KR101510287B1 - Method for calculating gas generated in blast furnace and blast furnace installation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로에서 발생한 가스량을 산출하는 방법 및 고로 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질소 가스의 부피비 변화를 통해 가스량을 산출하는 방법 및 고로 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a method of calculating the amount of gas generated in a blast furnace and a blast furnace facility, and more particularly to a method of calculating the amount of gas by changing the volume ratio of nitrogen gas and a blast furnace facility.
일반적으로 제강공정인 고로 내의 철광석, 코크스 등의 반응에 의해 철광석의 환원반응으로 용선을 얻을 수 있으며, 이때 고로 가스(blast furnace gas, BFG)가 발생한다. 고로 가스는 높은 발열량으로 인해 여러 단계의 불순물을 정제하는 공정을 거친 후, 각 제철공정에 연료가스로 사용된다. 이와 같이 고로에서 발생되는 부생가스인 고로 가스는 홀더에 저장하여 필요시 열원으로 재활용하거나 방산탑을 통해 방산한다.In general, iron ore, coke, etc. in the steelmaking process can be used to produce molten iron by the reduction reaction of iron ore. At this time, blast furnace gas (BFG) is generated. The blast furnace gas is used as a fuel gas in each steelmaking process after a process of purifying impurities at various stages due to a high calorific value. The blast furnace gas, which is a byproduct gas generated in the blast furnace, is stored in a holder and is recycled as a heat source or dissipated through a tower if necessary.
본 발명의 목적은 고로에서 발생한 가스량을 산출할 수 있는 방법 및 고로 설비를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method and a blast furnace facility capable of calculating the amount of gas generated in a blast furnace.
본 발명의 다른 목적은 고로 가스의 발생량과 사용량의 변동을 정확하게 예측하여 발생 및 사용의 안정적인 운용이 가능한 고로 가스의 발생량 산출방법 및 고로 설비를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for calculating the amount of blast gas generation and a blast furnace facility capable of precisely predicting variations in the amount and amount of blast furnace gas generated, and stably operating the blast furnace.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고로에서 배출되는 고로 가스의 발생량(Q)을 산출하는 방법은, 상기 고로에 공급되는 열풍의 송풍량(Q1) 및 산소의 취입량(Q2)을 통해 공급가스의 유량(Qi)을 측정하고, 상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)와 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)를 측정하여 상기 공급가스의 부피비변화율(e)을 산출하며, 상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더한다.According to an embodiment of the present invention, a method of calculating the amount Q of the blast furnace gas discharged from the blast furnace is a method of calculating the amount Q of the blast furnace gas discharged from the blast furnace through the blowing amount Q1 of the hot air supplied to the blast furnace, The rate of change (e) of the volume ratio of the feed gas is calculated by measuring the flow rate Qi of the feed gas and measuring the volume ratio n1 of the nitrogen gas in the hot air and the volume ratio n2 of the nitrogen gas in the blast furnace gas, And the value obtained by multiplying the flow rate Qi and the flow rate Qi of the feed gas by the volume ratio change rate e is added.
상기 부피비변화율(e)은 아래 수학식1을 만족할 수 있다.The volume fraction change rate (e) may satisfy Equation (1) below.
[수학식1][Equation 1]
e = 1 - n2/n1e = 1 - n2 / n1
상기 열풍은 가열된 공기이고, 상기 산소는 순산소일 수 있다.The hot air may be heated air, and the oxygen may be pure oxygen.
상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1) 및 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)는 기설정된 시간 동안 측정한 값의 평균값일 수 있다.The volume ratio (n1) of the nitrogen gas in the hot air and the volume ratio (n2) of the nitrogen gas in the blast furnace gas may be an average value measured for a predetermined time.
상기 발생량(Q)은 상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더한 후 온도보정값(t)을 곱하여 산출될 수 있다.The generated amount Q may be calculated by multiplying the flow rate Qi of the feed gas by the flow rate Qi of the feed gas multiplied by the volume change rate e and then multiplying the value Q by the temperature correction value t.
상기 온도보정값(t)은 아래 수학식2를 만족할 수 있다.The temperature correction value t may satisfy the following equation (2).
