KR101859639B1 - 소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따른, 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템은, 온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 소결광 온도 검출부; 상기 쿨러의 제1 회전속도를 검출하는 쿨러 속도 검출부; 상기 쿨러 팬으로 흡입되는 대기 온도를 검출하는 대기 온도 검출부; 강우 발생에 따른 강우량을 검출하는 강우량 검출부; 및 소정 평균계산 시간 동안 검출된 상기 소결광 온도의 온도 평균값으로 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하고, 상기 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 온도 제어부를 포함한다.

Description

소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SINTERING COOLER TEMPERATURE CONTROL}

본 발명은 소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소결 쿨러에서 배출되는 소결광의 온도를 자동으로 제어하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 소결기에서의 소결 공정은 장입된 배합원료를 점화로에서 약 1200도의 고온으로 표면 착화한 후 메인 블로워에서 강제흡입에 의해 소성시켜 소결광을 생산한다.

그리고, 소성이 완료된 소결광의 온도는 약1500도에 달하며 소결 쿨러로 장입된다.

소결 쿨러는 장입된 소결광을 냉각시키기 위해 쿨러 팬을 통해 대기를 강제로 흡입 하부에 흡입 함으로써 소결광을 약110도이하로 냉각시킨다.

예컨대, 도 1은 종래의 고온의 소결광을 냉각시키기 위한 소결 쿨러의 냉각 구조를 개략적으로 나타낸다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 소결 쿨러의 냉각장치는 소결이 완료된 고온의 소결광이 쿨러(10)에 적재되면 쿨러팬(20)으로 쿨러(10)의 하부에서 냉풍을 불어넣어 강제로 냉각한다.

이후, 냉각된 소결광은 쿨러(10)를 회전시키면서 쿨러 스크래퍼(40)를 이용하여 하부 벨트 컨베이어(Belt Conveyor, 50)로 배출 되는 공정이 이루어진다.

종래에는 쿨러(10)에 적재된 고온의 소결광을 냉각 시키기 위해 쿨러팬(20)출력 측에 양압을 검출하고, 이를 운전자가 설정한 목표 값과 비교하여 쿨러팬 모터(20-1)의 속도를 제어하고 있다.

이 때, 쿨러팬(20)의 회전속도는 운전자의 경험에 의존한 상기 목표 값의 설정으로 수동으로 조절되며, 소결광의 온도 온도가 올라가면 쿨러팬(20)의 회전속도를 올리고 온도가 낮아지면 상기 회전 속도를 내리는 작업을 수행하고 있다.

그러나, 쿨러팬(20)의 회전속도가 낮은 상태로 운전 중 조업 상황변동 및 쿨러(10)의 회전속도가 상승 시 고온 소결광의 냉각을 위한 체류시간이 짧아져 냉각이 덜된 고온의 소결광 및 적열광이 배출되어 하부 벨트 컨베이어(50) 및 우레탄 재질의 스크린 매트가 소손 되는 문제가 있다.

이러한 문제를 방지하고자 운전자는 임의로 쿨러팬 모터(20-1)의 회전속도를 항상 높게 운전하고 있어 전력낭비 및 과다 풍량에 의한 환경오염 등의 문제가 발생되고 있다.

또한, 우천시 쿨러팬(20)의 흡입구 및 개방된 소결 쿨러(10)의 상부로 빗물이 유입되어 냉각효율이 증가하는 상황에서도 쿨러팬 모터(20-1)는 회전속도의 조정 없이 과도한 냉각 운전되고 있어 또 다른 전력 낭비의 문제점이 발생하고 있다.

