KR20190110179A - 스크랩 용해율 판단장치, 이를 구비한 전기로 제강 조업 장치, 스크랩 용해율 판단방법 및 이를 이용한 제강 조업 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크랩 용해율 판단장치, 이를 구비한 전기로 제강 조업 장치, 스크랩 용해율 판단방법 및 이를 이용한 제강 조업 방법에 관한 것으로 전기로 본체 내에 스크랩의 용해 상태를 열화상 카메라로 실시간으로 촬영하고 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 계산하고, 실시간으로 투입되는 전력 투입량과 스크랩 용해율의 상관관계를 분석하여 전력 투입 패턴 변경을 통한 전력원단위 저감 및 조업 시간 단축을 단축함으로써 전기로 제강 조업의 효율성을 극대화하고, 회수율을 향상시키며 WCP 수냉자켓 누수 사전 조치가 가능하고, WCP 수냉자켓 누수 발생 시 신속한 대처로 조업 사고 발생 시 조업 손실을 최소화하며 열간에서 노 내 관찰을 통해 WCP 수냉자켓 누수를 사전에 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 전기로 용해율 판단장치, 이를 구비한 전기로 제강 조업 장치, 전기로 용해율 판단방법 및 이를 이용한 제강 조업 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 전력 투입에 따른 열화상 카메라로 전기로의 용해율을 실시간으로 확인할 수 있는 본 발명은 전기로 용해율 판단장치, 이를 구비한 전기로 제강 조업 장치, 전기로 용해율 판단방법 및 이를 이용한 제강 조업 방법에 관한 발명이다.
일반적으로 전기로(電氣爐, electric furnace)는 전기로 열을 발생시켜 쇠를 녹이는 가열로를 뜻하며, 이 녹이는 과정을 제강(製鋼)이라 하고, 제강의 공정에 있어서 한 번 용융한 후 형에 넣어 응고시킨 것을 용강이라 한다.
전기로는 내부에 철스크랩을 장입하고, 전열(電熱)을 이용하여 피용융재인 철 스크랩을 가열하는 노로, 전극부로부터 철 스크랩에 아크 형태로 전류를 흘려보내 철 스크랩을 가열시킨다.
즉, 전기로 조업은 전기로에 2회(용해 1기 및 용해 2기) 나누어서 장입 후, 전극봉에 고전류를 통전하면 고열의 아크 열이 발생되면서 고철을 용해한다.
전기로 제강 조업에서 로내 스크랩 용해상황은 가시적으로 보이지 않기 때문에 블랙박스와 같은 상황이며, 스크랩의 용해 상태는 보조적인 지표에 의해 판단하고 제어해 왔다.
전기로 내 스크랩의 상황을 판단할 수 있는 보조적인 지표는 측벽(Side wall)의 냉각수 판넬 온도 변화, 2차 전압과 전류의 변화, 전극 위치 변화, 출강완료 후 육안관찰 등이 있다.
특히, 육안관찰은 스크랩 장입을 위해 전기로 루프 오픈 시 발생되는 용강의 높은 열과 Gas, Dust 등 시야를 방해하는 물질이 발생되어 열간에서 육안으로 노내 상태(스크랩 용해율)를 확인하지 못하는 문제점이 있었다.
그러나, 전기로 내 스크랩의 상황을 판단할 수 있는 보조적인 지표는 실시간 로내의 스크랩의 용해상태를 보여주는 직접적인 방법이 아니므로 스크랩의 용해 상태에 대한 정확성이 떨어진다.
그리고, 전기로 조업 중 스크랩의 용해율을 정확히 확인하지 못하므로 전기로 조업 중 스크랩 용해율과는 상관없이 항상 일정한 패턴으로 전력이 투입되어 전력투입 효율성도 감소한다.
또한, 전기로 조업 중 WCP 수냉자켓 누수에 따른 미용해가 발생된 것을 확인하기 어렵고, 전기로 조업 중 전기로 내부의 상태를 실시간으로 확인하기 어려워 WCP 수냉자켓 누수 발생 시 신속한 대처로 조업 사고 발생 시 조업 손실이 크게 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 스크랩의 용해 상태에 따라 제어되는 2차 스크랩 장입, 버너의 작동, 승열기를 위한 산소 취입과 분탄 투입 등의 조업 제어는 기존에 경험적이거나 보조적인 지표에 의해 판단 후 패턴으로 설정하여 사용했기 때문에 제강조업 당 장입되는 스크랩에 따른 용해성에 일률적으로 적용되므로 제강 조업의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
전기로 제강 조업에서 용해 초반에는 버너에 의한 스크랩 예열이 필요하며, 스크랩이 적열되어 용해 직전에는 랜스 모드로 변경하여 용해성 향상을 통해 용융시키고 탈탄에 의한 반응열에 의해 용강을 승온시키는 작업을 하게 되므로, 전기로 제강 조업의 일련의 과정에서 용강의 용해 상태를 정확히 확인하는 경우 버너에서 랜스 모드로 전환해야 할 시점을 정확히 판단하여 불필요한 버너의 사용을 막을 수 있으며 에너지 투입효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 전기로 제강 조업에서 용강의 용해 상태를 실시간으로 확인하는 것에 대한 중요성이 확인되었으나, 현재 전기로 제강 조업에서 용강의 용해 상태를 실시간으로 확인하지 못해 에너지 투입 효율을 향상시키는데 있어 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 열간에서 열화상 카메라를 이용하여 상시 노 내 관찰을 통한 스크랩 용해율을 파악하여 스크랩 용해율에 따른 전력 투입 패턴 변경을 통한 전력원단위 저감 및 조업 시간 단축과 함께 스크랩 미용해 발생 여부 상시 관찰에 의한 WCP 수냉자켓의 누수를 예방할 수 있는 스크랩 용해율 판단장치, 이를 구비한 전기로 제강 조업 장치, 스크랩 용해율 판단방법 및 이를 이용한 제강 조업 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전기로 제강 조업에서 스크랩을 용해시 스크랩의 용해상태를 열화상 카메라로 확인하여 스크랩의 추가 장입 시점을 정확하게 판단하고, 로내 부위별 스크랩 용해 상태를 정확하게 파악하여 버너와 랜스의 작동을 제어함으로써 전체적으로 스크랩을 균일 용해시키고 보조에너지의 투입 효율을 향상시킬 수 있는 스크랩 용해율 판단장치, 이를 구비한 전기로 제강 조업 장치, 스크랩 용해율 판단방법 및 이를 이용한 제강 조업 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기로 본체 내에 스크랩의 용해 상태를 실시간으로 촬영하는 열화상 카메라, 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 계산하는 용해율 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 열화상 카메라는 상기 전기로 본체의 상부 측에서 일측에 위치되는 제1열화상 카메라와 상기 제1열화상 카메라와 마주보는 제2열화상 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1열화상 카메라는 용강의 표면 중 일부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제2열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되고, 상기 제2열화상 카메라는 용강의 표면 중 나머지 부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제1열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치될 수 있다.
