KR101009035B1 - 머드건의 압상 발생 방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로 출선구 머드건의 압상 발생을 방지하여 고로 조업의 원활한 작업 진행이 이루어지도록 하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, (a) 머드건 투입기를 이용한 머드재의 머드건 투입 작동 신호를 센싱하여 머드재의 예열 시작 시간값을 센싱하는 단계와, (b) 상기 머드건을 이용한 머드재의 고로 출선구의 폐쇄 작동 완료의 시간값을 센싱하는 단계와, (c) 상기 단계 (b)와 상기 단계 (a)의 시간 차이값을 센싱하여 상기 머드건 내부 에서의 머드재 예열 시간을 센싱하는 단계와, (d) 상기 단계(c)의 상기 머드건 내부의 머드재의 잔량을 확인하는 단계와, (e) 상기 단계(c)의 센싱된 시간 차이값이 설정 범위를 벗어남의 여부를 판단하는 단계와, (f) 상기 (e) 단계에서 상기 시간 차이값이 설정 시간 미만일 경우에는 상기 머드건에 상기 머드재가 머무는 시간을 연장하는 단계와, (g) 상기 (e) 단계에서 상기 시간 차이값이 설정 시간을 초과할 경우 상기 (d) 단계에서 확인된 잔량을 제거하는 단계를 제공한다.

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Description

머드건의 압상 발생 방지방법{CHARGING ERROR PREVENTING METHOD FOR MUD GUN}

본 발명은 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고로 출선구 머드건의 압상 발생을 방지하여 고로 조업의 원활한 작업 진행이 이루어지도록 하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법에 관한 것이다.

일반적으로 출선구 폐쇄를 위한 머드건의 작동은, 머드 건의 후퇴 후 일정시간이 경과하면 작업자 별로 각각 다른 시간에 신규 머드재를 머드건의 내부에 충진한다.

이러한 머드건에는 열교환기를 통해 일정 온도를 갖는 순환수를 머드건의 동체에 공급하여 머드재의 예열을 실시한다.

이어서, 고로의 출선구의 폐쇄시에 머드건에 장착된 피스톤을 이용하여 머드재를 출선구에 충진하고, 다음 머드재의 투입시 기존 머드재의 잔량에 신규 머드재를 전량 충진한다.

그러나, 전술한 머드재의 투입은 머드재의 온도에 따른 특성을 감안하지 않 은 방법이다.

따라서, 머드재의 예열 시간이 부족할 경우 머드건의 동체 내에서 머드재의 연화미흡으로 압상이 발생된다. 여기서, 연화는 머드재가 물렁물렁해지기 시작하는 현상을 말하며, 압상은 머드건의 피스톤 압력이 급격히 증가하여 더 이상 충진 작동이 이루어지지지 않는 상태를 말한다.

그리고, 머드재의 예열 시간이 과다할 경우에는, 머드재의 재질이 고분자화로 변형되어 압상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

머드건에 충진되는 머드재의 예열 시간을 측정하여 측정된 예열 시간이 머드재의 예열을 위한 시간에 미달될 경우, 머드재가 머드건 내부에 위치하는 시간을 보다 길게 하여 머드재의 예열이 충분하게 이루어지도록 한다. 또한, 머드재의 예열시간이 과다할 경우 머드건의 내부에 잔존하는 머드재를 강제 배출하여 머드재의 연속 압상이 발생되지 않도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법은, (a) 머드건 투입기를 이용한 머드재의 머드건 투입 작동 신호를 센싱하여 머드재의 예열 시작 시간값을 센싱하는 단계와, (b) 상기 머드건을 이용한 머드재의 고로 출선구의 폐쇄 작동 완료의 시간값을 센싱하는 단계와, (c) 상기 단계 (b)와 상기 단계 (a)의 시간 차이값을 센싱하여 상기 머드건 내부에서의 머드재 예열 시간을 센싱하는 단계와, (d) 상기 단계(c)의 상기 머드건 내부의 머드재의 잔량을 확인하는 단계와, (e) 상기 단계(c)의 센싱된 시간 차이값이 설정 범위를 벗어남의 여부를 판단하는 단계와, (f) 상기 (e) 단계에서 상기 시간 차이값이 설정 시간 미만일 경우에는 상기 머드건에 상기 머드재가 머무는 시간을 연장하는 단계와, (g) 상기 (e) 단계에서 상기 시간 차이값이 설정 시간을 초과할 경우 (d) 단계에서 확인된 잔량을 제거하는 단계를 포함한다.

