KR101225733B1 - 용광로의 저선레벨 산출방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용광로의 저선레벨 산출방법에 관한 것으로서, 용광로에 장입되는 연원료의 장입량에 따라 생성되는 용선 및 슬래그의 생성량과 배출되는 용선 및 슬래그의 배출량을 통해 노저부에 적산된 저선레벨을 산출할 때 노황에 따라 변하는 장입물의 평균 강하속도, 풍량 및 보상값을 적용하고 수재 슬라브의 배출량을 측정하고 편차보상을 함으로써 정확한 저선레벨을 산출할 수 있다.
Description
본 발명은 용광로의 저선레벨 산출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용광로에 장입되는 연원료의 장입량에 따라 생성되는 용선 및 슬래그의 생성량과 배출되는 용선 및 슬래그의 배출량을 통해 노저부에 적산된 저선레벨을 산출하는 용광로의 저선레벨 산출방법에 관한 것이다.
일반적으로 용광로 조업은 원료인 철광석과 연료인 코크스를 적정비율로 투입한 다음 열풍로로 부터 고온의 열풍을 공급하면 용광로 내부에서 환원반응을 통해 용선이 생산된다. 이렇게 생산된 용선과 슬래그(SLAG)는 출선구를 통해 외부로 배출되고 용선은 래들(raddle)에 수입되어 다음공정인 제강공정으로 이송되고, 슬래그는 괴재나 수재형태로 처리된다.
이러한 용광로 조업을 안정적으로 유지하기 위해 용광로의 노저부에 적산된 용선과 슬래그의 양을 노저체적에 대비한 백분율로 나타내는 저선레벨을 관리하고 있다.
위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 용광로에 장입되는 연원료의 장입량에 따라 생성되는 용선 및 슬래그의 생성량과 배출되는 용선 및 슬래그의 배출량을 통해 노저부에 적산된 저선레벨을 산출하는 용광로의 저선레벨 산출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법은 연원료 장입장치로부터 연산부가 차지별 장입량 및 장입시간을 입력받아 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출하는 단계; 차지별 장입물 평균 강하속도를 기반으로 분당 용선 및 슬래그 생성량을 산출하는 단계; 열풍장치로부터 송풍되는 열풍의 풍량을 입력받아 풍량에 따른 편차에 따라 분당 용선 및 슬래그 생성량을 보정하는 단계; TLC(Torpedo Ladle Car)무게 측정장치로부터 TLC의 무게를 입력받아 용선 및 괴재 슬래그 배출량을 산출하는 단계; 수재처리장치로부터 수재 슬래그 배출량을 입력받아 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출하는 단계; 및 보정된 분당 용선 및 슬래그 생성량과 산출된 분당 용선 및 슬래그 배출량을 기반으로 저선레벨을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 연원료 입력장치로부터 입력되는 차지별 장입량은 연원료의 브랜드별 성분별 장입량, 철함량, 선철보정계수를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 차지별 장입물 평균 강하속도는 다수개의 차지별 장입시간의 평균으로 산출하며, 평균을 위한 개수는 임의로 변경 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 풍량에 따른 편차는 기준 풍량 미만일 경우 풍량에 대응하여 비례적으로 감량하는 것을 특징으로 한다.
이때 기준 풍량은 산소 취입여부에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 TLC무게 측정장치로부터 TLC의 무게는 15초 간격으로 입력받는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 분당 용선 및 슬래그 생성량은 장입량 오류시 생성보정값을 적용하여 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 분당 용선 및 슬래그 배출량은 편차보정을 위한 배출보정값을 적용하여 보정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 용광로에 장입되는 연원료의 장입량에 따라 생성되는 용선 및 슬래그의 생성량과 배출되는 용선 및 슬래그의 배출량을 통해 노저부에 적산된 저선레벨을 산출할 때 노황에 따라 변하는 장입물의 평균 강하속도, 풍량 및 보상값을 적용하고 수재 슬라브의 배출량을 측정하고 편차보상을 함으로써 정확한 저선레벨을 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법에 의해 산출하고자 하는 용선을 설명하기 위한 용광로 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법에 의해 산출하고자 하는 용선을 설명하기 위한 용광로 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법에 의해 산출하고자 하는 용선을 설명하기 위한 용광로 도면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출장치는 연원료 장입장치(10), 열풍장치(20), TLC(Torpedo Ladle Car)무게 측정장치(40), 수재처리장치(50) 및 연산부(30)를 비롯하여 출력부(60)를 포함한다.
연원료 장입장치(10)는 용광로(70)에 원료인 철광석과 연료인 코크스를 장입하는 장치로써 차지별 장입되는 연원료의 브랜드별 성분별 장입량, 철함량 및 선철보정계수를 비롯하여 차지별 장입시간을 출력한다.
연원료 장입장치(10)는 장입된 연원료의 용융속도에 따라 연원료를 장입함에 따라 장입시간은 용선 및 슬래그의 생성 속도에 비례하게 된다.
