KR101388314B1 - Controlling method for injecting pulverized coal inblast furnace - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고로의 미분탄 취입량 제어 방법에 관한 것으로, 현재 송풍 조건과, 현재 미분탄 취입량 설정값을 수신하고, 수신된 송풍 조건에 맞는 미분탄 취입량의 범위를 도출하고, 도출된 미분탄 취입량 범위와 현재 미분탄 취입량 설정값을 비교하여 미분탄 취입량을 재설정함으로써, 조업 지수 변동으로 인한 노열 저하 현상을 방지하며, 빈번한 송풍 조건의 변화에도 안정적인 고로 조업이 가능하여 용선의 생산성 및 품질을 향상시킨다.The present invention relates to a pulverized coal injection amount control method of the blast furnace, receiving the current blowing condition and the current pulverized coal injection amount set value, deriving the range of the pulverized coal injection amount corresponding to the received blowing conditions, and the derived pulverized coal injection amount range By resetting the pulverized coal injection amount by comparing the current and the pulverized coal injection amount set value, it prevents the deterioration of the furnace due to fluctuations in the operation index, and it is possible to operate the blast furnace stable to frequent changes in the blowing conditions to improve the productivity and quality of the molten iron.

Description

고로의 미분탄 취입량 제어 방법{CONTROLLING METHOD FOR INJECTING PULVERIZED COAL INBLAST FURNACE}CONTROL METHOD FOR INJECTING PULVERIZED COAL INBLAST FURNACE}

본 발명은 고로의 미분탄 취입량 제어 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 송풍 조건에 따라 미분탄 취입량이 자동 조절되게 한 고로의 미분탄 취입량 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the pulverized coal injection of blast furnace, and more particularly, to a method for controlling the pulverized coal injection amount of blast furnace in which the pulverized coal injection amount is automatically adjusted according to the blowing conditions.

일반적으로 고로는 연료인 코크스와 철광석을 반복 장입하면서 풍구를 통해 열풍을 불어넣어 장입된 철광석을 녹여 용선을 생산하는 설비이다.Generally, blast furnace is a facility that repeatedly charges cokes and iron ore, fuel, and blows hot air through a tuyere to melt iron ore to produce charcoal.

고로는 풍구를 통해 미분탄 뿐 아니라 열풍이 고로 내부로 공급되고, 가스의 흐름이 제어된다.The blast furnace is supplied with not only pulverized coal but also hot air into the blast furnace, and the flow of gas is controlled.

관련 선행 기술로는 국내 실용신안등록 제20-0444745호(2009.05.27 등록, 개량된 고로의 송풍지관)가 있다.Related prior art is the domestic utility model registration No. 20-0444745 (2009.05.27 registration, improved blast furnace pipe blast furnace).

본 발명의 목적은 고로 조업 중 빈번한 송풍 조건의 변화에 따라 고로의 미분탄 취입량을 보정하여 생산성을 향상시키고, 고로 조업을 안정화하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace to improve the productivity by correcting the pulverized coal injection amount of the blast furnace in accordance with the frequent change of the blowing conditions during the blast furnace operation.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 현재 송풍 조건과, 현재 미분탄 취입량 설정값을 수신하는 정보 수신 단계;The pulverized coal injection amount control method of the blast furnace according to the present invention comprises: an information receiving step of receiving a current blowing condition and a current pulverized coal injection amount setting value;

상기 정보 수신 단계로 수신된 송풍 조건에 맞는 미분탄 취입량의 범위를 도출하는 취입량 도출 단계;A blowing amount deriving step of deriving a range of pulverized coal injection amount meeting the blowing conditions received in the information receiving step;

상기 취입량 도출 단계에서 도출된 미분탄 취입량 범위와 현재 미분탄 취입량 설정값을 비교하여 미분탄 취입량을 재설정하는 미분탄 취입량 보정 단계를 포함한 고로의 미분탄 취입량 제어 방법을 제공함으로써 해결된다.The pulverized coal injection amount control method including the pulverized coal injection amount correction step of resetting the pulverized coal injection amount by comparing the pulverized coal injection amount range derived in the blowing amount derivation step and the current pulverized coal injection amount set value is solved.

상기 취입량 도출 단계는 현재의 송풍 조건에서 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위 내로 현재의 연소 온도가 만족하고, 기설정된 과잉 산소비의 범위 내로 현재의 과잉 산소비가 만족하는 미분탄 취입량의 범위를 계산한다.The blowing amount deriving step calculates a range of pulverized coal blowing amount that satisfies the current combustion temperature within the preset pre-exposure theoretical combustion temperature range under the current blowing condition and satisfies the current excess oxygen ratio within the preset excess oxygen ratio. do.