본 발명에서 용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 용해율 연산부는 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상에서 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 용해율 연산부는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 용해율 연산부는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산할 수 있다.
본 발명은 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인부, 상기 전력량 확인부에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 상기 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 상관관계 확인부는 상기 전력량 확인부에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하고, 상관 관계를 데이터로 저장할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열화상 카메라로 전기로 본체 내 용강을 실시간으로 촬영하는 촬영 단계, 열화상 카메라로 촬영된 영상을 통해 실시간으로 스크랩의 용해율을 계산하는 용해율 계산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법을 제공한다.
본 발명은 상기 촬영하는 단계 이전에 스크랩 추가 장입 전 전기로 루프를 여는 전기로 루프 오픈단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법을 제공한다.
본 발명에서 용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 용해율 계산단계는 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 용해율 계산단계는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 용해율 계산단계는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산할 수 있다.
본 발명은 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인단계; 및 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율을 계산하는 단계에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 상관관계 확인단계는 전력량을 실시간으로 확인하는 단계에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율을 계산하는 단계에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하고, 상관 관계를 데이터로 저장할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기로 본체 내에 스크랩의 용해 상태를 확인하기 위한 열화상 카메라, 전기로 본체 내로 스크랩을 추가 장입하는 스크랩 장입기기, 열화상 카메라, 스크랩 장입기기와 연결되어 열화상 카메라에 의해 스크랩의 용해 상태를 확인하여 스크랩 장입기기의 작동을 제어하는 제강 조업 제어부를 포함하며, 제강 조업 제어부는 스크랩의 용해율이 기설정된 1단계 용해율 이상인 경우 스크랩 장입기기를 작동시켜 스크랩을 전기로 본체 내로 추가 장입시키는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 열화상 카메라는 상기 전기로 본체의 상부 측에서 일측에 위치되는 제1열화상 카메라와 상기 제1열화상 카메라와 마주보는 제2열화상 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1열화상 카메라는 용강의 표면 중 일부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제2열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되고, 상기 제2열화상 카메라는 용강의 표면 중 나머지 부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제1열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치될 수 있다.
본 발명에서 용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 용해율 연산부는 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상에서 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 용해율 연산부는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 용해율 연산부는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산할 수 있다.
본 발명은 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인부, 상기 전력량 확인부에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 상기 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치를 제공하며, 본 발명에서 상기 전력 투입 제어부는 상기 상관관계 확인부에서 전력투입량과 스크랩의 용해율 간의 상관관계 데이터에 따른 전력 패턴에 의해 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 제어할 수 있다.
본 발명은 상기 전기로 본체의 로벽 둘레로 설치되는 복수의 버너부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치를 제공하며, 본 발명에서 상기 복수의 버너부는 상기 제강 조업 제어부에 연결되어 상기 제강 조업 제어부에 의해 작동이 제어되며, 상기 제강 조업 제어부는 열화상 카메라로 촬영된 영상을 실시간으로 전달받아 확인하고, 상기 복수의 버너부 중 로벽의 내주면에서 용강의 온도가 낮은 부분과 가장 근접한 버너부를 작동시켜 용강 중 온도가 낮은 부분을 가열할 수 있다.
본 발명은 상기 전기로 본체 내로 산소를 취입하기 위한 산소 취입 랜스; 및 상기 전기로 본체 내로 승열을 위한 가탄제를 투입하기 위한 분탄 투입기기를 더 포함는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치를 제공하며, 본 발명에서 상기 산소 취입 랜스, 상기 분탄 투입 기기는 상기 제강 조업 제어부에 연결되어 제강 조업 제어부에 의해 작동이 제어되고, 상기 제강 조업 제어부는 용강의 용해도를 2단계로 기설정하고, 1단계의 기설정된 용해도에서 상기 스크랩 장입 기기로 스크랩을 전기로 본체 내로 추가 장입하고, 1단계의 기설정된 용해도보다 높은 기설정된 2단계 용해도에서 상기 산소 취입 랜스와 상기 분탄 투입기기를 작동시켜 상기 전기로 본체 내로 산소를 취입시키고, 가탄제를 투입하여 용상의 온도를 높일 수 있다.
본 발명에서 상기 열화상 카메라는 용강의 승열기 후 비접촉식으로 용강의 온도를 측정하며 용강을 지속적으로 촬영함으로써 용강의 온도변화를 실시간으로 확인하고, 상기 제강 조업 제어부는 상기 열화상 카메라로부터 촬영된 영상을 통해 용강의 온도가 목표한 출강온도에 도달하는 시점이 확인되면 용강을 출강시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 전기로 본체의 출강구에는 출강구로 출강되는 용강의 온도를 측정하는 온도 측정용 프로브가 구비되며, 온도 측정용 프로브는 제강 조업 제어부와 연결되어 제강 조업 제어부로 측정된 용강의 온도를 전달하며, 상기 제강 조업 제어부는 용강의 온도가 목표 출강온도보다 낮은 경우, 전력투입을 추가로 투입하여 용강의 온도를 기설정된 온도로 유지할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열화상 카메라로 전기로 본체 내 용강의 표면을 실시간으로 촬영하는 단계, 열화상 카메라로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계, 실시간으로 확인하는 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량으로 전기로 본체에 전력을 실시간으로 투입하여 제강하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법을 제공한다.
본 발명에서 용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계는 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인할 수 있다.
본 발명에서 상기 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산할 수 있다.
본 발명에서 상기 제강 단계에서 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량은 열화상 카메라로 전기로 본체 내 용강을 실시간으로 촬영하고, 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상을 통해 실시간으로 스크랩의 용해율을 계산하며, 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하고, 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계에 따를 수 있다.
본 발명에서 상기 제강 단계는 상기 전기로 본체 내의 용강을 상기 열화상 카메라로 촬영하는 제1열화상 카메라 촬영 과정, 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 용강의 용해도를 확인하는 제1용해도 확인과정 및 상기 제1용해도 확인과정에서 확인된 용강의 용해도가 기설정된 용해도 이상인 경우 스크랩을 전기로 본체 내로 추가 장입하는 스크랩 추가 장입과정을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 스크랩 추가 장입과정은 상기 제1용해도 확인과정에서 스크랩의 용해도가 80%이상인 것이 확인되면 상기 전기로 본체 내로 스크랩을 추가 장입할 수 있다.
