KR20010036190A - 반광 무첨가 소결광 제조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성품 처리과정에서 발생되는 반광의 첨가가 없이 소결광 제조 및 그 제어가 이루어질 수 있도록 한 반광 무첨가 소결광 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 반광의 레벨을 감지하는 레벨센서와, 상기 레벨센서에 연결되고, 층후 조정장치로부터 출력된 전압 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기로부터 출력되는 전압신호를 전류신호로 바꾸는 V/I 변환기와, 상기 V/I 변환기에 연결된 계장제어 시스템과, 상기 계장제어 시스템에서 나오는 전류신호를 수신하는 전기제어 시스템을 포함하는 반광 무첨가 소결광 제조장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면 레벨센서에서 측정된 반광 변동 폭에 따라 경보를 발생하는 단계와, 상기 경보에 의해 전기제어 시스템에서 성품 처리설비를 기동하고, 호환댐퍼를 제 1라인에서 제 3라인으로 가역하는 단계와, 상기 제 1라인의 반광을 무첨가 조업하는 단계와, 층후 조정장치를 통해서 소결기의 층후를 조정하는 단계와, 층후가 조정된 소결광 샘플링 작업을 통해 소결광의 품질을 측정하는 단계와, 소결광 품질 확보에 따라 호환댐퍼(117)를 제 1라인으로 재가역시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반광 무첨가 소결광 제조방법이 제공된다.

Description

반광 무첨가 소결광 제조장치 및 방법 {MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD FOR SINTER CAKE NON-ADDITION RETURN FINE SINTER}

본 발명은 반광 무첨가 소결광 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 성품 처리과정에서 필연적으로 발생되는 입도 5㎜ 이하의 반광의 첨가가 없이 소결광 제조 및 그 제어가 이루어질 수 있도록 한 반광 무첨가 소결광 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 소결광 제조 공정도, 도 2는 종래 소결광 제조에 있어서의 반광 발생을 나타내는 공정도로서, 일반적으로 제철공정에서는 고로의 주원료로 소결광이 약 80% 이상 사용되고 있는 바, 상기 소결광의 사용 입도는 5∼50㎜를 갖추며, 소결공장의 성품 처리과정에서 이를 가공하고 있다.

한편, 반광(Return Fine Sinter)이란 고로에서 요구하는 소결광 입도(5∼50㎜)보다 작은 5㎜ 이하의 입자를 지닌 소결광으로서, 이렇게 발생된 반광은 소결원료에 재첨가시켜 사용하고 있다.

일반적으로 소결광의 품질이 좋으면 반광 발생이 적고, 품질이 나쁘면 반광 발생이 많아지는 바, 종래에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 드럼 믹서(102)에서 혼합,조립된 원료가 소성 과정을 거쳐 소결기(112)에서 제조 완료된 400℃ 이상인 고온의 괴소결광이 배출된 후, 1차 파쇄기(106)를 통해 파쇄된 후, 상온으로 냉각시키기 위하여 냉각기(107)에서 1시간 이상 냉각시킨 후, 고로에서 사용하기 적당한 입도(5∼50㎜)로 가공하는 성품 처리과정으로 벨트 콘베이어(119,121)를 통해 이송된다.

상기 성품 처리과정은 2차 파쇄기(108)를 통해 원료를 파쇄한 후, 1,2,3차 진동 스크린(114a,b,c)을 통하여 입도별 사분을 실시하고 있으며, 최종적으로 선철을 생산하는 고로에서 통기성 저하로 사용할 수 없는 5㎜ 이하의 입도 분포를 갖는 반광은 다시 소결광 제조 공정으로 전량 보내 재사용하는 작업 공정을 반복하게 된다.

소결광 제조 공정에서 상기 반광의 다량 발생 원인은 다음과 같다.

