KR20040018581A - 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치 - Google Patents

미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 관한 것으로, 특히 반무연탄에 포함된 다량의 분탄을 파쇄기를 거치지 않고, 호퍼내에서 건조시켜 백필터로 운반시킴으로서, 미분탄 파쇄기의 진동을 억제하여 관련설비를 보호할 수 있는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 관한 것으로,
본 발명은 괴탄과 분탄을 포함하는 반무연탄을 저장하는 선탄호퍼(10), 이 선탄호퍼(10)로부터 콘베어벨트(12)에 의해 이송되는 석탄을 저장하는 석탄저장호퍼(20), 이 석탄저장호퍼(20)로부터의 석탄 공급량을 조절하는 급탄기(30), 상기 급탄기(30)에 의해 공급되는 석탄을 파쇄하는 파쇄기(40), 파쇄기(40)에서 백필터(50)로 미분탄을 이송하기 위한 미분탄 이송라인(40L), 대기에어흡입타워(70) 및 열풍로(80)를 포함하는 미분탄 제조 설비에 적용되는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 있어서, 상기 선탄호퍼(10)의 중량과 석탄저장호퍼(20)의 중량을 각각 검출하고, 이 두 중량의 편차에 해당하는 백필터(50)로 운반되는 분탄중량에 따라 상기 급탄기(30)를 제어하는 급탄기 제어수단; 상기 석탄저장호퍼(20)의 출구에서 백필터(50)로 연결된 분탄 이송라인(20L)을 설치하고, 이 분탄 이송라인(20L)의 온도를 검출하고, 이 검출온도에 사전에 설정온도와의 편차에 따라 석탄저장호퍼(20)로의 열풍공급을 제어하는 분탄건조 제어수단; 및 상기 콘베어벨트(12)의 런시, 상기 석탄저장호퍼(20)의 열풍출구측 밸브를 제어하고, 이 출구차단밸브(23) 런시 상기 석탄저장호퍼(20)의 열풍입구측 밸브를 제어하는 분탄운반 및 압력 제어수단; 를 구비함을 요지로 한다.

Description

미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치{PULVERLIZER OF HARD COAL FOR MANUFACTURING PULVERLIZER COAL}
본 발명은 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 관한 것으로, 특히 반무연탄에 포함된 다량의 분탄을 파쇄기를 거치지 않고, 호퍼내에서 건조시켜 백필터로 운반시킴으로서, 미분탄 파쇄기의 진동을 억제하여 관련설비를 보호할 수 있고, 또한, 백필터로 운반되는 분탄중량에 따라 급탄량을 제어함으로서, 안정된 급탄제어 및 관리를 수행할 수 있으며, 이에 따라 미분탄 제조량을 향상시킬 수 있으며, 미분탄 제고량의 안정으로 인하여 미분탄 취입중단을 사전에 방지할 수 있도록 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미분탄 제조설비에서는, 반무연탄(괴탄+분탄)을 선탄호퍼(10)에서 콘베어벨트(12)로 운반하여 석탄저장호퍼(20)에 저장후 급탄기(30)의 회전에 의해 석탄이 하부의 파쇄기(40)로 절출, 파쇄되어 미분탄으로 제조된다. 이 경우, 열풍에 의해 건조후 운반되어 백필터(50)를 거처 미분탄저장호퍼(51)에 저장후 취입호퍼(52)에서 고로(60) 내로 안정된 취입을 실시한다.
이러한 제조설비는 약20~40Ton/Hr미분탄 제조능력이 있으며 고로내로 미분탄이 연속적으로 취입을 실시하기 때문에 미분탄 저장호퍼(51)내의 미분탄 재고량은 상시 확보되어야한다. 제조설비의 급탄량 관리는 운전자가 급탄량 설정기(32)에서 급탄량을 설정하면 급탄기(30)에 급탄량신호가 출력되어 급탄기 회전수에 의해 파쇄기(40)로 석탄이 급탄되어 파쇄된다.
이와 같은 급탄량관리를 석탄중의 다량으로 포함되어있는 분탄을 파쇄기에 공급하지않고 관리하는 반무연탄 파쇄제어에 관한 것이다. 일반적으로 반무연탄에는 분탄이 약30~50%정도 포함되어 있으며 이를 급탄기에서 파쇄시 발생되는 진동은 30~40㎲ 정도 발생된다.