본 발명에 따른 상기 취입량 도출 단계는 기설정된 연소 온도 범위 내 미분탄 취입량 범위를 수학식 The blowing amount derivation step according to the present invention is a formula for calculating the pulverized coal blowing amount range within a predetermined combustion temperature range

Figure 112012025447841-pat00001
Figure 112012025447841-pat00001

로 계산한다.(여기서, PCI는 미분탄 취입량(ton/hr), F2는 연소 온도(Tf) 범위의 경계값, X1는 분당 송풍량(Nm3/min), X2 는 산소 부화량(Nm3/hr), X4는 조습량(g/Nm3), X5는 풍온(℃)이다.)Where PCI is the pulverized coal injection (ton / hr), F 2 is the boundary value in the combustion temperature (T f ) range, X 1 is the air flow rate per minute (Nm 3 / min), and X 2 Is the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr), X 4 is the amount of humidity (g / Nm 3 ), and X 5 is the air temperature (℃).)

본 발명에 따른 상기 취입량 도출 단계는 과잉 산소비 범위 내 미분탄 취입량 범위를 수학식

Figure 112012025447841-pat00002
The blowing amount deriving step according to the present invention is a formula for calculating the pulverized coal blowing range within the excess oxygen ratio range
Figure 112012025447841-pat00002

로 계산한다.(여기서, PCI는 미분탄 취입량(ton/hr), F5는 과잉 산소비(μ) 범위의 경계값, X1는 분당 송풍량(Nm3/min), X2 는 산소 부화량(Nm3/hr)이다.)Where PCI is the pulverized coal injection (ton / hr), F 5 is the boundary value in the excess oxygen ratio (μ), X 1 is the air flow rate per minute (Nm 3 / min), and X 2 Is the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr).

본 발명에 따른 상기 취입량 도출 단계는 상기 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위가 2150℃ 초과 2250℃ 미만이고, 과잉 산소비의 범위가 0.7 초과이다.In the blowing amount derivation step according to the present invention, the predetermined pre-exposure theoretical combustion temperature range is more than 2150 ° C. and less than 2250 ° C., and the range of excess oxygen ratio is more than 0.7.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법는 상기 미분탄 취입량 보정 단계 후 재설정된 미분탄 취입량을 화면에 표시하는 출력 단계를 더 포함한다.The pulverized coal injection amount control method of the blast furnace according to the present invention further includes an output step of displaying the reset fine coal injection amount on the screen after the pulverized coal injection amount correction step.

본 발명에 따른 상기 출력 단계는 재설정된 미분탄 취입량에 따른 풍구전 이론 연소 온도 계산 값 및 과잉 산소비 계산 값을 화면에 더 표시한다.The output step according to the present invention further displays on the screen the calculated value of the wind-wound theoretical combustion temperature and the excess oxygen ratio calculated according to the reset fine coal injection.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 고로 조업 중 빈번한 송풍 조건의 변화에 따라 미분탄 취입량을 자동으로 보정하여 조절함으로써, 조업 지수 변동으로 인한 노열 저하 현상을 방지한다.The method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace according to the present invention is to automatically adjust and adjust the pulverized coal injection amount according to the change of frequent blowing conditions during blast furnace operation, thereby preventing the deterioration of the furnace due to fluctuations in the operation index.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 빈번한 송풍 조건의 변화에도 안정적인 고로 조업이 가능하여 용선의 생산성 및 품질을 향상시키는 효과가 있다.The method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace according to the present invention enables stable blast furnace operation even with frequent changes of blowing conditions, thereby improving productivity and quality of the molten iron.

도 1은 본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법을 도시한 블록도
도 2는 미분탄 취입량과 과잉 산소비와의 관계를 나타낸 그래프
도 3은 과잉 산소비와 미분탄 연소 효율의 관계를 나타낸 그래프
도 4는 연소 온도와 미분탄 치환율과의 관계를 나타낸 그래프
도 5 및 도 6은 송풍 조건 변화에 따른 노열 저하 기간을 분석한 그래프
도 7은 본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법에서 조업 적정 범위를 나타낸 그래프1 is a block diagram showing a method for controlling the pulverized coal injection amount of blast furnace according to the present invention.
2 is a graph showing the relationship between the amount of pulverized coal injection and the excess oxygen ratio
3 is a graph showing the relationship between excess oxygen ratio and pulverized coal combustion efficiency
4 is a graph showing the relationship between combustion temperature and pulverized coal replacement rate
5 and 6 are graphs analyzing the period of degradation of the furnace according to the change in the blowing conditions
7 is a graph showing a range of operation in the pulverized coal injection control method of the blast furnace according to the present invention

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 현재 송풍 조건과, 현재 미분탄 취입량 설정값을 수신하는 정보 수신 단계(100)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the pulverized coal injection amount control method of the blast furnace according to the present invention includes an information receiving step 100 for receiving a current blowing condition and a current pulverized coal injection amount setting value.

상기 정보 수신 단계(100)의 상기 송풍 조건은 분당 송풍량(Nm3/min)과, 시간당 송풍관에 추가로 투입되는 산소 부화량(Nm3/hr) 및 조습량(g/Nm3), 고로 내로 유입되는 열풍의 온도를 측정한 풍온(℃)을 기본으로 한다.The blowing conditions of the information receiving step 100 is the blowing amount per minute (Nm 3 / min), the oxygen enrichment amount (Nm 3 / hr) and humidity control amount (g / Nm 3 ), which is additionally added to the blower per hour, into the blast furnace It is based on wind temperature (℃) which measured the temperature of incoming hot air.

