KR20190076675A - 소결광 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

소결광 제조 장치 및 방법에 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치는 이동 경로를 따라 이동하고 내부에 원료가 장입되는 복수의 소결대차; 상기 소결대차 내의 원료층에 화염을 분사하고 상기 소결대차 상부에 배치되는 점화로; 상기 소결대차의 하부방향으로 공기를 흡입하여 상기 원료를 소결시키도록 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 복수개가 배치되는 윈드박스; 상기 소결대차에 장입되는 원료가 저장되고 상기 소결대차에 원료를 장입하는 장입부; 상기 소결대차의 하부에 폭 방향 및 길이 방향으로 설정된 간격 이격되어 설치되고 원료의 온도를 측정하는 복수의 온도 센서; 및 미리 저장된 원료의 목표소성온도패턴과 상기 온도 센서에서 측정된 원료의 온도에 기초하여 결정되는 원료의 현재소성온도패턴을 비교하여, 상기 소결대차의 이동속도와 상기 장입부를 통해 상기 소결대차에 장입되는 원료의 장입량을 조절하는 제어기;를 포함할 수 있다.

Description

소결광 제조 장치 및 방법 {APPARATUS AND MEHTOD FOR MANUFACUTRING SINTERED ORE}
본 발명은 소결광 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
소결광 제조 공정은 미립의 분철광석을 소결하여 고로 사용에 적합한 크기로 제조한다. 이러한 소결 공정에서는 분철광석, 부원료 및 고체 연료(분코크스, 또는 무연탄) 등을 드럼 믹서에 넣어 혼합 및 조습(원료중량비 약 7~8%)을 실시하여 소결 원료를 의사 입자화시켜 소결대차에 일정 높이로 장입하고, 점화로에 의해 표면 점화 후 하방에서 공기를 강제 흡인하면서 소결 원료의 소성이 진행되면 소결광이 제조된다.
이와 같이, 제조된 소결광은 배광부의 파쇄기(crusher)를 거쳐 냉각기(cooler)에서 냉각되고, 고로 내 장입 및 반응에 용이한 입도를 갖는 소결광은 고로로 이송되며, 작은 크기를 갖는 소결광인 분광은 반광으로 분류되어 소결 원료로 다시 사용된다.
일반적으로, 소결기 하부의 배가스의 온도 분포는 도 1에 도시된 바와 같이, 즉, 점화로에서 소결원료에 포함된 고체연료를 착화시킨 후, 하부의 흡인력에 의해 연소대가 아래로 이동하기 때문에 연소대가 점점 두꺼워지고, 연소대가 거의 바닥으로 닿은 이후 배광이 되도록 대차속도를 조절하기 때문에 이상적으로는 도 1과 같은 배가스 온도분포 목표로 소결대차 운전이 이루어진다.
배가스 온도분포곡선에서 가장 온도가 높은 위치를 BTP(Burn Though Point)라고 하며, BTP가 소결기 끝단에 가깝게 위치하도록 소결대차 속도를 조절해야 생산성을 최대로 유지할 수 있다.
종래에는 소결대차 내에서 소성이 완료되는 위치를 확인하기 위해 소결기 후단의 복수의 윈드박스에 설치된 온도계를 통해 배가스의 온도분포를 측정하고, BTP 위츠를 찾기 위해 2차 또는 3차 다항 회귀식으로 배가스 온도 곡선을 구한 후, 최고온도 위치인 BTP 위치를 산출한다. 또한, 현재 BTP와 목표 BTP가 현격히 다른 경우, 현재 BTP를 목표 BTP로 이동시키기 위해 소결대차 속도 증감량을 계산하여 대차속도를 제어하였다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의하면, 소결기의 길이 방향으로 배치된 복수개의 윈드박스 내부에 하나의 온도계를 설치하여 대표온도로 판단하였다. 일반적으로 대형 소결기의 소결대차의 폭은 4~5 m 정도로 넓기 때문에 폭방향으로 장입편차 및 윈드박스의 흡인력 편차로 인해 연소대 분포가 다르며, 소결대차 직하부의 배가스 온도분포 또한 다르다. 특히, 소결기 직하부에서 폭방향 온도편차가 발생하더라도 윈드박스에서는 배가스가 혼합되어 평균온도가 측정되기 때문에 편차가 없는 상태와 유사하게 측정된다.
