KR20010037725A

KR20010037725A - 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010037725A
Application number: KR1019990045392A
Authority: KR
Inventors: 김재식; 조상익
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2001-05-15

Abstract

본 발명은 소결공장으로부터 공급받은 광석중 일정 입도이상의 철광석을 입도선별기를 통해 선별 및 계량하는 과정에서 소립광석이 다량 발생시 대립광석과 소립광석의 일정량을 혼합하여 장입하기 위한 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 고로의 입도별 장입 제어를 위한 전기신호 통신제어기에 고로장입 제어 PLC와, 평량원료배출 제어 PLC가 연결된 것에 있어서, 선택스위치(101)를 구비하고, 상기 전기신호 통신제어기(60)에 연결된 소립광 혼합 모드선택기(100)와; 상기 전기신호 통신제어기(60)에 연결된 평량값 입력부(90)와; 상기 평량원료배출 제어 PLC(80)의 원료 배출 순서를 입력하고, 상기 전기신호 통신제어기(60)에 연결된 배출순서 입력부(95)와; 소립광 저장조(35)에 설치된 레벨검출기(160)의 신호를 상기 전기신호 통신제어기(60)에 전송하는 레벨제어 신호검출부(110)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 소립광 저장조(35)내의 소립광 적재량에 따라 비상 소립광 혼합장입 모드를 선택하는 단계와; 상기 단계후 비상원료 평량 매트릭스 모드에 의한 평량값을 입력하고, 소립광의 혼합량을 평량하는 단계와; 상기 단계후 대립광 서지 호퍼(30-1,30-2)에 평량 원료를 배출하는 단계와; 상기 단계후 고로(10) 내부의 장입물 강하에 따라 대립광 서지 호퍼(30-1,30-2)의 장입원료를 배출하고, 소립광 웨잉호퍼(39)에 혼합할 소립광을 배출하는 단계와; 상기 단계후 대립광 서지호퍼(30-1,30-2)에 대립광을 배출하고, 상기 대립광에 혼합되는 소립광을 장입 선회 슈트(12)에 장입하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치 및 방법 {AUTOMATIC MIXING APPARATUS AND METHOD OF SMALL ORE FOR ANTI-PAUSE INSERTION OF FURNACE}

본 발명은 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 소결공장으로부터 고로에 공급받은 광석중 입도 12㎜ 이상의 철광석을 입도선별기를 통해 선별 및 계량하는 과정에서 입도 12㎜ 이하의 소립광석이 다량 발생시 대립광석과 소립광석의 일정량을 혼합하여 장입하기 위한 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 고로의 입도별 장입을 설명하기 위한 공정도로서, 일반적으로 벨-리스(Bell-less) 고로의 입도별 장입방법은 코크스(Coke) 1차지(Charge), 대립광석 1차지, 중심 코크스 1차지, 소립광석 1차지를 순서대로 반복 장입하게 되며, 이를 통틀어 고로 장입물 1차지라고 한다.

이를 광종별로 연속적으로 장입하여 일일 140여회 장입을 하는 것이 고로의 장입법 즉, 입도별 장입이다.

상기한 과정을 고로에서 요구하는 연료 및 철광석 설정값의 평량 과정이라고 하며 평량된 연,원료를 고로에 장입하기 위해서는 대형 장입 벨트 콘베이어(13)를 통하여 장입물 수송 대기 상태로 유지하고, 노정 장입 호퍼(Hopper)(11-1,11-2)로 수입하여 대기하고 있다가 로 내부의 장입물이 고로(10) 내부의 철광석 환원반응을 통해 일정시간(6∼7시간)이 경과하게 되면 장입물이 강하하여 장입기준선에 도달하게 되어 장입 개시 신호에 따라서 연속적으로 장입을 하게 된다.