본 발명의 실시 예는 소결광의 냉각 시 조업 상황변동 및 외부환경 변화에 대응하여 쿨러에서 배출되는 소결광의 온도를 효율적으로 제어함으로써 적열광 배출 방지 및 전력 낭비를 방지하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템은, 온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 소결광 온도 검출부; 상기 쿨러의 제1 회전속도를 검출하는 쿨러 속도 검출부; 상기 쿨러 팬으로 흡입되는 대기 온도를 검출하는 대기 온도 검출부; 강우 발생에 따른 강우량을 검출하는 강우량 검출부; 및 소정 평균계산 시간 동안 검출된 상기 소결광 온도의 온도 평균값으로 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하고, 상기 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 온도 제어부를 포함한다.

또한, 상기 소결광 온도 검출부는, 상기 소결광 온도를 적어도 하나의 비접촉식 온도계(Pyrometer)를 통해 검출할 수 있다.

또한, 상기 온도계는, 휘도의 온도 변화를 측정하는 광 온도계, 복사 에너지의 온도 변화를 측정하는 복사 온도계 및 복사광의 색 온도 변화를 측정하는 색 온도계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 소결광 온도 검출부는, 상기 소결광이 배출되는 벨트 컨베이어 상에 설치된 온도계를 통해 상기 소결광 온도를 검출하거나, 쿨러 스크래퍼가 설치된 상기 쿨러의 배출구의 위치에서 상기 벨트 컨베이어로 배출되기 이전의 상기 소결광 온도를 검출할 수 있다.

또한, 상기 온도 제어부는, 상기 소정 평균계산 시간을 설정하여 상기 온도 평균값을 산출하는 평균온도 산출 모듈; 상기 온도 평균값에 기초하여 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 상기 비율 값을 산출하는 비율 산출 모듈; 상기 쿨러의 제1 회전속도 변동에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 제1 상하한 제어 모듈; 상기 대기 온도의 변동에 따라 상기 비율 값의 상기 상하한 제어 값을 변경하는 제2 상하한 제어 모듈; 및 상기 강우량의 변동에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 제3 상하한 제어 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상하한 제어 값의 변경은, 상한과 하한의 차이를 일정한 값으로 유지하면서 상기 상한과 하한 각각을 변경할 수 있다.

또한, 상기 온도 제어부는, 상기 소정 평균계산 시간 동안 검출된 쿨러의 제1 회전속도 평균값, 대기 온도 평균값 및 강수량 평균값 중 적어도 하나를 산출하여 상기 상하한 제어 값을 변경할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템의 소결 쿨러 온도 제어 방법은, a) 온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 단계; b) 소정 평균계산 시간 동안 누적된 상기 소결광 온도의 온도 평균값을 산출하는 단계; c) 상기 온도 평균값에 기초하여 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하는 단계; 및 d) 상기 쿨러를 회전시키는 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하여 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도를 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 쿨러의 제1 회전속도가 증가할수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 쿨러의 제1 회전속도가 감소할수록 상기 상하한 제어 값을 하강시킬 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 대기 온도가 올라갈수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 대기 온도가 내려갈수록 상기 상하한 제어 값을 하강시킬 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 강우량이 증가할수록 상기 상하한 제어 값을 하강시키고, 상기 강우량이 감소할수록 상기 상하한 제어 값을 상승시킬 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 비율 값의 상하한 제어 값 변경이 완료된 비율 값을 최종 출력 값으로 인버터 구동을 통한 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도를 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따른, 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템은, 온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 소결광 온도 검출부; 상기 쿨러의 제1 회전속도를 검출하는 쿨러 속도 검출부; 상기 쿨러 팬으로 흡입되는 대기 온도를 검출하는 대기 온도 검출부; 강우 발생에 따른 강우량을 검출하는 강우량 검출부; 및 실시간으로 검출된 상기 소결광 온도로 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하고, 상기 쿨러의 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 온도 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 쿨러에서 배출되는 소결광의 온도에 따른 쿨러 팬 모터의 회전속도를 상하한 허용범위의 비율로 제어함으로써 조업상황 변동으로 배출되는 소결광의 온도 변화에 따라 적응된 냉각제어를 자동으로 조절할 수 있다.