(e) 단계에서, 시간 차이값의 설정 범위는 5시간 내지 10 시간의 범위이다.

(d) 단계에서, 머드건의 피스톤 스토로크(piston stroke) 정보를 센싱하여 머드건의 머드재의 잔량을 센싱하는 단계를 포함한다.

(f) 단계에서, 시간 차이값이 5시간 미만으로 센싱되면, 머드건 투입기를 이용하여 머드건에 머드재를 투입하는 시작 시간을 설정 시간보다 단축하는 단계를 포함할 수 있다.

(f) 단계에서, 시간 차이값이 5시간 미만으로 센싱되면, 머드건을 이용하여 고로 출선구를 폐쇄하는 머드재의 총 투입 시간을 연장하는 단계를 포함할 수 있다.

단계 (g)에서, 시간 차이값이 10시간을 초과하면, 머드건 내부의 머드재의 잔량을 모두 배출하는 단계를 포함할 수 있다.

머드재의 잔량의 배출은, (g-1) 머드건에 충진되는 총 충진량에서 (d) 단계의 머드재의 잔량을 감한 량의 머드재를 머드건에 공급하는 단계와, (g-2) 단계 (g-1)의 머드건 내부의 머드재의 잔량과 공급된 머드재를 함께 고로 출선구에 투입하여, 머드건 내부의 머드재의 잔량을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

머드재의 잔량의 배출은, (d) 단계에서 산출된 머드재의 잔량을 강제 배출하는 단계를 포함할 수 있다.

첫째, 머드건의 머드재의 예열시간의 부족시에 머드재의 투입 시간을 단축하거나 고로 출선구의 폐쇄시간을 연장하여 머드재의 충분한 예열이 가능하도록 하여 압상이 발생되지 않도록 한다.

둘째, 머드건의 머드재의 예열시간이 과다할 경우, 머드건의 머드재의 잔량을 배출하여 연속 압상을 방지하도록 하여 안정적인 고로 조업이 가능하도록 한다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 압상 발생 방지방법의 흐름도이며, 도 2는 머드재를 분출하는 머드건을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 이하에서 고로 출선구의 압상 발생 방지방법을 설명한다.

머드건(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체를 이루는 동체(10)와, 동체(10)의 단부에 장착되는 제1/제2 노즐(20)(30)과, 머드재가 분출하는 팁부(40)를 포함한다. 이러한 머드건(100)은 공지된 것으로서 구성 및 작동에 대하여 자세한 설명은 생략한다. 이하에서 연화는 머드재가 물렁물렁해지기 시작하는 현상을 말하며, 압상은 머드건(100)의 피스톤 압력이 급격히 증가하여 더 이상 충진 작동이 이루어지지지 않는 상태를 말한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 머드건 투입기(미도시)를 이용하여 머드건(100)에 머드재의 투입을 시작하는 작동 신호를 센싱하여 머드재의 예열 시작 시간값(a)을 센싱한다.(S11) 이러한 머드재가 투입되는 시간값의 센싱은 머드재가 머 드건(100)의 내부에 위치하는 총 시간을 확인하도록 하기 위함이다. 즉, 머드재가 머드건(100)에 위치하는 시간에 따라 머드재에 열이 전달되는 총시간의 확인이 가능함으로써, 머드재의 예열되는 총시간을 확인할 수 있다.

