KR102255344B1 - Driving apparatus and method for lance of electric arc furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극봉 산화를 억제하여 전극봉 원단위 향상에 기여할 수 있는 전기로의 랜스 운전 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치는 랜스에 인가되는 압력을 검출하는 압력 검출기, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력에 따라 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하는 구동부를 포함할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법은 랜스의 끝단에 배치된 압력 검출기가 랜스에 인가되는 압력을 검출하는 단계, 구동부가 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력에 따라 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하고 산소 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention is to provide an apparatus and method for operating a lance of an electric furnace capable of contributing to the improvement of the basic unit of the electrode by suppressing oxidation of the electrode,
An apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention may include a pressure detector that detects a pressure applied to the lance, and a driving unit that adjusts a charging angle of the lance to the electric furnace according to the pressure detected by the pressure detector. In the method of operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention, a pressure detector disposed at an end of the lance detects a pressure applied to the lance, and a driving unit of the lance according to the pressure detected by the pressure detector. It may include the step of adjusting the charging angle and controlling the oxygen supply with electricity.
Description
본 발명은 전기로의 랜스 운전 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for operating a lance in an electric furnace.
일반적으로 전기로에서 스크랩 용해의 주 열원으로써 전기를 사용하는데, 전력 원단위 절감을 위하여 승열기에 산소를 이용하여 용탕에 가하거나 측면에 버너를 사용하여 슈퍼소닉 모드로 추가 열원을 제공하여 전력 원단위를 절감하고 있다.In general, electricity is used as the main heat source for scrap melting in an electric furnace.In order to reduce the power unit, oxygen is used in the heater to apply to the molten metal, or by using a burner on the side to provide an additional heat source in supersonic mode to reduce the power unit I'm doing it.
그러나, 슬래그 도어를 통해 산소 공급하는 산소 랜스 장치를 사용하는 전기로에서는 산소공급이 전극봉 측면에 직접 영향을 주어 전기로 측면 산화의 주요인으로 작용하고 있고, 랜스 끝단의 위치에 따라서 전극봉 원단위에도 많은 차이가 발생하고 있어, 전극봉 원단위 절감이 필요하다.However, in an electric furnace using an oxygen lance device that supplies oxygen through a slag door, oxygen supply directly affects the side of the electrode and acts as the main cause of the side oxidation of the electric furnace. It is occurring, and it is necessary to reduce the unit of electrode.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극봉 산화를 억제하여 전극봉 원단위 향상에 기여할 수 있는 전기로의 랜스 운전 장치 및 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus and method for operating a lance of an electric furnace capable of contributing to an improvement in a basic unit of an electrode by suppressing oxidation of an electrode.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치는 랜스에 인가되는 압력을 검출하는 압력 검출기, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력에 따라 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하는 구동부를 포함할 수 있다. In order to solve the above-described problems of the present invention, an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention includes a pressure detector that detects a pressure applied to the lance, and electricity of the lance according to the pressure detected by the pressure detector. It may include a driving unit for adjusting the furnace charging angle.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법은 랜스의 끝단에 배치된 압력 검출기가 랜스에 인가되는 압력을 검출하는 단계, 구동부가 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력에 따라 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하고 산소 공급을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention includes the steps of detecting a pressure applied to the lance by a pressure detector disposed at the end of the lance, and the driving unit is the electric furnace of the lance according to the pressure detected by the pressure detector. It may include the step of adjusting the charging angle and controlling the oxygen supply.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 랜스의 상하각도 제한을 통하여 전극봉의 측면산화를 억제하도록 하는 함으로써 전력봉을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect of reducing power rods by suppressing lateral oxidation of the electrode by limiting the vertical angle of the lance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법을 개략적으로 나타내는 플로우챠트이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법을 나타내는 그래프이다.
도 4는 종래 대비 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치의 산소 출력 그래프이다.
