KR101696045B1 - Apparatus and method for measuring materials volume in finex furnace process - Google Patents

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KR101696045B1
KR101696045B1 KR1020140186524A KR20140186524A KR101696045B1 KR 101696045 B1 KR101696045 B1 KR 101696045B1 KR 1020140186524 A KR1020140186524 A KR 1020140186524A KR 20140186524 A KR20140186524 A KR 20140186524A KR 101696045 B1 KR101696045 B1 KR 101696045B1
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Abstract

본 발명은 용선공정 중 용융로 장입 다운파이프를 통해 상기 용융로 내로 자유낙하하여 장입되는 괴성화철(HCl)의 장입량을 측정하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치로서, 상기 용융로 장입 다운파이프의 외관에 방사선원을 조사하는 방사선원부; 상기 용융로 장입 다운파이프를 투과한 투과 방사선량을 검출하는 방사선 검출부; 상기 투과 방사선량을 이용하여 상기 괴성화철(HCl)의 장입량을 산출하는 괴성화철 투입량 산출부; 및 상기 괴성화철 투입량 산출부의 결과값을 표시하는 표시부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus for measuring the amount of raw material to be charged in a final melting furnace process for measuring a loading amount of compacted iron (HCl) which freely falls into the melting furnace through a melted furnace charging down pipe during a molten ironing process, A radiation source for irradiating the radiation source; A radiation detector for detecting an amount of transmission radiation transmitted through the melted furnace charging down pipe; A carbonized iron input amount calculation unit for calculating a carbonation amount of the carbonized iron (HCl) using the transmission radiation amount; And a display unit for displaying the resultant value of the compacted iron amount input unit.

Figure R1020140186524
Figure R1020140186524

Description

파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치 및 방법{Apparatus and method for measuring materials volume in finex furnace process}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process,

본 발명은 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process.

파이넥스 용융로 상부의 괴성화철(HCI) 호퍼에 저장된 투입원료는 6개~8개의 다운파이프를 통하여 내부압력 3.5 bar 이상의 압력, 분위기 온도 800 ℃, 괴성화철 온도 500℃의 환경에서 호퍼에 장착된 스크루(Screw)의 동작으로 인하여 괴성화철은 용융로로 자유낙하하게 된다.The feedstock stored in the HCI hopper on the top of the FINEX melting furnace is fed through 6 to 8 down pipes at a pressure of 3.5 bar or more, at an atmospheric temperature of 800 ° C and at a temperate temperature of 500 ° C, Screw) operation causes the freezing iron to fall freely into the melting furnace.

여기서, 파이넥스 용융로로 장입되는 원료량을 추정하는 방법으로는 상부의 원료저장 호퍼의 무게 변화량을 감지하는 로드셀을 이용하는 방법과 상부 호퍼로에 설치된 스크루(Screw)를 이용하여 시간당 회전량을 조절하여 용융로로 투입되는 원료량을 추정하는 방법이 있다.Here, as a method of estimating the amount of raw materials charged into the FINEX melting furnace, there are a method using a load cell for sensing the weight change amount of the upper raw material storage hopper and a screw installed in the upper hopper, There is a method of estimating the amount of raw material to be supplied to the apparatus.

그러나, 로드셀을 이용하는 방법의 경우, 고기압(3.5bar 이상) 환경에서 호퍼로 투입되는 단위시간당 양을 정확히 알아야 호퍼 배출량을 알 수 있으므로 실 사용에는 부적합하며, 스크루를 이용하는 방법의 경우, 괴성화철의 입도 불규칙성으로 인하여 스크루 단위 회전당 배출량이 일정하지 않아 실 투입량을 계량화할 수 없다는 문제점이 있다.
However, in the case of using the load cell, it is not suitable for practical use because it is necessary to know the amount of hopper discharge per unit time inputted into the hopper under the high pressure (3.5 bar or more) environment. In the case of using the screw, There is a problem in that the actual amount of input can not be quantified because the amount of exhaust per screw rotation is not constant due to irregularity.