다음, 머드건(100)을 이용한 고로 출선구의 폐쇄 작동 완료의 시간값(b)을 센싱한다.(S12) 이러한 고로 출선구의 폐쇄 작동 신호는 머드건(100)을 이용하여 고로 출선구에 머드재의 주입이 완료되어 고로 출선구가 폐쇄된 상태를 말한다.

이어서, 단계(S11)와 단계(S12)의 시간 차이값(a-b)을 센싱하여 머드건(100) 내부의 머드재의 예열 시간을 산출한다.(S13) 즉, 머드건 투입기의 머드재 투입 작동 신호의 시간값과 머드건(100)을 이용한 고로 출선구의 폐쇄 작동 신호 발생의 시간값 간의 차이값의 산출을 통하여, 머드재의 총 예열 시간의 확인이 가능하다. 즉, 머드건(100)에는 고로의 용융물 또는 대탕도의 용선으로부터 열이 전달되며, 이러한 열은 머드건(100)을 통해 머드재로 전달되어 머드재의 예열 작용이 이루어진다.

다음, 머드건(100) 내부의 머드재의 잔량을 확인한다.(S14) 이러한 머드건(100) 내부의 머드재 잔량의 확인은 머드건의 피스톤 스트로크(piston stroke) 정보의 센싱을 통하여 확인 가능하다. 즉, 머드건(100)에서 머드재의 배출은 머드건에 장착된 피스톤의 작동 거리에 따라 배출되는 양이 결정된다. 이에 따라 머드건(100)의 피스톤이 이동한 거리 즉, 피스톤 스트로크 정보를 센싱함으로써 머드재의 잔량의 정확한 센싱이 가능하게 된다. 보다 구체적으로 피스톤 스트로크 정보를 이용한 머드재의 잔량의 확인을 이하에서 설명한다. 먼저, 머드건(100)의 머드재 잔량은 (머드건 전체 스트로크(stroke)―(충진 대기 위치에서의 stroke―충진완료 시점의 stroke)×0.81)로서 도출될 수 있다. 여기서 머드건(100) 팁부(40)의 잔량을 머드재의 잔량에 더하여, 머드건(100) 내부의 전체 머드재 잔량을 산출 가능하다. 아울러, 머드재의 잔량에 대한 피스톤 스트로크는, (100×잔량)/81로 도출될 수 있다. 이러한 방법으로 머드건 내부의 머드재의 잔량을 확인하는 것은 머드재의 투입시 압상의 발생을 방지하기 위함이다. 머드재의 잔량의 확인을 통한 압상의 발생 방지의 구체적인 설명은 이하의 단계에서 보다 구체적으로 설명한다.

이어서, 단계(S13)의 센싱된 시간 차이값이 설정 범위를 벗어남의 여부를 판단한다.(S15) 여기서, 설정범위는 5시간 내지 10 시간 이내 범위를 설정한다. 즉, 단계(S15)의 시간 차이값이 5시간 미만일 경우는 고로의 출선시간 저하로 인해 머드건(100)에 투입되는 머드재가 충분히 예열되지 않은 경우이다. 이에 따라, 머드재가 물렁해지는 연화점에 도달하는 시간이 충분하지 않아, 다음 머드재의 투입시에 압상이 발생될 수 있다. 또한, 단계(S15)의 시간 차이값이 10시간 이상일 경우에는 예열 시간이 과다하게 발생되어, 머드건(100)의 제1/제2노즐(20)(30)과 동체(10)에 잔류한 머드재에 의해 압상이 발생될 수 있다. 즉, 머드재는 머드건(100)이 폐쇄된 상태에서 머드건(100) 전체가 고로 출선구의 내부의 뜨거운 용융물과 접촉해 있다. 따라서, 용융물로부터의 전도열 및 대탕도에 잔류해 있는 용선에 의한 복사열로 인해 팁부(40)와 동체(10)의 잔류 머드재는 액상을 거쳐 휘발하게 된다. 이 과정에서 머드재는 머드건(100)이 폐쇄된 상태에서 중합반응을 일으키면서 성장하여 고분자화된다. 다음, 고분자화된 머드재는 중축합구조가 형성된 상태에서 냉 각된다. 이때 머드재의 고분자 축합구조는 온도가 다시 저하되더라도 축합구조를 그대로 유지한다. 따라서, 머드재의 예열 시간이 10시간을 초과하여 과다하게 길어질 경우, 예열수가 순환하지 않는 제1/제2노즐(20)(30)의 머드재의 점도는 상승된다. 이에 따라, 차기 출선구의 머드재 충진시 머드건의 피스톤 압력이 크게 증가하여 압상이 발생될 수 있다. 이에 따라 단계(S15)의 센싱된 시간 차이값이 설정 범위를 벗어남의 여부를 판단하여, 5시간 내지 10시간의 범위를 벗어날 경우에는 머드재의 예열 온도가 5시간 내지 10 시간의 범위를 만족하도록 조치한다. 이러한 조치는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.