상기 정보 수신 단계(100)는 분당 송풍량(Nm3/min)과, 시간당 송풍관에 추가로 투입되는 산소 부화량(Nm3/hr) 및 조습량(g/Nm3), 고로 내로 유입되는 열풍의 온도를 측정한 풍온(℃)을 실시간으로 측정하는 송풍 조건 측정 과정; 및 The information receiving step 100 is the amount of blowing air per minute (Nm 3 / min), the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr) and humidity (g / Nm 3 ) additionally added to the air blower per hour, the hot air flowing into the blast furnace Blowing conditions measurement process of measuring the air temperature (° C.) measured in real time; And

상기 송풍 조건 측정 과정에서 분당 송풍량(Nm3/min)과, 시간당 송풍관에 추가로 투입되는 산소 부화량(Nm3/hr) 및 조습량(g/Nm3), 고로 내로 유입되는 열풍의 온도를 측정한 풍온(℃)을 전달받는 수신 과정을 포함한다.Blowing air per minute (Nm 3 / min), the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr) and humidity (g / Nm 3 ) added to the blower per hour in the air blowing condition measurement process, the temperature of the hot air flowing into the blast furnace It includes a receiving process of receiving the measured wind temperature (° C).

즉, 상기 정보 수신 단계(100)는 분당 송풍량(Nm3/min)과, 시간당 송풍관에 추가로 투입되는 산소 부화량(Nm3/hr) 및 조습량(g/Nm3), 고로 내로 유입되는 열풍의 온도를 측정한 풍온(℃)을 실시간으로 측정하고, 실시간으로 측정된 값을 수신받는다.That is, the information receiving step 100 flows into the blast furnace per minute (Nm 3 / min), the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr) and humidity (g / Nm 3 ) that is additionally added to the air blower per hour Wind temperature (℃) measured the temperature of the hot air is measured in real time, and receives the measured value in real time.

상기 정보 수신 단계(100)는 현재 설정된 미분탄 취입량(PCI, ton/hr)을 실시간으로 수신한다.
The information receiving step 100 receives the currently set pulverized coal injection amount (PCI, ton / hr) in real time.

상기 정보 수신 단계(100) 후에는 수신된 송풍 조건에 맞는 미분탄 취입량의 범위를 도출하는 취입량 도출 단계(200)가 이루어진다.After the information receiving step 100, a blowing amount deriving step 200 for deriving a range of the pulverized coal blowing amount suitable for the received blowing condition is performed.

또한, 상기 취입량 도출 단계(200) 후에는 상기 취입량 도출 단계(200)에서 도출된 미분탄 취입량 범위와 현재 미분탄 취입량 설정값을 비교하여 미분탄 취입량을 재설정하는 미분탄 취입량 보정 단계(300)가 이루어진다.In addition, after the injection amount derivation step 200, the fine coal injection amount correction step of resetting the pulverized coal injection amount by comparing the pulverized coal injection amount range derived in the injection amount derivation step 200 and the current pulverized coal injection amount setting value (300) ) Is done.

상기 미분탄 취입량 보정 단계(300)는 현재 미분탄 취입량 설정값이 계산된 미분탄 취입량 범위보다 작을 경우 미분탄 취입량을 증대시키도록 보정하며, 현재 미분탄 취입량 설정값이 계산된 미분탄 취입량 범위보다 큰 경우 미분탄 취입량을 감소하도록 보정한다.
The pulverized coal injection amount correcting step 300 corrects to increase the pulverized coal injection amount when the current pulverized coal injection amount setting value is smaller than the calculated pulverized coal injection amount range, and the current pulverized coal injection amount setting value is larger than the calculated pulverized coal injection amount range. If large, adjust to reduce the amount of pulverized coal injection.

미분탄은 상기 미분탄 취입량 보정 단계(300)를 통해 보정된 미분탄 취입량 설정값으로 송풍관 내로 취입되는 것이다.
The pulverized coal is blown into the blower pipe with the pulverized coal injection amount set value corrected through the pulverized coal injection amount correcting step 300.

상기 취입량 도출 단계(200)는 현재의 송풍 조건에서 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위 내로 현재의 연소 온도가 만족하고, 기설정된 과잉 산소비의 범위 내로 현재의 과잉 산소비가 만족하는 미분탄 취입량의 범위를 계산한다.
The blowing amount derivation step 200 is a pulverized coal injection amount of which the current combustion temperature is satisfied within the preset pre-exposure theoretical combustion temperature range under the current blowing condition, and the current excess oxygen ratio is satisfied within the preset excess oxygen ratio. Calculate the range.