첫째, 원료 처리 공정인 드럼 믹서(102)에서 배합원료의 혼합과 조립이 불량하게 이루어 질 때,

둘째, 점화강도(원료면적 1㎡에 소요되는 열량을 나타내는 척도)가 낮을 때, 즉, 점화로 착화 온도가 낮을 때,

세째, 소결기(112)에서 소성시 베드 열량이 불량할 때,

네째, 소결시간(Flame Front Speed;FFS)이 너무 빠를 때 괴소결광의 최상층으로부터 다량 발생된다.

소결광 제조 과정중에서 반광의 역할은 원료중에 핵입자가 되어 미립 입자가 상기 반광의 핵입자에 부착되는 의사입자를 형성시키는 데 필요하며, 소결광 제조시 재사용되는 적당량의 반광은 배합원료의 입도 개선등에 기여하여 소결기(112) 베드내의 통기성을 향상시키는 효과가 있다.

그러나 통기성이 확보된 경우, 그 이상으로 반광이 많을 때에는 소결광 품질을 크게 악화시키므로 성품 처리과정에서 더 많은 반광의 발생과 함께 이를 필연적으로 재사용하는 현재의 시스템하에서는 품질 불량 사태가 악순환되어진다.

또한, 상기 반광의 증사용에 따라 연료(Coke,무연탄)의 증사용이 필요하여 각종 원단위를 증가시키므로 대외 경쟁력을 저하시키게 되고, 종래의 소결광 성품 처리과정은 3개의 진동 스크린(114,115,116) 라인을 구성하여 중앙의 제 2라인(115)은 각각의 공장(2개 라인)이 공통으로 사용가능한 예비라인으로서, 설비 이상 및 수리시 비상으로 사용하며, 상기 성품 처리과정에서 제 2라인(115)을 이용하여 사분된 반광은 해당 공장으로만 운송되도록 설계되어 소결광 제조 품질이 불량함에도 반광을 필연적으로 사용해야 하는 불합리한 문제점이 있었다.

도면 중 미설명 부호 112는 대차, 117은 호환댐퍼, 117a는 레벨 감지센서, 120은 반광 빈이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 적정한 소결광 품질 유지와 함께, 제조 원가를 절감하고 후공정인 고로 조업을 안정되게 수행할 수 있는 반광 무첨가 소결광 제조장치 및 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 소결광 제조 공정도,

도 2는 종래 소결광 제조에 있어서의 반광 발생을 나타내는 공정도,

도 3은 본 발명에 따른 반광 무첨가 소결광 제조장치의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 반광 무첨가 소결광 제조방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

120 : 반광 빈 122 : 층후 조정장치

201 : 레벨센서 202 : 비례제어블록

203 : 신호 증폭기 204 : V/I 변환기

206 : 계장제어 시스템 208 : 전기제어 시스템

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 반광 빈에 설치되어 반광의 레벨을 감지하는 레벨센서와, 비례제어블록을 통해서 상기 레벨센서에 연결되고, 층후 조정장치로부터 출력된 전압 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기로부터 출력되는 전압신호를 전류신호로 바꾸는 V/I 변환기와, 상기 V/I 변환기에 연결된 계장제어 시스템과, 상기 계장제어 시스템에서 나오는 전류신호를 수신하고, 상기 레벨센서에서 인식한 데이터와 층후 조정장치에서 인식한 층후 데이터를 비교 전송하는 전기제어 시스템을 포함하는 반광 무첨가 소결광 제조장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면 반광 빈에 설치된 레벨센서에서 측정된 반광 변동 폭에 따라 경보를 발생하는 단계와, 상기 경보에 의해 전기제어 시스템에서 성품 처리설비를 기동하고, 호환댐퍼를 제 1라인에서 제 3라인으로 가역하는 단계와, 상기 제 1라인의 반광을 무첨가 조업하는 단계와, 층후 조정장치를 통해서 소결기의 층후를 조정하는 단계와, 층후가 조정된 소결광 샘플링 작업을 통해 소결광의 품질을 측정하는 단계와, 소결광 품질 확보에 따라 호환댐퍼를 제 1라인으로 재가역시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반광 무첨가 소결광 제조방법이 제공된다.

