KR101858871B1

KR101858871B1 - 장입물 프로파일링 장치

Info

Publication number: KR101858871B1
Application number: KR1020160178491A
Authority: KR
Inventors: 김도훈; 이진휘; 최자영; 김용수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-06-27
Also published as: CN110088303A; WO2018117731A1; JP2020502369A; JP6808838B2

Abstract

본 발명은, 장입물에 대한 트랙킹을 하고, 적층된 기별 장입물 재고 정보를 이용하여 고로 조업에 활용할 수 있는 장입물 프로파일링 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 장입물 프로파일링 장치는 벨트 컨베이어에 의해 복수의 장입물 공장 각각으로부터 고로에 연계된 장입물 저장소로 이송 중인 장입물에 관하여 일정 시간당 이송량을 나타내는 볼륨 정보를 생성하는 벨트 이송 계측부와, 상기 장입물의 볼륨 정보에 기초하여, 상기 복수의 장입물 공장 각각으로부터 상기 장입물 저장소에 이송되어 적층되는 각 장입물의 적층 정보를 계산하는 프로파일링부를 포함할 수 있다.

Description

장입물 프로파일링 장치{CHARGING MATERIAL PROFILEING APPARATUS}

본 발명은 코크스, 연원료와 같은 장입물 프로파일링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로에서의 용선 생산은 철광석과 코크스를 고로 상부에서 입도별로 장입하고 고로 하부의 풍구에서 1200℃의 열풍과 미분탄 및 산소를 송풍하면 노내 환원반응에 의해 용융물이 생성하고 출선구를 통하여 용융물을 배출하며 대탕도에서 용선(Pig Iron)과 슬라그로 분리하여 이루어지며, 순수한 용선만을 제강 공장으로 보내도록 한다.

이러한 고로 조업은 고로 내부에 장입된 연,원료의 분포상태('프로파일'이라 함)가 안정되어야 노내 가스가 원활하게 흘러 전체적으로 양호한 조건하에서 철광석의 환원 및 용융이 이루어지고, 노내 가스의 이용율을 향상시킬 수 있어서 연료비를 절감하고 양질의 용선을 제조하여 조업을 경제적으로 수행하고 생산성 향상과 고로 수명 연장을 도모할 수 있다

상술한 바와 같이, 고로가 사용하는 장입물의 품질정보는 매우 중요하나, 예를 들어, 어떤 코크스가 어느 고로의 코크빈으로 이송되고 있는지에 대한 트랙킹이 되지 않으면, 노황 관리를 위한 사전 대응 조업을 하지 못하는 문제점이 있고, 사용할 코크스의 품질에 따라 사전 대응을 조업을 하는데 있어 제약을 가지고, 또한, 코크스 이송 상황을 알 수 없어 수급 담당자가 수급 계획을 변경하는데 많은 지연시간이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2001-0045768호 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0017944호

본 발명의 일 실시예에 따르면, 장입물에 대한 트랙킹을 하고, 적층된 기별 장입물 재고 정보를 이용하여 고로 조업에 활용할 수 있는 장입물 프로파일링 장치가 제공된다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치는 벨트 컨베이어에 의해 복수의 장입물 공장 각각으로부터 고로에 연계된 장입물 저장소로 이송 중인 장입물에 관하여 일정 시간당 이송량을 나타내는 볼륨 정보를 생성하는 벨트 이송 계측부와, 상기 장입물의 볼륨 정보에 기초하여, 상기 복수의 장입물 공장 각각으로부터 상기 장입물 저장소에 이송되어 적층되는 각 장입물의 적층 정보를 계산하는 프로파일링부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코크빈 내 코크스 정보를 활용해서 노황 영향도를 미리 예측하여 사전대응 조업을 할 수 있게 함으로써 잘못된 판단으로 인해 노황 회복을 위해 추가적으로 들 수 있는 코크스 사용 비용을 감소할 수 있고, 조업 트러블을 미연에 방지하여 각 기별 코크스가 계획된 고로에 이송 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 벨트 이송 계측부의 개략적인 구성도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 프로파일링부의 개략적인 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 동작 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치는 벨트 이송 계측부(110) 및 프로파일링부(120)를 포함할 수 있다.

벨트 이송 계측부(110)는 벨트 컨베이어로 이송중인 장입물의 볼륨 정보를 생성할 수 있다.

보다 상세하게는, 벨트 이송 계측부(110)는 벨트 컨베이어에 의해 복수의 장입물 공장 각각으로부터 고로에 연계된 장입물 저장소로 이송 중인 장입물에 관하여 일정 시간당 이송량을 나타내는 볼륨 정보를 생성할 수 있다.