도 1은 종래의 석탄파쇄 운전 과정 설명도로서, 도 1을 참조하여, 종래 반무연탄제조 과정을설명하면, 석탄야적장의 선탄호퍼(10)에 저장된 반무연탄은 콘베어벨트(Conveyor Belt;12)에 의해 운반되어 석탄저장호퍼(20)에 저장되며, 여기서 저장된 석탄에는 다량의 분탄이 포함되어 있는데, 이를 반무연탄이라 한다. 그리고, 석탄을 파쇄하여 미분탄을 제조하기 위해서는 운전자가 급탄량 설정기(32)에서 설정된 설정량이 급탄기(30)에 출력되면 이 급탄기의 회전수에 의해 급탄량이 제어되면서 하부의 파쇄기(40)에 석탄이 급탄되고, 이 급탄된 석탄은 파쇄기(40)내부의 롤( Roll;40a,40b)회전에 의해 파쇄되어 미분탄을 제조된다. 이러한 과정을 통해서 제조된 미분탄은 열풍로(80)에서 연소중 발생되는 배개스(Waste Gas)에 의해 수분을 건조한후 백필터(50)까지 운반되는데, 백필터에서 포집된 미분탄은 하부의 미분탄저장호퍼(51)에 저장되고 열풍은 대기방산밸브(50a)를 통해 전량 대기로 배출된다.
이때, 열풍유량과 파쇄기출구온도의 제어는 화재예방, 설비보호, 미분탄 건조상태등에 영향을 초래하기 때문에 매우 중요시 관리되고 있다. 그리고, 급탄기의 급탄량 설정기(32)에서 급탄량이 설정되면 설정신호는 변환기(급탄량/유량;84b)에서 유량신호로 변환된후 열풍유량제어기(84a)의 설정값(SV)으로 입력된다. l 열풍유량 제어기(84a)의 출력신호는 냉풍연산기(72) 및 열풍연산기(82)를 거처 대기에어제어밸브(71) 및 열풍제어밸브(81)를 동작시켜 유량제어를 실시한다. 이때, 석탄저항호퍼로 공급되는 열풍의 유량검출은 열풍유량검출기(84)에서 유량을 검출하며, 유량편차발생시 대기에어제어밸브(71),열풍제어밸브(81)를 온-오프(On-Off) 동작시켜 안정된 유량제어를 실시한다. 열풍과 대기에어는 열풍흡입팬(83)을 통해 연속적으로 흡입된다.
또한, 파쇄기(40)의 출구측 온도제어는 파쇄기(40)의 출구온도제어기(42)에서 출구온도를 설정하고 출구온도검출기(41)에서 온도를 검출하며, 이 검출된 온도의 편차에 따라 출력값은 대기에어제어밸브(71) 및 열풍제어밸브(81)를 통해 온도를 제어하게 되는 것이다.
그러나, 전술한 바와같은 종래의 설비에서, 조업자의 급탄량 설정에 의해 석탄저장호퍼(20)에서 파쇄기(40)에 급탄되는 반무연탄중 분탄은 파쇄기내부 롤(40a,40b)에 접근하지 못하고 열풍에의해 날려 미분탄운송라인(40L)을 통해 백필터(50)로 운송되는 현상이 발생되는 문제점이 있으며, 이에 따라 파쇄기내부 롤(40a,40b)의 마찰저항이 증가되고, 이 마찰저항으로 인해 높은 진동이 발생되어 정상적인 설비가동이 어려울 뿐만 아니라 설비고장이 발생되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 결국 미분탄 제조가 불가능하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 반무연탄에 포함된 다량의 분탄을 파쇄기를 거치지 않고, 호퍼내에서 건조시켜 백필터로 운반시킴으로서, 미분탄 파쇄기의 진동을 억제하여 관련설비를 보호할 수 있는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 백필터로 운반되는 분탄중량에 따라 급탄량을 제어함으로서, 안정된 급탄제어 및 관리를 수행할 수 있으며, 이에 따라 미분탄 제조량을 향상시킬수 있으며, 미분탄 제고량의 안정으로 인하여 미분탄 취입중단을 사전에 방지할 수 있도록 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 석탄파쇄 운전 과정 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치의 동작 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 선탄호퍼11 : 로드셀
11a : 제1 중량변환기(mv/I)12 : 콘베어벨트(Conveyor Belt)
12s : 콘베어벨트 런 스위치20 : 석탄저장호퍼(R/H;Raw Coal Hoppr)
20L : 분탄 이송라인(Line)21 : 초음파 중량계
21a : 제2 중량변환기(mv/I)22 : 석탄저장호퍼 입구관
23 : 출구차단밸브24 : 제1 출구온도검출기
24a : PID 출구온도 제어기24b : 출구온도설정기
24c : 출구온도변환기 25 : 분탄중량 연산기
26 : 열풍흡입팬(Fan)26a : 열풍제어밸브
26b : 열풍유량검출기26c : 석탄저장호퍼압력제어기