[수학식2]&Quot; (2) "
t = (273 + 대기온도) / 273t = (273 + ambient temperature) / 273
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고로 설비는, 고로; 상기 고로에 설치된 풍구에 연결되어 상기 고로에 열풍을 공급하는 열풍 공급 라인; 상기 고로에 설치된 풍구에 연결되어 상기 고로에 산소를 취입하는 산소 공급라인; 상기 고로에 연결되어 상기 고로 내에서 발생된 고로 가스를 배출하는 고로 가스 배출 라인; 상기 고로 가스 배출 라인에 설치되어 상기 고로 가스의 부피비(n2)를 측정하는 고로 가스 성분분석계; 그리고 상기 고로 가스 성분 분석계에 연결되어 상기 고로 가스의 발생량(Q)을 산출하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 열풍의 송풍량(Q1) 및 상기 산소의 취입량(Q2)을 통해 공급가스의 유량(Qi)을 측정하고, 상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)와 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)를 측정하여 공급가스의 부피비변화율(e)을 산출하며, 상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더한다.According to one embodiment of the present invention, the blast furnace system comprises a blast furnace; A hot air supply line connected to a tuyere installed in the blast furnace to supply hot air to the blast furnace; An oxygen supply line connected to a tuyere installed in the blast furnace to blow oxygen into the blast furnace; A blast furnace gas discharge line connected to the blast furnace and discharging the blast furnace gas generated in the blast furnace; A blast furnace gas analyzer installed in the blast furnace gas discharge line for measuring a volume ratio n2 of the blast furnace gas; And a controller connected to the blast furnace gas analyzer to calculate an amount Q of the blast furnace gas generated by the blast furnace, wherein the controller controls the flow rate of the hot air through the blowing amount Q1 and the oxygen blowing amount Q2, The flow rate Qi is measured and the volume ratio n of the nitrogen gas in the hot blast and the volume ratio n2 of the nitrogen gas in the blast furnace gas are measured to calculate the change ratio e of the volume ratio of the supply gas, (Qi) of the supply gas and the flow rate (Qi) of the supply gas multiplied by the volume ratio change rate (e).
상기 발생량(Q)은 상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더한 후 온도보정값(t)을 곱하여 산출되며, 상기 온도보정값(t)은 아래 수학식3을 만족할 수 있다.The generated amount Q is calculated by adding a value obtained by multiplying the flow rate Qi of the feed gas and the flow rate Qi of the feed gas multiplied by the volume change rate e and then multiplying the value by the temperature correction value t, The value t may satisfy the following equation (3).
[수학식3]&Quot; (3) "
t = (273 + 대기온도) / 273t = (273 + ambient temperature) / 273
상기 고로 설비는, 상기 열풍 공급 라인에 설치되어 상기 열풍의 송풍량(Q1)을 측정하는 열풍 유량계; 상기 열풍 공급 라인에 설치되어 상기 열풍의 부피비(n1)를 측정하는 열풍 성분분석계; 그리고 상기 산소 공급 라인에 설치되어 상기 산소의 유량(Q2)을 측정하는 산소 유량계를 더 포함할 수 있다.The blast furnace includes a hot air flow meter installed in the hot air supply line and measuring the blowing amount of the hot air (Q1); A hot air component analyzer installed in the hot air supply line and measuring the volume ratio n1 of the hot air; And an oxygen flow meter installed in the oxygen supply line for measuring the flow rate Q2 of the oxygen.
본 발명의 일 실시예에 의하면 고로에서 발생한 가스량을 산출할 수 있으며, 이를 통해 고로 가스의 발생량과 사용량의 변동을 정확하게 예측하여 발생 및 사용의 안정적인 운용이 가능하다. 또한, 고로 가스가 저장되는 홀더의 레벨을 일정하게 유지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the amount of gas generated in the blast furnace can be calculated, and the generation and usage of the blast furnace gas can be accurately predicted by using the generated amount and the amount of the blast furnace gas. Further, the level of the holder in which the blast furnace gas is stored can be kept constant.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 제어기의 연결상태를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 홀더의 레벨에 따른 고로 가스의 운용과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a view schematically showing a blast furnace facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a connection state of the controller.