본 발명에서 상기 제강 단계는 상기 스크랩 추가 장입 과정 후 전기로 본체 내의 용강을 열화상 카메라로 촬영하는 제2열화상 카메라 촬영 과정, 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 용강의 용해도를 확인하는 제2용해도 확인과정, 상기 제2용해도 확인과정에서 확인된 용강의 용해도가 기설정된 2과정 용해도 이상인 경우 상기 전기로 본체 내에 산소를 취입하고, 가탄제를 투입하여 용강의 온도를 높이는 승열 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 승열과정은 용강의 용해도가 95%이상인 경우 상기 산소 취입 랜스로 상기 전기로 본체 내로 산소를 취입시키고, 상기 분탄 투입기기를 통해 가탄제를 투입할 수 있다.
본 발명에서 상기 제강 단계는 상기 승열 과정 후 상기 전기로 본체 내의 용강을 열화상 카메라로 촬영하는 제3열화상 카메라 촬영과정, 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 용강의 온도가 기설정된 목표 출강온도와 일치되는지를 확인하는 출강온도 확인과정 및 상기 용강의 온도가 목표 출강온도와 일치되는 경우, 상기 전기로 본체의 출강시점임을 확인하고 전기로 본체의 출강을 시작하는 출강과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제강 단계는 상기 출강과정을 통해 전기로의 출강을 시작하고, 온도 측정용 프로브로 출강온도를 측정하는 출강온도 측정과정 및 상기 온도 측정용 프로브로 측정되는 용강의 온도가 목표 출강온도보다 낮은 경우, 전력투입을 추가로 투입하는 전력투입과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 전기로 제강 조업에서 스크랩을 용해시 스크랩의 용해상태를 열화상 카메라로 실시간으로 확인하여 실시간으로 투입되는 전력량 대비 스크랩 용해율에 따른 전력 투입 패턴 변경을 통한 전력원단위 저감 및 조업 시간 단축을 단축함으로써 전기로 제강 조업의 효율성을 극대화하고, 회수율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열화상 카메라를 이용하여 열간에서 노 내 관찰을 통해 동일 부위에 연속적인 스크랩 미용해 발생 여부에 대한 확인이 가능하고, 연속적인 미용해 발생은 WCP 수냉자켓 누수에 따른 미용해가 발생된 것으로 판단할 수 있고 이에 따라 WCP 수냉자켓 누수 사전 조치가 가능하고, WCP 수냉자켓 누수 발생 시 신속한 대처로 조업 사고 발생 시 조업 손실을 최소화하며 열간에서 노 내 관찰을 통해 WCP 수냉자켓 누수를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 전기로 제강 조업에서 스크랩을 용해시 스크랩의 용해상태를 열화상 카메라로 확인하여 스크랩의 추가 장입 시점을 정확하게 판단하고, 로내 부위별 스크랩 용해 상태를 정확하게 파악하여 버너와 랜스의 작동을 제어함으로써 전체적으로 스크랩을 균일 용해시키고 보조에너지의 투입 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 전기로 내 미용해 스크랩에 의한 산화성 개재물 형성, 산화성 슬래그 이월량 증가 억제하여 형강 표면 품질 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 미용해 스크랩 발생 시 다음 제강 조업에서 미용해 스크랩 제거를 위한 과열 조업을 방지하여 열간보수재의 수명을 향상시키며, 제강 조업의 균일성을 확보할 수 있으며 제강 조업에서 에너지 효율을 극대화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치의 열화상 카메라의 배치 위치에 대한 일 예를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법을 도시한 전체 공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 열화상 카메라로 찍은 용강의 상태를 예시한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 열화상 카메라로 찍은 용강의 상태를 예시한 다른 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법을 도시한 전체 단계도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법에서 제강하는 단계의 일 실시예를 도시한 전체 단계도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치의 열화상 카메라의 배치 위치에 대한 일 예를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법을 도시한 전체 공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 열화상 카메라로 찍은 용강의 상태를 예시한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 열화상 카메라로 찍은 용강의 상태를 예시한 다른 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법을 도시한 전체 단계도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법에서 제강하는 단계의 일 실시예를 도시한 전체 단계도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치의 일 실시예를 도시한 블럭도로써, 도 1을 참고하면 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치는 전기로 본체 내에 스크랩의 용해 상태를 실시간으로 촬영하는 열화상 카메라(200), 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 계산하는 용해율 연산부(210)를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치에서 전기로 본체(100)의 일 실시예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예는 전기로 본체(100) 내에서 용해되는 스크랩을 촬영하는 열화상 카메라(200)를 포함한다.
열화상 카메라(200)는 전기로 본체(100)의 로벽 또는 천장에 설치되어 전기로 본체(100) 내 스크랩의 용해 상태를 촬영한다.
열화상 카메라(200)는 온도에 따라 다른 색으로 표현하여 우리 눈으로 그 온도를 볼 수 있게 한 카메라로 공지의 열화상 카메라(200)로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
열화상 카메라(200)는 전기로 본체(100)의 로벽 또는 천장에 설치되고, 이외에도 전기로 본체(100) 내에서 스크랩이 용해되면서 형성되는 용강을 촬영할 수 있는 어떠한 위치에도 설치될 수 있음을 밝혀둔다.
열화상 카메라(200)는 전기로 본체(100) 내의 로벽에 설치되어 버너부(500) 사이의 로벽 측에 형성되는 콜드 지역(Cold Zone)을 촬영할 수 있도록 한다.
또한, 전기로 본체(100) 내에는 복수의 열화상 카메라(200)가 설치되어 전기로 내 용강을 전체적으로 촬영할 수 있다.
전기로 본체(100) 내에서 스크랩의 용해 시 로벽과 접촉되는 부분 즉, 로벽의 내주면에서 가장 온도가 낮은 부분인 콜드 지역(Cold Zone)들이 발생하므로 복수의 열화상 카메라(200)로 로벽 내주면을 촬영하여 각 버너부(500)의 사이의 로벽에서 콜드 지역이 발생되는 지를 확인할 수 있도록 한다.
더 상세하게 도 2를 참고하면 열화상 카메라(200)는 전기로 본체(100)의 상부 측에서 일측에 위치되는 제1열화상 카메라(201)와 제1열화상 카메라(201)와 마주보는 제2열화상 카메라(202)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1열화상 카메라(201)는 용강의 표면 중 일부분과 전기로 본체(100)의 로벽 중 제2열화상 카메라(202)가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되고, 제2열화상 카메라(202)는 용강의 표면 중 나머지 부분과 전기로 본체(100)의 로벽 중 제1열화상 카메라(201)가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치된다.
