KR102103384B1 - Processing apparatus for raw material and the method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 원료 처리 설비는 내부로 장입된 원료에 열을 가하여, 새로운 원료를 생산하는 전기로, 전기로에 연결되어, 상기 전기로로부터 배출되는 가스를 외부로 이동시키는 배출관, 배출관 내부에 설치되어, 광을 발광시키고, 발광된 광을 수신하는 센서 및 센서의 발광량에 대한 수광량으로부터 광의 감쇄율을 산출하고, 상기 감쇄율에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 판단부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비에 의하면, 전기로에서 원료를 처리할 때, 실시간으로 전기로에서의 원료 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단할 수 있다. 그리고, 원료 처리 상태가 비정상으로 판단되면, 전기로 내 캐비티에서 유출되는 가스량이 감소되도록 바로 조치를 취한다. 이에, 캐비티 내 원료 생산에 소스(source)가 되는 가스의 유출을 억제 또는 방지할 수 있어, 종래에 비해 실수율이 상승되는 효과가 있다.The raw material processing facility according to the present invention is installed inside an discharge pipe and a discharge pipe that applies heat to the raw material charged into the interior, is connected to an electric furnace and an electric furnace to produce new raw materials, and moves gas discharged from the electric furnace to the outside, It includes a light emitting unit, a sensor for emitting light, and a determination unit for calculating an attenuation ratio of light from the amount of light received for the amount of light emitted by the sensor, and determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the attenuation ratio.
Therefore, according to the raw material processing facility according to the embodiment of the present invention, when processing raw materials in an electric furnace, it is possible to determine whether the raw material processing state in the electric furnace is normal or abnormal in real time. Then, when the raw material processing state is determined to be abnormal, measures are taken immediately to reduce the amount of gas flowing out of the cavity in the electric furnace. Accordingly, it is possible to suppress or prevent the outflow of gas as a source for the production of raw materials in the cavity, thereby increasing the real rate compared to the prior art.

Description

원료 처리 설비 및 원료 처리 방법{Processing apparatus for raw material and the method thereof}A processing apparatus for raw material and the method thereof

본 발명은 원료 처리 설비 및 원료 처리 방법에 관한 것으로, 생산 실수율을 향상시킬 수 있는 원료 처리 설비 및 원료 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a raw material processing facility and a raw material processing method, and relates to a raw material processing facility and a raw material processing method capable of improving the production error rate.

페로 실리콘(FeSi)은 SiO2(규석), 철(Fe)을 함유하는 원료 예컨대 스크랩(FeO3) 및 탄소를 포함하는 환원제 예컨대 석탄을 이용하여 생산된다.Ferro silicon (FeSi) is produced using a raw material containing SiO 2 (silica), iron (Fe) such as scrap (FeO 3 ) and a reducing agent containing carbon such as coal.

즉, 전기로 내에 SiO2(규석), 스크랩(FeO3) 및 석탄을 투입하고, 전극봉을 이용하여 아크(arc)를 발생시키면, 아크 열에 의해 SiO2(규석), 스크랩(FeO3) 및 환원제가 상호 반응한다. 이때, SiO2와 환원제 중 C(탄소)가 반응하여 SiO(gas)가 생성되고, 상기 SiO(gas)가 또 다른 C(탄소)와 반응하여 SiC(Solid)와 CO(gas)가 발생된다. 그리고, SiC(Solid)는 투입되는 SiO2와 반응하여 Si(liquid)가 된다.That is, when SiO 2 (silica), scrap (FeO 3 ), and coal are introduced into an electric furnace, and arc is generated using an electrode, SiO 2 (silica), scrap (FeO 3 ), and a reducing agent are generated by arc heat. React with each other. At this time, SiO 2 and C (carbon) in the reducing agent react to generate SiO (gas), and SiO (gas) reacts with another C (carbon) to generate SiC (Solid) and CO (gas). Then, SiC (Solid) is reacted with the input SiO 2 to become Si (liquid).

한편, SiO2와 C(탄소) 간의 생성된 가스에 의해 전극봉 주위에 캐비티(cavity)가 형성된다. 이때, 캐비티의 주변은 주로 고상의 SiC(solid)로 둘러싸여 있으며, 캐비티 내에서 SiC와 SiO 간의 반응에 의해 Si가 생성된다.On the other hand, a cavity is formed around the electrode bar by the gas generated between SiO 2 and C (carbon). At this time, the circumference of the cavity is mainly surrounded by solid SiC (solid), and Si is generated by the reaction between SiC and SiO in the cavity.

그런데, 반응이 진행될 수록, 부생되는 SiO가스가 캐비티를 가득 채우게 되어, 캐비티 내 압력이 높아진다. 캐비티 내부 압력이 높아지면, 캐비티를 둘러싸고 있는 벽 즉, 주변벽 중 적어도 일부가 무너지거나, 주변벽 중 상부가 뚫려, SiO가 외부로 발산되는 블로잉(blowing) 현상이 발생된다.However, as the reaction progresses, by-product SiO gas fills the cavity, and the pressure in the cavity increases. When the pressure inside the cavity increases, a wall surrounding the cavity, that is, at least a part of the peripheral wall is collapsed, or an upper portion of the peripheral wall is pierced, resulting in the blowing of SiO to the outside.

그리고, SiO가 외부로 블로잉되는 량, 즉, SiO의 배출량이 증가하면, SiC와의 반응율이 감소하므로, Si 생산량 즉, 실수율이 감소된다.In addition, when the amount of SiO blown out, that is, the amount of SiO is increased, the reaction rate with SiC decreases, so the Si production amount, that is, the real rate decreases.

한국공개실용신안공보 2000-0003928Korea Public Utility Model Publication 2000-0003928

본 발명은 실수율을 향상시킬 수 있는 원료 처리 설비 및 원료 처리 방법을 제공한다.The present invention provides a raw material processing facility and a raw material processing method capable of improving the real rate.

본 발명은 원료 생산의 소스가 되는 가스의 유출을 줄일 수 있는 원료 처리 설비 및 생산 방법을 제공한다.The present invention provides a raw material processing facility and a production method that can reduce the outflow of gas as a source of raw material production.

본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비는 내부로 장입된 원료에 열을 가하여, 새로운 원료를 생산하는 전기로; 상기 전기로에 연결되어, 상기 전기로로부터 배출되는 가스를 외부로 이동시키는 배출관; 상기 배출관 내부에 설치되어, 광을 발광시키고, 발광된 광을 수신하는 센서; 및 상기 센서의 발광량에 대한 수광량으로부터 광의 감쇄율을 산출하고, 상기 감쇄율에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 판단부;를 포함한다.Raw material processing equipment according to an embodiment of the present invention is an electric furnace for producing a new raw material by applying heat to the raw material charged therein; A discharge pipe connected to the electric furnace and moving gas discharged from the electric furnace to the outside; A sensor installed inside the discharge pipe to emit light and receive the emitted light; And a determination unit that calculates an attenuation rate of light from the amount of light received relative to the amount of light emitted by the sensor, and determines whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the attenuation rate.

상기 전기로는, 상기 원료가 장입되는 내부 공간을 가지는 본체; 및 상기 원료를 반응시켜, 상기 본체 내에 캐비티(cavity)를 형성하도록 열을 발생시키는 전극;을 포함한다.The electric furnace, the main body having an internal space in which the raw material is charged; And an electrode that generates heat to react with the raw material to form a cavity in the body.

상기 판단부는 상기 광의 감쇄율을 통해, 상기 캐비티 외측으로 배출되어 상기 배출관을 통과하는 가스 중, 공기와의 접촉에 의해 발생된 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지 판단하고, 상기 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단한다.The determination unit determines whether the content of fume generated by contact with air is normal or abnormal in the gas discharged outside the cavity and passing through the discharge pipe through the attenuation rate of the light, and the fume According to whether the content of the normal or abnormal, it is determined that the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal.

상기 센서는, 상기 배출관 내부에 광을 발광시키는 발광부; 및 상기 발광부와 이격되도록 대향 위치되어, 상기 발광부로부터 발광된 광의 수광이 가능한 수광부;를 포함한다.The sensor includes a light emitting unit that emits light inside the discharge pipe; And a light receiving unit positioned opposite to the light emitting unit and capable of receiving light emitted from the light emitting unit.

상기 발광부와 수광부가 상호 이격되도록 대향 위치되는데 있어서, 상기 배출관의 연장 방향과 교차하는 방향으로 나열 배치된다.Since the light-emitting portion and the light-receiving portion are positioned to be spaced apart from each other, they are arranged in a direction crossing the direction of extension of the discharge pipe.

상기 센서는, 상기 배출관의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 적어도 일부가 상기 배출관 내부에 위치하도록 설치되는 발광 하우징; 및 상기 배출관의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 발광 하우징과 대향 위치되며, 적어도 일부가 상기 배출관 내부에 위치하도록 설치된 수광 하우징;을 포함하고, 상기 발광 하우징 내부에 상기 발광부가 설치되며, 상기 수광 하우징과 마주보는 상기 발광 하우징의 끝단이 개구되어 있고, 상기 수광 하우징 내부에 상기 수광부가 설치되며, 상기 발광 하우징과 마주보는 상기 수광 하우징의 끝단이 개구된다.The sensor may be formed to extend in a direction crossing the direction of extension of the discharge pipe, and at least a portion of the light emitting housing is installed to be located inside the discharge pipe; And a light-receiving housing formed to extend in a direction intersecting with the extending direction of the discharge tube, positioned opposite to the light-emitting housing, and installed so that at least a portion is located inside the discharge tube. , The end of the light emitting housing facing the light receiving housing is opened, the light receiving unit is installed inside the light receiving housing, and an end of the light receiving housing facing the light emitting housing is opened.

상기 발광부와 수광부 간의 이격 거리는, 상기 배출관의 폭 방향 길이의 7.5% 내지 10%인 것이 바람직하다.The separation distance between the light emitting portion and the light receiving portion is preferably 7.5% to 10% of the length in the width direction of the discharge pipe.

상기 판단부는 상기 산출된 감쇄율을 기준 감쇄율과 비교하며, 상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율 이하인 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 정상으로 판단하고, 상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 비정상으로 판단한다.The determination unit compares the calculated attenuation rate with a reference attenuation rate, and when the calculated attenuation rate is less than or equal to the reference attenuation rate, determines the amount of gas discharged from the electric furnace as normal, and when the calculated attenuation rate exceeds the reference attenuation rate, the electric furnace The amount of gas discharged from is judged to be abnormal.

상기 판단부는 상기 산출된 감쇄율을 상기 배출관으로 배출된 가스 중 흄의 함량을 나타내는 값으로 지수(index)화하고, 산출된 상기 지수와 기준 기수를 비교하며, 산출된 상기 지수가 기준 지수 이하인 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 정상으로 판단하고, 산출된 상기 지수가 기준 지수를 초과하는 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 비정상으로 판단한다.The determination unit indexes the calculated attenuation rate to a value indicating the content of fume in the gas discharged to the discharge pipe, compares the calculated index with a reference radix, and when the calculated index is less than a reference index, The amount of gas discharged from the electric furnace is determined to be normal, and when the calculated index exceeds a reference index, the amount of gas discharged from the electric furnace is determined to be abnormal.

상기 전기로로 장입되는 원료 중 하나는 SiO2을 포함하고, 상기 전기로로 장입되는 전체 원료 중 상기 SiO2의 함량이 20wt% 이상이다.One of the raw materials charged into the electric furnace includes SiO 2 , and the content of SiO 2 in the total raw materials charged into the electric furnace is 20 wt% or more.

상기 전기로에서 생산되는 상기 새로운 원료는 FeSi을 포함한다.The new raw material produced in the electric furnace includes FeSi.

