KR19980043358A

KR19980043358A - 분광석 취입장치에서의 취입량 제어장치

Info

Publication number: KR19980043358A
Application number: KR1019960061202A
Authority: KR
Inventors: 최윤석; 김성호; 이정호
Original assignee: 김종진; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-09-05

Abstract

본 발명은 분광석 취입장치에서의 취입량 제어 장치에 관한 것으로서, 유동화 방식의 취입장치에서 분광석 저장탱크의 셔트밸브에 온/오프 타이머를 구비하는 솔레노이드 밸브를 구비하는 제어장치를 설치하고, 저장탱크 내의 압력과 이송가스 압력 및 고로내 압력이 일정할 때 온/오프 타이머에 의한 셔트밸브의 반복적인 개폐에 의해 분광석을 정량적으로 배출하여 고로 내부로 취입되도록 하였으므로, 온/오프 스위치에 의한 셔트밸브의 열림/닫힘 시간을 조정하여 분광석을 정량적으로 취입하여 고로의 수명 단축을 방지할 수 있고, 분광석 취입 중단에 따른 작업 불량을 방지할 수 있다.

Description

분광석 취입장치에서의 취입량 제어장치

본 발명은 TiO₂분광석 취입장치에서의 분광석 취입량 제어장치에 관한 것으로서, 특히 TiO₂분광석 취입장치의 셔트밸브에 온/오프(ON/OFF) 타이머를 연결하고, 타이머의 온/오프 시간 조절에 의해 셔트밸브를 반복적으로 개폐하여 저장탱크로부터 배출되는 TiO₂분광석을 원활하게 배출시키며, 배출량을 정량적으로 조정하여 고로 내부로의 분석광의 취입량을 정량적으로 제어하는, 분광석 미취입이나 과취입에 따른 불량을 방지할 수 있는 분광석 취입장치에서의 분광석 취입량 제어장치에 관한 것이다.

고로는 상부에서 장입된 철광석을 하부에서 풍구를 통해 공급되는 고압의 열풍으로 반응시켜 용선을 생산하는 고온·고압의 반응용기이다. 이러한 고로는 철피 내부에 싸여 있는 연와중 노저연와의 수명이 고로의 수명과 직결되므로, 고로에서 노저연와의 관리는 매우 중요하다.

한편 TiO₂분광석을 풍구를 통해 취입하면, 노내에서 카본 및 질소와 반응하여 노저에 Ti(C,N)화합물을 형성하여 노저를 보호하는 특성이 있어 TiO₂분광석 취입에 대한 관심이 커지고 있다.

상기의 분체 취입방법은 분체 저장탱크로부터 분체를 배출시키는 방법에 따라 유동화 공급방법과 로타리피딩 방법 등으로 구분되는데, 상기 로타리피딩 방법은 TiO₂분광석처럼 무거운 입자를 사용할 때 로타리밸브가 쉽게 마모되어 장기간 사용할 수 없는 문제점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 TiO₂분광석 취입장치의 개략도이다.

먼저, 투입용호퍼(10)로 장입된 TiO₂분광석은 호퍼밸브(11)를 개방함에 따라 소정 용적, 예를 들어 2m³의 저장탱크(12)에 저장되는데, TiO₂분광석의 비중이 약 3.8이므로, 저장탱크(12)에는 최대 7.6톤까지 TiO₂분광석을 저장할 수 있다. 상기 저장탱크(12)내의 중량은 일측에 설치되어 있는 로드셀(13)로 측정되어 계기판에 표시되며, 저장탱크(12)내의 압력은 상측에 설치된 압력계(14)로 계측된다.