이와 같은 종래 기술에 의하면, 2차 또는 3차 다항 회귀식으로 BTP를 산출하기 때문에, BTP 부근의 온도의 변화에 민감하게 BTP가 변하고, 목표 BTP위치를 후단으로 옮길수록 다항회귀에 필요한 데이터가 적어져 BTP 위치의 정합성이 떨어지기 때문에, 소결대차 자동제어를 하기 어려운 문제가 발생하였다.
또한, 목표 BTP 위치를 조업자의 경험에 의해 선정하기 때문에, 조업자별로 소결 생산성 및 소결광 품질 편차가 크게 발생하는 문제가 발생하였다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소결대차에 장입되는 원료의 소성패턴이 최적 상태를 유지할 수 있는 소결광 제조 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치는 이동 경로를 따라 이동하고 내부에 원료가 장입되는 복수의 소결대차; 상기 소결대차 내의 원료층에 화염을 분사하고 상기 소결대차 상부에 배치되는 점화로; 상기 소결대차의 하부방향으로 공기를 흡입하여 상기 원료를 소결시키도록 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 복수개가 배치되는 윈드박스; 상기 소결대차에 장입되는 원료가 저장되고 상기 소결대차에 원료를 장입하는 장입부; 상기 소결대차의 하부에 폭 방향 및 길이 방향으로 설정된 간격 이격되어 설치되고 원료의 온도를 측정하는 복수의 온도 센서; 및 미리 저장된 원료의 목표소성온도패턴과 상기 온도 센서에서 측정된 원료의 온도에 기초하여 결정되는 원료의 현재소성온도패턴을 비교하여, 상기 소결대차의 이동속도와 상기 장입부를 통해 상기 소결대차에 장입되는 원료의 장입량을 조절하는 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 목표소성온도패턴과 상기 현재소성온도패턴과의 상관성을 계산하고, 상기 소결대차가 상관성이 가장 큰 위치로 이동하도록 상기 소결대차의 이동속도와 원료의 장입량을 조절할 수 있다.
상기 제어기는
Figure pat00001
의 수학식을 통해 상기 목표소성온도패턴과 상기 현재소성온도패턴과의 상관성을 계산하고, 여기서, R(x, y)는 상관성이고, T(i,j)는 목표소성온도패턴이고, T'(i,j)는 현재소성온도패턴일 수 있다.
상기 제어기는 상기 목표소성온도패턴 중에서 최고목표온도와 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 원료의 온도가 가장 높은 지점의 최고현재온도와의 상관성을 계산할 수 있다.
상기 제어기는 상기 최고현재온도가 측정된 온도 센서와 서로 인접한 다른 온도 센서에서 측정된 온도에 기초하여 계산되는 추정된 최고현재온도를 계산하고, 상기 추정된 최고현재온도와 상기 최고목표온도와의 상관성을 계산할 수 있다.
상기 제어기는
Figure pat00002
의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고, 상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며, ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도일 수 있다.
상기 제어기는
Figure pat00003
의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고, 상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며, ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도일 수 있다.
상기 제어기는
Figure pat00004
의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고, 상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며, ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 소결광 제조 방법은 복수의 온도 센서에 의해, 소결대차에 장입된 원료의 현재소성온도패턴을 측정하는 단계; 제어기에 의해, 상기 현재소성온도패턴과 목표소성온도패턴과의 상관성을 계산하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 소결대차가 상관성이 가장 큰 위치로 이동하도록 상기 소결대차의 이동속도와 상기 소결대차로 장입되는 원료의 장입량을 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 목표소성온도패턴과 상기 현재소성온도패턴과의 상관성은
Figure pat00005
의 수학식을 통해 계산되고, 여기서, R(x, y)는 상관성이고, T(i,j)는 목표소성온도패턴이고, T'(i,j)는 현재소성온도패턴일 수 있다.