또한, 쿨러의 회전속도 변동에 따라 대응된 냉각 제어로 적열광이 배출되는 것을 방지함으로써 벨트 컨베이어와 스크린 매트의 소손을 방지할 수 있다.

그리고, 외부환경 변화에 대응된 냉각제어로 쿨러에서 배출되는 소결광의 온도를 효율적으로 제어함으로써 전력 낭비 및 과다 풍량에 의한 환경오염을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 고온의 소결광을 냉각시키기 위한 소결 쿨러의 냉각 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 온도 제어부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서, 제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.

첨부된 도 2를 참조하면, 먼저 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러는 소결이 완료된 고온의 소결광을 냉각시키는 장치로써 쿨러(10), 쿨러 팬(20), 쿨러 구동 모터(30), 쿨러 스크래퍼(40), 벨트 컨베이어(50) 및 인버터(60)을 포함한다.

쿨러(Cooler)(10)는 소결이 완료된 고온의 적열 소결광이 상부로부터 적재되는 용기로써 소정 온도로 냉각된 소결광을 쿨러 스크래퍼(40)를 통해 벨트 컨베이어(50)로 배출한다.

쿨러(10)는 상기 소결광을 냉각하는 동안 하부를 지지하는 턴테이블 레일에 설치된 쿨러 구동 모터(30)에 의해서 연속적으로 회전할 수 있다.

쿨러 팬(20)은 쿨러 팬 모터(20-1)에 의해 회전하여 쿨러(10)의 하부로부터 냉풍을 불어넣어 상기 소결광을 냉각한다.

이 때, 쿨러(10) 하부로부터 유입된 공기는 쿨러(20)의 면상에 형성된 다수의 공기구멍을 통해 상기 소결광으로 공급 후 대기로 배출되며, 쿨러 팬(20)의 회전속도에 따른 냉풍의 압력으로 냉각속도가 조절될 수 있다.

쿨러 팬 모터(20-1)는 정지 상태인 0%에서부터 최대 100%까지 비율적으로 회전속도로 제어될 수 있다.

이하, 쿨러 팬(20)의 회전속도를 제어한다는 것은 실질적으로 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도를 제어하는 것과 동일한 의미를 가지며, 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도는 온도 제어 시스템(100)의 인버터(60) 제어로 결정된다.

그러므로, 쿨러(10)에 장입된 소결광의 냉각을 제어함에 있어서 쿨러(10)의 회전속도가 상승하는 등의 조업 상황변동 및 외부환경 변화에 대응하여 전력 낭비 없이 쿨러(10)에서 배출되는 소결광의 온도를 효율적으로 제어하는 동작은 이하 설명되는 온도 제어 시스템(100)에 의해 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 시스템(100)은 소결광 온도 검출부(110), 쿨러 속도 검출부(120), 대기 온도 검출부(130), 강우량 검출부(140) 및 온도 제어부(150)를 포함한다.

소결광 온도 검출부(110)는 온도계를 통해 쿨러(10)에서 배출되는 소결광 온도를 검출하여 온도 제어부(150)로 제공한다.

상기 소결광 온도는 냉각이 덜된 적열 소결광(적열광)이 배출되면 하부 벨트 컨베이어(50) 및 우레탄 재질의 스크린 매트가 소손 될 수 있으므로 소정 허용 범위 이내의 소결광 온도 조절을 위한 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수로 활용 될 수 있다.

소결광 온도 검출부(110)는 쿨러(10)에서 배출되는 소결광 온도를 적어도 하나의 비접촉식 온도계(Pyrometer)를 통해 검출할 수 있다.

예컨대, 소결광 온도 검출부(110)는 벨트 컨베이어(50) 상에 설치된 온도계를 통해 소결광 온도를 검출하거나, 쿨러 스크래퍼(40)가 설치된 쿨러(10) 배출구의 위치에서 벨트 컨베이어(50)로 배출되기 이전의 소결광 온도를 검출할 수 있다.