도 5a는 종래의 랜스의 압력 파형 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치의 랜스의 압력 파형 그래프이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically showing a method of operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are graphs showing a method of operating a lance in an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing an oxygen output of an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an exemplary embodiment of the present invention compared to the related art.
5A is a graph of a pressure waveform of a conventional lance, and FIG. 5B is a graph of a pressure waveform of a lance of an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치(100)는 압력 검출기(110) 및 구동부(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an
압력 검출기(110)는 전기로에 장입되는 랜스(130)에 인가되는 압력을 검출할 수 있다. The
압력 검출기(110)는 랜스(130)의 후단에 연결되어 랜스를 통해 산소를 공급하는 산소 공급관의 중단에 배치될 수 있으며, 랜스(130)의 끝단에 형성되어 용강에 산소를 공급하는 개구부의 용강 접촉에 따라 상기 산소 공급관을 통해 공급되는 산소의 유량에 의한 압력을 검출할 수 있다.The
구동부(120)는 압력 검출기(110)로부터의 검출된 압력값에 따라 랜스(130)의 끝단이 용강에 접촉했는지를 알 수 있으며, 랜스(130)를 통해 전기로의 용강에 산소를 공급할 수 있다. 더하여, 구동부(120)는 압력 검출기(110)로부터의 검출된 압력값에 따라 랜스(130)의 전기로내에서 상부 또는 하부로 이동할 수 있는 상하 최대 각도를 설정할 수 있으며, 압력 검출기(110)로부터의 검출된 압력값에 따라 전기로의 용강에 공급하는 산소의 공급값을 조절할 수 있고, 랜스(130)가 설정된 상하 최대 각도를 벗어나 움직이는 경우 알람을 발생하거나 랜스(130)의 움직임을 제한할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법을 개략적으로 나타내는 플로우챠트이다.2 is a flowchart schematically showing a method of operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 1과 함께 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법은 압력 검출기(110)가 랜스(130)의 끝단에 인가되는 압력을 검출하는 단계(S3)와, 구동부(120)가 압력 검출기(110)에 의해 검출된 압력에 따라 랜스(130)의 전기로 장입 각도를 조절하고 산소 공급을 제어하는 단계(S4~S12)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 along with FIG. 1, a method of operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention includes a step S3 of detecting a pressure applied to the end of the
먼저, 랜스(130)를 전기로의 매뉴플레이터(Manipulator) 작업구 앞에 정위치 시킨 후(S1), 구동부(120)는 랜스(130)의 산소가 최소값으로 공급되도록 제어할 수 있다(S2).First, after placing the
이후, 압력 검출기(110)가 랜스(130)의 끝단을 통해 송출되는 산소의 유량에 의한 압력을 검출하여(S3), 검출된 압력값이 사전에 설정된 최소값 이하이면 구동부(120)는 최소값으로 공급되는 산소 공급을 유지하고(S4), 검출된 압력값이 사전에 설정된 기준값 이상이면 산소의 공급값을 최대로 제어할 수 있다(S6). Thereafter, the
즉, 랜스(130)의 끝단이 전기로 내에 위치하면, 랜스(130)의 끝단이 탕면에 위치하여 랜스(130)의 끝단에 형성된 개구부로 송출되는 산소의 유량이 변화되는 것을 압력 검출기(110)가 압력으로 검출하여, 압력이 없으면 즉 대기중이면 산소방출을 최소 모드로 하면서 하부로 각도를 줄여가다가 압력이 인가되는 것을 확인하면 산소 공급을 최대로 하여 용강에 산소를 공급한다. That is, when the end of the
한편, 구동부(120)는 이때의 랜스(130)의 상하 각도가 상하 최대 각도로 설정할 수 있다(S5). On the other hand, the
이후, 구동부(120)는 랜스(130)가 최대 각도를 벗어나면(S8,S9) 운전자에게 알람 정도를 주거나, 동일 차지(Charge)(ch, 동일강번)내에서 최대 각도 값 이상의 상부 이동은 제한하도록 한다(S10). 그리고 랜스 작업이 종료되면(S11) 종료 전 산소압력을 차단한 후 상하 각도를 최대값 이상으로 움직여서 랜스 매뉴플레이터를 홈포지션으로 복귀한다(S12). Thereafter, when the
