KR101176018B1 - Method for regulating temperature of furance in blast furnace process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고로 공정에서의 노열 제어방법에 관한 것으로, (a)코크스의 온도 및 수분율 변동에 따른 노열 영향 및 환원제비 보정값을 나타내는 노열영향 산출시트를 마련하는 단계와, (b)상기 고로에 투입될 코크스의 온도 및 수분율을 측정하는 단계와, (c)상기 측정된 코스크의 온도 및 수분율을 이용하여 상기 환원제비 보정값 산출 시트로부터 환원제비 보정값을 획득하는 단계와, (d)상기 획득된 환원제비 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 보정환원제비를 산출하는 단계 및 (e)상기 보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 상기 고로에 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향을 파악하고 노열 영향에 따라 고로에 투입되는 환원제의 양을 자동 조절함으로써 노열의 변화에 따라 신속하고 정확하게 고로에 취입되는 환원제의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 노황 부조 현상이 방지되어 노열이 안정되게 되므로 생산성이 향상된다. 뿐만 아니라, 노열 관리에 요구되는 작업량이 감소되어 인력 소모를 줄일 수 있고, 기존에 고숙련자에 의존해야만 했던 노열 관리의 어려움을 해결할 수 있다.The present invention relates to a furnace control method in a blast furnace process, comprising the steps of: (a) preparing a furnace impact calculation sheet indicating a furnace effect and a reductant correction value according to fluctuations in coke temperature and moisture content, and (b) in the blast furnace Measuring the temperature and moisture content of the coke to be introduced, (c) obtaining a reducing agent ratio correction value from the reducing agent ratio correction value calculation sheet using the measured temperature and moisture content of the coke, and (d) obtaining Calculating a correction reducing agent ratio by summing the reduced reducing agent ratio correction value and the current reducing agent ratio, and (e) introducing an amount of reducing agent corresponding to the correction reducing agent ratio into the blast furnace.
According to the present invention, it is possible to determine the effect of the blast furnace according to the change of temperature and moisture content of the coke, and to automatically adjust the amount of the reducing agent injected into the blast furnace according to the blast furnace effect to adjust the amount of the reducing agent injected into the blast furnace quickly and accurately according to the change of the furnace. Can be. Therefore, the yellowing relief is prevented and the heat is stabilized, thereby improving productivity. In addition, the amount of work required for the management of the furnace can be reduced to reduce manpower consumption and solve the difficulty of managing the furnace, which had to be relied on by a high-skilled person.
Description
본 발명은 코크스(coke)의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향을 보상하기 위한 고로 공정에서의 노열 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향이 보상되도록 고로에 투입되는 환원제(코크스, 미분탄)의 양을 조절함으로써 노황부조 현상을 방지하고 생산성을 향상시키기 위한 고로 공정에서의 노열 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a furnace control method in a blast furnace process for compensating the heat effect of the coke (coke) temperature and moisture content change, more specifically to the blast furnace to compensate for the heat effect of the coke temperature and moisture content change. The present invention relates to a furnace control method in a blast furnace process for preventing the yellowing relief and improving productivity by controlling the amount of reducing agent (coke, pulverized coal) introduced.
일반적으로, 고로 조업은 고로 상부로부터 철광석과 코크스(Coke)를 층상으로 장입하고 고로 하부로부터는 열풍로(Hot Stove)에서 데워진 열풍을 풍구(Tuyere)를 통해 불어넣게 되면 고로 내부에서는 철광석이 환원 및 용해되어 용선 및 슬라그(Slag)가 생성되는 공정이다. In general, when the blast furnace is charged with iron ore and coke from the top of the blast furnace, and the hot air from the bottom of the blast furnace is blown through the tuyere, the iron ore is reduced and It is a process of melting and forming molten iron and slag.
코크스는 고로 조업에서 주요한 연료로써 연소시 발생하는 열량과 CO 가스는 고로 조업의 주요한 열원과 환원제의 역할을 수행하고 있을 뿐만 아니라 고로 전 영역에 걸쳐 유일하게 고체상태로 존재하기 때문에 고로 상부에서의 통기성(通氣性)과 고로 하부에서의 통액성(通液性)의 기능도 가지고 있다. 최근에는, 철광석의 환원제로서 값비싼 코크스 대신에 상대적으로 가격이 저렴한 미분탄(Pulverized Coal)을 사용하여 코크스 사용비를 줄이고 있다. 그러나 미분탄의 사용에 의해 코크스만을 사용하는 경우보다는 통기성 및 통액성에 악영향을 미쳐 고로의 작동상태가 불안해지는 문제점도 아울러 갖게 된다. Coke is the main fuel in blast furnace operation, and the heat generated from combustion and CO gas not only play the role of the main heat source and reducing agent in the blast furnace operation, but also exist in the solid state throughout the blast furnace. It also has the function of liquidity in the lower part of the blast furnace. In recent years, the use of pulverized coal, which is relatively inexpensive, is used instead of expensive coke as a reducing agent for iron ore, thereby reducing the cost of using coke. However, the use of pulverized coal also has a problem that the operation state of the blast furnace is unstable because it adversely affects breathability and liquidity than when using only coke.
