KR101175409B1 - 전기로 집진기의 냉각수 공급방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기로 집진기 냉각수 공급방법에 관한 것으로, 특히 전기로 집진기에 사용되는 냉각수의 부족분을 다른 설비의 가용 냉각수로 보충하여 사용하도록 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급방법에 관한 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법은 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 단계; 측정된 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 냉각수 부족분을 보충하도록 집진기와 타설비 사이에 연결된 연결배관을 통해 타설비로 공급될 냉각수를 집진기로 공급하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기로 집진기의 냉각수 공급방법 및 그 장치{METHOD FOR APPLYING WATER USING DUST COLLECTOR OF ELECTRIC FURNACE AND THEREOF METHOD}

본 발명은 전기로 집진기 냉각수 공급방법에 관한 것으로, 특히 전기로 집진기에 사용되는 냉각수의 부족분을 다른 설비의 가용 냉각수로 보충하여 사용하도록 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기로는 전기에너지를 이용하여 고철을 용해하여 용강을 생산하는 용해로로서 홀더에 의해 지지된 전극봉을 통해 고압의 전기를 인가하고, 인가한 전기로 아크를 발생시켜 고철을 용해시키는 아크로가 주로 사용되고 있다.

이러한 전기로는 로 커버(로 천정)의 일측 상부에 연통된 엘보에 집진덕트가 연결되고, 집진덕트가 모터에 의해 가동되는 집진기에 연결되어, 고철 용해시 발생되는 다량의 폐가스, 더스트 및 슬래그를 흡입하여 제거할 수 있도록 되어 있다. 전기로에서 발생되는 더스트 및 슬래그는 그 양이 많기 때문에 집진기에 수거된 이후에도 지속적으로 집진기로부터 배출하여 폐기장소로 운반하게 된다.

그리고, 집진기의 엘보, 집진배관, 접동관, 집진 덕트 등에는 냉각수를 순환시키는 순환로를 형성하여 고온의 더스트 및 폐가스에 의해서 배관이 손상되는 것 을 방지하도록 하게 된다.

그런데, 종래에는 전기로의 공정(예컨대, 용해, 예열 등)에 따라 집진기로 공급되는 냉각수량을 변동시키도록 구성되었다. 또, 집진기에 공급되는 냉각수의 공급량을 변동시키는 이유는 냉각수의 공급 부족에 기인하기도 한다.

그러나, 전기로 집진배관에 공급되는 냉각수량의 잦은 변동은 집진기의 배관 상의 열변형 및 내피 크랙 등을 빈번히 발생시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 전기로 집진기에 사용되는 냉각수의 부족분을 다른 설비의 가용 냉각수로 보충하여 사용하도록 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급방법을 제공하는 함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법은 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 단계; 측정된 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 냉각수 부족분을 보충하도록 집진기와 타설비 사이에 연결된 연결배관을 통해 타설비로 공급될 냉각수를 집진기로 공급하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 집진기로 공급하는 단계는, 타설비로 냉각수를 공급하는 연결배관 상의 냉각수 유로를 집진기로 변경하도록 연결배관에 배치된 복수의 밸브를 이용하여 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 측정하는 단계는; 전기로 집진기의 집진배관의 내측으로 냉각수를 순환하도록 구성된 공급배관 내측에 구비된 센서를 통해 단위 시간당 공급되는 냉각수 수량을 측정하는 것이 바람직하다.

또한, 냉각수 부족 여부를 판단하는 단계는, 측정된 냉각수의 수량이 기설정된 냉각수 수량 이하 인 경우, 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 부족 상태로 판단하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급장치는, 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 센서; 측정된 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하고, 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 냉각수 부족분을 보충하도록 집진기와 타설비 사이에 연결된 연결배관을 통해 타설비로 공급될 냉각수를 집진기로 공급하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 제어부는, 타설비로 냉각수를 공급하는 연결배관 상의 냉각수 유로를 집진기로 변경하도록 연결배관에 배치된 복수의 밸브를 이용하여 제어하는 것이 바람직하다.