상기 온도계는 휘도의 온도 변화를 측정하는 광 온도계, 복사 에너지의 온도 변화를 측정하는 복사 온도계 및 복사광의 색 온도 변화를 측정하는 색 온도계 등일 수 있다.

쿨러 속도 검출부(120)는 쿨러 구동 모터(30)의 구동에 따른 쿨러 회전속도 를 검출하여 온도 제어부(150)로 제공한다.

쿨러(10)의 회전속도가 상승 할 수록 고온 소결광의 냉각을 위한 쿨러(10)내 체류시간이 짧아지므로 냉각속도 조절을 위한 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수로 활용될 수 있다.

대기 온도 검출부(130)는 소결 쿨러가 설치된 주변의 대기 온도를 검출하여 온도 제어부(150)로 제공한다.

상기 대기 온도는 쿨러 팬(20)으로 흡입되는 대기 온도가 높을 수록 냉각성능(냉각속도)가 떨어지므로 냉각속도 조절을 위한 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수로 활용 될 수 있다.

강우량 검출부(140)는 강우량 센서를 통해 강우 발생 여부 및 그 강우량을 검출하여 온도 제어부(150)로 제공한다.

상기 강우량은 우천시 쿨러 팬(20)의 흡입구 및 개방된 쿨러(10)의 상부로 빗물이 유입되어 냉각효율이 증가할 수 있으므로 냉각속도 조절을 위한 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수로 활용 될 수 있다.

온도 제어부(150)는 상기 각부에서 수집되는 소결광 온도, 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강우량에 기초하여 소결 쿨러의 안정적이고 효율적인 냉각을 위한 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도를 제어한다.

온도 제어부(150)는 소정 시간 동안 검출된 상기 소결광 온도의 온도 평균값으로 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출한다.

그리고, 온도 제어부(150)는 상기 쿨러 회전 속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 값을 변경하여 최종 출력된 값으로 인버터(60)를 구동하여 쿨러 팬(20)의 회전속도를 자동으로 연속 제어할 수 있다.

한편, 아래의 도 3을 통해 소결 쿨러에서 정상적인 소결광 절출작업 중 적열광 배출을 방지하면서 전력절감 및 과 풍량에 의한 환경오염의 문제점을 개선할수 있는 온도 제어부(150)에 대해서 구제적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 온도 제어부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 온도 제어부(150)는 평균온도 산출 모듈(151), 비율 산출 모듈(152), 제1 상하한 제어 모듈(153), 제2 상하한 제어 모듈(154) 및 제3 상하한 제어 모듈(155)을 포함한다.

평균온도 산출 모듈(151)은 사전에 소정 평균계산 시간을 설정하고, 소결광 온도 검출부(110)에서 검출된 소결광 온도를 수신하면 상기 소정 평균계산 시간 동안 누적된 소결광 온도의 온도 평균값을 산출하여 비율 산출 모듈(152)로 입력한다.

비율 산출 모듈(152)은 상기 온도 평균값에 기초하여 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출한다.

여기서, 상기 비율 값은 상기 온도 평균값에 따라서 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도를 일정 허용범위를 갖는 상하한 제어 값으로 비율적으로 제어하기 위한 값을 의미한다.

예컨대, 비율 산출 모듈(152)은 제1 소정 시간 동안 산출된 제1 온도 평균값에 따라서 20%의 허용범위를 갖는 40% ~ 60%의 상하한 제어 값으로 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도를 제어하기 위한 제1 비율 값을 산출 할 수 있다.

그리고, 비율 산출 모듈(152)은 제2 소정 시간 동안 산출된 제2 온도 평균값이 이전의 상기 제1 온도 평균값에 비해 올라간 경우, 상기 제2 온도 평균값에 따라서 상승된 50% ~ 70%의 상하한 제어 값으로 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도를 제어하기 위한 제2 비율 값을 산출 할 수 있다.

