KR101830484B1 - 고로 연원료 장입 교육 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반적인 고로공정 가상현실 시뮬레이터와 연원료장입 시 장입물의 노내 분포와 적층된 장입물의 내부 물리연산을 계산하는 연원료장입 시뮬레이션을 구분하여 시뮬레이션 및 렌더링 성능을 높일 수 있는 고로 연원료 장입 교육 장치가 제공하기 위한 것으로, 사용자의 입력에 따라 고로의 시뮬레이션 설비 동작을 제어하는 고로 시뮬레이션 구동부, 고로 상부에서의 연원료 장입 분포 및 노내 장입물의 용융 및 연소에 관한 물리연산을 처리하는 연원료 거동 시뮬레이션 구동부를 포함할 수 있다.

Description

고로 연원료 장입 교육 장치{EDUCATION APPARATUS FOR FUEL AND RAW MATERIAL CHARGING IN THE BLAST FURNACE}
본 발명은 고로에 연원료의 장입을 교육시키는 고로 연원료 장입 교육 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고로 공정은 고로 상부로부터 장입된 코크(Coke)가 고로 하부로부터 유입된 열풍에 의해 연소되고, 이러한 코크의 연소열과 열풍의 열에 의해 코크와 같이 고로 상부로 장입된 철광석이 용융되어 용선이 생성되고, 이를 고로 하부의 출선구를 통해 배출되는 공정이다.
이때, 고로의 상부에 위치한 연원료장입설비는 철광석과 코크를 고로 상부를 통해 번갈아 가며 장입하여 이들 각각이 층을 이뤄 고로 전체에 순차적으로 쌓이게 한다. 이렇게 쌓인 코크 장입층은 고로 하부로부터 유입된 1,000℃ 이상의 열풍에 의해 연소되어 고로 내부를 고온의 상태로 유지시키고, 이로 인해 철광석 장입층은 용융되어 용선을 생성하게 된다.
상술한 바와 같이, 코크 연소와 철광석 용융으로 인해 장입층이 감소하게 되고, 장입층의 높이가 일정 이하가 되면 연원료장입설비에서 다시금 철광석과 코크를 고로 내부에 고르게 분배한다. 이러한 연원료장입에 의해 만들어진 장입층 구조와 각 장입층의 조성은 노내 반응과 용선량 등 고로공정의 성과를 결정짓는 중요한 요소이기 때문에 연원료장입 조업은 전체 고로공정에서 매우 중요한 조업이다.
상술한 연원료장입 조업에 의한 노내 장입물 분포는 장입하는 연원료량과 이를 고로 내부에 장입하는 분배슈트의 회전 각도 및 횟수에 의해 결정된다. 이러한 노내 장입물 분포 확인은 오로지 계측기로부터 얻어진 계측 정보에만 의해서만 파악할 수 있으나 계측기의 설치 장소 및 개수가 한정되어 있어 충분한 정보를 얻기가 힘들다.
즉, 조업자는 제한된 정보만을 가지고 노내 장입물 분포와 이에 따른 노내 반응을 파악해야 하기 때문에 많은 경험과 노하우가 필요하다. 따라서 연원료장입 교육을 수행할 때는 다양한 고로공정 성과목표에 맞춰 장입물 분포를 직접 수행하고 이에 대한 계측 정보를 확인하는 교육이 효과적이다.
그러나, 현장에서는 일반적으로 정해진 몇 개의 장입 패턴만을 사용하기 때문에 한정된 범위만을 교육하게 되어 다양한 종류의 연원료장입 상황을 교육시키거나 생생한 현장 경험을 제공하기에는 한계가 있으며, 교육기간 역시 오래 소요된다. 특히 연원료 장입 조업은 다양한 고로 관련 수치들을 종합하여 장입시기 및 양, 그리고 분배방식을 결정해야 하기 때문에 현재의 교육으로는 한계점이 있다.
