KR20050005984A - Method for controlling the amount of supplying pulverized coal as to gas using ratio in blast furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로 내로 취입되는 미분탄의 양을 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장입물의 슬립, 드롭, 장입물 선회수의 변동, 가스류 변동 등에 의해 고로 내의 가스이용률(ηCO)이 변동함에 따라 고로 내로 취입되는 미분탄의 양을 적절하게 제어함으로써 고로 내의 열적 균형을 유지하게 하여 노황의 안정을 도모할 수 있는 고로 가스이용률 변동에 따른 미분탄 취입량 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling the amount of pulverized coal blown into the blast furnace, and more particularly, the gas utilization rate (ηCO) in the blast furnace is changed due to slip, drop, change in the number of turns of the charge, gas flow fluctuation, etc. Accordingly, the present invention relates to a pulverized coal injection amount control device in accordance with fluctuations in blast furnace gas utilization, which can maintain the thermal balance in the blast furnace by appropriately controlling the amount of pulverized coal injected into the blast furnace.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 고로조업은 고로(100) 상부로부터 장입물을 고로 내에 장입하고, 고로 하부의 풍구(101)를 통해 고온의 열풍을 불어넣어, 고로 내에서 환원 용융반응을 유도하여 용선 및 슬래그(slag)를 생산하는 고온 환원용융 과정이다. 상기 풍구(101)로 열풍을 불어넣는 연소대의 고온부에서 CO2, H2O가 백열 코크스와 즉시 반응하여 CO, H2로 되므로 연소대를 나온 가스는 N2, CO, H2뿐이다. 이 가스를 보쉬가스(bosh gas)라 한다.As shown in Figure 1, in general, the blast furnace operation charges the charge from the top of the blast furnace 100 into the blast furnace, and blows a high temperature hot air through the air vent 101 of the bottom of the blast furnace, reducing reduction reaction in the blast furnace It is a high temperature reduction melting process that induces molten iron and slag. CO 2 , H 2 O immediately reacts with the incandescent coke in the hot zone of the combustion zone that blows hot air into the tuyere 101 to CO, H 2 , so the only gas exiting the combustion zone is N 2 , CO, H 2 . This gas is called bosh gas.
고온의 보쉬가스는 용융 슬래그 및 광석과 접촉하여 반응하는데 이 때 온도가 높기 때문에 [FeO + CO → Fe + CO2]의 반응에서 생긴 CO2는 [CO2+ C → 2CO]의 반응에 의해 CO로 된다. 이 부분에서는 Fe, Si, Mn은 모두 직접환원반응[FeO + CO→ Fe + CO2, (Si, Mn)O + C → (Si, Mn)+ CO]으로 환원된다. 상기 고온의 보쉬가스는 이와 같은 반응으로 체적을 증가시키게 되고, 솔루션 로스(Solution loss)반응(흡열반응)인 철 슬래그 승온 및 용융 등으로 온도가 1000℃정도로 저하하여 간접환원대로 들어간다. 가스온도가 1000℃이하로 되면 CO2, H2O와 C와의 반응은 거의 일어나지 않고 철광석의 환원[3Fe2O3+ CO(H2) → 2Fe3O4+ CO2(H2O), Fe3O4+ CO(H2) → 3FeO + CO2(H2O) , FeO + CO(H2) → Fe + CO2(H2O)]만 일어난다.The hot Bosch gas by reaction of [FeO + CO → Fe + CO 2] occurred CO 2 in the reaction of the [CO 2 + C → 2CO] The high The temperature for the reaction in contact with the molten slag and ores CO It becomes In this section, Fe, Si, and Mn are all reduced to a direct reduction reaction [FeO + CO → Fe + CO 2 , (Si, Mn) O + C → (Si, Mn) + CO]. The high temperature Bosch gas increases the volume by such a reaction, and the temperature decreases to about 1000 ° C. due to a solution loss (endothermic reaction) iron slag temperature rising and melting, and enters an indirect reduction zone. When the gas temperature is lower than 1000 ° C, the reaction between CO 2 , H 2 O and C hardly occurs and the reduction of iron ore [3Fe 2 O 3 + CO (H 2 ) → 2Fe 3 O 4 + CO 2 (H 2 O), Fe 3 O 4 + CO (H 2 ) → 3FeO + CO 2 (H 2 O), FeO + CO (H 2 ) → Fe + CO 2 (H 2 O)] only occurs.