이와 반대로, 비율 산출 모듈(152)은 상기 제2 온도 평균값이 이전의 상기 제1 온도 평균값에 비해 내려간 경우, 상기 제2 온도 평균값에 따라서 하강된 30% ~ 50%의 상하한 제어 값으로 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도를 제어하기 위한 제2 비율 값을 산출 할 수 있다. 이처럼 상기 상하한 제어 값의 상승 및 하강은 상기 일정 허용범위(예; 20%)를 유지한 채로 변경된다.

또한, 비율 산출 모듈(152)은 상기 온도 평균값에 한정되지 않고 실시간으로 검출되는 소결광 온도에 대한 비율 값을 산출할 수 있다.

이를 위해, 비율 산출 모듈(152)은 미리 소결광 온도 및 상기 온도 평균에 대한 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도의 비율 제어를 위한 데이터와 프로그램을 포함할 수 있다.

여기서, 비율 산출 모듈(152)이 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도를 특정 속도(RPM)로 제어하지 않고 상한 내지 하한의 소정 허용범위의 값을 설정하는 이유는 만약의 소결광 온도 검출과정에서 오류가 발생하더라도 상하한 허용 범위의 제어 폭을 가지므로 안정적인 냉풍 공급을 위한 회전속도를 유지할 수 있기 때문이다.

즉, 소결광의 온도 검출이나 그 온도 평균 값을 산출하는 과정에서 극단적인 오류가 발생하는 비상상황에서도 쿨러 팬 모터(20-1) 회전속도의 극단적인 변동 없이 허용된 범위에서의 안정적인 냉각제어를 유지할 수 있는 이점이 있다.

제1 상하한 제어 모듈(153)은 비율 산출 모듈(152)에서 산출된 상기 비율 값이 쿨러 속도 검출부(120)에서 입력된 쿨러 회전속도의 변동에 따라 변경된 제1 상하한 제어 값을 갖도록 변경한다.

제1 상하한 제어 모듈(153)은 상기 쿨러 회전속도가 증가할수록 상기 제1 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 쿨러 회전속도가 감소할수록 상기 제1 상하한 제어 값을 하강시킬 수 있다.

이 때, 제1 상하한 제어 모듈(153)은 상기 입력된 쿨러 회전속도에 변동이 없으면, 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수가 발생되지 않은 것으로 판단하여 상기 상기 비율 값을 변경 하지 않는다.

제2 상하한 제어 모듈(154)은 입력된 비율 값이 대기 온도 검출부(130)에서 입력된 대기 온도 변동에 따라 변경된 제2 상하한 제어 값을 갖도록 변경한다.

제2 상하한 제어 모듈(154)은 상기 대기 온도가 올라갈수록 상기 제2 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 대기 온도가 내려갈수록 상기 제2 상하한 제어 값을 하강시킬 수 있다.

이 때, 제2 상하한 제어 모듈(154)은 상기 입력된 대기 온도에 변동이 없으면, 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수가 발생되지 않은 것으로 판단하여 상기 상기 비율 값을 변경 하지 않는다.

제3 상하한 제어 모듈(155)은 입력된 비율 값이 강우량 검출부(140)에서 입력된 강우량 변동에 따라 변경된 제3 상하한 제어 값을 갖도록 변경한다.

제3 상하한 제어 모듈(155)은 강우량이 입력되지 않거나 입력된 강우량이 '0'이면 비가 내리지 않는 것으로 판단할 수 있다.

제3 상하한 제어 모듈(155)은 상기 강우량이 증가할수록 상기 제3 상하한 제어 값을 하강시키고, 상기 강우량이 감소할수록 상기 제3 상하한 제어 값을 상승시킬 수 있다.

이 때, 제3 상하한 제어 모듈(155)은 상기 강우량에 변동이 없으면, 쿨러 팬(20)의 회전속도 제어 변수가 발생되지 않은 것으로 판단하여 상기 상기 비율 값을 변경 하지 않는다.

