KR20200065671A - 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간으로 고로 출선구의 용선 온도를 측정할 수 있는 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치는 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 촬영부, 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 촬영부의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하는 계산부를 포함할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법은 촬영부가 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 단계, 온도 측정부가 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하는 단계, 계산부가 상기 촬영부의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하여 실시간 용선 온도로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

고로 출선구의 용선 온도 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING BLAST FURNACE TEMPERATURE}
본 발명은 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
고로의 용선 온도는 고로의 노열 관리를 위해서 측정해야할 중요한 정보이다. 일반적으로 용선온도는 편의적으로 탕도에서 측정하고 있으며, 해당 출선구의 개공직후에는 식어 있는 탕도의 온도 회복을 위해서 약 1시간 이상 경과후 수동으로 측정하고 있었다. 이와 같이 수동으로 용선의 온도를 측정하게 되면 1시간 이상 간격이 있으며 그동안 용선의 온도 변화를 알 수 없으며 탕도에서 측정하는 용선온도는 탕도에서 희석되어 실시간 변동성을 알 수 없다. 실시간 용선온도를 측정하기 위해 출선구로부터 출선되는 용선의 줄기를 대상으로 고온계(Pyrometer)를 이용하여 온도를 측정할 수 있으나, 생취 및 공취의 스플래쉬 발생시 용선과 함께 분출된 가스 성분에 의한 왜란의 영향으로 일관된 용선온도 측정이 불가능한 문제점이 있다.
일본 공개특허공보 제2007-002306호 일본 공개특허공보 제2013-160627호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실시간으로 고로 출선구의 용선 온도를 측정할 수 있는 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치 및 방법이 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치는 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 촬영부, 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 촬영부의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하는 계산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법은 촬영부가 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 단계, 온도 측정부가 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하는 단계, 계산부가 상기 촬영부의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하여 실시간 용선 온도로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실제 용선 온도를 정확하게 측정하여 실시간 노열을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 고로 출선구의 용선을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
도 5a는 종래의 용선 온도 측정 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치의 용선 온도 측정 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치(100)는 촬영부(110), 온도 측정부(120) 및 계산부(130)를 포함할 수 있다.
촬영부(110)는 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하여 용선 형상 정보를 획득할 수 있다.
온도 측정부(120)는 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하여 용선의 온도 정보를 획득할 수 있다. 이때, 생취 및 공취의 스플래쉬 발생시 용선과 함께 분출된 가스 성분에 의한 왜란의 영향으로 일관된 용선온도 측정이 어려울 수 있다.
계산부(130)는 촬영부(110)의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 온도 측정부(120)에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하여 실시간 용선 온도로 출력할 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 고로 출선구의 용선을 나타내는 도면이다.
보다 상세하게는 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 촬영부(110)에 의해 출선 개시 이후부터 폐공시까지 고로의 출선구의 용선 형상 정보이며, 도 2a는 촬영부(110)에 의해 촬영된 정상적인 고로 출선구의 용선 형상 정보인 반면, 도 2b 및 도 2c는 개공 직후 초기 용선 출선시 또는 폐공 직전의 출선 말기의 용선 형상 정보이다.
도 5a는 종래의 용선 온도 측정 그래프이다.
도 5a를 참조하면, 개공 직후 초기 용선 출선시 또는 폐공 직전의 출선 말기에 온도가 비정상적으로 높게 상승하고, 이때의 용선 형상 정보를 살펴보면 스플래쉬(splash)가 발생하였음을 알 수 있다.
이는 용선의 온도가 상승했다기보다는 생취 및 공취의 스플래쉬 발생시 용선과 함께 분출된 가스 성분이 대기중에서 용선온도보다 높게 측정되고 이것이 온도 측정부(120)의 용선 온도 측정에 영향을 주어 용선온도가 마치 높게 상승한 것처럼 왜란 효과를 주게 된 것이다.
이와 같은 용선의 참값에서 벗어난 값을 측정치로 제공하게 되면 실제로는 높지 않은 노열을 높은 상태로 오인하게 되어 노열 자동 제어에 본 결과치가 반영될 경우 비정상적으로 노열을 하강시키거나 노열이 일정하게 유지되지 않고 급변동하게 되는 원인이 될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저 촬영부(110)와 온도 측정부(120)가 각각 동일한 고로 출선구의 용선을 촬영하거나 온도를 측정할 수 있다(S1, S5)
온도 측정부(120)가 정상적인 조건에서 온도 측정을 진행하도록 하고 이는 온도 측정부(120)에서 수신되는 적외선 성분의 신호강도(Signal Intensity)가 기준 이상이 되는 상황에서 진행되도록 한다(S6). 그리고 동시에 촬영부(110)의 고속 카메라는 출선되는 용선의 형상을 감지하여 용선의 경계선의 변동성으로부터 스플래쉬 상태 여부를 검출한다.
이후, 계산부(130)는 촬영부(110)로부터의 용선 형상 정보가 스플래쉬에 해당하지 않으면(S2,S3), 즉, 용선의 신호강도가 기준 이상이고 용선의 고속카메라 영상으로부터 스플래쉬 상태가 감지 않지 않으면 측정된 온도값은 필터링하여 최종 온도값으로 산출된다. 더하여, 용선 형상 정보에 기초하여 용선의 출선 속도, 출선 각도, 출선 직경, 슬래그 비율 등을 계산할 수 있다.
촬영부(110)로부터의 용선 형상 정보가 스플래쉬에 해당되거나(S3), 신호강도가 기준이하이면(S7), 이는 가스성분에 의한 비정상적인 온도 상승 또는 용선이 일시적으로 주변 장애물로 가려지면 참값으로 측정되지 못하므로 이때는 측정된 값을 필터링시에 용선 온도값 계산에 반영하지 않도록 한다. 이를 통하여 비정상적인 온도 측정값은 소거되고, 정상적인 조건에서만 온도를 측정하도록 할 수 있다.
측정되는 온도값은 환경적인 영향에 의한 오차를 감소시키기 위하여 필터링을 적용할 수 있다(S8).
도 4를 참조하면, 계산부(130)는 다시 한번 더 비정상적인 요인들을 제거하여 정확한 실시간 용선온도를 측정한다. 즉, 전체 매초 단위로 온도 측정부(120)에서 측정되는 온도값들을 연속으로 저장해두고 이들 측정된 온도값을 높고 낮은 순서로 정렬하여, 예를 들어 상위 그리고 하위의 1/4을 제외하여 중간 1/2부분만을 평균화하여 이동 평균선(Moving average)를 구한다. 그리고 그 다음 1초에 온도 측정부(120)에서 온도 측정치가 측정되면 저장되어 있던 전체 N개의 온도값중에서 가장 오래된 온도값 하나를 삭제하여 항상 최신의 N개 이내의 온도 측정값을 유지하도록 한다. 이와 같은 방법으로 비정상적으로 높거나 낮은 온도 측정치를 제거하고 중간값의 평균을 취하도록 할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치의 용선 온도 측정 그래프이다.
도 5b를 참조하면, 도 5a에 도시된 종래의 스플래쉬 발생시 측정된 온도값이 반영된 용선 온도에 대비하여 안정적이고 오차가 적은 용선온도를 실시간으로 측정할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고속영상촬영에 의한 용선의 형상정보로부터 생취 및 공취 등의 스플래쉬 현상을 감지하고 이와 온도 측정부를 연동하여 온도를 측정하여, 스플래쉬시에 발생하는 용선 주변의 고온 가스에 의한 용선 온도 측정 왜란을 제거하고 실제 용선 온도를 정확하게 측정하여 실시간 노열을 정확하게 측정할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치
110: 촬영부
120: 온도 측정부
130: 계산부