대한민극 특허등록공보 제10-0878653호 (발명의 명칭: 용융로 장입물의 장입분포 제어장치)Korean Patent Registration No. 10-0878653 (entitled " Loading Distribution Control Apparatus for Loading of Melting Furnace Fuel) "

종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 다운 파이프를 통해 용융로 내로 장입되는 괴성화철(HCl)의 장입량을 정확하게 추정할 수 있는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process which can accurately estimate the amount of HCl to be charged into a melting furnace through a down pipe .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정장치는 용선공정 중 용융로 장입 다운파이프를 통해 상기 용융로 내로 자유낙하하여 장입되는 괴성화철의 장입량을 측정하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치로서, 상기 용융로 장입 다운파이프의 외관에 방사선원을 조사하는 방사선원부; 괴성화철 호퍼와 상기 용융로 장입 다운파이프가 연결되는 지점에서 상기 용융로 장입 다운파이프를 투과한 투과 방사선량을 검출하는 방사선 검출부; 상기 투과 방사선량을 이용하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 괴성화철 장입량 산출부; 및 상기 괴성화철 장입량 산출부의 결과값을 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 괴성화철 장입량 산출부는, 하기의 [식 1]의 방사선원 중량측정 알고리즘을 이용하여 산출된 투과 방사선량에 기초하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치.
[식 1]

Figure 112016078515412-pat00010

여기서, Io는 방사선량, I는 투과 방사선량,
Figure 112016078515412-pat00011
는 물체의 고유흡수계수,
Figure 112016078515412-pat00012
는 밀도,
Figure 112016078515412-pat00013
는 거리,
Figure 112016078515412-pat00014
는 방사선의 투과공간을 나타낸다.
In order to accomplish the above object, an apparatus for measuring a raw material loading amount in a Finn's melting furnace process according to an embodiment of the present invention includes a melting furnace for measuring a loading amount of compacted iron to be freely dropped into a melting furnace through a melted furnace charging- An apparatus for measuring the amount of raw material charged in a process, comprising: a radiation source for irradiating a radiation source to an outer surface of the melting furnace charging down pipe; A radiation detector for detecting an amount of transmitted radiation transmitted through the melting furnace charging down pipe at a point where the unshaped iron-on-steel hopper and the melting furnace charging down pipe are connected; A small-sized iron oxide charging amount calculating unit for calculating a charging amount of the small-sized iron oxide using the transmission radiation amount; And a display unit for displaying the resultant value of the small-sized tungsten-steel-containing-steel-amount calculating unit, wherein the small-sized tungsten-steel-steel-steel-amount calculating unit calculates the small- An apparatus for measuring the amount of raw materials to be charged in a FINEX melting furnace process for calculating a charge amount.
[Formula 1]
Figure 112016078515412-pat00010

Here, Io is the radiation dose, I is the radiation dose,
Figure 112016078515412-pat00011
Is the inherent absorption coefficient of an object,
Figure 112016078515412-pat00012
The density,
Figure 112016078515412-pat00013
The distance,
Figure 112016078515412-pat00014
Represents the transmission space of the radiation.

일 실시 예에 있어서, 상기 방사선원부와 상기 방사선 검출부를 상기 용융로 장입 다운파이프의 상부에 고정시키는 지지브라켓을 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the apparatus may further include a support bracket for fixing the radiation source and the radiation detection unit to an upper portion of the melting furnace charging down pipe.

일 실시 예에 있어서, 상기 방사선원부와 상기 방사선 검출부는 서로 동일한 높이에 위치할 수 있다.
In one embodiment, the radiation source and the radiation detection unit may be located at the same height from each other.

일 실시 예에 있어서, 상기 방사선 검출부는 로드 타입일 수 있다.
In one embodiment, the radiation detector may be of the rod type.

일 실시 예에 있어서, 상기 투과 방사선량과 상기 괴성화철의 장입량은 서로 반비례관계일 수 있다.
In one embodiment, the amount of the penetration radiation and the amount of the compacted iron oxide may be inversely proportional to each other.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 방법은 용융로 장입 다운파이프 내로 괴성화철을 장입하는 단계; 상기 용융로 장입 다운파이프의 외관에 방사선원을 조사하는 단계; 괴성화철 호퍼와 상기 용융로 장입 다운파이프가 연결되는 지점에서 상기 용융로 장입 다운파이프를 투과한 투과 방사선량을 검출하는 단계; 상기 투과 방사선량을 이용하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출단계; 및 상기 장입량을 작업자에게 표시하는 단계를 포함하고, 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 단계는, 하기의 식 1의 방사선원 중량측정 알고리즘을 이용하여 산출된 투과 방사선량에 기초하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 방법.
[식 1]