이와 같은 간접반응은 발열량이 적기 때문에 가스온도의 변화가 감소하게 되고, 상기 가스는 거의 일정온도에서 CO2, H2O의 농도를 높이고 CO, H2의 농도를 낮추며 노정에 도달한다. 노정부근에서는 상부에서 새로운 장입물이 계속 장입되기 때문에 전열에 의해 온도가 저하하여 노정가스로 노외로 배출된다. 즉, CO/CO2가 증가하면 직접환원이 증가함과 동시에 솔루션 로스[CO2+ C → 2CO]가 증가하여 노열이 하강될 수 있고, CO/CO2가 줄어들면 간접환원이 증가하고 노열이 상승할 수 있다. 안정적인 고로 조업을 위해서는 고로 내 반경방향으로의 가스류 흐름분포가 일정하여야 하며, 고 효율의 환원반응을 유도하기 위해서는 고로 내 가스류 분포 및 가스이용률의 관리가 중요하다. 상기 가스이용률은, 상기 건식제진기(110)를 통과한 노정가스를 가스검출기(111)에서 검출하여 가스분석부(211)에서 검출된 가스에 함유된 CO와 CO2의 함유량을 분석한 후 가스이용률연산부(210)에서 계산되며, 그 식은 다음과 같다.Since the indirect reaction has a low calorific value, the change in gas temperature is reduced, and the gas reaches a peak at a constant temperature by increasing the concentration of CO 2 , H 2 O, decreasing the concentration of CO, H 2 . Since new charges are continuously charged from the upper part of the Roche government, the temperature decreases due to heat transfer and is discharged to the outside of the furnace as gas. In other words, as CO / CO 2 increases, direct reduction increases, while solution loss [CO 2 + C → 2CO] increases, which leads to lowering of furnace heat. When CO / CO 2 decreases, indirect reduction increases and furnace heat decreases. Can rise. For stable blast furnace operation, the gas flow distribution in the radial direction of the blast furnace must be constant, and in order to induce a high efficiency reduction reaction, it is important to manage the gas flow distribution and gas utilization rate in the blast furnace. The gas utilization rate, and then detects the exposed gas that has passed through the dry jejingi 110 in the gas detector 111 analyzes the content of CO and CO 2 contained in the detected gas from a gas analyzer 211, a gas utilization Calculated by the calculating unit 210, the formula is as follows.
한편, 종래의 미분탄 취입량의 제어는, 먼저 취입량설정부(220)에서 미분탄의 시간당 취입량을 운전자가 설정하고, 취입호퍼(120)에 설치된 로드셀(125)에서 검출되는 취입호퍼(120) 내의 미분탄량을 통해 시간당 미분탄의 취입량이 취입량연산부(222)에서 계산된다. 이어, 취입량조절부(211)에서는, 상기 취입량설정부(220)에서 설정된 설정취입량과 상기 취입량연산부(222)에서 계산된 실제 취입량을 비교하여 그 오차를 계산한다. 이어 압력설정부(223)에서는, 상기 설정취입량과 상기 취입량조절부(211)에서 계산된 취입량의 오차값 및 열풍로(130)에서 풍구(101)로 공급되는 열풍의 온도값을 이용하여 취입호퍼(120)의 적절한 압력값을 연산하여 설정압력을 결정한다. 이어, 압력조절부(224)에서는 상기 설정압력과, 취입호퍼(120)에 설치된 압력검출기(124)에 의해 검출되는 취입호퍼 내의 실제 압력을 비교하고, 그 결과에 따라 취입호퍼의 압력을 조절할 수 있는 복수개의 밸브(121 내지 123)의 개폐를 조절한다. 상기와 같은 밸브의 개폐를 통해 취입호퍼 내의 압력을 제어함으로써, 미분탄의 취입량이 조절될 수 있다.Meanwhile, in the conventional control of the amount of pulverized coal injection, the driver first sets the amount of pulverized coal blown per hour in the injection amount setting unit 220, and is detected by the load cell 125 installed in the injection hopper 120. The amount of pulverized coal per hour is calculated by the amount calculation unit 222 through the amount of pulverized coal within. Subsequently, the blow amount adjusting unit 211 compares the set blow amount set by the blow amount setting unit 220 with the actual blow amount calculated by the blow amount calculation unit 222 and calculates an error thereof. Then, in the pressure setting unit 223, the error value of the set blowing amount and the blowing amount calculated by the blowing amount adjusting unit 211 and the temperature value of the hot air supplied from the hot air furnace 130 to the air vent 101 are used. By calculating the appropriate pressure value of the blowing hopper 120 to determine the set pressure. Subsequently, the pressure adjusting unit 224 may compare the set pressure with the actual pressure in the blow hopper detected by the pressure detector 124 installed in the blow hopper 120, and adjust the pressure of the blow hopper according to the result. The opening and closing of the plurality of valves 121 to 123 are adjusted. By controlling the pressure in the blow hopper through the opening and closing of the valve as described above, the blowing amount of the pulverized coal can be adjusted.