도 1은 일반적인 고로 장입물의 장입 설비에 대한 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a charging facility for a general blast furnace charge.
도 1을 참조하면, 일반적으로 고로 공정에서의 연, 원료 장입방법은 코크스 저장조(81~88)로부터 코크스를 하단의 입도선별기(180)로 불출하고, 입도선별기(180)에서는 입도가 35~55mm인 코크스를 선별하여 컨베이어벨트(190)를 통해 일정한 량을 코크스평량호퍼(100,110) 2개 조에 분산 저장한다. 또한, 철광석 저장조(1~8)로부터의 철광석을 하단의 입도선별기(30)로 불출하고, 입도선별기(30)에서는 입도가 12~30mm인 대립광을 선별한다. 입도선별기(30)에서 선별된 대립광 및 부연료저장조(11~18)로부터의 부원료를 8개조의 원료평량호퍼(21~28)로 일정량을 평량하여 분산 저장한 후, 대립광평량호퍼(120,130) 2개조에 분산 저장한다. 한편, 입도선별기(30)를 통하여 선별된 입도 5~12mm의 소립광을 소립광 저장조(60)에 저장한 후, 소립광평량호퍼(140)에 저장한다. 일반적으로 코크스평량호퍼(100,110), 대립광평량호퍼(120,130) 및 소립광평량호퍼(140)를 통칭하여 중개조평량호퍼라 한다. Referring to FIG. 1, in general, in the blast furnace process, the method of charging lead and raw materials is carried out from the
참고로, 고로 장입물의 개념에서 2개의 코크스평량호퍼(100,110)에 저장된 원료인 코크스를 각각 '1배치(batch)'라고 하고, '1배치+1배치'를 고로(300)에 투입할 연료의 '1차지(charge)'라고 한다. 또한, 대립광평량호퍼(120,130)에 저장된 원료인 대립광도 코크스의 배치(batch)와 차지(charge) 개념은 동일하다. 나아가 입도별 장입을 위한 소립광평량호퍼(140) 1개에 저장된 광석을 '1차지'라고 하며, 상기 3가지 종류를 '장입물의 1차지'라고 한다. For reference, in the concept of blast furnace charge, coke, which is a raw material stored in two
상기한 과정을 고로(300)에서 요구하는 연료 및 철광석 설정값의 평량 과정이라고 하며, 이렇게 하여 평량된 연,원료는 대형 장입 컨베이어벨트(70)를 통하여 로정부(爐頂部)의 장입 호퍼로 수입되고, 이렇게 수입 후 대기 상태에서 일정 시간(6-7시간)이 경과하게 되면 고로(300) 내부의 장입물이 철광석의 환원 반응을 통해 강하(降下)하여 장입 기준선에 도달하게 되어 장입 개시 신호를 발생함으로써, 코크스 1차지, 대립광 1차지, 중심코크스 1차지(C3), 소립광 1차지 순서대로 연속적으로 장입을 하게 되며, 때에 따라서는 중심코크스를 제외한 코크스 1차지, 대립광 1차지, 소립광 1차지 순서대로 연속적으로 장입을 하게 된다. The above process is referred to as the basis weight process of the fuel and iron ore set value required by the
코크스는 코크스 제조 공장에서 제조되어 상기 고로 장입 설비에 공급되게 되는데, 코크스 제조 공장의 CDQ(Coke Dry Quenching) 설비 또는 기타 코크스 제조 설비에 이상 발생으로 코크스 생산량이 저하되어 코크스 생산량 대비 사용량이 많아 코크스의 재고가 부족할 경우, 야드(yard)에 적치되어 있는 코크스 또는 CDQ 설비를 거치지 않은 습식 코크스가 코크스저장호퍼(81~88)에 불규칙하게 입조되고, 이에 따라 성상 편차가 큰 코크스가 고로(300)에 장입된다. 통상, 코크스는 종류에 따라 100℃ 이상의 온도 편차 및 8~10% 이상의 수분율 편차를 갖는다. The coke is manufactured at the coke manufacturing plant and supplied to the blast furnace charging facility, and the coke production is lowered due to an abnormality in the coke dry quenching (CQQ) facility or other coke manufacturing facility of the coke manufacturing plant, resulting in a large amount of coke production. When the stock is insufficient, the coke stored in the yard (wet) or wet coke without the CDQ equipment is irregularly incorporated in the coke storage hopper (81 ~ 88), so that the coke with a large deviation of properties in the
주연료인 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따라서 고로(300)의 노열을 좌우하는 환원제비(Reducing agent Ratio,RR)에 지대한 영향을 미치고 있으나, 수시로 변하는 코크스 상태를 운전자가 지속적으로 감시하고 조업에 반영할 수 없으므로 잦은 노열 변화에 따른 심각한 노황부조 현상이 발생되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. Although the main fuel has a significant influence on reducing agent ratio (RR), which affects the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향이 보상되도록 고로에 투입되는 환원제(코크스, 미분탄)의 양을 조절함으로써, 노황부조 현상을 방지하고 생산성을 향상시키기 위한 고로 노열 제어방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by controlling the amount of reducing agent (coke, pulverized coal) is added to the blast furnace to compensate for the effect of the furnace due to changes in the temperature and moisture content of the coke, to prevent the occurrence of yellowing relief and productivity To provide a furnace control method for improving the furnace, its purpose is to.
