KR20040020440A - Device for exhausting gases of a blast furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소결로 폐가스 배출장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 1개의 목표치를 입력받아 댐퍼 실린더를 제어하여 폐가스를 배출하는 소결로 폐가스 배출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sinter furnace waste gas discharge device, and more particularly, to a sinter furnace waste gas discharge device for receiving a target value to control the damper cylinder to discharge the waste gas.
산업의 발달과 함께 식료품 및 음료용 캔 따위의 산업 폐기물을 절단하여 만들어지는 파편, 자동차, 가전제품에서 나온 철판 및 철 분쇄기를 통해 나온 미세한 부스러기 형태의 철 스크랩이 많이 발생하게 되어 이를 이용하고자 하는 요구가 증대되어 왔다. 이러한 종류의 철 스크랩은 분쇄기 또는 절단기에 의한 작은 조각으로 쪼개지지만, 부스러기는 여전히 큰 부피를 차지하여 전기로, 전로등에서 사용하기에는 많은 제약이 따른다.With the development of the industry, a lot of fine scraps of iron scrap from iron debris, iron plates and iron grinders produced by cutting industrial waste such as food and beverage cans, etc. are generated. Has been increased. This kind of iron scrap is broken into small pieces by a grinder or cutter, but the debris still takes up a large volume, which makes it difficult to use in electric furnaces, converters and the like.
한편, 작은 크기로 쪼개어진 경량의 철 스크랩이 광석 또는 소결광과 같은 형태로 용광로 내에 투입되면, 용광로를 사용할 때 발생되는 여러 가지 문제점이 제거될 수 있다.On the other hand, when the light-weight iron scrap broken into small size is introduced into the furnace in the form of ore or sintered ore, various problems caused when using the furnace can be eliminated.
소결광의 제조공정은 주원료인 철광석, 부원료인 석회석, 연료인 코크스 및 반송광은 각각 소정량씩 호퍼로부터 공급된 다음, 조립기에서 약 6.8% 가량의 수분이 첨가된 후 습도조정이 이루어지는 상태로 조립됨으로써 소결광이 형성된다. 고로 공정의 원료가 되는 이러한 소결광을 생산하기 위한 설비로는 소결공장의 소결로가 있다.In the manufacturing process of sintered ore, iron ore as a main raw material, limestone as a subsidiary material, coke and conveying ore as fuel are supplied from the hopper by a predetermined amount, respectively, and then assembled in a state where humidity is adjusted after about 6.8% of water is added in a granulator. Sintered ore is formed. An apparatus for producing such a sintered ore, which is a raw material of the blast furnace process, is a sintering plant in a sinter plant.
도 1은 일반적인 소결로의 전체적인 구성을 보인 개략도이다. 소결로(2)내에는 철광석 가루와 코크스 혼합물(4)이 들어 있으며, P1, P2를 따라 유입되는 코크 가스와 공기에 의해 약 12000℃까지 가열된다. 이때, 코크스의 연소열로 인하여 철광석 가루는 대략 7㎜정도의 작은 알갱이가 만들어지는데 이를 소결광이라 한다.1 is a schematic view showing the overall configuration of a typical sintering furnace. Iron ore powder and coke mixture 4 is contained in the sintering furnace 2, and it is heated to about 12000 degreeC by the coke gas and air which flow in along P1 and P2. At this time, iron ore powder is made of small grains of about 7 mm due to the combustion heat of coke, which is called sintered ore.
상기 소결광은 소결광 이송대차(6)를 통해서 파쇄기로 공급된 다음, 파쇄기를 통해서 약 10 내지 50㎜의 입자로 분쇄된 후에 소결광으로써 용광로 내로 장입된다. 한편, 소결로(2)에서 발생된 폐가스는 폐가스 배기팬(24)의 작동에 따라 폐가스 배기덕트(8)를 통해서 P3 방향으로 배출되어 집진설비로 보내진다.The sintered ore is fed to the crusher through the sintered ore transport trolley 6, then crushed into particles of about 10 to 50 mm through the crusher and then charged into the smelting furnace as the sintered ore. On the other hand, the waste gas generated in the sintering furnace 2 is discharged in the P3 direction through the waste gas exhaust duct 8 in accordance with the operation of the waste gas exhaust fan 24 is sent to the dust collector.
