KR101769326B1 - Apparatus and method for dust collecting of blast furnace gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로가스 집진장치 및 집진방법에 관한 것으로, 상세하게는 고로가스의 폭발을 효과적으로 방지할 수 있는 고로가스 집진장치 및 집진방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace gas dust collecting apparatus and a dust collecting method, and more particularly, to a blast furnace gas dust collecting apparatus and a dust collecting method capable of effectively preventing explosion of blast furnace gas.
통상적으로 용선은 고로(blast furnace)에 장입된 철광석과 코크스에 약 1200℃ 이상의 열풍을 취입함으로써 생산된다. 즉, 코크스의 연소 및 철광석의 환원 용융반응에 의해 생산된 용선은 고로의 하부측으로 유동하여 외부로 배출되며, 고로가스(BFG, blast furnace gas)는 고로의 상부를 통해 배출된다.Typically, molten iron is produced by blowing hot air at about 1200 ° C or higher into iron ores and coke charged into a blast furnace. That is, the molten iron produced by the combustion of the coke and the reduction and melting of the iron ores flows to the lower side of the blast furnace and is discharged to the outside, and the blast furnace gas (BFG) is discharged through the upper part of the blast furnace.
고로에서 배출되는 고로가스는 다량의 더스트(dust)를 포함하는바, 일반적으로 더스트 집진장치와 미립자 집진장치를 순차적으로 통과함으로써 집진처리가 이루어진다. 더스트 집진장치는 중력낙하방식으로 과립의 입자를 분리하여 1차적으로 고로가스를 집진 처리하는 장치이며, 미립자 집진장치는 습식 집진장치와 건식 집진장치로 구분되나, 최근에는 집진률이 우수한 건식 집진장치가 주로 사용된다.The blast furnace gas discharged from the blast furnace contains a large amount of dust. In general, the dust collecting device and the particulate dust collecting device sequentially pass the dust collecting process. The dust collecting device is a device for collecting granular particles by separating granular particles by gravity dropping method. The particulate dust collecting device is classified into a wet type dust collecting device and a dry type dust collecting device. Recently, .
본 발명의 목적은 고로가스의 폭발을 효과적으로 방지할 수 있는 고로가스 집진장치 및 집진방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a blast furnace gas dust collecting apparatus and dust collecting method which can effectively prevent blast furnace explosion.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and drawings.
본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치는, 내부공간에 필터부재를 구비하여 고로가스에 포함된 분진을 여과 가능한 호퍼몸체; 상기 내부공간에 상기 고로가스를 공급하는 공급배관; 상기 내부공간에 퍼지가스를 공급하는 퍼지배관; 상기 내부공간에 유입된 기체의 산소(O2)농도를 측정하여 산소농도신호를 전달하는 산소농도측정계; 및 상기 산소농도신호에 따라 상기 고로가스의 공급량 및 상기 퍼지가스의 공급량을 조절하는 제어유닛을 포함한다.A blast furnace gas dust collector according to an embodiment of the present invention includes a hopper body having a filter member in an inner space to filter dust contained in blast furnace gas; A supply pipe for supplying the blast furnace gas to the inner space; A purge pipe for supplying a purge gas to the internal space; An oxygen concentration meter for measuring an oxygen (O 2 ) concentration of the gas introduced into the internal space and delivering an oxygen concentration signal; And a control unit for adjusting the supply amount of the blast furnace gas and the supply amount of the purge gas according to the oxygen concentration signal.
상기 고로가스 집진장치는, 상기 공급배관 상에 배치되어 상기 고로가스의 공급량을 조절 가능한 공급밸브; 및 상기 퍼지배관 상에 배치되어 상기 퍼지가스의 공급량을 조절 가능한 퍼지밸브를 더 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 산소농도신호에 따라 상기 공급밸브 및 상기 퍼지밸브의 개도를 제어할 수 있다.Wherein the blast furnace gas dust collecting device comprises: a supply valve disposed on the supply pipe and capable of regulating a supply amount of the blast furnace gas; And a purge valve disposed on the purge pipe and capable of regulating a supply amount of the purge gas, wherein the control unit can control the opening degree of the supply valve and the purge valve in accordance with the oxygen concentration signal.
상기 공급배관은, 상기 공급밸브의 일측으로부터 상기 호퍼몸체를 향해 연장되는 제1 공급배관; 및 상기 공급밸브의 타측으로부터 연장되는 제2 공급배관을 포함하며, 상기 고로가스 집진장치는, 상기 제2 공급배관의 일측으로부터 분기되어 상기 내부공간으로 상기 고로가스를 공급 가능한 분기배관; 및 상기 분기배관 상에 배치되어 상기 고로가스의 공급량을 조절 가능한 분기밸브를 더 포함할 수 있다.Wherein the supply pipe comprises: a first supply pipe extending from one side of the supply valve toward the hopper body; And a second supply pipe extending from the other side of the supply valve, wherein the blast furnace gas dust collecting device includes: a branch pipe branched from one side of the second supply pipe and capable of supplying the blast furnace gas into the internal space; And a branch valve disposed on the branch pipe and capable of regulating a supply amount of the blast furnace gas.
상기 분기배관은 상기 공급배관의 직경보다 작은 직경으로 구비될 수 있다.The branch pipe may be provided with a diameter smaller than the diameter of the supply pipe.
