KR19990032754A

KR19990032754A - 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치

Info

Publication number: KR19990032754A
Application number: KR1019970053895A
Authority: KR
Inventors: 양재화; 김재식
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR100338646B1

Abstract

본 발명은 용광로용 열풍로설비의 축열실과 연소실을 연결하여 주는 연락관에 관한 것으로, 특히 연락관의 손상으로 인하여 발생되는 누풍을 방지시킬 수 있도록 하기 위하여, 가이드(134)의 사이에는 원주방향을 따라 상하부로 각각 장착되며, 내측면에는 누풍의 온도를 감지할 수 있도록 된 다수개의 온도감지센서(11,21)가 구비된 상·하부커버(10,20)와; 상기 온도감지센서(11,21)에 전기적으로 연결되어 출력되는 누풍의 온도가 모리터링되는 온도감지부(30); 상기 상부커버(10)의 상면에 일정크기의 수용함(41)이 부착되며, 이 수용함(41)의 내부에는 누풍되는 공기에 의해 회전할 수 있도록 된 회전날개(42)가 장착되고, 이 회전날개(42)의 단부에는 회전속도를 감지할 수 있도록 자성을 띤 자성체(43)가 부착되며, 이 자성체(43)의 측부에는 일정거리를 두고 자성을 검출할 수 있도록 된 근접센서(44)가 설치된 누풍량감지부(40); 상기 근접센서(44)에 전기적으로 연결되면서 회전날개(42)의 속도를 계수하는 회전속도계수기(50) 및; 상기 회전속도계수기(50)에서 출력되는 회전날개의 회전속도와 온도감지부(30)에서 출력되는 온도를 비교분석하여 경보기(61)의 작동여부를 결정하는 제어조작부(60)로 이루어져, 적절한 수리계획을 수립할 수 있게 될 뿐만 아니라 균일하게 열풍을 공급할 수 있게 되므로 생산되는 용선의 품질을 향상시키게 되는 효과가 있는 것이다.

Description

용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치 (A device for sensing the crack of a connecting pipe in an air blower)

본 발명은 용광로용 열풍로설비의 축열실과 연소실을 연결하여 주는 연락관에 관한 것으로, 특히 연락관의 손상으로 인하여 발생되는 누풍을 방지시킬 수 있도록 된 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열풍로에는 용광로의 내부에 고온의 열풍을 공급시키기 위한 열풍로설비가 구비되어 있는데, 이러한 열풍로설비에는 축열실과 연소실을 서로 연통시켜주는 연락관이 설치되어 있으며, 이 연락관의 내부에는 고온연소(약 1200℃) 또는 고압(4.0Kg/cm²)을 견디게 할 수 있도록 내열재질의 알루미나연와와 케스타블이 축조된 상태에서 외부에는 열을 분산시킬 수 있도록 된 철피가 감싸져 있는 구조로 되어 있다.

따라서, 상기 용광로에 철광석과 코크스를 장입한 후에 상기 열풍로설비에서 보내지는 뜨거운 공기를 불어넣어주게 되면, 용융환원반응을 일으켜 쇳물이 생산되는 것이다.

즉, 상기한 기능을 수행할 수 있도록 된 종래의 열풍로설비는 도 1에 도시된 바와 같이, 송풍로(100)에서 공급되는 공기를 가열시킬 수 있도록 된 연소실(100)과, 이 연소실(110)에서 가열된 열풍을 비축시킬 수 있도록 내화벽돌(121)이 축조된 축열실(120) 및, 상기 축열실(120)과 연소실(110)의 사이에 연통되게 설치된 연락관(130)으로 이루어진 구조로 되어 있다.

또한, 상기 연락관(130)의 몸체에는 수직하는 방향을 따라 절단부(131)가 형성되며, 이 절단부(131)의 원주방향에는 외측방향으로 돌출되게 신축리브(132)가 장착되고, 이 신축리브(132)의 외측면에는 열의 집중을 방지시킬 수 있도록 된 철피(133)가 장착되며, 이 철피(133)의 양단부에는 길이방향을 따라 신축시킬 수 있도록 된 가이드(134)가 설치된 구조로 되어 있다.

따라서, 상기 용광로에 공급되는 열풍은 연소실(110)에서 약 50분간 가스와 공기를 이용하여 연소시켜 약 1350℃로 상승시킨 후에 축열실(120)의 내부에 보관하고 있다가, 상기 송풍기(100)에서 오는 약 270℃의 온도와 약 4.0Kg/cm²의 압력의 냉풍과 혼합한 후에 상기 연락관(130)을 통해 필터링장치를 거치게 되는 것이다.