Claims (7)

  1. 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 촬영부;
    상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
    상기 촬영부의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하는 계산부
    를 포함하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 고속 카메라로 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계산부는 상기 촬영부의 의해 촬영된 용성 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 해당 시점의 측정 온도값을 배제하고, 측정 온도값의 평균값을 실시간 용선 온도로 출력하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 계산부는 측정 온도값의 시계열 배열 중 사전에 설정된 비율의 상위 및 하위 측정 온도값을 제외하고, 측정 온도값의 평균값을 실시간 용선 온도로 출력하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 장치.
  5. 촬영부가 고로의 출선구로 분출되는 용선을 촬영하는 단계;
    온도 측정부가 상기 고로의 출선구로 분출되는 용선의 온도를 측정하는 단계; 및
    계산부가 상기 촬영부의 의해 촬영된 용선 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도값의 오차를 보정하여 실시간 용선 온도로 출력하는 단계
    를 포함하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실시간 용선 온도로 출력하는 단계는
    상기 계산부가 상기 촬영부의 의해 촬영된 용성 형상 정보가 사전에 설정된 스플래쉬(splash)에 해당되면 해당 시점의 측정 온도값을 배제하고, 측정 온도값의 평균값을 실시간 용선 온도로 출력하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실시간 용선 온도로 출력하는 단계는
    상기 계산부가 측정 온도값의 시계열 배열 중 사전에 설정된 비율의 상위 및 하위 측정 온도값을 제외하고, 측정 온도값의 평균값을 실시간 용선 온도로 출력하는 고로 출선구의 용선 온도 측정 방법.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005326204A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Nippon Steel Corp 高炉出銑温度測定方法
JP2007002306A (ja) 2005-06-24 2007-01-11 Nippon Steel Corp 高炉出銑流速測定方法、出銑流速測定装置、及び出銑量測定方法
JP2007248148A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Nippon Steel Corp 高炉出銑温度測定システム、高炉出銑温度測定方法、及びコンピュータプログラム
KR20120044751A (ko) * 2010-10-28 2012-05-08 재단법인 포항산업과학연구원 철강공업로 조업 모니터링 방법 및 장치
JP2013160627A (ja) 2012-02-03 2013-08-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal 高炉出銑温度測定方法、高炉出銑温度測定システム、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
KR101867715B1 (ko) * 2016-12-12 2018-06-14 주식회사 포스코 고로 출선구 온도 측정 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005326204A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Nippon Steel Corp 高炉出銑温度測定方法
JP2007002306A (ja) 2005-06-24 2007-01-11 Nippon Steel Corp 高炉出銑流速測定方法、出銑流速測定装置、及び出銑量測定方法
JP2007248148A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Nippon Steel Corp 高炉出銑温度測定システム、高炉出銑温度測定方法、及びコンピュータプログラム
KR20120044751A (ko) * 2010-10-28 2012-05-08 재단법인 포항산업과학연구원 철강공업로 조업 모니터링 방법 및 장치
JP2013160627A (ja) 2012-02-03 2013-08-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal 高炉出銑温度測定方法、高炉出銑温度測定システム、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
KR101867715B1 (ko) * 2016-12-12 2018-06-14 주식회사 포스코 고로 출선구 온도 측정 장치

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