27 : 열풍제어밸브28 : 냉풍제어밸브
29 : 열풍유량 제어연산기30 : 급탄기(Coal Feeder)
31 : 급탄량 제어기33 : 분탄중량/급탄량 변환기
40 : 석탄파쇄기(Mill)40L : 미분탄 운송라인(Line)
41 : 제2 출구온도 검출기41a : 파쇄기출구온도제어기
50 : 백필터(Bag Filter) 50a : 백필터 대기방산밸브
51 : 미분탄저장호퍼(S/H;Storage Hopper)
52 : 미분탄취입호퍼(F/H;Feed Hopper)
60 : 고로(BF;Blast Furnace)70 : 대기에어흡입타워
70L : 냉풍라인(Line)70v : 냉풍차단밸브
71 : 냉풍제어밸브 72 : 냉풍연산기
80 : 열풍로(HS;Hot Stove)80L : 열풍라인(Line)
80v : 열풍차단밸브81 : 열풍제어밸브
82 : 열풍연산기84 : 열풍유량검출기
74a : 열풍유량제어기90L : 통합라인
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명은 괴탄과 분탄을 포함하는 반무연탄을 저장하는 선탄호퍼, 이 선탄호퍼로부터 콘베어벨트에 의해 이송되는 석탄을 저장하는 석탄저장호퍼, 이 석탄저장호퍼로부터의 석탄 공급량을 조절하는 급탄기, 상기 급탄기에 의해 공급되는 석탄을 파쇄하는 파쇄기, 파쇄기에서 백필터로 미분탄을 이송하기 위한 미분탄 이송라인, 대기에어흡입타워 및 열풍로를 포함하는 미분탄 제조 설비에 적용되는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 있어서, 상기 선탄호퍼의 중량과 석탄저장호퍼의 중량을 각각 검출하고, 이 두 중량의 편차에 해당하는 백필터로 운반되는 분탄중량에 따라 상기 급탄기를 제어하는 급탄기 제어수단; 상기 석탄저장호퍼의 출구에서 백필터로 연결된 분탄 이송라인을 설치하고, 이 분탄 이송라인의 온도를 검출하고, 이 검출온도에 사전에 설정온도와의 편차에 따라 석탄저장호퍼로의 열풍공급을 제어하는 분탄건조 제어수단; 및 상기 콘베어벨트의 런시, 상기 석탄저장호퍼의 여풍출구측 밸브를 제어하고, 이 출구차단밸브 런시 상기 석탄저장호퍼의 열풍입구측 밸브를 제어하는 분탄운반 및 압력 제어수단; 를 구비함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치의 구성도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치는 괴탄과 분탄을 포함하는 반무연탄을 저장하는 선탄호퍼(10), 이 선탄호퍼(10)로부터 콘베어벨트(12)에 의해 이송되는 석탄을 저장하는 석탄저장호퍼(20), 이 석탄저장호퍼(20)로부터의 석탄 공급량을 조절하는 급탄기(30), 상기 급탄기(30)에 의해 공급되는 석탄을 파쇄하는 파쇄기(40), 파쇄기(40)에서 백필터(50)로 미분탄을 이송하기 위한 미분탄 이송라인(40L), 대기에어흡입타워(70) 및 열풍로(80)를 포함하는 미분탄 제조 설비에 적용된다.
본 발명의 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치는 상기 선탄호퍼(10)의 중량과 석탄저장호퍼(20)의 중량을 각각 검출하고, 이 두 중량의 편차에 해당하는 백필터(50)로 운반되는 분탄중량에 따라 상기 급탄기(30)를 제어하는 급탄기 제어수단과, 상기 석탄저장호퍼(20)의 출구에서 백필터(50)로 연결된 분탄 이송라인(20L)을 설치하고, 이 분탄 이송라인(20L)의 온도를 검출하고, 이 검출온도에 사전에 설정온도와의 편차에 따라 석탄저장호퍼(20)로의 열풍공급을 제어하는 분탄건조 제어수단과, 상기 콘베어벨트(12)의 런시, 상기 석탄저장호퍼(20)의 여풍출구측 밸브를 제어하고, 이 출구차단밸브(23) 런시 상기 석탄저장호퍼(20)의 열풍입구측 밸브를 제어하는 분탄운반 및 압력 제어수단를 포함한다.
상기 급탄기 제어수단은 상기 선탄호퍼(10)내부의 중량을 검출하는 제1 중량 검출기(11,11a)와, 상기 석탄저장호퍼(20)내부의 중량을 검출하는 제2 중량검출기(21,21a)와, 상기 제1 중량 검출기의 제1 중량과 제2 중량 검출기의 제2 중량과의 편차에 해당하는 분탄중량을 연산하는 분탄중량 연산기(25)와, 상기 분탄중량 연산기(25)의 분탄중량을 급탄량으로 변환하는 분탄중량/급탄량 변환기(33)와, 상기 분탄중량/급탄량 변환기(33)에 의한 측정 급탄량과, 사전에 설정하는 급탄량 설정기(32)에 의한 설정 급탄량과의 편차에 기초해서 상기 급탄기(30)의 동작을 제어하는 급탄량 제어기(31)를 포함한다.