상기 취입량 도출 단계(200)는 기설정된 연소 온도 범위 내 미분탄 취입량 범위를 하기의 수학식 1로 계산한다. 하기 수학식 1은 연소 온도 범위의 경계값(Tf: ℃), 분당 송풍량(Nm3/min), 산소 부화량(Nm3/hr), 조습량(g/Nm3), 풍온(℃)을 인자로 하여 미분탄 취입량 범위를 계산한다.
The blowing amount derivation step 200 calculates the pulverized coal blowing amount range within a preset combustion temperature range by the following Equation 1. Equation 1 is the boundary value (T f : ℃), the blowing amount per minute (Nm 3 / min), oxygen enrichment (Nm 3 / hr), humidity (g / Nm 3 ), wind temperature (℃) of the combustion temperature range Using as a factor, the pulverized coal injection range is calculated.

[수학식 1] [Equation 1]

Figure 112012025447841-pat00003
Figure 112012025447841-pat00003

PCI : 미분탄 취입량(ton/hr)PCI: Pulverized coal injection (ton / hr)

F2 : 연소 온도 범위의 경계값(Tf : ℃)F 2: Threshold value in the combustion temperature range (T f : ℃)

X1 : 분당 송풍량(Nm3/min)X 1 : Blowing air per minute (Nm 3 / min)

X2 : 산소 부화량(Nm3/hr)X 2 : Oxygen Enrichment (Nm 3 / hr)

X4 : 조습량(g/Nm3)X 4 : Humidity (g / Nm 3 )

X5 : 풍온(℃)X 5 : Wind temperature (℃)

상기 취입량 도출 단계(200)는 상기 수학식 1에 기설정된 연소 온도 범위의 경계값(F2 ) 즉, 상한치 또는 하한치를 대입하여 송풍 조건 변경에 따른 미분탄 취입량 범위를 계산한다.
The blowing amount deriving step 200 calculates the pulverized coal injection amount range according to the change of the blowing conditions by substituting the boundary value F 2 , that is, the upper limit value or the lower limit value of the combustion temperature range preset in Equation 1 above.

또한, 상기 과잉 산소비는 풍구로 공급되는 산소량(Nm3/hr)을 미분탄 연소에 요구되는 산소량(Nm3/hr)을 나눈 값, 즉, 미분탄 연소에 요구되는 산소량(Nm3/hr) 대비 풍구로 공급되는 산소량(Nm3/hr)을 의미한다. In addition, the excess acid consumption is the amount of oxygen supplied to the tuyere (Nm 3 / hr) for dividing the amount of oxygen (Nm 3 / hr) required for a pulverized coal combustion value, that is, the amount of oxygen required for the pulverized coal combustion (Nm 3 / hr) compared It means the amount of oxygen (Nm 3 / hr) supplied to the air vent.

상기 취입량 도출 단계(200)는 과잉 산소비 범위 내 미분탄 취입량 범위를 하기의 수학식2로 계산한다.(여기서, PCI는 미분탄 취입량(ton/hr), F5는 과잉 산소비(μ) 범위의 경계값, X1는 분당 송풍량(Nm3/min), X2 는 산소 부화량(Nm3/hr)이다.)The blowing amount derivation step 200 calculates the pulverized coal injection amount range within the excess oxygen ratio range by the following equation (2), where PCI is the pulverized coal injection amount (ton / hr) and F 5 is the excess oxygen ratio (μ). ) Threshold, X 1 is the air flow rate per minute (Nm 3 / min), X 2 Is the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr).

하기 수학식 2는 분당 송풍량(Nm3/min), 산소 부화량(Nm3/hr), 과잉 산소비(μ) 범위의 경계값을 인자로 하여 미분탄 취입량 범위를 계산한다.
Equation 2 below calculates the pulverized coal injection amount range using the boundary values of the blowing amount per minute (Nm 3 / min), the oxygen enrichment amount (Nm 3 / hr), and the excess oxygen ratio (μ) as a factor.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112012025447841-pat00004
Figure 112012025447841-pat00004

PCI : 미분탄 취입량(ton/hr)PCI: Pulverized coal injection (ton / hr)

F5 : 과잉 산소비(μ) 범위의 경계값F 5 : boundary value in the excess oxygen ratio (μ) range

X1 : 분당 송풍량(Nm3/min)X 1 : Blowing air per minute (Nm 3 / min)

X2 : 산소 부화량(Nm3/hr)X 2 : Oxygen Enrichment (Nm 3 / hr)

상기 취입량 도출 단계(200)는 상기 수학식 2에 기설정된 과잉 산소비의 경계 값(F5) 즉, 하한치 또는 상한치를 대입하여 송풍 조건 변경에 따른 미분탄 취입량 범위를 계산한다.
The blowing amount deriving step 200 calculates the pulverized coal injection amount range according to the change of the blowing condition by substituting the boundary value F 5 , ie, the lower limit or the upper limit, of the excess oxygen ratio set in Equation 2 above.

또한, 상기 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위는 2150℃ 초과 2250℃ 미만인 것이다. 또한, 과잉 산소비의 범위는 0.7 초과인 것이다.In addition, the predetermined pre-ballistic theoretical combustion temperature range is more than 2150 ℃ 2250 ℃. In addition, the range of excess oxygen ratio is more than 0.7.

