KR101978053B1 - 소결광 제조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결광 제조장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 소결광 제조장치는, 소결광의 성분 분석결과를 입력받는 입력부; 부원료별 투입량과 부원료별 성분값을 저장하는 저장부; 및 부원료별 투입량에 기초하여 산출한 목표 염기도와 입력부로부터 입력된 성분 분석결과에 기초하여 산출한 분석 염기도 간의 염기도 편차에 따라 부원료별 성분값을 역추적하여 부원료별 투입량을 재산정하고, 재산정된 부원료별 투입량으로 소결공정을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소결광 제조장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SINTERED ORE}

본 발명은 소결광 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소결광 제조공정에서 성분 분석결과로부터 역추적한 부원료별 성분값을 기반으로 투입량을 조절하여 소결광의 염기도 적중률을 높일 수 있도록 하는 소결광 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 소결광은 일반적으로 철광석, 사문암, 규석, 석회석, 잡원료 및 소결열원인 코크스를 혼합기(Mixer)에서 혼합한 후 수분을 첨가, 조립화(造立化)하여 소결기에 장입하고 점화로에서 배합원료 표층에 착화시킨 후, 소결기 하부의 흡입닥트(Suction Duct)에서 공기를 흡입하면 연료인 코크스의 연소에 의해 1300-1400℃까지 온도가 상승되면서 배합원료가 강고한 결합을 이루는 소결체를 이룸으로써 제조된다.

DL(Dwight-Llyoyd)식 소결공정에서 미립의 철광석을 고로에 적합한 크기의 괴상의 소결광을 제조하기 위해 주원료인 철광석과, CaO 원으로 석회석, MgO 원으로 사문암, SiO2 원으로 규사 등의 부원료 및 연료로 코크스 또는 무연탄 등을 혼합하여 사용한다.

이때 목표하는 성분 중 소결광 품질 및 고로 노황에 가장 큰 영향을 미치는 인자가 소결광의 염기도 및 슬래그볼륨이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0002217호(2014.01.08. 공개, 소결광 제조방법)에 개시되어 있다.

일 측면에 따른 본 발명의 목적은 소결광 제조공정에서 성분 분석결과로부터 역추적한 부원료별 성분값을 기반으로 투입량을 조절하여 소결광의 염기도 적중률을 높일 수 있도록 하는 소결광 제조장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 소결광 제조장치는, 소결광의 성분 분석결과를 입력받는 입력부; 부원료별 투입량과 부원료별 성분값을 저장하는 저장부; 및 부원료별 투입량에 기초하여 산출한 목표 염기도와 입력부로부터 입력된 성분 분석결과에 기초하여 산출한 분석 염기도 간의 염기도 편차에 따라 부원료별 성분값을 역추적하여 부원료별 투입량을 재산정하고, 재산정된 부원료별 투입량으로 소결공정을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제어부는 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 가중치를 부여하여 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제어부는 부원료별 투입량 조절범위를 각각 설정하여 부원료별 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제어부는 저장부에 저장된 부원료별 성분값과 부원료별 투입량을 역추적한 부원료별 성분값과 재산정한 부원료별 투입량으로 갱신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 소결광 제조방법은, 제어부가 부원료별 투입량에 기초하여 목표 염기도를 산출하는 단계; 제어부가 부원료별 투입량에 따라 생산된 소결광의 성분 분석결과를 입력받아 소결광의 성분 분석결과에 기초하여 분석 염기도를 산출하는 단계; 제어부가 목표 염기도와 분석염기도 간의 염기도 편차에 따라 부원료별 성분값을 역추적하는 단계; 제어부가 역추적한 부원료별 성분값에 기초하여 부원료별 투입량을 재산정하는 단계; 및 제어부가 재산정된 부원료별 투입량에 따라 소결공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 부원료별 투입량을 재산정하는 단계는, 제어부가 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 가중치를 부여하여 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 부원료별 투입량을 재산정하는 단계는, 제어부가 부원료별 투입량 조절범위를 각각 설정하여 부원료별 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제어부가 저장부에 저장된 부원료별 성분값과 부원료별 투입량을 역추적한 부원료별 성분값과 재산정한 부원료별 투입량으로 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 소결광 제조장치 및 방법은 소결광 제조공정에서 성분 분석결과로부터 역추적한 부원료별 성분값을 기반으로 투입량을 조절하여 최적화함으로써 소결광의 염기도 적중률을 높여 품질편차를 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조장치에서 부원료별 성분값과 투입량을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소결광 제조장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조장치에서 부원료별 성분값과 투입량을 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조장치는, 입력부(10), 저장부(30) 및 제어부(20)를 포함할 수 있다.