상기 분탄중량 연산기(25)는 상기 제1 중량 검출기의 제1 중량을 비반전단자로 입력받고, 상기 제2 중량 검출기의 제2 중량을 반전단자로 입력받아, 상기 두 입력단자를 통해 입력되는 제1 중량에서 제2 중량을 감산하여 그 차이에 해당하는 분찬중량값을 제공하는 가산기(25c)로 구성한다.
상기 급탄량 제어기(31)는 상기 분탄중량/급탄량 변환기(33)에 의한 측정 급탄량을 반전단자로 입력받고, 사전에 설정하는 급탄량 설정기(32)에 의한 설정 급탄량을 비반전단자로 입력받아, 상기 두 입력단자를 통해 입력되는 설정 급탄량에서 측정 급탄량을 감산하여 그 편차에 따라 급탄기 동작신호를 제공하는 감산기(31c)로 구성한다.
상기 분탄건조 제어수단은 상기 석탄저장호퍼(20)의 출구 온도를 검출하는 제1 온도 검출기(24,24c)를 포함하고, 상기 제1 온도 검출기에 의한 검출온도와 사전에 설정되는 출구온도설정기(24b)에 의한 설정온도를 입력으로 하여 PID 제어를 수행하는 PID 제어기(24a)를 포함하고, 상기 대기에어흡입타워(70)에서 연장된 냉풍라인(70L)과, 상기 열풍로(80)에서 연장된 열풍라인(80L)과, 상기 냉풍라인(70L)과 열풍라인(80L)을 하나의 라인으로 통합되어 상기 석탄저장호퍼(20)에 연결된 통합라인(90L)을 포함하는 열풍공급라인을 포함한다. 그리고, 상기 냉풍라인(70L)에 설치된 냉풍제어밸브(27)와, 상기 열풍라인(80L)에 설치된 열풍제어밸브(28)를 포함하는 열풍유량 제어밸브를 포함하고, 상기 PID 제어기(24a)의 출력신호에 기초해서 상기 열풍유량 제어밸브를 제어하는 열풍유량 제어연산기(29)를 포함한다.
상기 PID 제어기(24a)는 상기 제1 온도 검출기에 의한 검출온도와 사전에 설정되는 출구온도설정기(24b)에 의한 설정온도를 입력으로 하는 연산증폭기(24h,24f,24k) 및 주변 소자(24i,24g,24e)를 포함하여 비례 미분 및 적분기를 구현하여, 상기 두 입력에 대해 PID(비례 미적분) 제어를 수행하여 상기 열풍유량 제어연산기(29)로 밸브 제어신호를 제공한다. 여기서, PID 제어는 주지된 내용이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 분탄운반 및 압력 제어수단은 콘베어벨트 런 스위치(12s)와, 상기 석탄저장호퍼(20)의 출구에서 백필터(50)로 연결된 분탄 이송라인(20L)과, 상기 분탄 이송라인(20L)에 설치된 출구차단밸브(23)와, 상기 출구차단밸브(23)의 오픈 스위치(23s)와, 상기 냉풍라인(70L)에 설치된 냉풍차단밸브(70V)와, 상기 열풍라인(28)에 설치된 열풍차단밸브(80V)를 포함하는 열풍차단밸브와, 상기 콘베어벨트 런 스위치(12s)의 신호에 따라 상기 출구차단밸브(23)로 동작신호를 제공하고, 상기 출구차단밸브(23)의 작동신호를 입력받아 상기 열풍차단밸브로 동작신호를 제공하는 차단밸브 제어회로(1)와, 상기 통합라인(90L)에 설치된 열풍흡입팬(Fan)(26)과, 상기 열풍공급라인의 통합라인(90L)의 압력을 검출하는 압력검출기(26b)와, 상기 통합라인(90L)에 설치된 압력제어밸브(26a)와, 상기 압력검출기(26b)에 의한 검출압력에 따라 상기 압력제어밸브(26a)를 제어하는 압력제어용계기(26c)를 포함한다.
상기 차단밸브 제어회로(1)는 상기 콘베어벨트 런 스위치(12s)의 접점신호(1a)에 의해 동작하는 릴레이(R1;1b)와, 이 릴레이의 A접점(1c)에 의해 동작하여 석탄저장호퍼의 출구차단밸브(23)를 제어하는 제1 전자밸브(SV1;1d)와, 상기 석탄저장호퍼의 출구차단밸브(23)의 개신호인 리미트접점신호(1e)에 의해 동작하는 타이머(T1;1f)와, 이 타이머의 기동에 따라 일정시간후에 타이머접점(1g)이 온되고, 이 온접점(1g)신호에 의해 냉풍차단밸브(70v)와 열풍차단밸브(80v)를 제어하는 제2 및 제3 전자밸브를 포함한다.