또한, 제1열화상 카메라(201)와 제2열화상 카메라(202)는 로벽의 상부에서 용강의 표면까지의 로벽 높이 방향에서 로벽의 전체를 촬영할 수 있도록 위치되어 로벽의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
열화상 카메라(200)는 전기로 조업이 시작된 직후부터 스크랩의 용해 상태를 촬영하고 촬영된 영상을 용해율 연산부(210)로 전달한다.
용해율 연산부(210)는 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 계산한다.
용해율 연산부(210)는 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 실시간으로 계산한다.
스크랩의 평균온도, 즉, 용해되는 용강의 평균온도는 기설정된 용해율로 대응될 수 있다.
열화상 카메라(200)는 스크랩의 용해 시 용강의 표면 온도범위에 따라 각각 용강의 표면을 다른 색상으로 표시하고, 용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 용해율 연산부(210)는 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인할 수 있다.
또한, 용해율 연산부(210)는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인할 수 있다.
용해율 연산부(210)는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 더 정확하게 판단할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치는 전기로 본체(100) 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인부(220), 전력량 확인부(220)에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율 연산부(210)에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인부(230)를 더 포함할 수 있다.
상관관계 확인부(230)는 전력량 확인부(220)에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율 연산부(210)에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하고, 상관 관계를 데이터로 저장하여 제강 조업 시 스크랩의 용해율에 따라 전력을 효율적으로 투입할 수 있도록 한다.
즉, 상관관계 확인부(230)는 전기로 본체(100)로 실시간으로 투입되는 전력량과 이에 따른 스크랩 용해율과의 상관관계를 분석하여 스크랩 용해율에 따른 전력 투입 패턴을 설정한다.
그리고, 상관관계 확인부(230)는 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴을 설정한다.
또한, 상관관계 확인부(230)는 용해되는 스크랩의 전체 중량 대비 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴을 설정함으로써 더 효율적인 전력 투입 패턴을 설정할 수 있다.
전력 투입 제어부(240)는 상관관계 확인부(230)를 통해 설정된 전력 투입 패턴으로 전기로 제강 조업 시 스크랩의 용해율에 따라 전력 투입량을 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법을 도시한 전체 공정도이고, 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법은 열화상 카메라(200)로 전기로 본체(100) 내 용강을 실시간으로 촬영하는 촬영 단계(S2000), 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상을 통해 실시간으로 스크랩의 용해율을 계산하는 용해율 계산단계(S3000)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법은 촬영 단계 이전에 스크랩 추가 장입 전 전기로 루프를 여는 전기로 루프 오픈단계(S1000)를 더 포함할 수 있다.
전기로의 용해 1기 조업 후 스크랩을 추가 장입하기 전 전기로 루프를 열어 전기로의 상부 측에 위치되는 열화상 카메라(200)로 전기로 내의 용강을 촬영할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 열화상 카메라(200)로 찍은 용강의 상태를 예시한 사진이고, 도 4를 참고하면 보라색부분은 200℃±20℃의 용강온도 즉, 약 200℃의 온도를 표현하고, 청녹색부분은 400℃±20℃ 즉, 약 400℃온도의 용강온도를 표현하고, 녹색부분은 520±20℃ 즉, 약 520℃의 용강온도를 표현하고, 노란색부분은 20±20℃ 즉, 약 520℃의 용강온도를 표현하고, 적색부분과 적색부분에서 흰색부분은 850℃±20℃ 즉, 약 850℃온도의 용강온도 및 860℃±20℃ 즉, 약 860℃온도의 용강온도를 표현할 수 있다.
즉, 열화상 카메라(200)는 스크랩의 용해 시 용강의 표면 온도범위에 따라 각각 용강의 표면을 상기와 같이 다른 색상으로 표시하고, 용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 용해율 계산단계(S3000)는 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 열화상 카메라(200)로 찍은 용강의 상태를 예시한 다른 사진이고, 도 4를 참고하면 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해 상태를 판단할 수 있다.
도 5의 (a)는 1단계 용해율로 용해된 용강의 촬영 영상 중 하나를 예시한 것이고, 도 5의 (b)는 2단계 용해율로 용해된 용강의 촬영 영상 중 하나를 예시한 것이다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)를 참고하면 도 5의 (a)에는 미용해된 보라색 덩어어리가 일정 크기로 존재하는 반면, 도 5의 (b)에는 미용해된 보라색 덩어어리가 존재하지 않는 것으로 확인된다.
용해율 계산단계(S3000)는 영상 분석(Image analyzer) 기능이 삽입된 것으로 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에서 확인되는 바와 같이 보라색 덩어리를 미용해 상태로 판단하고, 보라색 덩어리의 크기 및 보라색 덩어리가 전체 면적에서 차지하는 비율또는 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 적색 덩어리의 크기 및 보라색 덩어리가 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해 상태를 판단한다.
즉, 용해율 계산단계(S3000)는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해 상태를 확인할 수 있다.
용해율 계산단계(S3000)는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 더 정확하게 판단할 수도 있다.
다시 도 3을 참고하면 스크랩 용해율 판단방법은 전기로 본체(100) 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인단계(S4000), 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율을 계산하는 단계에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인단계(S5000)를 더 포함할 수 있다.
상관관계 확인단계(S5000)는 전력량을 실시간으로 확인하는 단계에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율을 계산하는 단계에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하고, 상관 관계를 데이터로 저장하여 제강 조업 시 스크랩의 용해율에 따라 전력을 효율적으로 투입할 수 있도록 한다.
즉, 상관관계 확인단계(S5000)는 전기로 본체(100)로 실시간으로 투입되는 전력량과 이에 따른 스크랩 용해율과의 상관관계를 분석하여 스크랩 용해율에 따른 전력 투입 패턴을 설정한다.
그리고, 상관관계 확인단계(S5000)는 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴을 설정한다.
또한, 상관관계 확인단계(S5000)는 용해되는 스크랩의 전체 중량 대비 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴을 설정함으로써 더 효율적인 전력 투입 패턴을 설정할 수 있다.
한편, 하기의 본 발명에 따른 제강 조업 방법은 상관관계 확인단계를 통해 설정된 전력 투입 패턴으로 전기로 제강 조업 시 스크랩의 용해율에 따라 전력 투입량을 제어함을 밝혀둔다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이고, 도 6을 참고하면 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치 및 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치로 설정된 전력 투입 패턴으로 전기로 본체(100)에 전력 투입량을 제어하는 전력 투입 제어부(240)를 포함한다.