또, 센서는, 전기로 집진기의 집진배관의 내측으로 냉각수를 순환하도록 구성된 공급배관 내측에 구비되고, 공급배관을 통해 단위 시간당 공급되는 냉각수 수량을 측정하는 것이 바람직하다.

또, 제어부는, 측정된 냉각수의 수량이 기설정된 냉각수 수량 이하 인 경우, 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 부족 상태로 판단하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 전기로 집진기에 사용되는 냉각수의 부족분을 다른 설비의 가용 냉각수로 보충하여 사용하도록 함으로써 전기로 집진기에 공급되는 냉각수를 일정하게 유지하도록 하는 효과를 갖는다.

이를 통해, 본 발명은 전기로 집진배관에 공급되는 냉각수량의 잦은 변동으로 발생되는 집진기의 배관 상의 열변형 및 내피 크랙 등을 해소시키고, 그에 따라 수명을 연장시키는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법이 적용되는 설비 구성을 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 냉각수 공급장치를 계략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법의 일례를 도시한 도면이다.

상술한 바와 같이, 종래에는 전기로의 공정에 따라 (예컨대, 용해, 예열 등) 집진기(예컨대, 집진기 집진배관)로 공급되는 냉각수량을 변동시키도록 구성되었 다. 또, 집진기에 공급되는 냉각수의 공급량을 변동시키는 이유는 냉각수의 공급 부족에 기인하기도 한다. 그러나 전기로 집진기에 공급되는 냉각수량의 잦은 변동은 집진기의 배관 상의 열변형 및 내피 크랙 등을 빈번히 발생시키게 된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법은 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 단계, 측정된 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하는 단계, 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 냉각수 부족분을 보충하도록 집진기와 타설비(본 발명에서는 연소탑 하부콘(20)을 예로 설명하도록 한다.) 사이에 연결된 연결배관(80)을 통해 타설비로 공급될 냉각수를 집진기로 공급하는 단계를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에서는 전기로 집진기에 사용되는 냉각수의 부족분을 다른 설비(연소탑 하부콘(20))의 가용 냉각수로 보충하여 사용하도록 하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급 방법이 적용되는 설비 구성은, 전기로의 용해 과정시 발생되는 분진 및 배기가스를 집진배관(10)을 통해 포집 배출시키는 집진기, 집진배관(10)의 내측으로 냉각수 순환로를 형성한 공급배관(이하, 제1 공급배관(82)이라 칭한다.), 제1 공급배관(82)으로 냉각수를 공급하는 전기로펌프(60), 전기로에서 발생된 배기가스를 연소시키는 연소탑, 연소탑에서 배기가스 연소시 발생되는 분진 등을 포집하는 하부콘(20), 하부콘(20)의 내측으로 냉각수 순환로를 형성한 공급배관(이하, 제2 공급배관(84)이라 칭한다.), 제2 공급배관(84)으로 냉각수를 공급하는 집진펌프(50)를 포함하여 구성하게 된다.

여기서, 전기로는 전기에너지를 이용하여 예열, 용해 등의 공정에 따라 고철을 용해하여 용강을 생산하도록 구성된다. 그리고 전기로의 로 커버(로 천정)의 일측 상부에 연통된 집진배관(10), 예컨대, 엘보, 집진덕트, 접동관 등이 연결되고, 집진배관(10)이 연결되어 모터(미도시)에 의해 가동되는 집진기를 구성하게 된다. 집진기는 고철 용해시 발생되는 다량의 배기가스, 더스트 및 슬래그를 흡입하여 제거할 수 있도록 되어 있다. 전기로에서 발생되는 더스트 및 슬래그는 그 양이 많기 때문에 집진기에 수거된 이후에도 지속적으로 집진기로부터 배출하여 폐기장소로 운반하게 된다. 그리고, 전기로에서 발생되는 배기가스를 연소시키고, 연소시 발생되는 분진 등을 포집하는 하부콘(20)을 갖는 연소탑을 구성하게 된다. 그리고, 집진기의 집진배관(10) 및 연소탑의 하부콘(20) 등에는 냉각수를 순환시키는 순환로를 형성하여 고온의 더스트 및 배기가스에 의해서 배관이 손상되는 것을 방지하도록 하게 된다. 이러한 본 발명의 전기로 집진기의 냉각수 공급방법에 적용되는 설비요소(집진기, 연소탑)들은 기존과 동일한 공지의 것을 채용하는 것으로 한다. 한편, 도 1에서는 두 개의 전기로를 구비한 설비구성을 예시하고 있으나 설명의 편의를 위하여 일측 전기로의 집진기로 냉각수를 공급하는 것을 예로 설명하도록 한다.

이때, 상술한 냉각수를 집진기로 공급시 타설비로 냉각수를 공급하는 연결배관(80) 상의 냉각수 유로를 집진기로 변경하도록 연결배관(80)에 배치된 복수의 밸브를 이용하여 제어한다. 즉, 상술한 전기로 집진기측에서 냉각수를 공급받는 제1 공급배관(82)과 연소탑측에서 냉각수를 공급받는 제2 공급배관(84) 사이는 연결배관(80)을 통해 연결된다. 그리고, 제1 공급배관(82)과 연결된 연결배관(80)에는 제1 밸브(40), 제2 공급배관(84)과 연결된 연결배관(80)에는 제2 밸브(30)를 구성하여 냉각수 유로를 변경할 수 있도록 구성한다. 그래서, 전기로 집진기의 냉각수 부족 상태 일 때, 제2 밸브(30)를 차단하여 타설비(연소탑 하부콘(20))으로 공급되는 냉각수를 차단하고, 제1 밸브(40)를 개방하면 타설비로 공급될 냉각수의 진행 방향을 연결배관(80)을 통해 제1 공급배관(82)으로 변경하게 되는 것이다. 그에 따라 전기로 집진기로 타설비의 냉각수를 공급하여 부족분을 보충하게 된다.

또, 냉각수 수량을 측정시, 전기로 집진기의 집진배관(10)의 내측으로 냉각수를 순환하도록 구성된 공급배관 내측에 구비된 센서(70)를 통해 단위 시간당 공급되는 냉각수 수량을 측정한다. 즉, 제1 공급배관(82)에는 냉각수 수량을 측정하는 센서(70)를 설치하고, 그 센서(70)에서 발생되는 냉각수 수량 정보를 근거로 전기로 집진기의 냉각수 부족 상태 여부를 판단하는데 이용하게 된다.

또한, 냉각수 부족 여부의 판단시, 측정된 냉각수의 수량이 기설정된 냉각수 수량 이하 인 경우, 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 부족 상태로 판단한다. 예를 들어, 전기로 집진기에 공급될 정상상태의 냉각수 수량(기설정된 냉각수 수량)이 150m3/hr라 가정하자. 그리고 상술한 센서(70)에서 측정된 냉각수 수량이 150m3/hr 이하로 낮아질 경우, 전기로 집진기로 공급될 냉각수 부족 상태로 판단하게 되는 것이다. 그에 따라 본 발명에서는 타설비(연소탑 하부콘(20))에 공급되는 냉각수를 차단한 후, 전기로 집진기의 제1 공급배관(82)으로 공급시켜 전기로 집진기의 냉각수 부족분을 보충하게 된다. 이때, 타설비(연소탑 하부콘(20))은 수냉뿐만 아니라 공랭으로도 냉각을 수행할 수 있기 때문에 문제가 발생하지는 않는다.

여기서, 기설정된 냉각수 수량은 여유 범위를 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 기설정된 냉각수 수량을 기준으로 10%의 여유 범위를 갖고 그 범위를 넘어갈 경우 냉각수의 부족 상태로 판단하는 것이다. 이는 설비의 상황에 따라 오차 등이 발생할 수 있기 때문이다.

도 2를 참조하면, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법이 적용된 전기로 집진기의 냉각수 공급장치를 예시하면, 전기로 집진기의 냉각수 공급장치는 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 센서(70), 측정된 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하고, 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 냉각수 부족분을 보충하도록 집진기와 타설비 사이에 연결된 연결배관(80)을 통해 타설비로 공급될 냉각수를 집진기로 공급하도록 제어하는 제어부(100)를 포함하여 구성하게 된다. 이는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 구성으로 이에 한정되지는 않는다.

제어부(100)는, 타설비로 냉각수를 공급하는 연결배관(80) 상의 냉각수 유로를 집진기로 변경하도록 연결배관(80)에 배치된 복수의 밸브(제1 밸브(40) 및 제2 밸브(30))를 이용하여 제어하게 된다. 이용한 제어방식을 채택할 경우에는 제1 밸브(40) 및 제2 밸브(30)를 외부의 전기적 신호에 따라 동작 가능한 밸브, 일 예로 솔레노이드 밸브를 채택하는 것이 바람직할 것이다.

또, 센서(70)는 전기로 집진기의 집진배관(10)의 내측으로 냉각수를 순환하도록 구성된 제1 공급배관(82) 내측에 구비되고, 제1 공급배관(82)을 통해 단위 시 간당 공급되는 냉각수 수량을 측정하게 된다. 이를 위해 센서(70)는 압력센서 또는 유량센서를 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(100)는, 측정된 냉각수의 수량이 기설정된 냉각수 수량 이하 인 경우, 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 부족 상태로 판단하게 된다. 이러한 기설정된 냉각수 수량은 설비 구성에 따라 달라질 수 있으므로 정상상태일 때의 냉각수 수량을 측정하여 미리 저장부 등에 미리 저장시키게 된다.

도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 전기로 냉각수 공급방법의 일례를 설명한다. 여기서, 상술한 전기로 집진기의 냉각수 공급장치를 통한 제어방식을 예로 설명하도록 한다.

우선, 전기로 공정, 즉 예열 또는 용해 과정시 전기로에 공급되는 냉각수는 변동되게 된다. 그러면, 제1 공급배관(82)에 구성된 센서(70)는 전기로 집진기의 제1 공급배관(82)으로 공급되는 냉각수 수량을 측정하여 해당 전기적 신호를 제어부(100)로 송출한다(S10).

그러면, 제어부(100)는 전기로 집진기에 공급되어야 하는 기설정된 냉각수 수량 정보를 저장부(미도시) 등에서 읽어 들인 후, 센서(70)에서 측정된 냉각수 수량값과 비교하여 냉각수의 부족 상태 여부를 판단한다(S20). 예를 들어, 기설정된 냉각수 수량이 150m3/hr라 가정하자. 그리고 상술한 센서(70)에서 측정된 냉각수 수량이 150m3/hr 이하로 낮아질 경우, 제어부(100)는 전기로 집진기로 공급될 냉각수가 부족 상태인 것으로 판단하게 되는 것이다. 또는 제어부(100)는 기설정된 냉 각수 수량의 여유 범위를 감안할 경우, 제어부(100)는 측정된 냉각수 수량이 135m3/hr 이하(10% 여유 범위)일 경우, 전기로 집진기로 공급될 냉각수 부족 상태로 판단한다.

만약, 제어부(100)는 전기로 집진기의 냉각수 부족상태로 판단하면(S20; Y), 제2 밸브(30)를 차단하여 연소탑 하부콘(20)으로 공급되는 냉각수를 차단하고 제1 밸브(40)를 개방하면, 하부콘(20)으로 공급될 냉각수의 진행 방향을 연결배관(80)을 통해 제1 공급배관(82)으로 변경시키게 된다(S30). 그에 따라 제어부(100)는 연소탑 하부콘(20)에 공급되는 냉각수를 차단한 후, 전기로 집진기의 제1 공급배관(82)으로 공급시켜 전기로 집진기의 냉각수 부족분을 보충하게 된다(S40).

한편, 본 발명에서는 하나의 전기로를 예로 설명하였으나, 두 개의 전기로일 경우에도 동일한 방식을 적용하게 된다. 예를 들어, 하나의 전기로는 예열 상태이고, 다른 하나의 전기로는 용해 상태 일 때, 통상 예열 상태인 전기로의 집진기 측에 냉각수 부족 상태를 발생시키게 된다. 그러면 해당 전기로 측으로 타설비의 냉각수를 보충하여 전기로 집진기의 냉각수 변동을 최소화하게 된다.