상기 목표소성온도패턴 중에서 최고목표온도와 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 원료의 온도가 가장 높은 지점의 최고현재온도와의 상관성을 계산할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 소결광 제조 방법은 상기 최고현재온도가 측정된 온도 센서와 서로 인접한 다른 온도 센서에서 측정된 온도에 기초하여 계산되는 추정된 최고현재온도를 계산하는 단계; 및 상기 추정된 최고현재온도와 상기 최고목표온도와의 상관성을 계산하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 소결광 제조 장치 및 방법에 의하면, 소결대차의 온도를 측정하는 복수의 온도 센서로부터 현재소성온도패턴을 결정하고, 현재소성온도패턴이 미리 결정된 목표소성온도패턴과 일치하도록 소결대차의 이동 속도와 장입량을 조절하여 최적의 소성패턴을 유지할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 원료의 소결 공정 중 소결층의 단면 형상 및 배가스의 특성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 소결광 제조 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 장치의 일부 구성을 도시한 도면이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 내지 도 4 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 소결광 제조 장치(100)는 내부에 원료가 장입되는 복수의 소결대차(130), 상기 소결대차(130) 내의 원료층에 화염을 분사하도록 상기 소결대차(130)의 상부에 배치되는 점화로(110), 상기 소결대차(130)의 하부방향으로 공기를 흡입하여 상기 원료를 소결시키도록 상기 소결대차(130)의 하부에 이동경로를 따라 복수 개가 배치되는 윈드박스(140), 및 상기 소결대차(130)에 장입되는 원료가 저장되고 상기 소결대차(130)에 원료를 장입하는 장입부(120)를 포함한다.
소결대차(130)(130)는 무한궤도방식으로 회전하도록 배치되고, 폐루프를 형성하여 상부측의 이동경로와 하부측의 회차경로를 형성할 수 있다. 이동경로에서는 소결대차(130)(140) 내부에 원료를 장입하여 원료를 소결시키고, 회차경로에서는 소결이 완료된 소결광을 배광한 빈 소결대차(130)(130)를 이동시켜 소결공정을 위해 상측의 이동경로로 회차시킨다.
이동경로는 길이방향으로 연장형성되고, 소결대차(130)가 이동경로의 전방에서 후방으로 이동할 수 있다. 또한, 이동경로는, 이동경로 중 최전방의 위치하고 상기 장입부(120)가 배치되는 장입구간, 장입구간의 후방에 위치되고 상기 점화로(110)가 배치되는 점화구간, 및 점화구간의 후방에 위치하고 상기 원료가 소결되는 소결구간을 포함할 수 있다. 즉, 장입구간은 원료가 소결대차(130) 내로 장입 또는 급광되는 구간이고, 점화구간은 원료가 점화되는 구간이고, 소결구간은 원료의 상부면에 점화된 화염을 하부로 이동시켜 원료를 소결시키는 구간이다.
소결대차(130)는 내부에 원료가 수용되는 공간을 형성하고, 복수개가 일방향으로 무한궤도에 설치되어 이동경로 및 회차경로를 이동할 수 있다. 이에, 소결대차(130)는 이동경로 및 회차경로를 이동하면서 원료를 내부로 장입시킨 후 소결시켜 배출 또는 배광할 수 있다.
장입부(120)는 소결대차(130)의 상부에 배치되고, 내부에 원료가 저장되는 공간을 형성하는 호퍼 및 원료의 이동경로를 형성하고 경사면을 장입슈트를 포함할 수 있다. 이에, 호퍼에서 하부로 원료를 배출하면, 원료가 하측의 장입슈트를 통해 소결대차(130)의 내부로 안내될 수 있다.
점화로(110)는 소결대차(130)(130)의 상부 및 장입부(120)의 후방에 배치되어, 소결대차(130) 내의 원료 상부면으로 화염을 공급하여 착화시킨다.
윈드박스(140)는 복수개가 이동경로를 따라 소결대차(130)의 하부에 배치된다.
윈드박스(140)는 소결대차(130)의 하부방향으로 공기를 흡입한다. 이에 따라, 소결대차(130) 상부의 공기가 소결대차(130) 내부의 원료를 통과하여 하부의 윈드박스(140)로 흡입된다. 따라서, 윈드박스(140)에 의해 흡입되는 공기에 의해 소결대차(130) 내 원료의 상부면에 착화된 화염이 원료의 하부면으로 이동하여 원료가 소결될 수 있다.
