KR20020095677A

KR20020095677A - 가규제를 용선에 투입하는 장치

Info

Publication number: KR20020095677A
Application number: KR1020010033844A
Authority: KR
Inventors: 신관묵; 이욱상
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-28
Also published as: KR100749637B1

Abstract

본 발명은 생산 관제실로부터 주물용 제품 제조를 위한 가규작업요청이 접수되면 용광로로부터 경주통을 경유하여 TLC로 수선되는 용선 중의 목표 실리콘 성분함량 범위에 대한 높은 적중율과 상기 용선 내에서 실리콘의 성분편차를 해소하기 위한 가규제 투입장치에 관한 것으로서, 상기 TLC에 대한 가규제 투입시 목표 수선량에 따라 수선이 개시되어 종료될 때까지 상기 용광로로부터 상기 용선의 출선속도에 비례해서 가규제를 투입할 수 있도록 저장하는 가규제 투입호퍼와, 상기 가규제 투입호퍼의 외측면에 설치되어 상기 투입호퍼에 저장되어 투입되는 가규제의 무게를 검출할 수 있는 중량검출장치와, 상기 가규제 투입호퍼 하부의 투입구에 설치되어 모터에 의해 구동되는 로터리 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 하므로, 주물선 제품 제조시 가규 처리후 용선에 함유되는 실리콘 성분 함량(1.4%~1.8%)이 수요가에서 요구하는 성품에 적합하도록 할 뿐만 아니라 균일한 성품이 되도록하여 제품의 신뢰도를 높이고, 고가에 판매가 가능하여 회사 이익 증진과 이미지 제고에 기여하게 된다.

Description

가규제를 용선에 투입하는 장치{Apparatus for providing Si into the molten iron}

본 발명은 용광로에서 발생되는 잉여 용선을 제강공정으로 이송하지 않고 용광로 주상의 탕도에서 소비자가 요구하는 용선중의 실리콘 성분을 맞추기 위해 가규제를 투입하는 가규제 투입장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 용광로로부터 TLC에 공급되어 저장운반되는 용선 내에서 실리콘 함량의 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 가규제를 용선에 투입하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가규제는 철강 내의 실리콘 함량을 조절하기 위하여 용선에 투입되는 부원료로서, 하기 [표 1]에 나타난 바와 같이 실리콘 성분을 75% 정도 함유하고 있다.

[표 1] 가규제 성상:

Si (%)	C (%)	P (%)	S (%)	Moisture (%)	비중	1~10mm(%)	-15mm(%)
75	0.20	0.03	0.02	0.50	2.0	90	100

도 1을 참조하면, 고로공정에서 용광로(10)의 출선구(11)로부터 출선되는 용선은 탕도(12)를 따라서 용선 운반차량인 TLC(15)로 수선되어 추후 공정라인으로 이송된다. 이때, TLC(15)에 수선되는 용선의 실리콘 함량을 증가시키기 위하여 가규제를 공급하는 가규제 공급장치가 탕도(12) 상에 제공된다. 가규제 공급장치는 가규제를 저장하여 투입하는 투입호퍼(13)를 구비하고, 투입호퍼(13)의 하단부에는 게이트 밸브(14)가 제공된다.

한편, 잉여 용선 발생시 또는 수요가 요구시 등의 요인으로 주물선 제품 생산이 필요하여 생산관제실 근무자로부터 어느 출선구(11)에서 몇 번 TLC(15)에 얼마의 수선량이 필요한지를 연락받게 되면 중앙 운전실 근무자는 가규제가 요구되는 TLC 바로 직전의 출선구에서 TLC 영차 10분 전에 용선 시료를 채취하여 분석실로 시료를 이송하고 분석실에서 분석한 용선중 실리콘 성분함량과 요구되는 실리콘 성분함량을 근거로 여러번의 테스트를 통해 얻어진 데이타값을 근거로 표를 만든다.

