KR20010047249A

KR20010047249A - 소결기 대차내 장입밀도 조정방법

Info

Publication number: KR20010047249A
Application number: KR1019990051369A
Authority: KR
Inventors: 김영춘; 윤종옥
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-06-15
Also published as: KR100388046B1

Abstract

본 발명은 소결기 내부의 통기성압력을 검출하고 검출된 통기성에 따라서 층후 검출봉을 전/후진 구동시켜 소결기 대차내의 장입밀도를 적정하게 조정할 수 있도록 된 층후 검출봉을 이용한 소결기 대차내 장입밀도 조정방법에 관한 것이다.

이를 위하여 저장호퍼에 저장된 배합원료가 드럼피더를 통해 소결기 대차내부로 장입되는 양을 층후검출봉을 통해 검출하고, 장입된 배합원료가 점화로로 이송되면 주배풍기 및 흡입관을 통해 대기중의 공기를 소결기내부로 흡입하여 배합원료를 소결시키도록 된 소결기 대차내 장입밀도 조정방법에 있어서, 상기 흡입관에 마련된 압력계를 통해 소결기 대차내부의 장입밀도에 따른 통기성 압력을 검출하는 단계, 상기 검출된 압력과 장입밀도를 일정하게 유지하기 위하여 기설정된 기준압력범위를 비교하는 단계, 상기 비교결과 검출압력이 기준압력범위이내에 존재하지 않는 경우 층후검출봉을 단계적으로 전진/후진시켜 소결기 대차내부로의 배합원료 장입밀도를 가변시키는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소결기 대차내 장입밀도 조정방법{METHOD FOR CONTROLLING DENSITY OF MATERIALS IN PALLET}

본 발명은 소결기 대차내 장입밀도 조정방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 소결기 내부의 통기성압력을 검출하고 검출된 통기성에 따라서 층후 검출봉을 전/후진 구동시켜 소결기 대차내의 장입밀도를 적정하게 조정할 수 있도록 된 층후 검출봉을 이용한 소결기 대차내 장입밀도 조정방법에 관한 것이다.

소결광 제조에 있어서 철광석(적철광,자철광,갈철광)과 규석, 석회석, 사문암, 코크스(Coke)를 배합하여 소결광을 제조, 고로에 장입하여 양질의 쇳물을 생산하게 된다. 소결기 대차에서 소결광이 생산되는 과정을 살펴보면, 소결기에 장입된 배합원료는 대차에 실려 진행하는 동안 점화로 지점에 도착하여 코크스에 착화되고, 대차상부의 유효화상거리를 진행하는 동안 주배풍기(main blower)에 의해 공기가 흡입되어 소결이 진행되게 된다. 또한, 소결이 진행됨에 따라 소결반응 형태가 습윤대, 건조대, 연소대, 용융대, 냉각대를 거치면서 소결광을 제조하게 된다. 이러한 소결광은 분율이 적을수록 유리하며 통상 강도와 입도와는 상관관계가 있으며, 강도 악화시에는 분율 발생이 증가되어 회수율 저하와 각종 원단위 증가 및 고로 로내 통기성 저하는 물론 노황부조를 초래하게 된다.

도 1은 종래 소결기 대차내의 장입밀도 조정 장치의 개략적이 구성을 보인 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 소결기 대차 장입밀도 조정장치에서는 드럼피더(12)를 통해 저장호퍼(11)로부터 배출되는 배합원료는 배사판(13)을 통해 소결기 대차(15)내부로 각각 장입되게 된다. 이때 층후검출봉(16)과 소결기 대차(15)내부로 공급되는 원료와의 접촉 여부에 따라서 드럼 피더(12)의 구동속도를 조절한다. 즉, 층후검출봉(16)은 2개의 봉 즉, 긴 봉과 짧은 봉으로 구성되어 있고, 두 봉간의 길이는 대략 60~80mm의 차이가 있으며 검출봉 자체는 상/하 조절이 가능하다. 이러한 구성에서 층후 검출봉(16)의 긴봉이 소결기 대차내의 장입 원료 속으로 삽입되어 있는 상태에서 짧은 봉에 의해 원료가 검출되지 않으면 드럼 피더(12)를 고속으로 구동시키고, 짧은 봉에 의해 원료가 검출되면 드럼피더(12)를 저속으로 구동시켜 항상 소결기 대차 내부로 일정하게 원료가 장입되도록 한다.

또한, 층후검출봉(16)은 조정바를 좌측으로 이동하면 층후검출봉이 상측으로 움직이게 되어 소결기 대차내 장입밀도를 증가시키고, 조정바를 우측으로 이동하면 층후검출봉(16)이 아래측을 움직여 소결기 대차내 장입밀도를 감소시킬 수 있게 되며, 이러한 조정바의 조정은 조업자의 경험적인 판단에 의해 수동으로 이루어지게 된다.