본 발명의 일 견지에 따른 고로 공정에서의 노열 제어방법은, (a)코크스의 온도 및 수분율 변동에 따른 노열 영향 및 환원제비 보정값을 나타내는 노열영향 산출시트를 마련하는 단계와, (b)상기 고로에 투입될 코크스의 온도 및 수분율을 측정하는 단계와, (c)상기 측정된 코스크의 온도 및 수분율을 이용하여 상기 환원제비 보정값 산출 시트로부터 환원제비 보정값을 획득하는 단계와, (d)상기 획득된 환원제비 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 보정환원제비를 산출하는 단계 및 (e)상기 보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 상기 고로에 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The furnace control method in the blast furnace process according to one aspect of the present invention, (a) preparing a furnace effect calculation sheet showing the furnace effect and reducing agent correction value according to the temperature and moisture content of the coke and (b) the Measuring the temperature and moisture content of the coke to be introduced into the blast furnace, (c) obtaining a reducing agent ratio correction value from the reducing agent ratio correction value calculation sheet using the measured temperature and moisture ratio of the coke, and (d) Comprising a step of calculating the correction reducing agent ratio by summing the obtained reducing agent ratio correction value and the current reducing agent ratio and (e) injecting the amount of reducing agent corresponding to the correction reducing agent ratio to the blast furnace. .
상기 (c) 단계 및 (d) 단계에서 획득된 상기 노열 영향, 환원제비 보정값 및 보정환원제비를 작업자가 확인할 수 있도록 모니터상에 디스플레이하는 것을 특징으로 한다. Characterized in that it is displayed on the monitor so that the operator can confirm the aging effect, reducing agent ratio correction value and correction reduction agent ratio obtained in the step (c) and (d).
상기 (d) 단계 이후 상기 (e) 단계를 수행하기 전에, 상기 고로의 풍량이 3000㎥/min 이상, 풍압표준편차가 50이하이고, 최근 10회의 코크스 장입시 평균 장입속도에서 현재 코크스 장입속도를 감산하여 획득된 장입속도편차가 5 이하의 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 조건을 만족할 경우 상기 (e) 단계로 이행하고, 상기 조건을 만족하지 못하는 경우에는 작업자가 수동으로 노열을 보상할 수 있도록 유저 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. After the step (d) and before performing the step (e), the air flow rate of the blast furnace is more than 3000 ㎥ / min, wind pressure standard deviation is less than 50, and the current coke charging speed at the average charging speed of the last 10 coke charging Determining whether the charging speed deviation obtained by subtracting satisfies a condition of 5 or less; if the condition is satisfied, proceeds to step (e). And providing a user interface to compensate.
상기 (d) 단계 이후 상기 (e) 단계를 수행하기 이전에, 노열 보상에 사용할 환원제의 종류를 선택하는 단계를 더 포함하며, 상기 환원제의 종류를 선택하는 단계는 상기 고로에서의 풍압표준편차가 25 이하이고 미분탄 취입 설비의 용량 대비 취입량이 80% 이하의 조건을 만족하는 경우에 미분탄을 사용하고, 상기 조건을 만족하지 못하는 경우에는 코크스를 사용하도록 수행하는 것을 특징으로 한다.After the step (d) and before the step (e), further comprising the step of selecting the type of reducing agent to be used for compensation of the furnace, wherein the step of selecting the type of reducing agent is the wind pressure standard deviation in the blast furnace It is characterized in that it is performed to use pulverized coal when it is 25 or less and the injection amount of the pulverized coal injection facility satisfies a condition of 80% or less, and when the condition is not satisfied, coke is used.