상기 고로가스 집진장치는, 상기 내부공간과 외부를 연통하는 통기배관; 및 상기 통기배관 상에 배치되는 통기밸브를 더 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 산소농도신호에 따라 상기 통기밸브의 개도를 제어할 수 있다.The blast furnace gas dust collecting apparatus may further include: a vent pipe for communicating the inside space with the outside; And a vent valve disposed on the ventilation pipe, wherein the control unit can control the opening degree of the vent valve in accordance with the oxygen concentration signal.
상기 제어유닛은 상기 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하로 판단되는 경우, 폐쇄된 상기 통기밸브를 개방하고, 개방된 상기 퍼지밸브를 폐쇄하며, 폐쇄된 상기 분기밸브를 개방하도록 제어할 수 있다.The control unit may control to open the closed vent valve, close the opened purge valve, and open the closed branch valve when the oxygen concentration is determined to be equal to or less than the predetermined oxygen concentration.
상기 고로가스 집진장치는, 상기 내부공간 내의 기체 압력을 측정하여 제1 압력신호를 전달하는 제1 압력계; 및 상기 제2 공급배관 내의 기체 압력을 측정하여 제2 압력신호를 전달하는 제2 압력계를 더 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 제1 압력신호 및 상기 제2 압력신호로부터 압력차를 산출하여 상기 압력차에 따라 상기 공급밸브 및 상기 분기밸브의 개도를 제어할 수 있다.The blast furnace dust collector includes a first pressure gauge for measuring a gas pressure in the inner space and delivering a first pressure signal; And a second pressure gauge for measuring a gas pressure in the second supply pipe and delivering a second pressure signal, wherein the control unit calculates a pressure difference from the first pressure signal and the second pressure signal, The opening degree of the supply valve and the branch valve can be controlled according to the vehicle.
상기 고로가스 집진장치는, 상기 내부공간으로부터 상기 고로가스가 배출되는 이동경로를 제공하는 배출배관; 및 상기 배출배관의 개도를 조절 가능한 배출밸브를 더 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 압력차가 기 설정된 압력차 이하로 판단되는 경우, 개방된 상기 분기밸브를 개방하고, 폐쇄된 상기 공급밸브를 개방하며, 폐쇄된 상기 배출밸브를 개방하도록 제어할 수 있다.The blast furnace gas dust collecting apparatus may further include: a discharge pipe for providing a moving path through which the blast furnace gas is discharged from the internal space; And a discharge valve capable of regulating the opening degree of the discharge pipe, wherein the control unit opens the open branching valve and opens the closed supply valve when the pressure difference is judged to be equal to or less than a predetermined pressure difference , And can control to open the discharge valve that is closed.
상기 퍼지가스는 불활성가스를 포함할 수 있다.The purge gas may include an inert gas.
본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진방법은, 필터부재가 구비되는 호퍼몸체의 내부공간으로 퍼지가스의 공급을 개시하는 퍼지가스 공급 개시단계; 상기 내부공간 내의 산소(O2)농도를 측정하는 산소농도 측정단계; 상기 측정된 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하인 경우, 상기 퍼지가스의 공급을 중단하는 퍼지가스 공급 중단단계; 및 상기 내부공간에 고로가스를 공급하는 공급배관으로부터 분기되어 상기 내부공간과 연통되는 분기배관을 통해 상기 고로가스의 공급을 개시하는 충압 개시단계를 포함한다.A blast furnace gas dust collecting method according to an embodiment of the present invention includes: a purge gas supply starting step of starting supply of purge gas to an inner space of a hopper body provided with a filter member; An oxygen concentration measuring step of measuring an oxygen (O 2 ) concentration in the internal space; A purge gas supply interruption step of stopping supply of the purge gas when the measured oxygen concentration is equal to or less than a predetermined oxygen concentration; And an overpressure initiating step of starting supply of the blast furnace gas through a branch pipe branched from a supply pipe for supplying blast furnace gas to the inner space and communicating with the inner space.
상기 고로가스 집진방법은, 상기 내부공간 내의 기체의 압력과 상기 공급배관 내의 기체 압력차를 산출하는 압력차 산출단계; 상기 산출된 압력차가 기 설정된 압력차 이하인 경우, 상기 분기배관을 통상 상기 고로가스의 공급을 중단하는 충압 종료단계; 및 상기 공급배관을 통해 상기 내부공간에 상기 고로가스의 공급을 개시하는 집진 개시단계를 더 포함할 수 있다.Wherein the blast furnace dust collecting method comprises: a pressure difference calculating step of calculating a gas pressure difference in the supply pipe and a pressure of the gas in the internal space; Stopping supply of the blast furnace gas to the branch pipe when the calculated pressure difference is equal to or less than a predetermined pressure difference; And a dust collecting start step of starting supply of the blast furnace gas to the internal space through the supply pipe.
상기 퍼지가스 공급 개시단계는 상기 내부공간과 외부를 연통하는 통기배관을 폐쇄하는 통기배관 폐쇄단계를 포함하며, 상기 퍼지가스 공급 중단단계는 상기 통기배관을 개방하는 통기배관 개방단계를 포함할 수 있다.Wherein the purge gas supply start step includes a vent pipe closing step of closing the vent pipe communicating with the inside space and the outside, and the purge gas supply stop step may include a vent pipe opening step of opening the vent pipe .