그리고, 만들어진 표에 따라 출선 담당자에게 TLC에 수선할 양과 가규제 투입량을 알려주면 출선 담당자는 요구되는 가규제를 가규제 공급장치의 가규제 투입호퍼(13)에 저장하고, 가규제 투입호퍼(13)의 게이트 밸브(14)를 개방시켜 가규제가 요구되는 TLC 측으로 수선되도록 경주통에 가규제를 공급하게 된다.

그런데, 출선 담당자가 투입요구 가규제를 투입호퍼(13)에 저장할 때, 저장되는 가규제가 소정량 단위, 예를 들어 1톤 단위로 포장되어 있어서 정확한 양의 가규제를 투입호퍼(13)에 저장할 수 없다. 또한, 용선이 출선되는 속도(용선이 TLC에 저장되는 속도)가 용광로 내부의 상황과 출선구(11) 상황에 따라 수시로 변하게 되는데, 가규제 투입시 가규제 투입 담당자가 용선의 출선속도와 가규제 잔량을 감안하여 가규제 게이트 밸브(14)의 개도를 정확하게 조정할 수 없게 된다.

그 결과, 요구한 만큼의 가규제를 용선의 출선속도에 맞추어 투입할 수 없기 때문에 TLC(15)에 용선이 수선되는 동안 용선의 출선속도는 늦은데 가규제를 너무 많이 투입하면 용선중 실리콘 성분이 지나치게 많이 함유되거나 혹은 용선의 출선속도는 빠른데 가규제를 너무 적게 투입하면 용선중 실리콘 성분이 너무 적게 함유되어 가규제의 투입후 전체적으로 평균 실리콘 성분 함량은 수요가 요구 수준을 만족하지만, 추후 공정의 주선기(도시하지 않음)에서의 주선작업에 의하여 제품을 출하할 때 제품의 품질편차가 발생된다.

또한, 가규 담당자가 사람인 관계로 인적 편차에 따라 가규제 투입하는 방법이 서로 달라 어떤 작업자는 요구 수선량에 도달되기도 전에 가규제를 모두 투입해 버린다든지 아니면 어떤 작업자는 요구 수선량이 도달되었는 데도 가규제를 모두 투입하지 못하여 요구되는 가규제의 전체 수선후 용선중 실리콘 함량이 모자라거나 남아 규격외로 판정되는 문제가 있다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 생산 관제실로부터 주물선 제품용 가규처리 요청이 접수되었을 때 수요가에서 요구하는 실리콘 성분함량 범위, 예를 들어 [Si] 1.4%~1.8% 범위를 적중(98% 이상)시킬 수 있을 뿐만 아니라 가규처리 되는 주물 용선의 실리콘 함량이 균일하게 분포될 수 있도록 가규처리 작업을 자동화하여 주물선 제품에 대한 수요가의 요구를 만족시키고 또한 가규 작업부하를 해소할 수 있는 주물선 제품용 가규제 투입장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 실시예에 따른 가규제 투입과정을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 가규제 투입장치를 도시한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 가규제 투입의 자동화과정을 나타낸 블럭도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 가규제 투입호퍼

21 : 로터리 밸브

22 : 보조호퍼

23 : 가규제 이송벨트 컨베이어

24 : 로드셀

25 : 가규제 무게측정 시스템

27 : 경주통

32 : 제어부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 생산 관제실로부터 주물용 제품 제조를 위한 가규작업요청이 접수되면 목표 실리콘 성분함량 범위, 예를 들어[Si] 1.4%~1.8% 범위에 대한 높은 적중율(98% 이상)과 용선 내에서 실리콘의 성분편차를 해소할 수 있는 가규제를 용선에 투입하는 장치는 가규제 투입시 목표 수선량에 따라 수선이 개시되어 종료될 때까지 출선속도에 비례해서 가규제를 투입할 수 있도록 저장하는 가규제 투입호퍼와, 상기 가규제 투입호퍼의 외측면에 설치되어 투입되는 가규제의 무게를 검출할 수 있는 중량검출장치와, 상기 가규제 투입호퍼 하부의 투입구에 설치되어 모터에 의해 구동되는 로터리 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 가규제 투입장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가규제 투입공정을 개략적으로 도시한 블럭도이며, 종래 구성과 동일한 구성은 동일 도면번호를 부여한다.

