KR200301640Y1

KR200301640Y1 - 슬로핑 발생방지용 진정재의 자동 투입장치

Info

Publication number: KR200301640Y1
Application number: KR2019980005271U
Authority: KR
Inventors: 김해원; 박정서
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 2003-05-17
Also published as: KR19990039150U

Abstract

본 고안은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 전로 취련중 슬로핑(slopping)을 사전에 방지하기 위한 일환으로 투입되는 진정재를 투입하는 장치에 관한 것으로, 노상호퍼의 하부에는 실린더와연결 설치된슬라이딩 게이트가 있는 평량호퍼를 설치하고, 이 평량호퍼로 부터 투입라이너의일정 지점에는투입라인을 퍼지하는 노즐구와 유량콘트롤러, 그리고 질소밸브로 구성되는 질소 퍼지라인이 설치되는 진정재 투입장치부와, 투입라이너와 배가스 덕트상에 압력값을 측정하는 압력기가 설치되어 있고, 이 두개의 압력값 차이를 제어하는 압력차 분석기가 설치되는 구성을 가지는 슬로핑 사전감지 장치부로 이루어져서 된 것이다.

Description

슬로핑 발생방지용 진정재의 자동 투입장치

본 고안은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 전로 취련중 슬로핑(slopping)을 사전에 방지하기 위한 일환으로 투입되는 진정재를 투입하는 장치에 관한 것으로, 특히 전로 노내에 산소를 취입하는취련작업 중전로 노내의 급격한 산화 및 탈탄 반응으로 인하여 전로 노내의 용융물이 전로노구를 통하여 전로 밖으로 용출되는 슬로핑(slopping)의 발생을 사전에 감지하여진정재가자동으로투입되도록 한것이다.

일반적으로 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로의 작업공정은 전로(10) 노내에 고철과 용선을장입한 후, 산소랜스(20)를 통하여 99.9%의 순수한 산소를 취입하여, 산화 및 탈탄 반응을 통해 용선을 용강으로정련한다.

그리고 도 1에 도시된바와 같이제강공정인 전로(10)에서 취련작업 중 발생된 배가스는 배가스 덕트(30)라인의 말단에 설치된 강제 유인송풍기(32)의 흡입력에 의하여 배가스가 배가스 덕트(30)의 흐름을 타고 집진기(31)를 통하여 집진이이루어진다,

이와 같은과정을 거친 배가스는 굴뚝(33)으로 방출 처리한다.

또한 도 2에 도시된바와 같이전로(10) 노내에 산소랜스(20)를 통하여 99.9%의 산소를 취입하여 전로(10) 노내의 산화와 탈탄 반응을 통한 용선을 용강으로 정련한다.

이러한 취련작업 과정에서는전로(10) 노내의급격한 산화 및탈탄 반응에의하여 배가스 발생량이 급격히 증가함과 동시에 슬라그의 포밍(foaming)현상에 기인된 전로노구(11)를 통해 전로(10) 밖으로 용융물이 용출되는 슬로핑이 발생된다.

상기와 같이하여 슬로핑이 발생시 전로(10) 노내의 슬라그 포밍을 억제하기 위한 일환으로 진정재를 투입하는바,

종래의 진정재 투입작업은 도 3에서 도시된 바와같이 전로(10)의 노상호퍼(40)에 저장되어 있는 진정재를 전기적인 진동장치인 피더(feeder)(41)를 가동시켜 원료를 노상호퍼(40)로부터 불출하고, 불출된 진정재는 평량호퍼(42)에서 작업자가 원하는 진정재를 평량한 후 노상호퍼(40)의 피더(41)를 중지시키고, 평량호퍼(42)의 피더(43)를 가동시켜평량호퍼(42)로부터불출된 진정재가 투입라이너(44)를 통하여전로(10) 노내에투입하게 된다.

단 상기 진정재의 투입과 평량에 관한 제어장치에 관한 일반적인 작용은 다음과 같다.

작업자가 노상호퍼(40)의 진정재를 투입하기 위해서는 노상호퍼(40)의 원료 불출장치인 피더(41)를 작동시켜 원료를 불출하고, 불출된 원료가 평량호퍼(42)에채워지면 로드셀(load cell)(45)의 무게값이 저항값으로 변화를 가져오고 이 로드셀(45)로부터 저항값을 받은 변환기(50)는 저항값을 미리 볼트값으로 변환하여 PLC(51)에 전달한다.