상기 충압 개시단계에서 공급되는 상기 고로가스의 공급유량은 상기 집진 개시단계에서 공급되는 상기 고로가스의 공급유량보다 작을 수 있다.The supply flow rate of the blast furnace gas supplied in the start-up step may be smaller than the supply flow rate of the blast furnace gas supplied in the dust start stage.
상기 퍼지가스는 불활성가스를 포함할 수 있다.The purge gas may include an inert gas.
본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치 및 집진방법은 퍼지가스의 공급량을 효과적으로 저감함과 동시에 고로가스의 재공급시 고로가스와 유입된 공기가 반응하여 발생하는 폭발 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.The blast furnace gas dust collecting apparatus and the dust collecting method according to an embodiment of the present invention effectively reduce the supply amount of the purge gas and effectively suppress the explosion phenomenon caused by the reaction of the blast furnace gas and the inflow air upon re- have.
도 1은 고로가스 집진장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치의 주요 구성간 연결 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진방법의 플로우 차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing an example of a blast furnace gas dust collector.
2 is a schematic view of a blast furnace gas dust collector according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view illustrating a connection relationship between main components of a blast furnace gas dust collector according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a flow chart of a blast furnace gas collection method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 고로가스 집진장치 및 집진방법에 관한 것으로, 이하에 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에 언급되는 연결은 두 개의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통하여 간접적으로 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The present invention relates to a blast furnace dust collector and a dust collecting method, and embodiments of the present invention will be described below 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 figures may be exaggerated to emphasize a clearer description. In addition, the connection referred to below should be construed to include not only the case where two components are directly connected but also the case where they are indirectly connected through another medium.
도 1은 고로가스 집진장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing an example of a blast furnace gas dust collector.
도 1에 도시된 바와 같이, 고로가스 집진장치(1)는 내부에 형성된 내부공간(14)에 필터부재(12)가 배치되는 호퍼몸체(10)를 구비한다. 고로(blast furnace, 도시 안함)에서 배출된 고로가스(BFG, blast furnace gas)는 1차적으로 더스트 집진장치(도시 안함)을 거쳐 과립의 입자를 분리한 후 고로가스 집진장치(1)로 이동하여 미세한 입자를 집진 처리한다. 고로가스 집진장치(1)는 더스트 집진장치로부터 호퍼몸체(10)를 향해 연장되어 고로가스가 내부공간(14)으로 유입되는 경로를 제공하는 공급배관(20) 및 필터부재(12)를 통과하여 집진처리된 고로가스가 내부공간(14)으로부터 배출되는 경로를 제공하는 배출배관(30)을 구비하며, 공급배관(20) 및 배출배관(30)에는 공급배관(20) 및 배출배관(30)의 개도를 조절 가능한 공급밸브(22) 및 배출밸브(32)가 각각 배치된다.1, the blast furnace
호퍼몸체(10)의 상부측에는 내부공간(14)과 외부를 연통하는 통기배관(50)이 배치되며, 통기배관(50) 상에는 통기배관(50)의 개도를 조절하여 내부공간(14) 내의 기체 압력을 조절하는 통기밸브(52)가 배치될 수 있다. 또한, 호퍼몸체(10)의 상부측에는 내부공간(14) 내의 기체 압력의 급작스러운 증가에 다라 파열하여 내부공간(14)내의 기체 압력을 유지하는 파열판부재(60)가 배치될 수 있다. 호퍼몸체(10)의 하부측에는 퍼지가스가 내부공간(14)으로 유입되는 경로를 제공하는 퍼지배관(40)이 배치되며, 퍼지배관(40) 상에는 퍼지배관(40)의 개도를 조절 가능한 퍼지배브(42)가 배치될 수 있다. 퍼지가스는 내부공간(14) 내에 유입된 공기를 외부로 배출시키기 위해 내부공간(14) 내로 유입된다. 퍼지가스는 불활성 가스를 포함할 수 있으며, 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다.A