Figure 112016078515412-pat00015

여기서, Io는 방사선량, I는 투과 방사선량,
Figure 112016078515412-pat00016
는 물체의 고유흡수계수,
Figure 112016078515412-pat00017
는 밀도,
Figure 112016078515412-pat00018
는 거리,
Figure 112016078515412-pat00019
는 방사선의 투과공간을 나타낸다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process, the method comprising: charging compacted iron into a melting furnace charging down pipe; Irradiating a radiation source to an outer surface of the melting furnace charging down pipe; Detecting the amount of transmitted radiation transmitted through the melting furnace charging down pipe at a point where the unshaped iron-on-steel hopper and the melting furnace charging down pipe are connected; Calculating a loading amount of the compacted iron using the transmitted radiation dose; And displaying the amount of the filling to the operator, wherein the step of calculating the amount of filling of the compacted iron is characterized in that the amount of the filling of the compacted iron is calculated on the basis of the amount of transmission radiation calculated using the radiation source weighting algorithm of the following formula A method for measuring the amount of raw material charged in a FINEX melting furnace process.
[Formula 1]
Figure 112016078515412-pat00015

Here, Io is the radiation dose, I is the radiation dose,
Figure 112016078515412-pat00016
Is the inherent absorption coefficient of an object,
Figure 112016078515412-pat00017
The density,
Figure 112016078515412-pat00018
The distance,
Figure 112016078515412-pat00019
Represents the transmission space of the radiation.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치 및 방법을 이용하면, 고온, 고압의 다운파이프 내에서 장입되는 용융원료인 괴성화철(HCl)의 중량을 정확히 측정할 수 있다는 이점을 갖는다.Therefore, by using the apparatus and method for measuring the amount of raw material to be charged in the FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately measure the weight of the raw molten iron (HCl) to be charged in the high- .

이를 통해, 용융로 내에 투입되는 연료(미분탄, 코크스)와 원료(HCl)의 배합비를 조정할 수 있으므로 용융로 내부의 적정온도로 로열관리가 가능할 수 있다. As a result, the blending ratio of the fuel (pulverized coal, coke) and the raw material (HCl) injected into the melting furnace can be adjusted, so that it is possible to manage the furnace at a proper temperature inside the furnace.

여기서, 용융로 내부의 온도는 철의 환원비, 취발, 풍구의 손상 등의 원인이며, 이들을 제어함으로써 출선량의 증대, 고가의 용융로 유지비용 저하 등의 매우 큰 재무 효과를 얻을 수 있다.
Here, the temperature inside the melting furnace is a cause of the reduction ratio of iron, the breakage of the iron and the damage of the tuyere. By controlling them, a tremendous financial effect such as an increase in the amount of output and a cost reduction in the cost of maintaining the melting furnace can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 방사선량을 이용한 중량 측정 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 괴성화철(HCl)의 장입량과 장입량에 따른 방사선량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an apparatus for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is an exemplary view for explaining the principle of weight measurement using the radiation dose.
FIG. 3 is a graph showing the radiation dose according to the amount and the amount of the hydrogen peroxide (HCl).
4 is a flowchart illustrating a method of measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view illustrating an apparatus for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정장치(100)는 방사선원부(110), 방사선 검출부(120), 괴성화철 장입량 산출부(130) 및 표시부(140)를 포함한다.1, an apparatus 100 for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention includes a radiation source 110, a radiation detecting unit 120, a carbonized iron loading calculation unit 130, And a display unit 140.

보다 구체적으로, 방사선원부(110)는 용융로 장입 다운파이프(P)의 외관에 방사선원을 조사하는 기능을 수행한다. 여기서, 본 발명에서 사용된 방사선은 세슘-137 동위원소 방사선일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 용융로 장입 다운파이프(P)의 외관의 크기에 따라 방사선의 종류는 변경될 수 있다.More specifically, the radiation source 110 performs a function of irradiating the appearance of the melting furnace charging down pipe (P) with a radiation source. Here, the radiation used in the present invention may be cesium-137 isotope radiation, but the present invention is not limited thereto, and the kind of radiation may be changed according to the size of the appearance of the melted furnace charging down pipe P.

