KR101149168B1 - 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

래들에서 정련공정이 시작되면 팬모터를 구동시킨 후에 댐퍼를 열도록 한 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법이 제시된다. 제시된 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치는, 정련위치에 설치되어 래들을 감지하는 감지부; 감지부에서의 래들 감지 여부에 근거하여 래들의 정련위치 진입 여부를 판단하는 판단부; 및 판단부에서 래들의 정련위치 진입으로 판단하면 집진장치의 팬모터가 구동한 후에 열리도록 집진장치의 댐퍼를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법{Apparatus and method for controlling a damper of duct in ladle furnace}
본 발명은 래들 내부의 가스를 외부로 배출하는 집진장치의 댐퍼를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집진장치의 팬모터 구동에 따른 전력소비를 최소화하도록 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 정련공정은 래들(Ladle Furnace) 내부의 용강에 아크 열을 가하여 용선의 온도를 조절하고, 가스를 발생시켜 성분을 균일화하고, 염기성 슬래그를 형성하여 환원정련을 하는 공정이다.
정련공정에서는 래들 내부의 용선에 아크 열을 가함에 따라 발생하는 가스를 래들의 외부로 배출하기 위해 집진장치가 사용된다. 집진장치는 덕트(Duct)와 댐퍼(Damper) 및 팬모터(Fan motor)로 구성되며, 댐퍼가 열린 상태에서 팬모터가 구동하여 래들의 내부에서 발생하는 가스를 덕트를 통해 외부로 배출하는 장치이다. 그런데, 종래의 집진장치에서는 정련공정을 수행하지 않는 시간대에도 팬모터가 구동하여 불필요한 전력이 소비되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 정련공정이 시작되면 팬모터를 구동시키고, 정련공정이 종료되면 팬모터를 정지시키는 집진장치가 사용되었다. 즉, 집진장치는 래들에서 정련이 시작되면 팬모터를 구동시켜 정련공정에서 발생하는 가스를 외부로 배출하고, 정련이 중지되면 팬모터를 정지시켜 불필요한 전력소비를 차단한다.
그런데, 종래의 정련공정용 집진장치에서는 댐퍼가 열린 상태에서 팬모터가 재구동하는 경우가 발생한다. 그리하면, 댐퍼가 열린 상태에서 팬모터가 재구동하게 되면 팬모터에 인가되는 부하가 증가하여 팬모터의 재구동시 소비되는 기동전류가 증가하여 불필요한 전력이 소모되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 정련공정용 집진장치에서는 댐퍼가 열린 상태에서 팬모터가 재구동하게 되면 팬모터에 인가되는 부하가 증가하여 팬모터가 정지되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 래들에서 정련공정이 시작되면 팬모터를 구동시킨 후에 댐퍼를 열리도록 한 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치는, 정련위치에 설치되어 래들을 감지하는 감지부; 감지부에서의 래들 감지 여부에 근거하여 래들의 정련위치 진입 여부를 판단하는 판단부; 판단부에서 래들의 정련위치 진입으로 판단하면 집진장치의 팬모터가 구동한 후에 집진장치의 댐퍼가 열리도록 제어하는 제어부를 포함한다.
판단부는, 감지부에서 래들을 감지하여 온상태로 변경되면 래들의 정련위치 진입으로 판단한다.
제어부는 판단부에서 래들의 정련위치 이탈로 판단하면 댐퍼가 닫힌 후에 팬모터가 정지하도록 제어한다.
팬모터의 회전속도가 회전속도 설정값에 도달한 후에 댐퍼를 열기 위해 설정되는 설정시간을 입력받는 입력부를 더 포함하고, 제어부는 팬모터가 구동을 시작한 후에 입력부로 입력된 설정시간이 지나면 댐퍼가 열리도록 제어한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제 어방법은, (a) 감지부에 의해 래들을 감지하는 단계; (b) 판단부에 의해 (a) 단계에서의 래들 감지 여부에 근거하여 래들의 정련위치 진입 여부를 판단하는 단계; 및 (c) 제어부에 의해 (b) 단계에서 래들의 정련위치 진입으로 판단하면 집진장치의 팬모터가 구동한 후에 집진장치의 댐퍼가 열리도록 제어하는 단계를 포함한다.