본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 방법은 전기로 내로 원료를 장입하고, 상기 전기로 내부에 열을 발생시켜, 새로운 원료를 생산하는 과정; 발광부를 이용하여, 상기 전기로로부터 배출되는 가스가 이동하는 배출관 내부로 광을 발광시키는 과정; 상기 발광부에서의 발광량 대비 수광부로 수광된 수광량으로부터 감쇄율을 산출하는 과정; 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정;을 포함한다.A raw material processing method according to an embodiment of the present invention includes the steps of charging a raw material into an electric furnace and generating heat inside the electric furnace to produce a new raw material; A process of emitting light into a discharge pipe through which gas discharged from the electric furnace moves using a light emitting unit; Calculating an attenuation ratio from the amount of light received by the light-receiving unit to the amount of light emitted by the light-emitting unit; And determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the calculated attenuation rate.

상기 전기로 내부에 열이 발생되면, 상기 전기로 내부로 장입된 원료의 반응에 의해 발생된 가스에 의해, 상기 전극 주위에 캐비티(cavity)가 발생되고, 상기 캐비티를 둘러 싸는 외벽은 상기 원료의 반응에 의해 발생된 고상의 원료로 이루어진다.When heat is generated inside the electric furnace, a cavity is generated around the electrode by the gas generated by the reaction of the raw material charged into the electric furnace, and the outer wall surrounding the cavity is formed of the raw material. It consists of solid raw materials generated by the reaction.

상기 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정은, 상기 감쇄율을 통해, 상기 캐비티 외측으로 배출되어 상기 배출관을 통과하는 가스 중, 공기와의 접촉에 의해 발생된 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지 판단하고, 상기 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단한다.The process of determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the calculated attenuation rate is generated by contact with air among gases discharged outside the cavity and passing through the discharge pipe through the attenuation rate. It is determined whether the content of the fume is normal or abnormal, and according to whether the content of the fume is normal or abnormal, it is determined that the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal.

상기 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서, 상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율 이하인 경우, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상으로 판단하고, 상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 비정상으로 판단한다.In determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the calculated attenuation rate, when the calculated attenuation rate is less than or equal to a reference attenuation rate, the raw material production process in the electric furnace is determined as normal, and the calculated attenuation rate When the reference attenuation rate is exceeded, it is determined that the raw material production process in the electric furnace is abnormal.

상기 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정은, 상기 산출된 감쇄율을 상기 배출관으로 배출된 가스 중 흄의 함량을 나타내는 값으로 지수(index)화하는 과정을 포함하고, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서, 산출된 상기 지수가 기준 지수 이하인 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 정상으로 판단하고, 산출된 상기 지수가 기준 지수를 초과하는 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 비정상으로 판단한다.The process of determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the calculated attenuation rate is an indexing process of the calculated attenuation rate to a value indicating the content of fume in the gas discharged to the discharge pipe. Including, in determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal, when the calculated index is below the reference index, the amount of gas discharged from the electric furnace is determined as normal, and the calculated index is the reference index When it exceeds, it is determined that the amount of gas discharged from the electric furnace is abnormal.

상기 전기로에서의 원료 생산 과정이 비정상으로 판단되는 경우, 상기 전기로 내로 원료를 추가 장입하는 작업 및 상기 전기로 내에 장입된 원료를 상기 전기로 내에서 이동시키는 작업 중 적어도 하나를 실시한다.When it is determined that the raw material production process in the electric furnace is abnormal, at least one of the operation of additionally charging the raw material into the electric furnace and the operation of moving the raw material charged in the electric furnace into the electric furnace is performed.

상기 전기로에서의 원료 생산 과정이 비정상으로 판단되는 경우, 전후 진 및 상하 이동이 가능한 패들을 상기 전기로 내로 장입시켜, 상기 외벽 상의 원료를 상기 전기로 내로 열을 발생시키는 전극 주변으로 미는 과정; 상기 전극 주변 영역의 외측으로 원료를 추가 투입하는 과정; 및 상기 추가 장입된 원료를 상기 전극 주변 영역으로 미는 과정;을 포함한다.When it is determined that the raw material production process in the electric furnace is abnormal, charging the paddle capable of moving forward and backward and up and down into the electric furnace, and pushing the raw material on the outer wall around the electrode generating heat into the electric furnace; Adding a raw material to the outside of the area around the electrode; And a process of pushing the additionally charged raw material into the region around the electrode.

상기 전기로로 장입되는 원료 중 하나는 SiO2을 포함하고, 상기 전기로로 장입되는 전체 원료 중 상기 SiO2의 함량이 20wt% 이상일 수 있다.One of the raw materials charged into the electric furnace includes SiO 2 , and the content of the SiO 2 in the total raw materials charged into the electric furnace may be 20 wt% or more.

상기 전기로 내부로 장입된 원료의 반응에 의해 발생된 가스는 SiO 가스를 포함하고, 상기 흄(fume)은 실리카 흄(silica fume)을 포함하며, 상기 실리카 흄(silica fume)은 상기 SiO 가스와 공기 와의 접촉에 의해 생성된다.The gas generated by the reaction of the raw material charged into the electric furnace includes SiO gas, the fume includes silica fume, and the silica fume is the SiO gas. It is created by contact with air.

상기 전기로에서 생산되는 상기 새로운 원료는 FeSi을 포함한다.The new raw material produced in the electric furnace includes FeSi.

본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비에 의하면, 전기로에서 원료를 처리할 때, 실시간으로 전기로에서의 원료 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단할 수 있다.According to the raw material processing facility according to the embodiment of the present invention, when processing raw materials in an electric furnace, it is possible to determine whether the raw material processing state in the electric furnace is normal or abnormal in real time.

그리고, 원료 처리 상태가 비정상으로 판단되면, 전기로 내 캐비티에서 유출되는 가스량이 감소되도록 바로 조치를 취한다. 이에, 캐비티 내 원료 생산에 소스(source)가 되는 가스의 유출을 억제 또는 방지할 수 있어, 종래에 비해 실수율이 상승되는 효과가 있다.Then, when the raw material processing state is determined to be abnormal, measures are taken immediately to reduce the amount of gas flowing out of the cavity in the electric furnace. Accordingly, it is possible to suppress or prevent the outflow of gas as a source for the production of raw materials in the cavity, thereby increasing the real rate compared to the prior art.

그리고, 새로운 원료의 생산을 위해 전기로로 투입되는 원료의 장입량이 감소되는 효과가 있다.In addition, for the production of new raw materials, there is an effect of reducing the amount of raw materials charged into the electric furnace.

또한, 배출관을 통과하는 배가스 중 흄(fume)의 농도가 감소되어, 배출관의 온도를 종래에 비해 감소시킬 수 있고, 이에 따라 집진부, 보다 구체적으로는 필터의 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.In addition, the concentration of fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe is reduced, so that the temperature of the discharge pipe can be reduced compared to the prior art, and accordingly, it is possible to suppress or prevent damage to the dust collecting unit, more specifically, the filter.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비의 요부를 도시한 도면
도 2a는 전기로 내에서 원료 처리 시에 전극 주위에 캐비티(Cavity)가 발생되는 것을 설명하기 위한 도면
도 2b는 캐비티를 둘러싸는 외벽 중, 전극 주위가 무너져 개구가 발생되고, 상기 개구를 통로로하여 가스가 유출되는 일 예를 설명하기 위한 개념도
도 3은 배출관 내에 본 발명의 실시예에 따른 센서가 설치된 상태를 도시한 도면
도 4는 배출관 내에 본 발명의 실시예에 따른 센서가 설치된 상태를 도시한 상면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서에서 검출된 시간에 따른 광 감쇄율을 지수(index)화 하여 나타낸 그래프
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리 설비에 있어서, 원료 처리 상태를 실시간으로 판단하고, 이에 따른 조치를 취하는 과정을 설명하기 위한 순서도
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원료 처리 설비에 있어서, 원료 처리 상태를 실시간으로 판단하고, 이에 따른 조치를 취하는 과정을 설명하기 위한 순서도
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전기로에서 원료 처리 상태가 비정상인 것으로 판단되는 경우, 이를 정상화시키기 위해 원료 처리 설비의 동작을 순서대로 도시한 도면 1 is a view showing a main portion of a raw material processing facility according to an embodiment of the present invention
FIG. 2A is a view for explaining that a cavity is generated around an electrode when processing raw materials in an electric furnace.
2B is a conceptual diagram for explaining an example of an outer wall surrounding a cavity, where an electrode is collapsed to generate an opening, and gas is discharged through the opening as a passage;
3 is a view showing a state in which a sensor according to an embodiment of the present invention is installed in a discharge pipe
4 is a top view showing a state in which a sensor according to an embodiment of the present invention is installed in a discharge pipe
Figure 5 is a graph showing the index of the light attenuation rate according to the time detected by the sensor according to an embodiment of the present invention (index)
6 is a flow chart for explaining the process of determining the raw material processing state in real time in the raw material processing facility according to the first embodiment of the present invention and taking action accordingly.
7 is a flow chart for explaining the process of determining the raw material processing state in real time in the raw material processing facility according to the second embodiment of the present invention and taking action accordingly.
8 to 10 are views sequentially showing the operation of the raw material processing facility in order to normalize it when it is determined that the raw material processing state is abnormal in the electric furnace according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you completely.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비의 요부를 도시한 도면이다. 도 2a는 전기로 내에서 원료 처리 시에 전극 주위에 캐비티(Cavity)가 발생되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 2b는 캐비티를 둘러싸는 외벽 중, 전극 주위가 무너져 개구가 발생되고, 상기 개구를 통로로하여 가스가 유출되는 일 예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 3은 배출관 내에 본 발명의 실시예에 따른 센서가 설치된 상태를 도시한 도면이다. 도 4는 배출관 내에 본 발명의 실시예에 따른 센서가 설치된 상태를 도시한 상면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서에서 검출된 시간에 따른 광 감쇄율을 지수(index)화 하여 나타낸 그래프이다. 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리 설비에 있어서, 원료 처리 상태를 실시간으로 판단하고, 이에 따른 조치를 취하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원료 처리 설비에 있어서, 원료 처리 상태를 실시간으로 판단하고, 이에 따른 조치를 취하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전기로에서 원료 처리 상태가 비정상인 것으로 판단되는 경우, 이를 정상화시키기 위해 원료 처리 설비의 동작을 순서대로 도시한 도면이다. 1 is a view showing a main portion of a raw material processing facility according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a view for explaining that a cavity is generated around an electrode when processing raw materials in an electric furnace. 2B is a conceptual diagram for explaining an example in which an opening is generated due to collapse of an electrode around an outer wall surrounding a cavity, and gas is discharged through the opening. 3 is a view showing a state in which a sensor according to an embodiment of the present invention is installed in a discharge pipe. 4 is a top view showing a state in which a sensor according to an embodiment of the present invention is installed in a discharge pipe. 5 is a graph showing an index of an optical attenuation rate over time detected by a sensor according to an embodiment of the present invention. 6 is a flow chart for explaining a process of determining a raw material processing state in real time and taking action according to the raw material processing facility according to the first embodiment of the present invention. 7 is a flow chart for explaining a process of determining a raw material processing state in real time and taking action according to the raw material processing facility according to the second embodiment of the present invention. 8 to 10 are views sequentially showing operations of a raw material processing facility in order to normalize it when it is determined that the raw material processing state is abnormal in an electric furnace according to an embodiment of the present invention.