고로 조업 중단 또는 고로가스 집진장치(1)의 수리작업 등에 의해 고로가스 집진장치(1)의 가동을 중단한 후 고로가스 집진장치(1)를 재가동하는 경우가 발생한다. 고로가스 집진장치(1)의 가동이 중단되는 경우, 외부의 공기가 내부공간(14)으로 유입되며, 내부공간(14)으로 고로가스의 재공급시 내부공간(14)으로 유입된 공기와 고로가스가 반응하여 폭발하는 문제가 발생한다. 따라서, 고로가스 집진장치(1)의 재가동시, 고로가스의 공급 전에 퍼지가스를 공급하여 내부공간(14) 내로 유입된 공기를 외부로 배출하는 퍼지작업이 필수적으로 수반된다.There may be a case where the blast furnace gas
퍼지작업은 공급밸브(22)와 배출밸브(32)를 모두 폐쇄한 상태에서 퍼지밸브(42)를 개방함으로써 개시되며, 퍼지가스가 내부공간(14)으로 유입됨에 따라 내부공간(14)으로 유입되었던 공기는 통기배관(50)을 따라 외부로 배출된다. 퍼지가스 압력계(44)는 내부공간(14) 내의 기체 압력을 측정하며, 고로가스 압력계(24)는 공급배관(20) 내의 고로가스의 압력을 측정한다. 내부공간(14) 내의 기체 압력과 공급배관(20) 내의 고로가스의 압력이 동일해지면, 퍼지밸브(42) 및 통기밸브(52)가 폐쇄되고, 이로서 퍼지작업이 종료된다.The purge operation is started by opening the
퍼지가스를 공급하는 퍼지작업에 불구하고, 내부공간(14) 내의 잔류 공기가 외부로 원활히 배출되지 않아 고로가스가 재 공급되는 경우 잔류한 공기와 고로가스가 반응하여 폭발 반응할 위험이 존재한다. 또한, 고로가스의 급작스러운 부피 팽창에 따른 폭발을 방지하기 위하여 내부공간(14) 내에 고로가스의 압력과 동일한 수준의 압력으로 퍼지가스를 공급해야 하는바, 퍼지작업에 다량의 퍼지가스가 이용된다는 문제점 역시 존재한다. 따라서, 본 발명은 고로가스의 재공급시 효과적으로 폭발을 방지함과 동시에 퍼지가스 사용량을 저감할 수 있는 고로가스 집진장치 및 집진방법을 제공하고자 한다.There is a risk that the residual air in the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치의 주요 구성간 연결 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a schematic view of a blast furnace gas dust collector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view showing a connection relationship between main components of a blast furnace gas dust collector according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치(100)는, 필터부재(112)가 내부에 형성된 내부공간(114)에 배치되는 호퍼몸체(110)를 구비한다. 호퍼몸체(110)의 일측에는 고로가스가 내부공간(114)으로 이동하는 경로를 제공하는 공급배관(120)이 배치되며, 호퍼몸체(110)의 타측에는 내부공간(114)으로부터 고로가스가 배출되는 경로를 제공하는 배출배관(130)이 배치된다. 공급밸브(122) 및 배출밸브(132)는 각각 공급배관(120) 및 배출배관(130) 상에 배치될 수 있으며, 공급밸브(122) 및 배출밸브(132)에 의해 고로가스의 이동량이 조절될 수 있다. 2, the blast furnace
공급배관(120)은 필터부재(112) 하부측의 내부공간(114)으로 고로가스를 공급하도록 호퍼몸체(110)의 하부측에 배치될 수 있으며, 배출배관(130)은 필터부재(112) 상부측의 내부공간(114)으로부터 고로가스를 배출하도록 호퍼몸체(110)의 상부측에 배출될 수 있다. 또한, 내부공간(114) 내에서 고로가스의 원활한 이동을 위해 공급배관(120) 및 배출배관(130)은 서로 대향되는 위치의 호퍼몸체(110) 일측 및 타측에 각각 배치될 수 있다. 공급배관(120)을 통해 내부공간(114)의 하부측으로 유입된 고로가스는 필터부재(112)를 통과하여 내부공간(114)의 상부측으로 이동하여 배출배관(130)을 통해 내부공간(114)으로부터 배출될 수 있다. 호퍼몸체(110)의 하부측에는 집진된 분진의 이동경로를 제공하는 이송배관(170)이 배치될 수 있으며, 이송배관(170) 상에는 이송배관(170)의 개도를 조절 가능한 이송밸브(172)가 배치될 수 있다. 따라서, 필터부재(112)에서 집진된 분진은 내부공간(114)의 하부측으로 낙하하게 되며, 낙하된 분진은 이송배관(170)을 따라 이동하여 별도로 저장 및 처리될 수 있다.The
공급배관(120)은 공급밸브(122)의 일측으로부터 호퍼몸체(110)를 향해 연장되는 제1 공급배관(120a)과 공급밸브(122)의 타측으로부터 더스트 집진장치를 향해 연장되는 제2 공급배관(120b)으로 구분될 수 있다. 분기배관(180)은 제2 공급배관(120b)의 일측으로부터 분기되어 호퍼몸체(110)의 일측으로 연장배치되어, 분기배관(180)을 통해 제2 공급배관(120b)으로부터 내부공간(114)으로 고로가스가 공급될 수 있다. 또한, 분기배관(180)은 제2 공급배관(120b)의 일측으로부터 연장되어 제1 공급배관(120a)의 일측에 연결되도록 배치될 수도 있으며, 분기배관(180)을 통해 제2 공급배관(120b)으로부터 공급된 고로가스가 제1 공급배관(120a)을 따라 내부공간(114)으로 공급될 수 있다. 분기배관(180) 상에는 분기밸브(182)가 배치될 수 있으며, 분기밸브(182)에 의해 고로가스의 이동량이 조절될 수 있다. 분기배관(180)은 내부공간(114)으로 고로가스를 공급하여 내부공간(114) 내의 기체 압력을 충압하는 목적으로 배치되는바, 분기배관(180)의 직경(d2)은 공급배관(120)의 직경(d1)보다 작은 직경으로 구비되는 것이 바람직하다.The