그런데, 상기 축열실(120)에 있던 고온의 열풍과 송풍기(100)에서 공급되는 냉풍의 혼합으로 인하여 온도가 저하되면서, 상기 연락관의 철피(133)를 급격하게 수축 또는 팽창시키게 된다. 따라서, 상기 철피(133)의 크랙 등의 손상이 발생되는 경우 열풍이 외부로 누출되는 누풍현상이 발생될 뿐만 아니라 과다한 소음이 발생된다는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 철피(133)의 손상이 진행되는 상황을 확인하기 위하여 소음상태를 청음하게 되지만 철피가 고소지역에 설치되어 있기 때문에 확인작업이 용이하지 못할 뿐만 아니라 자연발생적인 풍향과의 구별이 용이하지 못하여 구별이 어렵다는 또다른 있었다.

그리고, 대용량의 연락관(130)에 구체적으로 어느 부분에 손상이 발생되었는지 또는 누풍량이 어느정도인지 판단이 어려울 뿐만 아니라 설령 손상부위를 발견하더라도 객관적인 판단에 의존해야 하므로 적절한 수리계획을 수립할 수 없다는 또다른 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 연락관 철피의 국부적인 손상을 회전날개의 속도를 이용하여 원격감지하여 철피의 손상정도를 신속하게 감지시킬 수 있도록 된 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송풍로에서 공급되는 공기를 가열시키는 연소실과 이 가열된 공기를 비축시키는 축열실의 사이에는 연락관이 구비되고, 이 연락관의 외측면에는 열의 집중을 방지시킬 수 있도록 된 철피가 장착되며, 이 철피의 양단부에는 길이방향을 따라 신축되는 가이드가 장착된 구조로 이루어진 용광로의 열풍공급장치에 있어서, 상기 가이드의 외측면에 원주방향을 따라 상하부로 각각 장착되며, 내측면에는 누풍의 온도를 감지할 수 있도록 된 다수개의 온도감지센서가 구비된 상·하부커버와; 상기 온도감지센서에 전기적으로 연결되어 출력되는 누풍의 온도를 모리터링시키는 온도감지부; 상기 상부커버의 상면에 일정크기의 수용함이 부착되며, 이 수용함의 내부에는 누풍되는 공기에 의해 회전할 수 있도록 된 다수개의 회전날개가 장착되고, 이 회전날개의 단부에는 회전속도를 감지할 수 있도록 자성을 띤 자성체가 부착되며, 이 자성체의 측부에는 일정거리를 두고 자성을 검출할 수 있도록 된 근접센서가 설치된 누풍량감지부; 상기 근접센서에 전기적으로 연결되면서 회전날개의 속도를 계수하는 회전속도계수기 및; 상기 회전속도계수기에서 출력되는 회전날개의 회전수를 기초로하여 정상여부를 판단한 후 비정상일 경우 경보기를 작동시킬 수 있도록 된 제어조작부로 이루어진 구조로 되어 있다.

따라서, 상기한 연락관에서 누풍되는 공기의 온도를 감지하는 온도감지부와 양을 감지하는 누풍량감지부의 신호를 통해 철피의 손상이 진행되는 상황을 신속하게 인지하게 되므로, 적절한 수리계획을 수립하게 될 뿐만 아니라 균일하게 열풍을 공급할 수 있게 되므로 생산되는 용선의 품질을 향상시키게 되는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 열풍로를 개략적으로 도시한 전체구성도,

도 2는 본 발명에 따른 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치가 장착된 상태를 도시한 전체구성도,

도 3은 본 발명에 따른 상하부커버를 도시한 부분확대도,

도 4는 본 발명에 따른 상하부커버를 구성된 상태를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 누풍량감지부를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치의 작동흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,20 : 상·하부커버 11,21 : 온도감지센서