3 and 4 are flowcharts showing the operation of the blast furnace gas according to the level of the holder.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 설비를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 제어기의 연결상태를 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 철광석 및 코크스 등이 고로(1)에 장입되며, 풍구(19)를 통해 순산소 및 열풍, 그리고 미분탄이 고로(1)에 공급된다. 풍구(19)는 고로(1)에 연결되며, 산소 공급라인(13) 및 열풍공급라인(12)은 풍구(19)에 연결된다. 후술하는 열풍로(6)는 열풍공급라인(12)을 통해 풍구(19)와 연결된다. 한편, 순산소는 고로(1) 내에서 생산성 향상과 미분탄의 연소성 향상을 위해 취입되며, 미분탄(또는 PCI)는 연료비 절감을 위해 취입된다.
FIG. 1 is a schematic view of a blast furnace system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a connection state of a controller. As described above, iron ore, coke, and the like are charged into the blast furnace 1, and pure oxygen, hot air and pulverized coal are supplied to the blast furnace 1 through the
이후, 제강공정을 통해 고로(1)에서 용선과 함께 고로 가스(blast furnace gas, BFG)가 생성되며, 고로 가스는 고로(1)에 연결된 고로 가스 배출라인(11)을 통해 배출된다. 고로 가스는 열풍로(6)에 공급되어 열풍로(6)의 열원으로 사용될 수 있으며, 코크스 설비(2)에 공급되어 코크스 건류 열원으로 사용될 수 있다. 또한, 발전소(5)에 공급되어 전력생산용으로 사용될 수 있으며, 남은 고로 가스는 홀더(3)에 저장되거나 방산탑(4)을 통해 연소되어 대기 중으로 방산된다.
Thereafter, a blast furnace gas (BFG) is produced together with the molten iron in the blast furnace 1 through the steelmaking process, and the blast furnace gas is discharged through the blast furnace
홀더(3)는 내부에 설치된 피스톤이 압력에 따라 승강하며, 고로 가스 배출라인(11) 내의 압력은 홀더(3)에 의해 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 고로 가스의 압력이 증가할 경우 피스톤은 상승하여 홀더(3) 내부의 부피를 증가시킴으로써 압력은 감소되며, 고로 가스의 압력이 감소할 경우 피스톤은 하강하여 홀더(3) 내부의 부피를 감소시킴으로써 압력은 증가할 수 있다.
The pressure of the gas in the blast furnace
또한, 열풍로(6) 및 발전소(5), 그리고 코크스 설비(2)에 고로 가스가 부족할 경우, 홀더(3)는 고로 가스를 부족분을 공급한다. 홀더(3) 내의 레벨(level)은 고로 가스의 발생량과 사용량의 차에 따라 증감하며, 피스톤은 레벨에 따라 승강한다.
Further, when the blast furnace gas is insufficient in the
열풍로(6)는 고로 가스를 연소용 열원으로 사용하여 공기를 가열함으로써 고온의 열풍을 생성하며, 고온의 열풍은 열풍공급라인(12)을 통해 풍구(19)에 공급된다. 코크스 설비(2)는 고로 가스를 이용해 코크스를 고온 건류하며, 코크스는 고로(1)에서 열원제 및 환원제, 통기성 유지제로 사용된다.
The
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 고로 가스는 고로(1) 내에서 발생하여 열풍로(6) 및 발전소(5), 그리고 코크스 설비(2)에 공급되거나 홀더(3)에 저장되며, 고로 가스가 부족할 경우 홀더(3)에 저장된 고로 가스를 열풍로(6) 및 발전소(5), 그리고 코크스 설비(2)에 공급한다. 따라서, 고로 가스의 발생량을 정확히 파악하여 발생량 및 사용량에 따른 홀더(3)의 레벨을 일정 수준 이상으로 유지할 필요가 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 열풍로(6) 등에서 안정적인 조업이 이루어질 수 있어야 한다.
As described above, the blast furnace gas is generated in the blast furnace 1 and supplied to the
고로 가스의 발생량은 고로 가스 배출라인(11)에 설치된 고로 가스 유량계(14)를 통해 측정될 수 있으나, 고로 가스 유량계(14)는 annubar형 유량계이므로, 고로 가스에 포함된 더스트(dust)에 의해 피토관(pitot tube)이 막히는 현상이 발생하여 측정값의 신뢰성이 크게 저하될 뿐만 아니라, 정확한 발생량 측정이 어려운 한계가 있다. 따라서, 고로 가스 유량계(14)를 대체할 수 있는 발생량 산출방법이 요구되며, 이하에서는 질소(N2)의 부피비 변화를 통해 발생량을 산출한다.