입력부(10)는 소결광의 성분 분석결과를 입력받을 수 있다.

또한, 소결광 공정에 투입되는 주원료인 철광석과 부원료인 석회석, 생석회, 규사 및 니켈슬래그 등의 성분값을 입력받을 수 있다.

이와 같이 입력된 부원료별 성분값은 저장부(30)에 도 2와 같이 저장될 수 있다.

즉, 부원료별 메이커별 CaO, SiO2, MgO의 성분비가 각각 저장될 수 있다.

또한, 부원료별 메이커별 품질에 따라 각 성분값의 함유정도에 대한 신뢰도가 포함될 수도 있다.

저장부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 부원료별 투입량과 부원료별 성분값을 저장할 수 있다.

여기서 부원료별 투입량은 이전 소결공정에서 투입된 투입량의 이력을 포함할 수 있다.

또한, 저장부(30)에 부원료별 메이커별 품질에 따라 각 성분값의 함유정도에 대한 신뢰도를 저장할 수도 있다.

제어부(20)는 부원료별 투입량에 기초하여 산출된 목표 염기도와 입력부(10)로부터 입력된 성분 분석결과에 기초하여 산출한 분석 염기도를 비교하고, 목표 염기도와 분석 염기도 간의 염기도 편차에 따라 부원료별 성분값을 역추적하여 부원료별 투입량을 재산정하고, 재산정된 부원료별 투입량으로 소결공정을 수행한다.

제어부(20)는 주원료인 철광석과 부원료인 석회석, 생석회, 규사 및 니켈슬래그 등과 연료인 코크스 또는 무연탄 등을 혼합하여 용융시켜 소결광을 제조하는 소결공정에서, 염기도의 적중률을 높이기 위해 적중률이 설정범위를 벗어난 경우 부원료별 성분값을 역추적하여 부원료별 성분값을 설정한 후 이를 기반으로 부원료별 투입량을 재산정한다.

즉, 부원료 자체의 성분이 불균질하여 부원료의 성분을 분석한 결과에 대해서도 불확실하기 때문에 이를 기반으로 투입량을 산정할 경우 성분 불균질에 의해 염기도의 적중률에 차이가 발생하게 된다.

여기서, 염기도는 CaO(%)/SiO2(%)로 계산되며 소결광 강도 및 RDI(Reduction Degradatior Index ; 저온환원분화강도) 등 품질에 큰 영향을 미치며 고로 슬래그 성분의 주요 결정인자이다.

따라서 본 실시예에서는 제조된 소결광의 성분 분석결과를 통해 역추적한 부원료별 성분값을 기반으로 투입량을 재산정하여 염기도의 적중률을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

여기서 제어부(20)는 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 가중치를 부여하여 투입량을 재산정할 수 있다. 또한, 제어부(20)는 부원료별 투입량 조절범위를 각각 설정하여 부원료별 투입량을 재산정할 수도 있다.

즉, 제어부(20)는 부원료별 투입량을 재산정할 때 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 증감량을 다르게 설정할 수 있다.

한편, 제어부(20)는 저장부(30)에 저장된 부원료별 투입량과 부원료별 성분값을 역추적한 부원료별 성분값과 재산정한 부원료별 투입량으로 갱신함으로써, 공정을 반복함에 따라 투입량을 최적화하여 염기도 적중률을 높일 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 소결광 제조장치에 따르면, 소결광 제조공정에서 성분 분석결과로부터 역추적한 부원료별 성분값을 기반으로 투입량을 조절하여 최적화함으로써 소결광의 염기도 적중률을 높여 품질편차를 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 소결광 제조장치의 제어방법에서는 먼저, 제어부(20)가 소결공정에 투입된 부원료별 투입량에 기초하여 목표 염기도를 산출한다(S10).

또한, 제어부(20)는 부원료별 투입량에 따라 생산된 소결광의 성분 분석결과를 입력받는다(S20).

이후 제어부(20)는 S20 단계에서 입력된 소결광의 성분 분석결과에 기초하여 분석 염기도를 산출한다(S30).

S30 단계에서 분석 염기도를 산출한 후 제어부(20)는 목표 염기도와 분석 염기도 간의 염기도 편차가 설정값보다 큰지 비교한다(S40).

예를 들어, 목표 염기도의 ± 0.7 의 범위에 포함되는지 비교하여 염기도 적중률을 판단한다.

S40 단계에서 염기도 편차가 설정값 이하인 경우, 제어부(20)는 염기도 적중률이 높은 것으로 판단하고 현재의 부원료별 투입량으로 부원료별 투입량을 지시하여 소결공정을 수행한다(S80).