실시예에 따른 원료 처리 설비는, 내부로 장입된 원료를 용융 또는 용해시켜, 새로운 원료를 생산하는 원료 처리 설비일 수 있다. 보다 구체적으로 실시예에 따른 원료 처리 설비는, 전극으로부터 발생되는 아크 열을 이용하여 내부로 장입된 고상의 원료를 상호 반응시켜 새로운 원료를 생산하는 전기로를 구비하는 원료 처리 설비일 수 있다. 보다 구체적으로, 실시예에 따른 원료 처리 처리 설비는 투입된 원료를 상호 반응시키는 전기로를 포함하고, 상기 전기로 내에서 원료들의 반응에 의해 캐비티(cavity)가 생성되는 조업에서 적용되는 원료 처리 설비일 수 있다.The raw material processing facility according to the embodiment may be a raw material processing facility that melts or dissolves raw materials charged therein to produce new raw materials. More specifically, the raw material processing facility according to the embodiment may be a raw material processing facility having an electric furnace for generating new raw materials by reacting solid raw materials charged therein by using arc heat generated from the electrodes. More specifically, the raw material processing facility according to the embodiment may include an electric furnace that reacts the input raw materials with each other, and may be a raw material processing facility applied in an operation in which a cavity is generated by reaction of raw materials in the electric furnace. have.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비는, 처리하고자 하는 원료의 수용이 가능한 내부 공간을 가지며, 상기 내부 공간에 열원을 제공하는 전극(1200)을 구비하는 전기로(1000), 전기로(1000) 내부로 원료를 장입하는 원료 공급부(2000), 전기로(1000)로부터 배출된 가스가 통과하는 배출관(3100)을 구비하며, 가스 중 불순물 또는 파티클을 집진시키는 집진기(3200), 배출관(3100) 내로 광을 발진하고 이를 수광하는 센서(4100)를 구비하며, 수광되는 광량 또는 광의 감쇄율을 이용하여 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 모니터링 장치(4000)를 포함한다. 또한, 원료 처리 설비는 전기로(1000)로 입출입이 가능하며, 전기로(1000) 내 원료를 밀거나, 당겨는 원료 이동 장치(5000)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a raw material processing facility according to an embodiment of the present invention has an internal space capable of accommodating a raw material to be processed, and an electric furnace 1000 having an electrode 1200 that provides a heat source to the internal space. ), A raw material supply unit (2000) for loading raw materials into the electric furnace (1000), and a discharge pipe (3100) through which gas discharged from the electric furnace (1000) passes, a dust collector (3200) for collecting impurities or particles in the gas ), Equipped with a sensor (4100) that oscillates light into the discharge pipe (3100) and receives it, and monitors the raw material processing state in the electric furnace (1000) by using the amount of light received or the attenuation rate of light as normal or abnormal (4000). In addition, the raw material processing facility is capable of entering and exiting the electric furnace 1000, and includes a raw material moving device 5000 for pushing or pulling raw materials in the electric furnace 1000.

도 1을 참조하면, 전기로(1000)는 내부 공간을 가지는 본체(1100) 및 본체(1100)의 상부를 관통하도록 설치되어, 본체(1100) 내부에 열원을 제공하는 전극(1200)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the electric furnace 1000 includes a body 1100 having an internal space and an electrode 1200 provided to penetrate the upper portion of the body 1100 to provide a heat source inside the body 1100. .

본체(1100)는 내부 공간을 가지며 상측이 개방된 형태의 하부 바디(1110), 하부 바디(1110)의 상측에 위치되며, 하부 바디(1110)의 내부 공간과 연통되도록 하측이 개방된 형태의 상부 바디(1120)를 포함한다.The main body 1100 has an internal space and is located at the upper side of the lower body 1110 and the lower body 1110 of which the upper side is open, and the upper side of the lower side is opened to communicate with the inner space of the lower body 1110 It includes a body 1120.

실시예에 따른 상부 바디(1120)는 전기로(1000)의 폭 방향으로 연장 형성되어 하부 바디(1110)의 상측에 이격 위치된 상부벽(1122) 및 상부벽(1122)의 가장자리 둘레를 따라 연장 형성되며, 중공형인 측벽(1121)을 포함한다. 측벽(1121)은 상부벽(1122)과 체결 및 분리 가능하며, 별도의 승하강 구동 장치(미도시)에 의해 승하강이 가능하도록 구성된다. 즉, 전기로(1000)가 폐쇄되어 있을 때, 하부 바디(1110)의 상단과 측벽(1121)의 하단이 상호 접촉되며, 이 상태에서 측벽(1121)이 상승하면 하부 바디(1110)의 상단으로부터 측벽이 이격되어, 전기로(1000)가 오픈된다.The upper body 1120 according to the embodiment is formed to extend in the width direction of the electric furnace 1000 and extends along the circumferences of the edges of the upper wall 1122 and the upper wall 1122 spaced apart from the upper side of the lower body 1110. It is formed, and includes a hollow side wall 1121. The side wall 1121 is fastened and detachable from the upper wall 1122, and is configured to be moved up and down by a separate lifting and lowering driving device (not shown). That is, when the electric furnace 1000 is closed, the upper end of the lower body 1110 and the lower end of the sidewall 1121 mutually contact each other, and when the sidewall 1121 is raised in this state, from the upper end of the lower body 1110 The side walls are spaced apart, and the electric furnace 1000 is opened.

상부벽(1122)의 폭 방향 중앙에는 전극(1200)이 관통하도록 삽입 설치된다. 그리고, 상부벽(1122) 중 전극(1200)이 설치되지 않은 영역에 원료 공급부(2000)로부터 제공된 원료가 장입되는 장입구(1122a)와, 집진기(3200)와 연결된 배출구(1122b)가 마련된다.The electrode 1200 is inserted through the center of the upper wall 1122 in the width direction. In addition, a charging port 1122a in which the raw material provided from the raw material supply unit 2000 is charged in an area where the electrode 1200 is not installed in the upper wall 1122 and a discharge port 1122b connected to the dust collector 3200 are provided.

원료 공급부(2000)는 전기로(1000) 내로 장입하고자 하는 원료가 저장된 호퍼(2100) 및 일단이 호퍼(2100)에 연결되고 타단이 전기로(1000)에 연결된 공급관(2200)을 포함한다. 실시예에 따른 공급관(2200)은 전기로(1000)의 상부 바디(1120) 중, 상부벽(1122)에 마련된 장입구(1122a)와 연결되도록 설치된다.The raw material supply unit 2000 includes a hopper 2100 in which raw materials to be charged into the electric furnace 1000 are stored, and a supply pipe 2200 having one end connected to the hopper 2100 and the other end connected to the electric furnace 1000. The supply pipe 2200 according to the embodiment is installed to be connected to a charging port 1122a provided on the upper wall 1122 of the upper body 1120 of the electric furnace 1000.

그리고, 원료 공급부(2000)는 복수개로 마련될 수 있고, 전기로(1000)의 상부벽(1122)에 원료 공급부(2000)의 개수와 대응하는 개수로 장입구(1122a)가 마련되는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of raw material supply units 2000 may be provided, and it is preferable that the upper wall 1122 of the electric furnace 1000 is provided with a number of charging ports 1122a corresponding to the number of the raw material supply units 2000. .

집진기(3200)는 일단이 전기로(1000)의 본체(1100)에 연결된 배출관(3100) 및 배출관(3100)의 타단에 연결되어 상기 배출관(3100)을 통과하는 가스 중 불순물 또는 파티클을 집진하는 집진부(3200)를 포함한다. 여기서 배출관(3100)은 전기로(1000)의 본체(1100) 중, 상부벽(1122)에 마련된 배출구(1122b)와 연통되도록 연결된다. 그리고, 집진부(3200)는 필터를 포함할 수 있다.The dust collector 3200 is a dust collecting part that collects impurities or particles among gases passing through the discharge pipe 3100, once connected to the discharge pipe 3100 connected to the main body 1100 of the electric furnace 1000 and the other end of the discharge pipe 3100. (3200). Here, the discharge pipe 3100 is connected to communicate with the discharge port 1122b provided on the upper wall 1122 of the main body 1100 of the electric furnace 1000. In addition, the dust collecting unit 3200 may include a filter.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 전기로(1000)로 원료들을 장입하고, 상기 원료들을 이용하여 새로운 원료가 생산되는 과정에 대해 설명한다. 이때, 전기로(1000)에서 생산되는 새로운 원료는 페로 실리콘(FeSi)일 수 있다.Hereinafter, a process of charging raw materials into the electric furnace 1000 with reference to FIGS. 1 and 2 and producing new raw materials using the raw materials will be described. At this time, the new raw material produced in the electric furnace 1000 may be ferro silicon (FeSi).

먼저, 전기로(1000)의 본체(1100) 내로 SiO2(규석), 철(Fe)을 함유하는 원료 예컨대 스크랩(FeO3) 및 C(탄소)를 포함하는 환원제 예컨대 석탄을 장입한다. 이때, 전기로(1000)로 장입되는 원료의 전체 장입량 중, SiO2의 장입량이 50% 이상인 것이 바람직하다.First, a raw material containing SiO 2 (silica), iron (Fe), such as scrap (FeO 3 ), and a reducing agent such as C (carbon), such as coal, is charged into the body 1100 of the electric furnace 1000. At this time, of the total charge of the raw material charged into the electric furnace 1000, it is preferable that the charge amount of SiO 2 is 50% or more.

그리고, 전극(1200)으로 전원을 인가하면, 전극(1200)으로부터 아크(arc)가 발생되며, 아크 열에 의해 본체(1100) 내로 장입된 SiO2(규석), 스크랩(FeO3) 및 환원제가 상호 반응한다. 즉, 전극(1200)으로부터 아크가 발생되면, 먼저 SiO2와 환원제 중 C(탄소)가 반응하여 SiO(gas)와 CO(gas) 가스가 발생된다(반응식 1 참조). 이때, 발생된 가스들에 의해 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전극(1200) 주위에 캐비티(Cavity)(C)가 발생된다. 그리고, 발생된 SiO(gas)는 또 다른 C(탄소)와 반응하며, 이에 SiC(solid)와 CO(gas)가 발생된다(반응식 2 참조). 발생된 SiC는 SiO(gas)와 반응하며, 이에 따라 Si(liquid)가 발생된다(반응식 3 참조). 잔존 SiO(gas)는 상승하는 CO(gas)와 반응하여 부가 생성물, 응축 이산화황을 형성한다.Then, when power is applied to the electrode 1200, an arc is generated from the electrode 1200, and SiO 2 (silica), scrap (FeO 3 ), and a reducing agent charged into the main body 1100 by arc heat are mutually generated. To react. That is, when an arc is generated from the electrode 1200, first SiO 2 and C (carbon) in a reducing agent react to generate SiO (gas) and CO (gas) gases (see Scheme 1). At this time, as shown in FIGS. 2A and 2B by the generated gases, a cavity C is generated around the electrode 1200. Then, the generated SiO (gas) reacts with another C (carbon), whereby SiC (solid) and CO (gas) are generated (see Scheme 2). The generated SiC reacts with SiO (gas), and thus Si (liquid) is generated (see Scheme 3). Residual SiO (gas) reacts with rising CO (gas) to form additional products, condensed sulfur dioxide.

이러한 반응을 통해, 전기로(1000) 내에는 Fe(철)이 25wt% 내외, Si이 75% 내외인 페로 실리콘(FeSi)이 생산된다.Through this reaction, ferro silicon (FeSi) having Fe (iron) of about 25 wt% and Si of about 75% in the electric furnace 1000 is produced.

반응식 1) SiO2 + C = SiO(gas) + CO(gas)Scheme 1) SiO 2 + C = SiO (gas) + CO (gas)

반응식 2) SiO(gas) + 2C = SiC(solid) + CO(gas)Scheme 2) SiO (gas) + 2C = SiC (solid) + CO (gas)

반응식 3) SiC(solid) + SiO(gas) = Si(liquid) + SiO(gas) + CO(gas)Scheme 3) SiC (solid) + SiO (gas) = Si (liquid) + SiO (gas) + CO (gas)

한편, 상술한 바와 같이, 발생된 가스에 의해, 전기로(1000) 내부 중, 전극(1200) 주위에 캐비티(cavity)(C)가 형성된다. 이때, 캐비티(C)를 둘러싸는 또는 캐비티(C)를 구획하는 외벽은 상술한 반응에 의해 생성된 SiC로 주로 이루어진다. 그리고, 캐비티(C)의 하부와 외벽 사이에는 상술한 반응에 의해 생성된 페로 실리콘이 있고, 캐비티(C)와 생성된 페로 실리콘을 둘러 싸도록 외벽(A)이 형성된다. 그리고, 외벽(A)의 상부 또는 외벽(A)의 지붕 상부에는 아직 반응하지 못한 원료들 즉, SiO2(규석), 스크랩(FeO3) 및 환원제가 적층되어 있을 수 있으며, 공정 시간 경과에 따라 상술한 반응식 1 내지 반응식 3과 같은 반응에 참여한다.Meanwhile, as described above, a cavity C is formed around the electrode 1200 in the inside of the electric furnace 1000 by the generated gas. At this time, the outer wall surrounding the cavity (C) or partitioning the cavity (C) consists mainly of SiC produced by the above-described reaction. In addition, between the lower portion of the cavity C and the outer wall, there is ferro silicon generated by the above-described reaction, and the outer wall A is formed to surround the cavity C and the generated ferro silicon. Further, raw materials that have not yet reacted, that is, SiO 2 (silica), scrap (FeO 3 ), and a reducing agent may be stacked on the upper portion of the outer wall (A) or the roof of the outer wall (A). Participate in the same reaction as in Reaction Schemes 1 to 3 above.