배출부(150)는 복수의 윈드박스(140)에 연결되어 윈드박스(140)에 흡입력을 제공하고, 흡입된 공기를 외부로 배출하는 역할을 한다. 배출부(150)는 복수의 윈드박스(140)의 하부에 연결되고, 내부에 공기가 수용되며 이동할 수 있는 공간을 형성하는 흡입챔버(151), 흡입챔버(151)에 구비되는 집진기(152), 공기가 이동하는 경로를 기준으로 집진기(152)의 후방에 배치되는 메인블로어(153), 및 메인블로어(153) 후방에 배치되는 굴뚝(154)을 포함한다. 이에, 메인블로어(153)가 흡입력을 발생시키면, 윈드박스(140)를 통해 상측에서 하측으로 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 흡입챔버(151)를 따라 메인블로어(153) 측으로 이동하면서 집진기(152)를 통과하여 여과된 후 메인블로어(153)를 지나 굴뚝(154)으로 배출된다. 즉, 메인블로어(153)가 윈드박스(140) 내부에 부압을 형성함으로써 소결대차(130) 상부의 공기를 흡입할 수 있다. 이때, 공기는 흡입챔버(151) 내에서 전방에서 후방으로 이동할 수 있다.
한편, 상기 소결대차(130)의 하부에는 원료의 온도를 측정하기 위해 상기 소결대차(130)의 폭 방향 및 길이 방향으로 설정된 간격 이격되어 복수의 온도 센서(131)가 설치된다. 상기 온도 센서(131)에서 측정된 원료의 온도는 제어기(160)로 전송된다.
제어기(160)는 상기 온도 센서(131)에서 측정된 원료의 온도에 기초하여 결정되는 원료의 현재소성온도패턴을 결정하고, 미리 저장된 원료의 목표소성온도패턴과 원료의 현재소성온도패턴을 비교하여 소결대차(130)의 이동속도와 상기 장입부(120)를 통해 상기 소결대차(130)에 장입되는 원료의 장입량을 조절한다. 목표소성온도패턴은 소결 원료의 특성과 소결 공정 후단의 소결광 품질에 따라 미리 결정되고, 결정된 목표소성온도패턴은 제어기(160)에 미리 저장된다.
이를 위해, 제어기(160)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 장치를 이용한 소결광 제조 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 방법을 도시한 순서도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소결광 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 온도 센서(131)는 소결대차(130)에 장입된 원료의 온도를 측정(S10)하고, 측정된 원료의 온도는 제어기(160)로 전송된다.
제어기(160)는 복수의 온도 센서(131)에서 측정된 원료의 온도로부터 원료의 현재소성온도패턴을 결정하고, 현재소성온도패턴과 목표소성온도패턴과의 상관성을 계산한다(S20).
목표소성온도패턴과 현재소성온도패턴과의 상관성은 아래의 수학식을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00006
수학식 1에서, R(x, y)는 상관성이고, T(i,j)는 목표소성온도패턴이고, T'(i,j)는 현재소성온도패턴일 수 있다.
제어기(160)는 목표소성온도패턴 중에서 가장 높은 온도를 나타내는 최고 목표온도와 복수의 온도 센서(131)에서 측정된 온도 중에서 원료의 온도가 가장 높은 지점을 나타내는 최고현재온도와의 상관성을 계산할 수 있다.
이때, 최고현재온도를 계산할 때, 복수의 온도 센서(131)에서 측정된 온도만을 사용하는 경우, 소결대차(130)의 이동 속도와 장입량를 제어하기 위한 제어 정밀도가 낮아질 수 있다.
따라서, 제어기(160)는 최고현재온도가 측정된 온도 센서(131)와 서로 인접한 다른 온도 센서(131)에서 측정된 온도에 기초하여 계산되는 추정된 최고현재온도와 최고목표온도와의 상관성을 계산하는 것이 바람직하다.
추정된 최고현재온도는 온도 보정값을 측정된 최고현재온도에 보정하여 계산될 수 있다.