상술한 종래의 미분탄 취입량의 제어는, 고로 내 상황에 의해 수시로 변동하는 가스이용률의 편차에 따라 원하는 노열의 확보를 위해 통상 미분탄취입 설정값을 조업자가가 수작업으로 이루어졌다. 이는 단순히 조업자의 경험에 의한 임의의 설정치이며, 조업자마다 미분탄 설정량이 상이하여 기준이 없고 정량적인 설정이 불가능하기 때문에 열량 보정이 효율적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 특히, 불안정한 노내 가스류 흐름 등에 의한 가스이용률이 변동에 따라 작업자가 적절한 조치를 취하지 않을 경우 노열저하로 인해 냉입에 따른 노열저하로 조업중단, 고로해체의 결과를 초래할 수 있고, 급격한 노열상승으로 인해 장입물 얹힘 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.In the above-mentioned conventional control of the amount of fine coal injection, the operator has manually operated the fine coal injection setting value in order to secure a desired furnace in accordance with the variation in the gas utilization rate which changes frequently from time to time in the blast furnace. This is simply an arbitrary set value based on the operator's experience, and there is a problem that calorie correction cannot be made efficiently because there is no standard and quantitative setting is not possible because the amount of fine coal set for each operator is different. In particular, if the operator cannot take proper measures due to fluctuations in the gas flow due to unstable gas flow, etc., the operation may be interrupted due to the deterioration of the furnace due to the deterioration of the furnace. There is a problem that the loading and the like can occur.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은, 고로의 가스이용률의 변동에 따라 노열을 충분히 확보하고 열량의 보정이 효율적으로 이루어 질 수 있도록, 가스이용률이 변동함에 따라 공급되는 미분탄의 양을 자동으로 조정할 수 있는 고로 가스이용률 변동에 따른 미분탄 취입량 제어장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the object of which is that the gas utilization rate is varied so that the heat can be sufficiently secured and the calorific value can be efficiently adjusted according to the fluctuation of gas utilization rate in the blast furnace. The present invention is to provide a pulverized coal injection amount control device according to fluctuation of gas utilization rate, which can automatically adjust the amount of pulverized coal supplied.
도 1은 종래의 미분탄 취입량 제어장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional pulverized coal injection amount control device.