벨트 이송 계측부(110)는 복수의 장입물 공장 각각으로부터 복수의 장입물 저장소로 이송 중인 각 장입물의 볼륨 정보를 생성할 수 있다.

벨트 이송 계측부(110)는 일정 기간당 복수의 장입물 공장 각각 장입물 생산량과 복수의 계측 센서 각각의 상기 일정 기간당 볼륨 정보에 기초하여, 상기 복수의 계측 센서 각각의 영점을 조정할 수 있다.

여기서, 장입물은 연/원료, 석탄 또는 코크스 등 다양할 수 있으며, 이후에는 코크스를 기준으로 설명하도록 한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 벨트 이송 계측부의 개략적인 구성도이다.

도 1과 함께, 도 2a를 참조하면, 벨트 이송 계측부(110)는 프로파일링부(120), 구내 운송 시스템 및 고로 시스템 중 적어도 하나와 통신하는 인터페이스부(111), 인터페이스부(111)로부터의 코크스의 이송 정보, 구내 운송 정보, 센서 데이터 중 적어도 하나를 수집하여 처리하는 정보 처리부(112), 볼륨 이송 이벤트 또는 설비 가동 상태 이벤트 중 적어도 하나를 생성하는 이벤트 생성부(113), 해당 코크스 볼륨의 목적지 이송 이벤트를 처리하는 볼륨 이송 이벤트 처리기(114), 설정된 설비 구성(115)으로부터 이송되고 있는 코크스의 위치 정보를 파악하는 설비 연결 정보 생성기(116)를 포함할 수 있다.

인터페이스부(111)는 코크스 조업 정보를 수신하는 조업 통신 인터페이스(111a), 코크스의 상하차 운송 정보를 수신하는 구내 운송 통신 인터페이스(111b), 코크스을 이송하는 벨트 컨베이어의 상태를 검출하는 센서로부터 정보를 수신하는 센서 통신 인터페이스(111c), 최종 저장소, 즉 최종 코크빈으로 입조된 장입물 볼륨의 정보를 프로파일링부(120)에 전송하는 프로파일링 통신 인터페이스(111d), 코크스 볼륨의 위치 정보를 전달하는 HMI 통신 인터페이스(111e)를 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 조업 통신 인터페이스(111a)는 코크스 공정과 관련된 레벨 1 시스템(DCS) 또는 레벨 2 시스템(프로세스 컴퓨터)의 조업 정보 전문을 수신할 수 있다. 경우에 따라서는 레벨 1 시스템에서 관리하고 있는 계측기 데이터를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 벨트 무게 센서, 빈 레벨 선서 데이터를 레벨 1 시스템에서 관리할 수 있으며, 간접적으로 수집이 가능할 수 있다. 조업 통신 인터페이스(111a)는 TCP(transmission control protocol), UDP(User Datagram Protocol), OPC(OLE for process control)등의 통신 방법을 사용할 수 있다.

구내 운송 통신 인터페이스(111b)는 야드 코크스를 이송하는 트럭의 코크스 상차완료, 이송된 코크스를 와프에 하차완료하는 이벤트 전문을 수신할 수 있다. 구내 운송 통신 인터페이스(111b)는 TCP, UDP, 시리얼 통신 방법을 사용할 수 있다.

센서 통신 인터페이스(111c)는 센서로부터 데이터를 수신할 수 있으며, TCP, UDP, 시리얼 통신 방법을 사용할 수 있다.

프로파일링 통신 인터페이스(111d)는 최종 코크빈으로 입조된 장입물 볼륨의 정보를 프로파일링부(120)에 전송할 수 있으며, 프로파일링부(120)와 동일 서버에 존재하는 경우에는 공유 메모리, 데이터 베이스 등으로 구현될 수 있으며, 다른 서버에 존재할 경우에는 TCP, UDP 등의 일반적인 통신 방법을 사용할 수 있다.

HMI(human-machine interface) 통신 인터페이스(111e)는 볼륨 이송 이벤트 처리기(113a)를 통해 이송되는 코크스 볼륨의 실시간 이송 상황을 HMI로 디스플레이하기 위해 볼륨의 위치 정보를 전달할 수 있으며, HMI 시스템과 동일 서버에 존재하는 경우에는 공유 메모리, 데이터 베이스 등으로 구현될 수 있으며, 다른 서버에존재할 경우에는 TCP, UDP 등의 일반적인 통신 방법을 사용할 수 있다.