온도 보정값은 아래의 수학식을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00007
수학식 2에서, ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서(131)에서 측정된 온도이다. 예를 들어, R+1은 R0가 측정된 온도 센서(131)로부터 소결대차(130)가 이동하는 길이 방향으로 양의 방향에 위치한 온도 센서(131)에서 측정된 온도일 수 있고, R-1은 R0가 측정된 온도 센서(131)로부터 소결대차(130)가 이동하는 길이 방향으로 음의 방향에 위치한 온도 센서(131)에서 측정된 온도일 수 있다.
또는, 온도 보정값은 아래의 수학식을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00008
수학식 3에서, ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서(131)에서 측정된 온도이다. 예를 들어, R+1은 R0가 측정된 온도 센서(131)로부터 소결대차(130)가 이동하는 길이 방향으로 양의 방향에 위치한 온도 센서(131)에서 측정된 온도일 수 있고, R-1은 R0가 측정된 온도 센서(131)로부터 소결대차(130)가 이동하는 길이 방향으로 음의 방향에 위치한 온도 센서(131)에서 측정된 온도일 수 있다.
또는, 온도 보정값은 아래의 수학식을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00009
수학식 4에서, ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서(131)에서 측정된 온도이다. 예를 들어, R+1은 R0가 측정된 온도 센서(131)로부터 소결대차(130)가 이동하는 길이 방향으로 양의 방향에 위치한 온도 센서(131)에서 측정된 온도일 수 있고, R-1은 R0가 측정된 온도 센서(131)로부터 소결대차(130)가 이동하는 길이 방향으로 음의 방향에 위치한 온도 센서(131)에서 측정된 온도일 수 있다.
제어기(160)는 앞에서 측정한 상관성이 가장 큰 위치로 소결대차(130)가 이동하도록 소결대차(130)의 이동 속도와 소결대차(130)로 장입되는 원료의 장입량을 조절한다(S30).
소결대차(130)의 이동 속도를 조절함으로써, 소결대차(130)에 장입되는 원료의 길이 방향이 소성패턴을 조절할 수 있다. 이때, 제어기(160)는 구동부(170)(예를 들어, 구동 모터)의 회전 속도를 조절하여 소결대차(130)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
그리고 소결대차(130)에 장입되는 원료의 장입량을 조절하면, 원료의 밀도가 변화하고, 원료의 통기성이 변화하며, 원료의 연소 속도가 변화하게 되어 소결대차(130)에 장입되는 원료의 폭 방향의 소성패턴을 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 소결광 제조 장치 및 방법에 의하면, 목표소성온도패턴과 현재소성온도패턴을 비교하여, 소결대차(130)의 이동속도와 장입량을 조절함으로써, 원료의 소성패턴을 최적의 상태로 유지할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 소결광 제조 장치
110: 점화로
120: 장입부
130: 소결대차
131: 온도 센서
140: 윈드박스
150: 배출부
151: 흡입챔버
152: 집진기
153: 메인블로어
154: 굴뚝
160: 제어기

Claims (15)

  1. 이동 경로를 따라 이동하고 내부에 원료가 장입되는 복수의 소결대차;
    상기 소결대차 내의 원료층에 화염을 분사하고 상기 소결대차 상부에 배치되는 점화로;
    상기 소결대차의 하부방향으로 공기를 흡입하여 상기 원료를 소결시키도록 상기 소결대차의 하부에 상기 이동경로를 따라 복수개가 배치되는 윈드박스;
    상기 소결대차에 장입되는 원료가 저장되고 상기 소결대차에 원료를 장입하는 장입부;
    상기 소결대차의 하부에 폭 방향 및 길이 방향으로 설정된 간격 이격되어 설치되고 원료의 온도를 측정하는 복수의 온도 센서; 및
    미리 저장된 원료의 목표소성온도패턴과 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 원료의 온도에 기초하여 결정되는 원료의 현재소성온도패턴을 비교하여, 상기 소결대차의 이동속도와 상기 장입부를 통해 상기 소결대차에 장입되는 원료의 장입량을 조절하는 제어기;
    를 포함하는 소결광 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 목표소성온도패턴과 상기 현재소성온도패턴과의 상관성을 계산하고, 상기 소결대차가 상관성이 가장 큰 위치로 이동하도록 상기 소결대차의 이동속도와 원료의 장입량을 조절하는 소결광 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는
    Figure pat00010
    의 수학식을 통해 상기 목표소성온도패턴과 상기 현재소성온도패턴과의 상관성을 계산하고,
    여기서, R(x, y)는 상관성이고, T(i,j)는 목표소성온도패턴이고, T'(i,j)는 현재소성온도패턴인 소결광 제조 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 목표소성온도패턴 중에서 최고목표온도와 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 원료의 온도가 가장 높은 지점의 최고현재온도와의 상관성을 계산하는 소결광 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 최고현재온도가 측정된 온도 센서와 서로 인접한 다른 온도 센서에서 측정된 온도에 기초하여 계산되는 추정된 최고현재온도를 계산하고,
    상기 추정된 최고현재온도와 상기 최고목표온도와의 상관성을 계산하는 소결광 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는
    Figure pat00011
    의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고,
    상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며,
    ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도인 소결광 제조 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는
    Figure pat00012
    의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고,
    상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며,
    ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도인 소결광 제조 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는
    Figure pat00013
    의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고,
    상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며,
    ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도인 소결광 제조 장치.