이와 같은 본 발명에서, 상기 반광의 과적은 상기 호환댐퍼의 레벨 감지센서에 의해 감지되어 계장 제어시스템에 인가되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 이와 같은 본 발명에서, 소결기의 층후는 560∼580㎜로 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 반광 무첨가 소결광 제조장치의 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 반광 무첨가 소결광 제조방법을 설명하기 위한 플로우 차트로서, 반광 빈(120)의 상부에 반광의 레벨을 감지하기 위한 레벨센서(201)가 설치되어 있고, 상기 레벨센서(201)는 비례제어블록(P.I.D)(202)을 통해서 상기 레벨센서(201)로부터 출력되는 전압신호를 증폭하는 신호 증폭기(203)에 연결되어 있다.

또한, 대차(112)내 배합원료 층후를 조정하는 층후 조정장치(122)에서 출력되는 미세 전압신호를 증폭하고, 상기 신호 증폭기(203)로부터 출력되는 전압신호를 전류신호로 바꾸는 V/I 변환기(204)가 상기 신호 증폭기(203)에 연결되어 있으며, 상기 V/I 변환기(204)는 계장제어 시스템(D.C.S)(206)에 연결되어 있다.

또한, 상기 계장제어 시스템(206)에서 나오는 전류신호를 수신하고, 수신된 전류신호중 상기 레벨센서(201)에서 인식한 데이터와 층후 조정장치(122)에서 인식한 층후 데이터를 비교 전송하는 전기제어 시스템(208)이 상기 계장제어 시스템(206)과 연결되어 있다.

도 3중 미설명 부호 205는 프린터이다.

한편, 본 발명에 의한 반광 무첨가 소결광 제조방법은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 장치에서 행해지며, 이를 설명하면 다음과 같다.

소결기(112) 가동에 의해 소결광을 제조하는 과정에서 전술한 제 1라인(114)에서 다음과 같은 조건이 만족되면 소결광 품질 불량을 예상하고, 반광 무첨가 조업이 실시된다.

조건:상기 반광 빈(120)에 설치된 레벨센서(201)에서 측정된 반광의 변동 폭(1.70%)이 5분 이상 1시간 연속 상승될 경우;

변동폭 수학식 = 현재 레벨 - 5분전 반광 빈 레벨 ···(1)

상기 식 (1)에 의하여 경보가 발생하며, 상기 전기제어 시스템(208)에서 성품 처리설비(제 1∼3라인)를 가동하고, 도 2에 도시된 반광 호환댐퍼(117)를 제 1라인(114)에서 제 3라인(116)으로 가역한 후, 제 1라인(114)의 반광 무첨가 조업이 가동된다.

이때, 반광 발생량이 1.70% 이하일 경우에는 소결기 가동전으로 회귀하고, 이후, 층후 조정장치(122)를 통해서 소결기(112)의 층후를 다운(Down) 조정(560∼580㎜)하고, 샘플링 작업을 통해 소결광의 품질을 측정한다.

이때, 상기 소결기의 층후를 560∼580㎜로 조정하는 이유는 이와 같은 조정 범위내에서 소결광 품질 유지를 위한 적정한 통기도가 확보되고, 낙하강도가 안정되기 때문이다.

상기 소결광의 품질은 낙하강도(S.I)(90% 이상)와 분율(30% 이하)을 측정하며, 기준치 이하일 경우 반광 무첨가 조업 가동전으로 회귀시키고, 기준치 만족으로 적정의 품질이 확보되었을 경우 호환댐퍼(117)를 제 1라인(114)으로 재가역한다.