(b) 단계에서는, (a) 단계에서 래들을 감지하여 감지부가 온상태로 변경되면 판단부에 의해 래들의 정련위치 진입으로 판단한다.
(c) 단계에서는, (b) 단계에서 래들의 정련위치 이탈로 판단하면 제어부에 의해 댐퍼가 닫힌 후에 팬모터가 정지하도록 제어한다.
(d) 입력부에 의해 팬모터의 회전속도가 회전속도 설정값에 도달한 후에 댐퍼를 열기 위해 설정되는 설정시간을 입력받는 단계를 더 포함하고, (c) 단계에서는 제어부에 의해 팬모터가 구동을 시작한 후에 (d) 단계에서 입력된 설정시간이 지나면 댐퍼가 열리도록 제어한다.
본 발명에 의하면, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 래들에서 정련공정이 시작되면 팬모터를 구동시킨 후에 댐퍼를 열리도록 제어함으로써, 덕트를 통해 유입되는 공기를 차단하여 팬모터의 초기구동 및 재구동시 팬모터에 인가되는 부하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
부수적으로, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 팬모터에 인가되는 부하를 최소화함으로써, 초기구동 및 재구동시 팬모터의 기동전류를 최소화하여 불필요한 전력소비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 팬모터에 인가되는 부하를 최소화함으로써, 초기구동 및 재구동시 과부하로 인해 팬모터가 정지하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 본 발명이 적용되는 집진장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다. 도 1은 본 발명이 적용되는 집진장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 집진장치(100)는 래들(200)이 대차(300)에 의해 이송되어 정련위치에 진입하게 되면 래들(200) 내부에서 용강의 정련시 발생하는 분진, 가스 등을 집진하도록 래들 커버(220)의 일측에 형성된 후 드(240)와 연결된다. 집진장치(100)는 래들(200)의 후드(240)와 덕트(120)로 연결되어 래들(200) 내부에서 발생하는 분진, 가스 등을 배출하게 된다. 집진장치(100)의 덕트(120) 내부에는 댐퍼(140) 및 팬모터(160)가 설치된다. 댐퍼(140)는 댐퍼 모터(145)에 의해 회전하게 되어 덕트(120) 내의 개도율을 조절하게 된다. 팬모터(160)는 회전하여 래들(200) 내부의 분진, 가스 등을 회부로 배출한다. 이러한, 집진장치(100)의 구성 및 동작은 당업계에 종사하는 자라면 공지된 기술로부터 용이하게 이해될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 댐퍼 제어장치(400)는 입력부(410), 감지부(420), 판단부(430), 제어부(440), 댐퍼 구동부(450), 팬모터 구동부(460)를 포함한다.
입력부(410)는 팬모터(160)의 회전속도가 회전속도 설정값에 도달한 후에 댐퍼(140)를 열기 위해 설정되는 설정시간을 입력받는다. 여기서, 회전속도 설정값은 작업자에 의해 미리 설정된다.
입력부(410)는 팬모터(160)의 회전속도 설정값을 입력받을 수도 있다. 즉, 입력부(410)는 래들(200)에서 정련공정이 수행될 때 팬모터(160)의 회전속도를 설정하기 위한 회전속도 설정값을 입력받는다.