여기서, 방사선원의 조사범위는 용융로 장입 다운파이프(P)의 직경을 포함할 수 있는 반경으로 조사하는 것이 바람직하다.Here, the irradiation range of the radiation source is preferably irradiated with a radius that can include the diameter of the melting furnace charging down pipe (P).

다음으로, 방사선 검출부(120)는 로드 타입으로 제작되며, 용융로 장입 다운파이프(P)를 투과한 투과 방사선량을 검출하는 기능을 수행한다. 이때, 방사선 검출부(120)의 길이는 용융로 장입 다운파이프(P)의 직경 길이보다 커야하며, 이는 용융로 장입 다운파이프(P)를 투과한 방사선량을 모두 검출하기 위함일 수 있다.
Next, the radiation detecting unit 120 is formed as a rod type and performs a function of detecting the amount of transmitted radiation transmitted through the melting pipe charging down pipe (P). At this time, the length of the radiation detecting unit 120 should be greater than the diameter of the melting furnace charging down pipe (P), which may be used to detect the amount of radiation transmitted through the melting furnace charging down pipe (P).

한편, 방사선원부(110)와 방사선 검출부(120)는 지지브라켓을 통해 용융로 장입 다운파이프(P)의 상부(예컨대, 괴성화철 호퍼(H)와 연결된 지점에 위치한다.The radiation source part 110 and the radiation detection part 120 are located at the upper part of the melting furnace charging down pipe P (for example, at a point connected to the compacting iron hopper H) through the supporting bracket.

이는 괴성화철 호퍼(H)에서 용융로로 투입되는 괴성화철의 장입량을 노이즈 없이 측정하기 위함일 수 있다. 여기서, 노이즈는 중력가속도, 우주선량 등을 포함할 수 있다.This may be to measure the amount of compacted iron to be fed into the melting furnace from the compacted iron hopper H without noise. Here, the noise may include gravitational acceleration, cosmic dose, and the like.

참고로, 용융로 장입 다운파이프(P) 내에서 자유낙하하는 괴성화철은 서로 다른 크기로 응집된 분말형태이다. 따라서, 방사선원부(110) 및 방사선 검출부(120)가 용융로 장입 다운파이프(P)의 하단(예컨대, 용융로와 연결된 지점)에 위치하게 되면, 용융로 장입 다운파이프(P) 내에 자유낙하하는 서로 다른 크기로 응집된 괴성화철들이 중력가속도를 통해 자유낙하하게되고, 이 중력가속도로 인하여 괴성화철(HCl)을 투과한 투과 방사선량의 검출이 어려울 수 있다.For reference, compacted iron which freely falls in the melting pipe charging down pipe (P) is a powder form aggregated in different sizes. Therefore, when the radiation source 110 and the radiation detection unit 120 are positioned at the lower end of the melting furnace charging down pipe P (for example, at a point where the melting furnace is connected to the melting furnace charging down pipe P) The gravity accelerated gravity accelerates the gravity acceleration, and it is difficult to detect the penetration amount of HCl.

따라서, 중력가속도가 없는 위치, 예컨대, 괴성화철 호퍼(H)와 용융로 장입 다운파이프(P)가 연결되는 지점에서 가장 정확한 괴성하철의 투과 방사선량을 검출할 수 있다.
Therefore, it is possible to detect the most accurate amount of permeated radiation at a position where there is no gravitational acceleration, for example, at the point where the small-sized iron or steel hopper H and the melting furnace charging down pipe P are connected.

다음으로, 괴성화철 장입량 산출부(130)는 투과 방사선량을 이용하여 괴성화철(HCl)의 장입량을 산출하는 기능을 수행한다. 여기서, 괴성화철 장입량 산출부(130)는 내부에 저장된 방사선원 중량측정 알고리즘에 투과 방사선량을 적용시켜 괴성화철(HCl)의 장입량을 산출한다.Next, the compact iron oxide charging amount calculating unit 130 calculates the charging amount of compact iron (HCl) by using the transmission radiation amount. Herein, the small-sized iron oxide filling rate calculating unit 130 calculates a loading amount of small-sized iron oxide (HCl) by applying a radiation dose to the radiation source weight measuring algorithm stored therein.

여기서, 방사선원 중량측정 알고리즘은 아래의 식 1을 이용할 수 있다.Here, the source weighing algorithm can use Equation 1 below.