정보 처리부(112)는 이송 조업 정보 수집기(112a), 구내 운송 조업 정보 수집기(112b), 센서 데이터 수집기(112c) 및 센서 데이터 보정기(112d)를 포함할 수 있다.

이송 조업 정보 수집기(112a)는 조업 통신 인터페이스(111a)로부터 수신된 조업 정보를 추출하여 공유 메모리 또는 데이터 베이스에 저장할 수 있으며, 예를 들어, 수집되는 정보로는 주로 석탄 조업을 위한 조작 관련 정보일 수 있다. 즉, 오븐의 코크스 압출 시작/종료, CDQ(Coke Dry Quenching, 코크스 건식 소화 설비) 절출시작/종료, 습식 조업시작/종료, 벨트 가동/중지, 댐퍼 방향 변경, 벙커의 분코크스, 괴코크스 스크리닝 가동/중단, 코크스 입조를 위한 코크빈 선택 등일 수 있다.

수집해야 할 데이터의 개수가 많거나, 빠른 처리가 필요할 경우, 공유 메모리를 사용하여 저장할 수 있다.

구내 운송 조업 정보 수집기(112b)는 구내 운송 통신 인터페이스(111b)로부터 수신된 트럭의 조업 정보를 추출하여 공유 메모리 또는 데이터 베이스에 저장할 수 있으며, 예를 들어, 수집되는 정보로는 야드 코크스 상차 완료, 야드 코크스의 와프 하차 완료 시각일 수 있다.

센서 데이터 수집기(112c)는 센서 통신 인터페이스(111c)와 조업 통신 인터페이스(111a)로부터 수신된 직간접 센서 데이터를 추출하여 공유 메모리 또는 데이터 베이스에 저장할 수 있다. 코크스의 볼륨 정보를 만들어 내는 기초 정보를 생성할 수 있으며, 수집 주기가 빠를수록 정확한 볼륨 정보를 만들어 내는데 도움이 될 수 있다. 다만, 레벨 1 시스템 및 계측기 동작 특성으로 인해 주로 초단위 주기로 데이터를 수집할 수 있다.

예를 들어, 수집되는 정보로는 CDQ 전출 무게 순시치, 벨트 무게 순시치, 빈 레벨 순시치, 볼륨 순시치 등일 수 있다.

센서 데이터 보정기(112d)는 저장된 센싱 데이터를 보정할 수 있으며, 예를 들어 무게 센서의 오차를 보정할 수 있다. 일반적으로 무게 센서는 1년~수년 사이에 한번씩 교정을 하지만, 환경상 제약으로 인해 영점 조정만을 하고 무게 정확성에 대해서는 검정을 자주 하지 않을 수 있다. 이에 따라, 동일 코크스 볼륨에 대해 무게 센서 별로 다른 수치값을 보일 수 있다. 따라서, 코크스 볼륨 이송을 단순히 무게 센서의 수치값만을 가지고 계산하게 될 경우, 오차가 커질 수 있다.

예를 들어, A,B 무게 센서가 있을 경우, 당일 생산된 코크스는 A 무게 센서와 B 무게 센서를 모두 지나게 되므로, 이를 기준으로, A 무게 센서와 B 무게 센서의 스케일을 조정하여 볼륨량을 계산토록 보정하여 다음날의 보정식으로 사용할 수 있다.

도 3을 참조하면, 센서 데이터 보정기(112d)는 코크스 1일 생산량을 수신한 경우(S11), 각 무게 센서 데이터 1일치를 수집하고(S12), 생산량에 기반한 각 무게 센서의 스케일 조정값을 계산(S13)할 수 있다.

이벤트 생성부(113)는 이송되는 코크스 볼륨에 대항 이벤트를 생성하는 볼륨 이송 이벤트 생성기(113a), 코크스의 이송 정보에 기초하여 각 설비에 대한 가동상태 변화 이벤트를 생성하는 설비 가동 상태 이벤트 생성기(113b)를 포함할 수 있다.

볼륨 이송 이벤트 생성기(113a)는 센서 데이터 순시치 및 구내운송 정보를 이용하여 수집 주기 기반의 기초 볼륨 이송 이벤트를 생성할 수 있다.

예를 들어, 무게 순시치 종류의 처리법의 경우, 코크스 이송 볼륨의 시작/끝과 무게 정보 수집 가능할 수 있다. 즉, 초 단위로 수집되는 환경에서 현 시점에 벨트 무게 순시치를 수집했을 때 1톤이 수집되었다면, 1초간 1톤의 볼륨이 본 무게 센서를 지난 것으로 간주할 수 있다.