감지부(420)는 정련위치에 설치되어 래들(200)을 감지한다. 감지부(420)는 리미트 스위치로 구성되며, 래들(200)을 이송하는 대차(300)와 접촉함에 따라 정련위치에서 래들(200)을 감지한다. 즉, 감지부(420)는 대차(300)에 의해 래들(200)이 정련위치로 진입함에 따라 대차(300)와 접촉하게 되면 오프상태에서 온상태로 변경되고, 정련공정이 완료되어 대차(300)가 정련위치를 이탈하게 되면 온상태에서 오프상태로 변경된다. 여기서, 본 실시예에서는 감지부(420)가 리미트 스위치로 구성되는 것으로 설명하였으나, 당업자라면 다른 종류의 센서를 이용하여 감지부(420)를 구성할 수 있으므로 감지부(420)는 리미트 스위치로 한정되지 않는다.
판단부(430)는 감지부(420)의 래들 감지 여부에 근거하여 래들(200)의 정련위치 진입 여부를 판단한다. 여기서, 판단부(430)는 감지부(420)에서 래들(200)을 감지하여 온상태로 변경되면 래들(200)의 정련위치 진입으로 판단한다.
판단부(430)는 감지부(420)의 래들 감지 여부에 근거하여 래들(200)의 정련위치 이탈 여부를 판단한다. 여기서, 판단부(430)는 감지부(420)에서 래들(200)을 감지하지 못해 오프상태로 변경되면 래들(200)의 정련위치 이탈로 판단한다.
제어부(440)는 판단부(430)의 판단결과에 따라 집진장치(100)의 댐퍼(140) 및 팬모터(160)의 구동을 제어한다. 여기서, 제어부(440)는 판단부(430)에서 래들(200)의 정련위치 진입으로 판단하면 팬모터(160)가 구동한 후에 댐퍼(140)가 열리도록 제어한다. 이때, 제어부(440)는 팬모터(160)가 구동을 시작한 후에 입력부(410)로 입력된 설정시간이 지나면 댐퍼(140)가 열리도록 제어한다. 즉, 제어부(440)는 팬모터(160)의 초기구동 및 재구동시 외부의 공기 유입으로 인해 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화하기 위해 팬모터(160)가 회전속도 설정값에 해당하는 회전속도로 회전을 시작한 후에 댐퍼(140)를 열어 외부 공기(또는, 래들(200) 내부의 가스, 분진 등)를 집진하도록 제어하는 것이다. 제어부(440)는 판단부(430)에서 래들(200)의 정련위치 이탈로 판단하면 팬모터(160)가 정지된 후에 댐퍼(140)가 닫히도록 제어한다. 이때, 제어부(440)는 설정시간을 계시하는 카운터(미도시)를 내장할 수도 있다.
이처럼, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 래들(200)에서 정련공정이 시작되면 팬모터(160)를 구동시킨 후에 열리도록 댐퍼(140)를 제어함으로써, 덕트(120)를 통해 유입되는 공기를 차단하여 팬모터(160)의 초기구동 및 재구동시 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 부수적으로, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화함으로써, 초기구동 및 재구동시 팬모터(160)의 기동전류를 최소화하여 불필요한 전력소비를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화함으로써, 초기구동 및 재구동시 과부하로 인해 팬모터(160)가 정지하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
댐퍼 구동부(450)는 제어부(440)로부터의 제어신호에 따라 댐퍼(140)를 구동시킨다. 즉, 댐퍼 구동부(450)는 제어부(440)로부터의 제어신호에 근거하여 댐퍼(140)를 구동시키는 댐퍼 모터(145)에 전류를 인가하여 댐퍼 모터(145)를 구동시킴으로써 댐퍼(140)가 구동하도록 한다.
팬모터 구동부(460)는 제어부(440)로부터의 제어신호에 따라 팬모터(160)를 구동시킨다. 즉, 팬모터 구동부(460)는 제어부(440)로부터의 제어신호에 근거하여 팬모터(160)에 전류를 인가하여 팬모터(160)를 구동시킨다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 작업자는 정련공정시 래들(200) 내부의 가스, 분진 등을 배출하기 위한 집진장치(100)의 팬모터(160)에 대한 회전속도 설정값을 설정한다. 이때, 작업자는 입력부(410)를 통해 회전속도 설정값을 입력할 수 있다. 물론, 회전속도 설정값은 미리 설정되어 있을 수도 있다. 이때, 팬모터(160)는 정지상태이고, 댐퍼(140)는 닫힌 상태이다.