상기 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치는 유량 제어수단을 더 포함하는데, 이 유량 유량제어수단은 상기 파쇄기(40)의 출구온도를 검출하는 제2 온도 검출기(41)와, 상기 제2 온도 검출기(41)에 의한 검출온도에 해당하는 온도 제어신호를 제공하는 온도제어기(41a)와, 상기 대기에어흡입타워(70)에서 파쇄기(40)로 연결된 냉풍라인에 설치된 유량검출기(84)와, 상기 급탄량 설정기(32)의 설정 급탄량에 따라 유량을 설정하는 급탄량/유량 변환기(84b)와, 상기 급탄량/유량 변환기(84b)에 의한 설정값과 상기 유량검출기(84)에의한 측정값과의 편차에 따라 유량 제어신호를 제공하는 열풍유량제어기(84a)와, 상기 열풍유량제어기(84a)의 유량제어신호와 상기 온도제어기(41a)의 온도 제어신호에 따라 냉풍제어밸브(71)로 밸브 동작신호를 제공하는 냉풍연산기(72)와, 상기 열풍유량제어기(84a)의 유량제어신호와 상기 온도제어기(41a)의 온도 제어신호에 따라 열풍제어밸브(81)로 밸브 동작신호를 제공하는 열풍연산기(82)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 대한 동작을 설명하면, 선탄호퍼(10)에서 콘베어벨트(12)로 운반되는 반무연탄(괴탄+분탄)은 석탄저장호퍼(20)입구관(22)을 거처 호퍼내로 입조되고, 상기 석탄저장호퍼(20)내에 분탄을 저장하지 않고 백필터(50)로 이송하기 위하여 다음의 동작이 실행된다.
첫 번째로, 본 발명의 분탄이송 및 압력 제어수단에 의한 석탄저장호퍼(20)의 분탄운반 및 압력제어에 대해서 설명하면, 콘베어벨트(12)가 기동되면, 이 콘베어벨트(12)의 런(Run)검출스위치(Switch;12s)가 온되어 차단밸브제어회로(1)의 접점신호(1a)가 입력되어 릴레이(R1;1b)를 기동시킨다. 이 릴레이의 기동에 따라 이 릴레이의 A접점(1c)에 의해 제1 전자밸브(SV1;1d)가 구동되고, 이 제1 전자밸브의 구동에 따라 석탄저장호퍼출구차단밸브(23)를 폐(close)에서 개(open)로 절환시킨다.
또한, 석탄저장호퍼(20)의 출구차단밸브(23)의 개신호인 리미트접점신호(1e)가 차단밸브제어회로(1)내로 입력되면, 타이머(T1;1f)가 기동되어 이때부터 일정시간후에 타이머접점(1g)이 온된다. 이 타이머의 온접점(1g)신호에 의해 냉풍차단밸브(70v)와 열풍차단밸브(80v)가 개(open)되어 대기에어흡입타워(70) 및 열풍로(80)에 의한 열풍과 냉풍이 냉풍 및 열풍라인(70L,80L)을 통하여 상기 석탄저장호퍼(20)내로 흡입된다. 이때, 상기 석탄저장호퍼(20)의 전단에 설치된 흡입팬(26)에서는 열풍과 냉풍을 흡입하여 석탄저장호퍼(20)내로 보내게 된다. 그리고, 상기 석탄저장호퍼(20)내부의 압력은 압력검출기(26b)에서 검출하여, 석탄저장호퍼압력제어기(26c)에 입력시킨후 압력제어밸브(26a)의 동작에 의해 압력제어를 실시한다.
예를 들어, 상기 선탄호퍼(10)에서 콘베어벨트(12)에 의해 운반되는 반무연탄에는 분탄이 다량으로 포함되어 있는데, 이 반무연탄이 급탄기(30)를 거처 파쇄기(40)기로 급탄될 경우, 분탄은 파쇄기내부에서 파쇄용 롤(40a,40b)을 거치지 않고 열풍로(80) 배개스에 의해 날려 미분탄 운송라인(40L), 백필터(50)로 운반되기 때문에 파쇄기롤(40a,40b)과 베이스(Base)와의 마찰이 증가하여 급격한 진동이 발생된다.
이러한 종래의 문제점을 본 발명에 의한 장치가 해결할 수 있으며, 이에 대해서 설명하면, 콘베어벨트(12)에서 석탄저장호퍼(20)내부로 반무연탄이 입조되는 시점에서 분탄은 건조후 백필터(50)로 운반을 실시하여, 석탄저장호퍼(20)내에 분탄의 저장을 억제할 필요가 있는 것이다. 분탄건조에 필요한 열풍을 얻기 위해 열풍로(80) 배개스라인에서 분기하여 열풍라인(80L)을 증설하고, 온도제어용 대기에어라인(70L)을 증설하여 유량제어밸브(27,28)를 각각 설치한다. 또한, 석탄저장호퍼(20)내부로 열풍을 흡입시키기 위해 흡입팬(26)을 증설하고, 압력검출기(26b)와 압력제어밸브(26a)를 설치하여 석탄저장호퍼(20)내의 압력을 일정하게 제어하게 된다.