퍼지배관(140)은 내부공간(114)에 퍼지가스를 공급하기 위하여 호퍼몸체(110)의 일측에 연결되어 배치될 수 있다. 또한, 퍼지배관(140)은 제1 공급배관(120a)의 일측에 연결될 수 있으며, 퍼지배관(140)으로부터 공급된 퍼지가스가 제1 공급배관(120a)을 통해 내부공간(114)으로 유입될 수 있다. 퍼지배관(140) 상에는 퍼지밸브(142)가 배치되며, 퍼지밸브(142)에 의해 퍼지가스의 공급량이 조절될 수 있다. 퍼지가스는 불활성 가스를 포함할 수 있으며, 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다.The purge piping 140 may be connected to one side of the
호퍼몸체(110)의 상부측에는 내부공간(114)과 외부를 연통하는 통기배관(150)이 배치될 수 있으며, 통기배관(150) 상에는 통기밸브(152)가 배치되어 통기배관(150)의 개도를 조절할 수 있다. 통기배관(150)은 내부공간(114)으로 퍼지가스 공급시 내부공간(114) 내로 유입되었던 공기가 외부로 배출되는 통로를 제공할 수 있으며, 내부공간(114) 내의 기체를 외부로 배출함으로써 내부공간(114) 내의 기체 압력을 조절할 수 있다. 또한, 호퍼몸체(110)의 상부측에는 내부공간(114) 내의 기체 압력이 급격히 증가하는 경우 파열됨으로써 내부공간(114) 내의 기체 압력을 조절 가능한 파열판부재(160)가 배치될 수 있다.A
호퍼몸체(110)의 일측에는 산소농도측정계(154)가 배치되어 내부공간(114) 내의 기체에 포함된 산소(O2)의 농도를 측정할 수 있다. 산소농도측정계(154)는 다양한 방식을 통해 내부공간(114) 내의 기체의 산소농도를 측정할 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 산소농도는 내부공간(114) 내의 전체 기체 부피에 대한 산소의 부피인 것으로 정의한다. 또한, 산소농도측정계(154)는 통기배관(150) 상에 배치될 수도 있으며, 통기배관(150)을 통해 배출되는 기체의 산소농도를 측정할 수도 있다. 산소농도측정계(154)는 내부공간(114) 내의 기체에 포함되는 산소의 농도를 측정하여 산소농도신호(T)를 제어유닛(108)으로 전달할 수 있다. An
제1 압력계(116)은 호퍼몸체(110)의 일측에 배치되며, 내부공간(114) 내의 기체 압력을 측정할 수 있다. 제2 압력계(124)는 제2 공급배관(120b)의 일측에 배치되어 제2 공급배관(120b) 내부의 기체 압력을 측정할 수 있다. 제1 압력계(116)는 내부공간(114) 내의 기체 압력을 측정하여 제1 압력신호(P1)를 제어유닛(108)으로 전달할 수 있으며, 제2 압력계(124)는 제2 공급배관(120b) 내부의 기체 압력을 측정하여 제2 압력신호(P2)를 제어유닛(108)으로 전달할 수 있다.The
도 3에 도시된 바와 같이, 제어유닛(108)은 산소농도측정계(154), 제1 압력계(116) 및 제2 압력계(124)에 전기적으로 연결되며, 산소농도신호(T), 제1 압력신호(P1) 및 제2 압력신호(P2)에 따라 공급밸브(122), 배출밸브(132), 퍼지밸브(142), 분기밸브(182), 통기밸브(152) 및 이송밸브(172)를 제어할 수 있다.3, the
본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치(100)의 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다. A specific operation of the blast furnace
고로 또는 고로가스 집진장치(100)의 가동 중단시, 제어유닛(108)은 공급밸브(122), 배출밸브(132), 퍼지밸브(142) 및 분기밸브(182)를 폐쇄시킨다. 고로가스 집진장치(100)를 재가동하는 경우, 제어유닛(108)은 내부공간(114)으로 퍼지가스가 공급되도록 통기밸브(152)를 폐쇄시키고, 퍼지밸브(142)를 개방시킨다. 퍼지가스가 공급됨에 따라 산소농도측정계(154)는 내부공간(114) 내의 산소농도를 측정하며, 측정된 산소농도에 따라 산소농도신호(T)를 제어유닛(108)으로 전달한다. 제어유닛(108)은 측정된 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하인지 여부를 판단하며, 산소농도측정계(154)에서 측정된 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하인 경우, 통기밸브(152)를 개방시키고, 퍼지밸브(142)를 폐쇄시키며, 그에 따라 내부공간(114) 내로의 퍼지가스의 공급이 중단된다.The
퍼지가스 공급 중단의 기준이 되는 산소농도는 5.6% 이하인 것이 바람직하나, 산소농도가 1% 이하인 경우에 퍼지가스의 공급을 중단하는 것이 더욱 바람직하다. 산소농도 5.6% 이하는 고로가스 재공급시 폭발 발생을 억제 가능한 이론적으로 도출된 산소농도이며, 1% 이하의 산소농도는 다양한 조업 변수 하에서 고로가스의 재공급시 폭발 발생을 적극 억제 가능한 실험적으로 도출된 산소농도이다. It is preferable that the oxygen concentration as a reference for stopping the purge gas supply is 5.6% or less, but it is more preferable to stop the supply of the purge gas when the oxygen concentration is 1% or less. The oxygen concentration of less than 5.6% is the theoretically derived oxygen concentration that can suppress the explosion when the blast furnace gas is supplied. The oxygen concentration of less than 1% is experimentally derived to suppress the explosion occurrence when the blast furnace gas is re- .