[식 1][Formula 1]

Figure 112014124684037-pat00001
Figure 112014124684037-pat00001

여기서, Io는 방사선량, I는 투과 방사선량,

Figure 112014124684037-pat00002
는 물체의 고유흡수계수,
Figure 112014124684037-pat00003
는 밀도,
Figure 112014124684037-pat00004
는 거리,
Figure 112014124684037-pat00005
는 방사선의 투과공간을 나타낸다.Here, Io is the radiation dose, I is the radiation dose,
Figure 112014124684037-pat00002
Is the inherent absorption coefficient of an object,
Figure 112014124684037-pat00003
The density,
Figure 112014124684037-pat00004
The distance,
Figure 112014124684037-pat00005
Represents the transmission space of the radiation.

따라서, 도 2를 참조하면, 방사선은 물체의 고유흡수계수와 밀도, 선원과의 거리에 지수함수적으로 반비례 특성을 갖는다. 여기서, 거리와 흡수계수는 알수 있으므로 상수화 되고, 밀도는 센서 신호와 지수함수 특성을 갖는다. 따라서, 다운파이프의 고온, 고압환경에서 자유낙하물의 중량을 방사선량의 감소량으로 계산할 수 있다.
Therefore, referring to FIG. 2, radiation has an inverse function inversely proportional to the intrinsic absorption coefficient of the object, the density, and the distance between the object and the source. Here, since the distance and the absorption coefficient are known, they are constant, and the density has a sensor signal and an exponential function characteristic. Therefore, the weight of free fall in the high-temperature and high-pressure environment of the down pipe can be calculated as the decrease amount of the radiation dose.

다음으로, 표시부(140)는 괴성화철 장입량 산출부(130)의 결과값(예컨대, 괴성화철 장입량 및 장입량에 따른 방사선량)을 작업자에게 표시하는 기능을 수행한다.
Next, the display unit 140 performs a function of displaying the resultant value (for example, the amount of small-sized iron oxide and the amount of radiation according to the amount of loading) of the small-sized iron oxide charge calculating unit 130 to the operator.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치를 이용하여 방사선량과 괴성화철의 장입량과의 반비례 특성을 규명한 모의실험 예를 설명하도록 한다.Hereinafter, a description will be made of a simulation example in which the inverse proportion between the radiation dose and the amount of compacted iron is investigated using the apparatus for measuring the amount of raw material in the FINEX melting furnace according to the embodiment of the present invention.

먼저, 본 모의실험에서는 괴성화철(HCl)를 호퍼에 저장하고, 10톤의 괴성화철(HCl)를 CFW(Conveyer Flow Meter)로 이송하여 다운파이프 내로 자유낙하 시킨 후, 다운파이프 내로 장입된 괴성화철(HCl)의 장입량과 장입량에 따른 방사선량을 측정하였다.First, in this simulation experiment, HCl was stored in a hopper, and 10 tons of HCl was transferred to a CFW (Conveyer Flow Meter) and freely dropped into a down pipe. Then, (HCl) and the amount of radiation.

도 3은 괴성화철의 장입량과 장입량에 따른 방사선량을 나타낸 그래프로서, 괴성화철의 장입량은 방사선량과 도 3에 도시된 그래프와 같은 함수 관계를 보였다.FIG. 3 is a graph showing the radiation dose according to the amount of loading and the amount of compacted iron, and the amount of compacted iron has a function similar to that of the graph shown in FIG. 3.

따라서, 본 모의실험을 통해 괴성화철의 장입량은 방사선량과 반비례관의 상관특성을 보임을 알 수 있으며, 이는 괴성화철의 장입량이 많을수록, 방사선량이 적어짐을 나타낸다.
Therefore, the simulation results show that the amount of compacted iron is correlated with the radiation dose and the inverse proportion, indicating that the larger the amount of compacted iron, the lower the radiation dose.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 방법(S100)은 용융로 장입 다운파이프 내로 괴성화철을 장입(S10)한다. 이후, 용융로 장입 다운파이프의 외관에 방사선원을 조사 (S20)하여, 상기 용융로 장입 다운파이프를 투과한 투과 방사선량을 검출(S30)한다.As shown in FIG. 4, the method S100 of measuring the amount of raw material in the FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention loads the compacted iron into the melting furnace charging down pipe (S10). Then, the radiation source is irradiated to the outer surface of the melted furnace charging down pipe (S20), and the amount of transmitted radiation passing through the melting furnace charging down pipe is detected (S30).