12,22 : 플랜지부 13 : 가스킷

30 : 온도감지부 31 : 변환기

32 : 온도값표시부 40 : 누풍량감지부

41 : 수용함 42 : 회전날개

42a : 회전축 42b : 베어링

43 : 자성체 44 : 근접센서

46 : 공기배출함 46a : 지지바

46b : 지붕 50 : 회전속도계수기

60 : 제어조작부 61 : 경보기

62 : 누풍량표시부

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치가 장착된 상태를 도시한 전체구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 상하부커버를 도시한 부분확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 상하부커버를 구성된 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 누풍량감지부를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치의 작동흐름도로서, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 송풍로(100)에서 공급되는 공기를 가열시키는 연소실(110)과 이 가열된 공기를 비축시키는 축열실(120)의 사이에는 연락관(130)이 구비되고, 이 연락관(130)의 외측면에는 열의 집중을 방지시킬 수 있도록 된 철피(133)가 장착되며, 이 철피(133)의 양단부에는 길이방향을 따라 신축되는 가이드(134)가 장착된 구조로 이루어진 용광로의 열풍공급장치에 있어서, 상기 가이드(134)의 외측면에 원주방향을 따라 상하부로 각각 장착되며, 내측면에는 누풍의 온도를 감지할 수 있도록 된 다수개의 온도감지센서(11,21)가 구비된 상·하부커버(10,20)와; 상기 온도감지센서(11,21)에 전기적으로 연결되어 출력되는 누풍의 온도가 모리터링되는 온도감지부(30); 상기 상부커버(10)의 상면에 일정크기의 수용함(41)이 부착되며, 이 수용함(41)의 내부에는 누풍되는 공기에 의해 회전할 수 있도록 된 다수개의 회전날개(42)가 장착되고, 이 회전날개(42)의 단부에는 회전속도를 감지할 수 있도록 자성을 띤 자성체(43)가 부착되며, 이 자성체(43)의 측부에는 일정거리를 두고 자성을 검출할 수 있도록 된 근접센서(44)가 설치된 누풍량감지부(40); 상기 근접센서(44)에 전기적으로 연결되면서 회전날개(42)의 속도를 계수하는 회전속도계수기(50) 및; 상기 회전속도계수기(50)에서 출력되는 회전날개의 회전수를 기초로하여 정상여부를 판단한 후 비정상일 경우 경보기(61)를 작동시킬 수 있도록 된 제어조작부(60)로 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 연락관(130)의 가이드(134)의 사이에는 각각 장착된 상하부커버(10,20)가 보울팅결합되고, 이 상하부커버의 양측단부에는 각각 플랜지부(12,22)가 일체로 형성되며, 이 플랜지부(12,22)의 외표면에는 열풍이 누출되는 것을 방지시킬 수 있도록 된 가스킷(13)이 부착된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 상하부커버(10,20)의 내측면에는 상하방향을 따라 나란하게 온도감지센서(11,21)가 부착된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 온도감지센서(11,21)에서 발생되는 신호는 변환기(31)를 통해 온도감지부(30)에 전달되고, 이 온도감지부(30)에서 발생된 신호는 온도값표시부(32)에 나타나게 된다.

물론, 상기 온도감지부(30)에서 발생된 신호는 상기 제어조작부(60)에 전달되는 구조로 되어 있다.

한편, 상기 상부커버(10)의 상부면 중앙에는 수직하는 방향으로 누풍량 감지를 위한 원통형상의 수용함(41)이 부착되어 있고, 이 수용함(41)의 연장부위에는 4개의 지지바(46a)를 통해 직경이 작은 공기배출함(46)이 부착어 있으며, 이 공기배출함(46)의 상부에는 고깔형상의 지붕(46b)이 장착된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 수용함(41)의 내부에는 수직한 방향으로 장착된 회전축(42a)을 통해 회전날개(42)가 설치되어 있는 구조로 되어 있다.

물론, 상기 회전축(42a)의 하단에는 원활한 삽입을 위한 원추형의 촉수가 형성되어 있으며, 베어링(42b)이 개재된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 회전날개(42)의 날개편 중 하나에는 자성을 성질을 띤 자성체(43)가 부착되어 있고, 이 자성체(42)를 검출하기 위하여 수용함(41)의 일측을 관통하여 근접센서(44)가 설치되며, 이 근접센서(44)에는 회전날개의 회전수를 카운팅시키기 위한 회전속도계수가(50)가 전기적으로 연결된 구조로 되어 있다.

따라서, 상기 회전속도계수기(50)에서 검출되는 회전수는 제어조작부(60)에 전달되고, 이 제어조작부(60)에서 발생된 신호는 누풍량표시부(62)에 나타나게 되는 구조로 되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 도 6을 참조하면 제어조작부(60)에 전원이 투입되는 순간부터 일령의 시퀀스(sequence)가 진행된다.

먼저, 상기 열풍로(100)의 출력값을 인터페이스(interface)하게 되면, 용광로의 내부에 뜨거운 공기를 공급하여 주는 송풍진행시간이 0∼60분 이내의 진행되는 상태이며, 열풍로의 내부압력이 4.5Kg/cm²이하인 조건에 들어 있는 것이다.

이것은 연소실(110)과 축열실(120) 간의 고온과 고압의 송풍압력이 연락관(130)을 통과하면서 철피가 손상된 부위로 누풍이 발생하게 되기 때문이다.