The amount of blast gas generated can be measured through the blast furnace
아래 표 1은 순산소와 미분탄을 투입하지 않은 기준 상태와 순산소와 미분탄을 투입한 실제 상태에서 각각 고로 가스의 부피비를 성분에 따라 나타낸다.
Table 1 below shows the volume ratio of the blast furnace gas in the reference state in which pure oxygen and pulverized coal are not supplied, and the actual state in which pure oxygen and pulverized coal are charged, respectively.
표 1을 살펴보면, 질소(N2)의 부피비가 감소하고 CO와 CO2의 부피비가 증가함을 알 수 있으며, CO, CO2, H2는 미분탄과 순산소 취입에 의해 증가한 것으로 미루어 짐작할 수 있다. 또한, 열량 증가는 CO의 증가에 의한 것으로 확인할 수 있다.
Table 1 shows that the volume ratio of nitrogen (N2) decreases and the volume ratio of CO and CO2 increases. It can be guessed that CO, CO2 and H2 are increased by pulverized coal and pure oxygen. Also, the increase in the amount of heat can be confirmed by the increase in CO.
또한, 표 1에서, N2의 부피비 감소는 실제 N2의 양이 감소한 게 아니라 전체 부피가 증가함에 따라 부피비가 감소한 것으로 판단할 수 있다. 그 이유는 N2는 안정한 화학결합을 통해 화학반응에 참여하지 않기 때문이다. 따라서, N2의 부피비 변화를 측정하고 열풍의 송풍량과 산소의 취입량을 파악하면, 전체 고로 가스의 발생량을 확인할 수 있다.
Also, in Table 1, it can be judged that the volume ratio of N2 is decreased not by the actual amount of N2 but by the volume of the total volume. This is because N2 does not participate in chemical reactions through stable chemical bonding. Therefore, by measuring the change in the volume ratio of N2 and grasping the blowing amount of hot air and the blowing amount of oxygen, it is possible to confirm the generation amount of the entire blast furnace gas.
즉, 고로 가스의 발생량(Q)은 아래 수학식1을 통해 산출할 수 있으며, 아래 수학식1의 각 항목에 대해 설명하면 아래와 같다.
That is, the generation amount (Q) of the blast furnace gas can be calculated by the following Equation (1), and each item of the following Equation (1) will be described below.
[수학식1][Equation 1]
Q = (Q1 + Q2) + (Q1 + Q2)*e
Q = (Q1 + Q2) + (Q1 + Q2) * e
Q1 = 열풍의 송풍량Q1 = Amount blowing hot air
Q2 = 산소의 취입량Q2 = volume of oxygen intake
e = 1 - n2/n1 = 부피비 변화율e = 1 - n2 / n1 = volume ratio change rate
n1 = 열풍 내 질소 가스의 부피비n1 = volume ratio of nitrogen gas in hot air
n2 = 고로 가스 내 질소 가스의 부피비
n2 = the volume ratio of nitrogen gas in the blast furnace gas
(Q1 + Q2)(Q1 + Q2)
위 항목은 고로(1)에 투입된 가스량을 의미한다. 열풍의 송풍량은 풍구(19)를 통해 고로(1)에 공급된 양을 의미하며, 열풍공급라인(12)에 설치된 열풍 유량계(16)를 통해 측정될 수 있다. 산소의 취입량은 미분탄의 완전연소를 위해 취입하는 양을 의미하며, 산소 공급라인(13)에 설치된 산소 유량계(18)를 통해 측정될 수 있다.
The above item refers to the amount of gas introduced into the blast furnace (1). The blowing amount of the hot air means the amount supplied to the blast furnace 1 through the
(Q1 + Q2)*e(Q1 + Q2) * e
앞서 설명한 바와 같이, 고로 가스의 발생량은 고로(1)에 투입된 가스량(열풍의 송풍량 및 산소의 취입량)과 고로(1) 내에서 생성된 가스의 합과 같으며, 고로(1) 내에서 생성된 가스는 질소 가스의 부피비변화율(e)을 고로(1)에 투입된 가스량에 곱하여 산출할 수 있다. 그 이유는 앞서 설명한 바와 같이 질소 가스의 절대량은 고로(1) 내에서 반응전과 반응후가 동일하기 때문이며, 후술하는 바와 같이 위 수학식1을 통해 산출한 고로 가스의 발생량이 실제 계측량과 상당히 근사함을 실험을 통해 확인할 수 있다.
