KR101550667B1 - 강의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강의 제조 방법에 관한 것으로서, 복수의 제1 정련로의 조업별로 각기 제1 조업 패턴을 수립하고, 복수의 제2 정련로의 조업별로 각기 제2 조업 패턴을 수립하는 과정, 상기 제1 정련로 중 적어도 하나에서 상기 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제1 정련 과정, 상기 제2 정련로 중 적어도 하나에서 상기 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제2 정련 과정을 포함하고, 상기 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 상기 제2 정련 과정으로 이동할 때, 상기 제2 조업 패턴을 활용하여 이동 우선순위를 정하고, 이에 각 정련 과정 간 대기시간을 줄일 수 있는 강의 제조 방법이 제시된다.

Description

강의 제조 방법{Method for manufacturing molten steel}

본 발명은 강의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강의 정련 과정 간 대기시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 강의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제선공정을 거쳐 나온 선철에는 상당량의 탄소(C), 인(P), 황(S), 규소(Si) 등이 함유되어 있으며, 이로 인해 선철은 경도가 높고 취약한 성질을 가진다. 따라서, 이러한 성질의 선철을 잘 늘어나면서 강인한 강으로 제조하려면, 이를 정련하여 탄소(C)의 양을 줄이고 불순물을 제거하여야 한다. 선철에 대한 이러한 처리는 제강공정에서 이루어진다.

상술한 제강공정은 일반적으로 용선예비처리, 전로정련 및 2차정련의 순서로 그 공정이 수행된다. 제선공정에서 제조되는 용융상태의 선철(이하, 용선)은 용선예비처리공정에서 규소(Si), 황(S), 인(P) 성분이 제거된다. 이후, 용선은 탄소(C)의 성분의 함량을 줄이기 위해, 전로정련공정에서 취련되어 목적하는 함량까지 용선 내 탄소가 제거되며, 이를 용강이라 한다. 이러한, 용선예비처리공정과 전로정련공정은 현재 다양한 방법으로 실시되고 있다. 예컨대, 한국공개특허 2012-0074377, 한국등록특허 0862803, 한국공개특허 2002-0023583 및 한국등록특허 0832527에 용선예비처리공정과 전로정련공정이 개시되어 있다. 전로정련공정을 마친 용강은 후속하여, 용강의 목적하는 성분함량과 용강 온도를 확보하고, 용강의 성분함량과 온도를 균일하게 하며, 용강 내 잔존하는 가스 성분을 제거하는 등의 목적을 달성하기 위한 2차정련공정을 거친다. 이와 같은 제강공정이 진행되는 동안, 제강공정의 공정 정보 시스템에는 각 공정의 처리 종료시의 실적 정보와 강번에 따른 공정순서정보가 기록된다.

한편, 제강공정을 수행하는 정련 설비 예컨대 래들(ladle), 혼선차(torpedo ladle car), KR(kanvara reactor)설비 및 전로(furnace)설비에는 제강공정의 조업 스케줄에 맞추어 용선이 공급되어야 하며, 조업환경 및 조업진행상황에 따라 탄력적으로 용선의 공급이 조절되어야 한다. 종래에는 숙련된 작업자가 용선의 공급 시기를 직접 판단하여 용선의 공급을 지시하였고, 숙련된 작업자의 공급 지시에 따라 용선이 설비에 공급되었다. 이때, 숙련된 작업자는 용선의 공급 시기를 판단하기 위하여 공정 정보 시스템으로부터 제한된 정보 예컨대 실적정보와 공정순서정보를 제공받은 후, 축적된 경험을 이용하여 현재 진행중인 조업의 진행상황과 종료시점을 예측하였다.

이로 인해, 숙련된 작업자의 부재시나 또는 작업자의 경험 부족 시에는 제강공정이 진행되는 동안 제강공정의 진행상황에 따른 작업자의 용선 공급 지시가 원활하지 않아 용선의 공급이 지연되었다. 이로 인해, 제강공정이 진행되는 동안 각 공정 간 대기시간이 발생하였고, 이는 제강공정의 생산성을 저하시키는 요인이 되었다. 또한, 현재 고급 저린강의 수요가 증대되고 있으며, 이에 대응하여 종래에 탈탄로로 운용되던 전로 중 일부를 탈린로로 전환하여 운용하는 것이 요구된다. 이로 인해 전로정련공정을 수행하는 전로 즉, 탈탄로의 개수가 변화하여 종래와 다른 용선의 공급 시기 판단 방식이 요구된다. 이와 함께, 용선의 공급 스케줄을 최적화 하여 정련 설비의 노후화 및 저원가 조업에 따른 용선의 품질 악화에 대응하여 제강공정의 생산성을 확보하는 것이 요구된다.