제어유닛(108)은 퍼지밸브(142)의 폐쇄와 동시에 또는 퍼지밸브(142)의 폐쇄 이후에 순차적으로 분기밸브(182)를 개방시킨다. 분기밸브(182)가 개방되는 경우 고로가스가 분기배관(180)을 통해 내부공간으로 유입되며, 고로가스의 유입에 따라 내부공간(114) 내의 기체 압력이 충압된다. 분기배관(180)은 공급배관(120)의 직경(d1)에 비해 작은 직경(d2)으로 구비되는바, 공급밸브(122)를 개방하여 고로가스를 공급하는 경우에 비하여 적은 양의 고로가스가 내부공간(114)으로 유입된다. 분기배관(180)을 통해 내부공간(114)으로 고로가스를 공급하는바, 다량의 고로가스가 내부공간(114) 내로 유입됨에 따라 폭발이 발생하는 것을 효과적으로 방지함과 동시에 분기배관(180)을 통해 내부공간(114) 내로 유입된 고로가스를 이용하여 내부공간(114) 내의 기체 압력을 효과적으로 높일 수 있다. 따라서, 퍼지가스를 이용하여 내부공간(114) 내의 기체 압력을 높이던 종전의 방식에 비해 퍼지가스 사용량을 최소화하여 내부공간(114) 내의 기체 압력을 효과적으로 높일 수 있다.The
제1 압력계(116)는 내부공간(114) 내의 기체 압력을 측정하여 제어유닛(108)에 제1 압력신호(P1)를 전달하고, 제2 압력계(124)는 제2 공급배관(120b) 내의 고로가스 압력을 측정하여 제어유닛(108)에 제2 압력신호(P2)를 전달한다. 제어유닛(108)은 제1 압력신호(P1) 및 제2 압력신호(P2)를 이용하여 내부공간(114) 내의 기체 압력과 제2 공급배관(120b) 내의 고로가스 압력의 압력차를 산출하며, 압력차가 기 설정된 압력차 이하인 것으로 판단되는 경우 분기밸브(182)를 폐쇄시킨다. 분기밸브(182) 폐쇄의 기준이 되는 내부공간(114) 내의 기체 압력과 제2 공급배관(120b) 내의 고로가스 압력의 압력차이는 ±50g/cm2인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0g/cm2일 수 있다. 이는 공급배관(120)을 통해 고로가스의 재공급이 개시되는 경우, 공급배관(120) 내의 고로가스 압력과 내부공간(114) 내의 압력차에 따라 고로가스의 폭발이 발생하는 것을 적극 억제하기 위함이다.The
제어유닛(108)은 분기밸브(182)를 폐쇄함과 동시에 또는 분기밸브(182)를 폐쇄한 후 순차적으로 공급밸브(122) 및 배출밸브(132)를 개방시킬 수 있으며, 그에 따라 고로가스의 집진 작업이 개시된다. 또한, 제어유닛(108)은 고로가스의 집진 작업이 진행됨에 따라 적절히 이송밸브(172)의 개도를 조절하여 집진된 분진이 이송배관(170)을 통해 수집되도록 할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진방법의 플로우 차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a schematic view showing a flow chart of a blast furnace gas collection method according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진방법은 퍼지밸브(142)를 개방하여 내부공간(114)으로 퍼지가스의 공급을 개시하는 퍼지가스 공급 개시단계(S100), 내부공간(114) 내의 산소농도를 측정하여는 산소농도 측정단계(S200), 측정된 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하인 경우 퍼지밸브(142)를 폐쇄하는 퍼지가스 공급 중단단계(S300) 및 퍼지가스의 공급 중단과 동시에 또는 퍼지가스의 공급 중단 후에 분기밸브(182)를 개방하여 내부공간에 고로가스를 공급하여 내부공간(114) 내의 기체 압력을 충압 개시하는 충압 개시단계(S400)를 포함한다. 퍼지가스 공급 개시단계(S100)는 통기밸브(152)를 폐쇄하는 통기배관 폐쇄단계(S110)를 더 포함할 수 있으며, 퍼지가스 공급 중단단계(S300)는 통기밸브(152)를 개방하는 통기배관 개방단계(S310)를 더 포함할 수 있다. 4, the blast furnace gas collection method according to an embodiment of the present invention includes a purge gas supply start step S100 for opening the
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진방법은 충압 개시단계(S400) 이후에 내부공간(114) 내의 기체 압력과 공급배관(120) 내의 기체 압력을 측정하여 이들의 압력차를 산출하는 압력차 산출단계(S500), 산출된 압력차가 기 설정된 압력차 이하인 경우 분기밸브(182)를 폐쇄하여 고로가스에 의해 내부공간(114) 내의 기체 압력 충압을 종료하는 충압 종료단계(S600) 및 공급밸브(122)와 배출밸브(132)를 개방하는 집진 개시단계(S700)을 더 포함할 수 있다.Also, in the blast furnace dust collecting method according to an embodiment of the present invention, the gas pressure in the
퍼지밸브(142)의 폐쇄 기준이 되는 산소농도는 고로가스의 공급에 따른 폭발을 방지 가능한 5.6%가 바람직하며, 더욱 바람직한 퍼지밸브(142)의 폐쇄 기준이 되는 산소농도는 1%일 수 있다. 또한, 분기밸브(182) 폐쇄의 기준이 되는 내부공간(114) 내의 기체 압력과 공급배관(120) 내의 기체 압력의 압력차는 ±50g/cm2가 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0g/cm2일 수 있다.It is preferable that the oxygen concentration serving as a reference for closing the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 고로가스 집진장치 및 집진방법은 퍼지가스의 공급량을 효과적으로 저감함과 동시에 고로가스의 재공급시 고로가스와 유입된 공기가 반응하여 발생하는 폭발 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.Therefore, the blast furnace gas dust collecting apparatus and the dust collecting method according to an embodiment of the present invention effectively reduce the supply amount of the purge gas and effectively suppress the explosion phenomenon generated by the reaction of the blast furnace gas and the inflow air upon re- can do.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the embodiments.