한편, 전기로(1000) 내에서 반응 시간이 경과함에 따라, 캐비티(C) 내 가스량이 증가하며, 이에 따라 캐비티(C) 내 압력이 증가한다. 캐비티(C) 내부 압력이 소정 압력 이상으로 증가하면, 캐비티(C)를 둘러싸고 있는 외벽이 무너지거나, 뚫려, 가스가 외벽(A) 밖으로 발산되는 블로잉(blowing)이 발생된다. 특히, 전기로(1000) 내에서 전극(1200) 주위는 가스의 발생 및 원료 소모가 가장 많이 일어나는 부분이기 때문에, 캐비티(C) 중 상기 전극(1200) 주위의 압력이 다른 영역에 비해 높고, 외벽(A)의 두께가 얇다. 따라서, 캐비티(C) 내 압력이 높아지면, 캐비티(C) 외벽의 상부(지붕)에 중 전극(1200) 주위 영역이 무너지거나 뚫리게 되며, 이는 캐비티(C) 내 가스가 외부로 배출되는 통로로 작용한다(도 2b 참조).On the other hand, as the reaction time in the electric furnace 1000 elapses, the amount of gas in the cavity C increases, and accordingly the pressure in the cavity C increases. When the pressure inside the cavity C increases to a predetermined pressure or more, the outer wall surrounding the cavity C collapses or breaks, resulting in blowing of gas out of the outer wall A. Particularly, since the vicinity of the electrode 1200 in the electric furnace 1000 is a portion where gas generation and raw material consumption occur most, the pressure around the electrode 1200 in the cavity C is higher than other regions, and the outer wall (A) is thin. Therefore, when the pressure in the cavity C is increased, the area around the middle electrode 1200 is collapsed or pierced in the upper portion (roof) of the outer wall of the cavity C, which is a passage through which the gas in the cavity C is discharged to the outside. It acts as (see Fig. 2b).

캐비티(C) 내 가스가 외부로 배출된다는 것은, 적어도 원료 처리 중 발생된 가스 즉 SiO, CO 가스가 배출됨을 의미한다. 그리고, SiO, CO 가스가 배출관(3100)으로 이동하면, 이들 중 적어도 일부의 SiO와 CO는 주변 공기와 반응하여 SiO는 SiO2, CO는 CO2로 변화된다. 여기서, SiO2는 고상의 미립자이기 때문에, 배출관(3100)을 통해 배출된 가스에는 고상의 미립자가 SiO2가 함유되어 있으며, 이를 실리카 흄(silica fume)이라 한다. 이에, 전기로(1000)로부터 배출되어 배출관(3100)을 따라 이동하는 가스에는 실리카 흄이 포함되어 있다.When the gas in the cavity C is discharged to the outside, it means that at least gas generated during raw material processing, that is, SiO, CO gas is discharged. And, when the SiO, CO gas is moved to the discharge pipe 3100, at least some of these SiO and CO react with the ambient air, SiO is SiO 2 , CO is converted to CO 2 . Here, since SiO 2 is a fine particulate, the gas discharged through the discharge pipe 3100 contains SiO 2 as a fine particulate, which is called silica fume. Accordingly, the gas discharged from the electric furnace 1000 and moved along the discharge pipe 3100 includes silica fume.

한편, 반응식 3에서 설명한 바와 같이 SiO와 SiC 간의 반응에 의해 Si가 생성되는데, 캐비티(C) 내 가스 중 SiO의 배출량 또는 유출량이 증가하면, 캐비티(C) 내에서 SiC와 반응할 SiO량이 감소한다. 따라서, Si의 생산율 즉, 실수율이 감소된다. On the other hand, as described in Reaction Scheme 3, Si is generated by the reaction between SiO and SiC. When the emission or outflow of SiO in the gas in the cavity (C) increases, the amount of SiO to react with SiC in the cavity (C) decreases. . Therefore, the production rate of Si, that is, the real rate is reduced.

본 발명의 실시예에서는 후술되는 모니터링 장치(4000)를 이용하여, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄 함량이 정상 또는 비정상인지 실시간으로 모니터링한다. 그리고, 배출관(3100)을 통과하는 실리카 흄의 함량이 정상 또는 비정상 여부에 따라, 실리카 흄의 함량을 줄일 수 있는 즉, SiO 가스의 유출량을 줄일 수 있도록 조치를 취한다.In an embodiment of the present invention, a real-time monitoring of whether the silica fume content in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 is normal or abnormal is performed in real time by using the monitoring device 4000 to be described later. Then, depending on whether the amount of silica fume passing through the discharge pipe 3100 is normal or abnormal, measures are taken to reduce the amount of silica fume, that is, to reduce the outflow of SiO gas.

실시예에 따른 모니터링 장치(4000)는 광의 감쇄율을 이용하여, SiO의 유출량을 예측하고, 이로부터 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단한다.The monitoring apparatus 4000 according to the embodiment uses the attenuation rate of light to predict the amount of SiO to be discharged, and from this, determines the raw material processing state in the electric furnace 1000 as normal or abnormal.

실시예에 따른 모니터링 장치(4000)는 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 배출관(3100) 내부에 설치되어 광을 발광 또는 발진하고, 수신되는 광의 량을 검출하는 센서(4100) 및 센서(4100)에서 검출된 수신 광량을 기준값과 비교하여, 비교 결과에 따라 실리카 흄의 배출량을 정상 또는 비정상으로 판단하는 모니터링부(4200)를 포함한다.The monitoring device 4000 according to the embodiment is installed in the discharge pipe 3100, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, emitting or oscillating light, and a sensor 4100 for detecting the amount of light received. And a monitoring unit 4200 that compares the received light amount detected by the sensor 4100 with a reference value and determines the amount of silica fume discharge as normal or abnormal according to the comparison result.

센서(4100)는 배출관(3100) 내부에 설치되며, 광을 발광 또는 발진시키는 발광부(4110) 및 배출관(3100) 내부에서 발광부(4110)와 마주보도록 이격 배치되어, 발광부(4110)로부터 발광된 광을 수신하는 수광부(4120)를 포함한다.The sensor 4100 is installed inside the discharge pipe 3100, and is spaced apart to face the light emitting portion 4110 inside the discharge pipe 3100 and the light emitting portion 4110 emitting or oscillating light, from the light emitting portion 4110 It includes a light receiving unit 4120 for receiving the emitted light.

발광부(4110)는 수광부(4120)와 대향 위치되어 광을 발광하는데, 실시예에 다른 발광부(4110)는 레이저(laser)를 발광시키는 수단일 수 있다. 물론 발광부(4110)는 레이저 외에 다른 다양한 광을 발광시키는 수단일 수 있다.The light emitting part 4110 is positioned opposite to the light receiving part 4120 to emit light. In another embodiment, the light emitting part 4110 may be a means for emitting a laser. Of course, the light emitting unit 4110 may be a means for emitting various other light besides a laser.

수광부(4120)는 상술한 바와 같이 배출관(3100) 내부에서 발광부(4110)와 마주보도록 대향 배치되며, 발광부(4110)에서 발광된 광 즉, 레이저를 수광한다. 그리고, 수광부(4120)에서는 수광되는 광량을 실시간으로 검출 또는 산출하고, 이를 모니터링부(4200)로 전달한다.As described above, the light receiving unit 4120 is disposed to face the light emitting unit 4110 inside the discharge pipe 3100, and receives light emitted from the light emitting unit 4110, that is, a laser. Then, the light receiving unit 4120 detects or calculates the amount of light received in real time, and transmits it to the monitoring unit 4200.

배출관(3100) 내부에서 발광부(4110)와 수광부(4120)과 상호 대향하도록 또는 마주보도록 배치되는데 있어서, 발광부(4110)와 수광부(4120)는 배출관(3100)의 연장 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 나열 배치된다. 다른 말로 하면, 배출관(3100)의 폭 방향으로 발광부(4110)와 수광부(4120)가 나열 배치된다.In the discharge pipe 3100, the light emitting part 4110 and the light receiving part 4120 are disposed to face each other or face each other, and the light emitting part 4110 and the light receiving part 4120 cross or perpendicular to the extending direction of the discharge tube 3100. Arranged in the direction. In other words, the light emitting portion 4110 and the light receiving portion 4120 are arranged in the width direction of the discharge pipe 3100.

상술한 바와 같이, 발광부(4110)와 수광부(4120)는 상호 이격 배치되는데, 그 이격 거리(W2)는 배출관(3100)의 폭 방향 길이(배출관의 연장 방향과 교차 또는 직교하는 방향의 길이)(W1)의 7.5% 내지 10%로 조절되는 것이 효과적이다.As described above, the light emitting part 4110 and the light receiving part 4120 are spaced apart from each other, and the separation distance W 2 is a length in the width direction of the discharge pipe 3100 (a length in a direction intersecting or orthogonal to the extension direction of the discharge pipe). It is effective to be adjusted to 7.5% to 10% of (W 1 ).

발광부(4110)와 수광부(4120) 각각은 배출관(3100) 내부에 고정 설치되는데, 이를 위해 발광부(4110)와 수광부(4120) 각각을 배출관(3100)에 연결하는 연결 부재(미도시)가 구비될 수 있다.Each of the light emitting part 4110 and the light receiving part 4120 is fixedly installed inside the discharge pipe 3100. To this end, a connecting member (not shown) connecting each of the light emitting part 4110 and the light receiving part 4120 to the discharge pipe 3100 is provided. It may be provided.

한편, 전기로(1000)로부터 배출된 가스는 900℃ 내지 1,000℃의 고온이기 때문에, 센서(4100)가 그대로 배출관(3100) 내부 환경에 노출될 경우, 고온의 열에 의해 손상될 가능성이 있다.On the other hand, since the gas discharged from the electric furnace 1000 is at a high temperature of 900 ° C to 1,000 ° C, when the sensor 4100 is exposed to the environment inside the discharge pipe 3100 as it is, there is a possibility that it is damaged by high temperature heat.

따라서, 실시예에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 공간을 가지는 발광 하우징(410) 및 수광 하우징(4140)을 마련하고, 발광 하우징(410) 내에 발광부(4110)를 설치하고, 수광 하우징(4140) 내에 수광부(4120)를 설치한다. 그리고, 발광 하우징(4130) 및 수광 하우징(4140) 각각은 열 전도율이 낮은 내열 재료를 포함하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.Accordingly, in the embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the light emitting housing 410 and the light receiving housing 4140 having an internal space are provided, and the light emitting unit 4110 is installed in the light emitting housing 410, The light receiving unit 4120 is installed in the light receiving housing 4140. In addition, each of the light emitting housing 4130 and the light receiving housing 4140 is preferably made of a material containing a heat-resistant material having low thermal conductivity.