열풍장치(20)는 용광로(70)의 풍구(72)를 통해 1160도의 열풍을 분당 6500Nm3 이상으로 송풍한다. 이때 산소취입 여부에 따라 분당 6500Nm3 ~ 7500Nm3로 송풍한다.
TLC무게 측정장치(40)는 용광로(70)의 출선구(74)를 통해 배출되는 용선을 수입하는 래들(미도시)을 이동시키기 위한 TLC(미도시)의 무게를 15초 간격으로 측정하여 제공한다.
수재처리장치(50)는 용광로(70)에서 부산물로 발생되는 슬래그에 물을 뿌려 냉각시켜 작은 알갱이 형상의 수재 슬래그로 만들어 처리하는 장치로써 수재처리시 드럼모터(미도시)의 토크값을 통해 처리되는 수재 슬래그 배출량을 측정할 수 있다.
연산부(30)는 연원료 장입장치(10)로부터 용광로(70)에 장입되는 장입량과 장입시간 및 열풍장치(20)로부터 입력되는 풍량을 기반으로 분당 용선 및 슬래그 생성량을 산출할 뿐만 아니라 장입량 오류 등이 발생할 경우 생성보정값을 적용하여 정확한 분당 용선 및 슬래그 생성량을 산출한다.
또한, 연산부(30)는 TLC무게 측정장치(40)로부터 입력되는 배출되는 용선의 무게 및 수재처리장치(40)로부터 입력되는 수재 슬래그의 배출량을 입력받아 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출하고 수재 슬래그의 편차보상을 위한 배출보정값을 적용하여 정확한 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출한다.
이와 같이 산출된 분당 용선 및 슬래그 생성량과 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출하여 적산되는 노저부의 용선 및 슬래그(78)의 잔존량에 가감하여 노저체적에 대비한 백분율로 저선레벨을 산출한다.
이때 노저체적은 풍구(72) 높이에서 출선구(74) 높이를 뺀 저선레벨용 용적에서 노심코크스(76)의 용적을 뺀 값이다.
출력부(60)는 연산부(30)에서 산출된 분당 용선 및 슬래그 생성량, 분당 용선 및 슬래그 배출량을 비롯하여 저선레벨을 출력하여 상위장치(미도시)에서 용광로 조업을 제어할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 용광로의 저선레벨 산출방법은 먼저, 연산부(30)가 연원료 장입장치(10)로부터 차지별 장입량 및 장입시간을 입력받는다(S10).
다수개의 차지별 장입시간을 평균하여 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출한다(S12).
본 실시예에서 차지(charge)는 순서에 따라 연원료를 장입하는 일련의 사이클을 의미한다.
따라서, 차지별 장입시간을 입력받을 경우 각 사이클의 개시 시간을 통해 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출할 수 있다.
즉, 강하속도는 용광로(70)에서 장입된 연원료가 용융되어 강하되는 속도를 의미하는 것으로 연원료가 용선 및 슬래그로 생성되는 속도를 의미한다.
위에서 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출하기 위해 합산되는 차지의 수는 고정되지 않고 노황에 따라 임으로 설정할 수 있도록 한다.
예를들어 노황이 안정적으로 유지될 경우에는 30차지를 평균하여 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출하지만 노황이 불안정할 경우에는 10차지를 평균하여 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출함으로써 노황에 따른 오차를 최소화할 수 있다.
이렇게 입력된 차지별 장입량 및 차지별 장입물 평균 강하속도를 통해 분당 용선 및 슬래그 생성량을 산출한다(S14).
연원료 장입장치(10)로부터 입력된 차지별 장입량에는 연원료의 브랜드별 성분별 장입량, 철함량, 선철보정계수 정보를 포함함으로써 차지별 장입량에 따라 생성될 수 있는 용선 및 슬래그량을 차지별 장입물 평균 강하속도로 나누어 분당 용선 및 슬래그 생성량을 산출한다.
이후 열풍장치(20)로부터 용광로의 풍구로 송풍되는 열풍의 풍량을 입력받는다(S16).
정상적인 조업시 풍량은 산소 취입여부에 따라 분당 6500Nm3 ~ 7500Nm3로 송풍된다. 그러나, 노황에 따라 분당 6500Nm3 이하로 송풍될 경우에는 비정상적인 풍량으로 생성되는 용선 및 슬래그의 양이 송풍량에 비례하여 감소하게 됨에 따라 편차가 발생한다.
따라서, 입력된 풍량이 기준 풍량 미만인 경우에는 풍량에 대응하여 비례하여 산출된 분당 용선 및 슬래그 생성량을 보정한다(S18).
이때 기준 풍량은 산소 취입여부에 따라 다르게 설정할 수 있다.
아울러 입력된 장입량에 오류가 발생한 경우에도 생성보정값을 적용하여 산출된 분당 용선 및 슬래그 생성량을 보정한다(S18).