더 상세하게 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치는 열화상 카메라(200), 열화상 카메라(200)로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 용해율 연산부(210), 전력량 확인부(220), 상관관계 확인부(230), 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량으로 전기로 본체(100)에 전력을 실시간으로 투입하는 전력 투입 제어부(240)를 포함한다.
전력 투입 제어부(240)는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치에서 설정된 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴에 따라 전력 투입량을 제어한다
즉, 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량은 열화상 카메라(200), 용해율 연산부(210), 전력량 확인부(220), 상관관계 확인부(230)를 통해 실시간 스크랩 용해율의 변화에 따라 적합한 전력 투입 패턴에 따라 의해 설정된 데이터로 기저장된 전력 투입 패턴에 의한 것임을 밝혀둔다.
열화상 카메라(200), 용해율 연산부(210), 전력량 확인부(220), 상관관계 확인부(230)로 스크랩 용해율의 변화에 따라 적합한 전력 투입 패턴에 따라 의해 설정된 데이터를 생성하는 실시예는 상기한 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단장치의 실시예와 중복되므로 생략함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치는 전력 투입 제어부(240)로 상관관계 확인부(230)에서 설정된 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴에 따라 전력 투입량을 제어한다.
즉, 열화상 카메라(200)는 용강의 표면을 실시간으로 촬영하고, 용해율 연산부(210)는 열화상 카메라(200)로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하고, 이를 전력 투입 제어부(240)로 전달하고, 전력 투입 제어부(240)는 용해율 연산부(210)에서 전달받은 실시간 스크랩의 용해율을 통해 실시간으로 변화하는 각 용해율과 대응되는 전력량으로 전기로 본체(100)에 전력을 실시간으로 투입하게 된다.
제강 조업 제어부(400)는 용해율 연산부(210) 및 전기로 본체(100) 내로 스크랩을 추가 장입하는 스크랩 장입기기(300)와 연결되어 용해율 연산부(210)에서 확인되는 스크랩의 용해 상태에 따라 스크랩 장입기기(300)의 작동을 제어한다.
스크랩 장입기기(300)는 전기로 제강 조업에서 사용되는 공지의 스크랩 장입 기기로 전기로 본체(100) 내로 제강 조업 중 스크랩을 추가적으로 장입하는 것으로 공지된 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
즉, 제강 조업 제어부(400)는 스크랩의 용해율이 기설정된 용해율 이상인 경우 스크랩 장입기기(300)를 작동시켜 스크랩을 전기로 본체(100) 내로 추가 장입시킨다.
더 상세하게 제강 조업 제어부(400)는 1차 장입된 스크랩의 용해율이 80% 이상으로 용해된 것이 확인되면 스크랩 장입기기(300)를 작동시켜 스크랩을 전기로 본체(100) 내로 스크랩을 추가 장입시킨다.
열화상 카메라(200)는 전기로 본체(100) 내에서 스크랩이 용해되는 상황을 실시간으로 촬영하고, 용해율 연산부(210)는 열화상 카메라(200)로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하고, 이를 제강 조업 제어부(400)로 전달하며, 제강 조업 제어부(400)는 열화상 카메라(200)로부터 촬영된 영상을 실시간으로 전달받아 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인한다.
그리고, 제강 조업 제어부(400)는 스크랩의 용해율이 80%이상인 것을 확인하면 즉시 스크랩 장입기기(300)를 작동시켜 전기로 본체(100) 내로 스크랩을 추가 장입시킨다.
또한, 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예는 전기로 본체(100)의 로벽 둘레로 설치되는 복수의 버너부(500)를 더 포함할 수 있다.
버너부(500)는 전기로 본체(100)의 노벽에 설치된 버너 자켓에 결합됨에 의해 전기로스크 본체에 설치되며, 장입된 스크랩(scrap)을 예열 및 용해시키고 용강의 승온 효율을 증대시켜 전력 사용량을 감소시키는 역할을 하는 것으로 역할을 하는 것으로 전기로에 설치되는 공지의 버너로 더 상세한 설명을 생략함을 밝혀둔다.
복수의 버너부(500)는 제강 조업 제어부(400)에 연결되어 제강 조업 제어부(400)에 의해 작동이 제어된다.
제강 조업 제어부(400)는 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상을 실시간으로 전달받아 확인하고, 복수의 버너부(500) 중 로벽의 내주면에서 용강의 온도가 낮은 부분과 가장 근접한 버너부(500)를 작동시켜 용강 중 온도가 낮은 부분을 가열함으로써 용강이 전체적으로 균일하게 용해될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치의 일 실시예는 전기로 본체(100) 내로 산소를 취입하기 위한 산소 취입 랜스(600), 전기로 본체(100) 내로 승열을 위한 가탄제를 투입하기 위한 분탄 투입기기(700)를 더 포함한다.
산소 취입 랜스(600)와 분탄 투입기기(700)는 전기로 제강 조업에서 용강의 승열기를 위해 기존에 공지된 설비로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
산소 취입 랜스(600), 분탄 투입 기기는 제강 조업 제어부(400)에 연결되어 제강 조업 제어부(400)에 의해 작동이 제어된다.
제강 조업 제어부(400)는 스크랩의 용해율을 2단계로 기설정하고, 1단계의 기설정된 용해율에서 스크랩 장입 기기로 스크랩을 전기로 본체(100) 내로 추가 장입하고, 1단계의 기설정된 용해율보다 높은 기설정된 2단계 용해율에서 산소 취입 랜스(600)와 분탄 투입기기(700)를 작동시켜 전기로 본체(100) 내로 산소를 취입시키고, 가탄제를 투입하여 용상의 온도를 높이게 한다.
즉, 제강 조업 제어부(400)는 스크랩의 용해율이 95%이상인 경우 산소 취입 랜스(600)로 전기로 본체(100) 내로 산소를 취입시키고, 분탄 투입기기(700)를 통해 가탄제를 투입하여 슬래그를 포밍하고, 용강의 온도를 상승시키는 승열기가 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 제강 조업 제어부(400)는 열화상 카메라(200)로부터 촬영된 영상을 전달받아 용강의 온도가 목표한 출강온도에 도달하는 시점을 정확하고 신속하게 확인한다.
열화상 카메라(200)는 용강의 승열기 후 비접촉식으로 용강의 온도를 측정하며 용강을 지속적으로 촬영함으로써 용강의 온도변화를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
제강 조업 제어부(400)는 열화상 카메라(200)로부터 촬영된 영상을 통해 용강의 온도가 목표한 출강온도에 도달하는 시점이 확인되면 용강을 출강시키도록 한다.