상기 장입물은 로상부의 중심에 위치한 장입 선회 슈트(Rotation chute)(12)를 통하여 로벽부를 기준점으로 해서 로 중심까지를 반경방향으로 1∼11 노치(Notch)까지 일정하게 분할하여 장입을 하고 있으며, 대립소결광(31)은 반경방향으로 균일하게 장입하여 통기성 및 가스이용율이 우수한 연화융착대를 형성하고 노벽측에는 환원성 및 통기성이 우수한 소립소결광(40)을 안착시켜 노벽부에서의 불활성대 생성을 방지하고 노벽보호를 유도하는 방법으로 고로(10) 상부에서 교대로 장입하여 층을 이루도록 한다.

이렇게 한 후, 고로(10) 하부에 열풍로 설비에서 보내온 고온의 열풍을 풍구(10-1)를 통해 고로(10) 내부에 송풍하여 철광석의 환원 및 용융반응을 일으켜 용선을 일일 9,000여톤 생산한다.

이를 좀더 부연하여 설명하면, 벨-리스 고로에 있어서의 입도별 장입방법은 코크스 저장조(14)로부터 불출된 코크스를 입도선별기(14-1)를 통하여 35∼55mm까지 선별하여 하부의 이송 벨트 콘베이어(14-2)를 통해 코크스 웨잉호퍼(Coke weighing hopper)(15-1,15-2)2개조에 분산 저장한다.

또한, 대립소결광(31)은 소결광 저장조(20)로부터 입도선별기(20-2)를 통해 12∼30mm까지 입도선별하여 대립광배출 표시선(40-1)을 따라 대립광 웨잉호퍼(20-4) 8개조에 일정량을 평량하여 분산저장 한 후, 이송 벨트 콘베이어(20-6)를 통해 대립광 서지호퍼(30-1,30-2)에 저장한다.

한편, 입도 선별 후 소립광 배출 표시선(40-2)을 따라 소립광석과 분광이 합쳐진 상태의 광석은 하부의 리턴 이송 벨트 콘베이어(20-7,20-8,20-9)3개를 거쳐 최종 소립광 저장조(35)에 투입되고, 5∼12mm까지 입도 선별기(36)를 통하여 선별과정을 거친 소립 소결광(40)은 이송 벨트 콘베이어(37)를 통해 소립광 웨잉호퍼(39)1개조에 일시저장하며, 분소립은 소결기(미도시)로 보내어 다시 일정 굵기의 입도로 파쇄후 재생 과정을 거치게 된다.

상기한 입도별 평량과정중 대립광석을 일정크기의 입도 12∼35㎜까지 선별하는데서 문제는 발생된다.

소결공장으로부터 공급받은 대립소결광석이 낙하강도등의 품질저하로 결정체가 잘 부서지고 충격에 약하게 제조되면, 고로에 투입되는 일정한 굵기(12∼35mm)의 소결광은 입도 선별과정에서 12mm이상보다 12mm이하의 소립광의 발생량이 상대적으로 많아지게 되어 고로에서는 처리가 불가능해지고 고로의 입도별 장입을 중지하게 되며 고로 조업이 중단되는 문제가 발생된다.

따라서 상기의 입도 선별과정에서 12mm이하의 소립광의 발생이 많아져서 소립광이 두 개의 소립광 저장조(35)의 최상단까지 차게되면 대립광석과 소립광석을 선별하여 각기 따로 수송하는 상호 연관된 콘베이어 벨트(20-7,20-8,20-9,20-9a)는 모두 정지하게 됨으로서 고로(10)에 투입할 대립 소결광(31)의 평량이 불가능해지고 고로(10)에 장입물을 투입하지 못하게 된다.

고로(10) 내부의 장입레벨이 기준선 이하로 강하되면 고로(10)의 로상부 온도가 급격하게 상승됨으로서 고로(10) 내부에 설치된 장입물 분포 및 가스류 측정기기들을 고열에 의한 열적인 변형으로 각종 조업 데이터를 얻을 수 없기 때문에 장입을 중지하고 휴지상태로 유지하여 소립광 저장조(35)에 가득찬 소립광을 운송용 트럭으로 비상 절출하여 소립광 저장조(35)의 재고를 기준치 이하로 떨어뜨려야만 대립광의 평량 및 계량이 가능하기 때문에 고로 조업은 사실상 중지되는 문제점이 있었다.