이러한 소결광 제조공정에서 중요한 점은 배합원료의 장입밀도를 적정한 값으로 설정하여 통기성확보 및 소결광의 강도를 유지하고 높은 생산성을 이룰 수 있도록 해야 한다는 것이다. 일예로 소결기 대차내 장입밀도를 낮추어 조업할 때는 통기성 향상을 인하여 소결기 속도는 증가되지만 소성 과정중에 소결조직의 기공율 확대로 회수율이 저하되고 강도가 악화되어 결과적으로 생산성이 감소되는 문제가 있다. 또한, 장입밀도를 높여서 조업하는 경우에는 통기성 악화로 소결기 속도는 감소되지만 소성과정중 조직이 치밀하여 강도, 회수율이 양호하게 된다. 이것 역시 생산성은 감소되게 된다. 따라서, 배합원료의 평균입도의 변화에 따라 장입밀도를 각각 가변시켜서 다수의 공정을 통해 실험적으로 터득한 결과 배합 원료의 장입밀도를 대략 1.81~1.90T/m³으로 조성하는 경우 강도와 생산성이 우수한 소결광을 제조할 수 있게 된다.

그러나, 종래의 경우에는 소결기 대차 내부로 장입되는 배합 원료의 장입밀도를 조정하기 위해 사용되는 층후 검출봉을 배합원료의 평균입도 변화에 따라서 조업자가 수동으로 조작하여 드럼피더912)의 속도와 배합원료 절출량을 조절하기 때문에 개인차에 의한 장입밀도 조정의 오차가 발생하고, 반복적인 조정등으로 인한 시간 소요등의 문제가 발생되었다. 또한, 수동조작에 따른 정확한 장입밀도의 조정이 불가능하기 때문에 소결광의 품질 확보가 어렵고 그에 따른 생산성 저하등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 소결기 대차내부의 장입밀도를 검출하여 층후검출봉의 전/후진을 자동으로 제어함으로써 정확한 장입밀도의 조정이 가능토록 하여 생산성 향상 및 소결광의 품질 향상을 이룰 수 있도록 된 소결기 대차내 장입밀도 조정방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래 소결기 대차내의 장입밀도 조정 장치의 개략적이 구성을 보인 도이다.

도 2는 본 발명을 구현하기 위한 층후 검출봉의 작동 상태를 설명하기 위한 도이다.

도 3은 본 발명을 구현하기 위한 소결기 및 주 배풍장치의 개략적인 구성을 보인 도이다.

도 4는 장입밀도와 부압관계를 보인 그래프이다.

도 5는 부압과 생산성간의 관계를 보인 그래프이다.

도 6은 부압과 소결광 강도와의 관계를 보인 그래프이다.

도 7은 본 발명에 따른 배합원료 장입밀도 조정 방법을 설명하기 위한 플로우차트를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11...저장호퍼, 12...드럼피더,

13...배사판, 14...점화로,

15...소결기대차, 16...층후검출봉,

18...주배풍기, 19...흡입관,

20...윈드박스, 30...제어부,

40...압력계.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 층후검출봉을 이용한 소결기 대차내 장입밀도 조정 방법은 저장호퍼에 저장된 배합원료가 드럼피더를 통해 소결기 대차내부로 장입되는 양을 층후검출봉을 통해 검출하고, 장입된 배합원료가 점화로로 이송되면 주배풍기 및 흡입관을 통해 대기중의 공기를 소결기내부로 흡입하여 배합원료를 소결시키도록 된 소결기 대차내 장입밀도 조정방법에 있어서,