예를 들어, 빈 레벨 순시치 종류의 처리법의 경우, 코크스 이송 볼륨 중 얼마가 빈에 저장되었는지 정보 수집이 가능할 수 있다. 즉, 1초 단위로 수집되는 환경에서 1초 전에 빈 레벨이 70% 높이였다가, 현재 수집시 73% 였다면 1초간 만큼 빈 레벨이 3% 높아진 것으로 간주하고, 각 빈은 총 저장 가능 무게량이 레벨을 무게로도 환산 가능할 수 있다.

예를 들어, 벨트 레벨 순시치 종류의 처리법의 경우, 코크스 이송 볼륨의 시작/끝 정보 수집이 가능할 수 있다. 벨트 레벨은 벨트의 해당 지점을 코크스가 지나가고 있는지 여부만 판단할 수 있는 센서로써, 1초 전에 레벨이 0cm (혹은 특정 기준값 이하)였다가 현재 수집시 10cm였다면, 1초간 코크스가 지나가고 있음을 의미할 수 있다.

예를 들어, 볼륨 순시치 종료의 처리법의 경우, 코크스 이송 볼륨의 시작/끝과 부피 정보 수집 가능할 수 있다. 즉, 1초 단위로 수집되는 환경에서 현 시점에 순시치를 수집했을 때 1m³ 수집되었다면, 1초간 1m³볼륨이 본 볼륨 센서를 지난 것으로 간주할 수 있다.

예를 들어, 구내 운송의 처리법의 경우, 트럭에 실은 무게량의 코크스 이송 볼륨이 이송되고 있음을 수집 가능할 수 있다. 즉, 현시점에서 수집시 와프에 대한 하차 완료시, 와프에 해당 무게의 볼륨이 이송된 것으로 간주할 수 있다.

또한, 볼륨 이송 이벤트 생성기(113a)는 코크스 이송 조업 정보를 이용하여정확한 볼륨양은 알 수 없으나 기존 볼륨의 끝 혹은 새로운 볼륨의 시작을 이벤트로 발생시킬 수 있다. 생성하는 이벤트에 영향을 주는 코크스 이송 조업으로는 오븐의 코크스 압출 시작/종료, CDQ 절출 시작/종료, 습식 조업 시각/종료 등일 수 있다.

설비 가동 상태 이벤트 생성기(113b)는 코크스 이송 조업 정보를 이용하여 각 설비에 대한 가동 상태 변화 이벤트를 발생시킬 수 있다. 생성하는 이벤트에 영향을 주는 코크스 이송 조업으로는 벨트 가동/중지, 댐퍼 방향 변경, 벙커의 분코크스/괴코크스 스크리닝 가동/중단, 및 코크스 입조을 위한 코크빈 선택 등일 수 있다.

벨트 가동/중지의 경우 코크스의 이송 방향을 결정하는 댐퍼벨트 가동 중지가 코크스의 목적지를 결정하는데 영향을 줄 수 있으며, 댐퍼 방향 변경의 경우 하나의 벨트에 여러 개의 출측 어느 벨트로 코크스가 이송될지 명시적으로 정보를 줄 수 있으며, 벙커의 분코크스/괴코크스 스크리닝 가동/중단의 경우 벙커에서 분코크스와 괴코크스의 스크리닝을 모두 가동하고 있다는 것은 코크스를 모두 벙커에 임시저장한다는 즉, 본 벙커에 당도한 코크스 볼륨들은 모두 벙커에 저장된다는 것을 의미할 수 있으며, 코크스 입조을 위한 코크빈 선택의 경우, 이송되는 코크스 볼륨이 해당 고로의 코크빈들 중에 어디에 저장되는 지를 명시적으로 정보를 주는 역할을 할 수 있으며, 코크빈 프로파일링의 적층 구조 계산에 영향을 줄 수 있다.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 프로파일링부의 개략적인 구성도이다.

도 1과 함께, 도 2b를 참조하면, 프로파일링부(120)는 최종 코크빈으로 입조된 코크스 볼륨 정보를 벨트 이송 계측부(110)로부터 수신하는 계측 통신 인터페이스(121), 계측 통신 인터페이스(121)를 통해 수신받은 코크스 볼륨 입조 정보에 기초하여 이벤트를 생성하는 입조 이벤트 생성기(122), 코크스의 입조 이벤트와 절출 이벤트에 기초하여 코크빈 내 장입물의 적층 구조의 변화 정보를 생성하는 입조/절출 이벤트 처리기(123), 코크빈의 코크스 볼륨량에 따른 입조 이벤트 및 절출 이벤트 처리시 적층 구조를 보정하는 입조/절출 보정기(124), 코크스의 절출 시작과 종료에 대한 이벤트를 생성하는 절출 이벤트 생성기(125), 고로의 코크스 절출과 관련된 조업 정보를 수신하는 고로 조업 통신 인터페이스(126), 고로 조업 통신 인터페이스(126)로부터 수신된 조업 정보를 저장하는 고로 절출 조업 정보 수집기(127), 코크빈의 프로파일링 정보를 외부에 전달하는 HMI 통신 인터페이스(129)를 포함할 수 있다.