이상의 설명에서, 상기 제1 내지 제3 상하한 제어 모듈(153, 154, 155)은 각각 비율 산출 모듈(152)에서 산출된 비율 값을 직접 입력 받거나 타 상하한 제어 모듈에서 처리된 비율 값을 입력 받아 처리할 수 있다.

그러므로, 이들을 포함하는 온도 제어부(150)는 소결광 온도의 온도 평균값으로 산출된 비율 값의 상하한 제어 값을 쿨러 회전 속도, 대기 온도 및 강우량의 변수를 단독 혹은 복합적으로 적용하여 변경된 최종 출력 값으로 인버터(60)를 구동한다.

한편, 전술한 소결 쿨러 온도 제어 시스템(100)의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 방법을 설명한다.

다만, 앞서 설명된 소결 쿨러 온도 제어 시스템(100)을 설명의 편의상 각 부의 구성으로 세분화하여 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 각 부의 기능을 하드웨어, 소프트웨어 및 메모리 등을 포함하는 하나의 시스템으로 통합 수 있다.

그러므로, 이하 설명되는 소결 쿨러 온도 제어 방법을 설명함에 있어서 그 주체를 온도 제어 시스템(100)으로 하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소결 쿨러 온도 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 온도 제어 시스템(100)은 온도계를 통해 쿨러(10)에서 배출되는 소결광 온도를 검출한다(S101).

온도 제어 시스템(100)은 소정 평균계산 시간에 도달할 때까지 검출된 상기 소결광 온도를 누적하고(S102; 아니오), 상기 평균계산 시간 설정에 따른 소정 시간에 도달하면(S102; 예), 상기 소정 평균계산 시간 동안 누적된 소결광 온도의 평균 온도값을 산출한다(S103).

온도 제어 시스템(100)은 상기 온도 평균값에 기초하여 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출한다(S104).

상기 비율 값은 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도를 일정 허용범위 내에서 비율적으로 제어하기 위한 상하한 제어 값을 포함한다.

온도 제어 시스템(100)은 쿨러 회전속도 변동을 검출하면(S105; 예), 상기 쿨러 회전속도 변동에 따른 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경한다(S106).

이 때, 온도 제어 시스템(100)은 상기 쿨러 회전속도가 증가할수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 쿨러 회전속도가 감소할수록 상기 상하한 제어 값을 하강시킬 수 있다.

반면, 온도 제어 시스템(100)은 상기 쿨러 회전속도가 변동되지 않으면(S105; 아니오), 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하지 않는다.

또한, 온도 제어 시스템(100)은 대기 온도 변동을 검출하면(S107; 예), 상기 대기 온도 변동에 따른 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경한다(S108).

이 때, 온도 제어 시스템(100)은 상기 대기 온도가 올라갈수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 대기 온도가 내려갈수록 상기 상하한 제어 값을 하강시킬 수 있다.

반면, 온도 제어 시스템(100)은 상기 대기 온도가 변동되지 않으면(S107; 아니오), 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하지 않는다.

또한, 온도 제어 시스템(100)은 강수량 변동을 검출하면(S109; 예), 상기 강수량 변동에 따른 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경한다(S110).

이 때, 온도 제어 시스템(100)은 상기 강우량이 증가할수록 상기 상하한 제어 값을 하강시키고, 상기 강우량이 감소할수록 상기 상하한 제어 값을 상승시킬 수 있다.

반면, 온도 제어 시스템(100)은 상기 강수량이 변동되지 않으면(S109; 아니오), 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하지 않는다.

온도 제어 시스템(100)은 상기 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강수량의 변수에 따른 상기 비율 값의 상하한 제어 값 변경이 완료된 최종 출력 값으로 인버터(60) 구동을 통한 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도를 제어한다(S111).

이 때, 상기 최종 출력 값은 상기 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강수량 중 적어도 하나의 변동에 따라 단독 혹은 복합적으로 변경된 상하한 제어 값을 가질 수 있다.