두 번째로, 본 발명의 분탄건조 제어수단에 의한 분탄 건조과정을 설명하면, 상기 석탄저장호퍼(20)내에 입조되는 반무연탄에는 수분이 포함되어 있기 때문에 건조를 실시하기 위해서는 일정한 온도제어가 필요하게 되며, 상기 석탄저장호퍼(20)출구측에 설치된 온도검출기(24)에서 온도를 검출하여 PID 제어기(24a)의 입력측(24j)에 입력시키고, 온도설정기(24b)에서 설정된 신호가 입력(24d)되면 계기내부에서 각종소자(24e~24k)의 동작에 의해 PID제어가 실시된다. 상기 PID 제어기의 출력값은 열풍유량제어연산기(29)에 입력되어 연산처리된후 열풍제어밸브(27)와 냉풍제어밸브(28)를 동작시켜 석탄저장호퍼(20)출구온도를 제어하면서 열풍에의해 분탄을 건조시키게 되는 것이다. 이때, 열풍제어밸브 및 냉풍제어밸브 연산식은 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
열풍제어밸브연산식 = (IN1*X1) 정동작
냉풍제어밸브연산식 = (IN1*X2) 역동작
여기서, IN1은 상기 열풍유량제어연산기(29)의 입력값이고, X1 및 X2는 사전에 설정되는 상수이다.
상기 석탄저장호퍼(20)의 내부압력에 의해 석탄입조입구측으로 열풍의 배출을 예방하기 위하여 입구측에는 깔대기모양의 단관(22)을 제작설치함으로써 석탄이 쌓인상태로 입조되기 때문에 열풍 배출이 예방되는 것이다.
전술한 바와 같이, 석탄저장호퍼(20)출구측에는 온도검출기(24)를 설치하여 배출되는 열풍의 온도를 검출하고 온도설정기(24b)에서 설정된 온도로 PID 제어기(24a)에서 안정된 온도제어를 실시한다. 그리고, 상기 석탄저장호퍼(20)내로 입조되는 반무연탄내의 수분이 다르기 때문에 흡수되는 열도 다르게 된다. 이때는 출구온도를 검출하여 석탄저장호퍼열풍제어밸브(27)와 석탄저장호퍼냉풍제어밸브(28)를 동작시켜 출구온도를 제어하기 때문에 분탄을 건조할수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 콘베어벨트(12)에서 석탄저장호퍼(20)로 입조되는 반무연탄중의 분탄을 열풍에 의해 건조한후 하부의 급탄기(20), 파쇄기(40)로 공급하지않고 석탄저장호퍼(20)에서 출구차단밸브(23),분탄이송라인(20L)을 거처 백필터로 운반함으로써 파쇄기(40)내의 분탄공급에 의한 파쇄기내부의 진동발생을 예방하게 되고, 이에 따라 설비관리(마모예방), 설비트러불 예방을 통해 미분탄취입안정에 크게 도움이 되는 발명인 것이다.
세번째로, 본 발명의 급탄 제어수단에 의한 급탄제어 과정을 설명하면, 상기 석탄저장호퍼(20)내부에서 열풍에 의해 건조 및 운반되는 분탄의 중량을 검출하기 위해서 선탄호퍼(10)의 중량검출기인 로드셀(Load Cell;11)에서 중량을 검출하여 중량변환기(11a)에 입력시켜 변환후 호퍼중량연산기(25)입력측(25b)에 입력시키고, 그리고, 상기 석탄저장호퍼(20)의 중량검출은 상부에 설치된 초음파중량계(21)를 사용하여 중량을 검출한다. 이러한 과정을 통해 검출된 중량은 중량변환기(21a)에서 중량으로 환산후 분탄중량 연산기(25)의 입력측(25a)으로 입력시킨다. 그리고, 상기 호퍼중량연산기(25)에 입력된 선탄호퍼(10)중량신호와 석탄저장호퍼(20)의 중량신호는 연산처리되어 중량차를 알 수 있으며, 또한, 변환된 중량이 괴탄중에 포함되어 있는 분탄이 되는 것이다. 이 연산된 중량은 분탄중량/급탄량 변환기(33)에서 변환된후, 급탄량 제어기(31)로 입력측(31a)에 입력시켜, 급탄량 설정기(32)에서 설정된 중량(31b)을 제외하고 급탄기(30)에 출력시켜 석탄을 파쇄하게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치의 동작 흐름도로서, 도 3을 참조하여 본 발명의 동작흐름을 간단히 다시 한번 설명하면, 콘베어벨트(12)가 기동(100)되어 선탄호퍼(10)에서 석탄저장호퍼(20)내로 반무연탄이 운송되면 석탄저장호퍼(R/H;Raw Coal Hopper)출구차단밸브가 개(101)되고, 열풍과 냉풍을 흡입하기 위해 냉풍차단밸브(28)와 열풍차단밸브(27)도 폐에서 개로 절환된다.(102) 이때, 흡입팬(103)이 기동되면서 석탄저장호퍼(20)내로열풍이 흡입되어 입조되는 반무연탄내의 분탄의 건조가 실시된다. 석탄저장호퍼(20)내의 압력제어(105)와 출구온도제어(104)가 동시에 실시되어 분탄의 건조와 이송을 안정되게 실시한다. 또한, 콘베어벨트기동(100)과 동시에 선탄호퍼(10)의 중량과 석탄저장호퍼(20)의 중량을 동시에 검출(106,107)하여 중량연산처리(108)하여 분탄의 중량을 산출하고, 급탄량의 설정(109)량과 다시 연산처리(110)하여 급탄량의 설정량을 산출하게 된다.