그후 상기 PLC(51)는 미리 볼트값에 따른 무게값을 계산하여 평량값을 출력장치인 모니터에 보냄으로써 작업자가 원하는 평량값에 이르면 노상호퍼(40)의 피더(41)를 수동이나 자동적으로정지시키며,평량호퍼(42)에 평량된 진정재를 불출시에는 평량호퍼(42)의 피더(43) 작동을 통하여 투입라이너(44)에서 전로(10) 노내로 진정재를 투입한다.

이와 같은종래의 진정재 투입장치는 예측하기 어려운 상태에서 발생되는 슬로핑의 발생방지를 위한 사전조치가 어려우며 슬로핑을 감지하고 예측하는 방법은 작업자의 작업감각에 의존하고 있어 취련작업의 비능률성이 초래될 뿐 아니라 효과적인 슬로핑 발생방지에 관한 측면에서 진정재의 평량작업에 소요되는시간 만큼의조치 시간이 늦어짐으로 인하여 슬로핑의 빈번한 발생으로 환경의 오염과 용융물의 용출에 기인된 출강 실수율의감소 등환경적 원가적인 문제점이 발생되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 고안한 것으로, 제강공정인 전로에서 취련 작업시 슬로핑의 사전 억제를 위한 진정재의 투입작업에 있어서, 슬로핑의발생 여부를사전감지하여 진정재가 자동으로 투입되게 함으로써 취련작업의 작업능률을 향상시키고, 대기 환경 오염을 방지하며,출강 실수율의 저하 요인을일소함과 아울러 안정적인 취련작업에 기인된 생산성을향상시킬 수있도록 한슬로핑 발생방지용 진정재의 자동 투입장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 전로의취련작업 중슬로핑의 발생을 사전에 감지하는 슬로핑 사전감지 장치부와, 상기 슬로핑 사전감지 장치부에서 감지된 값에 의하여 진정재가 연속적으로 투입되게 하는 진정재 투입장치부로 구성된 슬로핑 발생방지용 진정재의 자동 투입장치를 마련함을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 전로 작업공정을 설명하기 위한 사시도

도 2는 일반적인 전로 작업시 슬로핑의 발생 상황을 나타낸 사시도

도 3는 종래의 슬로핑 발생방지용 진정재 투입장치를 나타낸 사시도

도 4는 본 고안의 슬로핑 발생방지용 진정재 투입장치를 나타낸 사시도

도 5는 본 고안의 진정재 연속 투입장치부를 발췌한 사시도

도 6는 본 고안의 슬로핑 감지장치부를 발췌한 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

A : 진정재 투입장치부 B : 슬로핑 사전감지 장치부

10 : 전로 11 : 전로노구

20 : 산소랜스 30 : 배가스 덕트

31 : 집진기 32 : 강제유인 송풍기

33 : 굴뚝 40 : 노상호퍼

41 : 피더 42 : 평량호퍼

43 : 피더 44 : 투입라이너

45 : 로드셀 46 : 부원료 자켓부

50 : 변환기 51 : PLC

60 : 실린더 61: 유압라인

62 : 슬라이딩 게이트 64 : 질소밸브

65 : 유량콘트롤러 66 : 질소라인

67 : 질소노즐 68 : 노즐구

70 : 압력차 분석기 71.72 : 압력측정기

본 고안의 도 4는 슬로핑 발생방지용 진정재의 투입장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 고안의 진정재 연속 투입장치부를 발췌한 사시도이며,도 6은본 고안의 슬로핑 감지장치부를 발췌한 사시도이다.

이와 같은본 고안은 저부에 피더(41)가 설치된 노상호퍼(40)와, 이의 하부에 로드셀(45)과 피더(43)가 설치된 평량호퍼(42), 및투입라이너(44)와, 부원료자켓부(46)를통하여 배가스 덕트(30)를 통해 전로(10)내로투입되도록 한통상의 장치에 있어서, 진정재 투입장치부(A)는 노상호퍼(40)의 하부에는 실린더(60)와연결 설치된슬라이딩 게이트(62)가 있는 평량호퍼(42)를 설치하고, 이평량호퍼(42)로부터투입라이너(44)의일정 지점에는질소를 퍼지하는 노즐구(68)와 유량콘트롤러(65), 그리고 질소밸브(64)로 구성되는 질소 퍼지라인이 설치되는 형태의 구성을 가지고 있다.

또한 슬로핑 사전감지 장치부(B)는 부원료 자켓부(46)의 직상부인 투입라이너(44)와, 배가스 집진기(31)의 전단 혹은 후단부인 배가스 덕트(30)상에 압력값을측정하는 압력측정기(71)(72)가 설치되어 있고, 이 두개의 압력값 차이를 제어하는 압력차 분석기(70)가 설치되는 구성을 가진다.

이와 같이구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명하면다음과 같다.