상기 저장탱크(12)내의 분광석을 유동화시키는 유동화 가스는 밸브(15)를 조정하여 적정 유량으로 조정한 후, 레귤레이터(16)로 감압시켜 사용하고, 저장탱크(12)에서 나온 분광석을 고로(30)에 취입시키는 이송가스는 밸브(20)로 유량을 조정하고 레귤레이터(21)로 압력을 조절하여 사용한다. 상기 유동화 가스와 이송가스는 솔레노이드 밸브(17),(22)에 의해 공급 또는 차단되며, 각각의 압력은 압력계(19),(24)로 측정되고, 고로 내부의 가스가 취입장치 쪽으로 역류하지 못하도록 첵크밸브(18),(23)가 설치되어 있다. 유동화 가스를 공급하면 저장탱크(12) 내부의 압력이 고압으로 유지된다. 이러한 상태에서 메인밸브(25)를 열어 이송가스를 고로(30) 내부로 흐르게 한 후, 저장탱크(12)와 이송가스라인 사이에 연결된 셔트밸브(26)를 열어 분광석 입자를 이송가스가 흐르는 이송가스 라인으로 토출되도록 한다. 이와 같이 이송가스 라인으로 공급된 분광석은 이송가스의 압력에 의하여 풍구에 설치된 취입랜스(31)를 통해 고로(30) 내부로 취입된다.

이때 상기 유동화 가스에 의한 저장탱크(12)의 압력은 이송가스 압력 보다 크게하고, 이송가스 압력은 고로(30)내의 압력 보다 크게 하는데, 예를 들어 고로(30)내의 압력이 4kg/cm²이면, 이송가스는 5kg/cm²이고, 저장탱크(12)내 압력은 6kg/cm²으로 하는것이 좋다. 이와 같이 각각의 부분의 압력을 상이하게 하는 것은 분광석이 저장탱크(12)로 부터 용이하게 토출되어 이송가스에 의하여 고로내로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같은 종래 기술에 따른 분광석의 유동화 취입방법은 비중이 큰 분광석을 사용할 때에 유동화 압력 조절만으로는 배출량을 정량적으로 제어하기 어렵고, 상기 저정탱크의 하부인출관 부위에서 관직경이 좁아지는 부분에 순간적인 막힘 현상이 발생하여 취입이 중단되는 문제점이 있다.

또한 TiO₂분광석은 풍구에 설치된 취입랜스를 통해 취입하는데, 취입량이 일정하게 제어되지 않고 순간적으로 다량이 취입되면 분체와 풍구 내면과의 충돌로 인해 풍구 내면쪽 재료의 마모가 심해져 고로의 수명을 단축시키는 다른 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 TiO₂분광석을 저장탱크로부터 이송 가스관으로의 배출량을 온/오프 타이머와 연결된 셔트밸브를 사용하여 정량적으로 배출함으로써 취입량 제어를 용이하게 할 수 있는 TiO₂분광석의 취입량 제어장치를 제공함에 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 유동화 방법에 의한 분광석 취입장치의 구성을 개략적으로 나타내는 공정도.

도 2 는 본 발명에 따른 취입장치에서의 분광석 취입량 제어장치의 개략도.

도 3 은 분광석의 입도분포.

도 4 는 도 2의 타이머 온/오프 시간 조정에 따른 분광석 배출량의 그래프.

도 5 는 도 2의 취입량 제어장치를 이용한 시간에 따른 분광석 취입량의 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 분광석 투입용호퍼11 : 호퍼밸브

12 : 분광석 저장탱크13 : 로드셀

14, 19, 24 : 압력계15, 20 : 수동조작밸브

16, 21 : 레귤레이터17, 22, 41 : 솔레노이드 밸브

18, 23, 42 : 첵크밸브25 : 메인밸브

26 : 셔트밸브30 : 고로

31 : 취입랜스40 : 취입량 제어장치

43 : 온/오프 타이머

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 TiO₂분광석의 취입량 제어장치의 특징은;

유동화 방법으로 고로에 분광석을 취입시키는 분광석 취입장치에서의 취입량 제어장치에 있어서;

상기 취입장치의 분광석 저장탱크 하부의 셔트밸브를 구동시키는 구동부와;

상기 구동부를 주기적으로 동작시켜 셔트밸브의 열림/닫힘 시간을 조절하는 타이머를 구비함에 있다.

이분광석 저장탱크내의 분광석을 유동화 시켜 이동 가스관으로 배출시키고, 이를 고로에 취입시키는 유동화 분광석 취입 방법에 있어서;

상기 저장탱크에서 이송 가스관으로 배출되는 분광석의 량을 조절하는 셔트밸브를 일정한 주기로 열림/닫힘 동작을 반복시켜 분광석 취입량을 제어함에 있다.

이하, 본 발명에 따른 TiO₂분광석의 취입량 제어장치에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 분광석 취입장치에 사용되는 취입량 제어장치의 개략도이다.

