KR19990033237A - Automatic Melt Height Measurement Device in Blast Furnace and Its Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대탕도의 상하부 외측 철피에 설치한 기전력 센서를 이용하여 보다 안전하고 간편하게 대탕도 내의 용융물 높이를 자동으로 측정하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 하나의 전극이 대탕도의 상부외측 철피에 예상 최대 용융물 높이의 소정위치에 부설되고 다른 하나의 전극은 상기 전극에서 수직 하방향의 대탕도 하부 외측 철피에 부설되어 대탕도 내의 용융물의 높이 변화에 의해 발생하는 센서 간의 기전력을 감지하기 위한 기전력 센서와, 상기 복수의 전극에 발생된 기전력을 전도하기 위한 보상도선과, 발생된 기전력을 전압의 크기 데이타 형태로 수집하는 데이타 로깅시스템, 및 기전력과 용융물 높이 간의 상관식을 통해 상기 데이타 로깅시스템에 수집된 기전력에 의한 전압크기 데이타를 이용하여 대탕도 내의 용융물 높이를 산출하여 모니터 상에 측정 데이타를 연속적으로 디스플레이하는 컴퓨터를 구비하여 이루어진 고로 대탕도 내의 용융물 높이 자동측정장치와, 이를 이용한 대탕도 내의 용융물 높이 자동 측정방법을 제공한다.The present invention relates to an apparatus and method for automatically and automatically measuring the melt height in a large waterway using an electromotive force sensor installed on the upper and lower outer skins of a large waterway. Electromotive force for sensing electromotive force between sensors caused by a change in the height of the melt in the molten metal is placed at a predetermined position of the expected maximum melt height and the other electrode is placed on the outer shell of the lower molten water vertically downward from the electrode The data logging system through a sensor, a compensation wire for conducting electromotive force generated in the plurality of electrodes, a data logging system for collecting the generated electromotive force in the form of magnitude data of voltage, and a correlation between the electromotive force and the melt height. By using the collected voltage magnitude data of electromotive force, The present invention provides an apparatus for automatically measuring the height of a melt in a blast furnace, and a method of automatically measuring the height of a melt in a large bath using the same, comprising a computer for calculating and continuously displaying measurement data on a monitor.
Description
본 발명은 제철소에서 고로로 부터 제조된 용융물인 용선과 스라그를 분리·수송하는 대탕도의 용융물 높이를 자동으로 측정하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대탕도의 상하부 외측 철피에 설치한 기전력 센서를 이용하여 보다 안전하고 간편하게 대탕도 내의 용융물 높이를 자동으로 측정하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for automatically measuring the melt height of a large hot water for separating and transporting molten iron and slag, which is a melt produced from a blast furnace in a steel mill, and more particularly, an upper and lower outer steel bar of a large hot water. The present invention relates to an apparatus and a method for automatically and automatically measuring the height of a melt in a large hot water using an electromotive force sensor installed in the apparatus.
철광석으로 부터 용선을 제조하는 고로 조업시에 고로의 내부에 장입되는 철광석이 로내에서 환원 및 용융되어 고로의 하부인 노저에 모이게 된다. 이렇게 노저에 용융물이 일정량 모이게 되면, 출선구를 통해 용융물이 고로 밖으로 주기적으로 배출된다. 이때, 상기 용융물은 용선과 스라그로 이루어져 있는 데, 이 용융물 내의 용선과 스라그는 배출후 대탕도에서 분리되어, 용선은 레들 또는 토페도타로 수송하여 후공정인 제강공정에 공급되어 용강의 생산에 사용되며, 스라그는 수재처리에 의해 입상의 수재로 제조되어 건조를 거친 후, 시멘트 공장의 원료 등으로 재사용되거나, 수재처리를 거치지 않은 스라그는 스라그 배재장에 유입되어 응고시킨 후, 매립 등의 방법으로 처리되어 진다.During the operation of the blast furnace for manufacturing molten iron from iron ore, the iron ore charged into the blast furnace is reduced and melted in the furnace and collected in the bottom of the blast furnace. When a certain amount of melt is collected in the furnace, the melt is periodically discharged out of the blast furnace through the outlet. At this time, the melt is composed of molten iron and slag, the molten iron and slag in the melt is separated from the large hot water after discharge, the molten iron is transported to ladle or topedota to be supplied to the steelmaking process of the post-process to produce molten steel The slag is made of granular wood by dry water treatment and dried, and then reused as a raw material of a cement plant, or the slag that has not undergone water treatment flows into the slag distribution plant and solidifies. It may be treated by landfilling or other means.
