KR200379590Y1 - 용광로의 송풍구 원격감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따르면, 용광로의 송풍구 원격감시 시스템 용광로의 하부에 설치되며 송풍턱트와 연결되며 용광로의 내부를 관찰할 수 있는 관찰창을 가지는 복수개의 송풍유니트와, 상기 관찰창과 인접되도록 송풍구 유니트에 설치되는 촬영수단과, 상기 관찰창의 내부에 설치되어 상기 용광로 내부의 상을 상기 관찰창과 상기 촬영수단 측으로 분기하여 투영시키는 광학렌즈계와, 각 송풍구 유니트에 설치된 촬영수단에 의해 촬영된 영상 또는 영상신호에 근거하여 용광로 내부의 상황을 설정된 데이터와 비교하여 처리하는 제어부와, 상기 제어부에 처리된 데이터와 상기 촬영수단에 의해 촬영된 영상을 선택적으로 표시하는 디스플레이 수단을 구비한다.

Description

용광로의 송풍구 원격감시 시스템{Remote lookout system using in the wind hole of blast furance}

본 고안은 용광로인 고로에 관한 것으로, 더 상세하게는 용광로의 송풍구를 통하여 용광로 내부의 연소상태 등을 실시간으로 원격 감시 할 수 있는 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 용광로인 고로 조업은 원료공정에서 평량된 연료 및 원료를 고로 내에 장입 후 용융 환원을 위한 열원으로써 송풍구를 통해 열풍을 공급하여 용선을 생산하는 것이다. 이러한 조업과정에서 용광로의 하부 측에는 원주방향으로 송풍구들(대형고로의 경우 원주방향으로 34개 설치됨)이 설치되어 용광로의 내부로 균일하게 열풍을 공급하고 있다.

한편, 용광로의 조업자는 송풍파이프의 만곡부에서 수평방향으로 용광로의 관찰창을 통하여 고로 내부의 상황을 주기적으로 점검 할 수 있다. 즉, 용광로 조업자는 풍구 선단부에서 철광석의 연소상태 즉, 휘도를 상세하게 관찰하여 노열의 높고 낮음을 예측할 수 있고, 노벽부의 부착물이 바람을 공급하는 송풍구의 선단부를 차단하는지 여부를 점검할 수 있으며 또한 송풍구의 냉각수 누수상태를 점검할 수 있다. 또한 조업자는 관찰창을 통하여 용광로 내부에서의 미분탄 연소상태 및 생광 낙하상태를 확인 및 용광로 내부에서 연소상황을 감시할 수 있다.

그러나, 상술된 바와 같이, 용광로 조업자가 직접 육안으로 용광로 내부의 상황을 점검하는 과정에서 송풍구 주변의 잔존가스 즉, 용광로에서 용선을 생산하면서 발생되는 가스에 의해 중독 될 수 있으며, 또한 용광로 주위에서 발생되는 안전사고에 노출될 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 등록특허 제0393762호에는 고로 풍구 원격감시 시스템이 개시되어 있다. 이 고로 풍구 원격감시 시스템은 고로의 원주방향으로 풍구들을 따라 설치되는 환상의 레일과, 상기 환상레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 자동 주행 시스템과, 상기 자동주행 시스템의 이동에 연동하여 이동 가능한 카메라와, 카메라를 냉각시키기 위한 냉각 시스템과, 카메라로부터 전송되는 고로 내부 상황에 대한 정보를 저장하는 연산부를 구비한다.

상기와 같은 감시 시스템은 레일을 따라 이동되는 하나의 카메라를 사용하여 복수개의 송풍구들을 관찰하게 되므로 관찰에 따른 많은 시간이 소요된다. 특히 송풍구를 통하여 공급되는 열풍은 실질적으로 1200℃ 이상 이므로 복사 및 전도열에 의해 카메라의 위치센서 및 레일이 변형되어 각 송풍구의 관찰위치를 정확하게 찾을 수 없으며, 나아가서는 카메라의 위치 오차로 인하여 관찰구를 통한 용광로 내부의 상태를 감시할 수 없는 문제점이 내재되어 있다.