이후, 상기 투과 방사선량을 이용하여 상기 괴성화철(HCl)의 장입량을 산출(S40)하고, 산출된 장입량을 작업자에게 표시(S50)한다.
Then, the amount of the HCl to be injected is calculated using the amount of the penetrating radiation (S40), and the calculated amount of loading is displayed to the operator (S50).

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치 및 방법을 이용하면, 고온, 고압의 다운파이프 내에서 투입되는 용융원료인 HCl의 중량을 정확히 측정할 수 있다는 이점을 갖는다.Therefore, by using the apparatus and method for measuring the amount of raw material to be charged in the FINEX melting furnace process according to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately measure the weight of HCl, which is a molten raw material, introduced into the down pipe at high temperature and high pressure .

이를 통해, 용융로 내에 투입되는 연료(미분탄, 코크스)와 원료(HCl)의 배합비를 조정할 수 있으므로 용융로 내부의 적정온도로 용융로의 열관리가 가능할 수 있다. As a result, the blending ratio of the fuel (pulverized coal, coke) and the raw material (HCl) injected into the melting furnace can be adjusted, so that it is possible to heat the furnace at a proper temperature inside the melting furnace.

여기서, 용융로 내부의 온도는 철의 환원비, 취발, 풍구의 손상 등의 원인이며, 이들을 제어함으로써 출선량의 증대, 고가의 용융로 유지비용 저하 등의 매우 큰 재무 효과를 얻을 수 있다.Here, the temperature inside the melting furnace is a cause of the reduction ratio of iron, the breakage of the iron and the damage of the tuyere. By controlling them, a tremendous financial effect such as an increase in the amount of output and a cost reduction in the cost of maintaining the melting furnace can be obtained.

한편, 본 실시예에서 사용되는 ~부는 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 (hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다.
The module used in this embodiment may be software such as a task, a class, a subroutine, a process, an object, an execution thread, a program executed in a predetermined area on a memory, a field programmable gate array (FPGA) application-specific integrated circuits), or a combination of the above-described software and hardware.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to illustrate and not limit the scope of the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas which are within the scope of the same should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정장치
110: 방사선원부
115: 지지브라켓
120: 방사선 검출부
130: 괴성화철 장입량 산출부
140: 표시부
P: 용융로 장입 다운파이프100: Material load measuring device in FINEX melting furnace process
110: Radiation source
115: support bracket
120: radiation detector
130: Minced tin-iron load calculation unit
140:
P: Down pipe for melting furnace

Claims (6)

용선공정 중 용융로 장입 다운파이프를 통해 상기 용융로 내로 자유낙하하여 장입되는 괴성화철의 장입량을 측정하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치에 있어서,
상기 용융로 장입 다운파이프의 외관에 방사선원을 조사하는 방사선원부;
괴성화철 호퍼와 상기 용융로 장입 다운파이프가 연결되는 지점에서 상기 용융로 장입 다운파이프를 투과한 투과 방사선량을 검출하는 방사선 검출부;
상기 투과 방사선량을 이용하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 괴성화철 장입량 산출부; 및
상기 괴성화철 장입량 산출부의 결과값을 표시하는 표시부를 포함하고,
상기 괴성화철 장입량 산출부는, 하기의 식 1의 방사선원 중량측정 알고리즘을 이용하여 산출된 투과 방사선량에 기초하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치.
[식 1]
Figure 112016078515412-pat00020

여기서, Io는 방사선량, I는 투과 방사선량,
Figure 112016078515412-pat00021
는 물체의 고유흡수계수,
Figure 112016078515412-pat00022
는 밀도,
Figure 112016078515412-pat00023
는 거리,
Figure 112016078515412-pat00024
는 방사선의 투과공간을 나타낸다.
An apparatus for measuring a raw material loading amount in a FINEX melting furnace process for measuring a loading amount of compacted iron which freely falls into the melting furnace through a melted furnace charging down pipe during a molten ironing process,
A radiation source for irradiating a radiation source to an outer surface of the melting furnace charging down pipe;
A radiation detector for detecting an amount of transmitted radiation transmitted through the melting furnace charging down pipe at a point where the unshaped iron-on-steel hopper and the melting furnace charging down pipe are connected;
A small-sized iron oxide charging amount calculating unit for calculating a charging amount of the small-sized iron oxide using the transmission radiation amount; And
And a display unit for displaying the resultant value of the small-sized tungsten-steel-
Wherein the small-sized iron oxide-containing-steel-amount calculating unit calculates the amount of the small-sized iron oxide to be charged based on the amount of transmitted radiation calculated using the radiation source weighting algorithm of the following formula (1).
[Formula 1]
Figure 112016078515412-pat00020