도면 중 미설명 부호 14-3은 분코크스 이송 벨트 콘베이어, 20-1은 부원료 저장조이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 소립광 저장조의 재고량을 낮추어 대립광의 평량 정상화를 통한 고로 조업의 계속성을 유지하고, 노황 안정을 통해 용선 생산량 증대를 도모할 수 있는 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 고로의 입도별 장입을 설명하기 위한 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 방법을 설명하기 위한 모식도,

도 4는 본 발명에 있어서의 대립광 배출순서를 나타낸 도표,

도 5는 본 발명에 있어서의 레벨검출기의 설치상태를 나타내는 측면도이다. 〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 고로 14 : 코크스 저장조

15-1,15-2 : 코크스 웨잉호퍼 20 : 소결광 저장조

20-4 : 대립광 웨잉호퍼 30-1,30-2 : 대립광 서지호퍼

31 : 대립소결광 35 : 소결광 저장조

39 : 소립광 웨잉호퍼 40 : 소립소결광

60 : 전기신호 통신제어기 70 : 고로장입 제어 PLC

80 : 평량원료 배출 제어 PLC 90 : 평량값 입력부

95 : 배출순서 입력부 100 : 소립광 혼합 모드선택기

160 : 레벨검출기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 고로의 입도별 장입 제어를 위한 전기신호 통신제어기에 고로장입 제어 PLC와, 평량원료배출 제어 PLC가 연결된 것에 있어서, 선택스위치를 구비하고, 상기 전기신호 통신제어기에 연결된 소립광 혼합 모드선택기와; 상기 전기신호 통신제어기에 연결된 평량값 입력부와; 상기 평량원료배출 제어 PLC의 원료 배출 순서를 입력하고, 상기 전기신호 통신제어기에 연결된 배출순서 입력부와; 소립광 저장조에 설치된 레벨검출기의 신호를 상기 전기신호 통신제어기에 전송하는 레벨제어 신호검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면 소립광 저장조내의 소립광 적재량에 따라 비상 소립광 혼합장입 모드를 선택하는 단계와; 상기 단계후 비상원료 평량 매트릭스 모드에 의한 평량값을 입력하고, 소립광의 혼합량을 평량하는 단계와; 상기 단계후 대립광 서지 호퍼에 평량 원료를 배출하는 단계와; 상기 단계후 고로 내부의 장입물 강하에 따라 대립광 서지 호퍼의 장입원료를 배출하고, 소립광 웨잉호퍼에 혼합할 소립광을 배출하는 단계와; 상기 단계후 대립광 서지호퍼에 대립광을 배출하고, 상기 대립광에 혼합되는 소립광을 장입 선회 슈트에 장입하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 방법을 설명하기 위한 모식도이며, 도 4는 본 발명에 있어서의 대립광 배출순서를 나타낸 도표이다.

또한, 도 5는 본 발명에 있어서의 레벨검출기의 설치상태를 나타내는 측면도로서, 종래 소립광석의 자동 혼합장입을 위한 고로장입 제어 PLC(70)와, 평량원료배출 제어 PLC(80)의 제어 신호를 수납하는 전기신호 통신제어기(60)에 소립광 혼합 모드선택기(100)가 연결되어 있고, 상기 소립광 혼합 모드선택기(100)는 상기 고로장입 제어 PLC(70) 및 평량원료배출 제어 PLC(80)와 신호를 주고 받을 수 있도록 되어 있다.

상기 소립광 혼합 모드선택기(100)에는 소립광 혼합 모드 선택기능과, 고로의 정상적인 입도별 장입모드를 선택하는 2종류의 선택조건을 갖는 선택스위치(101)가 설치되어 있다.

또한, 상기 전기신호 통신제어기(60)에는 소립광의 혼합장입량을 사전 평량 및 계량하기 위한 평량값 입력부(90)와, 상기 평량원료배출 제어 PLC(80)의 원료 배출 순서를 입력하는 배출순서 입력부(95)가 각각 연결되어 있고, 양 입력부(90,95)의 입력값은 모니터(200)를 통해 표시되어진다.