상기 흡입관에 마련된 압력계를 통해 소결기 대차내부의 장입밀도에 따른 통기성 압력을 검출하는 단계,

상기 검출된 압력과 장입밀도를 일정하게 유지하기 위하여 기설정된 기준압력범위를 비교하는 단계,

상기 비교결과 검출압력이 기준압력범위이내에 존재하지 않는 경우 층후검출봉을 단계적으로 전진/후진시켜 소결기 대차내부로의 배합원료 장입밀도를 가변시키는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 층후검출봉을 이용한 소결기 대차내 장입밀도 조정 방법의 구성 및 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 도 2는 본 발명을 구현하기 위한 층후 검출봉의 작동 상태를 설명하기 위한 도이고, 도 3은 본 발명을 구현하기 위한 소결기 및 주 배풍장치의 개략적인 구성을 보인 도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배합원료 장입밀도 조정방법을 구현하기 위한 장입 장치에서는 저장 호퍼(11)에서 배출되는 배합원료를 드럼피더(12)의 속도를 증감시켜 장입 밀도를 조정하게 된다. 이때, 배사판(13)에 절출되는 배합원료의 절출 상태를 긴 봉과 짧은 봉으로 된 층후 검출봉(16)을 통해 검출하여 장입밀도를 감지하게 된다. 즉, 층후 검출봉(16)의 긴 봉이 소결기 대차(15)내의 배합원료 내부에 삽입된 상태에서 짧은 봉과 배사판(13)으로부터 절출되는 배합 원료가 접촉되는 것을 검지하여 그 시점에서 드럼 피더(12)의 속도를 저속으로 감속하여 장입 밀도를 조절하게 된다. 한편, 적정량의 배합 원료가 장입된 소결기가 점화로측으로 이동되면 소결층을 착화시켜 소결을 진행시키게 된다. 이때, 대기중의 공기는 주배풍기(18)의 구동에 의해 소결층내부로 흡입된 후 윈드박스(20) 및 흡입관(19)을 통해 배출된다.

이러한 구성에서 본 발명을 구현하기 위하여 소결기 대차내부로부터 공기를 흡입하는 흡입관(19)의 일정 개소에 흡입관(19) 내부의 통기량 압력을 검출하는 압력계(40)를 설치한다. 한편, 본 발명에서는 배합 원료의 평균입도를 2.26~2,65mm로 설정하고, 소결기 대차내 장입 밀도를 1.71 ~ 2.00[T/m³]으로 조성하여 조업하는 경우에 통기도에 따라서 통기 압력(이하 부압)이 변화된다.

도 4는 장입밀도와 부압관계를 보인 그래프이고, 도 5는 부압과 생산성간의 관계를 보인 그래프이며 도 6은 부압과 소결광 강도와의 관계를 보인 그래프이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 부압이 1.850 ~ 1900[-mmHg]로 형성될 때 생산성이 우수한 소결광을 제조할 수 있고 후공정에서 요구하는 소결광의 강도를 유지할 수 있으므로 본 발명에서는 상기 부압 변화를 압력계를 통해 검출하여 그 검출 결과에 따라 배합원료의 장입밀도를 가변시키고자 한다.

이러한 배경을 상세하게 설명하면, 상기 도 4 내지 도 6의 그래프를 통해 알 수 있듯이 배합원료의 평균입도와 상관없이 장입 밀도를 1.71~2.00[T/m³]의 범위내에서 조정하고, 다음의 표 1의 1,2,3,4와 같이 부압이 1730 ~ 1850[-mmHg]로 형성되는 경우 소결기 대차내 배합원료의 입자와 입자사이의 공극이 많이 형성되어 통기성은 향상되나 강도는 악화되고 회수율이 저하되어 생산성이 감소됨을 알 수 있다.

통기도 압력변동시 조업실적의 일예

구분	부압(-mmHg)	배가스(℃)	강도()	생산성(T/D/m³)	회수율()
1	1735-1760	174-177	88.5-89.0	30.0-31.0	75.5-76.0
2	1765-1790	175-173	89.2-89.6	31.1-31.6	76.1-76.5
3	1800-1830	160-170	89.6-90.0	31.8-32.5	76.5-76.9
4	1831-1850	158-165	90.1-90.6	32.2-32.9	77.0-77.4
5	1850-1890	156-160	90.8-91.3	33.0-33.5	77.5-78.0
6	1870-1900	150-158	90.8-91.5	33.2-33.8	77.8-78.3
7	1910-1950	141-152	90.9-91.5	32.2-32.8	77.6-78.4
8	1960-2000	140-145	90.9-91.7	31.5-32.0	77.7-78.2
9	2010-2100	131-140	90.9-91.4	31.0-31.9	77.8-78.2
10	2100-2200	120-130	91.0-91.5	29.0-30.1	77.7-78.3

또한, 부압이 1910 ~ 2,200[-mmHg]로 형성되는 경우에는 배합 원료 입자간의 조직이 치밀하여 강도와 회수율은 향상되나 통기성이 악화되기 때문에 생산성은 역시 저하되게 된다. 한편, 배합 원료의 평균 입도와 상관없이 장입밀도를 1.71~ 2.00[T/m³] 범위내에서 부압이 1850 ~ 1900[-mmHg]로 형성되는 경우에는 소결광의 강도를 확보하고 또한 양호한 생산성을 유지할 수 있게 된다.

이하에는 본 발명에 따른 배합원료 장입 밀도 조정 방법의 동작 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 배합원료 장입밀도 조정 방법을 설명하기 위한 플로우차트를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배합원료 장입밀도 조정 방법에서는 먼저 단계(s10)에서 소결기 대차내의 통기성 압력을 검출하고, 단계(s12) 및 단계(s14)에서는 검출된 압력과 기설정된 통기성 기준 압력 범위 즉, 1850~1900[-mmHg]의 범위내에 존재하는 지를 비교판단하게 된다. 이때 비교 결과 현재 검출된 통기성 압력이 기준 압력의 범위내에 존재하지 않는 경우에는 장입밀도 조정을 위하여 다음의 동작을 수행한다.

