KR20130034946A - 가열로의 연소 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열로의 연소 제어방법에 관한 것으로서, 가열로에서 슬라브를 가열할 때 가열로에 축적되는 스케일의 발생량에 따라 검출된 로온을 보상하여 연소제어를 함으로써 가열로의 사용에 따라 축적되는 스케일에 의해 연소가스의 흐름에 영향이 발생하더라도 슬라브의 온도를 정확하게 산출하여 연소제어의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

가열로의 연소 제어방법{BURNING CONTROL METHOD OF HEATING FURNACE}

본 발명은 가열로의 연소 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열로에서 슬라브를 가열할 때 가열로에 축적되는 스케일의 발생량에 따라 검출된 로온을 보상하여 연소제어를 하는 가열로의 연소 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가열로는 예열대, 가열대 및 균열대로 이루어져 제철공장 등에서 슬라브, 빌레트 등과 같이 열간 압연되는 가열소재를 가스, 기름 등의 연료를 사용하여 대략 섭씨 1200~1300도의 적정온도로 가열하기 위한 설비이다.

이러한 가열로는 열간 압연공정에서 판재, 선재 등의 제품으로 가공하기 위한 열간 압연공정의 전공정에 위치하며 가열소재에 따른 추출목표온도와 가열로내의 체류시간을 고려하여 분위기 온도를 설정하고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0119300호(2010.11.09.)에 개시되어 있다.

본 발명은 가열로에서 슬라브를 가열할 때 가열로에 축적되는 스케일의 발생량에 따라 검출된 로온을 보상하여 연소제어를 하는 가열로의 연소 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 가열로의 연소 제어방법은 제어부가 가열로의 열전대를 통해 검출된 로온을 입력받는 단계; 검출된 로온을 보상하기 위한 보상값을 산출하는 단계; 보상값을 적용한 보정로온을 산출하는 단계; 및 보정로온에 따라 슬라브의 온도를 산출하여 가열로를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 보상값은 가열로 내 축적되는 스케일의 양에 비례하는 가열로 사용시간에 대한 이차함수 이하의 함수로 산출되는 것을 특징으로 한다.

이때 가열로 사용시간은 스케일을 제거한 시점부터 카운트하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 가열로에서 슬라브를 가열할 때 가열로에 축적되는 스케일의 발생량에 따라 검출된 로온을 보상하여 연소제어를 함으로써 가열로의 사용에 따라 축적되는 스케일에 의해 연소가스의 흐름에 영향이 발생하더라도 슬라브의 온도를 정확하게 산출하여 연소제어의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로를 나타낸 측면도를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 연소 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 열전대의 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 연소 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가열로의 연소 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로를 나타낸 측면도를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로(100)는 가열로(100) 내부에서 슬라브(10)를 받치면서 이동시키기 위한 스키드 장치(30)와 열원을 제공하는 다수의 버너(20)를 구비하고 있다.

스키드 장치(30)는 슬라브(10)를 이동시키기 위한 장치로써 고정빔(32)과 이동빔(34)을 통해 고정빔(32)이 슬라브(10)를 지지하는 상태에서 이동빔(34)이 상승, 전진, 하강, 후퇴 등의 이송 싸이클로 동작하여 슬라브(10)를 가열로(100) 내부에서 예열대(40) → 가열대(50) → 균열대(60)로 이동시켜 배출시킨다.

버너(20)는 연소제어에 의해 예열대(40), 가열대(50) 및 균열대(60) 별 설정된 로온에 따라 작동하여 슬라브(10)를 가열한다.

이렇게 가열로(100)를 통해 슬라브(10)에 대해 압연이 가능한 온도로 가열하여 후공정에서의 제어가 용이하도록 하고, 야금학적인 조건을 만족시킬 수 있도록 연소제어를 수행하여 슬라브(10)의 가열품질 및 표면품질을 확보할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 연소 제어장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 열전대의 위치를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 가열로의 연소 제어장치는 열전대(70) 및 제어부(90)를 비롯하여 상위제어장치(80)를 포함한다.

열전대(70)는 도 3에 도시된 바와 같이 가열로(100)의 예열대(40), 가열대(50), 균열대(60)의 상부와 하부에 각각 설치되어 대별 로온을 검출한다.

제어부(90)는 상위제어장치(80)로부터 슬라브(10)의 정보를 입력받아 슬라브(10)의 추출 목표온도를 설정한다. 그리고, 열전대(70)로부터 입력된 대별 로온에 따라 슬라브(10)의 온도를 계산하여 대별 로온을 설정하고 이를 기반으로 가열로(100)의 버너(20)를 작동시켜 연소제어를 수행한다.