도 2는 본 발명에 따른 미분탄 취입량 제어장치이다.2 is a pulverized coal injection amount control apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 고로 101 : 풍구100: blast furnace 101: windball
111 : 가스검출기 210 : 가스이용률연산부111 gas detector 210 gas utilization calculation unit
211 : 가스분석부 220 : 취입량설정부211: gas analysis unit 220: blowing amount setting unit
221 : 취입량조절부 222 : 취입량연산부221: blowing amount control unit 222: blowing amount calculation unit
223 : 압력설정부 224 : 압력조절부223: pressure setting unit 224: pressure adjusting unit
310 : 가스이용률설정부 320 : 가스이용률 편차연산부310: gas utilization setting unit 320: gas utilization deviation calculation unit
330 : 설정취입량보정부330: set blown amount correction
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사전 설정된 소정의 취입량 설정값에 따라 고로 내로 공급되는 미분탄의 양을 제어하는 미분탄 취입량 제어장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a pulverized coal injection amount control device for controlling the amount of pulverized coal supplied into the blast furnace according to a predetermined predetermined injection amount set value,
고로 내의 열적 균형을 유지하기 위해 적절한 가스이용률을 사전에 설정하는 가스이용률 설정부와, 상기 가스이용률 설정부에 의해 설정된 가스이용률 및 실제 고로 내의 가스이용률의 편차를 연산하는 가스이용률 편차연산부와, 상기 가스이용률 편차가 사전 설정된 상한값보다 크거나, 하한값보다 작은 경우, 상기 가스이용률 편차에 따라 상기 취입량 설정값을 보정하는 설정취입량 보정부를 포함하는 고로 가스이용률 변동에 따른 미분탄 취입량 제어장치를 제공함을 특징으로 한다.A gas utilization setting unit that sets an appropriate gas utilization rate in advance to maintain thermal balance in the blast furnace, a gas utilization deviation calculation unit that calculates a deviation between the gas utilization rate set by the gas utilization setting unit and the actual gas utilization rate in the blast furnace; When the gas utilization deviation is greater than the preset upper limit value or less than the lower limit value, it provides a pulverized coal injection amount control device according to the blast furnace gas utilization fluctuation comprising a set blowing amount correction unit for correcting the blowing amount set value according to the gas utilization rate deviation. It is characterized by.
또한, 상기 설정취입량 보정부는, 상기 가스이용률 편차연산부에서 연산된 가스이용률의 편차를 사전에 설정된 상/하한값과 비교하여 상/하한값을 벗어나는 경우 그 편차를 출력하는 상하한비교기 및 상기 상하한비교기에서 출력되는 편차와, 상기 취입량 설정값을 이용하여 미분탄의 설정 취입량을 보정하는 보정값연산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The set blowing amount corrector may be configured to output a deviation from the upper and lower limit comparator and the upper and lower limit comparator to output the deviation when the deviation of the gas utilization calculated by the gas utilization deviation calculator is out of the upper and lower limit values. And a correction value calculator for correcting the set blowing amount of pulverized coal using the deviation and the blowing amount set value.
이하, 본 발명에 따른 고로 가스이용률 변동에 따른 미분탄 취입량 제어장치의 구성 및 작용, 효과를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 설명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the pulverized coal injection amount control apparatus according to the fluctuation of blast furnace gas utilization rate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings referred to in the following description, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 2는 본 발명에 따른 고로 가스이용률 변동에 따른 미분탄 취입량 제어장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명은 고로 내의 열적 균형을 유지하기 위해 적절한 가스이용률을 사전에 설정하는 가스이용률 설정부(310)와, 상기 가스이용률 설정부에 의해 설정된 가스이용률 및 가스이용률연산부(210)에서 계산된 실제 고로 내의 가스이용률의 편차를 연산하는 가스이용률 편차연산부(320)와, 상기 가스이용률 편차가 사전 설정된 상한값보다 크거나, 하한값보다 작은 경우, 상기 가스이용률 편차에 따라 취입량설정부(220)에서 사전 설정된 취입량 설정값을 보정하는 설정취입량 보정부(330)를 포함한다.2 is a block diagram of the pulverized coal injection amount control apparatus according to the fluctuation of the blast furnace gas utilization rate according to the present invention. Referring to FIG. 2, the present invention provides a gas utilization setting unit 310 for presetting an appropriate gas utilization rate in order to maintain thermal balance in a blast furnace, and a gas utilization and gas utilization calculation unit 210 set by the gas utilization setting unit. Gas utilization deviation calculation unit 320 for calculating the deviation of the gas utilization rate in the actual blast furnace calculated in the) and, if the gas utilization rate deviation is greater than the preset upper limit value or less than the lower limit value, the blowing amount setting unit according to the gas utilization rate deviation In step 220, the preset blowing amount correcting unit 330 for correcting the preset blowing amount setting value is included.