상기 구성의 소결로는 소결로의 온도와 압력을 일정하게 유지하여야만 적절한 크기의 소결로 소결광이 만들어진다. 이를 위해서 배기관(22)에는 폐가스의 배출량을 조절하기 위한 댐퍼(10)가 설치되어 있고 상기 댐퍼(10)는 댐퍼 실린더(12)에 의해서 개폐되어 폐가스의 배출량을 가변시키며, 댐퍼(10)의 개도량은 댐퍼 개도발신기(16)를 통해서 도 2에 도시한 계장분산 제어기(30)로 피드백된다.The sintering furnace of the above configuration must be maintained at a constant temperature and pressure of the sintering furnace to produce a sintering furnace sintered ore of an appropriate size. To this end, the exhaust pipe 22 is provided with a damper 10 for controlling the amount of waste gas, and the damper 10 is opened and closed by a damper cylinder 12 to vary the amount of waste gas, and the damper 10 is opened. The weight is fed back to the instrumentation dispersion controller 30 shown in FIG.
도 2는 종래의 소결로 폐가스 배출제어장치를 보인 회로도이다. 운전실에 구비되어 있는 계장분산 제어기(30)에는 소결로(2)에 설치된 소결로 압력센서(21)와 소결로 온도센서(22)로부터 검출한 소결로 압력과 온도신호가 입력된다. 계장분산 제어기(30)는 입력된 소결로 압력과 온도를 바탕으로 댐퍼 실린더(12)에 출력신호를 보내 댐퍼(10)의 개폐량을 가변시킨다. 댐퍼(10)의 개도량은 다시 댐퍼 개도 발신기(16)에 의해 감지되어 계장분산 제어기(30)로 피드백된다. 계장분산 제어기(30)는 댐퍼 개도발신기(16)로부터의 피드백량을 감안하여 새로 입력된 소결로 압력과 온도를 바탕으로 산출한 댐퍼 출력값을 보정하여 출력하게 되며, 일치하는 경우에는 더 이상 제어신호를 출력하지 않는다.Figure 2 is a circuit diagram showing a conventional sinter plant waste gas emission control device. The sintering furnace pressure and temperature signal detected from the sintering furnace pressure sensor 21 and the sintering furnace temperature sensor 22 provided in the sintering furnace 2 are input to the instrumentation dispersion controller 30 provided in the cab. The instrument dispersion controller 30 sends an output signal to the damper cylinder 12 based on the input sintering furnace pressure and temperature to vary the amount of opening and closing of the damper 10. The opening amount of the damper 10 is again sensed by the damper opening degree transmitter 16 and fed back to the instrumentation dispersion controller 30. The instrument dispersion controller 30 corrects and outputs the damper output value calculated on the basis of the newly input sinter furnace pressure and temperature in consideration of the feedback amount from the damper opening generator 16, and if it matches, the control signal is no longer controlled. Does not output
이러한 구성을 지닌 종래 소결로 폐가스 배출제어장치에는 댐퍼 실린더나 댐퍼 개도발신기 및 댐퍼의 동작상태를 확인이 필요하므로 반드시 운전자가 필요하고, 댐퍼 출력이 단독으로 댐퍼 실린더를 제어하기 때문에 각 기기의 사용에 다른 영점이 변경되어 이를 다시 세팅하는 경우 영점조정 작업이 매우 힘들어 그로 인한 생산성의 저하 및 정비원, 운전자의 인력낭비를 초래하는 문제점이 있다.The conventional sinter plant waste gas emission control device having such a configuration requires the driver to check the operation status of the damper cylinder, the damper open-circuit transmitter and the damper, and therefore requires a driver, and the damper output alone controls the damper cylinder. If the zero point is changed and set again, the zeroing operation is very difficult, resulting in a decrease in productivity and waste of maintenance personnel and drivers.
도 2와 같이 종래의 기술은 I/P 변환기(42)와 P/P 변환기(44)및 P/I변환기가 별도로 구성되어 있으며 특히 P/I의 역할을 하는 댐퍼 개도발신기(16)는 실린더의 변화를 전기적신호로 변환하기 위하여 와이어를 실린더의 구동부에 외부적으로 부착하여 센싱하는 방법이다.As shown in FIG. 2, the conventional technology includes an I / P converter 42, a P / P converter 44, and a P / I converter. In order to convert the change into an electrical signal, a wire is externally attached to the driving part of the cylinder and sensed.