상기 취입량 도출 단계(200)는 수학식 1에 상기 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위의 경계값(F2) 즉, 2150℃ 및 2250℃ 를 각각 대입하여 미분탄 취입량 범위(A < PCI < B)를 계산한다.The blowing amount derivation step 200 is substituted with the threshold value F 2 of the pre-exposure wind blowing theoretical combustion temperature range, that is, 2150 ° C. and 2250 ° C. in Equation 1, respectively. Calculate

(여기서, 상기 A는 상기 수학식1에 2150℃를 대입하여 계산된 값이고, 상기 B는 상기 수학식1에 2150℃를 대입하여 계산된 값이다.)
Here, A is a value calculated by substituting 2150 ° C. into Equation 1, and B is a value calculated by substituting 2150 ° C. into Equation 1.

또한, 상기 취입량 도출 단계(200)는 수학식 2에 상기 기설정된 과잉 산소비의 범위의 경계값(F5) 즉, 0.7 을 대입하여 미분탄 취입량 범위(C ＞ PCI)를 계산한다. In addition, the blowing amount derivation step 200 calculates the pulverized coal injection amount range (C> PCI) by substituting the boundary value F 5 of the range of the excess oxygen ratio, that is, 0.7, in Equation 2 above.

(여기서, 상기 C는 상기 수학식2에 0.7을 대입하여 계산된 값이다.)
(C is a value calculated by substituting 0.7 in Equation 2 above.)

그리고, 상기 취입량 도출 단계(200)는 상기 두 개의 미분탄 취입량 범위를 모두 만족하는 범위인 미분탄 취입량 범위를 도출한다.
In addition, the blowing amount derivation step 200 derives the pulverized coal injection amount range which is a range that satisfies both the two pulverized coal injection amount ranges.

도 2는 용선 톤당 미분탄 취입량(PCR; kg/THM)과 과잉 산소비와의 관계를 나타낸 그래프로, 미분탄 취입량이 증가할 수록 과잉 산소비가 작아지는 것을 확인할 수 있고, 이는 미분탄 취입량과 과잉 산소량이 서로 반비례 관계임을 나타낸다.FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of fine coal blown per tonne of molten iron (PCR; kg / THM) and the excess oxygen ratio, and as the amount of fine coal blown increases, the excess oxygen ratio decreases. This is inversely related to each other.

도 3은 과잉 산소비와 미분탄 연소 효율의 관계를 나타낸 그래프이며, 미분탄 연소 효율이 작아지는 것은 미분탄이 잘 연소되지 않고, 고로 내의 코크스 층의 공극을 막아 가스류의 흐름을 방해하고, 고로 내 통기성을 저하시키며, 용선의 온도를 저하시키는 것을 의미하며, 미분탄 연소성 관점에서 과잉 산소비의 하한 관리가 필요하다.Figure 3 is a graph showing the relationship between the excess oxygen ratio and the pulverized coal combustion efficiency, the decrease in the pulverized coal combustion efficiency is not the fine coal is burned well, block the pores of the coke layer in the blast furnace to prevent the flow of gas flow, the blast furnace breathability It means to lower the temperature of the molten iron, and to manage the lower limit of the excess oxygen ratio in terms of pulverized coal combustibility.

따라서, 도 2와 도 3의 그래프에서 상기 과잉 산소 범위는 0.7초과인 것이 바람직하며, 실제 고로 조업에서 과잉 산소 범위의 설정비인 것이다. Therefore, in the graphs of FIGS. 2 and 3, the excess oxygen range is preferably over 0.7, and is a setting ratio of the excess oxygen range in actual blast furnace operation.

따라서, 상기 과잉 산소 범위는 0.7 초과인 것이 바람직하며, 이 과잉 산소 범위는 도 3의 그래프 및 실제 고로 조업에서 과잉 산소 범위의 설정비인 것이다.
Therefore, the excess oxygen range is preferably more than 0.7, and this excess oxygen range is a set ratio of the excess oxygen range in the graph of FIG. 3 and the actual blast furnace operation.

또한, 도 4는 연소 온도와 미분탄 치환율과의 관계를 나타낸 그래프로서, 고로 내 연소 온도가 최저 기준치 이하로 낮아지면 미분탄의 연소성이 저하되고, 열류비 저하로 노정온도와 유속이 상승한다. 고로 내 연소 온도가 최고 기준치 이상으로 높아지면 SiO 가스량이 증가하여 Si 지수 및 풍압이 상승된다.4 is a graph showing the relationship between the combustion temperature and the pulverized coal replacement rate. When the combustion temperature in the blast furnace is lower than the minimum reference value, the combustibility of the pulverized coal decreases, and the top temperature and the flow rate increase due to the decrease in the heat flow ratio. As the combustion temperature in the blast furnace rises above the maximum threshold, the amount of SiO gas increases, increasing the Si index and wind pressure.