전술한 바와같은 본 발명에 의하면, 콘베어벨트(12)에서 석탄저장호퍼(20)로 입조되는 반무연탄중의 분탄을 열풍에 의해 건조한후 하부의 급탄기(20), 파쇄기(40)로 공급하지 않고 석탄저장호퍼(20)에서 출구차단밸브(23), 분탄이송라인(20L)을 거처 백필터(50)로 운반함으로써 파쇄기(40)내의 분탄공급에 의한 파쇄기내부의 진동발생을 예방하게 되며, 분탄의 중량을 연산 처리하여 검출하고, 급탄량에 환산하여 급탄제어를 실시한다. 또한, 파쇄기(40)내의 롤(40a,40b) 괴탄만을 공급함으로써 설비관리(파쇄기내부마모예방), 설비트러불 예방등을 개선하여 미분탄취입안정에 크게 도움이 될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 반무연탄에 포함된 다량의 분탄을 파쇄기를 거치지 않고, 호퍼내에서 건조시켜 백필터로 운반시킴으로서, 미분탄 파쇄기의 진동을 억제하여 관련설비를 보호할 수 있고, 또한, 백필터로 운반되는 분탄중량에 따라 급탄량을 제어함으로서, 안정된 급탄제어 및 관리를 수행할 수 있으며, 이에 따라 미분탄 제조량을 향상시킬수 있으며, 미분탄 제고량의 안정으로 인하여 미분탄 취입중단을 사전에 방지할 수 효과가 있다.
즉, 콘베어벨트(12)에서 석탄저장호퍼(20)로 입조되는 반무연탄중의 분탄을 열풍에 의해 건조한후 하부의 급탄기(20), 파쇄기(40)로 공급하지않고 석탄저장호퍼(20)에서 출구차단밸브(23),분탄이송라인(20L)을 거처 백필터(50)로 운반함으로써 파쇄기(40)내의 분탄공급을 차단하고, 파쇄기(40)내의 롤(40a,40b)에 괴탄만을 공급함으로써 설비관리(파쇄기내부마모예방),설비트러불예방, 미분탄제고량확보 등의 효과가 있게 된다. 또한, 선탄호퍼(10)와 석탄저장호퍼(20)의 중량을 검출, 연산처리하여 검출된 반무연탄중의 분탄중량을 다시 연산처리하여, 급탄량으로 환산하여 급탄설정을 함으로써 안정된 급탄제어를 통해 미분탄 재고량확보로 고로내의 미분탄 취입을 안정시켜 원가절감, 용선생산량 증가의효과등이있는 고로조업에 크게 이바지하는 발명인 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 괴탄과 분탄을 포함하는 반무연탄을 저장하는 선탄호퍼(10), 이 선탄호퍼(10)로부터 콘베어벨트(12)에 의해 이송되는 석탄을 저장하는 석탄저장호퍼(20), 이 석탄저장호퍼(20)로부터의 석탄 공급량을 조절하는 급탄기(30), 상기 급탄기(30)에 의해 공급되는 석탄을 파쇄하는 파쇄기(40), 파쇄기(40)에서 백필터(50)로 미분탄을 이송하기 위한 미분탄 이송라인(40L), 대기에어흡입타워(70) 및 열풍로(80)을 포함하는 미분탄 제조 설비에 적용되는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치에 있어서,
    상기 선탄호퍼(10)의 중량과 석탄저장호퍼(20)의 중량을 각각 검출하고, 이 두 중량의 편차에 해당하는 백필터(50)로 운반되는 분탄중량에 따라 상기 급탄기(30)를 제어하는 급탄기 제어수단;
    상기 석탄저장호퍼(20)의 출구에서 백필터(50)로 연결된 분탄 이송라인(20L)을 설치하고, 이 분탄 이송라인(20L)의 온도를 검출하고, 이 검출온도에 사전에 설정온도와의 편차에 따라 석탄저장호퍼(20)로의 열풍공급을 제어하는 분탄건조 제어수단; 및
    상기 콘베어벨트(12)의 런시, 상기 석탄저장호퍼(20)의 여풍출구측 밸브를 제어하고, 이 출구차단밸브(23) 런시 상기 석탄저장호퍼(20)의 열풍입구측 밸브를 제어하는 분탄운반 및 압력 제어수단; 를 구비함을 특징으로 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 급탄기 제어수단은
    상기 선탄호퍼(10)내부의 중량을 검출하는 제1 중량 검출기(11,11a);
    상기 석탄저장호퍼(20)내부의 중량을 검출하는 제2 중량검출기(21,21a)
    상기 제1 중량 검출기의 제1 중량과 제2 중량 검출기의 제2 중량과의 편차에 해당하는 분탄중량을 연산하는 분탄중량 연산기(25);