고로 조업 통신 인터페이스(126)는 고로의 코크빈 절출과 관련된 레벨 1 시스템(DCS(중앙제어실)), 레벨 2 시스템(프로세스 컴퓨터)의 조업 정보 전문을 수신할 수 있으며, TCP, UDP, OPC등의 통신 방법을 사용할 수 있다.

계측 통신 인터페이스(121)는 최종 코크빈에 입조된 볼륨의 정보를 벨트 이송 계측부(110)로부터 수신하기위해 사용될 수 있으며, 벨트 이송 계측부(110)와 동일 서버에 존재하는 경우에는 공유 메모리 또는 데이터 베이스로 구현될 수 있고, 다른 서버에 존재할 경우에는 TCP, UDP 등의 일반적인 통신 방법으로 구현될 수 있다.

고로 절출 조업 정보 수집기(127)는 고로 조업 통신 인터페이스(126)로부터 수신된 조업 정보를 추출하여 데이터 베이스 또는 공유 메모리에 저장할 수 있으며, 수집되는 정보로는 코크빈에 대한 절출 조작 관련 정보일 수 있다. 즉, 코크빈 절출 시작/종료, 코크빈 절출량 등일 수 있다.

입조/절출 보정기(124)의 경우, 코크빈은 수년 이상 장기간 사용되는 크크스 임시 저장소로써 벽부부착탄 때문에 동일한 양을 각 코크빈에 입조시키더라도 입조 후 적층 레벨이 다를 수 있다. 벽부 부착탄은 장기간 코크스 조업으로 인해 벽부에 달라붙게된 분코크스를 의미할 수 있고, 이러한 벽부 부착탄은 각 코크빈 별로 양상이 다르기 때문에, 이송된 코크스 볼륨에 코크빈에 저장될 때, 빈 레벨이 어떻게 증가하는 정보를 각 코크빈 별로 실적을 관리할 필요가 있다. 이에 따라, 각 코크빈 별로 코크스 볼륨량에 따른 입조, 절출 이벤트 처리시의 적층 구조를 보정할 수 있다.

HMI 통신 인터페이스(128)은 코크빈 내 프로파일링 정보를 HMI로 디스플레이 하기 위해 관련 정보를 전달할 수 있으며, HMI 시스템과 동일 서버에 존재하는 경우에는 공유 메모리, 데이터 베이스 등으로 구현될 수 있으며, 다른 서버에 존재할 경우에는 TCP, UDP 등의 일반적인 통신 방법을 사용할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장입물 프로파일링 장치의 동작 흐름도이다.

도 2와 함께, 도 3을 참조하면, 센서 데이터 보정기(112d)는 무게 센서의 오차를 보정하여 볼륨 이벤트를 보정하는 역할을 하고 있다. 센서 데이터 보정은 조업 통신 인터페이스(111a)를 통해 코크스 1일 생산량 조업데이터를 수신한 시점에 동작한다 (S11). 그리고, 수신된 시점을 기준으로 센서 데이터 수집기(112c)가 수집한 데이터 기록을 사용하여 1일치 무게 센서 데이터를 선정한다(S12). 생산량과 수집된 각 무게 센서의 1일치 실적을 비교하여, 각 무게 센서의 스케일값을 조정한다(S13). 수정된 무게 센서의 스케일값은 S25 단계의 볼륨 이벤트의 이송 물량을 계산하는데 보정식으로 사용된다.

코크스 이송 정보, 센서 데이터는 조업 통신 인터페이스(111a)와 센서 통신 인터페이스(111c)를 통해 특정 주기로 수집할 수 있다. 따라서, 수집주기가 시작되었는지 확인한다(S21). 수신된 데이터 중에서 볼륨 이벤트 생성에 필요한 이송 조업 정보와 센서 데이터들을 추출하여 수집한다(S22).