이를 위해, 하기의 선행기술문헌과 같이 가상 현실을 이용한 교육 장치가 제안되었으나, 특허문헌 1은 제철소의 가스 설비에 관한 소프트웨어만을 제안하고 있고, 특허문헌 2는 단순한 가상 현실 시나리오를 가변적으로 구성할 수 있는 플랫폼만을 제안하고 있어 본 발명의 고로 연원료 장입 교육 장치에 관한 기술 내용은 기재되어 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0047025호 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0068544호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일반적인 고로공정 가상현실 시뮬레이터와 연원료장입 시 장입물의 노내 분포와 적층된 장입물의 내부 물리연산을 계산하는 연원료장입 시뮬레이션을 구분하여 시뮬레이션 및 렌더링 성능을 높일 수 있는 고로 연원료 장입 교육 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치는 사용자로부터 입력을 받고, 상기 입력에 관하여 피드백받은 출력을 전달하는 시뮬레이션 입출력부, 상기 시뮬레이션 입출력부로부터의 입력 신호를 시뮬레이션에 적합한 신호로 변환하고. 출력 신호를 상기 시뮬레이션 입출력부에서 동작하기 위한 신호로 변환하는 시뮬레이션 입출력 처리부, 사용자의 입력에 따라 고로의 시뮬레이션 설비 동작을 제어하는 고로 시뮬레이션 구동부, 고로 상부에서의 연원료 장입 분포 및 노내 장입물의 용융 및 연소에 관한 물리연산을 처리하는 연원료 거동 시뮬레이션 구동부, 상기 고로 시뮬레이션 구동부의 시뮬레이션 결과와 상기 연원료 거동 시뮬레이션 구동부의 시뮬레이션 결과를 이용하여 출력 영상을 생성하는 영상 처리부, 상기 영상 처리부의 출력 영상을 가상 환경에 적합하게 변환하여 출력하는 가상 환경 영상 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 교육 효과가 높고, 교육 비용 및 시간이 절약되며, 노내 불안정, 연원료 낭비, 장입층 기형적층, 안전 사고 및 설비 사고 등을 막을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 노내 장입물 시뮬레이션 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "모듈", "시스템", "인터페이스" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료장입 교육 장치(100)는 사용자로부터 입력을 받고, 상기 입력에 관하여 피드백받은 출력을 전달하는 시뮬레이션 입출력부(110), 시뮬레이션 입출력부(110)로부터의 입력 신호를 시뮬레이션에 적합한 신호로 변환하고. 출력 신호를 시뮬레이션 입출력부(110)에서 동작하기 위한 신호로 변환하는 시뮬레이션 입출력 처리부(120), 사용자의 입력에 따라 고로의 시뮬레이션 설비 동작을 제어하는 고로 시뮬레이션 구동부(130), 고로 상부에서의 연원료 장입 분포 및 노내 장입물의 용융 및 연소에 관한 물리연산을 처리하는 연원료 거동 시뮬레이션 구동부(140), 고로 시뮬레이션 구동부(130)의 시뮬레이션 결과와 연원료 거동 시뮬레이션 구동부(140)의 시뮬레이션 결과를 이용하여 출력 영상을 생성하는 영상 처리부(150), 영상 처리부(150)의 출력 영상을 가상 환경에 적합하게 변환하여 출력하는 가상 환경 영상 출력부(160)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 세부 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료장입 교육 장치(100)의 세부 구성도를 나타낸다.
시뮬레이션 입출력부(110)는 사용자가 실제 현장에서 사용하는 휴먼 머신 인터페이스(human machine inferface;HMI)(111) 및 조작반(112)를 포함할 수 있다.
사용자는 휴먼 머신 인터페이스(HMI)(111) 및 조작반(112)를 통해 고로 연원료장입 교육 장치(100)에 입력을 전달하고, 장치 내부에서 시뮬레이션된 결과값을 피드백받을 수 있다.
시뮬레이션 입출력 처리부(120)는 휴먼 머신 인터페이스(HMI) 신호 처리부(121) 및 조작반 신호 처리부(122)를 포함할 수 있다.
휴먼 머신 인터페이스(HMI) 신호 처리부(121) 및 조작반 신호 처리부(122)는 시뮬레이션 입출력부(110)의 휴먼 머신 인터페이스(HMI)(111) 및 조작반(112)를 통해 전달받은 입력 신호와 전달해야 하는 피드백 신호를 신호 처리할 수 있다. 예를 들어, 입력 신호의 경우 시뮬레이션에서 사용하기 위한 신호 변환이 일어나고, 피드백 신호의 경우에는 시뮬레이션 입출력부(110)에서 동작하기 위한 신호로 변환된다. 시뮬레이션 입출력 처리부(120)에 전달된 입력 신호는 고로 시뮬레이션 구동부(130)로 전달된다.
고로 시뮬레이션 구동부(130)의 고로설비 동작부(131)는 전달받은 사용자의 입력에 따라 고로설비를 동작시킨다. 고로조업 스케쥴부(133)는 고로조업 스케쥴 데이터 베이스(DB)(132)를 이용하여 수집된 스케쥴 정보를 제공하고, 고로조업 수식모델 계산부(134)는 고로설비 동작부(131)로부터의 사용자의 입력에 따른 설비동작 정보, 고로조업 스케쥴부(133)로부터의 스케쥴 정보, 그리고 연원료 장입 시뮬레이션 동기화부(135)로부터 연원료장입 분포와 노내 장입물 거동/용융/연소 정보등을 전달받아, 고로 설비간 충돌처리, 설비별 최종위치, 각 피드백정보 등의 결과정보를 생성하는데 사용된다.