100: 고로가스 집진장치 108: 제어유닛 110: 호퍼몸체
112: 필터부재 114: 내부공간 116: 제1 압력계
120: 공급배관 120a: 제1 공급배관 120b: 제2 공급배관
122: 공급밸브 124: 제2 압력계 130: 배출배관
132: 배출밸브 140: 퍼지배관 142: 퍼지밸브
150: 통기배관 152: 통기밸브 154: 산소농도측정계
160: 파열판부재 170: 이송배관 172: 이송밸브100: blast furnace dust collector 108: control unit 110: hopper body
112: filter member 114: internal space 116: first pressure gauge
120:
122: supply valve 124: second pressure gauge 130: exhaust pipe
132: discharge valve 140: purge piping 142: purge valve
150: vent pipe 152: vent valve 154: oxygen concentration meter
160: rupture plate member 170: transfer pipe 172: transfer valve
Claims (14)
상기 내부공간에 상기 고로가스를 공급하는 공급배관;
상기 공급배관 상에 배치되어 상기 고로가스의 공급량을 조절 가능한 공급밸브;
상기 내부공간에 퍼지가스를 공급하는 퍼지배관;
상기 퍼지배관 상에 배치되어 상기 퍼지가스의 공급량을 조절 가능한 퍼지밸브;
상기 내부공간에 유입된 기체의 산소(O2)농도를 측정하여 산소농도신호를 전달하는 산소농도측정계; 및
상기 산소농도신호에 따라 상기 고로가스의 공급량 및 상기 퍼지가스의 공급량을 조절하는 제어유닛을 포함하는 고로가스 집진장치에 있어서,
상기 공급배관은, 상기 공급밸브의 일측으로부터 상기 호퍼몸체를 향해 연장되는 제1 공급배관; 및 상기 공급밸브의 타측으로부터 연장되는 제2 공급배관을 포함하며,
상기 고로가스 집진장치는,
상기 제2 공급배관의 일측으로부터 분기되어 상기 내부공간으로 상기 고로가스를 공급 가능한 분기배관;
상기 분기배관 상에 배치되어 상기 고로가스의 공급량을 조절 가능한 분기밸브;
상기 내부공간 내의 기체 압력을 측정하여 제1 압력신호를 전달하는 제1 압력계; 및
상기 제2 공급배관 내의 기체 압력을 측정하여 제2 압력신호를 전달하는 제2 압력계를 더 포함하며,
상기 제어유닛은 상기 제어유닛은 상기 산소농도신호에 따라 상기 공급밸브 및 상기 퍼지밸브의 개도를 제어 가능하고, 상기 제1 압력신호 및 상기 제2 압력신호로부터 압력차를 산출하여 상기 압력차에 따라 상기 공급밸브 및 상기 분기밸브의 개도를 제어 가능한, 고로가스 집진장치.A hopper body having a filter member in an inner space and capable of filtering dust contained in the blast furnace gas;
A supply pipe for supplying the blast furnace gas to the inner space;
A supply valve disposed on the supply pipe and capable of regulating a supply amount of the blast furnace gas;
A purge pipe for supplying a purge gas to the internal space;
A purge valve disposed on the purge pipe and capable of regulating a supply amount of the purge gas;
An oxygen concentration meter for measuring an oxygen (O 2 ) concentration of the gas introduced into the internal space and delivering an oxygen concentration signal; And
And a control unit for adjusting the supply amount of the blast furnace gas and the supply amount of the purge gas according to the oxygen concentration signal,
Wherein the supply pipe comprises: a first supply pipe extending from one side of the supply valve toward the hopper body; And a second supply pipe extending from the other side of the supply valve,
The blast furnace gas dust collecting apparatus
A branch pipe branched from one side of the second supply pipe and capable of supplying the blast furnace gas into the internal space;
A branch valve disposed on the branch pipe and capable of regulating a supply amount of the blast furnace gas;
A first pressure gauge for measuring a gas pressure in the inner space and delivering a first pressure signal; And
And a second pressure gauge for measuring a gas pressure in the second supply pipe and delivering a second pressure signal,
Wherein the control unit controls the opening degree of the supply valve and the purge valve in accordance with the oxygen concentration signal, calculates a pressure difference from the first pressure signal and the second pressure signal, Wherein the opening degree of the supply valve and the branch valve is controllable.
상기 분기배관은 상기 공급배관의 직경보다 작은 직경으로 구비되는, 고로가스 집진장치.The method according to claim 1,
Wherein the branch pipe is provided with a diameter smaller than the diameter of the supply pipe.