보다 구체적으로 설명하면, 발광 하우징(410) 및 수광 하우징(4140) 각각은 내부 공간을 가지며, 배출관(3100)의 연장 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 연장 형성된 배관(pipe) 형태일 수 있다. 그리고, 발광 하우징(410)과 수광 하우징(4140)은 배출관(3100)의 연장 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된다. 또한, 발광 하우징(410)은 그 연장 방향의 양 끝단인 일단 및 타단 중, 수광 하우징(4140)과 대향하는 일단이 개구되어 있고, 수광 하우징(4140) 역시 그 연장 방향의 양 끝단인 일단 및 타단 중, 발광 하우징(410)과 대향하는 일단이 개구되어 있다. More specifically, each of the light emitting housing 410 and the light receiving housing 4140 has an internal space, and may be in the form of a pipe extending in a direction intersecting or orthogonal to the extending direction of the discharge pipe 3100. In addition, the light emitting housing 410 and the light receiving housing 4140 are arranged in a direction crossing or orthogonal to the extending direction of the discharge pipe 3100 and are spaced apart from each other. In addition, one end and the other end of the light emitting housing 410 opposite to the light receiving housing 4140 are open, and one end and the other end of the light receiving housing 4140 are both ends of the extending direction. In the middle, one end facing the light emitting housing 410 is open.

이러한, 발광 하우징(410)과 수광 하우징(4140) 각각은 적어도 일부가 배출관(3100) 내부에 위치하도록 상기 배출관(3100)에 고정 설치된다. 그리고 배출관(3100) 내부에 위치하도록, 발광 하우징(410) 내부에 발광부(4110)가 설치되고, 수광 하우징(4140) 내부에 수광부(4120)가 설치된다.Each of the light emitting housing 410 and the light receiving housing 4140 is fixed to the discharge pipe 3100 such that at least a portion thereof is located inside the discharge pipe 3100. In addition, the light emitting unit 4110 is installed inside the light emitting housing 410 and the light receiving unit 4120 is installed inside the light receiving housing 4140 so as to be positioned inside the discharge pipe 3100.

실시예에 따른 발광 하우징(410) 및 수광 하우징(4140) 각각은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 배출관(3100)을 관통하도록 설치되어, 일부가 배출관(3100) 내부에 위치하고, 나머지가 외부에 위치할 수 있다.Each of the light emitting housing 410 and the light receiving housing 4140 according to an embodiment is installed to penetrate the discharge pipe 3100 as illustrated in FIGS. 3 and 4, a part of which is located inside the discharge pipe 3100 and the rest is external Can be located at

보다 구체적으로 발광 하우징(410)은, 배출관(3100)의 연장 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 연장 형성되어 배출관(3100) 내부에 위치하며, 적어도 수광 하우징(4140)이 위치된 일단이 개구된 제 1 내부 부재(4131), 제 1 내부 부재(4131)의 연장 방향으로 연장 형성되어, 배출관(3100) 외부에 위치되는 제 1 외부 부재(4132) 및 배출관(3100) 외부에서 제 1 내부 부재(4131)와 제 1 외부 부재(4132) 사이를 연결하도록 설치된 제 1 플랜지(4133)를 포함한다. 이러한 발광 하우징(410)에 있어서, 배출관(3100) 내부에 위치하는 제 1 내부 부재(4131)의 내부에 발광부(4110)가 설치되며, 상기 제 1 내부 부재(4131)의 일단에 마련된 개구를 통해 노출되어 있다. 바람직하게는, 제 1 내부 부재(4131) 내부에서 수광 하우징(4140)과 대향하며, 개구되어 있는 상기 제 1 내부 부재(4131)의 일단과 인접하도록 설치된다.More specifically, the light emitting housing 410 is formed to extend in a direction intersecting or orthogonal to the extension direction of the discharge pipe 3100 and is located inside the discharge pipe 3100, and at least one end where the light receiving housing 4140 is located is opened. 1 inner member 4131, the first inner member 4131 is formed extending in the extending direction of the first inner member 4131, the first outer member 4132 located outside the discharge pipe 3100 and the first inner member 4131 outside the discharge pipe 3100 ) And a first flange 4133 installed to connect between the first outer member 4132. In the light emitting housing 410, a light emitting part 4110 is installed inside the first inner member 4131 located inside the discharge pipe 3100, and an opening provided at one end of the first inner member 4131 is provided. Through. Preferably, the first inner member 4131 is installed to face the light receiving housing 4140 and adjacent to one end of the first inner member 4131 that is open.

수광 하우징(4140)은, 배출관(3100)의 연장 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 연장 형성되어 배출관(3100) 내부에서 제 1 내부 부재(4131)와 대향 위치하며, 적어도 발광 하우징(410)이 위치된 일단이 개구된 제 2 내부 부재(4141), 제 2 내부 부재(4141)의 연장 방향으로 연장 형성되어, 배출관(3100) 외부에 위치되는 제 2 외부 부재(4142) 및 배출관(3100) 외부에서 제 2 내부 부재(4141)와 제 2 외부 부재(4142) 사이를 연결하도록 설치된 제 2 플랜지(4143)를 포함한다. 이러한 수광 하우징(4140)에 있어서, 배출관(3100) 내부에 위치하는 제 2 내부 부재(4141) 내부에 수광부(4120)가 설치된다. 바람직하게는, 제 2 내부 부재(4141) 내부에서 발광 하우징(410)과 대향하며, 개구되어 있는 상기 제 2 내부 부재(4141)의 일단과 인접하도록 설치된다.The light receiving housing 4140 is formed to extend in a direction intersecting or orthogonal to the extending direction of the discharge pipe 3100 to face the first inner member 4131 inside the discharge pipe 3100, and at least the light emitting housing 410 is positioned The second inner member 4141 with one end opened, and extending in the extending direction of the second inner member 4141, outside the second outer member 4142 and the discharge tube 3100 positioned outside the discharge pipe 3100 And a second flange 4143 installed to connect between the second inner member 4141 and the second outer member 4142. In this light receiving housing 4140, a light receiving unit 4120 is installed inside the second inner member 4141 located inside the discharge pipe 3100. Preferably, the second inner member 4141 is installed to face the light emitting housing 410 and adjacent to one end of the second inner member 4141 that is open.

한편, 전기로(1000)로부터 배출된 가스(즉, 배가스)가 배출관(3100) 내부에 설치된 발광부(4110)와 수광부(4120) 사이를 통과할 때, 상기 배가스 중 포함된 고상의 미립자인 실리카 흄은 발광부(4110)로부터 발광된 광이 수광부(4120)로 입사되는 것을 방해한다. 즉, 실리카 흄은 발광부(4110)로부터 발광된 광을 산란시켜, 수광부(4120)로 입사되는 것을 방해한다. 이에, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량(즉, 실리카 흄의 농도)이 높을수록, 발광부(4110)로부터 발광된 광이 수광부(4120)로 입사되는 수광량이 감소한다. 이를 다른 말로하면, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량이 높을수록, 발광량에 대한 수광량인 광의 감쇄율 증가한다.On the other hand, when the gas (ie, exhaust gas) discharged from the electric furnace 1000 passes between the light emitting part 4110 and the light receiving part 4120 installed inside the discharge pipe 3100, silica, which is a solid particulate contained in the exhaust gas The fume prevents light emitted from the light emitting part 4110 from entering the light receiving part 4120. That is, the silica fume scatters light emitted from the light emitting part 4110 and prevents it from entering the light receiving part 4120. Accordingly, as the content of silica fume (ie, the concentration of silica fume) in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 is higher, the amount of light received from the light emitting unit 4110 is incident on the light receiving unit 4120 decreases. In other words, the higher the content of silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100, the higher the attenuation rate of light, which is the amount of light received, relative to the amount of light emitted.

본 발명의 실시예에 따른 모니터링부(4200)는 배가스 중 실리카 흄의 함량 또는 농도에 따른 수광량 또는 감쇄율을 이용하여, 전기로(1000)에서의 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단한다.The monitoring unit 4200 according to an embodiment of the present invention determines whether the treatment state in the electric furnace 1000 is normal or abnormal using the amount of light received or attenuation according to the content or concentration of silica fume in the exhaust gas.

실시예에 따른 모니터링부(4200)는 발광부(4110)에서 발광된 발광량과 수광부(4120)로 입사된 수광량으로부터 광의 감쇄율을 산출하고, 감쇄율에 따라 전기로(1000)에서의 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 판단부(4210)를 포함한다. 또한, 모니터링부(4200)는 판단부(4210)에서 비정상으로 판단되는 경우, 알람을 발생시키는 알람부(4220)를 포함할 수 있다.The monitoring unit 4200 according to the embodiment calculates an attenuation ratio of light from the amount of light emitted from the light emitting unit 4110 and the amount of light received by the light receiving unit 4120, and according to the attenuation rate, the processing state in the electric furnace 1000 is normal or And a determining unit 4210 determining as abnormal. Also, the monitoring unit 4200 may include an alarm unit 4220 generating an alarm when it is determined that the determination unit 4210 is abnormal.

제 1 실시예에 따른 판단부(4210)에서는 발광부(4110)의 발광량에 대비 수광부(4120)로의 수광량으로부터 광의 감쇄율을 산출하고, 상기 감쇄율(%)을 기준값 즉, 기준 감쇄율과 비교한다. 그리고, 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율(%) 이하인 경우, 전기로(1000) 내에서 원료 처리 상태를 정상으로 판단하고, 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우, 원료 처리 상태를 비정상으로 판단한다.The determination unit 4210 according to the first exemplary embodiment calculates an attenuation ratio of light from the amount of light received by the light receiving unit 4120 in comparison to the amount of light emitted by the light emitting unit 4110, and compares the attenuation ratio (%) with a reference value, that is, a reference attenuation ratio. Then, when the calculated attenuation rate is less than or equal to the reference attenuation rate (%), the raw material processing state is determined as normal in the electric furnace 1000, and when the calculated attenuation rate exceeds the reference attenuation rate, the raw material processing state is determined as abnormal.

한편, 상술한 바와 같이 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄은 발광부(4110)에서 발광된 광이 수광부(4120)로 입사되는 것을 방해하므로, 광의 감쇄율이 높다는 것은 배가스 중 실리카 흄의 함량이 높다는 것을 의미한다. 그리고, 광의 감쇄율에 따라 배가스 중 실리카 흄의 함량이 다르다.On the other hand, as described above, the silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 prevents the light emitted from the light emitting part 4110 from entering the light receiving part 4120, so that the high light attenuation rate is the content of the silica fume in the exhaust gas. It means that it is high. In addition, the content of silica fume in the exhaust gas is different according to the attenuation rate of light.

제 2 실시예에 따른 판단부(4210)에서는 감쇄율을 직접 원료 처리 상태를 판단하는데 이용하지 않고, 감쇄율을 실리카 흄의 함량 정도를 나타내도록 지수(index)화 한다. 이때, 감쇄율이 낮을수록 실리카 흄의 함량이 낮을 의미하고, 감쇄율이 높을수록 실리카 흄의 함량이 높은 것을 의미하므로, 감쇄율이 낮을수록 지수값이 낮고, 감쇄율이 높을수록 지수값이 높도록 지수화 한다. 여기서 지수값은 0 이상의 값일 수 있다.The determination unit 4210 according to the second embodiment does not use the attenuation rate to directly determine the raw material processing state, but indexes the attenuation rate to indicate the content of silica fume. At this time, the lower the attenuation ratio, the lower the content of silica fume, and the higher the attenuation ratio, the higher the content of silica fume. Therefore, the lower the attenuation ratio, the lower the index value, and the higher the attenuation ratio, the higher the index value. Here, the index value may be 0 or more.

여기서, 감쇄율을 지수화 한다는 것은, 예컨대, 감쇄율이 0%인 경우, 지수값을 0으로 하고, 감쇄율 증가에 따라 0을 초과하도록 증가시키는 것을 의미한다. 즉, 감쇄율 값에 따라 산출 지수는 0 이상의 값으로 변환된다. 이러한 지수화는 여러번의 실험을 통해 달성할 수 있고, 여러 실험치 및 경향성을 분석하여 수식화함으로써 산출할 수 있다.Here, indexing the attenuation rate means, for example, when the attenuation rate is 0%, the index value is set to 0, and it is increased to exceed 0 as the attenuation rate increases. That is, the output index is converted to a value of 0 or more according to the attenuation rate value. Such exponentiation can be achieved through several experiments, and can be calculated by analyzing and experimenting with various experimental values and trends.