댐퍼출력신호는 제어 입력신호의 전기적 신호가 I/P 변환기(42)를 통해 Air양으로 변환되며, 이를 P/P 변환기(44)를 통해 Air와 기계적 변위 값으로 변환하여 댐퍼를 제어하게 되고, 이렇게 제어된 댐퍼의 제어상태를 감지하기 위하여 댐퍼 개도발신기(16)를 통해 댐퍼의 변위를 전기적 신호로 변환하여 피드백된 신호이다. 그러므로 이 구조는 기계 구조가 복잡하고 유지보수가 어려우며 신뢰성확보가 어렵다는 문제점이 있었다.The damper output signal is an electrical signal of the control input signal is converted to the amount of air through the I / P converter 42, and converted into air and mechanical displacement value through the P / P converter 44 to control the damper, In order to sense the controlled state of the damper controlled as described above, the damper opening signal generator 16 converts the damper displacement into an electrical signal and feeds it back. Therefore, this structure has a problem that the mechanical structure is complicated, difficult to maintain and difficult to secure reliability.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 별도로 구성된 I/P 변환기(42)와 P/P 변환기(44) 및 P/I변환기 대신에, 제안된 I/P/I 포지션어(43) 안에서 전기적 신호에 의해 스팀밸브를 개폐하도록 하고 이때 실린더의 변위를 레벨 게이지로 직접 계측하여 전기적 신호로 변환되게 함으로써, 종래의 시스템 구조에 비해 구조가 간단해서 유지 보수하는 시간이 단축되고, 외부적으로 와이어가 노출되지 않으므로 외부적 충격에 의한 영향도 최소화 할 수 있는 소결로 폐가스 배출장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, instead of the conventional separately configured I / P converter 42 and P / P converter 44 and P / I converter, The steam valve is opened and closed by an electrical signal in the I / P / I positioner 43. At this time, the displacement of the cylinder is directly measured by a level gauge and converted into an electrical signal, thereby maintaining a simple structure compared to the conventional system structure. It is an object of the present invention to provide a sintering furnace waste gas discharge device that can shorten the time to repair, the wire is not exposed to the outside, thereby minimizing the influence of external impact.
도 1은 일반적인 소결로의 구성을 보인 개략도이다.1 is a schematic view showing the configuration of a typical sintering furnace.
도 2는 종래 기술에 의한 소결로 폐가스 배출제어장치의 구성을 보인 회로도이다.2 is a circuit diagram showing the configuration of a sintering furnace waste gas emission control apparatus according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 소결로 폐가스 배출장치의 구성을 보인 회로도이다.Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of the waste gas discharge device sintering furnace according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2 : 소결로 6 : 소결광 이송대차2: sintering furnace 6: sintered ore transfer cart
8 : 폐가스 배기덕트 10 : 댐퍼8: waste gas exhaust duct 10: damper
12 : 댐퍼 실린더 16 : 댐퍼 개도발신기12 Damper Cylinder 16 Damper Opening Transmitter
21 : 소결로 압력센서 22 : 소결로 온도센서21: Sintering furnace pressure sensor 22: Sintering furnace temperature sensor
24 : 폐가스 배기팬 30 : 계장분산 제어기24: waste gas exhaust fan 30: instrument dispersion controller
40 : 멀티 컨트롤러 42 : I/P 변환기40: multi controller 42: I / P converter
43 : I/P/I 포지션어(I/P 변환기 포함) 44 : P/P 변환기43: I / P / I positioner (including I / P converter) 44: P / P converter
본 발명의 상기 목적은 소결로에서 발생된 폐가스를 집진설비로 보내는 다수의 폐가스 배기덕트, 상기 배기덕트를 개폐할 수 있도록 장착되어 폐가스의 배출량을 가변시키는 댐퍼, 상기 댐퍼를 작동시키는 댐퍼 실린더, 댐퍼의 개도량을 검출하는 종래의 댐퍼 개도발신기를 제거한 개선된 위치센서와 신호변환기를 겸한 I/P/I 포지션어와 이로부터 피드백 신호와 소결로 압력센서, 소결로 온도센서로부터 입력된 소결로 압력과 온도를 바탕으로 상기 댐퍼 실린더에 제어신호를 출력하는 계장분산 제어기로 이루어진 소결로 폐가스 배출장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is a plurality of waste gas exhaust ducts for sending the waste gas generated in the sintering furnace to the dust collector, a damper mounted to open and close the exhaust duct to change the discharge of the waste gas, a damper cylinder for operating the damper, damper I / P / I positioner with an improved position sensor and signal converter, which removes the conventional damper-opening transmitter for detecting the amount of opening, and the sintering furnace pressure input from the sintering furnace pressure sensor and the sintering furnace temperature sensor It is achieved by the sinter plant waste gas discharge device consisting of an instrumentation dispersion controller for outputting a control signal to the damper cylinder based on temperature.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 소결로 폐가스 배출장치의 구성을 보인 회로도이고, 도 1과 도 2에서 설명한 구조와 동일부품은 동일부호로 표시한다.3 is a circuit diagram showing the configuration of a waste gas discharge device for the sintering furnace according to the present invention, and the same components as those described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
소결로에서 영점조정이 필요한 경우에, 현장에서 육안으로도 확인이 가능하도록 하여 영점 조정작업 시간을 단축시킬 수 있도록 하기 위한 방안으로 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 현장 사이트에 소결 폐가스 덕트 댐퍼용 멀티 컨트롤러(40)와 댐퍼 개도발신기와 P/P변환기를 제거한 개선된 I/P/I 포지션어(43)만을 구비하는 구성을 예시하였다.In the case where zero adjustment is required in the sintering furnace, it is possible to check with the naked eye in the field so as to shorten the zero adjustment time. A configuration including only 40 and an improved I / P / I positioner 43 with the damper opening generator and the P / P converter removed is illustrated.