이와 같이, 고로의 출선구와 연결된 대탕도에는 스라그와 용선이 액상의 형태로 흘러가게 된다. 도 1에는 출선구와 연결되는 일반적인 대탕도의 모식도를 나타내었다. 상기 도 1에 도시된 바의 대탕도 내의 액상 용융물 온도는 약 1500℃의 고온이다. 따라서, 일시적인 용융물의 배출량 증대 등의 원인에 의해 대탕도 상부로 용융물이 넘쳐 흐를 수 있으며, 이 경우 고온의 용융물에 의해 화재가 발생하거나 주변설비의 파손이 발생될 수 있으며 , 이로 인해 조업자의 안전사고 등을 초래하는 문제가 있다.In this way, slag and molten iron flows in the form of liquid in the large hot water connected to the exit of the blast furnace. Figure 1 shows a schematic diagram of a general large hot water connected to the exit. The liquid melt temperature in the large bath as shown in FIG. 1 is a high temperature of about 1500 ° C. Therefore, the melt may overflow to the upper side of the main bath due to the temporary increase in the amount of melt, etc. In this case, a high temperature melt may cause a fire or damage to the surrounding equipment. There is a problem that causes such.
따라서, 이 용융물의 안전한 관리를 위해서는 대탕도 내의 용융물 높이의 엄격한 관리가 요청된다. 현재, 이 대탕도 내의 용융물 높이의 관리는 조업자의 목측에 의하여 관리되는 것이 대부분이다. 이 경우, 경시적으로 연속적인 관리가 어려울 뿐아니라, 조업자가 항상 대탕도의 주변에 있어야 하는 등, 안전 및 조업인원 배치 등의 어려움이 발생하게 된다.Therefore, strict control of the melt height in the large bath is required for safe management of the melt. Currently, the management of the melt height in this large waterway is mostly managed by the operator's neck. In this case, not only continuous management is difficult over time, but also the difficulty of safety and arrangement of personnel, such as an operator should always be in the vicinity of a large hot spring, will arise.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 대탕도 내의 용융물이 넘쳐 흐르는 것을 방지하기 위하여 대탕도에서의 용융물의 높이를 자동으로 측정할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an apparatus capable of automatically measuring the height of a melt in a large melt in order to prevent the melt in the large melt flowing.
또, 본 발명의 다른 목적은 대탕도 내의 용융물이 넘쳐 흐르는 것을 방지하기 위하여 대탕도에서의 용융물의 높이를 보다 간편하고 연속적으로 자동 측정할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for automatically and continuously measuring the height of the melt in the large melt in order to prevent the melt in the large melt flows.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고로 대탕도 내의 용융물 높이 자동측정장치는, 하나의 전극이 대탕도의 상부외측 철피에 예상 최대 용융물 높이의 소정위치에 부설되고 다른 하나의 전극은 상기 전극에서 수직 하방향의 대탕도 하부 외측 철피에 부설되어 대탕도 내의 용융물의 높이 변화에 의해 발생하는 센서 간의 기전력을 측정하기 위한 기전력 센서와, 상기 복수의 전극에 발생된 기전력 차를 전도하기 위한 보상도선과, 발생된 기전력 차를 전압의 크기 데이타 형태로 수집하는 데이타 로깅시스템, 및 기전력과 용융물 높이 간의 상관식을 통해 상기 데이타 로깅시스템에 수집된 기전력에 의한 전압크기 데이타를 이용하여 대탕도 내의 용융물 높이를 산출하여 모니터 상에 측정 데이타를 연속적으로 디스플레이하는 컴퓨터를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the automatic device for measuring the height of a melt in a blast furnace is according to the present invention, wherein one electrode is placed at a predetermined position of an expected maximum melt height in the upper outer shell of the bath and the other electrode is the electrode. An electromotive force sensor for measuring the electromotive force between the sensors which are installed on the lower outer shell of the large waterway in the vertically downward direction in the vertical waterway and is generated by the height change of the melt in the large waterway, and a compensation lead for conducting the electromotive force difference generated in the plurality of electrodes. And a data logging system for collecting the generated electromotive force difference in the form of voltage magnitude data, and using the electromotive force voltage magnitude data collected in the data logging system through a correlation between the electromotive force and the melt height. Computer for continuously displaying measurement data on the monitor by calculating It characterized by consisting of W.