한편, 상기 콘베이어 벨트(20-9a)로부터 소립광 저장조(35)에 낙하되는 광석은 만곡된 형상을 가지므로 더 이상의 조업이 불가한 상태의 위치까지 적상된 상태를 검출하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 소립광 저장조(35)의 양 측부에는 회전봉(162)에 프로펠러가 부착된 레벨검출기(160)가 고정설치되어 있다.

한편, 본 발명에 의한 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 방법은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 장치에서 행해지며, 이를 설명하면 다음과 같다.

고로의 정상조업중 소립광 저장조(35)내의 소립광이 최상한치까지 적재될 경우, 상기 프로펠러형 레벨 검출기(160)의 회전봉(162)이 구동모터(161)에 의해 회전하다가 소립광석이 낙하되어 적재된 자중에 의해 회전이 불가능할 시, 레벨제어 신호검출부(110)를 통해 소립광 저장조(35)의 최상한 값으로 전기신호를 발생하여 상기 평량원료 배출 PLC(80)를 통해 전기신호 통신제어기(60)에 전송처리되어진다.

이 신호는 상기 전기신호 통신제어기(60)와 링크된 모니터(200)상의 알람(Alarm)메시지를 통해 조업자에게 인식되고, 조업자는 모니터(200)상에 나타나는 소립광의 이송 벨트 콘베이어(20-7,20-8,20-9,20-9a)의 구동모터의 신호가 소실되는 것까지 판단하면 고로의 정상조업 여건을 포기하고 상기 소립광 혼합 모드선택기(100)를 통해 비상 소립광 혼합장입 모드를 선택할 것인지 판단한다.

상기에서 소립광 혼합장입을 할 것이라고 판단되면 모니터(200)상의 도 4에 도시한 배칭 매트릭스부의 상단에 평량값을 어느 정도의 비율로 할것인지는 그 당시 조업상황에 따라서 평량값을 설정하여 대립광 웨잉호퍼(20-4)8개조 중에 어느 특정 2개 내지 3개의 조를 선택하여 평량값 입력부(90)를 통해 평량값을 입력한다.

예를 들면 도 4에 도시한 대립광 웨잉호퍼(20-4) #1은 세트값이 15.0톤으로 입력하게 되며, #2의 경우는 양에 따라서 다르겠지만 호퍼의 내용적을 감안한 량을 설정 입력하게 된다.

소립혼합량이 25톤이고 대립광석의 토탈 장입량이 장입량이 90톤이라면 90톤에서 25톤을 뺀 65톤의 량을 대립광석의 배출순서 #2 라인인 #3,5,7,8조에 조업상황을 고려한 량을 불균형적으로 분산 입력하고, #1 라인의 특정 2개조에는 소립광의 혼합량을 감안하여 입력하게 되며, 결과적으로 대립광의 고로 장입량에서 혼합할 소립량만큼을 제외하여 평량하게 되는 것이다.

상기한 과정에서 평량값 입력과, 소립량의 혼합량을 감안한 평량이 완료되면 , 그 해당 평량 호퍼인 #1,2의 대립광 웨잉호퍼(20-4)를 배출순서 입력부(95) #1 라인에, 대립광 서지호퍼 #1(30-1)에 대립광석을 하부의 이송 컨베이어벨트(20-6)를 통해 배출할 수 있도록 배출순서 입력부(95)에 영문 Yes의 약어인 "Y"를 입력하게 되고 그렇지 않고 배출시키지 않으려면 영문 No의 약어인 "N"을 입력하게 되므로서 설정이 완료 된다.

상기한 2가지의 평량값과 배출조 입력이 완료되면 소립광 혼합 모드선택기(100)를 정상조업 모드에서 비상 소립광 자동 혼합모드로 절환하고, 자동 혼합모드로 인식되면 도 4의 비상 원료 평량 매트릭스 모드에 의해서 배출순서 입력부(95)의 #1 LINE의 ‘Y’에 해당하는 대립광 웨잉호퍼(20-4) #1,2의 입도선별기(20-2)에 의해서 평량이 개시되어 완료되면, 대립광 서지호퍼중 #1 호퍼(30-1)에 평량된 원료를 배출한다.