상술한 바와 같은 감쇄율에 따른 지수 변화를 시간 경과에 따라 나타내면, 예컨대 도 5와 같다.If the index change according to the decay rate as described above is represented over time, it is as shown in FIG. 5, for example.

그리고, 산출된 지수가 기준 지수 이하일 경우, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태가 정상인것으로 판단하고, 산출된 지수가 기준 지수를 초과하는 경우, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태가 비정상인것으로 판단한다. 실시예에 따른 기준 지수는 예컨대 2000이나, 이에 한정되지 않고, 목표 실수율, 생산하고자 하는 원료의 종류, 투입되는 원료의 종류 등에 따라 변경 가능하다.And, when the calculated index is below the reference index, it is determined that the raw material processing state in the electric furnace 1000 is normal, and when the calculated index exceeds the reference index, the raw material processing state in the electric furnace 1000 is abnormal. I judge it to be. The reference index according to the embodiment is, for example, 2000, but is not limited thereto, and may be changed according to a target real rate, the type of the raw material to be produced, and the type of the input raw material.

전기로(1000) 내에서 원료 처리 상태가 정상이라는 것은, 전기로(1000)로부터 유출되는 SiO 가스량이 목표로하는 원료 생산 실수율을 달성하는데 문제가 되지 않을 정도임을 의미한다. 여기서, SiO의 유출량이 증가할수록 배출관(3100) 내 실리카 흄의 함량이 증가하므로, 원료 처리 상태가 정상이라는 것은, 다른 말로 하면 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량(또는 농도)이 목표하는 실수율을 얻는데 문제가 되지 않을 정도임을 의미한다.The normal state of the raw material processing in the electric furnace 1000 means that the amount of SiO gas flowing out of the electric furnace 1000 is not a problem in achieving the target raw material production error rate. Here, since the amount of silica fume in the discharge pipe 3100 increases as the amount of SiO is increased, the raw material processing state is normal, in other words, the content (or concentration) of silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 This means that it will not be a problem to get the target error rate.

이에, 판단부(4210)에서 원료 처리 상태가 정상이라고 판단하는 것은, 다른 말로 하면 전기로(1000)의 캐비티(C)로부터 유출되는 SiO의 가스량이 기준 가스량 이하이거나, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량이 기준 함량 이하임을 의미한다.Accordingly, the determination unit 4210 determines that the raw material processing state is normal, in other words, the amount of SiO gas flowing out of the cavity C of the electric furnace 1000 is equal to or less than the reference gas amount, or passes through the discharge pipe 3100. It means that the content of silica fume in the exhaust gas is below the standard content.

반대로, 전기로(1000) 내에서 원료 처리 상태가 비정상이라는 것은, 전기로(1000)로부터 유출되는 SiO 가스량이 목표로하는 원료 생산 실수율을 얻는데 문제가 되는 정도임을 의미한다. 여기서, SiO의 유출량이 증가할수록 배출관(3100) 내 실리카 흄의 함량이 증가하므로, 원료 처리 상태가 정상이라는 것은, 다른말로 하면, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량(또는 농도)이 목표하는 실수율을 얻는데 문제가 되는 정도임을 의미한다.Conversely, that the raw material processing state in the electric furnace 1000 is abnormal means that the amount of SiO gas flowing out of the electric furnace 1000 is a problem in obtaining a target raw material production error rate. Here, the amount of silica fume in the discharge pipe 3100 increases as the amount of SiO is increased, so that the raw material processing state is normal, in other words, the content (or concentration) of silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 This means that it is a problem to achieve the target error rate.

이에, 판단부(4210)에서 원료 처리 상태가 비정상이라고 판단한 것은, 다른 말로 하면 전기로(1000)의 캐비티(C)로부터 유출되는 SiO의 가스량이 기준 가스량을 초과거나, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량이 기준 함량을 초과하는 것을 의미한다. Accordingly, the determination unit 4210 determines that the raw material processing state is abnormal, in other words, the amount of SiO gas flowing out of the cavity C of the electric furnace 1000 exceeds the reference gas amount, or passes through the discharge pipe 3100. It means that the content of silica fume in the exhaust gas exceeds the standard content.

판단부(4210)에서 상술한 제 1 및 제 2 실시예 중 어느 하나의 방법으로 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태가 비정상으로 판단되면, 알람부(4220)에서 알람이 발생되고, 가스의 유출의 원인을 없애야 한다. 실시예에서는 원료 공급부(2000)를 이용하여 전기로(1000) 내 상측으로 원료를 추가 장입하거나, 원료 이동 장치(5000)를 통해 캐비티(C)를 둘러싸는 외벽(A) 상에 적재된 원료를 밀거나 당기는 원료 이동 작업 중 적어도 어느 하나를 실시하여, 가스의 유출량을 저감시키거나 방지한다. When the raw material processing state in the electric furnace 1000 is determined to be abnormal by any one of the first and second embodiments described above in the determination unit 4210, an alarm is generated in the alarm unit 4220, and gas is generated. The cause of the spill should be eliminated. In an embodiment, the raw material is supplied to the upper side of the electric furnace 1000 using the raw material supply unit 2000, or the raw material loaded on the outer wall A surrounding the cavity C through the raw material moving device 5000. At least one of the pushing and pulling raw material moving operations is performed to reduce or prevent the outflow of gas.

실시예에 따른 원료 이동 장치(5000)는 전기로(1000)로 입출입이 가능하도록 수평 이동이 가능한 대차(5100), 대차(5100)로부터 일 방향으로 연장 형성되어, 전, 후진 이동이 가능한 로드(5200), 로드(5200)의 끝단에 연결되어 로드와의 연결 분위를 중심으로 상하 이동이 가능한 패들(5300)을 포함한다.The raw material moving device 5000 according to the embodiment is formed to extend in one direction from the bogie 5100, the bogie 5100 capable of horizontal movement so that the electric furnace 1000 can move in and out, and the rod capable of moving forward and backward ( 5200), a paddle 5300 connected to the end of the rod 5200 and capable of moving up and down around a connecting circumference with the rod.

이러한 원료 이동 장치(5000)는 측벽(1121)이 상승하여 전기로(1000)가 오픈되면, 대차(5100)를 전기로 방향으로 전진 이동시키고, 로드(5200)를 이용하여 패들(5300)을 전기로(1000) 내로 장입시킨다. 그리고, 로드(5200)를 통해 패들(5300)을 전진 또는 후진 이동시켜, 원료를 밀거나 당긴다. 이때, 가스를 유출시키는 구멍이 폐쇄되도록 캐비티(C)의 외벽 상부의 원료를 평평하게 다듬거나, 한쪽으로 밀거나 당긴다.In the raw material moving device 5000, when the sidewall 1121 is raised and the electric furnace 1000 is opened, the bogie 5100 is moved forward in the electric furnace direction, and the paddle 5300 is electrically powered using the rod 5200. Charge into the furnace (1000). Then, the paddle 5300 is moved forward or backward through the rod 5200 to push or pull the raw material. At this time, the raw material on the upper part of the outer wall of the cavity C is flattened or pushed or pulled to one side so that the hole through which the gas is discharged is closed.

상기에서는 실시예에 따른 원료 처리 설비를 이용하여 페로 실리콘(FeSi)를 생산하는데 있어서, 실시예에 따른 모니터링 장치(4000)를 이용하여 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 것을 설명하였다.In the above, in producing ferro silicon (FeSi) using the raw material processing facility according to the embodiment, the raw material processing state in the electric furnace 1000 is determined to be normal or abnormal using the monitoring device 4000 according to the embodiment. It was explained.

하지만, 이에 한정되지 않고, 전기로(1000) 내에서 원료 처리 시에 캐비티(C)가 생성되는 조업에 적용 가능하다. 다른 말로 하면, 전기로(1000) 내로 투입되는 전체 원료량 중, SiO2(규석)의 투입량이 20wt% 이상인 조업 실시시에, 보다 구체적으로는 SiO2(규석)의 투입량이 20wt% 이상, 70wt% 이하인 조업 실시시에, 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 장치(4000) 및 모니터링 방법의 적용이 가능하다.However, the present invention is not limited thereto, and is applicable to operations in which the cavity C is generated when processing raw materials in the electric furnace 1000. In other words, of the total amount of raw materials input into the electric furnace 1000, when the operation of the SiO 2 (silica) input is 20 wt% or more, more specifically, the input of the SiO 2 (silica) is 20 wt% or more, 70 wt When the operation is less than%, it is possible to apply the monitoring device 4000 and the monitoring method according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비의 동작, 모니터링 방법 및 모니터링 결과에 따른 조치 방법에 대해 설명한다. 이때, 실시예에 따른 원료 처리 설비로 페로 실리콘을 생산하는 조업을 예를 들어 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 1 to 10, the operation of the raw material processing facility according to an embodiment of the present invention, a monitoring method and a method of action according to the monitoring results will be described. At this time, the operation of producing ferro silicon in the raw material processing facility according to the embodiment will be described as an example.

먼저, 전기로(1000) 내로 원료를 장입한다(S100). 이때, 페로 실리콘 제조를 위해, SiO2(규석), 스크랩(FeO3) 및 C(탄소)를 포함하는 석탄을 장입한다. 그리고, 전극(1200)에 전원을 인가하여, 전기로(1000) 내에 아크를 발생시킨다(S200).First, the raw material is charged into the electric furnace 1000 (S100). At this time, for the production of ferro silicon, coal containing SiO 2 (silica), scrap (FeO 3 ), and C (carbon) is charged. Then, power is applied to the electrode 1200 to generate an arc in the electric furnace 1000 (S200).

전기로(1000) 내에서 아크가 발생되면, 그 아크 열에 의해 SiO2, 스크랩(FeO3) 및 C(탄소) 간의 반응이 일어나며(반응식 1 내지 반응식 3 참조), 이에 SiO(gas), CO(gas) 가스 및 Si(liquid)가 생성된다. 또한 생성된 가스에 의해, 캐비티(C)가 형성된다.When an arc occurs in the electric furnace 1000, a reaction between SiO 2 , scrap (FeO 3 ), and C (carbon) occurs due to the arc heat (refer to Schemes 1 to 3), and thus SiO (gas), CO ( gas) gas and Si (liquid) are produced. In addition, a cavity C is formed by the generated gas.

전기로(1000)에 원료를 장입하고, 아크가 발생되면, 발광부(4110)로부터 광 예컨대, 레이저를 발광시킨다(S310).When the raw material is charged into the electric furnace 1000 and an arc is generated, light, for example, a laser is emitted from the light emitting unit 4110 (S310).

그리고, 판단부(4210)는 도 6에 도시된 바와 같이 광의 감쇄율을 실시간으로 산출하고, 산출된 감쇄율을 기준값 즉, 기준 감쇄율과 비교한다(S410).Then, the determination unit 4210 calculates the attenuation rate of light in real time as shown in FIG. 6, and compares the calculated attenuation rate with a reference value, that is, a reference attenuation rate (S410).

이때, 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율 이하인 경우(예), 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상으로 판단한다. 다른 말로 하면, 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율 이하인 경우, 전기로(1000)로부터 유출되는 SiO 량이 기준량 이하이거나, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량이 기준 함량 이하인 것으로 판단하여, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상으로 판단한다. At this time, when the calculated attenuation rate is less than or equal to the reference attenuation rate (eg), it is determined that the raw material processing state in the electric furnace 1000 is normal. In other words, when the calculated attenuation rate is less than or equal to the reference attenuation rate, it is determined that the amount of SiO discharged from the electric furnace 1000 is less than or equal to the reference amount, or the content of silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 is less than the reference content, and The raw material processing state in (1000) is judged to be normal.