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고로 대탕도 내의 용융물 높이 자동 측정방법은, 기전력 센서의 복수전극을 대탕도의 외부 철피 상하단에 각각 설치하여 대탕도 내의 용융물의 높이 변화에 의해 발생하는 전극 간의 기전력 차를 감지하는 과정과, 상기 감지된 기전력 차를 전압크기 형태의 데이타로 데이타 로깅시스템에 수집하는 과정과, 상기 수집된 기전력 데이타를 이용하여 기전력과 용융물 높이 간의 상관식을 통해 대탕도 내의 용융물 높이를 산출하는 과정, 및 산출된 용융물의 높이 데이타를 모니터에 디스플레이하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, the melt height automatic measuring method in the blast furnace large waterway, the electrode generated by the height change of the melt in the large waterway by installing a plurality of electrodes of the electromotive force sensor on the upper and lower ends of the outer shell of the large waterway respectively Detecting the electromotive force difference between the sensor, collecting the detected electromotive force difference in the data logging system in the form of voltage size data, and using the collected electromotive force data in the correlation between the electromotive force and the melt height. And calculating the melt height, and displaying the calculated melt height data on a monitor.
도 1은 출선구와 연결되는 대탕도의 모식도,1 is a schematic diagram of a large bath diagram connected to the exit port,
도 2는 본 발명에 따른 대탕도 내의 용용물 높이 자동측정장치의 구성도,2 is a block diagram of a melt height automatic measuring device in a large bath according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 기전력과 용용물 높이 간의 상관관계도이다.3 is a correlation diagram between the electromotive force and the melt height according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
21 : 대탕도 22 : 용융물21: large bath degree 22: melt
23-1,23-2 : 기전력 센서 24 : 보상도선23-1,23-2: electromotive force sensor 24: compensation lead
25 : 데이타 로깅시스템 26 : 컴퓨터25: data logging system 26: computer
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 대탕도 내의 용용물 높이 측정장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 의한 기전력과 용용물 높이 간의 상관관계도이다.2 is a configuration diagram of a melt height measuring apparatus in a large bath according to the present invention, Figure 3 is a correlation diagram between the electromotive force and the melt height according to the present invention.
먼저, 본 발명에 따른 대탕도 내의 용용물 높이 자동 측정방법을 구현하기 위한 장치의 구성을 도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 측정장치는 하나의 전극(23-1)이 대탕도(21)의 상부외측 철피에 예상 최대 용융물 높이의 소정위치에 부설되고, 다른 하나의 전극(23-2)은 상기 전극(23-1)에서 수직 하방향의 대탕도 하부 외측 철피에 부설되어 대탕도(21) 내의 용융물(22)의 높이 변화에 의해 발생하는 상기 복수의 전극(23-1,23-2) 간의 전압차인 기전력을 감지하기 위한 기전력 센서(23)와, 상기 복수의 전극(23-1,23-2)에 발생된 기전력을 전도하기 위한 보상도선(24)과, 발생된 기전력을 전압의 크기 데이타 형태로 수집하는 데이타 로깅시스템(25), 및 기전력과 용융물 높이 간의 상관관계식을 통해 상기 데이타 로깅시스템(25)에 수집된 기전력에 의한 전압크기 데이타를 이용하여 대탕도(21) 내의 용융물 높이를 산출하여 모니터 상에 측정 데이타를 디스플레이하는 컴퓨터(26)로 구성된다.First, referring to FIG. 2, a configuration of an apparatus for implementing a method for automatically measuring a melt height in a large bath according to the present invention, the measuring device of the present invention has one electrode 23-1 is a large bath 21. The other electrode 23-2 is placed in a predetermined position of the expected maximum melt height in the upper outer shell of the other, and the other electrode 23-2 is placed in the lower outer steel shell of the lower vertically molten in the electrode 23-1. Electromotive force sensor 23 for detecting an electromotive force, which is a voltage difference between the plurality of electrodes 23-1 and 23-2 generated by a change in height of the melt 22 in the plurality of electrodes, and the plurality of electrodes 23-1, The data through the compensation wire 24 for conducting the electromotive force generated in 23-2), the data logging system 25 for collecting the generated electromotive force in the form of magnitude data of voltage, and the correlation between the electromotive force and the melt height. Voltage magnitude data by electromotive force collected in the logging system 25 Using daetang also comprises a computer 26 for displaying measurement data on a monitor by calculating the height of the melt within 21.