한국공개특허 2012-0074377 한국등록특허 0862803 한국공개특허 2002-0023583 한국등록특허 0832527

본 발명은 각 정련 과정 간 쇳물의 이동 우선순위를 결정할 수 있는 강의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 각 정련 과정 간 대기시간을 줄일 수 있는 강의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 생산성을 향상시킬 수 있는 강의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 강의 제조 방법은 복수의 제1 정련로의 조업별로 각기 제1 조업 패턴을 수립하고, 복수의 제2 정련로의 조업별로 각기 제2 조업 패턴을 수립하는 과정; 상기 제1 정련로 중 적어도 하나에서 상기 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제1 정련 과정; 상기 제2 정련로 중 적어도 하나에서 상기 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제2 정련 과정;을 포함하고, 상기 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 상기 제2 정련 과정으로 이동할 때, 상기 제2 조업 패턴을 활용하여 이동 우선순위를 정할 수 있다.

상기 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 상기 제2 정련 과정으로 이동할 때, 상기 제2 정련로 중 상기 제2 조업 패턴의 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 제2 정련로로 이동할 수 있다.

상기 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 강별 조업 조건 및 조업 시간 정보를 가질 수 있다.

상기 제1 정련 과정은 상기 복수의 제1 정련로 각각에서 상기 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하고, 상기 제2 정련 과정은 상기 복수의 제2 정련로 각각에서 상기 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하며, 각 제1 조업 패턴을 활용하여 상기 복수의 제1 정련로 중 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 순으로 상기 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정하고, 각 제2 조업 패턴을 활용하여 상기 복수의 제2 정련로 중 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 순으로 상기 제2 정련로의 투입 우선순위를 결정할 수 있다.

상기 제1 정련 과정은 탈류정련 과정, 탈린정련 과정을 포함하고, 상기 제2 정련 과정은 탈탄정련 과정을 포함할 수 있다.

상기 제1 정련로의 개수가 상기 제2 정련로의 개수보다 많을 수 있다.

상기 복수의 제1 정련로의 배출 우선 순위를 결정할 때, 상기 복수의 제1 정련로에서 설정된 시간차 내에서 복수의 제1 정련 과정이 종료할 예정인 경우에 상기 탈린정련 과정이 적용되는 제1 정련로를 우선할 수 있다.

상기 복수의 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 조업 조건 및 조업 시간이 서로 다를 수 있다.

상기 쇳물은 강별 조업 코드를 가지며, 상기 조업 코드에 따라 상기 제1 정련로 및 제2 정련로에서 조업 패턴이 선택될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 강을 제조함에 있어 조업 패턴을 수립하고, 이를 활용하여 쇳물의 이동 우선순위를 정하며, 이에 각 정련 과정 간에 대기시간을 줄일 수 있다.

예컨대 제강공정에 적용되는 경우 복수의 정련로의 조업별로 각각의 조업 패턴을 수립할 수 있다. 또한, 쇳물은 강별 조업 코드를 가지며, 조업 코드에 따라 각 정련로에서의 조업 패턴이 선택될 수 있다. 이에 조업 패턴을 활용하여 쇳물의 정련을 수행하며, 조업 패턴이 가지는 강별 조업 조건 및 조업 시간 정보를 활용하여 정련 조업중인 각 정련로의 조업 종료 예정시간을 알 수 있다. 이에 각 정련로의 조업 종료 예정시간이 가장 적게 남은 정련로 순으로 각 정련로의 배출 우선순위와 투입 우선순위를 각각 결정할 수 있고, 각 정련로의 배출 우선순위와 투입 우선순위가 수립됨에 따라 쇳물의 이동 우선순위를 정할 수 있다. 또한, 쇳물을 이동하는데 사용되는 용선 크레인의 조업 순서를 결정할 수 있다. 따라서, 쇳물의 이동 우선순위에 따라 쇳물을 이동하여 정련 과정 간에 대기시간이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이로 인해, 종래보다 제강공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 쇳물의 이동 우선순위 결정 방법을 나타낸 순서도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 조업 패턴을 나타낸 표.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법이 적용되는 정련설비를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 쇳물의 이동 우선순위 결정 방법을 나타낸 순서도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 조업 패턴을 나타낸 표이다. 또한, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법이 적용되는 일반적인 정련설비를 나타낸 도면이다. 여기서, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 조업 패턴을 나타낸 표이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 조업 패턴을 나타낸 표이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 크레인 조업 패턴을 나타낸 표이다.

본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법이 적용되는 정련설비는 제강공정에서 통상적으로 사용되는 정련설비이다. 따라서 이하에서는 정련설비를 간단하게 설명한다. 정련설비는 쇳물 예컨대 제선공정에서 제조되는 용선을 정련하는 설비이며, 이를 도 6에 도시하였다. 도 6을 참조하면, 정련설비는 제1 정련로, 제2 정련로 및 용선 크레인을 포함한다. 제1 정련로는 복수개 마련되어 후술하는 제1 정련 과정을 수행하는 역할을 한다. 여기서, 제1 정련 과정은 쇳물로부터 황(S)을 제거하는 정련 과정인 탈류정련 과정, 쇳물로부터 인(P)을 제거하는 정련 과정인 탈린정련 과정을 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 제1 정련로는 탈류정련 과정을 수행 가능한 복수개의 탈류로, 탈린정련 과정을 수행 가능한 적어도 하나 이상의 탈린로를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 탈류로 1, 탈류로 2, 탈류로 3 및 탈린로 1을 포함하는 제1 정련로를 예시한다. 제2 정련로는 복수개 마련되어 후술하는 제2 정련 과정을 수행하는 역할을 한다. 여기서, 제2 정련 과정은 쇳물로부터 탄소(C)를 제거하는 정련 과정인 탈란정련 과정을 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 제2 정련로는 탈탄정련 과정을 수행 가능한 복수개의 탈탄로를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 탈탄로 1, 탈탄로 2 및 탈탄로 3을 포함하는 제2 정련로를 예시한다. 용선 크레인은 적어도 하나 이상 마련되며, 후술하는 제1 정련 과정, 제2 정련 과정, 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 제2 정련 과정으로 이동시키는 과정에 사용된다.

한편, 정련설비에 구비되는 정련로 중 제1 정련로의 개수가 제2 정련로의 개수보다 많을 수 있다. 본 실시 예에서는 제1 정련로의 개수가 네개 이고, 제2 정련로의 개수가 세개인 정련설비를 예시하며, 이처럼 본 실시 예에서는 제1 정련로의 개수가 제2 정련로의 개수보다 하나 많다. 여기서, 제1 정련로는 탈류로의 개수가 세개 이고, 탈린로의 개수가 하나이다. 즉, 본 실시 예에서는 제1 정련로의 개수가 제2 정련로의 개수보다 많기 때문에, 쇳물을 마련하는 과정으로부터 제1 정련 과정과 제2 정련 과정을 수행하는 일련의 과정에서, 조업의 원활한 수행을 위하여 쇳물의 이동 우선순위를 정하는 것이 요구된다. 이를 위해, 본 실시 예에서는 후술하는 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴을 활용하여 쇳물의 이동 우선순위를 정하고, 이에 대응하여 용선 크레인의 조업 우선순위를 정하여 용선 크레인을 효율적으로 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 탈류로는 수선된 쇳물로부터 황(S)을 제거하는 정련로이며, 탈린로는 수선된 쇳물로부터 인(P)을 제거하는 정련로이고, 탈탄로는 수선된 쇳물로부터 탄소(C)를 제거하는 정련로이다. 이러한 정련로에는 예를 들어 전로(furnace)설비, KR(kanvara reactor)설비, 혼선차(torpedo ladle car) 및 래들(ladle)이 적용될 수 있다. 각 정련로는 각 정련로에서 수행되는 정련 과정에 대응하여 전로(furnace)설비, KR(kanvara reactor)설비 및 혼선차(torpedo ladle car) 중 하나가 선택될 수 있다. 본 실시 예에서는 탈류정련 과정을 수행하는 정련로로서 KR설비를 예시하고, 탈린정련 과정과 탈탄정련 과정을 수행하는 정련로로서 전로설비를 예시한다. 또한, 이 외에 도면상에 도시하지 않았지만, 정련 설비는 각 정련 과정에서 쇳물의 임시 저장에 사용되는 래들(ladle), 래들의 이송에 사용되는 대차, 슬래그 배재에 사용되는 스키머(skimer), 쇳물의 마련에 사용되는 별도의 용선 크레인을 더 포함한다. 상술한 정련설비는 각 조업 과정을 수행하는 각각의 조업 스테이션에 각 정련 과정에 대응하도록 배치된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 정련 설비는 제강 공정에서 통상적으로 사용되는 정련 설비이며, 따라서, 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 전술한 정련 설비를 이용한 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법에 대해 자세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법은 복수의 제1 정련로의 조업별로 각기 제1 조업 패턴을 수립하고, 복수의 제2 정련로의 조업별로 각기 제2 조업 패턴을 수립하는 과정, 제1 정련로 중 적어도 하나에서 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제1 정련 과정, 제2 정련로 중 적어도 하나에서 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제2 정련 과정을 포함하며, 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 제2 정련 과정으로 이동할 때, 제2 조업 패턴을 활용하여 이동 우선순위를 정한다. 여기서, 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 강별 조업 조건 및 조업 시간 정보를 가진다. 본 실시 예에서는 제1 조업 패턴과 제2 조업 패턴을 활용하여, 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 제2 정련 과정으로 이동할 때, 제2 정련로 중 제2 조업 패턴의 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 제2 정련로로 이동할 수 있다.

이러한, 쇳물의 이동 우선순위를 정하는 것을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 제1 정련 과정은 복수의 제1 정련로 각각에서 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하고, 제2 정련 과정은 복수의 제2 정련로 각각에서 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행한다. 이때, 각 제1 조업 패턴을 활용하여 복수의 제1 정련로 중 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 순으로 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정한다. 이후, 각 제2 조업 패턴을 활용하여 상기 복수의 제2 정련로 중 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 순으로 상기 제2 정련로의 투입 우선순위를 결정할 수 있다. 이와 같은 쇳물의 이동 우선순위 결정 과정을 도 2에 도시하였다.

한편, 제선공정에서 제조되는 쇳물은 제1 정련 과정과 제2 정련 과정의 일련의 과정을 거쳐 정련되며, 이에 강으로 제조된다. 이때, 제선공정에서 제조되는 쇳물은 강별 조업 코드를 가지며, 조업 코드에 따라 제1 정련로 및 제2 정련로에서 조업 패턴이 선택될 수 있다. 따라서, 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 예측되는 조업 순서와, 제1 조업 패턴과 제2 조업 패턴을 따라 예측되는 쇳물의 조업 순서상의 각 과정에서의 종료 예정시간 정보를 활용하여 쇳물의 이동 우선순위를 정할 수 있다. 이에 쇳물이 처리되는 각 정련과정 간에 발생하는 대기시간을 줄이거나, 대기시간이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 종래보다 제강공정의 조업 생산성을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법을 상세히 설명한다.

우선, 복수의 제1 정련로의 조업별로 각기 제1 조업 패턴을 수립하고, 복수의 제2 정련로의 조업별로 각기 제2 조업 패턴을 수립한다(S100). 여기서, 제1 정련로의 조업은 탈류 조업, 탈린 조업을 포함할 수 있고, 제2 정련로의 조업은 탈탄 조업을 포함할 수 있다. 한편, 제1 정련로와 제2 정련로에서 정련되는 각각의 쇳물은 각각 목적하는 최종 강종에 대응하여, 각 쇳물을 이루는 성분원소들의 정련 이전 성분함량과 정련 이후 목적하는 성분함량이 강종별로 다를 수 있다. 이에, 각각의 쇳물을 정련하여 제조하는 강 또한 각 강종별로 강을 이루는 성분원소들의 성분함량이 다를 수 있다. 따라서, 각 조업별로 목적하는 처리량의 쇳물을 목적하는 처리시간 내에 목적하는 성분함량과 온도를 갖도록 하는 서로 다른 조업 패턴을 수립한다. 즉, 복수의 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 조업 조건 및 조업 시간이 서로 다르다. 이를 도 3 및 도 4에 예를 들어 나타내었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 정련로의 탈류 조업에는 제1 조업 패턴으로서 조업 패턴 A와 조업 패턴 B가 수립되어 제1 조업 과정에 적용될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 정련로의 탈탄 조업에는 제2 조업 패턴으로서 조업 패턴a, 조업 패턴b, 조업 패턴c가 수립되어 제2 조업 과정에 적용될 수 있다. 물론, 도면상에 도시하지 않았지만, 제1 정련로의 탈린 조업에도 탈류 조업의 조업 패턴들과 다른 제1 조업 패턴이 수립되어 제1 조업 과정에 적용될 수 있다. 이러한 제1 조업 패턴과 제2 조업 패턴은 도면상에 도시된 바와 같이, 강별 조업 조건 및 조업 시간 정보를 가질 수 있고, 복수의 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 조업 조건 및 조업 시간이 서로 다를 수 있다.

여기서, 강별 조업 조건 정보의 의미는 다음과 같다. 강별 조업 조건 정보는 목적하는 조업 패턴에 따라 해당 정련 설비에서 수행되는 일련의 조업 단계를 표준화시킨 조업 표준 단계를 의미한다. 도 3 및 도 4에 도시된 강별 조업 조건은 일반적인 제강공정에서 사용되는 설비인 KR설비 및 전로설비에서 일반적인 탈류정련과 탈린정련을 수행할 때 적용되는 일련의 조업 단계일 수 있다. 따라서, 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해, 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 이하에서 제1 정련 과정과 제2 정련 과정의 설명과 함께 간단히 설명한다.

또한, 조업 시간 정보의 의미는 다음과 같다. 조업 시간 정보는 조업 패턴에 따른 일련의 조업 표준 단계가 각각의 단계별로 수행되는 시간을 표준화 시킨 조업 표준 시간을 의미하며, 본 실시 예에서는 조업 시간의 단위로 분(min)을 사용하였다. 강별 조업 조건 정보와 조업 시간 정보는 이후 쇳물의 이동 우선순위를 정할 때, 각 정련로에서 수행되는 각 조업의 종료 예정 시간을 판단하는 정보로서 활용된다.

한편, 도 3과 도 4에 도시된 각 조업 패턴과 각 조업 패턴에 따른 강별 조업 조건 정보와 조업 시간 정보는 공정을 진행해 감에 따라 축적되는 조업 실적 정보가 반영되어 변경 가능하고, 조업 환경과 목적하는 조업량에 대응하여 변경 가능함은 물론이다. 또한, 제1 조업 패턴과 제2 조업 패턴에는 각 정련로의 목적하는 조업과 목적하는 조업에 사용되는 쇳물에 대응하여 조업 패턴을 다양하게 추가 가능하다.

조업 패턴을 수립하는 과정(S100)이 완료되면, 쇳물을 마련하고, 제1 정련 과정으로 쇳물을 이동한다(S200).