반대로, 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우(아니오), 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태가 비정상으로 판단한다. 다른 말로 하면, 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우, 전기로(1000)로부터 유출되는 SiO 양이 기준량을 초과하거나, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 함량이 기준 함량을 초과하는 것으로 판단하여, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 비정상으로 판단한다.Conversely, when the calculated attenuation rate exceeds the reference attenuation rate (No), it is determined that the raw material processing state in the electric furnace 1000 is abnormal. In other words, when the calculated attenuation rate exceeds the reference attenuation rate, the amount of SiO flowing out of the electric furnace 1000 exceeds the reference amount, or the content of silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 exceeds the reference content It is determined that the raw material processing state in the electric furnace 1000 is abnormal.

또한, 판단부(4210)는 이에 한정되지 않고, 도 7에 도시된 제 2 실시예에서와 같이, 산출된 감쇄율을 지수화하고, 산출된 지수를 기준 지수와 비교하여 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 판단할 수 있다. 이때, 산출된 지수가 기준 지수 이하일 경우, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상으로 판단하고, 산출된 지수가 기준 지수를 초과하는 경우, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 비정상으로 판단한다.In addition, the determination unit 4210 is not limited thereto, and as in the second embodiment shown in FIG. 7, the calculated attenuation rate is indexed, and the calculated index is compared with a reference index to feed the raw material in the electric furnace 1000 The processing status can be determined. At this time, if the calculated index is less than or equal to the reference index, the raw material processing state in the electric furnace 1000 is determined to be normal, and when the calculated index exceeds the reference index, the raw material processing state in the electric furnace 1000 is abnormal. Judging by.

그리고, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태가 비정상으로 판단되면, 알람부(4220)에서 알람이 발생된다. 알람이 발생되면, 캐비티(C)로부터의 가스 유출을 억제 또는 방지하도록, 전기로(1000)로 원료를 추가 장입하는 작업 및 전기로(1000) 내 원료를 이동시키는 작업 중 적어도 하나를 실시한다(S500).Then, when the raw material processing state in the electric furnace 1000 is determined to be abnormal, an alarm is generated in the alarm unit 4220. When the alarm is generated, at least one of the operation of additionally loading the raw material into the electric furnace 1000 and the operation of moving the raw material in the electric furnace 1000 are performed to suppress or prevent gas leakage from the cavity C ( S500).

일 예로, 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태가 비정상으로 판단되면(아니오), 먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 전기로(1000)의 측벽(1121)을 상승시켜 상기 전기로(1000)를 오픈한다. 그리고, 원료 이동 장치(5000)의 대차(5100)를 전기로(1000)로 전진 이동시켜, 패들(5300)을 전기로(1000) 내로 장입시킨다. 그리고, 패들(5300)을 전극(1200) 주변에서 상하 방향으로 동작시켜, 상기 패들(5300)을 통해 원료를 전극 방향으로 밀어준다.For example, if the raw material processing state in the electric furnace 1000 is determined to be abnormal (No), first, as shown in FIG. 8, the side wall 1121 of the electric furnace 1000 is raised to raise the electric furnace 1000. ). Then, the truck 5100 of the raw material moving device 5000 is moved forward to the electric furnace 1000 to charge the paddle 5300 into the electric furnace 1000. Then, the paddle 5300 is operated in the vertical direction around the electrode 1200 to push the raw material through the paddle 5300 in the electrode direction.

그리고, 도 9에 도시된 바와 같이 원료 공급부(2000)를 이용하여 전기로(1000)의 장입구를 통해 원료를 장입한다. 이때 장입되는 원료는 SiO2(규석), 스크랩(FeO3) 및 석탄 중 적어도 하나일 수 있다.Then, as illustrated in FIG. 9, the raw material is charged through the charging port of the electric furnace 1000 using the raw material supply unit 2000. At this time, the raw material to be charged may be at least one of SiO 2 (silica), scrap (FeO 3 ), and coal.

한편, 전극(1200)에서 아크를 발생시키기 전에, 전기로(1000) 내로 원료가 장입되면, 전극(1200)으로부터 전기로(1000) 내 측벽 방향으로 갈수록 그 높이가 낮아지는 형태로 적재되고, 전기로(1000) 내에서 원료 처리가 진행되면, 외벽 역시 전극(1200)으로부터 전기로(1000) 내 측벽 방향으로 갈수록 그 높이가 낮아지는 형태로 형성된다. 그리고, 반응이 진행될 수록 캐비티(C)를 둘러싸는 외벽(A) 중, 전극(1200) 주변의 외벽이 집중적으로 얇아지는 경향이 있다.On the other hand, before the arc is generated in the electrode 1200, when the raw material is charged into the electric furnace 1000, the height is lowered from the electrode 1200 toward the side wall direction of the electric furnace 1000, and is loaded in a form in which the height is lowered. When the raw material is processed in the furnace 1000, the outer wall is also formed in a form in which its height is lowered from the electrode 1200 toward the side wall of the electric furnace 1000. And, as the reaction progresses, among the outer walls A surrounding the cavity C, the outer walls around the electrode 1200 tend to be intensively thinned.

이에, 실시예에서는 전기로(1000) 내로 원료를 장입시키는데 있어서, 전극(1200) 주변의 외측 영역 즉, 전극(1200) 주변을 제외한 공간에 원료를 공급하여, 전기로(1000)의 폭 방향으로 원료층의 높이가 보다 균일화 되도록 한다.Thus, in the embodiment, in charging the raw material into the electric furnace 1000, the raw material is supplied to a space excluding the region around the electrode 1200, that is, an outer region around the electrode 1200, in the width direction of the electric furnace 1000. Make the height of the raw material layer more uniform.

이후, 외벽(A)의 두께가 쉽게 얇아지기 쉬운 전극(1200) 주변으로 원료를 집중적으로 보충시키기 위해, 도 10에 도시된 바와 같이, 원료 이동 장치(5000)의 패들(5300)을 이용하여 원료를 전극(1200) 주변으로 밀어준다.Thereafter, in order to intensively replenish the raw material around the electrode 1200 where the thickness of the outer wall A is easily thinned, as shown in FIG. 10, the raw material is used by using the paddle 5300 of the raw material moving device 5000. Is pushed around the electrode 1200.

한편, 전극(1200) 주변으로 원료를 바로 투입하면, 전극(1200)의 높은 열로 인한 열 충격에 의해 원료가 분화될 수 있다. 이에, 실시예에서는 전극(1200) 주변으로 원료를 바로 투입하여 보충하지 않고, 먼저 전극(1200) 주변 외측으로 원료를 투입한 후에, 원료 이동 장치(5000)를 이용하여 원료를 전극(1200) 주변으로 밀어주는 것이 바람직하다.On the other hand, if the raw material is directly injected around the electrode 1200, the raw material may be differentiated by thermal shock due to high heat of the electrode 1200. Accordingly, in the embodiment, the raw material is immediately injected into the vicinity of the electrode 1200, and is not supplemented. First, the raw material is introduced outside the periphery of the electrode 1200, and then the raw material is moved around the electrode 1200 using the raw material moving device 5000. It is desirable to push.

이러한 원료의 추가 장입 및 전기로(1000) 내 원료의 이동 작업을 통해 캐비티(C)의 외벽(A)에 마련된 구멍이 보수 또는 매꿔져, 캐비티(C)로부터 가스의 유출량을 감소 또는 방지된다.Through the additional charging of these raw materials and the movement of the raw materials in the electric furnace 1000, the holes provided in the outer wall A of the cavity C are repaired or filled to reduce or prevent the outflow of gas from the cavity C.

그리고, 원료의 추가 장입 및 원료의 이동 작업을 실시할 동안, 모니터링 장치(4000)에서 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 실시간으로 판단하고, 정상으로 판단될 때까지 상기 작업을 실시한다.Then, while the additional charging of the raw material and the movement of the raw material are performed, the monitoring device 4000 determines the state of the raw material processing in the electric furnace 1000 in real time, and performs the operation until it is determined to be normal.

상기에서는 원료 처리 상태가 비정상으로 판단될 경우, 원료의 추가 장입 및 원료의 이동 작업 모두를 실시하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 원료의 추가 장입 및 원료의 이동 작업 중 어느 하나를 실시할 수도 있다.In the above, when the raw material processing state is determined to be abnormal, it has been described that both the additional charging of the raw material and the moving operation of the raw material are performed. However, the present invention is not limited thereto, and any one of additional charging of the raw material and moving of the raw material may be performed.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 원료 처리 설비에 의하면, 전기로(1000)에서 원료를 처리할 때, 실시간으로 상기 전기로(1000)에서의 원료 처리 상태를 정상 또는 비정상으로 판단할 수 있다.Thus, according to the raw material processing facility according to the embodiment of the present invention, when processing the raw material in the electric furnace 1000, it is possible to determine in real time the raw material processing state in the electric furnace 1000 as normal or abnormal.

그리고, 원료 처리 상태가 비정상으로 판단되면, 전기로(1000) 내 캐비티(C)에서 유출되는 가스량이 감소되도록 바로 조치를 취한다. 즉, SiO의 유출량이 억제 또는 유출이 방지되도록 한다. 이에, 캐비티 내 Si 생산에 소스(source)가 되는 SiO 가스 량이 감소하는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 종래에 비해 Si 실수율을 7% 이상 상승되는 효과가 있다.Then, if the raw material processing state is determined to be abnormal, immediately take action to reduce the amount of gas flowing out of the cavity C in the electric furnace 1000. That is, the amount of SiO is suppressed or the flow is prevented. Accordingly, it is possible to suppress or prevent a decrease in the amount of SiO gas, which is a source for Si production in the cavity, thereby increasing the Si real rate by 7% or more compared to the prior art.

그리고, 새로운 원료 예컨대 페로 실리콘의 생산을 위해 전기로로 투입되는 원료의 장입량을 감소되는 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing the loading amount of the raw material input into the electric furnace for the production of new raw materials such as ferro silicon.

또한, 배출관(3100)을 통과하는 배가스 중 실리카 흄의 농도가 감소되어, 배출관(3100)의 온도를 종래에 비해 감소시킬 수 있고, 이에 따라 집진부(3200), 보다 구체적으로는 필터의 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.In addition, the concentration of silica fume in the exhaust gas passing through the discharge pipe 3100 is reduced, so that the temperature of the discharge pipe 3100 can be reduced compared to the prior art, thereby suppressing damage to the dust collecting unit 3200, more specifically, the filter. Or it can be prevented.

