KR101256532B1 - 고로 송풍량 제어장치 - Google Patents

고로 송풍량 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101256532B1
KR101256532B1 KR1020110097927A KR20110097927A KR101256532B1 KR 101256532 B1 KR101256532 B1 KR 101256532B1 KR 1020110097927 A KR1020110097927 A KR 1020110097927A KR 20110097927 A KR20110097927 A KR 20110097927A KR 101256532 B1 KR101256532 B1 KR 101256532B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blast furnace
pressure
flow rate
air flow
value
Prior art date
Application number
KR1020110097927A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130034093A (ko
Inventor
김상섭
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020110097927A priority Critical patent/KR101256532B1/ko
Publication of KR20130034093A publication Critical patent/KR20130034093A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101256532B1 publication Critical patent/KR101256532B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/10—Other details, e.g. blast mains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0009—Monitoring the pressure in an enclosure or kiln zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0018—Monitoring the temperature of the atmosphere of the kiln

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

고로 열풍로의 요구 풍량에 따라 송풍 유량과 송풍 압력을 제공하는 고로 송풍량 제어장치가 소개된다.
이 고로 송풍량 제어장치는 고로 열풍로로 유입되는 냉풍배관의 측정압력을 감지하는 압력 측정기와, 고로 열풍로로 유입되는 냉풍배관의 측정온도를 감지하는 온도 측정기와, 정상 송풍시 측정압력과 측정온도를 보정연산하여 고로의 요구 풍량에 해당하는 보정유량값을 계산하고 계산된 보정유량값에 따라 송풍기를 제어하는 DCS 컨트롤러를 포함하여 구성된다.

Description

고로 송풍량 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLING AMOUNT OF BLOWING AIR INTO BLAST FURNACE}
본 발명은 고로 송풍량 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DCS 프로그램을 이용하여 열풍로에 유입되는 송풍량을 효율적으로 제어할 수 있는 고로 송풍량 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고로의 송풍에 사용되는 송풍기는 동기 전동기를 돌려 대기중의 공기를 흡입 압축하여 고로에 필요한 연소용 공기를 고로 요구량에 따라 고로의 열풍로에 일정하게 압송해준다.
그리고 고로의 열풍로는 연소를 통해 열을 축적한 후 송풍을 통해 고로에서 요구하는 열풍을 송풍하고, 열풍로의 교체작업시에는 송풍기로부터 미교체중인 열풍로에 유량을 압송해야하므로 더 많은 풍량이 필요하게 되고 그 결과 순간 압력 변동이 발생하게 된다. 이때, 유량제어모드로 구동되는 송풍기를 압력제어모드로 절환시켜서 공기의 송풍압력을 보상하는데, 이를 열풍로 충풍제어라 한다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 송풍기측의 송풍량 제어방식은 정상 송풍시 유량 조절제어계(30)에서 송풍 제어가 이루어지고, 충풍제어시 유량 조절제어계(30)에서 풍압 조절제어계(20)로 절환되어 열풍로의 냉풍배관 토출압력(5)을 측정치로 하여 PID에서 연산제어를 수행한 후 압력제어를 실시한다. 이때, 유량제어 조절계(30)에는 유량제어가 수동/자동 조작되는 유량조절 외부스위치(31)가 마련되고, 풍압 제어계(20)에는 풍압을 수동/자동 조작되는 풍압조절 외부스위치(21)가 마련된다. 이와 관련하여 "고로 송풍 설비(특허등록공보 10-0851879호)"가 참고된다.
그러나, 종래 기술의 경우, 송풍량의 증/감 제어가 별도의 외부스위치를 통해 이루어지므로, 송풍량 제어에 대한 신속하고 효율적인 조치가 이루어지지 않게 되고, 제조 원가의 증가 및 정비 시간이 증가되는 등의 문제가 발생되었다. 아울러, 송풍기-고로 선택 절환부의 이상 발생시 급격한 측정치 변화로 인해 고로감풍, 휴풍 및 송풍기 서징(Surging) 등의 설비사고가 발생되어 고가의 제어장치의 손상되는 문제가 발생되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 별도의 외부스위치 없이 유량제어 및 압력제어가 이루어지는 고로 송풍량 제어장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고로 송풍량 제어장치는, 고로 열풍로의 요구 풍량에 따라 송풍 유량과 송풍 압력을 제공하는 고로 송풍량 제어장치로서, 고로 열풍로로 유입되는 냉풍배관의 측정압력을 감지하는 압력 측정기와, 고로 열풍로로 유입되는 냉풍배관의 측정온도를 감지하는 온도 측정기와, 정상 송풍시 상기 측정압력과 측정온도를 보정연산하여 고로의 요구 풍량에 해당하는 보정유량값을 계산하고 계산된 보정유량값에 따라 송풍기를 제어하는 DCS 컨트롤러를 포함한다.
바람직하게, 상기 DCS 컨트롤러는 하기 식 1 및 2를 통해 압력보정치 및 온도보정치를 계산한 후, 하기 식 3을 통해 보정유량값을 계산한다.
압력보정치 = (측정압력 + 1.0332)/ (기준압력 + 1.0332) ------------ (1)
온도보정치 = (기준온도 +273.15)/(측정온도 + 273.15) -------------- (2)
보정계산유량 =
Figure 112011075559311-pat00001
------------ (3)
(여기서, △P :열풍로의 냉풍배관 토출압력과 열풍로 노내의 압력 간의 차압)
바람직하게, 상기 DCS 컨트롤러는 충풍제어 요구시 열풍로의 냉풍배관 토출압력을 측정치로 하고 열풍로의 충풍전 압력을 목표치로 하여 송풍 압력을 보상한다.
바람직하게, 상기 DCS 컨트롤러는 보정연산을 통해 보정유량값을 계산한 후 고로를 선택하고 선택된 고로에 설치된 송풍기의 송풍량이 증감되도록 송풍기의 스테이터 블레이드를 제어한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 DCS 컨트롤러에서 계산되는 값들을 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 구현될 수 있다.
첫째, 본 발명은 DCS 프로그램을 이용하여 열풍로에 유입되는 송풍량을 효율적으로 제어함으로써, 송풍량 제어에 대한 신속하고 효율적인 조치를 구현할 수 있다는 이점이 있다.
둘째, 본 발명은 DCS 프로그램에 의해 제어되는 하나의 컨트롤러를 통해 소풍량의 제어가 이루어짐으로써, 제조 원가 및 정비 시간의 증가를 미연에 방지할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 고로 송풍량 제어장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 고로 송풍량 제어장치를 도시한 블록도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 고로 송풍량 제어장치의 디스플레이부에 표시된 보정연산 상태를 도시한 사진.