전기로에서 철 스크랩의 용해가 완료되면 래들(200)은 전기로에서 용해된 용강을 수집한다. 래들(200)은 용강의 수집이 완료되면 대차(300)에 의해 정련위치로 이송된다. 감지부(420)는 정련위치에서 래들(200)을 감지한다(S100). 이때, 감지부(420)는 래들(200)을 감지하면 온상태로 변경되고, 래들(200)을 감지하지 못하면 오프상태로 변경된다. 감지부(420)가 리미트 스위치로 구성된 것을 예로 들어 설명하면, 정련공정을 수행하기 위해 대차(300)가 래들(200)을 이송하여 정련위치에 진입하면, 리미트 스위치는 대차(300)의 일측과 접촉하게 된다. 그에 따라, 리미트 스위치는 온상태로 변경된다. 대차(300)는 정련공정이 완료되면 래들(200)을 연속주조 공정으로 이송하기 위해 정련위치를 이탈하게 된다. 그에 따라, 리미트 스위치는 대차(300)와의 접촉이 해제되어 오프상태로 변경된다.
판단부(430)는 감지부(420)의 래들 감지 여부에 근거하여 래들(200)의 정련위치 진입 여부를 판단한다(S110). 여기서, 판단부(430)는 감지부(420)에서 래들(200)을 감지하여 온상태로 변경되면 래들(200)의 정련위치 진입으로 판단하고, 감지부(420)에서 래들(200)을 감지하지 못해 오프상태로 변경되면 래들(200)의 정련위치 이탈로 판단한다.
판단부(430)에서 래들(200)의 정련위치 진입으로 판단하면(S110; YES), 제어부(440)는 팬모터(160)를 구동시키기 위한 제어신호를 발생한다(S120). 그에 따라, 팬모터 구동부(460)는 팬모터(160)에 전원을 인가하여 회전속도 설정값에 해당하는 회전속도로 회전하도록 팬모터(160)를 구동시킨다. 이때, 댐퍼(140)는 닫힌 상태를 유지한다.
팬모터(160)가 구동한 후 설정시간이 지나면(S130; YES), 제어부(440)는 댐퍼(140)를 열기 위한 제어신호를 발생한다(S140). 그에 따라, 댐퍼 구동부(450)는 댐퍼(140)를 열기기 위해 댐퍼 모터(145)에 전류를 인가한다. 댐퍼 모터(145)는 댐퍼 구동부(450)로부터 인가되는 전류에 의해 정회전하여 댐퍼(140)를 연다. 이처럼, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 래들(200)에서 정련공정이 시작되면 팬모터(160)를 구동시킨 후에 댐퍼(140)를 열도록 제어함으로써, 덕트(120)를 통해 유입되는 공기를 차단하여 팬모터(160)의 초기구동 및 재구동시 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 부수적으로, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화함으로써, 초기구동 및 재구동시 팬모터(160)의 기동전류를 최소화하여 불필요한 전력소비를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치 및 방법은 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화함으로써, 초기구동 및 재구동시 과부하로 인해 팬모터(160)가 정지하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
정련공정이 완료되면 래들(200)이 정련위치를 이탈하여 감지부(420)가 오프상태로 변경되어 판단부(430)에서 래들(200)의 정련위치 이탈로 판단하면(S150; YES), 제어부(440)는 댐퍼(140)를 닫기 위한 제어신호를 발생한다(S160). 그에 따라, 댐퍼 구동부(450)는 댐퍼(140)를 닫기 위해 댐퍼 모터(145)에 전류를 인가한다. 댐퍼 모터(145)는 댐퍼 구동부(450)로부터 인가되는 전류에 의해 역회전하여 댐퍼(140)를 닫는다.