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 방법을 나타내는 그래프이다.3A to 3C are graphs showing a method of operating a lance in an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 산소 랜스를 전기로 내로 이동시 예상각도 범위를 보이는데, 도 1에 도시된 바와 같이. 각도가 가장 큰 경우(θmax)가 랜스의 끝단이 전극봉을 향하는 상태이고, 각도가 가장 작은 경우(θmin)는 랜스의 끝단이 전기로 하부의 내화물에 닿은 때이다. 각도가 최대치에 가까우면 운전자에게 알람 정보를 줘서 랜스의 상부로의 움직임을 제한할 수 있다. Referring to FIG. 3A, when the oxygen lance is moved into the electric furnace, an expected angle range is shown, as shown in FIG. 1. When the angle is the largest (θmax), the end of the lance faces the electrode, and the smallest angle (θmin) is when the end of the lance touches the refractory material under the electric furnace. When the angle is close to the maximum, it is possible to limit the movement of the lance to the top by giving alarm information to the driver.
도 3b를 참조하면, 랜스의 끝단이 용강 내에 위치하거나 대기 중에 위치하는 지에 따라서 압력이 달라지는 것을 볼 수 있다. 식별부호 a는 랜스의 끝단이 깊이에 따라서 압력이 달라지는 것을 나타내는데 즉 용강 내에서 가장 높고, 용강과 대기 중 혹은 슬래그 상태에서 가장 낮게 나타난다는 것을 볼 수 있다. 또한 이 구간이 슬래그의 비산이 가장 많이 발생할 수 있고, 실수율 저하에 직접 관계되는 구간이다. 이 구간을 가능한 짧게 혹은 없도록 하는 게 실수율, 전극봉 측면산화에 기여한다. Referring to FIG. 3B, it can be seen that the pressure varies depending on whether the end of the lance is located in molten steel or in the atmosphere. The identification code a indicates that the pressure at the end of the lance varies depending on the depth, that is, it is the highest in molten steel and the lowest in molten steel and air or in the state of slag. In addition, this section is the section in which the scattering of slag is most likely to occur and is directly related to the decrease in the real rate. Making this section as short or as small as possible contributes to the real rate and side oxidation of the electrode.
그래서, 도 3c를 참조하면, 기존에 산소를 공급하는 방안에 비하여 초기압력 반 이하(혹은 설정치)로 낮춰서 공급하여 랜스의 끝단이 운전자에게 육안으로 판단이 되지 않더라도 압력이 기준값 이상으로 인가되면 슬래그 내에 존재한다고 인식하고 산소 공급을 최대로 하도록 제어할 수 있다. 이렇게 함으로써 랜스의 끝단이 대기 중에 위치하는 상태로 전극봉으로 산소공급이 되는 것을 막아 전극봉 산화억제에 효과적이다.So, referring to Figure 3c, compared to the conventional oxygen supply scheme, the initial pressure is lowered to less than half (or set value) and supplied, so that even if the end of the lance is not visually judged to the driver, if the pressure is applied above the reference value, the slag is It recognizes that it exists and can be controlled to maximize the supply of oxygen. By doing this, oxygen is prevented from being supplied to the electrode while the end of the lance is located in the atmosphere, which is effective in inhibiting oxidation of the electrode.
도 4는 종래 대비 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치의 산소 출력 그래프이다.4 is a graph showing an oxygen output of an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an exemplary embodiment of the present invention compared to the related art.
도 4를 참조하면, 그래프의 좌측의 종래에는 산소압력이 0으로 자주 떨어지면서 전극봉을 향하던 랜스가, 그래프의 우측과 같이 본 발명에는 산소출력 구간에는 안정적으로 탕면을 향하도록 운전이 가능함을 보이고 있다. Referring to FIG. 4, it is shown that the conventional lance on the left side of the graph, which was directed toward the electrode while the oxygen pressure frequently drops to 0, can be stably operated in the oxygen output section in the present invention as shown on the right side of the graph. .