또한, 상기 최종 출력 값은 상기 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강수량이 모두 변동되지 않은 경우 상기 S104 단계의 온도 평균값에 기초하여 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도 제어를 위해 산출된 비율 값으로 결정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 쿨러(10)에서 배출되는 소결광의 온도에 따른 쿨러 팬 모터의 회전속도를 상하한 허용범위의 비율로 제어함으로써 조업상황 변동 등의 소결광 온도 변화에 따라 자동으로 연속적인 냉각제어를 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 쿨러의 회전속도 변동에 따라 대응된 냉각 제어로 적열광이 배출되는 것을 방지함으로써 벨트 컨베이어와 스크린 매트의 소손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 외부환경 변화에 대응된 냉각제어로 쿨러에서 배출되는 소결광의 온도를 효율적으로 제어함으로써 전력 낭비 및 과다 풍량에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.

예컨대, 도 3에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 상기 비율 값을 일정 허용범위(예; 20%)의 상하한 제어 값(예; 40% ~ 60%)을 갖고, 상기 상하한 제어 값의 변경도 상기 일정 허용범위(예; 20%)를 유지한 채로 변경(예; 30% ~ 50% 또는 50% ~ 70%)할 수 있는 것으로 설명하였다.

그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 비율 값을 일정 허용범위(예; 20%)의 상하한 제어 값(예; 40% ~ 60%)을 갖도록 하되, 상기 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강수량의 각 변수에 따른 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도를 상기 일정 허용범위(예; 20%) 내에서만 변경되도록 할 수 있다.

예를 들면, 위와 같이 상기 비율 값이 40% ~ 60% 상하한 제어 값을 갖는 경우 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도는 중간 값인 50%로 제어될 수 있다. 이 때, 상기 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강수량 중 어느 하나가 변동하면 상기 상하한 제어 값을 변동하는 것이 아닌 상기 회전속도는 20% 허용범위 내에서만 변경될 수 있다.

즉, 상기 어느 하나의 변동에 따라 실질적인 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도를 상기 50%에서 60%까지 상승시키거나 상기 50%에서 40%까지 하강하도록 변경하여 회전속도를 제어할 수 있다.

또한, 온도 제어부(150)는 상기 쿨러 회전속도, 대기 온도 및 강수량의 각 변수도 상기 온도 평균값과 마찬가지로 상기 소정 평균계산 시간에 각각 검출된 평균값을 구하여 적용할 수 있다.

즉, 상기 소정 평균계산 시간 동안의 쿨러 회전속도 평균값, 대기 온도 평균값 및 강수량 평균값을 산출하여 그 변동에 따른 쿨러 팬 모터(20-1)의 회전속도가 변경되도록 제어할 수 있다.본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 쿨러 20: 쿨러 팬
20-1: 쿨러 팬 모터 30: 쿨러 구동 모터
40: 쿨러 스크래퍼 50: 벨트 컨베이어
60: 인버터 100: 온도 제어 시스템
110: 온도 검출부 120: 쿨러 속도 검출부
130: 대기 온도 검출부 140: 강우량 검출부
150: 온도 제어부 151: 평균온도 산출모듈
152: 비율 산출 모듈 153: 제1 상하한 제어 모듈
154: 제2 상하한 제어 모듈 155: 제3 상하한 제어 모듈

Claims (13)