1000: 전기로 3100: 배출관
4100: 센서 4110: 발광부
4120: 수광부 4130: 발광 하우징
4140: 수광 하우징 420000: 모니터링부
4210: 판단부 4220: 알람부
5000: 원료 이동 장치 5300: 패들1000: electric furnace 3100: discharge pipe
4100: sensor 4110: light emitting unit
4120: light receiving unit 4130: light emitting housing
4140: light receiving housing 420000: monitoring unit
4210: judgment unit 4220: alarm unit
5000: raw material moving device 5300: paddle

Claims (21)

내부로 장입된 원료에 열을 가하여, 새로운 원료를 생산하며, 상기 원료를 반응시켜, 내부에 캐비티(cavity)를 형성하는 전기로;
상기 전기로에 연결되어, 상기 전기로로부터 배출되는 가스를 외부로 이동시키는 배출관;
상기 배출관 내부에 설치되어, 광을 발광시키고, 발광된 광을 수신하는 센서; 및
상기 센서의 발광량에 대한 수광량으로부터 광의 감쇄율을 산출하고, 상기 감쇄율에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 판단부;
를 포함하고,
상기 판단부는 상기 광의 감쇄율을 통해, 상기 캐비티 외측으로 배출되어 상기 배출관을 통과하는 가스 중, 공기와의 접촉에 의해 발생된 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지 판단하고,
상기 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 원료 처리 설비.An electric furnace that heats the raw material charged therein to produce a new raw material and reacts the raw material to form a cavity therein;
A discharge pipe connected to the electric furnace and moving gas discharged from the electric furnace to the outside;
A sensor installed inside the discharge pipe to emit light and receive the emitted light; And
A determination unit that calculates an attenuation rate of light from the amount of light received relative to the amount of light emitted from the sensor, and determines whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the attenuation rate;
Including,
The determination unit determines whether the content of fume generated by contact with air is normal or abnormal in the gas discharged outside the cavity and passing through the discharge pipe through the attenuation rate of the light,
A raw material processing facility that determines whether a raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal depending on whether the content of the fume is normal or abnormal. 청구항 1에 있어서,
상기 전기로는,
상기 원료가 장입되는 내부 공간을 가지는 본체; 및
상기 원료를 반응시켜, 상기 본체 내에 캐비티(cavity)를 형성하도록 열을 발생시키는 전극;
을 포함하는 원료 처리 설비.The method according to claim 1,
The electric furnace,
A body having an internal space in which the raw material is loaded; And
An electrode generating heat to react with the raw material to form a cavity in the body;
Raw material processing equipment comprising a. 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 센서는,
상기 배출관 내부에 광을 발광시키는 발광부; 및
상기 발광부와 이격되도록 대향 위치되어, 상기 발광부로부터 발광된 광의 수광이 가능한 수광부;
를 포함하는 원료 처리 설비.The method according to claim 2,
The sensor,
A light emitting unit emitting light inside the discharge pipe; And
A light receiving unit positioned opposite to the light emitting unit to receive light emitted from the light emitting unit;
Raw material processing equipment comprising a. 청구항 4에 있어서,
상기 발광부와 수광부가 상호 이격되도록 대향 위치되는데 있어서, 상기 배출관의 연장 방향과 교차하는 방향으로 나열 배치되는 원료 처리 설비.The method according to claim 4,
Wherein the light-emitting portion and the light-receiving portion are positioned to be spaced apart from each other, a raw material processing facility arranged in a direction crossing the direction of extension of the discharge pipe. 청구항 5에 있어서,
상기 센서는,
상기 배출관의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 적어도 일부가 상기 배출관 내부에 위치하도록 설치되는 발광 하우징; 및
상기 배출관의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 발광 하우징과 대향 위치되며, 적어도 일부가 상기 배출관 내부에 위치하도록 설치된 수광 하우징;
을 포함하고,
상기 발광 하우징 내부에 상기 발광부가 설치되며, 상기 수광 하우징과 마주보는 상기 발광 하우징의 끝단이 개구되어 있고,
상기 수광 하우징 내부에 상기 수광부가 설치되며, 상기 발광 하우징과 마주보는 상기 수광 하우징의 끝단이 개구된 원료 처리 설비.The method according to claim 5,
The sensor,
A light emitting housing formed to extend in a direction intersecting the extending direction of the discharge pipe, and installed to be positioned at least partially inside the discharge pipe; And
A light-receiving housing formed to extend in a direction intersecting the extending direction of the discharge pipe, positioned opposite to the light emitting housing, and installed at least partially to be located inside the discharge pipe;
Including,
The light emitting unit is installed inside the light emitting housing, and an end of the light emitting housing facing the light receiving housing is opened,
A raw material processing facility in which the light-receiving unit is installed inside the light-receiving housing, and an end of the light-receiving housing facing the light-emitting housing is opened. 청구항 4에 있어서,
상기 발광부와 수광부 간의 이격 거리는, 상기 배출관의 폭 방향 길이의 7.5% 내지 10%인 원료 처리 설비.The method according to claim 4,
The separation distance between the light-emitting section and the light-receiving section is 7.5% to 10% of the length in the width direction of the discharge pipe. 청구항 2에 있어서,
상기 판단부는 상기 산출된 감쇄율을 기준 감쇄율과 비교하며,
상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율 이하인 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 정상으로 판단하고,
상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 비정상으로 판단하는 원료 처리 설비.The method according to claim 2,
The determination unit compares the calculated attenuation rate with a reference attenuation rate,
When the calculated attenuation rate is less than or equal to the reference attenuation rate, it is determined that the amount of gas discharged from the electric furnace is normal,
When the calculated attenuation rate exceeds the standard attenuation rate, a raw material processing facility for determining the amount of gas discharged from the electric furnace as abnormal. 청구항 2에 있어서,
상기 판단부는 상기 산출된 감쇄율을 상기 배출관으로 배출된 가스 중 흄의 함량을 나타내는 값으로 지수(index)화하고, 산출된 상기 지수와 기준 기수를 비교하며,
산출된 상기 지수가 기준 지수 이하인 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 정상으로 판단하고,
산출된 상기 지수가 기준 지수를 초과하는 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 비정상으로 판단하는 원료 처리 설비.The method according to claim 2,
The determination unit indexes the calculated attenuation rate to a value indicating the content of fume in the gas discharged to the discharge pipe, compares the calculated index with a reference radix,
When the calculated index is less than or equal to the reference index, it is determined that the amount of gas discharged from the electric furnace is normal,
When the calculated index exceeds the reference index, a raw material processing facility for determining the amount of gas discharged from the electric furnace as abnormal. 청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기로로 장입되는 원료 중 하나는 SiO2을 포함하고, 상기 전기로로 장입되는 전체 원료 중 상기 SiO2의 함량이 20wt% 이상인 원료 처리 설비.The method according to any one of claims 1 to 4,
One of the raw materials charged into the electric furnace includes SiO 2 , and a raw material treatment facility in which the content of SiO 2 in the total raw materials charged into the electric furnace is 20 wt% or more. 청구항 10에 있어서,
상기 전기로에서 생산되는 상기 새로운 원료는 FeSi을 포함하는 원료 처리 설비. The method according to claim 10,
The new raw material produced in the electric furnace includes FeSi raw material processing equipment. 전기로 내로 원료를 장입하고, 전극을 이용하여 상기 전기로 내부에 열을 발생시켜, 새로운 원료를 생산하는 과정;
발광부를 이용하여, 상기 전기로로부터 배출되는 가스가 이동하는 배출관 내부로 광을 발광시키는 과정;
상기 발광부에서의 발광량 대비 수광부로 수광된 수광량으로부터 감쇄율을 산출하는 과정;
산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정;
을 포함하고,
상기 전기로 내부에 열이 발생되면, 상기 전기로 내부로 장입된 원료의 반응에 의해 발생된 가스에 의해, 상기 전극 주위에 캐비티(cavity)가 발생되고,
상기 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정은,
상기 감쇄율을 통해, 상기 캐비티 외측으로 배출되어 상기 배출관을 통과하는 가스 중, 공기와의 접촉에 의해 발생된 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지 판단하고,
상기 흄(fume)의 함량이 정상 또는 비정상인지에 따라, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 원료 처리 방법.Charging a raw material into an electric furnace and generating heat inside the electric furnace using an electrode to produce a new raw material;
A process of emitting light into a discharge pipe through which gas discharged from the electric furnace moves using a light emitting unit;
Calculating an attenuation ratio from the amount of light received by the light-receiving unit to the amount of light emitted by the light-emitting unit;
Determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the calculated attenuation rate;
Including,
When heat is generated inside the electric furnace, a cavity is generated around the electrode by a gas generated by reaction of a raw material charged into the electric furnace,
The process of determining the raw material production process in the electric furnace according to the calculated attenuation rate as normal or abnormal,
Through the attenuation rate, it is determined whether the amount of fume generated by contact with air is normal or abnormal in the gas discharged outside the cavity and passing through the discharge pipe,
A raw material processing method for determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to whether the content of the fume is normal or abnormal. 청구항 12에 있어서,
상기 캐비티를 둘러 싸는 외벽은 상기 원료의 반응에 의해 발생된 고상의 원료로 이루어지는 원료 처리 방법.The method according to claim 12,
The outer wall surrounding the cavity is a raw material processing method comprising a solid raw material generated by the reaction of the raw material. 삭제delete 청구항 13에 있어서,
상기 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서,
상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율 이하인 경우, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상으로 판단하고,
상기 산출된 감쇄율이 기준 감쇄율을 초과하는 경우, 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 비정상으로 판단하는 원료 처리 방법.The method according to claim 13,
In determining the raw material production process in the electric furnace according to the calculated attenuation rate as normal or abnormal,
When the calculated attenuation rate is less than or equal to the reference attenuation rate, it is determined that the raw material production process in the electric furnace is normal,
When the calculated attenuation rate exceeds the reference attenuation rate, the raw material processing method for determining the raw material production process in the electric furnace as abnormal. 청구항 13에 있어서,
상기 산출된 상기 감쇄율에 따라 상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정은, 상기 산출된 감쇄율을 상기 배출관으로 배출된 가스 중 흄의 함량을 나타내는 값으로 지수(index)화하는 과정을 포함하고,
상기 전기로에서의 원료 생산 과정을 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서,
산출된 상기 지수가 기준 지수 이하인 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 정상으로 판단하고,
산출된 상기 지수가 기준 지수를 초과하는 경우, 상기 전기로로부터 배출되는 가스량을 비정상으로 판단하는 원료 처리 방법.The method according to claim 13,
The process of determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal according to the calculated attenuation rate is a process of indexing the calculated attenuation rate to a value indicating the content of fume in the gas discharged to the discharge pipe. Including,
In determining whether the raw material production process in the electric furnace is normal or abnormal,
When the calculated index is less than or equal to the reference index, it is determined that the amount of gas discharged from the electric furnace is normal,
When the calculated index exceeds the reference index, the raw material processing method for determining the amount of gas discharged from the electric furnace as abnormal. 청구항 13에 있어서,
상기 전기로에서의 원료 생산 과정이 비정상으로 판단되는 경우,
상기 전기로 내로 원료를 추가 장입하는 작업 및 상기 전기로 내에 장입된 원료를 상기 전기로 내에서 이동시키는 작업 중 적어도 하나를 실시하는 원료 처리 방법.The method according to claim 13,
When it is determined that the raw material production process in the electric furnace is abnormal,
Raw material processing method for performing at least one of the operation of additionally charging the raw material into the electric furnace and the operation of moving the raw material charged in the electric furnace into the electric furnace. 청구항 17에 있어서,
상기 전기로에서의 원료 생산 과정이 비정상으로 판단되는 경우,
전후진 및 상하 이동이 가능한 패들을 상기 전기로 내로 장입시켜, 상기 외벽 상의 원료를 상기 전기로 내로 열을 발생시키는 전극 주변으로 미는 과정;
상기 전극 주변 영역의 외측으로 원료를 추가 투입하는 과정; 및
상기 추가 장입된 원료를 상기 전극 주변 영역으로 미는 과정;
을 포함하는 원료 처리 방법.The method according to claim 17,
When it is determined that the raw material production process in the electric furnace is abnormal,
A process of pushing a paddle capable of moving forward and backward and up and down into the electric furnace, and pushing a raw material on the outer wall around the electrode generating heat into the electric furnace;
Adding a raw material to the outside of the area around the electrode; And
A step of pushing the additionally charged raw material into an area around the electrode;
Raw material processing method comprising a. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기로로 장입되는 원료 중 하나는 SiO2을 포함하고, 상기 전기로로 장입되는 전체 원료 중 상기 SiO2의 함량이 20wt% 이상인 원료 처리 방법.The method according to any one of claims 15 to 18,
One of the raw materials charged into the electric furnace includes SiO 2 , and the raw material treatment method in which the content of SiO 2 is 20 wt% or more among the entire raw materials charged into the electric furnace. 청구항 19에 있어서,
상기 전기로 내부로 장입된 원료의 반응에 의해 발생된 가스는 SiO 가스를 포함하고,
상기 흄(fume)은 실리카 흄(silica fume)을 포함하며,
상기 실리카 흄(silica fume)은 상기 SiO 가스와 공기 와의 접촉에 의해 생성된 원료 처리 방법.The method according to claim 19,
The gas generated by the reaction of the raw material charged into the electric furnace includes SiO gas,
The fume includes silica fume,
The silica fume (silica fume) is a raw material processing method generated by contact with the SiO gas and air. 청구항 20에 있어서,
상기 전기로에서 생산되는 상기 새로운 원료는 FeSi을 포함하는 원료 처리 방법.
The method according to claim 20,
The new raw material produced in the electric furnace includes FeSi raw material processing method.
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