코크스를 이송하는 또다른 형태로 구내운송이 있을 수 있다. 따라서, 구내 운송에 대한 정보를 구내운송 통신 인터페이스(111) 를 통해 수집한다. 그러나, 구내 운송은 일반 조업, 센서 데이터와는 달리 이벤트 형태로만 수집이 가능하므로 구내운송 통신 인터페이스(111)를 통해 구내운송 이벤트가 발생했는지 확인한다 (S31). 구내운송 이벤트가 발생한 경우, 볼륨 이벤트 생성에 필요한 구내운송 조업정보를 추출하여 수집한다(S32).

S22 단계와 S32 단계를 통해 수집된 데이터가 있는지 판단한 후(S23), 존재할 경우, 수집 데이터 중에서 설비의 가동상태에 대한 정보도 수집되었는지 확인한다. 이를 통해 각 설비의 가동상태에 대한 이벤트를 생성한다(S24).

각 센서 데이터, 설비가동상태, 구내운송, 무게 센서의 보정된 스케일 값 등의 데이터를 조합하여 각 설비에서 이송중인 볼륨 이벤트를 생성한다(S25).

볼륨 이송 이벤트 처리기(114)는 볼륨 이송 방향을 동적을 결정할 수 있도록 하기 위해 시스템 개시 시점에 초기화하는 과정에서 설비간 연결 정보를 생성한다(S41). 이후 볼륨 이벤트가 생성될 때마다, 이송 이벤트를 처리한다. 우선 볼륨 이벤트가 발생했는지 확인한 후(S42), 해당 볼륨 이송에 대해 관련된 설비로 이송되고 있음으로 이벤트를 처리한다(S43). 그리고, 이벤트가 처리된 결과를 사용자 HMI에 표시하기 위해, HMI 통신 인터페이스(111e)를 통해 실시간 코크스 볼륨 이송 HMI에 전달한다.

한편, 도 2b와 함께, 도 4를 참조하면, 고로의 코크빈에 대한 절출 조업은 비교적 장시간 진행되는 조업으로써 특정 주기로 해당 데이터를 수집한다. 따라서, 절출 조업에 대한 수집주기가 시작되었는지 확인한다(S51). 수집주기가 시작되었다면, 고로 조업 통신 인터페이스(126)을 통해 고로 절출 조업 데이터를 수집한다(S52). 해당 데이터로부터 절출 시작과 종료에 대한 이벤트를 생성한다(S53).

고로의 코크빈에 대한 입조는 벨트 이송 계측부(110)를 통해 해당 이벤트의 발생 여부를 알 수 있다. 따라서, 계측 시스템 통신 인터페이스(121)를 통해 코크빈에 대한 볼륨 이벤트의 입조가 발생했는지 확인한다(S61). 이를 통해 여러 개의 코크빈 중 어느 코크빈으로 입조장치가 이송 중인지, 또 얼마의 양이 입조중인지 데이터를 수집한다(S62). 이를 통해 해당 코크빈에 대한 특정 양의 코크스 입조 이벤트를 생성한다(S63).

S53 단계와 S54 단계를 통해 수집된 데이터를 통해 입조 혹은 절출 이벤트가 있는지 확인한 후 해당 코크빈에 대한 입조와 절출 이벤트를 처리하여 코크빈 내의 재고량과 코크빈 내 적층 정보를 생성한다(S55). 이때, 코크빈 내 적층정보를 정확하게 계산하기 위해 코크빈의 변화량 정보를 사용한다.

입조/절출 보정기(124)는 벽부부착탄으로 인한 입조량 대비 코크빈 레벨 상승 혹은 하강 수준을 보정하는 역할을 담당하고 있다. 벽부부착탄의 상태는 수시로 변경될 수 있으므로 이를 주기적으로 확인하여 보정할 수 있어야 한다. 따라서, 보정 주기가 시작되었는지 확인한다(S71).

코크빈에 순수 입조 볼륨만이 발생했을 경우, 코크빈의 변화량을 기존 실적에서 1일치 선정한다(S72). 다음으로 코크빈에 대해 순수 절출만이 발생했을 경우, 코크빈의 변화량을 기존 실적에서 1일치 선정한다(S73).

다음으로 입조와 절출이 동시에 발생했을 때, 코크빈이 어떻게 변화하였는지에 대한 데이터를 수집하고, S71 단계와 S73 단계의 데이터를 수합하여 코크빈 변화량에 대한 계산치를 생성한다(S74). 코크빈 변화량 정보는 S55 단계의 입조/절출 이벤트 처리 후 코크빈 내 적층구조를 계산하는데 사용된다.

상기한 기재 중 사용된 용어를 정리하면 다음과 같다.