연원료장입 시뮬레이션 구동부(140)의 고로 시뮬레이션 동기화부(141)는 연원료장입 시뮬레이션 동기화부(135)로부터 연원료장입 시기 및 용선 출선 등 장입물과 관련된 기본 정보들을 전달받는다. 이렇게 송신된 정보들과 연원료 조성 연소 용융 데이터 베이스(DB)(142)를 통해 나온 연원료 특성을 반영하여 장입물 노내 이벤트 관리부(143)에서는 노내 연원료장입 여부, 연원료장입량, 장입층의 이상상황 발생 여부, 장입물 하강속도, 장입물 연소 및 용융 등의 이벤트를 관리하고 각종 상태 정보를 생성한다. 이렇게 생성된 정보를 바탕으로 노내 장입분포 물리모델 계산부(144)에서는 연원료장입시 분배슈트의 회전 각도 및 횟수에 따라 분포되는 연원료의 장입분포를 정밀한 물리모델로 계산한다. 이렇게 장입된 장입층은 장입높이별 장입물 물리모델 계산부(145)에서 노내 거동 및 연소, 용융이 계산된다.
이때 장입높이별 장입물 물리모델 계산부(145)는 장입층의 장입 높이별로 시뮬레이션을 달리할 수 있다.
즉, 고로 상부에서는 장입물들의 분포 계산을 위하여 그리고 고로 하부에서는 장입물의 연소 및 용융을 계산하기 위하여 정밀하게 개별 입자(파티클)들의 물리연산을 계산하지만 중간부분의 경우에는 시뮬레이션 성능을 고려하여 장입층 자체를 하나의 적어도 하나의 블록으로 처리하고 여기에 고로 상부 및 하부에 적용된 물리모델에 비해 간단한 물리모델을 적용한다. 즉, 장입높이별로 정밀도가 서로 다른 물리모델을 적용한다.
상술한 고로 연원료 장입 교육 장치(100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
상술한 고로 연원료 장입 교육 장치(100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 상술한 고로 연원료 장입 교육 장치(100)는 추가적인 스토리지를 포함할 수 있다. 상기 스토리지는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 상기 스토리지에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 상기 스토리지에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 상기 프로세싱 유닛에 의해 실행되기 위해 상기 메모리에 로딩될 수 있다.
더하여, 상술한 고로 연원료 장입 교육 장치(100)는 입력 디바이스(들) 및 출력 디바이스을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 입력 디바이스(들)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 출력 디바이스(들)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 상기 입력 디바이스(들) 또는 상기 출력 디바이스(들)로서 사용할 수도 있다.
또한, 상술한 고로 연원료 장입 교육 장치(100)는 네트워크을 통하여 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 통신 접속(들)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신 접속(들)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 고로 연원료 장입 교육 장치(100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 노내 장입물 시뮬레이션 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 연원료 장입 교육 장치의 노내 장입물 시뮬레이션 흐름을 살펴볼 수 있다.
먼저, 노내 장입물의 시뮬레이션 거동을 위해서 가장 먼저 해당 장입물을 높이별로 구역을 구분할 수 있다. 예를 들어 상부, 중부 및 하부의 3 구역으로 구분할 수 있다.
이들의 구분기준을 살펴보면, 예를 들어, 상부와 중부의 구분기준은 노내 장입 기준선 즉 고로내부를 충진하는 장입물 레벨(level)의 기준점으로 분배슈트를 수직으로 세웠을 때 분배슈트 하단으로부터 1m 하부의 수평 레벨 지점이고, 중부와 하부의 구분기준은 연화융착대 상단을 기준 레벨로 한다. 이에 따라 상부 장입물 구역에서는 연원료 장입과 적층이, 중부 장입물 구역에서는 장입물의 하강이, 하부 장입물 구역에서는 장입물의 용융 및 연화융착이 일어난다.
도시된 시뮬레이션 흐름도를 보면 가장 먼저 하부 장입물의 거동 연산부터 수행할 수 있다(S10, S20). 즉, 하부 장입물은 하강하면서 강한 상부 하중과 하부 기압으로 인해 장입물이 연화 융착됨과 동시에 각 장입물 중 코크는 연소되고 철광석은 용융되어 용선이 된다. 이 부분은 고로 내부반응의 핵심 부분이기 때문에 정밀한 시뮬레이션이 필요하다. 따라서 하부 장입물 구역에서는 장입물 입자들 각각을 파티클(Particle)로 처리하고, 각 파티클마다 조성, 연소 및 용융 특징, 부피 등을 개별설정하여 정밀한 시뮬레이션을 진행한다(S20).