본 고안은 도 4에서 도시된바와 같이용선을 용강으로 정련하는 전로취련작업 과정에서전로(10) 노내의 급격한 산화 및탈탄 반응에 의하여 배가스 발생량이 급격이 증가하면 이 배가스와 항상 접하는부원료 자켓부(46)의 압력이 상승하게 되고, 정상적인 배가스 플로우에 의하여집진기(31) 전단의배가스 압력과 현격한 차이를나타내게 된다.

따라서 투입라이너(44)와배가스 덕트(30)상에설치된 압력측정기(센서)(71)(72)가 상승된 압력을 감지하여 이를 압력차 분석기(70)로 보내고 이 압력차 분석기(70)는 압력을 분석한 후에 이를 PLC(51)로 보낸다.

상술한 바와 같이하여 압력값을 받은 PLC(51)(압력값의 차이가 정상적인 취련작업시에는 적으며, 슬로핑 발생시는 정상값의 압력값보다 높다)는 노상호퍼(40)의 피더(41)를 작동시키고,평량호퍼(42)의슬라이딩 게이트(62)를 실린더(60)의 작동으로 오픈(open)시킴과 동시에투입라이너(44)에설치된 질소밸브(64) 및유량콘트롤러(65)를 오픈시켜 노상호퍼(40)의 진정재가 평량호퍼(42)에 평량되지 않고 직접적으로 전로(10) 노내에 정해진시간 동안진정재가 투입된다.

상기 질소의 역할은 전로(10)에서 투입라이너(44)를 따라 올라오는 고열의 화염을 차단함과 동시에 진정재를 전로(10)내로원활하게투입되게 하는역할을한다. 이는 질소가 투입라이너(44)를 따라 전로(10)내로 들어가기 때문에 흡입력이발생하여 가능하다.

이와 같이 하여진정재를 전로(10)내에 자동으로 투입하면 전로(10) 노내의 슬라그 볼륨(volume)이 낮아지고 전로 취련작업은 안정을 취하게 된다.

한편 진정재의 투입이 완료되면, PLC(51)는 노상호퍼(40)의 피더(41) 동작을 중지하고 이어서 평량호퍼(42)의 슬라이딩 게이트(62)를 닫으며 질소 퍼지 장치의 유량콘트롤러(65) 및 질소밸브(64)를잠그게 된다.

상기 PLC(51)와, 노상호퍼(40)의 피더(41), 그리고투입라이너(44)에 설치된 질소밸브(64) 및유량콘트롤러(65), 평량호퍼(42)의 저부에 설치된 실린더(60)와의 전기적 연결시스템은 통상의 것으로 본 고안에서의 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 고안의 질소라인은 투입라이너(44)의 원주면을 따라 등간격으로 다수의 노즐구(68)를 형성시키고, 이에 링형태로 된질소라인(66)의 내측에 등간격으로 형성된 질소노즐(67)을 삽입시켜 질소가 균일하게 주입되도록 하였다.

이상과 같은본 고안은 제강공정인 전로에서 취련중 슬로핑의발생 여부를사전에 시스템적으로 감지하여 진정재가 자동으로 투입되게 함으로써, 작업자의 심리적인 작업피로도가 격감되고 취련작업의 안정성이 유지되며 대기환경 오염을 예방함과 동시에 용강의 생산성 향상에 기여하고 작업의 안정성을 기할 수 있는 효과가 있다.

Claims

저부에 피더(41)가 설치된 노상호퍼(40)와 이의 하부에 로드셀(45)과 피더(43)가 설치된 평량호퍼(42) 및 투입라이너(44)와 부원료 자켓부(46)를 통하여 배가스 덕트(30)를 통해 전로(10)내로 진정재가 투입되도록 하는 통상의 장치에 있어서, 상기 노상호퍼(40)의 하부에는 실린더(60)와 연결 설치된 슬라이딩 게이트(62)가 있는 평량호퍼(42)를 설치하고, 이 평량호퍼(42)로부터 투입라이너(44)의 일정지점에는 투입라인을 퍼지하는 노즐구(68)와 유량콘트롤러(65), 그리고 질소밸브(64)로 구성되는 질소 퍼지라인이 설치되는 진정재 투입장치부(A)와, 투입라이너(44)와 배가스덕트(30) 상에 압력값을 측정하는 압력측정기(71)(72)가 설치되어 있고, 이 두개의 압력값 차이를 제어하는 압력차 분석기(70)가 설치되는 구성을 가지는 사전감지 장치부(B)로 이루어진 구성을 포함함을 특징으로 하는 슬로핑 발생방지용 진정재의 자동 투입장치.