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 생략하기로 한다.
첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 고로 송풍량 제어장치의 블록도를 나타낸 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 고로 송풍량 제어장치의 디스플레이부에 표시된 보정연산 상태를 나타낸 사진이다.
도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 고로 송풍량 제어장치는, 별도의 외부스위치 없이 유량제어 및 압력제어가 조절되고, 고로 열풍로의 요구 풍량에 따른 보정유량값을 계산하여 송풍기의 송풍량이 증감되도록 제어한다.
이를 위해, 고로 송풍량 제어장치는 압력 측정기 및 온도 측정기를 통해 측정된 냉풍배관의 측정압력 및 측정온도를 보정연산하여 보정유량값을 계산하고, 계산된 보정유량값에 따라 송풍기의 송풍량을 조절하여 고로 열풍로의 요구 풍량에 부합하는 풍량을 제공한다.
구체적으로, 압력 측정기는 고로 열풍로에 연결된 냉풍배관의 측정압력을 감지하기 위한 것으로, 본 실시예에서 압력 측정기는 고로 열풍로에 연결된 냉풍배관의 오리피스 입력측에 마련되어, 냉풍배관을 통해 이동되는 공기의 측정압력을 감지한다. 이때, 압력 측정기에서 감지된 냉풍배관의 측정압력에 대한 정보는 DCS 컨트롤러에 인가된다.
온도 측정기는 고로 열풍로에 연결된 냉풍배관의 측정온도를 감지하는데, 본 실시예에서 온도 측정기는 상술한 압력 측정기와 마찬가지로, 냉풍배관에 설치된 오리피스의 입력측에 설치되어, 냉풍배관을 통해 이동되는 공기의 측정온도를 감지한다. 이렇게 감지된 측정온도에 대한 정보는 DCS 컨트롤러에 인가된다.
DCS 컨트롤러는 정상 송풍시 압력 측정기 및 온도 측정기로부터 측정압력과 측정온도에 대한 정보를 인가받아 이들 정보를 보정연산함으로써, 고로의 요구 풍량에 해당하는 보정유량값을 계산한다. 이때, 계산된 보정유량값에 따라 송풍기를 제어한다.
즉, DCS 컨트롤러는 측정압력과 측정온도에 대한 정보를 하기의 수식 1 및 2에 적용하여 압력보정치 및 온도보정치를 계산한다.
[수식 1]
압력보정치 = (측정압력(kg/cm2) + 1.0332)/ (기준압력(kg/cm2) + 1.0332)
[수식 2]
온도보정치 = (기준온도(℃) +273.15)/(측정온도(℃) + 273.15)
(여기서, 기준압력(kg/cm2) 및 기준온도(℃)는 설비의 환경조건을 고려하여 최적의 보정유량값을 도출하기 위한 값으로, 본 실시예에서 기준압력은 4.6(kg/cm2) , 기준온도는 227.01(℃)이 적용되었다.)
그리고 DCS 컨트롤러는 수식 1 및 2를 통해 계산된 압력보정치 및 온도보정치를 하기의 수식 3에 적용하여 보정유량값을 계산한다.
[수식 3]
보정유량값 =
Figure 112011075559311-pat00002
------------ (3)
(여기서, △P는 열풍로의 냉풍배관 토출압력과 열풍로 노내의 압력 간의 차압으로 정의한다.)
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 측정기 및 온도 측정기를 통해 측정된 측정압력 4.4(kg/cm2), 측정온도 210(℃), 기준압력 4.6(kg/cm2), 기준온도 227.01(℃)를 수식 1 및 2에 각각 대입하여 압력보정치 및 온도보정치를 계산하고, 계산된 압력보정치 및 온도보정치를 수식 3에 대입하여 보정유량값 8764(nm3/min)을 계산하였다.
이와 같이, DCS 컨트롤러는 보정연산을 통해 보정유량값이 계산되면, 고로를 선택하고 선택된 고로에 상기 계산된 보정유량값을 고려하여 송풍기의 스테이터 블레이드를 제어함으로써, 해당 고로의 요구 풍량에 부합하는 송풍기의 송풍량이 증감시킬 수 있다.
아울러, DCS 컨트롤러는 충풍제어 요구시 열풍로의 냉풍배관 토출압력을 측정치로 하고 열풍로의 충풍전 압력을 목표치로 하여 송풍 압력을 보상할 수 있다.
이러한 DCS 컨트롤러에서 계산되는 값들은 별도의 디스플레이부(미도시)를 통해 표시될 수 있다. 이 디스플레이부는 컨트롤러에 계산된 결과치를 표시하기 위한 통상의 모니터로서 이에 대한 구체적인 내용은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에 적용되는 디스플레이부로서, 터치스크린 방식의 모니터가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 DCS 프로그램을 이용하여 열풍로에 유입되는 송풍량을 효율적으로 제어함으로써, 별도의 외부스위치 없이, 송풍량 제어에 대한 신속하고 효율적인 조치가 이루어질 수 있고, DCS 프로그램에 의해 제어되는 하나의 컨트롤러를 통해 소풍량의 제어가 이루어져, 제조 원가 및 정비 시간의 증가를 미연에 방지할 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는 것이다.
상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 :DCS 컨트롤러 200 :송풍기