다음으로 중부 장입물 거동 연산을 진행할 수 있다(S30, S40). 중부 장입물의 경우 하부 장입물이 하강하면서 연화융착 및 연소/용융되어 빈공간이 생겼기 때문에 해당 빈공간으로 서서히 하강하는 시뮬레이션이 필요하다. 이는 다른 구역에 비해 시뮬레이션 수준이 낮다. 단, 서로 다른 연원료들이 차례로 장입되면서 층을 이루고 있기 때문에 하강시 이러한 층들을 구분하면서도 층간에서 발생하는 경계선 변동을 표현해야 한다. 이를 위해서 각 층을 하나의 거대한 폴리곤(Polygon) 덩어리로 만든 다음 매스-스프링(Mass-Spring) 모델을 적용하여 하강되면서도 경계선 변동을 가능케 할 수 있다(S40). 이렇게 하강 연산이 완료된 후, 중부 장입물 하단이 중부와 하부의 구분기준인 연화 융착대 상단에 도달하면, 해당 부분을 산출하고 이 부분을 매스-스프링 모델에서 제외한 다음 파티클로 변환하여 하부 장입물 구역으로 편입한다. 즉, 중부 장입물이 하부 장입물로 변환되는 것이다(S50).
이러한 과정이 거치면 마지막 구역이 상부 장입물 구역의 거동 시뮬레이션이 진행된다(S60). 상부 장입물 거동 시뮬레이션시 가장 중요한 것은 분배슈트의 선회와 노치(Notch)에 따른 장입되는 연원료의 낙하와 이에 따른 적층을 정밀하게 표현하는 것이다. 따라서 하부 장입물 구역과 마찬가지로 파티클 모델을 이용하여 상부 장입물의 낙하, 적층, 하강을 연산한다(S70). 그 다음, 상부 장입물 중 상부와 중부 구분기준인 장입기준선 이하인 부분이 있다면 해당 부분들은 파티클 모델에서 제외하고 그 형상 그대로 중부 장입물의 매스 스프링 모델 안에 포함시킬 수 있다(S80).
이후, 연원료가 장입되면(S90), 분배 슈트에 의한 장입물 낙하와 적층을 파티클 모델 기반으로 연산할 수 있으며(S100), 연원료 장입이 이루어지지 않고, 노내 장입물 거동이 시작되면 상기한 S10 내지 S80의 동작을 반복할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다양한 연원료장입 상황을 표현하고 이에 따른 다양한 연원료장입 방법을 실습 가능하게 하는 교육 장치를 제공함으로써, 이를 통해 현장에서 학습하기 어려운 연원료장입 조업을 사용자가 체계적이고 빠르게 실습할 수 있어 교육 효과가 높일 수 있다. 또한, 언제든 필요에 따라 반복학습이 가능하기 때문에 교육 비용 및 시간을 절약할 수 있다. 마지막으로 실제 가동중인 현장설비가 아닌 가상설비를 사용하기 때문에 실습교육 시 발생할 수 있는 노내 불안정, 연원료 낭비, 장입층 기형적층, 안전 사고 및 설비 사고 등을 막을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 고로 연원료 장입 교육 장치
110: 시뮬레이션 입출력부
111: 휴먼 머신 인터페이스(HMI)
112: 조작반
120: 시뮬레이션 입출력 처리부
121: 휴먼 머신 인터페이스(HMI) 신호 처리부
122: 조작반 신호 처리부
130: 고로 시뮬레이션 구동부
131: 고로 설비 동작부
132: 고로 조업 스케쥴 데이터 베이스(DB)
133: 고로 조업 스케쥴부
134: 고로 조업 수식 모델 계산부
135: 연원료 장입 시뮬레이션 동기화부
140: 연원료 거동 시뮬레이션 구동부
141: 고로 시뮬레이션 동기화부
142: 연원료 조성/연소/용융 데이터 베이스(DB)
143: 장입물 노내 이벤트 관리부
144: 노내 장입분포 물리모델 계산부
145: 장입 높이별 장입물 물리모델 계산부
150: 영상 처리부
160: 가상 환경 영상 출력부

Claims (7)

  1. 사용자로부터 입력을 받고, 상기 입력에 관하여 피드백받은 출력을 전달하는 시뮬레이션 입출력부;
    상기 시뮬레이션 입출력부로부터의 입력 신호를 시뮬레이션에 적합한 신호로 변환하고. 출력 신호를 상기 시뮬레이션 입출력부에서 동작하기 위한 신호로 변환하는 시뮬레이션 입출력 처리부;
    사용자의 입력에 따라 고로의 시뮬레이션 설비 동작을 제어하는 고로 시뮬레이션 구동부;
    고로 상부에서의 연원료 장입 분포 및 노내 장입물의 용융 및 연소에 관한 물리연산을 처리하는 연원료 거동 시뮬레이션 구동부;
    상기 고로 시뮬레이션 구동부의 시뮬레이션 결과와 상기 연원료 거동 시뮬레이션 구동부의 시뮬레이션 결과를 이용하여 출력 영상을 생성하는 영상 처리부; 및