본 발명에 따르면, 가규제 투입장치는 용광로(10)의 출선구(11)를 통해 출선되는 용선의 유동경로를 제공하는 탕도(12) 상에 설치되는 가규제 투입호퍼(20)를 갖는다. 가규제 투입호퍼(20) 하부에는 가규제의 투입량을 제어할 수 있도록 모터에 의해 구동되는 로터리 밸브(21)가 설치된다. 가규제 투입호퍼(20)를 지지하는 지지대에는 투입호퍼(20)의 무게, 더 상세하게는 투입호퍼(20)에 저장되는 가규제의 무게를 검출하기 위한 로드셀(24)이 제공되고, 로드셀(24)에 의해 검출되는 가규제의 무게신호는 무게측정 시스템을 경유하여 하기에 상설되는 제어부으로 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 가규제 투입장치는 요구되는 소정량의 가규제를 가규제 투입호퍼(20)로 용이하게 이송해 주는 보조호퍼(22) 및 벨트 컨베이어(23)를 더 포함하고, 가규제 투입공정을 자동으로 처리하기 위한 공정제어 컴퓨터(PROCESSOR COMPUTER)가 내장된 제어부(32)를 더 포함한다.

그리고, 제어부(32)에는 가규처리시 생산 관제실에서 입력하는 TLC의 목표 수선량 및 용광로에서 배출되는 용선중 분석된 실리콘 성분이 중앙 운전실의 공정제어 컴퓨터로부터 전송되어 자동 입력되는 것을 포함한 출선속도, 목표 수선량, 현수선량, 계산된 가규제투입량, 실계량 가규량, 가규제 잔량이 표시된다.

따라서, 가규제 투입개시 버튼이 온(ON) 되면 미리 입력해 놓은 가규제 투입량에 대한 데이타의 표에 의해 입력된 목표 수선량과 분석실에서 분석된 용선중 실리콘 성분 분석값에 따라 자동 검색하여 가규제 투입호퍼(20)에 저장되는 가규제의 투입량이 설정된다. 벨트 컨베이어가 가동되어 설정된 가규제 투입량에 따라 보조 호퍼(22)로부터 자동으로 가규제 투입호퍼(20)로 가규제가 이송된다. 그리고, 설정된 가규제 투입량이 가규제 투입호퍼(20)에 저장되면 벨트 컨베이어가 정지됨으로써 가규제의 투입준비가 완료된다.

제어부(32)는, 고로(10)의 출선구(11)로부터 탕도(12)를 따라서 해당 TLC에 용선의 수선이 시작되면, 주물선에 적합한 가규를 위하여 미리 입력된 수식에 의해 용선의 수선속도(출선속도)에 비례하여 가규제 투입량을 자동으로 계산하여 가규제 투입량의 설정값으로 자동 입력한다. 설정된 가규제 투입량과 실제 투입량을 비교하여 그 차이를 보상(Feed back)하면서 가규제의 투입량을 제어한다. 그리고, 용선이 목표 수선량에 도달되면 가규제 투입호퍼의 로터리 밸브(21)의 구동을 정지시키고, 반대편 선로측으로 경주통(27)을 자동으로 경동시켜 해당 TLC(15)에 대한 용선의 공급을 중단시킨다.

상기 내용을 하기에 상세히 설명한다.