열화상 카메라(200)는 상기 용강의 온도가 목표한 출강온도에 도달하는 시점을 정확하고 신속하게 확인하고, 이를 통해 출강 시점을 정확하게 판단할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 장치는 용강의 온도를 실시간으로 측정하고 출강온도에 도달하는 시점을 정확하게 판단하여 해당 출강온도에서 출강이 이루어지도록 함으로써 과도한 전력이 공급되는 것을 방지한다.
일 예로 전기로 조업에서 주원료와 부원료의 종류나 배합 등에 관계 없이 일정한 전력량을 기준으로 원료를 용해 또는 용융하고 있는 경우에서 장입된 원료가 비교적 용해하기 쉬운 원료 및 그 배합일 경우 설정 전력량을 모두 소비하기 전에 완전하게 원료가 용해 또는 용융해 버려도 전력이 공급되고 그 후에 용강의 출강이 이루어지기 때문에 과도한 전력량이 공급되어 용해 전력량의 loss(낭비)가 발생한다.
본 발명은 장입된 주원료와 부원료의 종류가 용해되기 쉬운 원료 및 그 배합일 경우에도 열화상 카메라(200)로 용강 온도를 실시간으로 측정함으로써 출강온도 도달 시점을 정확하게 확인하여 출강온도에 도달한 시점에서 용강을 출강시켜 과도한 전력량이 공급되어 용해 전력량의 loss(낭비)가 발생하는 것을 방지한다.
전기로 본체(100)의 출강구에는 출강구로 출강되는 용강의 온도를 측정하는 온도 측정용 프로브(800)가 구비되며, 온도 측정용 프로브(800)는 제강 조업 제어부(400)와 연결되어 제강 조업 제어부(400)로 측정된 용강의 온도를 전달한다.
제강 조업 제어부(400)는 용강의 온도가 목표 출강온도보다 낮은 경우, 전력투입을 추가로 투입하여 용강의 온도를 기설정된 온도로 유지될 수 있게 한다.
본 발명은 출강온도를 일정하게 유지하여 용강으로 제조되는 형강의 품질을 균일하게 유지할 수 있고, 제강 조업에서 에너지 효율을 극대화할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 7을 참고하면 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법은 열화상 카메라(200)로 전기로 본체 내 용강의 표면을 실시간으로 촬영하는 단계(S100), 열화상 카메라(200)로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 계산하여 확인하는 단계(S200), 실시간으로 확인하는 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량으로 전기로 본체에 전력을 실시간으로 투입하여 제강하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
제강하는 단계(S300)는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 설정된 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴에 따라 전력 투입량을 제어하여 스크랩을 용해시킨다.
즉, 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량은 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에 의해 설정되어 데이터로 기저장된다.
본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법은 전기로 본체로 실시간으로 투입되는 전력량과 이에 따른 스크랩 용해율과의 상관관계를 분석하여 스크랩 용해율에 따른 전력 투입 패턴을 설정한 것이며, 제강하는 단계(S300)는 본 발명에 따른 스크랩 용해율 판단방법에서 설정된 최적 스크랩 용해율에 적합한 전력 투입 패턴에 따라 전력 투입량을 제어함으로써 전력원단위 저감 및 조업 시간 단축을 단축함으로써 전기로 제강 조업의 효율성을 극대화하고, 회수율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법에서 제강하는 단계(S300)의 일 실시예를 도시한 전체 단계도이고, 도 8을 참고하면 제강하는 단계(S300)는 전기로 본체(100) 내의 용강을 열화상 카메라(200)로 촬영하는 제1열화상 카메라 촬영 과정(S310), 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 확인하는 제1용해율 확인과정(S320), 제1용해율 확인과정(S320)에서 확인된 스크랩의 용해율이 기설정된 1과정 용해율 이상인 경우 스크랩을 전기로 본체(100) 내로 추가 장입하는 스크랩 추가 장입과정(S330)을 포함한다.
제1열화상 카메라 촬영 과정(S310)은 전기로 본체(100) 내에서 스크랩이 용해되는 상황을 실시간으로 촬영하고, 제강 조업 제어부(400)는 열화상 카메라(200)로부터 촬영된 영상을 실시간으로 전달받아 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인한다.
그리고, 스크랩 추가 장입과정(S330)은 제1용해율 확인과정(S320)에서 스크랩의 용해율이 80%이상인 것이 확인되며 즉시 스크랩 장입기기(300)를 작동시켜 전기로 본체(100) 내로 스크랩을 추가 장입시킨다.
또한, 본 발명에 따른 전기로 제강 조업 방법의 일 실시예는 스크랩 추가 장입 과정 후 전기로 본체(100) 내의 용강을 열화상 카메라(200)로 촬영하는 제2열화상 카메라 촬영 과정(S340), 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 확인하는 제2용해율 확인과정(S350), 제2용해율 확인과정(S350)에서 확인된 스크랩의 용해율이 기설정된 2과정 용해율 이상인 경우 전기로 본체(100) 내에 산소를 취입하고, 가탄제를 투입하여 용강의 온도를 높이는 승열 과정(S360)을 더 포함할 수 있다.
제2열화상 카메라 촬영 과정(S340)은 전기로 본체(100) 내에서 스크랩이 용해되는 상황을 실시간으로 촬영하고, 제강 조업 제어부(400)는 열화상 카메라(200)로부터 촬영된 영상을 실시간으로 전달받아 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인한다.
승열 과정(S360)은 스크랩의 용해율이 95%이상인 경우 산소 취입 랜스(600)로 전기로 본체(100) 내로 산소를 취입시키고, 분탄 투입기기(700)를 통해 가탄제를 투입하여 슬래그를 포밍하고, 용강의 온도를 상승시키는 승열기가 이루어질 수 있도록 한다.
제강하는 단계(S300)는 승열 과정(S360) 후 전기로 본체(100) 내의 용강을 열화상 카메라(200)로 촬영하는 제3열화상 카메라 촬영과정(S370), 열화상 카메라(200)로 촬영된 영상으로 용강의 온도가 기설정된 목표 출강온도와 일치되는지를 확인하는 출강온도 확인과정(S380), 용강의 온도가 목표 출강온도와 일치되는 경우, 전기로 본체(100)의 출강시점임을 확인하고 전기로 본체(100)의 출강을 시작하는 출강과정(S390)을 더 포함할 수 있다.
제강하는 단계(S300)는 용해된 용강의 온도를 비접촉 방식인 열화상카메라에 의해 실시간 측정하고, 목표하는 출강온도에 도달했을 때 출강을 실시하도록 함으로써 출강시점을 정확하고 신속하게 판정하고 조업시간을 단축시킨다.