1. 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템에 있어서,
   온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 소결광 온도 검출부;
   상기 쿨러의 제1 회전속도를 검출하는 쿨러 속도 검출부;
   상기 쿨러 팬으로 흡입되는 대기 온도를 검출하는 대기 온도 검출부;
   강우 발생에 따른 강우량을 검출하는 강우량 검출부; 및
   소정 평균계산 시간 동안 검출된 상기 소결광 온도의 온도 평균값으로 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하고, 상기 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 온도 제어부
   를 포함하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 소결광 온도 검출부는,
   상기 소결광 온도를 적어도 하나의 비접촉식 온도계(Pyrometer)를 통해 검출하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 온도계는,
   휘도의 온도 변화를 측정하는 광 온도계, 복사 에너지의 온도 변화를 측정하는 복사 온도계 및 복사광의 색 온도 변화를 측정하는 색 온도계 중 적어도 하나를 포함하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 소결광 온도 검출부는,
   상기 소결광이 배출되는 벨트 컨베이어 상에 설치된 온도계를 통해 상기 소결광 온도를 검출하거나, 쿨러 스크래퍼가 설치된 상기 쿨러의 배출구의 위치에서 상기 벨트 컨베이어로 배출되기 이전의 상기 소결광 온도를 검출하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도 제어부는,
   상기 소정 평균계산 시간을 설정하여 상기 온도 평균값을 산출하는 평균온도 산출 모듈;
   상기 온도 평균값에 기초하여 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 상기 비율 값을 산출하는 비율 산출 모듈;
   상기 쿨러의 제1 회전속도 변동에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 제1 상하한 제어 모듈;
   상기 대기 온도의 변동에 따라 상기 비율 값의 상기 상하한 제어 값을 변경하는 제2 상하한 제어 모듈; 및
   상기 강우량의 변동에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 제3 상하한 제어 모듈을 포함하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 상하한 제어 값의 변경은,
   상한과 하한의 차이를 일정한 값으로 유지하면서 상기 상한과 하한 각각을 변경하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도 제어부는,
   상기 소정 평균계산 시간 동안 검출된 쿨러의 제1 회전속도 평균값, 대기 온도 평균값 및 강수량 평균값 중 적어도 하나를 산출하여 상기 상하한 제어 값을 변경하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.
8. 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템의 소결 쿨러 온도 제어 방법에 있어서,
   a) 온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 단계;
   b) 소정 평균계산 시간 동안 누적된 상기 소결광 온도의 온도 평균값을 산출하는 단계;
   c) 상기 온도 평균값에 기초하여 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하는 단계; 및
   d) 상기 쿨러를 회전시키는 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하여 상기 쿨러 팬의 회전속도를 제어하는 단계를 포함하되,
   상기 d) 단계는 상기 쿨러의 제1 회전속도가 증가할수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 쿨러의 제1 회전속도가 감소할수록 상기 상하한 제어 값을 하강시키는 소결 쿨러 온도 제어 방법.
9. 삭제
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 대기 온도가 올라갈수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키고, 상기 대기 온도가 내려갈수록 상기 상하한 제어 값을 하강시키는 소결 쿨러 온도 제어 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 강우량이 증가할수록 상기 상하한 제어 값을 하강시키고, 상기 강우량이 감소할수록 상기 상하한 제어 값을 상승시키는 소결 쿨러 온도 제어 방법.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 비율 값의 상하한 제어 값 변경이 완료된 비율 값을 최종 출력 값으로 인버터 구동을 통한 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도를 제어하는 소결 쿨러 온도 제어 방법.
13. 쿨러에 적재된 적열 소결광을 쿨러 팬의 공기로 냉각하여 배출하는 소결 쿨러의 온도 제어 시스템에 있어서,
    온도계를 통해 상기 쿨러에서 배출되는 소결광 온도를 검출하는 소결광 온도 검출부;
    상기 쿨러의 제1 회전속도를 검출하는 쿨러 속도 검출부;
    상기 쿨러 팬으로 흡입되는 대기 온도를 검출하는 대기 온도 검출부;
    강우 발생에 따른 강우량을 검출하는 강우량 검출부; 및
    실시간으로 검출된 상기 소결광 온도로 상기 쿨러 팬의 제2 회전속도 제어를 위한 비율 값을 산출하고, 상기 쿨러의 제1 회전속도, 대기 온도 및 강우량 중 적어도 하나의 제어 변수에 따라 상기 비율 값의 상하한 제어 값을 변경하는 온도 제어부
    를 포함하는 소결 쿨러 온도 제어 시스템.

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