    상기 영상 처리부의 출력 영상을 가상 환경에 적합하게 변환하여 출력하는 가상 환경 영상 출력부를 포함하고,
    상기 고로 시뮬레이션 구동부는
    사용자의 입력에 따라 고로 설비를 동작시키는 고로 설비 동작부;
    스케쥴 정보를 저장하는 고로 조업 스케쥴 데이터 베이스(data base;DB)
    상기 고로 조업 스케쥴 데이터 베이스에 저장된 스케쥴 정보를 호출하는 고로 조업 스케쥴부;
    상기 고로 조업 스케쥴부로부터의 스케쥴 정보와, 상기 연원료 거동 시뮬레이션 구동부로부터 전달받은 연원료 장입 분포와 노내 장입물의 거동, 용융 및 연소 정보에 기초하여 고로 설비의 동작 결과를 생성하는 고로 조업 수식 모델 계산부; 및
    상기 연원료 거동 시뮬레이션 구동부로부터 전달받은 연원료 장입 분포와 노내 장입물의 거동, 용융 및 연소 정보를 전달받아 상기 고로 조업 수식 모델 계산부에 전달하고, 연원료 장입물에 관한 정보를 상기 연원료 거동 시뮬레이션 구동부에 전달하는 연원료 장입 시뮬레이션 동기화부를 포함하며,
    상기 연원료 거동 시뮬레이션 구동부는
    상기 연원료 장입 시뮬레이션 동기화부로부터 연원료 장입물에 관한 정보를 전달받는 고로 시뮬레이션 동기화부;
    연원료의 조성 연소 용융을 포함한 특성 정보를 저장하는 연원료 조성 연소 용융 데이터 베이스(data base;DB);
    노내의 장입물에 관한 이벤트를 관리하는 장입물 노내 이벤트 관리부;
    상기 장입물 노내 이벤트 관리부로부터의 노내 장입물의 상태 정보에 기초하여 노내 장입물의 거동, 연소 및 용융을 계산하는 노내 장입 분포 물리 모델 계산부; 및
    설정된 물리 모델에 따라 노내 거동, 연소 및 용융을 계산하는 장입 높이별 장입물 물리 모델 계산부
    를 포함하는 고로 연원료 장입 교육 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 입출력부는 사용자로부터 지시를 입력받고 이에 관한 피드백 결과를 출력하는 휴먼 머신 인터페이스(HMI); 및 조작반을 포함하는 고로 연원료 장입 교육 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 입출력 처리부는
    상기 휴먼 머신 인터페이스로부터 입력받은 사용자의 지시를 시뮬레이션에 적합한 신호로 변환하는 휴먼 머신 인터페이스(HMI) 신호 처리부; 및
    상기 조작반로부터 사용자의 지시를 시뮬레이션에 적합한 신호로 변환하고, 지시에 따라 피드백 받은 결과를 신호 처리하여 상기 조작반에 전달하는 조작반 신호 처리부
    를 포함하는 고로 연원료 장입 교육 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 장입 높이별 장입물 물리 모델 계산부는 장입 높이에 따라 정밀도가 서로 다른 물리 모델을 적용하는 고로 연원료 장입 교육 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    고로 상부에서의 장입물의 분포 및 고로 하부에서의 장입물의 연소 및 용융은 파티클(particle) 단위로 물리 연산을 수행하고, 고로의 상부 및 하부 사이의 중간부에서의 장입층은 블럭 단위로 물리 연산을 수행하는 고로 연원료 장입 교육 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003328017A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉操業の教育方法
KR101482469B1 (ko) * 2013-12-24 2015-01-13 주식회사 포스코 고로 공정 가상 현실 교육 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328017A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉操業の教育方法
KR101482469B1 (ko) * 2013-12-24 2015-01-13 주식회사 포스코 고로 공정 가상 현실 교육 시스템

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