본 발명에 따른 대탕도 내의 용융물 높이 자동 측정방법은, 복수의 전극(23-1,23-2)을 대탕도(21)의 외부 철피 상하단에 각각 설치하고 대탕도 내의 용융물의 높이 변화에 의해 발생하는 전극(23-1,23-2) 간의 전압차인 기전력을 감지하는 단계, 상기 감지된 기전력을 데이타 로깅시스템(25)에 수집하는 단계, 및 상기 수집된 기전력 데이타를 이용하여 대탕도 내의 용융물 높이를 측정하는 단계를 구비하여 대탕도 내의 용융물 높이를 측정하고 높이의 변화추세를 해석하는 측정방법이다.In the method for automatically measuring the melt height in the large bath according to the present invention, a plurality of electrodes 23-1 and 23-2 are installed at upper and lower ends of the outer shell of the large bath 21, respectively, and are generated by a change in the height of the melt in the large bath. Detecting an electromotive force which is a voltage difference between the electrodes 23-1 and 23-2, collecting the sensed electromotive force to the data logging system 25, and using the collected electromotive force data to height the melt in the large bath. It is a measuring method for measuring the height of the melt in the large bath and analyzing the trend of the height change.
본 발명에 의해 대탕도 내의 용융물 높이를 측정하기 위해서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 우선 대탕도 외측 상하부 철피에 용융물 높이 변화에 따른 전압차를 감지하기 위한 전극(23-1,23-2)을 부착해야 하며, 이 부착된 기전력 센서의 한 전극(23-1)은 대탕도의 예상 최대 용융물 높이보다 높은 대탕도의 상부외측 철피의 소정 위치에 부설하고, 다른 전극(23-2)은 상기 전극(23-1)에서 수직 하방향의 대탕도 하부 외측 철피에 부설한다. 상기 기전력을 측정하기 위한 전극은(23-1,23-2) 도체저항이 1.42Ω/M, 외경이 2.2mm인 구리전극을 사용하여 실고로 대탕도의 외측 철피에 용접하며, 상기 전극을 설치하는 시기는 대탕도의 수리기간이 적당하다. 상기 기전력 센서(23)를 동작시키면 대탕도 내의 용융물의 높이 차에 의해 발생되는 상기 전극(23-1,23-2) 간의 전압차인 기전력을 발생시킨다.In order to measure the melt height in the large bath according to the present invention, as shown in FIG. 2, first, electrodes 23-1 and 23-2 are attached to the upper and lower steel shells outside the large bath to detect a voltage difference according to a change in the melt height. One electrode 23-1 of the attached electromotive force sensor is placed at a predetermined position of the upper outer shell of the large waterway higher than the expected maximum melt height of the large waterway, and the other electrode 23-2 is connected to the electrode ( In (23-1), the vertical downpour is also placed on the lower outer shell. The electrodes for measuring the electromotive force (23-1, 23-2) using a copper electrode having a conductor resistance of 1.42 Ω / M and an outer diameter of 2.2 mm are welded to the outer steel shell of the main bath by installing the electrode, and installing the electrode. The repair period of Daetangdo is suitable for the season. Operating the electromotive force sensor 23 generates an electromotive force which is a voltage difference between the electrodes 23-1 and 23-2 generated by the height difference of the melt in the large bath.