한편, 특허 공개 제 2003-0063487호에는 고로 조업 상태 감시 방법 및 장치가 개시되어 있으며, 특허 공개 제 2004-0017876호에는 색상이 상이한 다수의 차광유리를 절환하는 풍구관찰구가 개시되어 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용광로의 각 송풍구들에 설치된 관찰창을 통하여 용광로 내부의 상황을 관찰할 수 있으며, 작업자가 관찰창을 통하여 직접 관찰함으로써 발생될 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 용광로의 내부를 실시간으로 관찰 할 수 있으며, 조업의 이상 상황을 예측할 수 있도록 하는 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템은,용광로의 하부에 설치되며 송풍턱트와 연결되며 용광로의 내부를 관찰할 수 있는 관찰창을 가지는 복수개의 송풍구 유니트와, 상기 관찰창과 인접되도록 송풍구 유니트에 설치되는 촬영수단과, 상기 관찰창의 내부에 설치되어 상기 용광로 내부의 상을 상기 관찰창과 상기 촬영수단 측으로 분기하여 투영시키는 광학렌즈계와, 각 송풍구 유니트에 설치된 촬영수단에 의해 촬영된 영상 또는 영상신호에 근거하여 용광로 내부의 상황을 설정된 데이터와 비교하여 처리하는 제어부와, 상기 제어부에 처리된 데이터와 상기 촬영수단에 의해 촬영된 영상을 선택적으로 표시하는 디스플레이 수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 제어부에 의해 처리된 데이터에 근거하여 이상 발생시 경보를 발생하는 경보 발생수단을 더 구비하며, 상기 제어부에 의해 처리된 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 더 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템은, 용광로의 하부측에 설치되어 고열의 바람으로 연소대를 형성하기 위한 송풍유로 즉, 송풍구 유니트를 통하여 용광로 내부를 원격 감시할 수 있는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템(10)은 용광로(100)의 하면에 원주방향을 따라 소정의 간격으로 설치되며 송풍덕트(21)와 연결되는 송풍구 유니트(20)들과, 상기 각 송풍구 유니트(20)에 설치된 관상의 하우징(31)의 단부에 설치되는 관찰창(30)을 구비한다. 상기 하우징(31)에는 관찰창(30)을 수리하거나 관찰이 필요하지 않을 때에 이를 차단 할 수 있는 차단밸브(32)가 더 구비될 수 있다.

그리고 상기 송풍구 유니트의 각 관찰창(30)과 인접되는 하우징 (31)에는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 송풍구유니트를 통하여 상기 용광로(100)의 내부 상태 즉, 고로인 용광로 내부의 상태를 촬영하기 위한 촬영수단(40)과, 상기 관찰창의 내부에 설치되어 상기 송풍 구 유니트를 통하여 본 용광로(100) 내부의 상을 상기 관찰창(30)과 상기 촬영수단(40) 측으로 분기하여 투영시키는 광학렌즈계(50)를 구비한다.

상기 관찰창(30)과 인접되는 하우징(31)에 설치되는 촬영수단(40)은 고체촬상소자를 이용한 CCD 카메라를 사용함이 바람직하고, 상기 광학렌즈계는 이물질의 유입을 차단하는 글라스(51)와, 상기 글라스와 동축 설치되는 집속렌즈를 구비하며 집속렌즈(52)들을 통하여 투사되는 광을 상기 촬영수단(40)과 관찰창(30)으로 분기하여 투사시키는 적어도 하나의 빔스프리터(53)로 이루어질 수 있다. 상기 광학렌즈계는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 송풍구 유니트(20)를 통하여 투영되는 용광로 내부 상태의 상을 상기 CCD 카메라 및 관찰창(30)으로 분기하여 투영시킬 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 예컨데, 프리즘 렌즈 또는 하프미러와 양의 파워를 갖는 집속렌즈와 음의 파워를 가지는 발산렌즈를 조합하여 제조할 수 있다.