Claims (5)

  1. 고로 열풍로의 요구 풍량에 따라 송풍 유량과 송풍 압력을 제공하는 고로 송풍량 제어장치로서,
    고로 열풍로로 유입되는 냉풍배관의 측정압력을 감지하는 압력 측정기;
    고로 열풍로로 유입되는 냉풍배관의 측정온도를 감지하는 온도 측정기; 및
    정상 송풍시 상기 측정압력과 측정온도를 보정연산하여 고로의 요구 풍량에 해당하는 보정유량값을 계산하고 계산된 보정유량값에 따라 송풍기를 제어하는 DCS 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 송풍량 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 DCS 컨트롤러는 하기 식 1 및 2를 통해 압력보정치 및 온도보정치를 계산한 후, 하기 식 3을 통해 보정유량값을 계산하는 것을 특징으로 하는 고로 송풍량 제어장치.
    압력보정치 = (측정압력 + 1.0332)/(기준압력 + 1.0332) ------------ (1)
    온도보정치 = (기준온도 +273.15)/(측정온도 + 273.15) -------------- (2)
    보정유량값 =
    Figure 112011075559311-pat00003
    ------------ (3)
    (여기서, △P :열풍로의 냉풍배관 토출압력과 열풍로 노내의 압력 간의 차압)
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 DCS 컨트롤러는 충풍제어 요구시 열풍로의 냉풍배관 토출압력을 측정치로 하고 열풍로의 충풍전 압력을 목표치로 하여 송풍 압력을 보상하는 것을 특징으로 하는 고로 송풍량 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 DCS 컨트롤러는 보정연산을 통해 보정유량값을 계산한 후 고로를 선택하고, 선택된 고로에 설치된 송풍기의 송풍량이 증감되도록 송풍기의 스테이터 블레이드를 제어하는 것을 특징으로 하는 고로 송풍량 제어장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 DCS 컨트롤러에서 계산되는 값들을 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 송풍량 제어장치.
KR1020110097927A 2011-09-28 2011-09-28 고로 송풍량 제어장치 KR101256532B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110097927A KR101256532B1 (ko) 2011-09-28 2011-09-28 고로 송풍량 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110097927A KR101256532B1 (ko) 2011-09-28 2011-09-28 고로 송풍량 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130034093A KR20130034093A (ko) 2013-04-05
KR101256532B1 true KR101256532B1 (ko) 2013-04-22

Family

ID=48436255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110097927A KR101256532B1 (ko) 2011-09-28 2011-09-28 고로 송풍량 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101256532B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718312A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Nkk Corp 高炉羽口送風方法及び装置
JP2002294316A (ja) 2001-04-03 2002-10-09 Nippon Steel Corp 熱風炉充圧制御方法
KR20030035576A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 주식회사 포스코 고로 열풍로 연소제어방법
KR20040024031A (ko) * 2002-09-12 2004-03-20 주식회사 포스코 열풍로의 충풍제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718312A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Nkk Corp 高炉羽口送風方法及び装置
JP2002294316A (ja) 2001-04-03 2002-10-09 Nippon Steel Corp 熱風炉充圧制御方法
KR20030035576A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 주식회사 포스코 고로 열풍로 연소제어방법
KR20040024031A (ko) * 2002-09-12 2004-03-20 주식회사 포스코 열풍로의 충풍제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130034093A (ko) 2013-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104596055B (zh) 空调风机转速控制方法及装置
CN104697116B (zh) 空调器的控制方法、空调器的控制系统和空调器
CN108518871B (zh) 燃气热水器的控制方法及控制系统
CN105157172B (zh) 空调器的控制方法及装置
CN107940694A (zh) 一种空调器的排气保护控制方法及系统
CN104964498A (zh) 制冷系统的电子膨胀阀控制方法及制冷系统
CN107747555B (zh) 风机控制方法、控制器、控制装置及壁挂炉和燃气热水器
CN104422060A (zh) 空调器的控制方法及装置
CN103868145B (zh) 壁挂炉的防干烧控制方法
EP2863137B1 (en) Systems and methods for ventilating a building
CN104807264A (zh) 抑制热泵机组结霜方法和热泵机组
CN112760439B (zh) 一种热风炉无扰换炉控制方法
CN108278742A (zh) 一种空调频率的控制方法
EP3312523B1 (en) Gas water heater and safety control system and method therefor
US9671120B2 (en) Thermal source instrument controlling device and air-conditioning system
CN110926032B (zh) 用于燃气热水器的风机风量调节方法及燃气热水器
KR101256532B1 (ko) 고로 송풍량 제어장치
CN105698395A (zh) 一种热水器补水判断方法
JP2006094575A (ja) 燃焼装置
WO2017113542A1 (zh) 检测空调器安装规范性的方法、装置和空调器
JP5414648B2 (ja) 複合燃焼装置
CN206131757U (zh) 一种稳定和提高窑头aqc炉从冷却机取风温度的装置
KR101605206B1 (ko) 고로내 송풍용 열풍온도 제어장치
CN111197860B (zh) 燃气热水器的控制方法、燃气热水器及可读存储介质
CN103528193B (zh) 一种防止误操作的空气能热水器开关机方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180410

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190416

Year of fee payment: 7