상기 연소 온도(Tf)는 미분탄 치환율을 0.9 이상 유지하기 위해서 2150℃ 초과 2250℃ 미만으로 관리되는 것이 바람직하며, 이는 실제 고로 조업에서 사용되는 연소 온도의 관리 범위인 것이다.
The combustion temperature (T f ) is preferably managed in excess of 2150 ℃ to less than 2250 ℃ in order to maintain the pulverized coal replacement rate of 0.9 or more, which is the management range of the combustion temperature used in the actual blast furnace operation.

도 5와 도 6은 송풍 조건 변화에 따른 노열 저하 기간을 분석한 그래프이다.5 and 6 are graphs of the furnace deterioration period according to the change of the blowing conditions.

도 5는 A부분에서와 같이 풍량이 일정한 상태에서 산소 부화량 및 조습량이 감소되어 연소 온도가 연소 온도 범위 중에서 높게 나타날 때 본 발명을 이용하여 미분탄 취입량을 증가시킴으로써 다시 연소 온도를 연소 온도 범위 내로 관리 유지하는 것을 나타내고 있다.FIG. 5 shows that the combustion temperature is again brought into the combustion temperature range by increasing the amount of pulverized coal blown using the present invention when the combustion temperature is high in the combustion temperature range when the amount of oxygen enrichment and humidity is reduced in a constant air flow as in the A part. Indicates management.

반면에, 도 6은 B부분에서와 같이 미분탄 취입량이 유지된 상태에서 풍압 상승으로 송풍량이 감소되고, 조습량이 감소될 때 연소 온도가 연소 온도 범위를 벗어나게 되는 것을 나타내고 있다.
On the other hand, Fig. 6 shows that the blowing amount is reduced due to the increase in the wind pressure in the state where the pulverized coal injection amount is maintained as in the portion B, and the combustion temperature is out of the combustion temperature range when the humidity is reduced.

한편, 본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 미분탄 취입량 보정 단계(300) 후 재설정된 미분탄 취입량을 화면에 표시하는 출력 단계(400)를 더 포함하여, 작업자가 재설정된 미분탄 취입량을 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace according to the present invention further includes an output step (400) for displaying the reset pulverized coal injection amount on the screen after the pulverized coal injection amount correction step 300, the pulverized coal injection amount reset by the operator It is desirable to be able to confirm.

또한, 상기 출력 단계(400)는 재설정된 미분탄 취입량에 따른 풍구전 이론 연소 온도 계산 값 및 과잉 산소비 계산 값을 화면에 더 표시하도록 하여 작업자가 송풍 조건 변화에 따른 미분탄 취입량, 연소 온도, 과잉 산소비의 변화를 확인하고, 조업 상태를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, the output step 400 is to display on the screen more than the ballistic theory theoretical combustion temperature calculation value and the excess oxygen ratio calculation value according to the reset pulverized coal injection amount, so that the operator fine coal injection amount, combustion temperature, It is desirable to confirm the change in the excess oxygen ratio and to accurately grasp the operation state.

재설정된 미분탄 취입량에 따른 풍구전 이론 연소 온도 계산 값은 하기의 수학식 3으로 계산된다.The calculated wind-burning theoretical combustion temperature according to the reset pulverized coal injection amount is calculated by Equation 3 below.

상기 수학식 3은 분당 송풍량(Nm3/min), 산소 부화량(Nm3/hr), 재설정된 미분탄 취입량(ton/hr), 조습량(g/Nm3), 풍온(℃)을 인자로 하여 연소 온도를 계산한다.Equation 3 is a factor of blowing air per minute (Nm 3 / min), oxygen enrichment (Nm 3 / hr), reset fine coal injection (ton / hr), humidity (g / Nm 3 ), wind temperature (℃) Calculate the combustion temperature.

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

Figure 112012025447841-pat00005
Figure 112012025447841-pat00005

Tf : 연소 온도T f : combustion temperature

X1 : 분당 송풍량(Nm3/min)X 1 : Blowing air per minute (Nm3 / min)

X2 : 산소 부화량(Nm3/hr)X 2 : Oxygen Enrichment (Nm3 / hr)

X3 : 미분탄 취입량(ton/hr)X 3 : Pulverized coal injection amount (ton / hr)

X4 : 조습량(g/Nm3)X 4 : Humidity (g / Nm3)

X5 : 풍온(℃)
X 5 : Wind temperature (℃)

재설정된 미분탄 취입량에 따른 과잉 산소비의 계산 값은 하기의 수학식 4로 계산된다.The calculated value of the excess oxygen ratio according to the reset pulverized coal injection amount is calculated by the following equation (4).

하기 수학식 4는 분당 송풍량(Nm3/min), 산소 부화량(Nm3/hr), 재설정된 미분탄 취입량(ton/hr)을 인자로 하여 과잉 산소비를 계산한다.
Equation 4 below calculates the excess oxygen ratio using the blowing amount per minute (Nm 3 / min), the oxygen enrichment amount (Nm 3 / hr), and the reset fine coal injection amount (ton / hr) as factors.