다음으로, 제어부(440)는 팬모터(160)를 정지시키기 위한 제어신호를 발생한다(S170). 그에 따라, 팬모터 구동부(460)는 팬모터(160)에 인가되는 전원을 차단하여 팬모터(160)를 정지시킨다.
본 실시예에서는 "댐퍼(140)를 닫는다"라고 기재하였으나, 이는 댐퍼(140)의 개도율이 0%(즉, 완전히 닫힌 상태)만을 의미하는 것은 아니다. 즉, 팬모터(160)에 인가되는 부하를 최소화하는 정도의 개도율을 의미하는 것이다. 여기서, 부하를 최소화하는 정도의 개도율은 현장상황에 따라 다르게 설정될 수 있음으로 수치로 한정하지 않는다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 집진장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 래들용 집진장치의 댐퍼 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 집진장치 120: 덕트
140: 댐퍼 145: 댐퍼 모터
160: 팬모터 200: 래들
220: 래들 커버 240: 후드
300: 대차 400: 댐퍼 제어장치
410: 입력부 420: 감지부
430: 판단부 440: 제어부
450: 댐퍼 구동부 460: 팬모터 구동부

Claims (8)

  1. 정련위치에 설치되어 래들을 감지하는 감지부;
    상기 감지부에서의 래들 감지 여부에 근거하여 상기 래들의 정련위치 진입 여부를 판단하는 판단부;
    상기 판단부에서 상기 래들의 정련위치 진입으로 판단하면 집진장치의 팬모터가 구동한 후에 상기 집진장치의 댐퍼가 열리도록 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 판단부에서 상기 래들의 정련위치 이탈로 판단하면 상기 댐퍼가 닫힌 후에 상기 팬모터가 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 감지부에서 상기 래들을 감지하여 온상태로 변경되면 상기 래들의 정련위치 진입으로 판단하는 것을 특징으로 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 팬모터의 회전속도가 회전속도 설정값에 도달한 후에 상기 댐퍼를 열기 위해 설정되는 설정시간을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 팬모터가 구동을 시작한 후에 상기 입력부로 입력된 상기 설정시간이 지나면 상기 댐퍼가 열리도록 제어하는 것을 특징으로 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어장치.
  5. (a) 감지부에 의해 래들을 감지하는 단계;
    (b) 판단부에 의해 상기 (a) 단계에서의 래들 감지 여부에 근거하여 상기 래들의 정련위치 진입 여부를 판단하는 단계; 및
    (c) 제어부에 의해 상기 (b) 단계에서 상기 래들의 정련위치 진입으로 판단하면 집진장치의 팬모터가 구동한 후에 상기 집진장치의 댐퍼가 열리도록 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 (c) 단계에서는,
    상기 (b) 단계에서 상기 래들의 정련위치 이탈로 판단하면 상기 제어부에 의해 상기 댐퍼가 닫힌 후에 상기 팬모터가 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는,
    상기 (a) 단계에서 상기 래들을 감지하여 상기 감지부가 온상태로 변경되면 상기 판단부에 의해 상기 래들의 정련위치 진입으로 판단하는 것을 특징으로 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    (d) 입력부에 의해 상기 팬모터의 회전속도가 회전속도 설정값에 도달한 후에 상기 댐퍼를 열기 위해 설정되는 설정시간을 입력받는 단계를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계에서는 상기 제어부에 의해 상기 팬모터가 구동을 시작한 후에 상기 (d) 단계에서 입력된 상기 설정시간이 지나면 상기 댐퍼가 열리도록 제어하는 것을 특징으로 하는 래들용 집진장치의 댐퍼 제어방법.
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JPH0694377A (ja) * 1992-09-16 1994-04-05 Kawasaki Steel Corp 取鍋精錬炉の集塵方法
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