반면 S40 단계에서 염기도 편차가 설정값을 초과하는 경우, 제어부(20)는 염기도 적중률이 낮은 것으로 판단하고 제조된 소결광의 성분 분석결과를 역추적하여 부원료별 성분값을 결정한다(S50).

즉, 제어부(20)는 투입시 반영된 부원료별 성분값을 제조 후 분석한 소결광의 성분값으로부터 역추적하여 결정한 부원료별 성분값으로 갱신함으로써 부원료별 성분값의 균질성에 대한 오차를 반영할 수 있다.

S50 단계에서 부원료별 성분값을 역추적하여 결정한 후 제어부(20)는 역추적한 부원료별 성분값에 기초하여 부원료별 투입량을 재산정한다(S60).

S60 단계에서 부원료별 투입량을 재산정할 때, 제어부(20)는 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 가중치를 부여하여 투입량을 재산정할 수 있다. 또한, 제어부(20)는 부원료별 투입량 조절범위를 각각 설정하여 부원료별 투입량을 재산정할 수도 있다.

즉, 제어부(20)는 부원료별 투입량을 재산정할 때 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 증감량을 다르게 설정할 수 있다.

예를 들어 부원료의 성분값에 대한 신뢰도가 높은 부원료를 우선적으로 증감하여 투입량을 재산정한 후 신뢰도가 낮은 부원료는 오차범위 내에서 투입량을 증감하여 투입량을 재산정할 수도 있다.

S60 단계에서 부원료별 투입량을 재산정 한 후 제어부(20)는 저장부(30)에 저장된 부원료별 투입량과 부원료별 성분값을 역추적한 부원료별 성분값과 재산정한 부원료별 투입량으로 갱신함으로써 공정을 반복함에 따라 투입량을 최적화하여 염기도 적중률을 높일 수 있도록 한다(S70).

또한 제어부(20)는 S60 단계에서 재산정된 투입량으로 부원료별 투입량을 지시하여 소결공정을 수행한다(S80).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 소결광 제조방법에 따르면, 소결광 제조공정에서 성분 분석결과로부터 역추적한 부원료별 성분값을 기반으로 투입량을 조절하여 최적화함으로써 소결광의 염기도 적중률을 높여 품질편차를 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 입력부
20 : 제어부
30 : 저장부

Claims (8)

1. 소결광의 성분 분석결과를 입력받는 입력부;
   부원료별 투입량과 부원료별 성분값을 저장하는 저장부; 및
   상기 부원료별 투입량에 기초하여 산출한 목표 염기도와 상기 입력부로부터 입력된 상기 성분 분석결과에 기초하여 산출한 분석 염기도 간의 염기도 편차에 따라 상기 부원료별 성분값을 역추적하여 상기 부원료별 투입량을 재산정하고, 재산정된 상기 부원료별 투입량으로 소결공정을 수행하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 가중치를 부여하여 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 부원료별 투입량 조절범위를 각각 설정하여 상기 부원료별 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 저장부에 저장된 상기 부원료별 성분값과 상기 부원료별 투입량을 역추적한 상기 부원료별 성분값과 재산정한 상기 부원료별 투입량으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조장치.
   
5. 제어부가 부원료별 투입량에 기초하여 목표 염기도를 산출하는 단계;
   상기 제어부가 상기 부원료별 투입량에 따라 생산된 소결광의 성분 분석결과를 입력받아 상기 소결광의 성분 분석결과에 기초하여 분석 염기도를 산출하는 단계;
   상기 제어부가 상기 목표 염기도와 상기 분석염기도 간의 염기도 편차에 따라 부원료별 성분값을 역추적하는 단계;
   상기 제어부가 역추적한 상기 부원료별 성분값에 기초하여 상기 부원료별 투입량을 재산정하는 단계; 및
   상기 제어부가 재산정된 상기 부원료별 투입량에 따라 소결공정을 수행하는 단계를 포함하되,
   상기 부원료별 투입량을 재산정하는 단계는, 상기 제어부가 상기 부원료별 성분값의 신뢰도에 따라 부원료별 가중치를 부여하여 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조방법.
   
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서, 상기 부원료별 투입량을 재산정하는 단계는, 상기 제어부가 부원료별 투입량 조절범위를 각각 설정하여 상기 부원료별 투입량을 재산정하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조방법.
   
8. 제 5항에 있어서, 상기 제어부가 저장부에 저장된 상기 부원료별 성분값과 상기 부원료별 투입량을 역추적한 상기 부원료별 성분값과 재산정한 상기 부원료별 투입량으로 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광 제조방법.

Images