즉, 중앙 운전실 근무자(1)가 생산 관제실(2)로부터 주물선 제품 제조용 가규작업을 요청받게 되면, 출선 작업자와 협의하여 가규작업이 가능한 선로를 선택하여 생산관제실(2)에 통보한다. 생산 관제실(2)에서 가규처리할 선로에 차입된 TLC의 수선 목표량을 설정하면, 설정된 수선 목표량은 용광로 중앙 운전실의 공정제어 컴퓨터를 경유해서 제어부(32)로 전송되어 목표 수선량 입력값으로 자동입력되고, 입력된 목표 수선량은 디지털값으로 표시된다.

가규제가 투입되는 TLC의 수선이 개시되기 약 15분 전에 출선 담당자는 가규개시 버튼을 온(on)하고, 용선시료를 채취하여 가규할 TLC 번호를 입력하여 분석실로 보낸다. 분석실에서 분석된 용선중 실리콘 성분 분석값은 분석실 공정제어 컴퓨터에 입력되어 용광로 중앙 운전실의 공정제어 컴퓨터로 전송되고, 수신된 실리콘 성분 분석값은 실시간으로 제어부(32)로 전송되어 입력된다.

제어부(32)에 내장된 공정제어 컴퓨터에서는 TLC 내에 잔선이 있는지 여부를 판단(차입된 TLC의 무게 검출값이 1톤 이상이면 잔선이 있는 것으로 판단)하고, 잔선이 없으면 목표 수선량과 실리콘 성분 함량에 따라 얼마의 가규제가 필요한지를 미리 입력해 놓은 수선량과 실리콘 함량에 따른 가규제 투입량을 결정 테이블에서 검색하여 설정해 준다.

그러나, 잔선이 있는 것으로 판단되면, 여러번의 시험을 통해 만들어진 다음의 수식에 의하여 가규제 투입량을 설정한다.

---(식1),

여기에서, %[Si]_Target은 가규후 목표 [Si]레벨이고,

%[Si]_Before은 가규전 고로 [Si]레벨이고,

%[Si]_Residual은 TLC내 잔선 [Si]레벨이고,

W_Total은 가규 목표수선량(잔선량 포함)이고,

W_actual은 고로에서의 실제 수선량(목표 수선량에서 차입TLC의 잔선량)이고,

W_Residual은 TLC내 잔선량이고,

%(Fe-Si)은 가규제 Si함유율(75%)이고,

Yield는 가규제 투입시의 실수율(85%)이다.

한편, +[Si]는 용선에 함유된 실리콘을 의미한다

상술된 바와 같이 가규제 투입량 설정이 완료되면, 가규제 투입호퍼(20)의 무게값을 무시하도록 투입호퍼(20)의 현재 무게값을 제로화시킨 후 설정된 가규제 투입량에 따라 가규제 이송벨트 컨베이어(23)를 가동하여 가규제를 보조호퍼(22)로부터 이송한다. 이때, 가규제 투입호퍼(20)에 설치된 무게 검출용 로드셀(24; Load cell)과 무게 검출시스템(25)에서 가규제 투입량을 검출하고 있다가 설정된 가규제 투입량 무게값에 도달되면 가규제 이송벨트 컨베이어(23)에 정지신호를 보내어 가규제의 이송을 정지시킨다.

정상적으로 수선중이던 TLC가 용선으로 채워져 영차가 되어 가규용 TLC에 수선이 시작되면 미리 입력해 놓은 수식, 즉

가규제 투입량 ÷수선 목표량 = 톤(TON)당 가규제 투입량 ---(식2),

톤당 가규제 투입량 ×수선속도(출선속도) = 분당 가규제 투입량 ---(식3),

에 따라, 분당 수선속도(즉, 출선속도로서 기존의 TLC 무게 검출 시스템에서 검출됨)에 비례하여 가규제 투입호퍼(20)의 하부에 부착된 로터리 밸브(21)의 속도를 조절하여 가규제를 투입한다. 이때 투입되는 가규제 투입량은 가규제 투입호퍼(20)에서 줄어드는 양(예를 들어, 1분전 투입호퍼의 무게 - 현재 투입호퍼의 무게)을 근거로 하여 분당 가규제 투입량을 환산하게 된다.