상기 설정취입량 보정부(330)는 상기 가스이용률 편차연산부(320)에서 연산된 가스이용률의 편차를 사전에 설정된 상/하한값과 비교하여 상/하한값을 벗어나는 경우 그 편차를 출력하는 상하한비교기(331) 및 상기 상하한비교기(331)에서 출력되는 편차와, 사전에 설정된 취입량 설정값을 이용하여 미분탄의 설정 취입량을 보정하는 보정값연산기(332)를 포함한다.The set blowing amount correction unit 330 compares the gas utilization rate calculated by the gas utilization deviation calculation unit 320 with a preset upper / lower limit value and outputs the deviation when the deviation is out of the upper / lower limit value 331. And a correction value calculator 332 for correcting the set blowing amount of pulverized coal using the deviation outputted from the upper and lower limit comparators 331 and a preset blowing amount set value.
상기 상하한비교기(331)는 상기 가스이용률 편차연산부(320)에서 연산되는 가스이용률 설정값과 가동 중인 고로의 가스이용률의 편차를 사전에 설정된 상/하한값과 비교한다. 상기 상/하한값은 고로 가스이용률의 임계값이 되는 것으로, 고로 가스이용률이 상기 상/하한값 내에 있을 때는 고로 내의 가스상태가 양호하다고 판단할 수 있는 값이다. 고로의 가스이용률이 상기 상/하한값 내에 있을 때는 초기에 설정된 미분탄 취입량 설정을 그대로 사용할 수 있도록 상기 상하한비교기(331)는 상기 가스이용률 편차연산부(320)로부터 입력받은 편차값을 출력하지 않는다.한편, 상기 가스이용률 편차연산부(320)에서 연산된 편차값이 상기 상/하한값의 범위를 넘으면, 고로로 공급되는 미분탄의 양을 조절하기 위해 미분탄 취입량 설정값을 보상하는데 사용되는 편차값을 출력한다.The upper and lower limit comparators 331 compares the deviation of the gas utilization set value calculated by the gas utilization deviation calculation unit 320 and the gas utilization rate of the blast furnace to a predetermined upper and lower limits. The upper / lower limit value is a threshold value of the blast furnace gas utilization rate, and when the blast furnace gas utilization rate is within the upper / lower limit value, it can be determined that the gas state in the blast furnace is good. When the gas utilization rate of the blast furnace is within the upper / lower limit value, the upper and lower limit comparators 331 do not output the deviation value input from the gas utilization deviation calculation unit 320 so that the initially set pulverized coal injection amount setting can be used as it is. When the deviation value calculated by the gas utilization deviation calculation unit 320 exceeds the upper / lower limit value, the deviation value used to compensate the pulverized coal injection amount set value is adjusted to adjust the amount of pulverized coal supplied to the blast furnace. .
상기 보정값연산기(332)는 상기 상하한비교기(331)에서 편차값을 출력하지 않는 경우에는 취입량설정부(220)에서 설정되는 최초의 미분탄 취입량 설정값을 그대로 출력하여 미분탄 공급제어에 사용하게 한다. 한편, 상기 상하한비교기(331)에서 편차값을 출력하는 경우에는 상기 편차값과 상기 취입량설정부(220)에서 설정된 최초의 미분탄 취입량 설정값을 소정의 방식으로 연산하여 새로이 보정된 미분탄 취입량의 보정값을 산출해낸다.When the deviation value calculator 332 does not output the deviation value from the upper and lower limit comparators 331, the correction value calculator 332 outputs the first fine coal injection amount set value set by the injection amount setting unit 220 as it is to be used for pulverized coal supply control. do. On the other hand, when the deviation value is output from the upper and lower limit comparators 331, the new finely charged pulverized coal injection amount is calculated by calculating the deviation value and the first pulverized coal injection amount set value set by the blowing amount setting unit 220 in a predetermined manner. Calculate the correction value of.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 동작 및 작용에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 2, the operation and operation of the present invention will be described in more detail.