쇳물을 마련하는 과정을 설명하기에 앞서서, 쇳물을 마련하는 과정의 이해를 돕기 위하여, 쇳물의 수급조건, 정련로 생산조건, 쇳물이 마련되는 조업 스테이션인 쇳물 준비동, 쇳물 마련 조업 패턴, 별도의 용선 크레인 조업 패턴을 먼저 설명한다. 쇳물의 수급조건은 제강공정에 수급되는 쇳물의 종류 및 수급량을 의미한다. 쇳물의 수급조건은 제강공정의 전 공정인 제선공정과 후 공정인 연속주조공정으로부터의 실적정보에 따라 그 수급조건이 조절된다. 여기서, 실적 정보는 제선공정과 연속주조공정의 각 조업이 반복 진행되는 동안 기록되는 처리 종료시의 생산실적 정보, 각 조업을 반복 수행하는 동안 발생하는 설비 손상 정보를 포함하는 제강공정의 조업 수행에 영향을 미치는 정보를 의미한다. 예컨대, 제선공정의 생산실적이 점차 증가하면, 이에 따라 제강공정에 수급되는 쇳물의 수급량이 증가한다. 또한, 연속주조공정 중 특정 강종의 생산실적이 점차 증가하면, 이에 대응하여 제선공정으로부터 특정 강종의 생산에 사용되는 쇳물이 선택되어 그 수급량을 증가시킨다. 정련로 생산조건은 쇳물의 수급조건에 대응하여 조절되며, 쇳물의 수급조건에 따라 각 정련로에서 수행될 조업 및 조업 패턴이 선택된다. 쇳물 준비동은 쇳물을 마련하는 과정을 수행하는 조업 스테이션을 의미하며, 도면상에 도시되지 않았지만, 쇳물 준비동에는 쇳물을 마련하는 과정을 수행하도록 래들, 대차를 포함하는 정련 설비가 구비되고, 별도의 용선 크레인이 더 구비될 수 있다. 쇳물 마련 조업 패턴은, 본 실시 예에서는 도면상에 도시하지 않았지만, 각 정련로의 조업별로 각 조업 패턴을 수립하는 것과 마찬가지로, 쇳물을 마련하는 과정을 수행하는 쇳물 준비동에 적용 가능하도록 수립되는 일련의 조업 단계를 의미하며 복수개 수립될 수 있다. 예를 들어, 쇳물 마련 조업 패턴은 강별 조업 조건과 조업 시간 정보로서 래들 도착 0분, 대차이동 1분, 출선 20분, 샘플링 1분, 대차이동 1분 및 래들출발 2분의 일련의 단계를 가지는 쇳물 마련 조업 패턴일 수 있다. 별도의 용선 크레인 조업 패턴은 쇳물을 마련하는 과정에서 사용되는 별도의 용선 크레인의 조업에 적용 가능한 조업 패턴을 의미한다. 쇳물 마련 조업 패턴과 별도의 용선 크레인 조업 패턴은 쇳물 마련 조업의 각 단계와 별도의 용선 크레인 조업의 각 단계를 표준화하여 정량화 시킨 다양한 조업 패턴이 적용 가능하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

조업 패턴이 수립되면, 쇳물을 마련하고, 제1 정련 과정으로 쇳물을 이동한다(S200). 쇳물을 마련하고, 제1 정련 과정으로 쇳물을 이동하는 과정은 다음과 같다. 쇳물 수급조건에 따라 제선공정의 고로로부터 공급되는 일정량의 쇳물이 혼선차에 담겨 쇳물 준비동으로 전달된다. 이와 동시에, 전달되는 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 쇳물 마련 조업 패턴 중 하나가 선택된다. 쇳물을 옮겨담을 빈 래들이 쇳물 준비동의 정해진 위치에 도착하면, 선택된 쇳물 마련 조업 패턴에 따라 쇳물 준비동의 정해진 위치에 대기중인 대차가 래들을 싣고 혼선차로 이동한다. 혼선차로부터 소정 시간에 걸쳐 쇳물을 전달받은 래들은 대차에 의해 쇳물 준비동의 정해진 위치로 이동하고, 쇳물이 담긴 래들은 다음 과정으로 전달되며, 빈 래들이 쇳물 준비동의 정해진 위치로 이동한다. 이러한 쇳물 마련 과정 시에 별도의 용선 크레인을 이용하여 래들 작업 예컨대 래들이동작업 및 쇳물전달작업을 수행한다. 쇳물이 담긴 래들은 쇳물의 강별 조업 코드에 의해 선택되는 조업 패턴과 복수의 제1 정련로 각각의 조업에 적용되는 제1 조업 패턴들에 의해 다음 목적지가 설정된다. 즉, 쇳물이 담긴 래들은 제1 정련로 중 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 선택되는 조업 패턴을 수행 가능한 정련로로 이동한다. 예컨대, 쇳물의 다음번 조업이 탈류일 경우, 쇳물이 담긴 래들은 탈류를 수행하는 제1 정련로들 중 이전 조업을 완료한 정련로로 이동하거나 또는 종료 예정 시간이 가장 적게 남은 정련로로 이동한다. 이와 마찬가지로, 쇳물의 다음번 조업이 탈린일 경우, 쇳물이 담긴 래들은 탈린을 수행하는 제1 정련로 즉 탈린로 1로 이동한다. 여기서, 종료 예정 시간이 가장 적게 남은 정련로를 판단하는 방법은 다음과 같다. 일 정련로에서 수행되는 조업패턴과, 종료 예정 시간 판단시에 일 정련로에서 수행되는 조업 패턴상의 강별 조업 조건 단계 정보를 전달받고, 이에 따라 일 정련로에서 수행되야 할 강별 조업 조건 단계 정보와 그에 따른 조업 시간 정보에 의해 종료 예정 시간을 판단한다.

이전과정으로부터 쇳물이 전달되면, 후속하여 제1 조업 패턴을 이용하여, 제1 정련 과정을 수행한다(S300). 상세하게는, 제1 조업 패턴 중 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 선택된 조업 패턴을 이용하여, 쇳물이 전달된 정련로에서 제1 정련 과정을 수행한다. 여기서, 제1 정련 과정은 복수의 제1 정련로 각각에서 제1 조업 패턴 중 하나 즉, 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 선택되는 조업 패턴을 이용하여 정련을 수행하는 과정이다. 쇳물이 담긴 래들이 조업 스테이션 상의 정해진 위치에 도착하면 선택된 제1 조업 패턴에 따라 일련의 조업이 수행된다. 이와 동시에, 조업 패턴이 가진 정보인 조업 시간 정보에 의해 정련이 수행되는 정련로에서의 조업 종료 예정 시간이 결정될 수 있다. 결정된 조업 종료 예정 시간은 제1 정련 공정의 이전공정과 이후공정으로 전달되어 그 정보가 공유된다. 제1 정련 과정을 조업 패턴 A를 예로 들어 설명한다. 쇳물이 담긴 래들이 조업 스테이션 상의 정해진 위치에 도착하면, 이를 대차에 싣고 슬래그 배재 및 조업 예컨대 탈류가 이루어지는 조업 스테이션 상의 위치로 이동한다. 래들을 경동시켜 슬래그의 전배재가 5분동안 이루어지면, 이어서 탈류를 12분간 실시한다. 탈류가 완료되면, 슬래그의 후배재를 실시하고, 이후 대차를 조업 스테이션 상의 정해진 위치에 이동시켜 탈류정련 과정이 완료된 쇳물이 담긴 래들을 다음 과정으로 전달한다. 이후 반복하여, 쇳물을 마련하고, 제1 정련 과정으로 쇳물을 이동하는 과정으로부터 전달되는 래들이 조업 스테이션 상의 위치로 이동되면, 이를 싣고 상술한 과정을 반복 실시한다. 한편, 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 제1 정련 과정 내에서 탈류정련 과정을 수행한 후 제2 정련 과정을 수행하는 경우와, 탈린정련 과정을 수행한 후 제2 정련 과정을 수행하는 경우가 있다. 또한, 탈류정련 과정과 탈린정련 과정을 순차적으로 수행한 후 제2 정련 과정을 수행하는 경우가 있다. 이때, 탈류정련 과정 후 탈린정련 과정으로 탈류정련 과정을 완료한 쇳물을 이동하는 경우, 탈류정련을 수행하는 복수의 탈류로 중 종료 예정시간이 가장 작게 남은 순으로 탈류로의 배출 우선순위를 정한다. 이후, 탈린로의 종료 예정시간에 대응하여 탈류정련 과정을 완료한 쇳물을 적시에 투입시킬 수 있음은 물론이다. 이와 같이 수행되는 탈류정련 및 탈린정련 과정 즉 제1 정련 과정이 완료된 쇳물을 다음 과정인 제2 정련 과정으로 이동하기 위해 쇳물의 이동 우선순위를 정해야 한다. 이를 다음에서 설명한다.

제1 정련 과정이 완료된 쇳물을 제2 정련 과정으로 이동할 때, 조업 패턴을 활용하여 쇳물의 이동 우선순위를 결정한다(S400). 쇳물의 이동 우선순위를 결정하는 과정은, 제1 조업 패턴을 활용하여 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정하는 과정과, 제2 조업 패턴을 활용하여 제2 정련로의 배출 우선순위를 결정하는 과정을 포함한다. 제1 정련로의 각각의 정련로인 탈류로 1, 탈류로 2, 탈류로 3, 탈류로 4에는 각각 투입된 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 선택된 조업 패턴으로 정련이 수행된다. 또한 제2 정련로의 각각의 정련로인 탈탄로 1, 탈탄로 2, 탈탄로 3에는 각각 투입된 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 선택된 조업 패턴으로 정련이 수행된다. 각 제1 정련로 및 제2 정련로는 공정을 반복 진행함에 따라, 각 정련로에서의 쇳물 투입시간과, 조업 종료시간이 달라질 수 있다. 이는 각 정련로의 조업에 적용되는 각각의 조업 패턴의 조업 조건 및 조업 시간이 서로 다르기 때문이다. 우선 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정하는 과정은 다음과 같다. 배출 우선순위를 결정하는 시점에서, 각각의 제1 정련로에 투입된 쇳물의 투입시간과 각각의 제1 정련로에 선택된 조업 패턴의 조업 시간 정보를 제공받아, 이를 합산하여 각각의 제1 정련로에서의 종료 예정 시간을 결정한다. 또는, 배출 우선순위를 결정하는 시점에서의 각 제1 정련로에서 수행되는 조업패턴의 강별 조업 조건 정보 상의 조업 단계와, 이후 남은 조업 단계들의 조업 시간 정보를 합산하여 제1 정련로에서의 종료 예정 시간을 결정한다. 예를 들어 설명하면, 배출 우선순위를 결정하는 시점에서 조업 패턴 A가 수행되는 탈린로 1에서 전배재 조업 단계가 완료되는 경우, 탈린로 1의 조업 종료 예정 시간은 전배재 이후의 강별 조업 조건들의 조업시간을 합산한 21분 이후가 된다. 한편, 복수의 제1 정련로의 배출 우선 순위를 결정할 때, 복수의 제1 정련로에서 설정된 시간차 내에서 복수의 제1 정련 과정이 종료할 예정인 경우에 탈린정련 과정이 적용되는 제1 정련로를 우선한다. 여기서 설정된 시간차는 탈린정련 조업이 완료된 쇳물이 다음 정련과정인 탈탄정련 과정으로 이동되지 않고 탈린로 내 혹은 래들 내에서 대기 할 때, 쇳물의 품질이 유지될 수 있는 시간일 수 있다. 상술한 바와 같이 정해지는 각 제1 정련로의 종료 예정시간이 가장 작게 남은 순으로 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정한다. 다음으로, 제2 정련로의 배출 우선순위를 결정하는 과정은 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정하는 과정과 유사하므로 간단히 설명한다. 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정하는 과정과 마찬가지로, 각 제2 조업 패턴을 활용하여 복수의 제2 정련로 각각의 종료 예정시간을 결정하고, 각각의 종료 예정시간이 가장 작게 남은 순으로 제2 정련로의 투입 우선순위를 결정한다. 쇳물의 이동 우선순위가 결정되면, 이에 따라 용선 크레인의 조업 우선순위가 결정되고, 이를 이용하여 용선 크레인의 조업 대기시간이 발생하는 것을 방지하여 종래보다 생산성을 향상시킬 수 있다.

쇳물의 이동 우선순위에 따라 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 제2 정련 과정으로 이동한다(S500). 쇳물의 이동 우선순위에 따라 각각의 제1 정련로에 작업순서를 부여하고, 이에 따라 쇳물을 배출할 정련로에 쇳물을 담아 이동시킬 정련설비 예컨대 래들을 대기시킨다. 쇳물을 배출할 정련로의 조업이 종료되면, 정련로를 경동시켜 쇳물을 래들에 담고, 제2 정련로 중 투입 우선순위에 따라 선택된 정련로로 이동시킨다. 제2 정련로에 쇳물이 도착하는 시간에 대응하여 용선 크레인을 선택된 정련로로 이동시켜 조업을 준비한다.

이전과정으로부터 쇳물이 전달되면, 제2 조업 패턴을 이용하여 제2 정련 과정을 수행한다(S600). 상세하게는, 제2 조업 패턴 중 쇳물의 강별 조업 코드에 따라 선택된 조업 패턴을 이용하여 쇳물이 전달된 정련로에서 제2 정련 과정을 수행한다. 여기서, 제2 정련 과정은 복수의 제2 정련로 각각에서 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 과정이다. 쇳물이 담긴 래들이 조업 스테이션 상의 정해진 위치에 도착하면 선택된 제2 조업 패턴에 따라 일련의 조업이 수행된다. 이와 동시에, 조업 패턴이 가진 정보인 조업 시간 종보에 의해 정련이 수행되는 정련로에서의 조업 종료 예정 시간이 결정될 수 있다. 결정된 조업 종료 예정 시간은 제2 정련 과정의 이전 과정들에 전달되어 그 정보가 공유된다. 이와 같은 제2 정련 과정을 탈탄로 1에서 수행되는 조업 패턴 a를 예로 들어 설명한다. 탈탄로 1에서의 이전 조업이 완료되면, 탈탄로 1을 경동하여 탈탄이 완료된 용강을 출강하고, 출강이 완료되면 잔존 슬래그를 배재시킨다. 이후, 소정량의 슬래그를 탈탄로 1의 내벽에 코팅하고, 코팅이 완료되면 고철(scrap)을 장입한다. 여기까지의 단계는 슬래그의 배재 완료 1분, 슬래그 코팅 6분, 고철 장입 2분을 합하여 9분간 진행된다. 이후 제1 정련 과정을 수행한 쇳물이 담긴 래들을 탈탄로 1로 이동 배치된 용선 크레인을 이용하여 상측으로 권상하고 탈탄로 1의 상측으로 이동시킨 후, 래들을 경동시켜 쇳물을 탈탄로 1에 장입한다. 쇳물의 투입이 완료되면 도 4에 도시된 바와 같이, 취련을 수행하는 취련 1의 단계부터 조업 패턴a의 각 단계 중 취련 1 단계의 이후 단계들을 거쳐 탈탄을 완료시키고, 이에 제조된 용강을 출강하여 후속 공정으로 이송시킨다.

한편, 상술한 제1 정련 과정과 제2 정련 과정을 수행하는 일련의 과정에서 용선의 이동에 사용되는 용선 크레인은 도 5에 도시된 바와 같이 용선 크레인에 요구되는 각 조업별로 크레인 조업 패턴이 수립될 수 있다. 하지만, 이는 일반적은 제강공정의 일반적인 조업에 적용되는 용선 크레인의 조업방식이 적용될 수 있으므로, 용선 크레인의 조업에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이 진행되는 본 발명의 실시 예에 따른 강의 제조 방법에서는 각각의 조업 패턴을 수립하여 제강공정이 반복 수행되는 동안 각 정련로에서의 조업 종료 예정시간 정보를 얻을 수 있고, 이를 이용하여 쇳물의 이동 우선순위를 결정할 수 잇다. 따라서, 이동 우선순위에 따라 쇳물을 이동하여 각 정련 과정 간에 대기 시간의 발생을 억제 혹은 방지할 수 있고, 원활하게 쇳물을 이동시킬 수 있다. 이에, 제강공정의 생산성을 종래보다 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 제강공정의 경우가 예시되었으나, 이외의 다양한 피처리물 설비에서 피처리물을 처리하는 과정 간에 피처리물의 이동 우선순위를 정하여 조업을 효과적으로 수행하는 방법에도 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명이 해당하는 기술분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 강을 제조하는 방법으로서,
   복수의 제1 정련로의 조업별로 각기 제1 조업 패턴을 수립하고, 복수의 제2 정련로의 조업별로 각기 제2 조업 패턴을 수립하는 과정;
   상기 제1 정련로 중 적어도 하나에서 상기 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제1 정련 과정;
   상기 제2 정련로 중 적어도 하나에서 상기 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하는 제2 정련 과정;을 포함하고,
   상기 제1 정련 과정을 수행한 쇳물을 상기 제2 정련 과정으로 이동할 때, 상기 제2 조업 패턴을 활용하여 이동 우선순위를 정하되, 상기 제2 정련로 중 상기 제2 조업 패턴의 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 제2 정련로로 이동하는 강의 제조 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 정련 과정 이전에,
   강별 조업 조건 및 강별 조업 시간 정보를 가지는 복수개의 쇳물 마련 조업 패턴을 수립하는 과정; 상기 쇳물 마련 조업 패턴을 이용하여 쇳물을 상기 제1 정련 과정으로 이동하는 과정;을 포함하며,
   상기 쇳물은 강별 조업 코드를 가지며, 상기 조업 코드에 따라 상기 복수개의 쇳물 마련 조업 패턴 중 어느 하나가 선택되고, 상기 제1 조업 패턴들에 의하여 상기 복수의 제1 정련로 중 어느 하나로 상기 쇳물의 목적지가 설정되는 강의 제조 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 강별 조업 조건 및 조업 시간 정보를 가지는 강의 제조 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 정련 과정은 상기 복수의 제1 정련로 각각에서 상기 제1 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하고,
   상기 제2 정련 과정은 상기 복수의 제2 정련로 각각에서 상기 제2 조업 패턴 중 하나를 이용하여 정련을 수행하며,
   각 제1 조업 패턴을 활용하여 상기 복수의 제1 정련로 중 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 순으로 상기 제1 정련로의 배출 우선순위를 결정하고,
   각 제2 조업 패턴을 활용하여 상기 복수의 제2 정련로 중 종료 예정 시간이 가장 작게 남은 순으로 상기 제2 정련로의 투입 우선순위를 결정하는 강의 제조 방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1 정련 과정은 탈류정련 과정, 탈린정련 과정을 포함하고,
   상기 제2 정련 과정은 탈탄정련 과정을 포함하는 강의 제조 방법.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 정련로의 개수가 상기 제2 정련로의 개수보다 많은 강의 제조 방법.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 복수의 제1 정련로의 배출 우선 순위를 결정할 때, 상기 복수의 제1 정련로에서 설정된 시간차 내에서 복수의 제1 정련 과정이 종료할 예정인 경우에 상기 탈린정련 과정이 적용되는 제1 정련로를 우선하는 강의 제조 방법.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 제1 조업 패턴 및 제2 조업 패턴은 조업 조건 및 조업 시간이 서로 다른 강의 제조 방법.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 쇳물은 강별 조업 코드를 가지며, 상기 조업 코드에 따라 상기 제1 정련로 및 제2 정련로에서 조업 패턴이 선택되는 강의 제조 방법.

Images