이때, 상기 상부커버(10)의 상면에 장착된 누풍량감지부(40) 즉, 근접센서(44)의 신호를 받아 회전속도계수기(50)가 회전날개(42)의 회전수를 계수하게 된다.

상기 회전속도계수기(50)를 통해 계수된 값은 상기 제어조작부(60)에 송출되고, 이 값이 누풍량표시부(62)에 니지털로 표시되게 된다.

즉, LB ＃1∼5는 누풍량을 나타낸 것으로서,

LB＃1는 선회날개의 회전수가 분당 10RPM 이하인 조건,

LB＃2는 선회날개의 회전수가 분당 10RPM∼50RPM 이하인 조건,

LB＃3는 선회날개의 회전수가 분당 50RPM ∼100RPM 이하인 조건,

LB＃4는 선회날개의 회전수가 분당 100RPM ∼200RPM 이하인 조건,

LB＃5 선회날개의 회전수가 분당 25010RPM 이상인 조건을 만족시키는 상태에서 조작제어부(60)에 내장된 타임스위치에서 20초 이상 지속된 경우 경보기(61)를 통해 이상유무를 알려주게 되는 것이다.

이때, 작업자는 누풍량을 예측한 후에 철피 손상여부를 판단한 상태에서 리셋시키게 되면 종료되는 것이다.

만일, 상기 연락관(130)의 내를 통과하는 열풍(1200℃∼1300℃)이 누풍되는지를 확인하고 신뢰성을 한단계 높이고자 하는 경우에는, 온도감지센서(11,21)를 통해 감지된 온도를 각각4∼20mA의 아날로그 신호를 상기 변환기(31)를 통하여 온도감지부(30)에 전송하게 되면, 이 온도감지부의 온도값표시부(32)에 온도값이 나타나게 되는 것이다.

또한, 상기 온도감지센서(21,31)가 다수개 구비된 이유는 세부적인 구간의 온도를 측정하여 철피가 손상된 부위를 정확하게 판단하게 하기 위함이며, 만일 온도감지부(30)의 온도가 300℃이상으로 되면 경보기(61)가 울리게 되는 것이다.

물론, 상기 경보기(61)가 울리게 되면 작업자는 연락관이 누풍되는 것으로 판단하고 확인한 후 리셋시키면 작업이 완료되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치에 의하면, 상기 연락관에서 누풍되는 공기의 온도를 감지하는 온도감지부와 양을 감지하는 누풍량감지부의 신호를 통해 철피의 손상이 진행되는 상황을 신속하게 인지하게 되므로, 적절한 수리계획을 수립할 수 있게 될 뿐만 아니라 균일하게 열풍을 공급할 수 있게 되므로 생산되는 용선의 품질을 향상시키게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims

송풍로(100)에서 공급되는 공기를 가열시키는 연소실(110)과 이 가열된 공기를 비축시키는 축열실(120)의 사이에는 연락관(130)이 구비되고, 이 연락관(130)의 외측면에는 열의 집중을 방지시킬 수 있도록 된 철피(133)가 장착되며, 이 철피(133)의 양단부에는 길이방향을 따라 신축되는 가이드(134)가 장착된 구조로 이루어진 용광로의 열풍공급장치에 있어서,

상기 가이드(134)의 사이에는 원주방향을 따라 상하부로 각각 장착되며, 내측면에는 누풍의 온도를 감지할 수 있도록 된 다수개의 온도감지센서(11,21)가 구비된 상·하부커버(10,20)와;

상기 온도감지센서(11,21)에 전기적으로 연결되어 출력되는 누풍의 온도가 모리터링되는 온도감지부(30);

상기 상부커버(10)의 상면에 일정크기의 수용함(41)이 부착되며, 이 수용함(41)의 내부에는 누풍되는 공기에 의해 회전할 수 있도록 된 회전날개(42)가 장착되고, 이 회전날개(42)의 단부에는 회전속도를 감지할 수 있도록 자성을 띤 자성체(43)가 부착되며, 이 자성체(43)의 측부에는 일정거리를 두고 자성을 검출할 수 있도록 된 근접센서(44)가 설치된 누풍량감지부(40);

상기 근접센서(44)에 전기적으로 연결되면서 회전날개(42)의 속도를 계수하는 회전속도계수기(50) 및;

상기 회전속도계수기(50)에서 출력되는 회전날개의 회전속도와 온도감지부(30)에서 출력되는 온도를 비교분석하여 경보기(61)의 작동여부를 결정하는 제어조작부(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 용광로용 열풍로의 연락관 손상감지장치.