다음, 단계(S15)의 센싱된 시간 차이값이 5시간 미만일 경우를 이하에서 설명한다. 전술한 바와 같이, 센싱된 시간 차이값이 5시간 미만일 경우는 머드재가 연화점에 도달하는 시간이 충분하지 않아 압상이 발생될 수 있다. 따라서, 전술한 단계(S15)의 시간 차이값이 5시간 미만일 경우에는 머드건(100)에 투입되는 머드재의 투입 시간을 설정 시간보다 단축하여, 머드건(100)에 머드재가 머무는 시간을 연장한다.(S16) 이에 따라, 머드재가 머드건(100)에 머무는 시간을 5시간 이상으로 확보 가능하도록 함으로써 압상의 발생을 방지한다.

또한, 단계(S15)의 센싱된 시간 차이값이 5시간 미만일 경우, 단계(S16)의 방법과 아울러 머드건(100)의 고로 출선구 폐쇄 시간을 연장할 수 있다.(S17) 즉, 머드건(100)을 이용하여 머드재를 토출하는 시간을 천천히 하여 고로 출선구의 폐쇄 시간을 연장함으로써, 머드재의 예열 가능 시간을 확보하기 위함이다. 따라서 머드건(100)에 전달되는 열이 보다 많아지게 하여 머드재가 연화점에 용이하게 도 달하도록 함으로써 머드재의 재충전시에 압상의 발생을 방지할 수 있다.

이어서, 단계(S15)의 시간 차이값이 10시간을 초과할 경우를 이하에서 설명한다. 전술한 바와 같이, 단계(S15)의 시간 차이값이 10시간 이상일 경우에는 예열 시간이 과다하게 발생됨에 따라 머드재의 고분자 축합구조로 변형되어 압상이 발생된다. 이에 따라, 단계(S15)의 시간 차이값이 10시간을 초과할 경우에는 머드건 내부의 머드재 잔량의 센싱된 량을 강제 배출하도록 하여 압상의 발생을 방지한다.(S18) 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 머드건에 충진되는 총 충진량에서 단계(S14)에서 산출된 머드재의 잔량을 감한 량의 머드재를 머드건(100)에 공급한다.(S18a) 그리고 단계(S14)의 머드건 내부의 머드재의 잔량과 신규로 공급된 머드재를 함께 고로 출선구에 투입한다.(S18b) 이에 따라, 머드건의 내부에 잔량이 잔존하더라도 다음 공급되는 머드재의 량을 감하여 공급하도록 함으로써, 머드건의 피스톤 부하를 경감하여 머드재의 원활한 배출이 가능하도록 한다. 따라서 머드건 내부의 머드재의 잔량이 발생되어도 차기 머드재의 배출 작동시에 완전하게 머드재의 배출이 가능하여 연석적인 압상의 발생을 방지한다.

또한, 단계(S15)의 시간 차이값이 10시간 이상일 경우에, 전술한 단계(S18a, S18b)의 방법을 실시하지 않고 머드건(100) 내부에 잔존한 머드재의 잔량을 강제 배출할 수 있다.(S18c) 이러한 머드재의 잔량의 배출은 전술한 단계(S14)에서 머드재의 잔량의 정확한 센싱이 선행됨으로써, 용이하게 머드재의 잔량의 배출이 가능하다.