오븐: 원료인 석탄을 고로 조업에 사용할 수 있을 정도의 강도와 입자 크기를 갖도록 고온 건류시키는 설비.

구내운송: 야드에 쌓여 있는 재고 코크스를 각 기별 코크스 공장의 와프 지역에 트럭으로 운송하는 역활을 함.

와프: 오븐에서 건류된 코크스의 산화를 막고, 이송시키기에 맞는 온도로 낮추기 위해 물을 뿌려 소화시킨 코코스를 벨트에 싣기 전에 모아두는 설비, 트럭으로 이송된 야드 코크스도 본 설비에 모아둠.

CDQ: 오븐에서 건류된 코크스의 산화를 막고, 이송시키기에 맞는 온도로 낮추기 위해 산소를 없애 코크스를 소화시키는 설비, 본 설비를 통해 생산된 건식 코크스는 물이 뿌려진 습식 코크스에 비해 강도 품질이 우수함.

CDQ 벙커: CDQ로부터 생산된 코크스를 코크스 공장측에서 임시로 모아두는 임시 재고 저장소.

벨트 컨베이어: 코크스를 이송하기 위해 사용되는 벨트 설비.

댐퍼: 하나의 벨트에 연결된 여러 개의 출측 벨트가 있을 경우, 어느 벨트로 이송할지 방향을 결정하는 설비.

무게 센서: 벨트 중간에 삽입된 계측기로써 계측기가 설치된 부분을 지나는 코크스의 순간 무게를 측정.

벨트 레벨계: 벨트에서 이송되는 코크스의 높이를 측정하는 계측기.

벙커: 이송중인 코크스를 크기에 따라 선별하여 임시로 모아두는 재고 저장소. 주로, 기준 이하의 크기의 코크스를 모으고 있으며 고로 수리, 벨트 이상, 정책상 이유로 기준 이상 크기의 코크스도 임시로 모아둘 수 있음.

벙커빈 레벨계: 벙커에 쌓여 있는 코크스의 높이를 측정하는 계측기

코크빈: 코크스 공장으로부터 수송된 코크스를 고로측에서 임시로 모아두는 재고 저장소.

코크빈 레벨계: 코크빈에 쌓여있는 코크스의 높이를 측정하는 계측기.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 코크빈 내 코크스 정보를 활용해서 노황 영향도를 미리 예측하여 사전대응 조업을 할 수 있게 함으로써 잘못된 판단으로 인해 노황 회복을 위해 추가적으로 들 수 있는 코크스 사용비용을 감소할 수 있고, 일반 연원료, 또는 석탄운전 조업에서 본 기술을 활용하게 하여, 조업 트러블을 미연에 방지하여 각 기별 코크스가 계획된 고로에 이송 가능하게 할 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.

110: 벨트 이송 계측부
111: 인터페이스부
112: 정보 수집부
113: 이벤트 생성부
114: 볼륨 이송 이벤트 처리기
116: 설비 연결 정보 생성기
117: 프로파일링 통신 인터페이스
118: HMI 통신 인터페이스
120: 프로파일링부
121: 계측 통신 인터페이스
122: 입조 이벤트 생성기
123: 입조//절출 보정기
124: 입조/절출 이벤트 처리기
125: 절출 이벤트 생성기
126: 고로 조업 통신 인터페이스
127: 고로 절출 조업 정보 수집기
128: HMI 통신 인터페이스