그리고 상기와 촬영수단(40)에 의해 촬영된 영상 신호데이터, 또는 영상데이터와 설정된 영상신호 데이터 또는 영상데이터와 비교하는 제어부(61)와, 상기 제어부(61)에 의해 처리된 결과와 상기 촬영수단(40)에 의해 촬영된 영상을 선택적으로 표시하는 디스플레이 수단(62)과, 상기 제어부(61)에 의해 처리된 데이터를 실시간으로 저장하는 저장수단(63)을 구비한다. 한편, 제어부에 의해 설정된 데이터와 촬영수단에 의해 촬영된 데이터에 근거하여 이상 발생시 경보를 발생시키는 경보 발생수단(64)을 구비한다. 상기 경보 발생수단(64)은 알람 또는 경보 발생기, 경광등 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 제어부(61)는 중앙 처리장치인 데이터 프로세서를 더 구비하여 용광로(100)의 중앙 운전실과 연계하여 제어하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 용광로의 원격 감시 시스템은 용광로(100)에 의한 실질적인 용선생산 조업이 이루어지고 있는 과정에서 용광로 내부의 생광 낙하상태, 미분탄 연소상태 등의 실시간 관찰 및 관리를 할 수 있다.

상기 송풍구 유니트의 관찰창(30)과 인접되게 설치된 촬영수단(40)에 의해 촬영된 영상신호데이터 또는 영상데이터는 지속적으로 제어부(61)의 중앙처리 장치로 전송되고, 이 중앙처리장치에서는 전송된 데이터 즉, 영상신호 데이터 또는 영상 데이터가 설정된 데이터와 비교하여 송풍구 내부의 연소대의 휘도 및 막힘현상 등의 이상 발생이 검지될 경우 경보 발생수단(64)에 의해 경보가 발생됨과 아울러 문제가 발생된 송풍구 유니트가 모니터에 집중적으로 출력된다. 여기에서 상기 디스플레이 수단인 모니터를 통하여 출력되는 화상은 분할되어 용광로(100)의 하부에 설치된 각 송풍구 유니트를 통하여 투영되는 용광로(100) 내부의 화상을 나타내 보일 수 있다.

특히 본 고안의 관찰창(30)과 인접된 하우징(31)의 내부에는 빔 스프리터(53) 또는 프리즘렌즈를 이용하여 송풍구 유니트(20)의 화상의 관찰창(30)과 촬영수단(40) 측으로 분할되어 투사되므로 조업자가 관찰창(30)을 통하여 직접적으로 관찰 할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 용광로의 원격 감시 시스템은 촬영수단을 이용하여 송풍구 유니트를 통하여 투사되는 용광로 내부의 상을 영상화함으로써 실시간으로 용광로 내부의 생광석 낙하 상태 및 미분탄 연소상태 등을 감시할 수 있다. 따라서 용광로 안전상태, 설비의 보수 및 조업상황을 미리 판단하여 이에 대처가 가능하다. 또한 이러한 데이터를 지속적으로 저장관리 할 수 있으므로 효과적인 용광로의 조업이 가능하다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 용광로인 고로를 나타내 보인 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 용광로의 송풍구 원격감시 시스템을 개략적으로 나타내보인 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 송풍구의 원격 감시 시스템을 나타내 보인 도면.

도 4는 본 고안에 광학렌즈계를 발췌하여 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 송풍구 원격 감시 시스템

20; 송풍구 유니트

30; 관찰창

40;촬영수단

50; 광학렌즈계

Claims (4)

1. 용광로의 하부에 설치되며 송풍턱트와 연결되며 용광로의 내부를 관찰할 수 있는 관찰창을 가지는 복수개의 송풍유니트와, 상기 관찰창과 인접되도록 송풍구 유니트에 설치되는 촬영수단과, 상기 관찰창의 내부에 설치되어 상기 용광로 내부의 상을 상기 관찰창과 상기 촬영수단 측으로 분기하여 투영시키는 광학렌즈계와, 각 송풍구 유니트에 설치된 촬영수단에 의해 촬영된 영상 또는 영상신호에 근거하여 용광로 내부의 상황을 설정된 데이터와 비교하여 처리하는 제어부와, 상기 제어부에 처리된 데이터와 상기 촬영수단에 의해 촬영된 영상을 선택적으로 표시하는 디스플레이 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부에 의해 처리된 데이터에 근거하여 이상 발생시 경보를 발생하는 경보 발생수단을 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부에 의해 처리된 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 용광로의 송풍구 원격 감지 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 광학 렌즈계는 상기 관찰창과 인접되는 송풍구 유니트의 내부에 설치되어 상기 용광로 내부의 상을 상기 관찰창과 상기 촬영수단 측으로 분기하여 투영시키는 빔 스프리터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 용광로의 송풍구 원격 감시 시스템.