한편, 도 3은 머드재의 예열과 머드재이 잔량 및 피스톤 스트로크를 나타내 는 디스플레이 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(200)를 통해 머드재의 예열시각(210)과, 머드재의 예열시간(220)과 충진 완료시 머드재의 잔량(230)과, 잔량에 대한 피스톤 스트로크의 환산(240) 및 머드건(100)의 충진시 실제 스트로크(250)를 나타낼 수 있다.

전술한 바와 같이, 고로 출선구에 적용되는 머드건의 압상을 방지함으로써, 고로 조업시 원활한 조업이 가능하여 작업 효율이 향상되며 원가 절감이 가능하게 된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 압상 발생 방지방법의 흐름도이다.

도 2는 머드재를 분출하는 머드건을 도시한 도면이다.

도 3은 머드재의 예열과 머드재의 잔량 및 피스톤 스트로크를 나타내는 디스플레이 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...동체 20...제1 노즐

30...제2 노즐 40...팁부

100...머드건 200...디스플레이

Claims (8)

1. (a) 머드건 투입기를 이용한 머드재의 머드건 투입 작동 신호를 센싱하여 머드재의 예열 시작 시간값을 센싱하는 단계;

   (b) 상기 머드건을 이용한 머드재의 고로 출선구의 폐쇄 작동 완료의 시간값을 센싱하는 단계;

   (c) 상기 단계 (b)와 상기 단계 (a)의 시간 차이값을 센싱하여 상기 머드건 내부에서의 머드재 예열 시간을 센싱하는 단계;

   (d) 상기 단계(c)의 상기 머드건 내부의 머드재의 잔량을 확인하는 단계;

   (e) 상기 단계(c)의 센싱된 시간 차이값이 설정 범위를 벗어남의 여부를 판단하는 단계;

   (f) 상기 (e) 단계에서 상기 시간 차이값이 설정 시간 미만일 경우에는 상기 머드건에 상기 머드재가 머무는 시간을 연장하는 단계; 및

   (g) 상기 (e) 단계에서 상기 시간 차이값이 설정 시간을 초과할 경우, 상기 (d) 단계에서 확인된 잔량을 제거하는 단계;를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 (e) 단계에서,

   상기 시간 차이값의 설정 범위는 5시간 내지 10 시간의 범위인 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 (d) 단계에서,

   상기 머드건의 피스톤 스토로크(piston stroke) 정보를 센싱하여, 상기 머드건의 머드재의 잔량을 센싱하는 단계를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 (f) 단계에서,

   상기 시간 차이값이 5시간 미만으로 센싱되면,

   상기 머드건 투입기를 이용하여 머드건에 머드재를 투입하는 시작 시간을 설정 시간보다 단축하는 단계를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 (f) 단계에서,

   상기 시간 차이값이 5시간 미만으로 센싱되면,

   상기 머드건을 이용하여 상기 고로 출선구를 폐쇄하는 머드재의 총 투입 시간을 연장하는 단계를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 단계 (g)에서,

   상기 시간 차이값이 10시간을 초과하면,

   상기 머드건 내부의 머드재의 잔량을 모두 배출하는 단계를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 머드재의 잔량의 배출은,

   (g-1) 상기 머드건에 충진되는 총 충진량에서 상기 (d) 단계의 머드재의 잔량을 감한 량의 머드재를 상기 머드건에 공급하는 단계; 및

   (g-2)상기 단계 (g-1)의 상기 머드건 내부의 머드재의 잔량과 상기 공급된 머드재를 함께 고로 출선구에 투입하여, 상기 머드건 내부의 머드재의 잔량을 제거하는 단계;를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 머드재의 잔량의 배출은,

   상기 (d) 단계에서 산출된 상기 머드재의 잔량을 강제 배출하는 단계를 포함하는 고로 출선구 머드건의 압상 발생 방지방법.

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