상기 (e) 단계 이후에, 노열을 측정하는 단계와, 상기 측정된 노열에 따라서 하기의 표 1로부터 환원제비 추가 보정값을 획득하는 단계와, 상기 획득된 환원제비 추가 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 재보정환원제비를 산출하는 단계 및 상기 산출된 재보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 상기 고로에 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.After the step (e), the step of measuring the furnace heat, obtaining a further reducing agent ratio correction value from Table 1 according to the measured furnace heat, the obtained reducing agent ratio further correction value and the current reducing agent ratio Comprising the step of calculating the re-correction reduction ratio and characterized in that it further comprises the step of introducing the amount of reducing agent corresponding to the calculated re-correction reduction ratio to the blast furnace.
본 발명에 따르면, 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향을 파악하고 노열 영향에 따라 고로에 투입되는 환원제의 양을 자동 조절함으로써 노열의 변화에 따라 신속하고 정확하게 고로에 취입되는 환원제의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 노황부조 현상이 방지되어 노열이 안정되게 되므로 생산성이 향상된다. 뿐만 아니라, 노열 관리에 요구되는 작업량이 감소되어 인력 소모를 줄일 수 있고, 기존에 고숙련자에 의존해야만 했던 노열 관리의 어려움을 해결할 수 있다.According to the present invention, it is possible to determine the effect of the blast furnace according to the change of temperature and moisture content of the coke, and to automatically adjust the amount of the reducing agent injected into the blast furnace according to the blast furnace effect to adjust the amount of the reducing agent injected into the blast furnace quickly and accurately according to the change of the furnace. Can be. Therefore, the yellowing relief is prevented and the heat is stabilized, thereby improving the productivity. In addition, the amount of work required for the management of the furnace can be reduced to reduce manpower consumption and solve the difficulty of managing the furnace, which had to be relied on by a high-skilled person.
도 1은 일반적인 고로 장입 설비에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고로 공정에서의 노열 제어방법을 나타낸 플로우챠트이다.
도 3은 본 발명의 노열 제어방법과 관련된 설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram for a general blast furnace charging facility.
2 is a flowchart illustrating a furnace control method in a blast furnace process according to the present invention.
3 is a view schematically showing equipment associated with the furnace control method of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 노열 제어방법은 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향을 산정하고, 노열 영향에 따라 환원제비를 보정 하여 고로에 투입되는 환원제(미분탄, 코크스)의 양을 조절함으로써 노열이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 것이다.The furnace control method according to the present invention calculates the influence of the furnace according to the change in the temperature and moisture content of the coke, and adjusts the reducing agent ratio according to the furnace effect to control the amount of the reducing agent (pulverized coal, coke) injected into the blast furnace to keep the furnace constant. To be maintained.
즉, 코크스의 온도 및 수분율이 고로의 노열 변화에 지대한 영향을 미치는 바, 코크스의 온도 및 수분율에 따른 노열 영향을 산정하고, 산정된 노열 영향을 보상하기 위해 요구되는 환원제(미분탄, 코크스) 보정투입량을 산출하여 고로에 투입되는 환원제의 양을 조절하는 것이다. 다만, 조업 현장에서는 고로에 투입되는 환원제(코크스, 미분탄)의 양을 고로에서 용선 1톤을 생산하는데 사용되는 환원제(코크스, 미분탄)의 양을 kg 단위로 표시한 환원제비(Reducing agent Ratio,RR)로 환산하여 사용함이 보다 편리한 바, 이하에서는 환원제 투입량을 환원제비로 환산하여 사용하도록 한다.In other words, the coke's temperature and moisture content have a significant influence on the blast furnace change, and the amount of reducing agent (pulverized coal, coke) correction dose required to calculate the heat effect according to the coke's temperature and moisture rate and to compensate the calculated furnace effect. To calculate the amount of reducing agent introduced into the blast furnace. However, at the operation site, the amount of reducing agent (coke, pulverized coal) input to the blast furnace is expressed in kg by the amount of reducing agent (coke, pulverized coal) used to produce 1 ton of molten iron in the blast furnace. It is more convenient to use in terms of conversion. In the following, the amount of reducing agent input is used in terms of reducing agent ratio.
도 2는 본 발명에 따른 고로 공정에서의 노열 제어방법을 나타낸 플로우 챠트이고, 도 3은 본 발명의 노열 제어방법과 관련된 설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a furnace control method in a blast furnace process according to the present invention, and FIG. 3 is a view schematically illustrating equipment related to the furnace control method of the present invention.
본 발명에서는, 전술한 바와 같이 코크스의 온도 및 수분율 변동에 따른 노열 영향이 보상되도록 환원제비를 조절하게 되므로, 우선 코크스의 온도 및 수분율에 따른 노열 영향값 설정이 요구된다(S101).In the present invention, as described above, since the reducing agent ratio is adjusted to compensate for the heating effect due to the fluctuation of the coke temperature and moisture content, first, the setting of the heating influence value according to the temperature and moisture content of the coke is required (S101).