Here, Io is the radiation dose, I is the radiation dose,
Figure 112016078515412-pat00021
Is the inherent absorption coefficient of an object,
Figure 112016078515412-pat00022
The density,
Figure 112016078515412-pat00023
The distance,
Figure 112016078515412-pat00024
Represents the transmission space of the radiation.
제1항에 있어서,
상기 방사선원부와 상기 방사선 검출부를 상기 용융로 장입 다운파이프의 상부에 고정시키는 지지브라켓을 더 포함하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치.
The method according to claim 1,
And a support bracket for fixing the radiation source part and the radiation detection part to the upper part of the melting furnace charging down pipe.
제1항에 있어서,
상기 방사선원부와 상기 방사선 검출부는 서로 동일한 높이에 위치하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the radiation source part and the radiation detection part are located at the same height as each other.
제1항에 있어서,
상기 방사선 검출부는,
로드 타입인 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the radiation detecting unit comprises:
An apparatus for measuring the amount of raw material charged in a FINEX melting furnace process as a load type.
제1항에 있어서,
상기 투과 방사선량과 상기 괴성화철의 장입량은 서로 반비례관계인 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of the permeable radiation and the amount of the compacted iron are inversely related to each other.
용융로 장입 다운파이프 내로 괴성화철을 장입하는 단계;
상기 용융로 장입 다운파이프의 외관에 방사선원을 조사하는 단계;
괴성화철 호퍼와 상기 용융로 장입 다운파이프가 연결되는 지점에서 상기 용융로 장입 다운파이프를 투과한 투과 방사선량을 검출하는 단계;
상기 투과 방사선량을 이용하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출단계; 및
상기 장입량을 작업자에게 표시하는 단계를 포함하고,
상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 단계는,
하기의 식 1의 방사선원 중량측정 알고리즘을 이용하여 산출된 투과 방사선량에 기초하여 상기 괴성화철의 장입량을 산출하는 파이넥스 용융로 공정에서의 원료 장입량 측정 방법.
[식 1]
Figure 112016078515412-pat00025

여기서, Io는 방사선량, I는 투과 방사선량,
Figure 112016078515412-pat00026
는 물체의 고유흡수계수,
Figure 112016078515412-pat00027
는 밀도,
Figure 112016078515412-pat00028
는 거리,
Figure 112016078515412-pat00029
는 방사선의 투과공간을 나타낸다.
Charging compacted iron into the melting furnace charging down pipe;
Irradiating a radiation source to an outer surface of the melting furnace charging down pipe;
Detecting the amount of transmitted radiation transmitted through the melting furnace charging down pipe at a point where the unshaped iron-on-steel hopper and the melting furnace charging down pipe are connected;
Calculating a loading amount of the compacted iron using the transmitted radiation dose; And
And displaying the charge amount to an operator,
Wherein the step of calculating the loading amount of the compacted iron includes:
A method for measuring the amount of raw material charged in a final melting furnace process for calculating the amount of the compacted iron based on the amount of transmitted radiation calculated using the radiation source weighting algorithm of the following formula (1).
[Formula 1]
Figure 112016078515412-pat00025

Here, Io is the radiation dose, I is the radiation dose,
Figure 112016078515412-pat00026
Is the inherent absorption coefficient of an object,
Figure 112016078515412-pat00027
The density,
Figure 112016078515412-pat00028
The distance,
Figure 112016078515412-pat00029
Represents the transmission space of the radiation.
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KR100878653B1 (en) * 2002-07-22 2009-01-15 주식회사 포스코 An apparatus for controlling the charging distribution of charging materials charged in a melting furnace
KR100931229B1 (en) * 2002-12-23 2009-12-10 주식회사 포스코 Combined steelmaking equipment and method using reduction furnace and electric furnace
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