가열로(100)에는 가열 중 가열로(100) 내부의 산소 및 연소가스와 슬라브(10)의 화학반응으로 스케일이 발생되어 가열로(100)의 바닥에 축적되면서 가열로(100) 내부의 연소가스 흐름과 열전대(70)의 로온 검출에 영향을 미치게 된다.

이에 따라 제어부(90)는 검출된 로온에 발생된 외란을 보상하기 위한 보상값을 산출하여 열전대(70)로부터 검출된 로온에 보상값을 반영하여 보정로온을 산출하고, 이를 기반으로 슬라브(10)의 온도를 계산하고 대별 로온을 설정하여 가열로(100)의 연소제어를 수행한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 연소 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로의 연소 제어방법은 먼저, 제어부(90)가 상위제어장치(80)로부터 입력되는 슬라브(10)의 정보를 기반으로 가열로(100)에서 가열할 슬라브(10)의 추출 목표온도를 설정한다(S10).

제어부(90)는 이렇게 설정된 슬라브(10)의 추출 목표온도에 따라 대별 로온을 설정한다.

이와 같이 슬라브(10)의 추출 목표온도와 대별 로온이 설정될 경우 가열로(100)를 작동시켜 가열로(100) 내부의 로온을 검출하면서 슬라브(10)의 온도를 산출하여 연소제어를 수행하게 된다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의한 가열로의 연소제어를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이 제어부(90)는 가열로(100) 내부의 대별 상부와 하부에 설치된 열전대(70)를 통해 검출된 로온을 입력받는다(S20).

이후 검출된 로온을 보상하기 위한 보상값을 산출한다(S30).

보상값은 가열로(100) 바닥에 축적되는 스케일의 양에 비례하는 가열로 사용시간에 대한 이차함수 이하의 함수로 산출된다.

스케일은 가열로(100) 내에서 가열 중에 가열로(100) 내부의 산소 및 연소가스와 슬라브(10)의 화학반응으로 발생하게 되는데, 발생된 스케일 가운데 슬라브(10) 하부 및 측면에 생성된 스케일은 가열로(100)의 바닥에 떨어져 축적된다.

이렇게 축적되는 스케일은 가열로(100) 내부의 연소가스 흐름에 영향을 줄 뿐만 아니라 하부에 설치된 열전대(70) 주위에도 축적되면서 로온 검출에 영향을 미친다.

따라서, 열전대(70)를 통해 검출된 로온을 보상하기 위한 보상값을 산출하여 적용하게 된다.

이때 축적되는 스케일의 양은 슬라브(10)의 가열로(100) 내 체류시간 및 온도의 함수로써 보상값은 가열로 사용시간에 대한 이차함수 이하의 함수로 나타낼 수 있어, 상수 및 일차함수로도 나타낼 수 있다.

가열로 사용시간은 스케일을 제거한 시점부터 카운트한 사용시간이다.

이와 같이 보상값을 산출한 후 검출된 로온에 보상값을 반영하여 보정로온을 산출한다(S40).

이후 보정로온을 통해 슬라브(10)의 온도를 산출하고(S50), 추출 목표온도에 도달하도록 가열로(100)의 연소제어를 수행한다(S60).

이와 같이 본 발명에 의한 가열로의 연소 제어방법에 따르면, 가열로(100)에서 슬라브(10)를 가열할 때 가열로(100)에 축적되는 스케일의 발생량에 따라 검출된 로온을 보상하여 연소제어를 함으로써 가열로(100)의 사용에 따라 축적되는 스케일에 의해 연소가스의 흐름에 영향이 발생하더라도 슬라브(10)의 온도를 정확하게 산출하여 연소제어의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 슬라브 20 : 버너
30 : 스키드 장치 32 : 고정빔
34 : 이동빔 40 : 예열대
50 : 가열대 60 : 균열대
70 : 열전대

Claims (3)

1. 제어부가 가열로의 열전대를 통해 검출된 로온을 입력받는 단계;
   검출된 상기 로온을 보상하기 위한 보상값을 산출하는 단계;
   상기 보상값을 적용한 보정로온을 산출하는 단계; 및
   상기 보정로온에 따라 슬라브의 온도를 산출하여 상기 가열로를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로의 연소 제어방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 보상값은 상기 가열로 내 축적되는 스케일의 양에 비례하는 가열로 사용시간에 대한 이차함수 이하의 함수로 산출되는 것을 특징으로 하는 가열로의 연소 제어방법.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 가열로 사용시간은 상기 스케일을 제거한 시점부터 카운트하는 것을 특징으로 하는 가열로의 연소 제어방법.

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