상기 고로가스 집진장치는,
상기 내부공간과 외부를 연통하는 통기배관; 및
상기 통기배관 상에 배치되는 통기밸브를 더 포함하며,
상기 제어유닛은 상기 산소농도신호에 따라 상기 통기밸브의 개도를 제어하는, 고로가스 집진장치.The method according to claim 1,
The blast furnace gas dust collecting apparatus
A ventilation pipe communicating with the outside of the internal space; And
Further comprising a vent valve disposed on the ventilation pipe,
Wherein the control unit controls the opening degree of the vent valve in accordance with the oxygen concentration signal.
상기 제어유닛은 상기 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하로 판단되는 경우, 폐쇄된 상기 통기밸브를 개방하고, 개방된 상기 퍼지밸브를 폐쇄하며, 폐쇄된 상기 분기밸브를 개방하도록 제어하는, 고로가스 집진장치.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit controls to open the closed vent valve, close the opened purge valve, and open the closed branch valve when the oxygen concentration is determined to be equal to or less than a predetermined oxygen concentration, Device.
상기 고로가스 집진장치는,
상기 내부공간으로부터 상기 고로가스가 배출되는 이동경로를 제공하는 배출배관; 및
상기 배출배관의 개도를 조절 가능한 배출밸브를 더 포함하며,
상기 제어유닛은 상기 압력차가 기 설정된 압력차 이하로 판단되는 경우, 개방된 상기 분기밸브를 개방하고, 폐쇄된 상기 공급밸브를 개방하며, 폐쇄된 상기 배출밸브를 개방하도록 제어하는, 고로가스 집진장치.The method according to claim 1,
The blast furnace gas dust collecting apparatus
A discharge pipe for providing a movement path through which the blast furnace gas is discharged from the internal space; And
Further comprising a discharge valve capable of regulating the opening of the discharge pipe,
Wherein the control unit controls to open the branching valve that has been opened, opens the supply valve that is closed, and opens the discharge valve that is closed when the pressure difference is determined to be equal to or less than a predetermined pressure difference. .
상기 퍼지가스는 불활성가스를 포함하는, 고로가스 집진장치.The method according to claim 1,
Wherein the purge gas includes an inert gas.
상기 내부공간 내의 산소(O2)농도를 측정하는 산소농도 측정단계;
상기 측정된 산소농도가 기 설정된 산소농도 이하인 경우, 상기 퍼지가스의 공급을 중단하는 퍼지가스 공급 중단단계; 및
상기 내부공간에 고로가스를 공급하는 공급배관으로부터 분기되어 상기 내부공간과 연통되는 분기배관을 통해 상기 고로가스의 공급을 개시하는 충압 개시단계;
상기 내부공간 내의 기체의 압력과 상기 공급배관 내의 기체 압력차를 산출하는 압력차 산출단계;
상기 산출된 압력차가 기 설정된 압력차 이하인 경우, 상기 분기배관을 통상 상기 고로가스의 공급을 중단하는 충압 종료단계; 및
상기 공급배관을 통해 상기 내부공간에 상기 고로가스의 공급을 개시하는 집진 개시단계를 포함하는, 고로가스 집진방법.A purge gas supply start step of starting supply of the purge gas to the inner space of the hopper body provided with the filter member;
An oxygen concentration measuring step of measuring an oxygen (O 2 ) concentration in the internal space;
A purge gas supply interruption step of stopping supply of the purge gas when the measured oxygen concentration is equal to or less than a predetermined oxygen concentration; And
A pressurization initiating step of starting supply of the blast furnace gas through a branch pipe branched from a supply pipe for supplying blast furnace gas to the inner space and communicating with the inner space;
A pressure difference calculation step of calculating a gas pressure difference in the supply pipe and a pressure of the gas in the internal space;
Stopping supply of the blast furnace gas to the branch pipe when the calculated pressure difference is equal to or less than a predetermined pressure difference; And
And starting a supply of the blast furnace gas to the internal space through the supply pipe.
상기 퍼지가스 공급 개시단계는 상기 내부공간과 외부를 연통하는 통기배관을 폐쇄하는 통기배관 폐쇄단계를 포함하며,
상기 퍼지가스 공급 중단단계는 상기 통기배관을 개방하는 통기배관 개방단계를 포함하는, 고로가스 집진방법.11. The method of claim 10,
Wherein the purge gas supply start step includes an aeration pipe closing step of closing the aeration pipe communicating with the interior space outside,
Wherein the purge gas supply interruption step includes a vent piping opening step of opening the vent piping.
상기 충압 개시단계에서 공급되는 상기 고로가스의 공급유량은 상기 집진 개시단계에서 공급되는 상기 고로가스의 공급유량보다 작은, 고로가스 집진방법.11. The method of claim 10,
Wherein the supply flow rate of the blast furnace gas supplied in the start-up step is smaller than the supply flow rate of the blast furnace gas supplied in the start of the collection.
상기 퍼지가스는 불활성가스를 포함하는, 고로가스 집진방법.11. The method of claim 10,
Wherein the purge gas comprises an inert gas.
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KR1020160115546A KR101769326B1 (en) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | Apparatus and method for dust collecting of blast furnace gas |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2015117385A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | Negative pressure circulation type pulverized coal-blowing facility, and cooling, purge and leakage check methods |
JP6104842B2 (en) | 2014-03-27 | 2017-03-29 | Jx金属株式会社 | Waste disposal method |
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2016
- 2016-09-08 KR KR1020160115546A patent/KR101769326B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015117385A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | Negative pressure circulation type pulverized coal-blowing facility, and cooling, purge and leakage check methods |
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