다음, 상기 배출순서 입력부(95)의 #2 라인의 ‘Y’에 해당하는 대립광 웨잉호퍼(20-4) #3,5,7,8의 입도선별기(20-2)에 의해서 평량이 개시되어 완료되면, 대립광 서지호퍼중 #2 호퍼(30-2)에 평량된 원료를 배출하고, 이때 배출 완료된 원료는 장입 벨트 콘베이어(13)에서 배출 대기 상태로 있게 된다.

또한, 상기 고로 장입제어 PLC(70)로부터 고로(10) 내부의 장입물이 강하되어 장입기준선 이하로 떨어졌을시 코우스 웨잉호퍼(15-1,15-2)에서의 연료 배출이 종료되고, 노정 장입 호퍼(11-1,11-2)로부터 차기 장입원료 배출지령이 발생시, 대립광 서지호퍼 #1(30-1)을 하단 게이트(미도시)를 열어 배출(120)하여 종료가 된 후, 이어서 소립광 웨잉호퍼(39)내에 혼합할 소립광을 2차적으로 배출(130)한다.

다음, 혼합 소립광석의 배출이 종료되면 #2 대립광 서지호퍼(30-2)내에 대립광석을 순차적으로 배출(140)하고, 대립광에 혼합할 소립광 장입량이 장입 벨트 콘베이어로 이송되어 노정 장입 호퍼(11-1,11-2)의 특정 호퍼에 저장하여 고로(10)내의 장입 선회 슈트(12)에 최종 장입하되, 고로(10)내의 통기성을 고려하여 입자가 적은 혼합 소립량은 노벽측으로 유도하여 장입한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 대립광 배출시 소립광을 순차적으로 배출하면서 대립광과 소립광을 적정 비율로 혼합하여 장입함으로써 소립광 저장조의 재고를 낮추어 대립광의 평량 정상화를 통해 고로 조업의 일시 휴지를 방지하고, 고로조업 중지에 따른 용선 생산량 감소를 예방하며, 소립광의 비상처리 작업을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims

고로의 입도별 장입 제어를 위한 전기신호 통신제어기에 고로장입 제어 PLC와, 평량원료배출 제어 PLC가 연결된 것에 있어서,

선택스위치(101)를 구비하고, 상기 전기신호 통신제어기(60)에 연결된 소립광 혼합 모드선택기(100)와;

상기 전기신호 통신제어기(60)에 연결된 평량값 입력부(90)와;

상기 평량원료배출 제어 PLC(80)의 원료 배출 순서를 입력하고, 상기 전기신호 통신제어기(60)에 연결된 배출순서 입력부(95)와;

소립광 저장조(35)에 설치된 레벨검출기(160)의 신호를 상기 전기신호 통신제어기(60)에 전송하는 레벨제어 신호검출부(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 장치.
소립광 저장조(35)내의 소립광 적재량에 따라 비상 소립광 혼합장입 모드를 선택하는 단계와;

상기 단계후 비상원료 평량 매트릭스 모드에 의한 평량값을 입력하고, 소립광의 혼합량을 평량하는 단계와;

상기 단계후 대립광 서지 호퍼(30-1,30-2)에 평량 원료를 배출하는 단계와;

상기 단계후 고로(10) 내부의 장입물 강하에 따라 대립광 서지 호퍼(30-1,30-2)의 장입원료를 배출하고, 소립광 웨잉호퍼(39)에 혼합할 소립광을 배출하는 단계와;

상기 단계후 대립광 서지호퍼(30-1,30-2)에 대립광을 배출하고, 상기 대립광에 혼합되는 소립광을 장입 선회 슈트(12)에 장입하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로의 입도별 장입 휴지방지를 위한 소립광 자동 혼합 방법.