[수학식 4]&Quot; (4) &quot;

Figure 112012025447841-pat00006
Figure 112012025447841-pat00006

μ : 과잉 산소비 μ: excess acid consumption

X1 : 분당 송풍량(Nm3/min)X1: Blowing air per minute (Nm3 / min)

X2 : 산소 부화량(Nm3/hr)X2: Oxygen Enrichment (Nm3 / hr)

X3 : 미분탄 취입량(ton/hr)
X3: Pulverized coal injection amount (ton / hr)

도 7을 참고하면 상기 출력 단계(400)는 산소 부화량과, 용선 톤당 미분탄 취입량(PCR; kg/THM)의 관계 그래프에서 연소 온도 범위의 상한 온도(2250℃)와 하한 온도(2150℃)를 유지하는 두 개의 연소 온도선, 및 산소 과잉비의 하한치(0.7)을 유지하는 산소 과잉비 선을 표시하고 있다.Referring to FIG. 7, the output stage 400 includes an upper limit temperature (2250 ° C.) and a lower limit temperature (2150 ° C.) of a combustion temperature range in a graph of a relationship between an oxygen enrichment amount and a powdered coal injection amount per ton of molten iron (PCR; kg / THM). Two combustion temperature lines are maintained, and the oxygen excess ratio line is maintained at the lower limit (0.7) of the oxygen excess ratio.

본 발명에 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 미분탄 취입량을 보정하여 상기 두 조건을 만족하는 범위(C)에서 현재 조업을 관리하는 것이다.
In the present invention, the pulverized coal injection amount control method of the blast furnace is to manage the current operation in the range (C) satisfying the above two conditions by correcting the pulverized coal injection amount.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 송풍 조건 즉, 분당 송풍량(Nm3/min), 산소 부화량(Nm3/hr), 미분탄 취입량(ton/hr), 조습량(g/Nm3), 풍온(℃)의 변화에 따라 연소 온도 및 과잉 산소비가 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위 내로 만족하고, 기설정된 과잉 산소비의 범위 내로 만족하도록 미분탄 취입량을 자동으로 계산하여 보정한다.
The pulverized coal injection amount control method of the blast furnace according to the present invention is a blowing condition, that is, the blowing amount per minute (Nm 3 / min), oxygen enrichment (Nm 3 / hr), pulverized coal injection (ton / hr), humidity (g / Nm) 3 ), the pulverized coal injection amount is automatically calculated and corrected so as to satisfy the combustion temperature and the excess oxygen ratio within the preset pre-exposure theoretical combustion temperature range according to the change of the wind temperature (° C.), and within the range of the preset excess oxygen ratio.

상기 연소 온도(Tf) 및 상기 과잉 산소비는 미분탄의 취입량에 따라 관리될 수 있고, 미분탄의 연소와 관련이 크다. 상기 연소 온도(Tf) 및 상기 과잉 산소비가 관리 범위로 관리되지 못하면 3차적인 노열 저하 등의 발생으로 조업 불안정 현상이 반복될 수 있다.
The combustion temperature T f and the excess oxygen ratio can be managed according to the blowing amount of pulverized coal, and are largely related to the combustion of pulverized coal. If the combustion temperature (T f ) and the excess oxygen ratio is not managed within the management range, operation instability may be repeated due to the occurrence of a third furnace deterioration.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 고로 조업 중 빈번한 송풍 조건의 변화에 따라 미분탄 취입량을 자동으로 보정하여 조절함으로써, 조업 지수 변동으로 인한 노열 저하 현상을 방지한다.The method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace according to the present invention is to automatically adjust and adjust the pulverized coal injection amount according to the change of frequent blowing conditions during blast furnace operation, thereby preventing the deterioration of the furnace due to fluctuations in the operation index.

본 발명에 따른 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 빈번한 송풍 조건의 변화에도 안정적인 고로 조업이 가능하여 용선의 생산성 및 품질을 향상시키는 효과가 있다.
The method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace according to the present invention enables stable blast furnace operation even with frequent changes of blowing conditions, thereby improving productivity and quality of the molten iron.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

100 : 정보 수신 단계 200 : 취입량 도출 단계
300 : 미분탄 취입량 보정 단계 400 : 출력 단계 100: information receiving step 200: blowing amount derivation step
300: fine coal injection amount correction step 400: output step

Claims (7)