먼저, 고로(100) 내의 가스이용률에 문제가 발생하지 않는 경우, 취입량설정부(220)에서 설비운전자에 의해 통상적인 미분탄의 취입량(이하, 초기 취입설정량이라 한다)이 설정되고, 이 값에 따라 취입량 제어가 이루어지며 고로(100) 내로 미분탄이 취입된다. 이 때, 설정취입량 보정부(330)는 상기 취입량설정부(220)에서 설정된 초기 취입설정량을 그대로 출력한다. 취입호퍼(120)에 설치된 로드셀(125)에서 검출되는 취입호퍼(120) 내의 미분탄량을 통해 시간당 미분탄의 취입량이 취입량연산부(222)에서 계산된다. 이어, 취입량조절부(211)에서는, 상기 취입량설정부(220)에서 설정된 초기 취입설정량과 상기 취입량연산부(222)에서 계산된 실제 취입량을 비교하여 그 오차를 계산한다. 이어 압력설정부(223)에서, 상기 초기 취입설정량과 상기 취입량조절부(211)에서 계산된 취입량의 오차값 및 열풍로(130)에서 풍구(101)로 공급되는 열풍의 온도값을 이용하여 취입호퍼(120)의 적절한 압력값을 연산하여 설정압력을 결정한다. 이어, 압력조절부(224)에서는 상기 설정압력과, 취입호퍼(120)에 설치된 압력검출기(124)에 의해 검출되는 취입호퍼 내의 실제 압력을 비교하고, 그 결과에 따라 취입호퍼의 압력을 조절할 수 있는 복수개의 밸브(121 내지 123)의 개폐를 조절한다. 이와 같이, 취입호퍼에 연결된 복수개의 밸브 개폐를 통해 취입호퍼 내의 압력을 제어함으로써, 미분탄의 취입량이 조절될 수 있다.First, when a problem does not occur in the gas utilization rate in the blast furnace 100, the blowing amount setting unit 220 sets a normal blowing amount of pulverized coal (hereinafter referred to as an initial blowing setting amount) by the facility operator. Blowing amount control is made according to the value and the pulverized coal is blown into the blast furnace 100. At this time, the set blowing amount correction unit 330 outputs the initial blowing set amount set by the blowing amount setting unit 220 as it is. The blowing amount of pulverized coal per hour is calculated by the blowing amount calculating unit 222 through the pulverized coal amount in the blowing hopper 120 detected by the load cell 125 installed in the blowing hopper 120. Next, the blow amount adjusting unit 211 compares the initial blow set amount set by the blow amount setting unit 220 with the actual blow amount calculated by the blow amount calculation unit 222 and calculates an error thereof. Then, in the pressure setting unit 223, the error value of the initial blowing set amount and the blowing amount calculated by the blowing amount adjusting unit 211 and the temperature value of the hot air supplied from the hot air furnace 130 to the air vent 101 The set pressure is determined by calculating an appropriate pressure value of the blowing hopper 120 by using. Subsequently, the pressure adjusting unit 224 may compare the set pressure with the actual pressure in the blow hopper detected by the pressure detector 124 installed in the blow hopper 120, and adjust the pressure of the blow hopper according to the result. The opening and closing of the plurality of valves 121 to 123 are adjusted. As such, by controlling the pressure in the blowing hopper through opening and closing a plurality of valves connected to the blowing hopper, the blowing amount of the pulverized coal can be adjusted.
이 때, 고로의 노정가스는 건식제진기(110)를 통과하여 가스검출기(111)에서 검출되고, 검출된 노정가스는 가스분석부(211)에서 CO 및 CO2의 함유량이 분석된 후 가스이용률 연산부(210)에서 가스이용률이 계산된다. 그리고, 가스이용률 설정부(310)를 통해 사전에 적절한 값으로 설정된 가스이용률 설정값과 상기 가스이용률 연산부(210)에서 연산된 실제 고로의 가스이용률은 가스이용률 편차연산부(320)에서 그 편차가 계산되어 설정취입량 보정부(330)로 제공된다.At this time, the top gas of the blast furnace is detected by the gas detector 111 passing through the dry vibration suppressor 110, the detected top gas is analyzed by the gas analyzer 211 content of CO and CO 2 gas utilization calculation unit At 210, gas utilization is calculated. In addition, the gas utilization rate set in advance by the gas utilization rate setting unit 310 and the gas utilization rate of the actual blast furnace calculated by the gas utilization rate calculation unit 210 is calculated by the gas utilization deviation calculation unit 320. And the set blowing amount correcting unit 330 is provided.