  9. 복수의 온도 센서에 의해, 소결대차에 장입된 원료의 현재소성온도패턴을 측정하는 단계;
    제어기에 의해, 상기 현재소성온도패턴과 목표소성온도패턴과의 상관성을 계산하는 단계;
    상기 제어기에 의해, 상기 소결대차가 상관성이 가장 큰 위치로 이동하도록 상기 소결대차의 이동속도와 상기 소결대차로 장입되는 원료의 장입량을 조절하는 단계;
    를 포함하는 소결광 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 목표소성온도패턴과 상기 현재소성온도패턴과의 상관성은
    Figure pat00014
    의 수학식을 통해 계산되고,
    여기서, R(x, y)는 상관성이고, T(i,j)는 목표소성온도패턴이고, T'(i,j)는 현재소성온도패턴인 소결광 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 목표소성온도패턴 중에서 최고목표온도와 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 원료의 온도가 가장 높은 지점의 최고현재온도와의 상관성을 계산하는 소결광 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 최고현재온도가 측정된 온도 센서와 서로 인접한 다른 온도 센서에서 측정된 온도에 기초하여 계산되는 추정된 최고현재온도를 계산하는 단계; 및
    상기 추정된 최고현재온도와 상기 최고목표온도와의 상관성을 계산하는 단계;
    를 더 포함하는 소결광 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 추정된 최고현재온도는
    Figure pat00015
    의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고,
    상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며,
    ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도인 소결광 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 추정된 최고현재온도는
    Figure pat00016
    의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고,
    상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며,
    ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도인 소결광 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 추정된 최고현재온도는
    Figure pat00017
    의 수학식으로부터 온도 보정값을 계산하고,
    상기 온도 보정값을 상기 최고현재온도에 보정하여 상기 추정된 최고현재온도를 계산하며,
    ε은 온도 보정값이고, R0는 최고현재온도이고, 및 R-1과 R+1은 상기 최고현재온도가 측정된 온도센서와 서로 인접한 온도 센서에서 측정된 온도인 소결광 제조 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08170880A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 焼結鉱の焼成方法
JPH0931555A (ja) * 1995-07-18 1997-02-04 Nippon Steel Corp 焼結温度パターンの制御方法とその装置
KR20140001555A (ko) * 2012-06-27 2014-01-07 주식회사 포스코 소결원료 장입장치 및 장입방법
KR101658180B1 (ko) * 2014-09-22 2016-09-20 주식회사 포스코 소결광 제조 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462548B1 (ko) * 2013-08-23 2014-11-18 주식회사 포스코 소결광 제조 설비 및 이를 이용한 소결광 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08170880A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 焼結鉱の焼成方法
JPH0931555A (ja) * 1995-07-18 1997-02-04 Nippon Steel Corp 焼結温度パターンの制御方法とその装置
KR20140001555A (ko) * 2012-06-27 2014-01-07 주식회사 포스코 소결원료 장입장치 및 장입방법
KR101658180B1 (ko) * 2014-09-22 2016-09-20 주식회사 포스코 소결광 제조 방법

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