또한, 2차 설비 트러블을 방지하기 위하여 상기 호환댐퍼(117)내의 레벨 감지센서(117a)가 작동하여 반광의 과적을 운전중 감시하게 되고, 이 제어 상황은 계장 제어시스템(206)에 인가되어 화면(207)을 통해 운전자에게 주지되며, 이러한 반광 무첨가 소결광 제조 과정중 소결광의 품질이 연속 2 데이터 적격시 상기 작업의 역순으로 반광의 첨가 조업을 실시한다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

(실시예)

본 발명에 사용된 분철광석과 부원료인 석회석, 규사, 생석회와 코크스 및 반광의 배합비를 아래의 표 1에 나타내었다.

상기 표 1의 배합원료를 소결기 대차에 장입하여 소결 조건을 동일하게 유지하고 반광을 비율에 따라 '첨가'시킨 경우와, '무첨가'시킨 경우에서 얻어지는 통기성의 관계를 아래의 표 2에 나타내었다.

※ 소결조업 중 첨가되는 반광비에 따른 예상통기도 변화

예상통기도 = (1.3774×반광비) + 19.313

또한, 표 2에 따른 조업 결과를 반광비의 단계적 변화에 따라 소결광 품질을 산출하여 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 적정한 소결광 품질을 유지하기 위한 베드내 통기도(39∼46) 유지를 위하여 배합원료 층후를 단계적으로 조절하여 통기도와 층후와의 관계를 아래의 표 4에 나타내었다.

상기 표 4에 의거, 반광을 무첨가시킨 후, 적정한 소결광 품질을 얻기 위한 통기도는 대차내 배합원료 층후를 560∼580㎜ 까지 단계적으로 낮춰 조업한 결과, 표 3에 나타난 바와 같이 반광을 알맞게 첨가(15∼20%)시킨 경우와 마찬가지로 낙하강도가 안정되고 품질이 적합한 소결광을 얻을 수 있었다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 반광의 증사용에 따른 소결광 품질 저하를 미연에 방지하여 제조 원가 절감은 물론, 단계적 반광 증사용으로 인한 통기도를 조절할 수 있으므로 항상 일정한 소결광 품질을 도모하고, 후공정인 고로 조업을 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 반광 빈(120)에 설치되어 반광의 레벨을 감지하는 레벨센서(201)와,

   비례제어블록(202)을 통해서 상기 레벨센서(201)에 연결되고, 층후 조정장치(122)로부터 출력된 전압 신호를 증폭하는 신호 증폭기(203)와,

   상기 신호 증폭기(203)로부터 출력되는 전압신호를 전류신호로 바꾸는 V/I 변환기(204)와,

   상기 V/I 변환기(204)에 연결된 계장제어 시스템(206)과,

   상기 계장제어 시스템(206)에서 나오는 전류신호를 수신하고, 상기 레벨센서(201)에서 인식한 데이터와 층후 조정장치(122)에서 인식한 층후 데이터를 비교 전송하는 전기제어 시스템(208)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반광 무첨가 소결광 제조장치.
2. 반광 빈(120)에 설치된 레벨센서(201)에서 측정된 반광 변동 폭에 따라 경보를 발생하는 단계와,

   상기 경보에 의해 전기제어 시스템에서 성품 처리설비를 기동하고, 호환댐퍼(117)를 제 1라인(114)에서 제 3라인(116)으로 가역하는 단계와,

   상기 제 1라인(114)의 반광을 무첨가 조업하는 단계와,

   층후 조정장치(122)를 통해서 소결기(112)의 층후를 조정하는 단계와,

   층후가 조정된 소결광 샘플링 작업을 통해 소결광의 품질을 측정하는 단계와,

   소결광 품질 확보에 따라 호환댐퍼(117)를 제 1라인(114)으로 재가역시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반광 무첨가 소결광 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 반광의 과적은 상기 호환댐퍼(117)의 레벨 감지센서(117a)에 의해 감지되어 계장 제어시스템(206)에 인가되도록 한 것을 특징으로 하는 반광 무첨가 소결광 제조방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 소결기(112)의 층후는 560∼580㎜로 한 것을 특징으로 하는 반광 무첨가 소결광 제조방법.