이를 위해서, 도 1 및 도 3에 도시된 코크스평량호퍼(100,110)로 코크스를 이송하는 컨베이어벨트(190) 상부에 설치된 온도계(150) 및 수분계(160)를 이용하여 코크스의 온도 및 수분율을 측정하고 코크스가 고로에 투입된 이후 생산되는 용선의 온도(노열)를 측정한 후, 특정 온도 및 수분율을 갖는 코크스, 예를 들어 100℃의 온도 및 0%의 수분율을 갖는 코크스가 사용되었을 때의 노열값을 기준값으로, 각각의 코크스 온도 및 수분율에서의 노열값으로부터 기준값을 차감함으로써, 노열 영향을 산출한다. 데이터의 정확도를 위해서 6개월 이상의 장기간의 조업 과정을 통해 얻어진 데이터를 누적하고, 누적된 데이터들의 평균값을 산정하여 노열 영향을 산출하는 것이 바람직하다. 다만, 고로 조업에서는 필요에 따라서 고로 하부에 설치된 풍로로 불어 넣는 열풍을 감소시키는 작업인 감풍을 실시하거나, 장입물(코크스, 대립광, 소립광)의 장입 속도를 감소 또는 증가시키게 되며 이러한 감풍 및 장입속도변화에 의해서도 노열의 변화가 발생하는 바, 본 발명에서는 감풍을 실시하지 않고 장입속도변화가 크지 않아 노황이 안정되어 노열이 일정한 경우, 즉 풍량이 3000㎥/min 이상, 풍압표준편차가 50 이하 및 코크스 장입속도편차가 5 이하인 경우만을 대상으로 샘플링함으로써, 보다 정확한 데이터가 산정될 수 있도록 한다. 여기서, 장입속도편차는 다음 수학식 1을 통해 산출한다.To this end, the temperature and moisture content of the coke is measured using a
[수학식 1][Equation 1]
장입속도편차 = [최근 10회 장입시의 평균 장입속도] - [현재 장입속도]Charging speed deviation = [average charging speed at last 10 charging]-[current charging speed]
상기 코크스의 온도 및 수분율을 측정할 시 컨베이어벨트(190)에 적치되어 이동되는 코크스의 온도 및 수분율을 측정해야 하므로, 온도계(150) 및 수분계(160)로는 비접촉식으로 온도 및 수분율 측정이 가능한 비접촉식 온도계 및 수분계를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨데, 온도계(150)로는 적외선(Infrared Ray, IR) 온도계를 사용하고, 수분계(160)로는 적외선 수분계를 사용한다. 다른 방법으로는 레이저를 이용한 비접촉식 온도계 및 수분계를 이용할 수도 있다.When measuring the temperature and moisture content of the coke, it is necessary to measure the temperature and water content of the coke is moved to the
한편, 환원제비 보정값은 노열 영향값에 [노열 영향의 변화에 대한 환원제비의 변화 계수]인 0.25를 곱하여 산출한다. 여기서, [노열 영향의 변화에 대한 환원제비의 변화 계수]인 0.25는 조업현장에서 측정을 통하여 결정할 수 있다. 이와 같은 방법이 편리한 것은 노열은 여러가지 요인에 의하여 결정되므로 일률적인 조건 및 원칙에 의하여 결정하는 것은 어렵기 때문이다. On the other hand, the reducing agent ratio correction value is calculated by multiplying the heating effect value by 0.25, which is the coefficient of change of the reducing agent ratio to the change of the heating effect. Here, 0.25, which is the coefficient of change of the reducing agent ratio with respect to the change in the thermal effect, can be determined through measurement at the shop floor. This method is convenient because it is difficult to determine by uniform conditions and principles because the heat is determined by various factors.
하기의 표 2는 코크스의 온도 및 수분율 변화 따른 노열 영향(노열 변동) 및 환원제비 보정값을 나타내는 노열 영향 산출시트이다. 이러한 노열 영향 산출시트는 본 발명자의 근무 환경에서 경험적으로 얻어진 것으로서, 조업설비 및 조건에 따라 그 구체적인 보정 가감량에는 다소의 변동이 있을 수도 있고, 하기 표에 기재된 수치로 반드시 한정되는 것은 아니다.Table 2 below is a thermal effect calculation sheet showing the thermal effect (heat fluctuation) and reducing agent ratio correction value according to the temperature and moisture content of the coke. This aging effect calculation sheet is obtained empirically in the working environment of the present inventors, there may be some variation in the specific correction amount according to the operating equipment and conditions, it is not necessarily limited to the numerical values shown in the following table.
(℃)Aging effect
(℃)
(Kg/THM)Reducing agent correction value
(Kg / THM)
노열 영향 산출시트가 마련된 후, 코크스평량호퍼(100, 110)로 코크스를 이송하는 컨베이어벨트(190) 상부에 설치된 온도계(150) 및 수분계(160)를 이용하여 코크스의 온도 및 수분율을 측정한다(S102). After the heating effect calculation sheet is prepared, the temperature and moisture content of the coke are measured using a
코크스의 온도 및 수분율이 측정되면, 상기 표 1(노열영향 산출시트)을 검색하여 측정된 온도 및 수분율에 따른 노열영향 및 환원제비 보정값을 획득한다(S103).When the temperature and moisture content of the coke is measured, the table 1 (heat impact calculation sheet) is searched to obtain a correction value of the heat effect and reducing agent ratio according to the measured temperature and moisture content (S103).
노열 영향 및 환원제비 보정값이 획득된 후, 획득된 환원제 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 보정환원제비를 산출한다(S104). After the aging effect and the reducing agent ratio correction value are obtained, the correction reducing agent ratio is calculated by adding the obtained reducing agent correction value and the current reducing agent ratio (S104).
그리고, 작업자가 조업 상황을 확인할 수 있도록 모니터(170)를 통해 노열 영향, 환원제비 보정값 및 보정환원제비 등의 조업 관련 각종 데이터를 디스플레이한다.In addition, various types of operation-related data such as a heat effect, a reducing agent ratio correction value, and a correction reduction agent ratio are displayed on the
그런 다음, 노열 자동 제어 프로세스를 수행할지 여부를 판단한다(S105).Then, it is determined whether to perform the automatic heating control process (S105).
앞서 살펴본 바와 같이, 감풍 및 장입속도변화에 의해서도 노열 변화가 발생하는 바, 본 발명에서는 감풍을 실시하지 않고 장입속도변화가 크지 않아 노황이 안정되어 노열이 일정한 경우, 즉 풍량이 3000㎥/min 이상, 풍압표준편차가 50이하 및 장입속도편차가 5이하인 조건을 만족하는 경우만을 대상으로 샘플링을 실시하였다. 그리고, 상기한 조건에서 얻어진 샘플링 데이터를 토대로 노열 영향을 산정하였는 바, 본 발명의 노열 자동 제어 프로세스는 제어 대상을 위 조건을 만족하는 경우로 한정한다. 즉, 풍량이 3000㎥/min 이상, 풍압표준편차가 50 이하 및 장입속도편차가 5 이하인 경우에만 노열 제동 제어 프로세스로 이행한다. 한편, 위 조건을 만족하지 않는 경우에는 작업자가 수동으로 노열을 보상할 수 있도록, 유저 인터페이스(user interface)를 제공한다. As described above, the change in furnace heat occurs even by the change in the wind speed and the charging speed. In the present invention, when the furnace speed is stable because the change in the charge speed is not large and the furnace speed is constant, that is, the amount of air is more than 3000㎥ / min. The sampling was conducted only when the wind pressure standard deviation was less than 50 and the charging speed deviation was 5 or less. In addition, since the heating effect is calculated based on the sampling data obtained under the above conditions, the automatic heating process of the present invention is limited to the case where the control object is satisfied. In other words, only when the air volume is 3000
노열 자동 제어 프로세스로 이행된 경우, 노열 보상에 사용할 환원제의 종류를 선택한다(S106). In the case of shifting to the automatic heating control process, the type of reducing agent to be used for the heating compensation is selected (S106).
환원제로는 코크스 및 미분탄이 사용될 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 코크스는 괴상태로 장입되며 고로내에서 통기성을 유지하는데 중요한 역할을 담당하고 있으나 값이 비싸고 제조공정이 복잡한 단점이 있다. 반면, 미분탄은 분(가루)상태로 고로에 취입되기 때문에 취입량이 증가할수록 상대적으로 코크스가 줄어들게 되어 통기성이 악화되고 풍압이 상승하는 문제점이 발생하고 노황이 불안정해지는 조업특성이 있다. Coke and pulverized coal may be used as the reducing agent. As is well known, coke is charged in bulk and plays an important role in maintaining breathability in the blast furnace, but has the disadvantages of being expensive and complicated in the manufacturing process. On the other hand, pulverized coal is blown into the blast furnace in the form of powder (powder), and as the blowing amount increases, the coke decreases relatively, resulting in deterioration of air permeability and an increase in wind pressure and unstable yellowing.
이러한 점을 감안하여, 본 발명자는 고로의 풍압표준편차가 25 이하이고 미분탄 취입 설비의 용량 대비 취입량이 80% 이하인 경우에는 미분탄을 선택하고 그 외의 경우에는 코크스를 선택하였다.In view of this point, the present inventors selected pulverized coal when the wind pressure standard deviation of the blast furnace was 25 or less and the blowing amount was 80% or less relative to the capacity of the pulverized coal injection facility, and otherwise selected coke.
환원제의 종류를 선택한 후, 보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 고로에 투입한다(S108). After selecting the type of reducing agent, a reducing agent corresponding to the correction reducing agent ratio is added to the blast furnace (S108).
환원제 투입량은 하기 수학식 2를 이용하여 산출된다.The reducing agent input is calculated using the following equation.
[수학식 2]&Quot; (2) "
환원제 투입량[ton]Reductant Input [ton]
={환원제비 보정값+현재 환원제비}[kg]×고로장입회당 용선생산량×10-3 = {Reduction ratio correction value + current reducing agent ratio} [kg] × molten iron production per blast furnace × 10 -3
=보정환원제비[kg]×고로장입회당 용선생산량×10-3 = Correction reduction fee [kg] × Charter production per blast furnace load × 10 -3
보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제가 고로에 투입됨 따라서 코크스의 온도 및 수분율 변화에 의한 노열 영향이 보상되게 된다.The amount of reducing agent corresponding to the correction reduction ratio is added to the blast furnace, and thus the effect of the aging due to the change of the coke temperature and moisture content is compensated.
한편, 수동으로 노열을 보상하는 경우에는 유저 인터페이스를 통해 작업자가 입력한 조업 조건에 따라서 노열 보상이 수행된다(S106A).On the other hand, in the case of manually compensating for the aging, the aging compensation is performed according to the operating conditions input by the operator through the user interface (S106A).
자동 또는 수동으로 노열 보상이 수행된 후, 고로에서 생산되는 용선의 온도(노열)를 다시 측정한다(S107).After the furnace compensation is automatically or manually performed, the temperature (heat) of the molten iron produced in the blast furnace is measured again (S107).
그리고, 측정된 노열값을 이용하여 하기의 표 2로부터 환원제비 추가 보정값을 획득하고, 획득된 환원제비 추가 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 재보정환원제비를 산출한다(S109).In addition, a reducing agent ratio additional correction value is obtained from the following Table 2 using the measured furnace value, and the obtained reducing agent ratio additional correction value and the current reducing agent ratio are added to calculate a recalibration reduction agent ratio (S109).
하기의 표 3은 노열에 따른 환원제비 추가 보정값을 나타낸다. 표 3의 데이터는 본 발명자의 근무 현장에서 경험적으로 얻어진 것으로서, 조업설비 및 조건에 따라 다소의 변동이 있을 수 있고 하기의 표에 기재된 수치로 반드시 한정되는 것은 아니다.Table 3 below shows a further correction value of reducing agent ratio according to aging. The data in Table 3 is obtained empirically at the working site of the present inventors, there may be some variations depending on the operating equipment and conditions and are not necessarily limited to the numerical values shown in the following table.
이후, 재보정된 환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 고로에 투입한다(S110). Thereafter, the amount of reducing agent corresponding to the recalibrated reducing agent ratio is added to the blast furnace (S110).
본 발명에 따르면, 코크스의 온도 및 수분율 변화에 따른 노열 영향을 파악하고 노열 영향에 따라 고로에 투입되는 환원제의 양을 자동 조절함으로써 노열의 변화에 따라 신속하고 정확하게 고로에 취입되는 환원제의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 노황부조 현상이 방지되어 노열이 안정되게 되므로 생산성이 향상된다. 뿐만 아니라, 노열 관리에 요구되는 작업량이 감소되어 인력 소모를 줄일 수 있고, 기존에 고숙련자에 의존해야만 했던 노열 관리의 어려움을 해결할 수 있다.According to the present invention, it is possible to determine the effect of the blast furnace according to the change of temperature and moisture content of the coke, and to automatically adjust the amount of the reducing agent injected into the blast furnace according to the blast furnace effect to adjust the amount of the reducing agent injected into the blast furnace quickly and accurately according to the change of the furnace. Can be. Therefore, the yellowing relief is prevented and the heat is stabilized, thereby improving the productivity. In addition, the amount of work required for the management of the furnace can be reduced to reduce manpower consumption and solve the difficulty of managing the furnace, which had to be relied on by a high-skilled person.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. In the detailed description of the present invention described above with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the present invention described in the claims and It will be appreciated that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the art.
Claims (7)
(b)상기 고로에 투입될 코크스의 온도 및 수분율을 측정하는 단계;
(c)상기 측정된 코스크의 온도 및 수분율을 이용하여 상기 환원제비 보정값 산출 시트로부터 환원제비 보정값을 획득하는 단계;
(d)상기 획득된 환원제비 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 보정환원제비를 산출하는 단계;
(e)상기 보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 상기 고로에 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 공정에서의 노열 제어방법.(a) preparing a thermal impact calculation sheet indicating a thermal effect and a reducing agent correction value according to fluctuation of temperature and moisture content of the coke;
(b) measuring the temperature and moisture content of the coke to be introduced into the blast furnace;
(c) obtaining a reducing agent ratio correction value from the reducing agent ratio correction value calculating sheet using the measured temperature and moisture content of the coke;
(d) calculating a correction reducing agent ratio by summing up the obtained reducing agent ratio correction value and a current reducing agent ratio;
(e) a method for controlling the furnace in a blast furnace process, comprising the step of adding a reducing agent corresponding to the correction reduction agent ratio to the blast furnace.
상기 (c) 단계 및 (d) 단계에서 획득된 상기 노열 영향, 환원제비 보정값 및 보정환원제비를 작업자가 확인할 수 있도록 모니터상에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 고로 공정에서의 노열 제어방법.The method of claim 1,
The method for controlling the furnace in a blast furnace process, characterized in that the display of the furnace effect, reducing agent ratio correction value and correction reduction agent ratio obtained in the step (c) and (d) on the monitor for the operator to confirm.
상기 (d) 단계 이후 상기 (e) 단계를 수행하기 전에,
상기 고로의 풍량이 3000㎥/min 이상, 풍압표준편차가 50이하이고, 최근 10회의 코크스 장입시 평균 장입속도에서 현재 코크스 장입속도를 감산하여 획득된 장입속도편차가 5 이하의 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;및
상기 조건을 만족할 경우 상기 (e) 단계로 이행하고, 상기 조건을 만족하지 못하는 경우에는 작업자가 수동으로 노열을 보상할 수 있도록 유저 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 공정에서의 노열 제어방법.The method of claim 1,
After performing step (d) and before performing step (e),
Whether the air flow rate of the blast furnace is more than 3000㎥ / min, wind pressure standard deviation is 50 or less, and the charging speed deviation obtained by subtracting the current coke charging speed from the average charging speed during the last 10 coke charging is satisfied the condition of 5 or less Determining; and
In the blast furnace process characterized in that the step (e) if the condition is satisfied, and if the condition is not satisfied, providing a user interface so that the operator can manually compensate for the aging. Furnace control method.
상기 (d) 단계 이후 상기 (e) 단계를 수행하기 이전에, 노열 보상에 사용할 환원제의 종류를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 공정에서의 노열 제어방법.The method of claim 1,
After the step (d) and before the step (e), further comprising the step of selecting the type of reducing agent to be used for the compensation of the furnace, the furnace control method in the blast furnace process.
상기 환원제의 종류를 선택하는 단계는 상기 고로에서의 풍압표준편차가 25 이하이고 미분탄 취입 설비의 용량 대비 취입량이 80% 이하의 조건을 만족하는 경우에 미분탄을 사용하고, 상기 조건을 만족하지 못하는 경우에는 코크스를 사용하도록 수행하는 것을 특징으로 하는 고로 공정에서의 노열 제어방법.The method of claim 4, wherein
The step of selecting the type of reducing agent is used when the pulverized coal is used when the standard deviation of the wind pressure in the blast furnace is 25 or less and the blowing amount of the pulverized coal blowing facility satisfies the condition of 80% or less and does not satisfy the above conditions. The method of controlling the furnace in a blast furnace process, characterized in that performed to use coke.
상기 (e) 단계 이후에, 노열을 측정하는 단계;
상기 측정된 노열에 따라서 하기의 표 1로부터 환원제비 추가 보정값을 획득하는 단계;
상기 획득된 환원제비 추가 보정값과 현재의 환원제비를 합산하여 재보정환원제비를 산출하는 단계;
상기 산출된 재보정환원제비에 해당하는 분량의 환원제를 상기 고로에 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 공정에서의 노열 제어방법.
[표 1]
용선 온도 (노열: ℃) 추가 환원제비 조정값(㎏/THM)
1480~1490 +5.0
1470~1480 +7.5
1470 이하 +10.0The method of claim 1,
After step (e), measuring the furnace;
Acquiring a reducing agent ratio additional correction value from Table 1 according to the measured furnace heat;
Calculating a recalibration reduction ratio by summing the obtained reducing agent ratio additional correction value and the current reducing agent ratio;
The method of controlling the furnace in a blast furnace process, characterized in that it further comprises the step of adding the amount of reducing agent corresponding to the calculated recalibration reduction ratio to the blast furnace.
[Table 1]
Melting temperature (heating: ℃) Additional reducing agent ratio adjustment value (㎏ / THM)
1480 ~ 1490 +5.0
1470 ~ 1480 +7.5
1470 and below +10.0
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