As described above, the amount of the blast furnace gas generated is equal to the sum of the amount of gas (blowing amount of hot air and blowing amount of oxygen) charged into the blast furnace 1 and the gas generated in the blast furnace 1, The amount of gas introduced into the blast furnace 1 can be calculated by multiplying the rate of change (e) of the volume ratio of nitrogen gas to the amount of gas introduced into the blast furnace 1. This is because the absolute amount of nitrogen gas in the blast furnace 1 is the same before and after the reaction as described above, and the generation amount of the blast furnace gas calculated through the above equation (1) Can be confirmed through experiments.
열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)은 열풍공급라인(12)에 설치된 열풍 성분분석계(17)를 통해 측정될 수 있으며, 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)는고로 가스 배출라인(11)에 설치된 고로 가스 성분분석계(15)를 통해 측정될 수 있다. 또한, 위 식에서, (Q1 + Q2)e는 고로(1) 내에서 생성된 가스량으로 볼 수 있다.
The volume ratio n1 of the nitrogen gas in the hot air can be measured through the hot
또한, 수학식1은 온도보정값(t)을 통해 아래 수학식2와 같이 수정될 수 있다. 즉, 고로 가스는 이상 기체의 상태방정식에 따라 온도에 의해 팽창 또는 수축할 수 있으므로, 온도보정값(t)을 통해 온도에 의한 영향을 반영함으로써 오차를 최소화할 수 있다.
Equation (1) can be modified as shown in Equation (2) through the temperature correction value (t). That is, since the blast furnace gas can expand or shrink by the temperature according to the state equation of the ideal gas, the error can be minimized by reflecting the influence of the temperature through the temperature correction value t.
[수학식2]&Quot; (2) "
Q' = Q * t(단, t = (273+대기온도)/273)
Q '= Q * t (t = (273 + atmospheric temperature) / 273)
한편, 도 2에 도시한 제어기(20)는 앞서 설명한 고로가스 유량계(14) 및 고로가스 성분분석계(15), 열풍유량계(16), 열풍 성분분석계(17), 그리고 산소 유량계(18)에 각각 연결되며, 앞서 설명한 방식에 따라 고로 가스의 발생량을 산출할 수 있다.
On the other hand, the
위와 같은 방법에 따라, 고로 가스의 발생량 산출방식을 5개의 고로에 적용하여 검증한 결과를 아래 표 2에 나타내었으며, 오차율이 1.44%에 불과하여 상당히 근사한 값을 산출할 수 있음을 알 수 있다.
Table 2 shows the result of applying the method of calculating the amount of blast gas generation to the five blast furnaces in accordance with the above method. The error rate is only 1.44%, and it can be seen that the approximate value can be calculated.
도 3 및 도 4는 홀더의 레벨에 따른 고로 가스의 운용과정을 나타내는 흐름도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 홀더(3)의 레벨과 고로 가스의 발생량을 감시한다. 이후, 홀더(3)의 레벨이 적정하지 않은 경우, 홀더(3)가 고레벨이면 고로가스의 증가량을 결정하며, 발전소(5)의 사용량을 증가시키고 방산탑(4)을 통해 고로가스를 방산한다. 홀더(3)가 저레벨이면 고로가스의 감소량을 결정하며, 발전소(5)의 사용량을 감소시킨다.
3 and 4 are flowcharts showing the operation of the blast furnace gas according to the level of the holder. As shown in Fig. 3, the level of the
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 홀더(3)의 레벨과 과부족량을 감시한다. 이후, 발생량이 사용량보다 많은 경우, 잉여량을 표시하며, 발전소(5)의 사용량을 증가시키고 방산탑(4)을 통해 고로가스를 방산한다. 발생량이 사용량보다 많지 않은 경우, 부족량을 표시하며, 발전소(5)의 사용량 및 사용량을 감소시킨다.
Further, as shown in Fig. 4, the level and excess or deficiency of the
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of preferred embodiments thereof, other forms of embodiment are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.