상기와 같이 일반적인 미분탄의 취입이 이루어지던 중, 고로의 가스이용률에 문제가 발생하여, 가스이용률 연산부(210)에서 계산된 실제 고로 내의 가스이용률과 가스이용률 설정부(310)에서 사전에 적절한 값으로 설정된 가스이용률 설정값과의 편차가 소정의 수준 이상 발생하는 경우, 설정취입량 보정부(330) 내의 상하한비교기(331)는, 상기 가스이용률 편차연산부(320)에서 연산된 편차값이 사전에 설정된 편차값의 상하한값의 범위를 넘으면 그 편차값을 설정취입량 보정부(330) 내의 보정값연산기(332)에 전달한다. 이어 상기 보정값연산기(332)는, 상기 상하한비교기(331)에서 전달되는 가스이용률의 편차값과 상기 취입량설정부(220)에서 전달되는 초기 미분탄 취입량 설정값을 소정의 방식으로 연산하여, 가스이용률의 편차를 감소시킬 수 있는 보정된 미분탄 취입량의 설정값을 산출한다. 이어, 보정된 미분탄 취입량 설정값으로 상기한 바와 같이 미분탄의 공급을 제어한다.While the injection of general pulverized coal is made as described above, a problem occurs in the gas utilization rate of the blast furnace, and the gas utilization rate and the gas utilization rate setting unit 310 in the actual blast furnace calculated by the gas utilization calculation unit 210 are previously set to appropriate values. When the deviation from the set gas utilization set value is greater than or equal to a predetermined level, the upper and lower limit comparators 331 in the set blowing amount correcting unit 330 may preset the deviation value calculated by the gas utilization deviation calculation unit 320. If the range of the upper and lower limits of the deviation value is exceeded, the deviation value is transmitted to the correction value calculator 332 in the set dose correction unit 330. Subsequently, the correction value calculator 332 calculates the deviation value of the gas utilization rate transmitted from the upper and lower limit comparators 331 and the initial fine coal injection amount setting value transmitted from the blowing amount setting unit 220 in a predetermined manner. The set value of the corrected pulverized coal injection amount which can reduce the deviation of gas utilization rate is calculated. Then, the supply of pulverized coal is controlled as described above with the corrected pulverized coal injection amount set value.
상기 보정값연산기(332)에서 가스이용률의 편차값과 초기 미분탄 취입량 설정값을 이용하여 미분탄의 설정취입량을 보정하는 방법의 일례를 이하 설명한다. 일반적으로, 고로에는 선철생산의 주 열원으로 코크스와 미분탄을 함께 취입하고, 보조 열원으로 산소, 수분 등을 취입하고 있으며, 미분탄은 고로 내부에서 열풍에 의해 연소되어 열원으로 작용한다. 통상, 고로의 가스이용률의 변동과 연계된 코크스의 양은 고로조업의 기록을 통해 산출해 낼 수 있다(예를 들어, 가스이용률이 1% 변동되는데 따른 코크스의 양은 4.0kg). 또한, 고로조업에서는 통상적으로 선철 1톤 생산에 필요한 코크스량 및 미분탄량은 각각 코크스비 및 미분탄비로 산출해낸다. 코크스비(CR)는 CR={(1일 코크스 사용량+1일 미분탄 사용량)/1일 선철 생산량}×1000으로 계산하며, 미분탄비(PCR)는 PCR=(1일 미분탄 사용량/1일 선철 생산량)×1000으로 계산한다. 상기 가스이용률 변동에 따른 코크스의 양과, 코크스비 및 미분탄비를 이용하면, 가스이용률 변동에 따른 미분탄의 양을 산출해 낼 수 있다. 즉, 상기 코크스비 및 미분탄비를 이용하여, 코크스량에 상당하는 미분탄의 양을 계산한 후, 가스이용률 1% 변동에 따른 코크스의 양에, 앞서 계산된 코크스량에 상당하는 미분탄의 양을 대입하면, 가스이용률 1% 변동에 따른 미분탄의 양을 계산할 수 있다. 이와 같이 상기 보정값연산기(332)에서는 코크스량과 미분탄량의 상관관계를 이용하여 가스이용률 1% 변동에 따른 미분탄의 양을 이용하여 미분탄의 설정취입량을 보정하도록 프로그램된다.An example of a method of correcting the set blowing amount of pulverized coal using the deviation value of the gas utilization rate and the initial pulverized coal injection amount set value in the correction value calculator 332 will be described below. Generally, coke and pulverized coal are blown together as a main heat source of pig iron production, and oxygen and moisture are blown as auxiliary heat sources, and pulverized coal is burned by hot air inside the blast furnace to act as a heat source. Normally, the amount of coke associated with fluctuations in gas utilization in blast furnaces can be calculated from the record of blast furnace operations (for example, the amount of coke caused by a 1% change in gas utilization is 4.0 kg). In the blast furnace industry, the amount of coke and pulverized coal required for production of one ton of pig iron is usually calculated as the coke ratio and pulverized coal ratio, respectively. Coke ratio (CR) is calculated as CR = {(1 day coke consumption + 1 day fine coal consumption) / 1 day pig iron production} × 1000, and the fine coal ratio (PCR) is PCR = (daily fine coal consumption per day pig iron production Calculate) x 1000. Using the amount of coke and the coke ratio and pulverized coal ratio according to the gas utilization rate variation, it is possible to calculate the amount of pulverized coal according to the gas utilization rate variation. That is, after calculating the amount of pulverized coal corresponding to the amount of coke, using the coke ratio and the pulverized coal ratio, the amount of pulverized coal corresponding to the amount of coke calculated before is substituted into the amount of coke according to a 1% change in gas utilization rate. In this case, the amount of pulverized coal according to a 1% change in gas utilization may be calculated. As described above, the correction value calculator 332 is programmed to correct the set blowing amount of pulverized coal by using the amount of pulverized coal according to a 1% change in gas utilization rate by using the correlation between coke amount and pulverized coal amount.
상기와 같이 가스이용률 변동에 따른 보정된 미분탄 취입량의 설정값을 이용하여 미분탄이 취입되게 함으로써, 고로 내의 가스이용률이 고로 조업에 문제를 일으키는 수준으로 변동하기 이전에 미분탄의 취입량을 조절하여 가스이용률을 일정하게 유지할 수 있게된다.By pulverized coal is blown using the corrected value of the pulverized coal injection amount according to the fluctuation of the gas utilization rate as described above, the amount of pulverized coal is adjusted before the gas utilization rate in the blast furnace fluctuates to a level that causes problems in the blast furnace operation. The utilization rate can be kept constant.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고로 가스이용률 변동에 따른 미분탄 취입량 제어장치는, 고로의 가스이용률이 사전 설정된 적정 가스이용률의 범위를 벗어나는 경우, 상기 고로 내로 취입되는 미분탄량을 조정함으로써, 노열저하로 인해 냉입에 따른 노열저하로 조업중단, 고로해체 등을 방지하고, 급격한 노열상승으로 인한 장입물 얹힘 등을 예방할 수 있는 효과가 있으며, 나아가 고로의 안정적인 노열을 확보함으로써 선철의 생산량 증대 및 고조조업의 효율을 향상시키는 우수한 효과가 있다.As described above, the pulverized coal injection amount control device according to the fluctuation of the blast furnace gas utilization rate according to the present invention is adjusted by adjusting the amount of pulverized coal injected into the blast furnace when the gas utilization rate of the blast furnace is out of the range of a predetermined suitable gas utilization rate, Due to deterioration of blast furnace, it is possible to prevent operation interruption and blast furnace dismantling due to deterioration of blast furnace due to cold induction, and to prevent loading of charges due to rapid rise of blast furnace, and to increase production of pig iron by securing stable blast furnace of blast furnace. There is an excellent effect of improving the efficiency of the high-altitude operation.
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