이를 위해서, 본 발명의 멀티 컨트롤러(40)에는 운전실에 설치되어 있는 계장분산 제어기(30)로부터 댐퍼의 개도 목표치가 입력되는 입력단자와, 댐퍼 개도의 위치를 계장분산 제어기(30)로 출력하는 출력단자 및 이 실적치를 보여주는 디스플레이하는 디스플레이부가 구비되어 있다.To this end, the multi-controller 40 of the present invention has an input terminal for inputting the damper opening degree target value from the instrumentation dispersion controller 30 installed in the cab, and an output for outputting the position of the damper opening degree to the instrumentation dispersion controller 30. A display unit for displaying the terminal and the performance value is provided.
또한, 본 발명의 멀티 컨트롤러(40)에는 댐퍼 실린더의 제어를 필요에 따라서 자동운전이나 수동운전으로 선택하여 제어할 수 있도록 하기 위하여, 각각의 댐퍼 실린더에 대응하는 댐퍼 실린더 컨트롤용 자동모드/수동모드버튼이 구비되어 있다. 따라서, 댐퍼(10)등의 교체시나 유지보수를 위해서, 수동모드 버튼을 누르고 수동으로 운전하면서 영점조정 작업 및 댐퍼의 작동상태 점검이 가능하며, 자동모드에서는 계장분산 제어기의 출력신호를 입력받아 목표치와 피드백신호를 바탕으로 구한 현재치를 비교한 다음, 보정한 댐퍼 제어신호를 댐퍼 실린더(12)로 출력한다. 물론, I/P/I 포지션어(43)로부터 입력된 피드백 값과 일치할 경우에는 자동 정지하게 된다. 이때, 댐퍼의 급격한 동작으로 인해 발생되는 충격을 최소화하기 위하여 멀티 컨트롤러(40)에서는 비례제어 적분제어(PID control)방식을 채용하였다.In addition, the multi-controller 40 of the present invention, in order to be able to select and control the control of the damper cylinder by automatic operation or manual operation as needed, the automatic mode / manual mode for damper cylinder control corresponding to each damper cylinder A button is provided. Therefore, for the replacement or maintenance of the damper 10 and the like, it is possible to press the manual mode button and manually operate the zero adjustment operation and check the operation status of the damper.In the automatic mode, the target signal is received by receiving the output signal of the instrumentation controller. And a current value obtained based on the feedback signal, and then output the corrected damper control signal to the damper cylinder 12. Of course, if it matches the feedback value input from the I / P / I positioner 43, it is automatically stopped. In this case, in order to minimize the shock generated by the sudden operation of the damper, the multi-controller 40 employs a proportional control integral control (PID control) method.
또한, 멀티 컨트롤러(40)에는 이들 자동모드/수동모드 버튼 이외에도, 개방(OPEN)/폐쇄(CLOSE)스위치가 구비되어 있다. 따라서, 현재의 운전모드가 수동모드로 선택된 경우에는, 계장분산 제어기의 목표치 출력에 관계없이 운전자는 개방/폐쇄 스위치를 조작하여 댐퍼 실린더(12)를 동작시켜 원하는 위치에 정지시키는 것이 가능하다.In addition to these automatic mode / manual mode buttons, the multi-controller 40 is provided with an OPEN / CLOSE switch. Therefore, when the current operation mode is selected as the manual mode, the driver can operate the damper cylinder 12 to stop at the desired position by operating the open / close switch regardless of the output of the target value of the instrumentation dispersion controller.