Claims

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벨트 컨베이어에 의해 복수의 장입물 공장 각각으로부터 고로에 연계된 장입물 저장소로 이송 중인 장입물에 관하여 일정 시간당 이송량을 나타내는 볼륨 정보를 생성하는 벨트 이송 계측부; 및
상기 장입물의 볼륨 정보에 기초하여, 상기 복수의 장입물 공장 각각으로부터 상기 장입물 저장소에 이송되어 적층되는 각 장입물의 적층 정보를 계산하는 프로파일링부를 포함하고,
상기 벨트 이송 계측부는
상기 프로파일링부, 구내 운송 시스템 및 고로 시스템 중 적어도 하나와 통신하는 인터페이스부;
상기 인터페이스부로부터의 장입물의 이송 정보, 구내 운송 정보, 센서 데이터 중 적어도 하나를 수집하여 처리하는 정보 처리부;
볼륨 이송 이벤트 또는 설비 가동 상태 이벤트 중 적어도 하나를 생성하는 이벤트 생성부;
해당 장입물 볼륨의 목적지 이송 이벤트를 처리하는 볼륨 이송 이벤트 처리기; 및
설정된 설비 구성으로부터 이송되고 있는 장입물의 위치 정보를 파악하는 설비 연결 정보 생성기
를 포함하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항에 있어서,
상기 인터페이스부는
장입물의 조업 정보를 수신하는 조업 통신 인터페이스;
장입물의 상하차 운송 정보를 수신하는 구내 운송 통신 인터페이스;
장입물을 이송하는 벨트 컨베이어의 상태를 검출하는 센서로부터 정보를 수신하는 센서 통신 인터페이스;
최종 저장소로 입조된 장입물 볼륨의 정보를 상기 프로파일링부에 전송하는 프로파일링 통신 인터페이스; 및
장입물 볼륨의 위치 정보를 전달하는 HMI 통신 인터페이스
를 포함하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항에 있어서,
상기 정보 처리부는
상기 인터페이스부로부터 수신된 조업 정보를 저장하는 이송 조업 정보 수집기;
상기 인터페이스부로부터 수신된 운송 조업 정보를 저장하는 구내 운송 조업 정보 수집기;
상기 인터페이스부로부터 수신된 센싱 데이터를 저장하는 센서 데이터 수집기; 및
저장된 센싱 데이터를 보정하는 센서 데이터 보정기
를 포함하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항에 있어서,
상기 이벤트 생성부는
이송되는 장입물 볼륨에 대한 이벤트를 생성하는 볼륨 이송 이벤트 생성기; 및
장입물의 이송 정보에 기초하여 각 설비에 대한 가동상태 변화 이벤트를 생성하는 설비 가동상태 이벤트 생성기
를 포함하는 장입물 프로파일링 장치.
벨트 컨베이어에 의해 복수의 장입물 공장 각각으로부터 고로에 연계된 장입물 저장소로 이송 중인 장입물에 관하여 일정 시간당 이송량을 나타내는 볼륨 정보를 생성하는 벨트 이송 계측부; 및
상기 장입물의 볼륨 정보에 기초하여, 상기 복수의 장입물 공장 각각으로부터 상기 장입물 저장소에 이송되어 적층되는 각 장입물의 적층 정보를 계산하는 프로파일링부를 포함하고,
상기 프로파일링부는
최종 저장소로 입조된 장입물 볼륨 정보를 상기 벨트 이송 계측부로부터 수신하는 계측 통신 인터페이스;
상기 계측 통신 인터페이스를 통해 수신받은 장입물 볼륨 입조 정보에 기초하여 이벤트를 생성하는 입조 이벤트 생성기;
장입물의 입조 이벤트와 절출 이벤트에 기초하여 저장소 내 장입물의 적층 구조의 변화 정보를 생성하는 입조/절출 이벤트 처리기
저장소의 장입물 볼륨량에 따른 입조 이벤트 및 절출 이벤트 처리시 적층 구조를 보정하는 입조/절출 보정기
장입물의 절출 시작과 종료에 대한 이벤트를 생성하는 절출 이벤트 생성기
고로의 장입물 절출과 관련된 조업 정보를 수신하는 고로 조업 통신 인터페이스;
상기 고로 조업 통신 인터페이스로부터 수신된 조업 정보를 저장하는 고로 절출 조업 정보 수집기; 및
저장소의 프로파일링 정보를 외부에 전달하는 HMI 통신 인터페이스
를 포함하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항 또는 제10항에 있어서,
상기 장입물은 연/원료, 석탄 또는 코크스 중 하나인 장입물 프로파일링 장치.
제6항 또는 제10항에 있어서,
상기 벨트 이송 계측부는 복수의 장입물 공장 각각으로부터 복수의 장입물 저장소로 이송 중인 각 장입물의 볼륨 정보를 생성하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항 또는 제10항에 있어서,
상기 프로파일링부는 상기 복수의 장입물 공장 각각으로부터 이송되어 복수의 장입물 저장소 중 적어도 하나에 혼입되는 각 장입물의 적층 정보를 계산하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항 또는 제10항에 있어서,
상기 벨트 이송 계측부는 일정 기간당 복수의 장입물 공장 각각 장입물 생산량과 복수의 계측 센서 각각의 상기 일정 기간당 볼륨 정보에 기초하여, 상기 복수의 계측 센서 각각의 영점을 조정하는 장입물 프로파일링 장치.
제6항 또는 제10항에 있어서,
상기 프로파일링부는 일정 기간당 각 장입물 저장소의 장입물 입조량 대비 장입물의 변화량과 일정 기간당 각 장입물 저장소의 장입물 절출량 대비 장입물의 변화량에 기초하여 각 장입물 저장소의 장입물 변화량을 계산하는 장입물 프로파일링 장치.