또한, 제강하는 단계(S300)는 용강의 온도 측정 시 사용되는 일회용 버너부(500)의 사용을 최소화함은 물론 과도한 전력 투입을 억제해 전력원단위의 저감하여 전기로 조업 시 비용을 크게 절감한다.
또한, 제강하는 단계(S300)는 출강과정(S390)을 통해 전기로의 출강을 시작하고, 온도 측정용 프로브(800)로 출강온도를 측정하는 출강온도 측정과정(S400); 및 온도 측정용 프로브(800)로 측정되는 용강의 온도가 목표 출강온도보다 낮은 경우, 전력투입을 추가로 투입하는 전력 투입과정(4310)을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 출강온도를 일정하게 유지하여 용강으로 제조되는 형강의 품질을 균일하게 유지할 수 있고, 제강 조업에서 에너지 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명은 전기로 제강 조업에서 스크랩을 용해시 스크랩의 용해상태를 열화상 카메라(200)로 실시간으로 확인하여 실시간으로 투입되는 전력량 대비 스크랩 용해율에 따른 전력 투입 패턴 변경을 통한 전력원단위 저감 및 조업 시간 단축을 단축함으로써 전기로 제강 조업의 효율성을 극대화하고, 회수율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열화상 카메라(200)를 이용하여 열간에서 노 내 관찰을 통해 동일 부위에 연속적인 스크랩 미용해 발생 여부에 대한 확인이 가능하고, 연속적인 미용해 발생은 WCP 수냉자켓 누수에 따른 미용해가 발생 된 것으로 판단할 수 있고 이에 따라 WCP 수냉자켓 누수 사전 조치가 가능하고, WCP 수냉자켓 누수 발생 시 신속한 대처로 조업 사고 발생 시 조업 손실을 최소화하며 열간에서 노 내 관찰을 통해 WCP 수냉자켓 누수를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 전기로 제강 조업에서 스크랩을 용해시 스크랩의 용해상태를 열화상 카메라(200)로 확인하여 스크랩의 추가 장입 시점을 정확하게 판단하고, 로내 부위별 스크랩 용해 상태를 정확하게 파악하여 버너와 랜스의 작동을 제어함으로써 전체적으로 스크랩을 균일 용해시키고 보조에너지의 투입 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 전기로 내 미용해 스크랩에 의한 산화성 개재물 형성, 산화성 슬래그 이월량 증가 억제하여 형강 표면 품질 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 미용해 스크랩 발생 시 다음 제강 조업에서 미용해 스크랩 제거를 위한 과열 조업을 방지하여 열간보수재의 수명을 향상시키며, 제강 조업의 균일성을 확보할 수 있으며 제강 조업에서 에너지 효율을 극대화하는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 전기로 본체
200 : 열화상 카메라
210 : 용해율 연산부 220 : 전력량 확인부
230 : 상관관계 확인부 240 : 전력 투입 제어부
300 : 스크랩 장입기기 400 : 제강 조업 제어부
500 : 버너부 600 : 산소 취입 랜스
700 : 분탄 투입기기 800 :온도 측정용 프로브
210 : 용해율 연산부 220 : 전력량 확인부
230 : 상관관계 확인부 240 : 전력 투입 제어부
300 : 스크랩 장입기기 400 : 제강 조업 제어부
500 : 버너부 600 : 산소 취입 랜스
700 : 분탄 투입기기 800 :온도 측정용 프로브
Claims (37)
- 전기로 본체 내에 스크랩의 용해 상태를 실시간으로 촬영하는 열화상 카메라; 및
상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 스크랩의 용해율을 계산하는 용해율 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 열화상 카메라는 상기 전기로 본체의 상부 측에서 일측에 위치되는 제1열화상 카메라와 상기 제1열화상 카메라와 마주보는 제2열화상 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1열화상 카메라는 용강의 표면 중 일부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제2열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되고, 상기 제2열화상 카메라는 용강의 표면 중 나머지 부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제1열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 1에 있어서,
용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 용해율 연산부는 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상에서 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 용해율 연산부는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 용해율 연산부는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인부, 상기 전력량 확인부에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 상기 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 상관관계 확인부는 상기 전력량 확인부에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하고, 상관 관계를 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단장치. - 열화상 카메라로 전기로 본체 내 용강을 실시간으로 촬영하는 촬영 단계; 및
상기 열화상 카메라로 촬영된 영상을 통해 실시간으로 스크랩의 용해율을 계산하는 용해율 계산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 촬영하는 단계 이전에 스크랩 추가 장입 전 전기로 루프를 여는 전기로 루프 오픈단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 청구항 9에 있어서,
용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 용해율 계산단계는 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 용해율 계산단계는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 용해율 계산단계는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인단계; 및
실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율을 계산하는 단계에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 청구항 14에 있어서,
상기 상관관계 확인단계는 전력량을 실시간으로 확인하는 단계에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 용해율을 계산하는 단계에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하고, 상관 관계를 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해율 판단방법. - 전기로 본체 내에 스크랩의 용해 상태를 확인하기 위한 열화상 카메라;
상기 전기로 본체 내로 스크랩을 추가 장입하는 스크랩 장입기기;
상기 열화상 카메라로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 용해율 연산부;
상기 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량으로 전기로 본체에 전력을 실시간으로 투입하는 전력 투입 제어부; 및
상기 용해율 연산부, 상기 스크랩 장입기기와 연결되어 상기 용해율 연산부에서 스크랩의 용해율을 확인하여 스크랩 장입기기의 작동을 제어하는 제강 조업 제어부를 포함하며,
상기 제강 조업 제어부는 스크랩의 용해율이 기설정된 1단계 용해율 이상인 경우 스크랩 장입기기를 작동시켜 스크랩을 전기로 본체 내로 추가 장입시키는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 열화상 카메라는 상기 전기로 본체의 상부 측에서 일측에 위치되는 제1열화상 카메라와 상기 제1열화상 카메라와 마주보는 제2열화상 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 17에 있어서,
상기 제1열화상 카메라는 용강의 표면 중 일부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제2열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되고, 상기 제2열화상 카메라는 용강의 표면 중 나머지 부분과 전기로 본체의 로벽 중 상기 제1열화상 카메라가 설치된 측의 일부분을 촬영할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 16에 있어서,