다음으로 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출하기 위해 먼저, 출선구(74)를 통해 배출되는 용선을 수입하여 이동시키는 TLC(미도시)의 무게를 TLC무게 측정장치(40)로부터 입력받는다(S20).
이때 TLC무게 측정장치(40)로부터 15초 간격으로 입력받아 무게 변화에 의한 오차를 줄일 수 있도록 한다.
이렇게 입력된 TLC의 무게를 통해 용선 및 괴재 슬래그 배출량을 산출한다(S22).
그리고, 수재처리장치(50)로부터 수재 슬래그 배출량을 입력받아 괴재 슬래그 배출량과 합산하여 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출한다(S24)(S26).
이때 수재처리장치로부터 입력되는 수재 슬래그 배출량은 수재처리시 드럼모터의 토크값을 통해 이론적으로 산출하여 측정하지만 실질적으로 출하되는 수재 슬러그의 배출량과 편차가 발생할 경우 편차보상을 위해 배출보정값을 적용하여 분당 용선 및 슬래그 배출량을 보정할 수 있다(S28).
이렇게 분당 용선 및 슬래그 생성량과 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출하여 증감되는 용선 및 슬래그 양을 노저부에 잔존하는 용선 및 슬래그(78)의 양과 합산하여 저선레벨을 산출한다(S30).
저선레벨은 노저부의 용선 및 슬래그(78_의 잔존량을 노저체적에 대비한 백분율로 산출한다.
이때 노저체적은 풍구(72)의 높이에서 출선구(74)의 높이를 뺀 저선레벨용 용적에서 노심코크스(76)의 용적을 뺀 값이다.
이렇게 저선레벨은 상위장치로 출력되어 용광로 조업을 제어할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 의한 용광로의 저선레벨 산출방법에 의하면, 용광로(70)에 장입되는 연원료의 장입량에 따라 생성되는 용선 및 슬래그의 생성량을 산출하면서 노황의 변화에 따라 장입물 평균 강하속도 및 차지수를 변경하고, 풍량에 따라 감량 처리할 뿐만 아니라 장입량에 오류가 발생할 경우에도 생성보정값을 적용하여 정확한 분당 용선 및 슬래그의 생성량을 산출하고, 용선 및 슬래그의 배출량을 산출하면서 TLC 무게의 측정주기를 줄여 배출량의 변동을 즉시 반영하며 실제 계측된 수재 슬래그량 및 편차보상을 위한 배출보정값을 적용하여 정확한 분당 용선 및 슬래그의 배출량을 산출함으로써 정확한 저선레벨을 산출할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 ; 연원료 장입장치 20 : 열풍장치
30 ; 연산부 40 : TLC무게 측정장치
50 ; 수재처리장치 60 : 출력부
70 : 용광로 72 : 풍구
74 : 출선구 76 : 노심코크스
78 : 용선 및 슬래그
30 ; 연산부 40 : TLC무게 측정장치
50 ; 수재처리장치 60 : 출력부
70 : 용광로 72 : 풍구
74 : 출선구 76 : 노심코크스
78 : 용선 및 슬래그
Claims (8)
- 연원료 장입장치로부터 연산부가 차지별 장입량 및 장입시간을 입력받아 차지별 장입물 평균 강하속도를 산출하는 단계;
상기 차지별 장입물 평균 강하속도를 기반으로 분당 용선 및 슬래그 생성량을 산출하는 단계;
열풍장치로부터 송풍되는 열풍의 풍량을 입력받아 상기 풍량에 따른 편차에 따라 분당 용선 및 슬래그 생성량을 보정하는 단계;
TLC(Torpedo Ladle Car) 무게 측정장치로부터 TLC 무게를 입력받아 용선 및 괴재 슬래그 배출량을 산출하는 단계;
수재처리장치로부터 수재 슬래그 배출량을 입력받아 분당 용선 및 슬래그 배출량을 산출하는 단계; 및
보정된 상기 분당 용선 및 슬래그 생성량과 산출된 상기 분당 용선 및 슬래그 배출량을 기반으로 저선레벨을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 연원료 입력장치로부터 입력되는 상기 차지별 장입량은 연원료의 브랜드별 성분별 장입량, 철함량, 선철보정계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 차지별 장입물 평균 강하속도는 다수개의 차지별 장입시간의 평균으로 산출하며, 상기 평균을 위한 개수는 임의로 변경 가능한 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 풍량에 따른 편차는 기준 풍량 미만일 경우 상기 풍량에 대응하여 비례적으로 감량하는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 4항에 있어서, 상기 기준 풍량은 산소 취입여부에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 TLC무게 측정장치로부터 TLC의 무게는 15초 간격으로 입력받는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 분당 용선 및 슬래그 생성량은 장입량 오류시 생성보정값을 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 분당 용선 및 슬래그 배출량은 편차보정을 위한 배출보정값을 적용하여 보정할 수 있는 것을 특징으로 하는 용광로의 저선레벨 산출방법.
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