즉, 단계(s16)에서 검출된 부압과 기준압력범위를 비교하여 부압이 기준압력범위 이하 즉, 하한값인 1850[-mmHg]이하인가를 판단하게 된다. 판단결과 부압이 기준 압력 범위의 하한값인 1850[-mmHg]이하인 경우에는 단계(s20)에서 조성시 배합원료의 입도와 상관없이 장입 밀도를 증가시키고 통기성 압력을 상승시켜 소결광의 강도와 생산성을 양호하게 유지할 수 있어야 하므로 층후 검출봉을 5후진시키도록 층후검출봉 구동신호를 출력하여 층후 검출봉을 후진구동시킨다. 이때 층후 검출봉의 구동위치를 검출하여 층후 검출봉이 5후진되면 층후검출봉의 구동을 정지시킨다.

이러한 경우 층후검출봉이 후진된 상태이기 때문에 장입밀도가 증가되어 통기의 흡입력이 감소되면서 통기성 압력이 상승되게 되어 제어하고자 하는 통기성 압력 범위인 1850~1900[-mmHg]로 유지시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 단계(s18)의 판단 결과 검출된 부압과 기준압력범위를 비교한 결과 검출부압이 기준 압력 범위이상인 경우 즉, 검출부압이 상한값인 1900[-mmHg]이상인 경우에는 배합원료의 장입밀도를 낮추어 통기성을 향상시켜 부압을 감소시켜야 한다. 따라서, 다음 단계(s22)에서 현재 층후 검출봉의 위치로부터 층후 검출봉을 5전진시켜 배합 원료의 장입 밀도를 감소시킬 수 있도록 한다. 이러한 경우, 배합 원료의 장입밀도를 감소시킴으로써 통기성 증가로 부압이 저하되기 때문에 소결기 대차 내부의 통기성 압력을 제어하고자 하는 통기성 압력범위인 1850 ~ 1900[-mmHg]로 유지시킬 수 있게 된다.

이후 단계(s24)에서는 상기와 같은 층후 검출봉 조작에 의한 장입밀도의 조정이 완료되면 소정 시간이 경과된 이후에 통기 압력을 검출하여 다시 상기의 과정을 반복하여 배합 원료의 장입밀도 조정을 수행하게 된다.

본 발명에 따른 층후 검출봉을 이용한 소결기 대차내 장입밀도 조정방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 층후검출봉을 이용한 소결기 대차내 장입밀도 조정 방법에서는 소결기로 장입되는 배합원료의 입도변화에 관계없이 흡입관 내부의 통기 압력 변화를 검출하고, 그 검출된 부압에 따라서 층후검출봉을 전/후진시켜 부압이 일정범위 즉, 1850~1900[-mmHg]로 유지될 수 있도록 하여 배합 원료의 장입 밀도를 1.71~2.00T/m³으로 조성함으로써 품질과 생산성이 우수한 소결광을 제조할 수 있다.

Claims

저장호퍼에 저장된 배합원료가 드럼피더를 통해 소결기 대차내부로 장입되는 양을 층후검출봉을 통해 검출하고, 장입된 배합원료가 점화로로 이송되면 주배풍기 및 흡입관을 통해 대기중의 공기를 소결기내부로 흡입하여 배합원료를 소결시키도록 된 소결기 대차내 장입밀도 조정방법에 있어서,

상기 흡입관에 마련된 압력계를 통해 소결기 대차내부의 장입밀도에 따른 통기성 압력을 검출하는 단계,

상기 검출된 압력과 장입밀도를 일정하게 유지하기 위하여 기설정된 기준압력범위를 비교하는 단계,

상기 비교결과 검출압력이 기준압력범위이내에 존재하지 않는 경우 층후검출봉을 단계적으로 전진/후진시켜 소결기 대차내부로의 배합원료 장입밀도를 가변시키는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결기 대차내 장입밀도 조정방법.
제 1 항에 있어서,

상기 장입밀도 가변단계는 검출압력이 기준압력범위이내에 존재하지 않는 경우에는 검출압력이 기준압력범위이하인가를 판단하고, 기준압력범위이하인 경우에는 층후검출봉을 1단계 후진시켜 장입밀도를 증가시키고 기준압력범위이상인 경우에는 층후검출봉을 1단계 전진시켜 장입밀도를 감소시키도록 한 것을 특징으로 하는 소결기 대차내 장입밀도 조정방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기준압력범위는 1850[-mmHg]이상 1900[-mmHg]이하로 설정하는 것을 특징으로 하는 소결기 대차내 장입밀도 조정방법.