용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 용해율 연산부는 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상에서 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 용해율 연산부는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 19에 있어서,
상기 용해율 연산부는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하는 전력량 확인부, 상기 전력량 확인부에서 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 상기 용해율 연산부에서 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계를 확인하는 상관관계 확인부를 더 포함하며, 상기 전력 투입 제어부는 상기 상관관계 확인부에서 전력투입량과 스크랩의 용해율 간의 상관관계 데이터에 따른 전력 패턴에 의해 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 전기로 본체의 로벽 둘레로 설치되는 복수의 버너부를 더 포함하고,
상기 복수의 버너부는 상기 제강 조업 제어부에 연결되어 상기 제강 조업 제어부에 의해 작동이 제어되며,
상기 제강 조업 제어부는 열화상 카메라로 촬영된 영상을 실시간으로 전달받아 확인하고, 상기 복수의 버너부 중 로벽의 내주면에서 용강의 온도가 낮은 부분과 가장 근접한 버너부를 작동시켜 용강 중 온도가 낮은 부분을 가열하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 전기로 본체 내로 산소를 취입하기 위한 산소 취입 랜스; 및
상기 전기로 본체 내로 승열을 위한 가탄제를 투입하기 위한 분탄 투입기기를 더 포함하며,
상기 산소 취입 랜스, 상기 분탄 투입 기기는 상기 제강 조업 제어부에 연결되어 제강 조업 제어부에 의해 작동이 제어되고,
상기 제강 조업 제어부는 용강의 용해도를 2단계로 기설정하고, 1단계의 기설정된 용해도에서 상기 스크랩 장입 기기로 스크랩을 전기로 본체 내로 추가 장입하고, 1단계의 기설정된 용해도보다 높은 기설정된 2단계 용해도에서 상기 산소 취입 랜스와 상기 분탄 투입기기를 작동시켜 상기 전기로 본체 내로 산소를 취입시키고, 가탄제를 투입하여 용상의 온도를 높이는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 24에 있어서,
상기 열화상 카메라는 용강의 승열기 후 비접촉식으로 용강의 온도를 측정하며 용강을 지속적으로 촬영함으로써 용강의 온도변화를 실시간으로 확인하고,
상기 제강 조업 제어부는 상기 열화상 카메라로부터 촬영된 영상을 통해 용강의 온도가 목표한 출강온도에 도달하는 시점이 확인되면 용강을 출강시키는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 청구항 25에 있어서,
상기 전기로 본체의 출강구에는 출강구로 출강되는 용강의 온도를 측정하는 온도 측정용 프로브가 구비되며, 온도 측정용 프로브는 제강 조업 제어부와 연결되어 제강 조업 제어부로 측정된 용강의 온도를 전달하며,
상기 제강 조업 제어부는 용강의 온도가 목표 출강온도보다 낮은 경우, 전력투입을 추가로 투입하여 용강의 온도를 기설정된 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 장치. - 열화상 카메라로 전기로 본체 내 용강의 표면을 실시간으로 촬영하는 단계;
상기 열화상 카메라로부터 전달받은 영상을 통해 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계; 및
실시간으로 확인하는 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량으로 전기로 본체에 전력을 실시간으로 투입하여 제강하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 27에 있어서,
용강의 평균온도에 따른 용해율은 기설정되고, 상기 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계는 용강 표면의 전체 면적을 기준으로 한 각 색상 영역의 넓이를 통해 용강의 평균 온도를 계산하고, 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율로 스크랩의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 27에 있어서,
상기 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계는 전체 면적에서 서로 다른 색상으로 표현되는 복수의 부분에 대한 각 넓이를 전체 면적 대비하고, 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 용강의 용해율을 확인하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 28에 있어서,
상기 스크랩의 용해율을 실시간으로 확인하는 단계는 용강의 평균온도에 해당되는 기설정된 용해율과 스크랩의 용해율이 100%일 때 용강의 온도에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율 또는 용강의 미용해된 부분에 해당되는 색상이 용강 표면의 전체 면적에서 차지하는 비율로 설정되는 스크랩의 용해율에 대한 평균 용해율로 스크랩의 용해율을 계산하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 27에 있어서,
상기 제강 단계에서 스크랩의 용해율과 대응되는 기설정된 전력량은 열화상 카메라로 전기로 본체 내 용강을 실시간으로 촬영하고, 상기 열화상 카메라로 촬영된 영상을 통해 실시간으로 스크랩의 용해율을 계산하며, 상기 전기로 본체 내로 투입되는 전력량을 실시간으로 확인하고, 실시간으로 확인되는 전력 투입량과 실시간으로 확인되는 스크랩의 용해율 간의 상관관계에 따른 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 27에 있어서,
상기 제강 단계는,
상기 전기로 본체 내의 용강을 상기 열화상 카메라로 촬영하는 제1열화상 카메라 촬영 과정;
상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 용강의 용해도를 확인하는 제1용해도 확인과정; 및
상기 제1용해도 확인과정에서 확인된 용강의 용해도가 기설정된 용해도 이상인 경우 스크랩을 전기로 본체 내로 추가 장입하는 스크랩 추가 장입과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 32에 있어서,
상기 스크랩 추가 장입과정은 상기 제1용해도 확인과정에서 스크랩의 용해도가 80%이상인 것이 확인되면 상기 전기로 본체 내로 스크랩을 추가 장입하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 32에 있어서,
상기 제강 단계는,
상기 스크랩 추가 장입 과정 후 전기로 본체 내의 용강을 열화상 카메라로 촬영하는 제2열화상 카메라 촬영 과정;
상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 용강의 용해도를 확인하는 제2용해도 확인과정;
상기 제2용해도 확인과정에서 확인된 용강의 용해도가 기설정된 2과정 용해도 이상인 경우 상기 전기로 본체 내에 산소를 취입하고, 가탄제를 투입하여 용강의 온도를 높이는 승열 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 34에 있어서,
상기 승열과정은 용강의 용해도가 95%이상인 경우 상기 산소 취입 랜스로 상기 전기로 본체 내로 산소를 취입시키고, 상기 분탄 투입기기를 통해 가탄제를 투입하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 34에 있어서,
상기 제강 단계는,
상기 승열 과정 후 상기 전기로 본체 내의 용강을 열화상 카메라로 촬영하는 제3열화상 카메라 촬영과정;
상기 열화상 카메라로 촬영된 영상으로 용강의 온도가 기설정된 목표 출강온도와 일치되는지를 확인하는 출강온도 확인과정; 및
상기 용강의 온도가 목표 출강온도와 일치되는 경우, 상기 전기로 본체의 출강시점임을 확인하고 전기로 본체의 출강을 시작하는 출강과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법. - 청구항 36에 있어서,
상기 제강 단계는,
상기 출강과정을 통해 전기로의 출강을 시작하고, 온도 측정용 프로브로 출강온도를 측정하는 출강온도 측정과정; 및 상기 온도 측정용 프로브로 측정되는 용강의 온도가 목표 출강온도보다 낮은 경우, 전력투입을 추가로 투입하는 전력투입과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강 조업 방법.
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