그러므로, 기기의 노후로 인해 영점조정 작업이 필요한 경우에 현장에서 작업이 가능하며 육안으로 영점조정 작업을 확인할 수 있으므로, 종래에 비하여, 영점조정에 소요되는 작업시간이 단축된다. 또한, 댐퍼 실린더(12)나, 댐퍼(10)등의 유지보수나 교체하는 경우에도 소요되는 작업시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 그에 따른 정비인력 및 운전요원을 감축함으로써 전체적인 소결로의 유지보수 비용이 절감된다.Therefore, when the zero adjustment work is required due to the aging of the device is possible to work in the field and can check the zero adjustment work with the naked eye, compared to the conventional, the time required for zero adjustment is shortened. In addition, even in the case of maintenance or replacement of the damper cylinder 12, the damper 10, etc., it is possible to improve the productivity by reducing the work time required, thereby reducing the maintenance personnel and operation personnel of the overall sintering furnace Maintenance costs are reduced.
도 3에서 보면, 운전실에 구비되어 있는 계장분산 제어기(30)에는 소결로 압력센서(21)와 소결로 온도센서(22)로부터 보내진 소결로 압력과 소결로 온도가 입력된다. 계장분산 제어기(30)는 입력된 소결로 압력과 온도를 바탕을 목표치를 정해서 멀티 컨트롤러(40)로 출력한다. 멀티 컨트롤러(40)는 입력된 하나의 목표치를 현재치와 비교하여 댐퍼 실린더(12)는 댐퍼(10)를 작동시켜 댐퍼의 개폐량을 가변시키며, 댐퍼(10)의 개도량 변화는 다시 I/P/I 포지션어(43)를 통해서 멀티 컨트롤러(40)로 피드백 된다.3, the sintering furnace pressure and the sintering furnace temperature sent from the sintering furnace pressure sensor 21 and the sintering furnace temperature sensor 22 are input to the instrumentation dispersion controller 30 provided in the cab. The instrument dispersion controller 30 outputs the target value based on the input sintering furnace pressure and temperature to the multi-controller 40. The multi-controller 40 compares the input target value with the present value and the damper cylinder 12 operates the damper 10 to change the amount of opening and closing of the damper, and the change in the opening amount of the damper 10 is again I / A. It is fed back to the multi-controller 40 through the P / I positioner 43.
멀티 컨트롤러(40)는 I/P/I 포지션어(43)로부터의 피드백 값과 목표치를 비교하여 이들 값이 일치할 경우, 댐퍼 실린더(12)에 출력신호로부터의 실적치는 계정분산 제어기(30)로 출력되어 운전실에서도 확인할 수 있게 된다.The multi-controller 40 compares the feedback value from the I / P / I positioner 43 with the target value, and when these values match, the performance value from the output signal to the damper cylinder 12 is distributed to the account distribution controller 30. It is outputted in the cab and can be checked in the cab.
도 3과 같이 I/P/I 포지션어(43) 안에서 전기적 신호에 의해 스팀밸브를 개폐하도록 하고 이때 실린더의 변위를 레벨 게이지로 직접 계측하여 전기적 신호로 변환하므로, 종래의 시스템 구조에 비해 구조가 간단해서 유지 보수하는 시간이 단축되고, 외부적으로 와이어가 노출되지 않으므로 외부적 충격에 의한 영향도 최소화 할 수 있다.As shown in FIG. 3, the steam valve is opened and closed by an electrical signal in the I / P / I positioner 43, and the displacement of the cylinder is directly measured by a level gauge and converted into an electrical signal. The maintenance time is shortened, and since the wire is not exposed externally, the influence of external shock can be minimized.
따라서, 본 발명의 소결로 폐가스 배출장치는 신호변환기의 수를 줄이고 기존의 기계적인 와이어 타입 댐퍼 개도발신기를 전자타입 포지션어로 구성하므로써 고장율을 개선한다. 또한, 개선된 멀티 컨트롤러를 채용함으로써 기기의 노후 등으로 인해 유지보수 경우에도 작업시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있으며 정비인원을 줄일 수 있는 효과가 있다.Therefore, the sintering furnace waste gas discharge device of the present invention reduces the number of signal converters and improves the failure rate by configuring an existing mechanical wire type damper opening generator as an electronic type positioner. In addition, by adopting the improved multi-controller, even in the case of maintenance due to the aging of the device can shorten the working time to improve productivity and reduce the number of maintenance personnel.
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