삭제delete 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 현재 송풍 조건과, 현재 미분탄 취입량 설정값을 수신하는 정보 수신 단계;
상기 정보 수신 단계로 수신된 송풍 조건에 맞는 미분탄 취입량의 범위를 도출하는 취입량 도출 단계;
상기 취입량 도출 단계에서 도출된 미분탄 취입량 범위와 현재 미분탄 취입량 설정값을 비교하여 미분탄 취입량을 재설정하는 미분탄 취입량 보정 단계를 포함하며,
상기 취입량 도출 단계는 현재의 송풍 조건에서 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위 내로 현재의 연소 온도가 만족하고, 기설정된 과잉 산소비의 범위 내로 현재의 과잉 산소비가 만족하는 미분탄 취입량의 범위를 계산하는 것을 특징으로 하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법.The pulverized coal injection amount control method of the blast furnace includes an information receiving step of receiving a current blowing condition and a current pulverized coal injection amount setting value;
A blowing amount deriving step of deriving a range of pulverized coal injection amount meeting the blowing conditions received in the information receiving step;
And a pulverized coal injection amount correction step of resetting the pulverized coal injection amount by comparing the pulverized coal injection amount range derived in the blowing amount derivation step and the current pulverized coal injection amount set value.
The blowing amount deriving step calculates a range of pulverized coal blowing amount that satisfies the current combustion temperature within the preset pre-exposure theoretical combustion temperature range under the current blowing condition and satisfies the current excess oxygen ratio within the preset excess oxygen ratio. The pulverized coal injection amount control method of the blast furnace characterized by the above-mentioned. 청구항 2에 있어서,
상기 취입량 도출 단계는 기설정된 연소 온도 범위 내 미분탄 취입량 범위를 수학식
Figure 112012025447841-pat00007

로 계산하는 것을 특징으로 하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법.(여기서, PCI는 미분탄 취입량(ton/hr), F2는 연소 온도(Tf) 범위의 경계값, X1는 분당 송풍량(Nm3/min), X2 는 산소 부화량(Nm3/hr), X4는 조습량(g/Nm3), X5는 풍온(℃)이다.)The method according to claim 2,
The blowing amount derivation step may be performed by calculating the pulverized coal blowing amount range within a preset combustion temperature range.
Figure 112012025447841-pat00007

The method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace, characterized in that (PCI is the pulverized coal injection amount (ton / hr), F 2 is the boundary value in the combustion temperature (T f ) range, X 1 is the blowing amount per minute (Nm). 3 / min), X 2 Is the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr), X 4 is the amount of humidity (g / Nm 3 ), and X 5 is the air temperature (℃).) 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 취입량 도출 단계는 과잉 산소비 범위 내 미분탄 취입량 범위를 수학식
Figure 112012025447841-pat00008

로 계산하는 것을 특징으로 하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법.(여기서, PCI는 미분탄 취입량(ton/hr), F5는 과잉 산소비(μ) 범위의 경계값, X1는 분당 송풍량(Nm3/min), X2 는 산소 부화량(Nm3/hr)이다.)The method according to claim 2 or 3,
The blowing amount derivation step may be a formula for calculating the pulverized coal blowing range within the excess oxygen ratio range
Figure 112012025447841-pat00008

The method for controlling the pulverized coal injection amount of the blast furnace, characterized in that (PCI is the pulverized coal injection amount (ton / hr), F 5 is the boundary value of the excess oxygen ratio (μ) range, X 1 is the air flow rate per minute (Nm) 3 / min), X 2 Is the amount of oxygen enrichment (Nm 3 / hr). 청구항 2에 있어서,
상기 취입량 도출 단계는 상기 기설정된 풍구 전 이론 연소 온도 범위가 2150℃ 초과 2250℃ 미만이고, 과잉 산소비의 범위가 0.7 초과인 것을 특징으로 하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법.The method according to claim 2,
The blowing amount derivation step is the pulverized coal injection amount control method of the blast furnace, characterized in that the predetermined pre-expansion theoretical combustion temperature range is more than 2150 ℃ less than 2250 ℃, the range of excess oxygen ratio is more than 0.7. 고로의 미분탄 취입량 제어 방법은 현재 송풍 조건과, 현재 미분탄 취입량 설정값을 수신하는 정보 수신 단계;
상기 정보 수신 단계로 수신된 송풍 조건에 맞는 미분탄 취입량의 범위를 도출하는 취입량 도출 단계;
상기 취입량 도출 단계에서 도출된 미분탄 취입량 범위와 현재 미분탄 취입량 설정값을 비교하여 미분탄 취입량을 재설정하는 미분탄 취입량 보정 단계; 및
상기 미분탄 취입량 보정 단계 후 재설정된 미분탄 취입량을 화면에 표시하는 출력 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법.The pulverized coal injection amount control method of the blast furnace includes an information receiving step of receiving a current blowing condition and a current pulverized coal injection amount setting value;
A blowing amount deriving step of deriving a range of pulverized coal injection amount meeting the blowing conditions received in the information receiving step;
Pulverized coal injection amount correction step of resetting the pulverized coal injection amount by comparing the pulverized coal injection amount range derived in the blowing amount derivation step and the current pulverized coal injection amount set value; And
And an output step of displaying the reset fine coal injection amount on the screen after the fine coal injection amount correction step. 청구항 6에 있어서,
상기 출력 단계는 재설정된 미분탄 취입량에 따른 풍구전 이론 연소 온도 계산 값 및 과잉 산소비 계산 값을 화면에 더 표시하는 것을 특징으로 하는 고로의 미분탄 취입량 제어 방법.
The method of claim 6,
The outputting step of the pulverized coal injection amount control method of the blast furnace, characterized in that to further display on the screen the calculated wind ballast theoretical combustion temperature and the excess oxygen ratio calculated value according to the reset fine coal injection amount.
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