먼저, 본 발명의 제어장치(40)는 도 1의 취입장치에서 저장탱크(12) 하부에 위치하는 셔트밸브(26)와 연결되는데, 상기 셔트밸브(26)는 공기압으로 작동되는 솔레노이드 밸브(41)에 의해 구도이된다. 솔레노이드 밸브(41)에 공급되는 공기의 역류를 방지하기 위해 공기 공급원(도시 않됨)과 솔레노이드 밸브(41)사이에는 첵크밸브(42)를 설치한다. 상기 솔레노이드 밸브(41)가 온 상태가 되면 공기가 솔레노이드 밸브에 연결된 피스톤을 작동시켜 셔트밸브(26)를 개방시키고, 오프 상태가 되면 피스톤을 반대 방향으로 작동시켜 셔트밸브(26)를 폐쇄시킨다.

상기의 솔레노이드 밸브(41)에 타이머(43)를 부착하게 되면 상기 솔레노이드 밸브(41)의 온/오프 동작을 시간에 따라 반복시킬 수 있게 된다.

따라서 취입이 개시되면 타이머에 설정된 온/오프 시간만큼 솔레노이드 밸브(41)가 주기적으로 작동하여 셔트밸브(26)를 반복적으로 개폐시킴으로써, 저장탱크(12)에 저장되어 있는 분광석을 단속적으로 배출하게 된다. 따라서 타이머의 온/오프 설정 시간을 적절히 조절하면 TiO₂분광석의 배출량을 조절할 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명의 상세한 설명을 한다.

도 3은 본 실험에 사용한 TiO₂분광석 입도분포를 나타낸 그래프로서, 입도가 0.5~0.25mm인 분광석이 전체의 25.8%로 가장 높은 비율을 차지하고 있음을 알 수 있다.

도 4는 도 2의 제어장치를 사용한 시간에 따른 분광석의 취입량의 그래프로서, 저장탱크내의 유동화 압력을 2kg/cm²로 한 상태에서 타이머의 온/오프 시간을 변화시킬 때 TiO₂분광석의 배출 속도를 그린 것이다. 실험 결과 셔트밸브의 개방 시간에 비례하여 배출량이 많아지며, 셔트밸브의 열림/닫힘 시간이 2.5/2.74(초)일 때, 약 10kg/min의 배출 속도를 얻을 수 있었으며, 이 결과에서 상기 셔트밸브의 개폐 시간 조절만으로 분광석의 취입량을 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.

제 5도는 실 고로에 TiO₂분광석을 취입한 결과를 그린 그래프이다. 통상 고로는 4kg/cm²의 내압을 가지므로 분광석 이송에 필요한 이송 압력은 이 고로의 내압보다 높아야 한다. 본 실험시 취입장치의 유동화 압력과 이송 압력은 각각 6kg/cm²과 5kg/cm²로 하였으며, 타이머의 온/오프 시간은 2.25/3초로 설정하였다. 이 실험으로부터 TiO₂분광석이 평균 8.5kg/min의 일정한 속도로 배출되었고, 이들은 전량 고로 내부로 취입되었다고 불 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 분광석의 취입량 제어장치는 저장탱크의 셔트밸브에 온/오프 타이머를 구비하는 솔레노이드 밸브를 구비하는 제어장치를 설치하고, 저장탱크내 압력과 이송가스 압력 및 고로내 압력이 일정할 때 온/오프 타이머에 의한 셔트밸브의 반복적인 개폐에 의해 분광석을 정량적으로 배출하여 고로 내부로 취입되도록 하였으므로, 온/오프 스위치에 위한 셔트밸브의 열림/닫힘 시간을 조정하여 분광석을 정량적으로 취입하여 고로의 수명 단축을 방지할 수 있고, 분광석 취입 중단에 따른 작업 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

유동화 방법으로 고로에 분광석을 취입시키는 분광석 취입장치에서의 취입량 제어장치에 있어서,

상기 취입장치의 분광석 저장탱크 하부의 셔트밸브를 구동시키는 구동부와,

상기 구동부를 주기적으로 동작시켜 셔트밸브의 열림/닫힘 시간을 조절하는 타이머를 구비하는 취입량 제어장치.