1 : 고로 2 : 코크스설비
3 : 홀더 4 : 방산탑
5 : 발전소 6 : 열풍로
11 : 고로 가스 배출라인 12 : 열풍공급라인
13 : 산소 공급라인 14 : 고로 가스 유량계
15 : 고로 가스 성분분석계 16 : 열풍 유량계
17 : 열풍 성분분석계 18 : 산소 유량계
19 : 풍구 20 : 제어기1: Blast furnace 2: Coke plant
3: Holder 4: Military Tower
5: Power Plant 6: Hot Runway
11: blast furnace gas discharge line 12: hot air supply line
13: oxygen supply line 14: blast gas flow meter
15: Blast furnace gas analyzer 16: Hot air flow meter
17: Hot air component analyzer 18: Oxygen flow meter
19: Tung 20: Controller
Claims (9)
상기 고로에 공급되는 열풍의 송풍량(Q1) 및 산소의 취입량(Q2)을 통해 공급가스의 유량(Qi)을 측정하고,
상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)와 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)를 측정하여 상기 공급가스의 부피비변화율(e)을 산출하며,
상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더한 후 온도보정값(t)을 곱하여 산출되는, 고로 가스의 발생량을 산출하는 방법.A method for calculating an amount (Q) of generation of blast furnace gas discharged from a blast furnace,
The flow rate Qi of the supply gas is measured through the blowing amount Q1 of hot air supplied to the blast furnace and the blowing amount Q2 of oxygen,
Calculating a volume ratio change rate (e) of the supply gas by measuring a volume ratio (n1) of the nitrogen gas in the hot air and a volume ratio (n2) of the nitrogen gas in the blast furnace gas,
Wherein the amount of blast furnace gas generated is calculated by multiplying the flow rate (Qi) of the feed gas and the flow rate (Qi) of the feed gas multiplied by the volume ratio change rate (e) and then multiplying by the temperature correction value (t).
상기 고로에 공급되는 열풍의 송풍량(Q1) 및 산소의 취입량(Q2)을 통해 공급가스의 유량(Qi)을 측정하고,
상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)와 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)를 측정하여 상기 공급가스의 부피비변화율(e)을 산출하며,
상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더하되,
상기 부피비변화율(e)은 아래 수학식1을 만족하는, 고로 가스의 발생량을 산출하는 방법.
[수학식1]
e = 1 - n2/n1A method for calculating an amount (Q) of generation of blast furnace gas discharged from a blast furnace,
The flow rate Qi of the supply gas is measured through the blowing amount Q1 of hot air supplied to the blast furnace and the blowing amount Q2 of oxygen,
Calculating a volume ratio change rate (e) of the supply gas by measuring a volume ratio (n1) of the nitrogen gas in the hot air and a volume ratio (n2) of the nitrogen gas in the blast furnace gas,
A value obtained by multiplying the flow rate Qi of the feed gas and the flow rate Qi of the feed gas by the volume ratio change rate e,
Wherein the volume ratio of change (e) satisfies the following formula (1): " (1) "
[Equation 1]
e = 1 - n2 / n1
상기 열풍은 가열된 공기이고, 상기 산소는 순산소인, 고로 가스의 발생량을 산출하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the hot air is heated air and the oxygen is pure oxygen.
상기 고로에 공급되는 열풍의 송풍량(Q1) 및 산소의 취입량(Q2)을 통해 공급가스의 유량(Qi)을 측정하고,
상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)와 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)를 측정하여 상기 공급가스의 부피비변화율(e)을 산출하며,
상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더하되,
상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1) 및 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)는 기설정된 시간 동안 측정한 값의 평균값인, 고로 가스의 발생량을 산출하는 방법.A method for calculating an amount (Q) of generation of blast furnace gas discharged from a blast furnace,
The flow rate Qi of the supply gas is measured through the blowing amount Q1 of hot air supplied to the blast furnace and the blowing amount Q2 of oxygen,
Calculating a volume ratio change rate (e) of the supply gas by measuring a volume ratio (n1) of the nitrogen gas in the hot air and a volume ratio (n2) of the nitrogen gas in the blast furnace gas,
A value obtained by multiplying the flow rate Qi of the feed gas and the flow rate Qi of the feed gas by the volume ratio change rate e,
Wherein a volume ratio (n1) of the nitrogen gas in the hot air and a volume ratio (n2) of the nitrogen gas in the blast furnace gas are an average value measured during a predetermined time.
상기 온도보정값(t)은 아래 수학식2를 만족하는, 고로 가스의 발생량을 산출하는 방법.