    상기 분탄중량 연산기(25)의 분탄중량을 급탄량으로 변환하는 분탄중량/급탄량 변환기(33);
    상기 분탄중량/급탄량 변환기(33)에 의한 측정 급탄량과, 사전에 설정하는 급탄량 설정기(32)에 의한 설정 급탄량과의 편차에 기초해서 상기 급탄기(30)의 동작을 제어하는 급탄량 제어기(31);을 포함함을 특징으로 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분탄건조 제어수단은
    상기 석탄저장호퍼(20)의 출구 온도를 검출하는 제1 온도 검출기(24,24c);
    상기 제1 온도 검출기에 의한 검출온도와 사전에 설정되는 출구온도설정기(24b)에 의한 설정온도를 입력으로 하여 PID 제어를 수행하는 PID 제어기(24a);
    상기 대기에어흡입타워(70)에서 연장된 냉풍라인(70L)과, 상기 열풍로(80)에서 연장된 열풍라인(80L)과, 상기 냉풍라인(70L)과 열풍라인(80L)을 하나의 라인으로 통합되어 상기 석탄저장호퍼(20)에 연결된 통합라인(90L)을 포함하는 열풍공급라인;
    상기 냉풍라인(70L)에 설치된 냉풍제어밸브(27)와, 상기 열풍라인(80L)에 설치된 열풍제어밸브(28)를 포함하는 열풍유량 제어밸브;
    상기 PID 제어기(24a)의 출력신호에 기초해서 상기 열풍유량 제어밸브를 제어하는 열풍유량 제어연산기(29);를 구비함을 특징으로 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 분탄운반 및 압력 제어수단은
    콘베어벨트 런 스위치(12s);
    상기 석탄저장호퍼(20)의 출구에서 백필터(50)로 연결된 분탄 이송라인(20L);
    상기 분탄 이송라인(20L)에 설치된 출구차단밸브(23);
    상기 출구차단밸브(23)의 오픈 스위치(23s);
    상기 냉풍라인(70L)에 설치된 냉풍차단밸브(70V)와, 상기 열풍라인(28)에 설치된 열풍차단밸브(80V)를 포함하는 열풍차단밸브;
    상기 콘베어벨트 런 스위치(12s)의 신호에 따라 상기 출구차단밸브(23)로 동작신호를 제공하고, 상기 출구차단밸브(23)의 작동신호를 입력받아 상기 열풍차단밸브로 동작신호를 제공하는 차단밸브 제어회로(1);
    상기 통합라인(90L)에 설치된 열풍흡입팬(Fan)(26);
    상기 열풍공급라인의 통합라인(90L)의 압력을 검출하는 압력검출기(26b);
    상기 통합라인(90L)에 설치된 압력제어밸브(26a);
    상기 압력검출기(26b)에 의한 검출압력에 따라 상기 압력제어밸브(26a)를 제어하는 압력제어용계기(26c); 를 포함함을 특징으로 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치는
    유량 제어수단을 더 포함하는데,
    이 유량 유량제어수단은
    상기 파쇄기(40)의 출구온도를 검출하는 제2 온도 검출기(41);
    상기 제2 온도 검출기(41)에 의한 검출온도에 해당하는 온도 제어신호를 제공하는 온도제어기(41a);
    상기 대기에어흡입타워(70)에서 파쇄기(40)로 연결된 냉풍라인에 설치된 유량검출기(84);
    상기 급탄량 설정기(32)의 설정 급탄량에 따라 유량을 설정하는 급탄량/유량 변환기(84b);
    상기 급탄량/유량 변환기(84b)에 의한 설정값과 상기 유량검출기(84)에의한측정값과의 편차에 따라 유량 제어신호를 제공하는 열풍유량제어기(84a);
    상기 열풍유량제어기(84a)의 유량제어신호와 상기 온도제어기(41a)의 온도 제어신호에 따라 냉풍제어밸브(71)로 밸브 동작신호를 제공하는 냉풍연산기(72);
    상기 열풍유량제어기(84a)의 유량제어신호와 상기 온도제어기(41a)의 온도 제어신호에 따라 열풍제어밸브(81)로 밸브 동작신호를 제공하는 열풍연산기(82);를 포함함을 특징으로 하는 미분탄 제조용 반무연탄의 파쇄장치.
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