수선속도에 따라 계산된 가규제 투입량과 실제 투입된 가규제량을 가규가 종료될 때까지 비교하고, 그 비교값에 따른 로터리 밸브의 속도조절을 통하여 수선속도에 맞게 정확한 투입양의 가규제가 투입되도록 함으로써 용선중 실리콘 성분 함량이 일정하게 되도록 한다.

그리고, 제어부(32)에서는 TLC 무게 측정반에서 송신되는 용선 수선량을 지속적으로 감시하다가 가규 목표 수선량에 도달되면 경주통 작동 모터(28)를 작동하여 경주통(27)을 반대편 선로측으로 경동시키고, 가규제 투입호퍼(20)의 로터리 밸브(21)에 정지신호를 보내어 로터리 밸브(21)를 정지시킴으로써 주물선 제품 제조를 위한 모든 가규 작업은 종료된다.

따라서, 본 발명에 따라서 가규제를 TLC 내의 용선에 투입하여 가규작업이 종료된 후 가규처리한 TLC를 주선기로 이동시켜 주선처리함으로써 주물선 제품 제조시 가규 처리후 용선에 함유되는 실리콘 성분 함량(1.4%~1.8%)이 수요가에서 요구하는 성품에 적합하도록 할 뿐만 아니라 균일한 성품이 되도록하여 제품의 신뢰도를 높이고, 고가에 판매가 가능하여 회사 이익 증진과 이미지 제고에 기여하게 된다. 또한, 가규제 투입을 자동화시킴으로써 작업부하를 해소하는 실용상의 효과가 얻게된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims

생산 관제실로부터 주물용 제품 제조를 위한 가규작업요청이 접수되면 용광로로부터 경주통을 경유하여 TLC로 수선되는 용선 중의 목표 실리콘 성분함량 범위에 대한 높은 적중율과 상기 용선 내에서 실리콘의 성분편차를 해소할 수 있는 가규제를 용선에 투입하는 장치에 있어서,

상기 TLC에 대한 가규제 투입시 목표 수선량에 따라 수선이 개시되어 종료될 때까지 상기 용광로로부터 상기 용선의 출선속도에 비례해서 가규제를 투입할 수 있도록 저장하는 가규제 투입호퍼와,

상기 가규제 투입호퍼의 외측면에 설치되어 상기 투입호퍼에 저장되어 투입되는 가규제의 무게를 검출할 수 있는 중량검출장치와,

상기 가규제 투입호퍼 하부의 투입구에 설치되어 모터에 의해 구동되는 로터리 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가규제를 용선에 투입하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 TLC에 수선되는 용선의 수선량과 상기 TLC에 투입되는 상기 가규제의 투입량을 비교하여 상기 TLC에 대한 가규제의 목표 투입량을 조절할 수 있도록 상기 로터리 밸브의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가규제를 용선에 투입하는 장치.
제2항에 있어서,

상기 제어부는 상기 가규제가 투입되는 동안 상기 가규제 투입호퍼의 무게와 상기 TLC의 무게를 비교하고, 그 비교값이 목표치에 도달하면 상기 경주통이 반대측 선로로 경동하도록 상기 경주통의 구동모터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 가규제를 용선에 투입하는 장치.
제2항에 있어서,

상기 가규제 투입호퍼에 가규제를 공급할 수 있도록 공급하고자 하는 가규제를 임시로 보관하는 보조호퍼와, 상기 보조호퍼로부터 가규제를 공급하기 위한 벨트 컨베이어를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 중량검출장치로부터 인가되는 신호에 따라 상기 벨트 컨베이어의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 가규제를 용선에 투입하는 장치.