[수학식2]
t = (273 + 대기온도) / 273The method according to claim 1,
Wherein the temperature correction value (t) satisfies the following formula (2): " (2) "
&Quot; (2) "
t = (273 + ambient temperature) / 273
상기 고로에 설치된 풍구에 연결되어 상기 고로에 열풍을 공급하는 열풍 공급 라인;
상기 고로에 설치된 풍구에 연결되어 상기 고로에 산소를 취입하는 산소 공급라인;
상기 고로에 연결되어 상기 고로 내에서 발생된 고로 가스를 배출하는 고로 가스 배출 라인;
상기 고로 가스 배출 라인에 설치되어 상기 고로 가스의 부피비(n2)를 측정하는 고로 가스 성분분석계;
상기 고로 가스 성분 분석계에 연결되어 상기 고로 가스의 발생량(Q)을 산출하는 제어기를 포함하되,
상기 제어기는,
상기 열풍의 송풍량(Q1) 및 상기 산소의 취입량(Q2)을 통해 공급가스의 유량(Qi)을 측정하고,
상기 열풍 내 질소 가스의 부피비(n1)와 상기 고로 가스 내 질소 가스의 부피비(n2)를 측정하여 공급가스의 부피비변화율(e)을 산출하며,
상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더하는, 고로 설비.blast furnace;
A hot air supply line connected to a tuyere installed in the blast furnace to supply hot air to the blast furnace;
An oxygen supply line connected to a tuyere installed in the blast furnace to blow oxygen into the blast furnace;
A blast furnace gas discharge line connected to the blast furnace and discharging the blast furnace gas generated in the blast furnace;
A blast furnace gas analyzer installed in the blast furnace gas discharge line for measuring a volume ratio n2 of the blast furnace gas;
And a controller connected to the blast furnace gas analyzer to calculate an amount Q of generated blast furnace gas,
The controller comprising:
The flow rate Qi of the feed gas is measured through the blowing amount Q1 of the hot air and the blowing amount Q2 of the oxygen,
The volume ratio n of the nitrogen gas in the hot air and the volume ratio n2 of the nitrogen gas in the blast furnace gas are measured to calculate the change ratio e of the volume ratio of the supplied gas,
Wherein a value obtained by multiplying the flow rate (Qi) of the feed gas and the flow rate (Qi) of the feed gas by the volume ratio change rate (e) is added.
상기 발생량(Q)은 상기 공급가스의 유량(Qi)과 상기 공급가스의 유량(Qi)에 상기 부피비변화율(e)을 곱한 값을 더한 후 온도보정값(t)을 곱하여 산출되며,
상기 온도보정값(t)은 아래 수학식3을 만족하는, 고로 설비.
[수학식3]
t = (273 + 대기온도) / 2738. The method of claim 7,
The generated amount Q is calculated by adding a value obtained by multiplying the flow rate Qi of the supplied gas and the flow rate Qi of the supplied gas multiplied by the volume ratio change rate e and then multiplying by the temperature correction value t,
Wherein the temperature correction value (t) satisfies the following formula (3).
&Quot; (3) "
t = (273 + ambient temperature) / 273
상기 고로 설비는,
상기 열풍 공급 라인에 설치되어 상기 열풍의 송풍량(Q1)을 측정하는 열풍 유량계;
상기 열풍 공급 라인에 설치되어 상기 열풍의 부피비(n1)를 측정하는 열풍 성분분석계; 및
상기 산소 공급 라인에 설치되어 상기 산소의 유량(Q2)을 측정하는 산소 유량계를 더 포함하는, 고로 설비.8. The method of claim 7,
In the blast furnace facility,
A hot air flow meter installed in the hot air supply line and measuring the blowing amount Q1 of the hot air;
A hot air component analyzer installed in the hot air supply line and measuring the volume ratio n1 of the hot air; And
Further comprising an oxygen flow meter installed in the oxygen supply line for measuring a flow rate (Q2) of the oxygen.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000041662A (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-15 | 이구택 | Method for estimating total amount of generation of coke oven gas of carbonization chamber |
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| JP2011153371A (en) | 2009-04-30 | 2011-08-11 | Jfe Steel Corp | Blast furnace operation method |
| JP2012219315A (en) | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | Blast furnace gas treatment system and blast furnace gas treatment method |
-
2013
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