이처럼, 본 발명에서는 전기로 집진기에 사용되는 냉각수의 부족분을 다른 설비의 가용 냉각수로 보충하여 사용하도록 함으로써 전기로 집진기에 공급되는 냉각수를 일정하게 유지하도록 하는 효과를 갖는다.

이를 통해, 본 발명은 전기로 집진배관(10)에 공급되는 냉각수량의 잦은 변동으로 발생되는 집진기의 배관 상의 열변형 및 내피 크랙등을 해소시키고, 그에 따라 수명을 연장시키는 효과를 갖는다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법이 적용되는 설비 구성을 예시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 냉각수 공급장치를 계략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 집진기의 냉각수 공급방법의 일례를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 집진배관 20 : 하부콘

30 : 제2 밸브 40 : 제1 밸브

50 : 집진펌프 60 : 전기로 펌프

70 : 센서 80 : 연결배관

82 : 제1 공급배관 84 : 제2 공급배관

100 : 제어부

Claims (8)

1. 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 단계;

   측정된 상기 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하는 단계; 및

   상기 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 상기 냉각수 부족분을 보충하도록 상기 집진기와 타설비 사이에 연결된 연결배관을 통해 상기 타설비로 공급될 냉각수를 상기 집진기로 공급하는 단계를 포함하며,

   상기 집진기로 공급하는 단계는,

   상기 타설비로 냉각수를 공급하는 연결배관 상의 냉각수 유로를 상기 집진기로 변경하도록 상기 연결배관에 배치된 복수의 밸브를 이용하여 제어하는 단계를 포함하며,

   상기 복수의 밸브 중 제1 밸브는 상기 연결배관과 상기 집진기 사이에 배치되며, 제2 밸브는 상기 연결배관과 상기 타설비 사이에 배치되며, 냉각수 부족 상태인 경우 상기 타설비로 냉각수가 공급되지 않도록 상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 제2 밸브를 차단하여 상기 냉각수 유로가 상기 집진기로 변경되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 측정하는 단계는;

   상기 전기로 집진기의 집진배관의 내측으로 냉각수를 순환하도록 구성된 공급배관 내측에 구비된 센서를 통해 단위 시간당 공급되는 냉각수 수량을 측정하는 것을 특징으로 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각수 부족 여부를 판단하는 단계는,

   측정된 상기 냉각수의 수량이 기설정된 냉각수 수량 이하 인 경우, 상기 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 부족 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급방법.
5. 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 수량을 측정하는 센서;

   측정된 상기 냉각수의 수량과 기설정된 냉각수 수량을 비교하여 냉각수 부족 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 냉각수 부족 상태인 경우, 상기 냉각수 부족분을 보충하도록 상기 집진기와 타설비 사이에 연결된 연결배관을 통해 상기 타설비로 공급될 냉각수를 상기 집진기로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함하며,

   상기 제어부는,

   상기 타설비로 냉각수를 공급하는 연결배관 상의 냉각수 유로를 상기 집진기로 변경하도록 상기 연결배관에 배치된 복수의 밸브를 이용하여 제어하며,

   상기 복수의 밸브 중 제1 밸브는 상기 연결배관과 상기 집진기 사이에 배치되며, 제2 밸브는 상기 연결배관과 상기 타설비 사이에 배치되고, 냉각수 부족 상태인 경우 상기 타설비로 냉각수가 공급되지 않도록 상기 제1 밸브는 개방되고, 상기 제2 밸브는 차단되어 상기 냉각수 유로가 상기 집진기로 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급장치.
6. 삭제
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 센서는,

   상기 전기로 집진기의 집진배관의 내측으로 냉각수를 순환하도록 구성된 공급배관 내측에 구비되고, 상기 공급배관을 통해 단위 시간당 공급되는 냉각수 수량을 측정하는 것을 특징으로 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급장치.
8. 청구항 5에 있어서,

   상기 제어부는,

   측정된 상기 냉각수의 수량이 기설정된 냉각수 수량 이하 인 경우, 상기 전기로 집진기로 공급되는 냉각수의 부족 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 전기로 집진기의 냉각수 공급장치.

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