상기와 같이 기전력 센서(23)를 통해 발생된 기전력은 전극의 보상도선을 통해 후단의 데이타 로깅시스템을 통하여 전압의 크기 형태로 수집된다. 데이타 로깅시스템을 통하여 변환된 데이타 신호는 데이타 연산 및 처리를 위한 컴퓨터로 전송하게 된다. 이때, 고로의 대탕도 주변은 고온, 소음, 분진 등의 발생으로 열악한 상태에 있으므로 상기한 방법에 의해 구축된 데이타 처리용 컴퓨터는 대탕도로 부터 분리된 장소에 설치하는 것이 바람직하다.As described above, the electromotive force generated through the electromotive force sensor 23 is collected in the form of the magnitude of the voltage through the data logging system of the rear stage through the compensation lead of the electrode. The data signal converted by the data logging system is transmitted to a computer for data operation and processing. At this time, since the vicinity of the large hot water in the blast furnace is in a poor state due to the generation of high temperature, noise, dust, etc., it is preferable that the data processing computer constructed by the above-described method be installed in a place separated from the high hot water.
측정된 데이타를 이용하여 대탕도 내의 용융물 높이를 측정하기 위해서는 감지된 기전력과 대탕도 내의 용융물 높이 간의 상관식이 필요하다. 본 출원인은 측정된 기전력과 대탕도 내의 용융물 높이 간의 상관관계에 대한 연구와 실험을 한 결과 도 3에 도시된 바의 측정된 기전력과 용융물 높이 간의 상관관계를 얻을 수 있었다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 측정된 기전력과 용융물 높이 간에는 양호한 비례관계를 얻을 수 있으며, 측정된 기전력과 용융물 높이 간에는 다음의 수학식 1과 같은 일차식의 관계를 얻을 수 있었다.In order to use the measured data to measure the melt height in the large bath, a correlation between the detected electromotive force and the melt height in the large bath is required. Applicant has conducted a study and experiments on the correlation between the measured electromotive force and the height of the melt in the large turbidity as a result of the correlation between the measured electromotive force and the height of the melt as shown in FIG. As shown in FIG. 3, a good proportional relationship can be obtained between the measured electromotive force and the melt height, and a first-order relationship can be obtained between the measured electromotive force and the melt height.
따라서, 상기 데이타 로깅시스템에 수집된 기전력 데이타를 상기의 수학식 1에 대입하여 대탕도 내의 용융물 높이를 구할 수 있다. 예컨대, 대탕도의 최대 허용 용융물 높이에 용융물이 도달할 때, 대탕도에 설치된 기전력 센서에서 측정된 기전력이 0.4317mV를 나타내었다면, 상기와 같이 측정된 기전력을 상기 수학식 1에 대입함으로써 대탕도 내의 용융물 높이는 143.36mm가 되며, 이를 관리자의 모니터에 디스플레이시킴으로서 대탕도 내에서의 용융물이 높이를 관측할 수 있으며, 용융물의 최대 허용 높이에 도달되는 상태를 관측하여 조업의 중단여부를 판단할 수가 있게 되는 것이다.Therefore, the electromotive force data collected in the data logging system can be substituted into Equation 1 above to obtain the melt height in the bath. For example, when the melt reaches the maximum allowable melt height of the large tap water, if the electromotive force measured by the electromotive force sensor installed in the large tap water represents 0.4317 mV, the electromotive force measured as described above is substituted into the above equation (1). The height of the melt is 143.36mm, which can be displayed on the manager's monitor so that the melt can be observed in the large waterway, and it is possible to determine whether the operation is stopped by observing the state that the maximum allowed height of the melt is reached. will be.
상기와 같이 얻어진 용융물의 높이는 컴퓨터에 의해 연속적으로 화면에 디스플레이하여 관리된다. 이때, 용융물의 높이가 임의로 설정된 최대 허용 용융물 높이에 도달되면 적절한 조업대책을 통해 용융물 높이의 하강을 유도할 수 있다.The height of the melt obtained as described above is managed by displaying on the screen continuously by a computer. At this time, when the height of the melt reaches the maximum allowable melt height set arbitrarily, it is possible to induce a decrease in the melt height through the appropriate operating measures.
상술한 바의 본 발명에 따르면, 고로 대탕도의 주변에 조업자를 배치하지 않고도 대탕도 내의 용융물 높이를 간단한 방법으로 정확히 측정할 수 있으며, 조업자의 안전사고를 미연에 방지함은 물론, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to accurately measure the height of the melt in the large waterway by a simple method without placing the operator around the blast furnace waterway, thereby preventing the safety accident of the worker in advance, as well as improving productivity. It can be effected.
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1997
- 1997-10-23 KR KR1019970054542A patent/KR100325110B1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |