KR20090059925A - 주물용선 제조용 첨가제 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로에서 생산되는 용선을 주물용 용선으로 만들기 위해 출선구에서 배출된 후 대탕도에서 슬래그와 분리된 용선을 용선 수선 TLC에 수선할 때 용선중의 실리콘의 함량에 따라 첨가제의 투입량을 자동으로 제어할 수 있는 주물요선 제조용 첨가제 투입장치에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 첨가제 임시 저장소를 개폐시키는 자동 배출밸브와, 이송 호퍼의 첨가제 배출량을 측정하는 첨가제 평량기와 연결된 첨가제 배출 제어부; 상기 이송 호퍼에 저장된 첨가제를 용선 탕도 낙구부로 이송하는 구동모터와 연결된 이송 제어부; 상기 이송 제어부에 의해서 이송된 첨가제가 혼입된 후 TLC에 수선되는 용선 수선량을 제어하도록 TLC 평량기와 연결된 용선 수선 제어부; 및 상기 각 부분의 동작을 제어하도록 연결된 주 제어부를 포함하여서 된 것이다.

주물, 용선, 실리콘, 첨가제, 수선

Description

주물용선 제조용 첨가제 투입장치{Apparatus for injecting additives for preparation of molten metal for casting}

본 발명은 주물용선 제조용 첨가제 투입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고로에서 생산되는 용선을 주물용 용선으로 만들기 위해 출선구에서 배출된 후 대탕도에서 슬래그와 분리된 용선을 용선 수선 TLC에 수선할 때 용선중의 실리콘의 함량에 따라 첨가제의 투입량을 자동으로 제어할 수 있는 주물요선 제조용 첨가제 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 용선을 생산할 때에는 고로 내부에 철광석과 코크스를 장입하여 환원 용융에 의해 용융물이 생성되면 출선구를 개방하여 대탕도로 용융물을 배출시키고 있다.

상기 용융물을 이루는 용선과 슬래그는 비중에 의해 분리되는 것이며, 용선은 용선 탕도를 경유하여 용선 탕도 낙구부(10,10-1)에서 경주통으로 공급되어 용선을 수선하는 TLC(11,11-1)에 교대로 수선 되며 슬래그는 괴재화 또는 수재화 하는 것이다.

상기한 용선을 TLC(11,11-1)에 수선하는 과정에서 고로에서 출선되는 일반 용선을 주물용선으로 생산하기 위한 과정은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같다.

여기에서 참조되는 바와 같이 고로의 출선구에서 배출된 용융물중 용선은 1측 또는 2측으로 반복되게 수선되는 것이며, 각 1측 및 2측에는 용선을 수선하는 용선 TLC(11,11-1) 및 용선의 수선을 대기하는 수선 대기 TLC(12,12-1)가 각각 설치되어 있다.

한편, 용선을 용선 TLC(11,11-1)에 수선할 때 주물용선을 만들기 위해서는 실리콘(SI)를 상승시키는 첨가제를 투입하여 용선에 혼입시켜 주물용선을 제조하고 있다.

그리고, 용선 TLC(11,11-1)에 수선되는 용선은 도 2에 나타낸 용선 수선량 및 용선중 실리콘 함량에 의한 용선 수선량 변동곡선과 같다.

따라서, 작업자는 용선의 시료를 채취하여 분석부로 보내며 분석부에서 용선중 실리콘 함량 데이터를 분석하여 고로의 프로세스 컴퓨터로 전송하고 작업자는 분석 데이터를 보고 실리콘 함량에 따라 실적 데이터에 의해 도 2의 그래프와 같이 용선 수선량을 결정하여 용선 수선 작업자에게 통보한다.

한편, 용선 수선 작업자는 첨가제 이송 수동 조작반(9)을 조작하여 첨가제 임시 저장조(4,4-1)에서 참가제를 이송 호퍼(6,6-1)로 배출하여 용선을 수선하는 1측 용선 탕도 낙구부(10) 또는 2측 용선 탕도 낙구부(10-1)로 첨가제를 투입한다.

먼저, 1측 용선 탕도로 용선이 흐르면 첨가제 이송 수동 조작반(9)에서 첨가제 저장조(1)에서 1측 첨가제 이송 콘베어(2)를 통해 첨가제를 이송하는 것이며, 상기 첨가제는 교체슈트(3)에 안내를 받으면서 1측 첨가제 임시 저장조(4)에 저장 하여 1측 첨가제 임시 저장조(4)의 하부에 설치된 배출밸브(5)를 개방하여 1측 첨가제 이송 호퍼(6)로 배출하는 것이다.

이때, 1측 첨가제 이송 호퍼(6)의 하부에 설치된 평량기(8)의 값이 일정값(약 5.5TON) 수준에 도달하면 작업자는 1측 첨가제 임시 저장조 배출밸브(5)를 폐쇄하고 1측 첨가제 이송호퍼(6)를 기동하는 것이다.

따라서, 첨가제가 1측 용선 탕도 낙구부(10)까지 이송되도록 1측 첨가제 이송 호퍼(6)의 하부에 설치된 배출밸브(7)를 개방하여 흐르는 용선 위로 배출하는 것으로서, 용선과 첨가제가 혼합되어 주물 용선이 만들어 지는 것이다.

한편, 용선 수선 작업자는 1측 첨가제 이송 호퍼(6) 첨가제 배출이 완료되면 1측 첨가제 이송 호퍼(6) 배출밸브(7)를 폐쇄하여 대기위치로 이동시키는 작업을 수행하며, 용선 수선 작업자는 주물용선으로 통보 받은 용선 수선량 만큼 1측 용선 수선중 평량기(13)를 감시하여 수선이 완료되면 중앙운전실에 통보한다.

한편, 2측 용선 탕도로 용선이 흐르면 첨가제 이송 수동 조작반(9)에서 첨가제 저장조(1)에서 2측 첨가제 이송 콘베어(2-1)를 통해 첨가제를 이송하는 것이며, 상기 첨가제는 교체슈트(3)에 안내를 받으면서 2측 첨가제 임시 저장조(4-1)에 저장하여 2측 첨가제 임시 저장조(4-1)의 하부에 설치된 배출밸브(5-1)를 개방하여 2측 첨가제 이송 호퍼(6-1)로 배출하는 것이다.

이때, 2측 첨가제 이송 호퍼(6-1)의 하부에 설치된 평량기(8-1)의 값이 일정값(약 5.5TON) 수준에 도달하면 작업자는 2측 첨가제 임시 저장조 배출밸브(5-1)를 폐쇄하고 2측 첨가제 이송호퍼(6-1)를 기동하는 것이다.

따라서, 첨가제가 2측 용선 탕도 낙구부(10-1)까지 이송되도록 2측 첨가제 이송 호퍼(6-1)의 하부에 설치된 배출밸브(7-1)를 개방하여 흐르는 용선 위로 배출하는 것으로서, 용선과 첨가제가 혼합되어 주물 용선이 만들어 지는 것이다.

한편, 용선 수선 작업자는 2측 첨가제 이송 호퍼(6-1) 첨가제 배출이 완료되면 2측 첨가제 이송 호퍼(6-1) 배출밸브(7-1)를 폐쇄하여 대기위치로 이동시키는 작업을 수행하며, 용선 수선 작업자는 주물용선으로 통보 받은 용선 수선량 만큼 2측 용선 수선중 평량기(13-1)를 감시하여 수선이 완료되면 중앙운전실에 통보한다.

상술한 작업을 연속적으로 반복하면서 용선을 수선하는 것이다.

그러나 종래에는 주물 용선 제조 과정중 첨가제 투입과 용선 수선시 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째 주물용선을 생산하기 위하여 용선 수선용 TLC(11,11-1)는 수선용량(약280TON)이 한정적이고 첨가제 투입량(약 5.5TON)으로 고정하되어 용선중의 실리콘의 함량에 따라 용선 수선량을 작업자가 결정함으로 실리콘 함량이 적으면 도 2에 나타낸 용선 수선량 변화 곡선에서와 같이 첨가제 투입량이 적어 수선량이 적어지므로 TLC(11,11-1,12,12-1)의 소요가 많이 발생되어 TLC를 100% 운용하지 못하며 용선중의 실리콘 함량이 많으면 첨가제 투입량이 증가도어 주물 용선 품질을 맞추기 위해 도 2에 나타낸 용선 수선량 변화 곡선에서와 같이 수선량이 TLC 용량을 초과하여 수선하거나 결정된 수선량 만큼 수선을 하지 못해 원하는 품질의 주물 용선 생산이 불가능하게 됨은 물론, 첨가제의 과다 투입으로 용선 제조의 원가가 상승하게 된다.

둘째 주물용선을 생산하기 위하여 용선 시료를 채취하고 분석한 결과에 의해 용선 수선량을 결정하여 용선 수선 작업자에게 통보하면 용선 수선 작업자는 수동 조작반(9)으로 수동 운전하여 첨가제를 이송 투입하게 되므로 작업자의 작업부하가 가중되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 고로의 출선구에서 배출되어 용선탕도의 낙구부로 흐르는 일반 용선을 주물용선으로 제조할 때 흐르는 용선중의 실리콘 함량에 따라 첨가제의 투입량을 자동 제어하여 용선생산 원가절감 및 작업부하를 최소화 할 수 있는 주물용선 제조용 첨가제 투입장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 주물용선 제조용 첨가제 투입장치는 첨가제 임시 저장소를 개폐시키는 자동 배출밸브와, 이송 호퍼의 첨가제 배출량을 측정하는 첨가제 평량기와 연결된 첨가제 배출 제어부; 상기 이송 호퍼에 저장된 첨가제를 용선 탕도 낙구부로 이송하는 구동모터와 연결된 이송 제어부; 상기 이송 제어부에 의해서 이송된 첨가제가 혼입된 후 TLC에 수선되는 용선 수선량을 제어하도록 TLC 평량기와 연결된 용선 수선 제어부; 및 상기 각 부분의 동작을 제어하도록 연결된 주 제어부를 포함하여 서 된 것이다.

본 발명은 용선 수선량을 일정하게 하고 용선중의 실리콘 함량에 따라 첨가제 투입량을 변화시키므로 적량적인 용선 수선으로 TLC 수선효율이 향상되고 첨가제를 실리콘의 함량에 따라 투입하여 적량적인 양질의 주물용선 제조와 첨가제 과다 투입을 방지하여 원가를 절감할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한 본 발명은 용선 수선량을 일정하게 하고 용선중의 실리콘 함량에 따라 첨가제를 자동 제어하여 투입하게 되므로 작업자의 작업부하를 최소화 할 수 있는 특유의 효과가 있다.

본 발명을 나타낸 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 고로의 주물용선 제조시 첨가제 투입과정을 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 고로의 주물용선 제조시 용선중 실리콘 함량에 따른 첨가제 투입 변동을 나타낸 그래프로서, 종래와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일 부호를 부여하기로 한다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 고로의 주물용선을 생산하기 위해 첨가제는 첨가제 저장소(1)에서 이송 콘베어(2,2-1)에 의해서 이송되는 것이고, 그 첨가제가 저장되도록 첨가제 임시 저장소(4,4-1)가 마련되어 있고, 상기 첨가제 임시 저장소(4,4-1)의 하부에는 자동 배출밸브(5,5-1)가 설치되어있다.

한편, 상기 자동 배출밸브(5,5-1)를 통하여 배출되는 첨가제가 저장되는 이 송 호퍼(6,6-1)가 마련되어 있고, 그 이송 호퍼(6,6-1)의 하부에는 이송 호퍼(6,6-1)에 저장된 첨가제의 배출량을 측정하는 첨가제 평량기(8,8-1)가 설치되어 있다.

또한, 상기 자동 배출밸브(5,5-1) 및 첨가제 평량기(8,8-1)는 첨가제 배출 제어부(50)와 연결되어 있고, 상기 첨가제 배출 제어부(50)는 주 제어부(100)와 연결되어 있다.

그리고 상기 이송 호퍼(6,6-1)의 하부에는 첨가제의 배출 유무를 검지하기 위한 배출 완료 검지 센서(41)가 설치되어 있는 것으로서, 첨가제의 저장이 완료 및 저장된 첨가제가 배출될 때 배출완료를 검출하는 것이다.

한편, 이송 호퍼(6,6-1)의 하부에는 이송 호퍼 자동 배출밸브(7,7-1)가 부착되어 첨가제를 선택적으로 배출하게 된다.

상기 이송 호퍼(6,6-1)를 구동하는 구동 모터가 마련되어 있고, 그 구동모터는 첨가제를 용선 탕도 낙구부(10,10-1)로 이송하는 첨가제 이송 제어부(40)및 주 제어부(100)와 연결되어 있다.

상기 이송 제어부(40)에서 첨가제가 이송되어 용선 탕도 낙구부에서 배출되면 용선과 혼입하여 TLC에 수선되는 용선 수선량을 제어하기 위한 용선 수선 제어부(30)가 마련되어 있다.

또한, 용선이 흐르는 용선 탕도의 낙구부(10,10-1)에 첨가제가 투입되어 용선과 혼입되고 경주통에 의해 TLC에 수선하는 용선의 수선량을 측정하는 TLC 평량기(13,13-1,14,14-1)가 TLC 하부에 각각 설치되어 용선의 수선량을 측정하고 용선 수선량 값을 전송 받아 제어하는 용선 수선 제어부(30)는 주 제어부(100)와 연결되 어 있다.

한편 고로의 용선 시료 분석을 하고 그 결과값을 전송하는 분석부(70)는 비교 연산부(60)와 연결되어 있고, 상기 비교 연산부(60)는 실리콘 함량과 첨가제 투입량을 결정하도록 도 4에 나타낸 그래프와 같이 실리콘 함량과 첨가제 투입 변동 곡선의 측정값을 내장하여 분석부(70)의 실리콘 함량과 첨가제 투입량을 비교하여 결정하며, 상기 비교 연산부(60)는 주 제어부(100)와 연결되어 있다.

그리고 상기 첨가제 배출 제어부(50), 이송 제어부(40), 용선 수선 제어부(30), 비교 연산부(60)의 움직임을 감시하고 주물용선 생산 여부 신호를 입력하도록 일반용선과 주물용선을 선택하는 선택 버튼(도면 미도시)을 포함하고, 데이터를 주 제어부(100)로 전송하는 고로 컴퓨터(200)가 마련되어 있다.

이하에서는 본 발명을 이용하여 1측 용선 탕도에서 주물용선 제조 과정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 고로에서 주물용선의 생산 필요로 인해 작업자가 고로 컴퓨터(200) 내의 용선 생산 MODE를 주물용선에 선택한다.

한편, 현재의 용선 탕도로 흐르는 용선 수선이 완료되어 TLC가 교체대면 용선 1측 탕도 낙구부(10)를 지나 경주통에 의해 TLC에 수선되는 용선에 첨가제를 투입 하게 되는데 작업자는 용선 시료를 채취하여 분석부(70)로 보내게 되고 분석부(70)에서는 분석결과를 비교 연산부(60)로 전송을 하게 된다.

그리고, 도 4에 나타낸 실리콘 함량과 첨가제 투입 변동 곡선의 측정값을 내장한 비교연산부(60)에서는 분석부(70)의 실리콘 함량과 일치하는 첨가제 투입량을 비교하여 첨가제 투입량을 주 제어부(100)로 전송을 하게 되며, 주 제어부(100)는 첨가제 배출 제어부(50)로 첨가제 배출량을 결정 한다.

상기 첨가제 배출 제어부(50)는 첨가제 1측 임시 저장조(4)의 1측 자동 배출밸브(5)를 개방하여 첨가제를 1측 이송 호퍼(6)로 배출하고, 상기 1측 이송 호퍼(6)에 첨가제가 저장되면, 첨가제 임시 저장소 하부에 설치된 1측 첨가제 평량기(8)에서 첨가제 배출량을 실시간 전송한다.

그리고, 배출 제어부(50)에서 전송한 첨가제 배출량 만큼의 첨가제 배출이 완료되면 완료 신호는 주 제어부(100)로 전송되고, 첨가제 임시 저장조의 1측 자동 배출밸브(5)를 폐쇄하여 첨가제 배출을 완료함과 동시에 주 제어부(100)에는 첨가제 배출 완료 신호가 전송된다.

이때 주 제어부(100)로부터 이송 제어부(40)로 신호가 전송되면, 1측 이송 호퍼(6)의 구동모터를 기동하는 것으로서, 1측 이송 호퍼(6)에 저장된 첨가제를 1측 용선 탕도 낙구부(10)로 이동시키는 것이고, 상기 첨가제의 이동이 완료되면, 1측 이송 호퍼 자동 배출밸브(7)를 개방하여 첨가제를 투입한다.

상기 배출 완료 검지 센서(41)에서 1측 이송 호퍼(6)로부터 첨가제 배출이 완료됨을 검출하면, 1측 이송 호퍼 자동 배출밸브(7)가 폐쇄되고, 대기위치로 이동된다.

이때 용선 수선 제어부(30)는 현재의 수선중인 TLC의 수선량을 실시간 전송받아 주 제어부(100)로 전송하며 용선이 일정량(예 : 260TON) 수선되면 수선종료를 하고 반대편(2측) 대기 TLC로 용선을 수선하며, 고로 컴퓨터(200)로 용선 수선완료 정보를 전송하는 것으로서, 작업자에게 주물용선 제조 완료를 통보하는 것이다.

도 1은 종래 고로의 주물용선 제조시 첨가제 투입과정을 나타낸 개략도.

도 2는 종래 고로의 주물용선 제조시 용선중 실리콘 함량에 따른 용선 수선량 변동을 나타낸 그래프

도 3은 본 발명에 따른 고로의 주물용선 제조시 첨가제 투입과정을 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명에 따른 고로의 주물용선 제조시 용선중 실리콘 함량에 따른 첨가제 투입 변동을 나타낸 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

30 : 용선 수선 제어부

40 : 이송 제어부

50 : 첨가제 배출 제어부

60 : 비교 연산부

70 : 분석부

100 : 주 제어부

200 : 고로 컴퓨터

Claims (3)

1. 첨가제 임시 저장소를 개폐시키는 자동 배출밸브와, 이송 호퍼의 첨가제 배출량을 측정하는 첨가제 평량기와 연결된 첨가제 배출 제어부;

   상기 이송 호퍼에 저장된 첨가제를 용선 탕도 낙구부로 이송하는 구동모터와 연결된 이송 제어부;

   상기 이송 제어부에 의해서 이송된 첨가제가 혼입된 후 TLC에 수선되는 용선 수선량을 제어하도록 TLC 평량기와 연결된 용선 수선 제어부; 및

   상기 각 부분의 동작을 제어하도록 연결된 주 제어부를 포함함을 특징으로 하는 주물용선 제조용 첨가제 투입장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 주 제어부에는 용선이 생산되는 고로를 제어하기 위한 고로 컴퓨터가 더 연결됨을 특징으로 하는 주물용선 제조용 첨가제 투입장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 주 제어부에는 고로의 용선 시료에 포함된 실리콘 함량을 분석하는 분석부 및 용선 시료에 포함된 실리콘의 함량과 설정값을 비교하는 비교 연산부가 더 연결됨을 특징으로 하는 주물용선 제조용 첨가제 투입장치.

Images