도 5a는 종래의 랜스의 압력 파형 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 랜스 운전 장치의 랜스의 압력 파형 그래프이다.5A is a graph of a pressure waveform of a conventional lance, and FIG. 5B is a graph of a pressure waveform of a lance of an apparatus for operating a lance of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면. 도 4의 그래프 왼쪽과 같이 종래방식으로 한 경우의 랜스 압력 파형을 나타내었고, 식별부호 A->B->C->D의 순서로 나타내지고 압력이 제로(0) 부근인 랜스봉 끝단이 대기 중으로 향하는 구간이 많이 발생하는 경우를 볼 수 있다. 이에 반하여, 도 5b를 참조하면 본 발명을 적용한 경우에 도시된 파형의 경우에는 A'보다 B'각도가 큼으로 새로운 최대값을 받아들이고 C'는 B'보다 작으므로 운전자에게 알람으로 알려 줘서 랜스를 아래쪽으로 작업을 진행하도록 정보를 주고 다음 B'보다 큰 D'각도에서는 그 값을 다시 받아들이도록 된다. 그래서 결과적으로 A'->B'->D'로 나타내도록 제어 로직이 동작하도록 하여 전극봉으로 향하는 구간을 최소화 가능할 수 있다.Referring to Figure 5a. As shown in the left of the graph of Fig. 4, the lance pressure waveform in the case of the conventional method is shown, and the end of the lance rod with the pressure near zero (0) is shown in the order of A->B->C->D. It can be seen that there are many sections heading to the middle. On the other hand, referring to FIG. 5B, in the case of the waveform shown in the case of applying the present invention, the angle B'is larger than A', so the new maximum value is accepted, and C'is smaller than B', so that the lance is notified to the driver through an alarm. It gives information to proceed downwards, and accepts the value again at the next angle D'greater than B'. So, as a result, it is possible to minimize the section heading to the electrode by allowing the control logic to operate to indicate A'->B'->D'.
상하 각도 측정은 전용 각도측정기를 사용하거나, 상하움직임이 동일속도의 유압, 공압 시스템으로 움직인다면 시간으로 환산하여도 가능할 수 있다.Up and down angle measurement can be done by using a dedicated angle measuring device, or by converting it into time if the up and down movement is moved by a hydraulic or pneumatic system at the same speed.
본 발명에 따르면, 랜스의 상하각도 제한을 통하여 전극봉의 측면산화를 억제하도록 하는 함으로써 전력봉 절감에 효과적이다.According to the present invention, it is effective to reduce power rods by limiting the vertical angle of the lance to suppress lateral oxidation of the electrode rods.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited by the claims to be described later, and the configuration of the present invention is varied within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. It can be easily understood by those of ordinary skill in the art that the present invention can be changed and modified.
100: 전기로의 랜스 운전 장치
110: 압력 검출기
120: 구동부
130: 랜스 100: electric furnace lance driving device
110: pressure detector
120: drive unit
130: Lance
Claims (9)
상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력의 여부에 따라 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하는 구동부를 포함하고,
상기 구동부는 상기 랜스를 통한 초기 산소 방출을 사전에 설정된 최소값으로 제어하고, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력이 사전에 설정된 최소 압력 이하이면 상기 랜스의 용강내 미위치로 인식하여 산소 방출을 상기 최소값으로 유지하고 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 상기 전기로의 하부 방향으로 조절하며, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력이 사전에 설정된 기준 압력에 해당되면 상기 랜스의 용강내 위치로 인식하여 산소 방출을 최대값으로 증가시키는 전기로의 랜스 운전 장치.
A pressure detector that detects whether there is pressure applied to the lance; And
Including a driving unit for adjusting the electric furnace charging angle of the lance according to whether or not the pressure detected by the pressure detector,
The driving unit controls the initial oxygen release through the lance to a preset minimum value, and when the pressure detected by the pressure detector is less than a preset minimum pressure, it recognizes that the lance is not in the molten steel position and determines the oxygen release to the minimum value. And adjusts the angle of charging the lance to the lower side of the electric furnace, and when the pressure detected by the pressure detector corresponds to a preset reference pressure, it is recognized as a position in the molten steel of the lance to maximize oxygen emission. The lance driving device of an electric furnace that increases by value.
상기 구동부는 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력이 상기 최소 압력값일 때의 상기 랜스의 전기로 장입 각도와 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력이 상기 기준 압력에 해당될 때의 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 각각 랜스의 상하 최대 각도로 설정하여 상기 랜스의 상기 전기로 상부 방향으로 이동을 제한하는 전기로의 랜스 운전 장치.
The method of claim 1,
The driving part is the electric furnace charging angle of the lance when the pressure detected by the pressure detector is the minimum pressure value and the electric furnace charging angle of the lance when the pressure detected by the pressure detector corresponds to the reference pressure A lance driving apparatus for an electric furnace for limiting movement of the lance in an upper direction of the electric furnace by setting each of the lances to a maximum angle of the lance.
상기 구동부는 상기 랜스가 상기 상하 최대 각도를 벗어나면 알람을 발생시키고, 상기 랜스의 상기 전기로 상부 방향으로 이동을 제한하는 전기로의 랜스 운전 장치.
The method of claim 4,
The driving unit generates an alarm when the lance deviates from the maximum vertical angle, and restricts movement of the lance in the upper direction of the electric furnace.
상기 압력 검출기는 상기 랜스의 후단에 연결되어 상기 랜스를 통해 공급되는 산소의 유량에 의한 압력을 검출하는 전기로의 랜스 운전 장치.
The method of claim 1,
The pressure detector is connected to a rear end of the lance to detect a pressure due to a flow rate of oxygen supplied through the lance.
구동부가 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력의 여부에 따라 상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하고 산소 공급을 제어하는 단계를 포함하고,
상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하고 산소 공급을 제어하는 단계는
상기 구동부가 산소를 사전에 설정된 최소값으로 공급하는 단계;
상기 구동부가 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력에 따라 상기 랜스의 용강내 위치 여부를 판단하는 단계;
상기 랜스의 용강내 미위치시 상기 구동부가 상기 산소의 상기 최소값 공급을 유지하고, 상기 랜스의 용강내 위치시 상기 구동부가 상기 랜스의 상하 각도 최대값을 저장하는 단계; 및
상기 랜스의 용강내 위치시 상기 구동부가 산소를 사전에 설정된 최대값으로 공급하는 단계.
Detecting, by a pressure detector, whether there is pressure applied to the lance; And
A driving unit comprising the step of adjusting an electric furnace charging angle of the lance and controlling oxygen supply according to whether or not there is a pressure detected by the pressure detector,
The step of adjusting the charging angle and controlling the supply of oxygen to the electricity of the lance
Supplying, by the driving unit, oxygen at a preset minimum value;
Determining whether the lance is located in the molten steel according to the pressure detected by the pressure detector;
When the lance is not positioned in the molten steel, the drive unit maintains the supply of the minimum value of oxygen, and when the lance is positioned in the molten steel, the drive unit stores the maximum vertical angle of the lance; And
When the lance is positioned in the molten steel, the driving unit supplies oxygen at a preset maximum value.
상기 랜스의 전기로 장입 각도를 조절하고 산소 공급을 제어하는 단계는
상기 구동부가 상기 랜스가 설정된 상하 각도 최대값을 벗어나면 알람을 발생시키는 단계를 더 포함하는 전기로의 랜스 운전 방법. The method of claim 7,
The step of adjusting the charging angle and controlling the supply of oxygen to the electricity of the lance
And generating an alarm when the driving unit exceeds a set maximum vertical angle value of the lance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180116366A KR102255344B1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Driving apparatus and method for lance of electric arc furnace |
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