KR20240044991A - Heating System and Method Of Electric Furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전기로의 보열시스템은, 하나 이상의 냉각수 유동파이프와, 각 냉각수 유동파이프에 구비되고, 상기 냉각수 유동파이프의 내부 온도를 감지하여 온도센싱값을 생성하는 온도센서를 포함하며, 전기로 측벽의 기 설정된 위치마다 구비되는 복수 개의 수냉패널, 상기 냉각수 유동파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유닛 및 각 온도센서에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하여 모니터링을 수행하고, 수신된 온도센싱값을 기반으로 상기 냉각수 공급유닛을 통한 냉각수 공급 유량을 제어함에 따라 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하는 제어부를 포함한다.The heat preservation system for an electric furnace according to the present invention includes one or more coolant flow pipes and a temperature sensor provided in each coolant flow pipe, which senses the internal temperature of the coolant flow pipe and generates a temperature sensing value, and a side wall of the electric furnace. Monitoring is performed by receiving temperature sensing values generated by a plurality of water cooling panels provided at each preset location, a cooling water supply unit that supplies cooling water to the cooling water flow pipe, and each temperature sensor, and based on the received temperature sensing values. It includes a control unit that maintains the thickness of the slag contained in the melting furnace inside the electric furnace within a preset thickness range by controlling the flow rate of cooling water supplied through the cooling water supply unit.
Description
본 발명은 전기로의 보열시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating system and method for an electric furnace.
제철 산업의 철강 소재 생산 공정은 크게 광석을 주원료로 사용하는 고로-전로 생산 체계와, 생산된 철강소재를 활용하여 제품화한 후 회수/재활용되는 스크랩(Scrap)을 주원료로 사용하는 전기로 생산 체계로 구분할 수 있다.The steel material production process in the steel industry is largely divided into a blast furnace-converter production system that uses ore as the main raw material, and an electric furnace production system that uses scrap as the main raw material that is recovered/recycled after commercializing the produced steel materials. can be distinguished.
이 중 전기로는 전기 에너지를 통해 아크 방전을 발생시켜 생긴 고온의 아크열을 통해 스크랩을 용해시키는 설비이다.Among these, the electric furnace is a facility that melts scrap through high-temperature arc heat generated by generating an arc discharge through electrical energy.
다만, 전기로는 조업 과정에서 발생하는 고온의 용강과, 지속적으로 발생하는 고온의 아크열 및 복사열이 스크랩 뿐만 아니라 전기로 자체에도 열충격을 가하게 된다.However, in electric furnaces, the high-temperature molten steel generated during the operation process and the high-temperature arc heat and radiant heat that are continuously generated cause thermal shock not only to the scrap but also to the electric furnace itself.
이를 위해 일반적으로 전기로 내부, 즉 로내에는 내화물과 그 내화물이 열에 의해 침식, 용해되지 않도록 냉각하기 위한 수냉 패널을 설치하여 설비를 보호하고 있다.For this purpose, the inside of the electric furnace, that is, the furnace, is generally installed with a water cooling panel to cool the refractory material and the refractory material so that it does not erode or dissolve due to heat to protect the equipment.
이와 같은 수냉 패널 설비는 기본적으로 하나의 파이프 라인으로 패널을 만들고, 내부에 냉각수를 유동시켜 냉각시키는 메커니즘을 가진다. 또한 경우에 따라 효과적인 단열을 위해 내화물이 잘 유지될 수 있도록 로내 방향쪽 파이프 외관에 슬래그 캡쳐를 설치하기도 한다.This type of water-cooled panel equipment basically makes a panel with a single pipeline and has a mechanism to cool it by flowing coolant inside it. In addition, in some cases, slag capture is installed on the exterior of the pipe toward the inside of the furnace to ensure that the refractory material is well maintained for effective insulation.
하지만, 스크랩 용해 과정, 특히 3상 교류형 전기로에서는 아크 편향으로 인해 로내 용강에 상대적으로 고온인 영역(Hot Zone, 이하 핫 존)과 저온인 영역(Cold Zone, 이하 콜드 존)이 발생한다.However, in the scrap melting process, especially in a three-phase alternating current electric furnace, a relatively high temperature area (Hot Zone, hereinafter referred to as Hot Zone) and a relatively low temperature area (Cold Zone, hereinafter referred to as Cold Zone) are generated in the molten steel within the furnace due to arc deflection.
이로 인해 로내 핫 존에 속한 내화물 영역은 열충격에 의한 침식이 가속되어 열전달이 가속화되고, 그 결과 로내 고열이 냉각 패널에 직접 전달되어 열에 의한 패널 손상을 야기하게 된다.As a result, the refractory area in the hot zone within the furnace undergoes accelerated erosion due to thermal shock, accelerating heat transfer, and as a result, the high heat within the furnace is transferred directly to the cooling panel, causing panel damage due to heat.
이는 단순한 전기로 설비 고장에 그치는 것이 아니라, 수분의 용강 침투로 인한 버블링(Bubbling)의 발생, 나아가 용강 외부 유출 등에 의한 조업 사고로까지 이어질 가능성이 있다.This is not just a simple failure of the electric furnace equipment, but can also lead to bubbling caused by moisture infiltrating the molten steel and even an operation accident due to leakage of the molten steel to the outside.
이를 예방하기 위해 기존의 전기로는 수냉 패널의 냉각수 출구 부분에 온도 측정 센서를 부착하여, 과열에 의한 수냉 패널 손상이 발생하기 직전에 냉각수가 세팅된 임계 온도 도달 시 송전을 중단하여 사고를 방지하는 시스템을 운용하였다. To prevent this, a temperature measurement sensor is attached to the coolant outlet of the water-cooled panel in the existing electric furnace, and when the coolant reaches a set critical temperature just before damage to the water-cooled panel due to overheating, power transmission is stopped to prevent accidents. was operated.
하지만, 이와 같은 운용 방식 수냉 패널의 출구 온도 측정 방식으로 인한 과열 인식 시간 지연, 조업을 완전히 중단함에 따른 총체적 손실 발생, 과열에 의한 설비 부분적 손상 발생에 따른 수냉패널 및 설비의 수명 단축 등 다양한 문제를 야기하게 된다.However, this operation method causes various problems such as delay in overheating recognition time due to the outlet temperature measurement method of the water cooling panel, total loss due to complete cessation of operation, and shortening of the lifespan of the water cooling panel and equipment due to partial damage to the equipment due to overheating. It causes.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method to solve these problems is required.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 단순 냉각 패널 출구 온도 탐지 방식이 아닌, 로내 용강의 용해 거동을 탐지하여 로내 온도 변화에 따라 과대/과소 냉각이 이루어지지 않도록 냉각수 순환 방식을 개선하고, 로내 내화재인 슬래그의 두께를 유지함에 따라 최적화된 보열 환경을 유지할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention made to solve the problems of the prior art described above. Rather than a simple cooling panel outlet temperature detection method, the present invention detects the dissolution behavior of the molten steel in the furnace and uses coolant to prevent over/under cooling according to temperature changes in the furnace. The purpose is to improve the circulation method and maintain an optimized heat preservation environment by maintaining the thickness of slag, a refractory material in the furnace.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로의 보열시스템은, 하나 이상의 냉각수 유동파이프와, 각 냉각수 유동파이프에 구비되고, 상기 냉각수 유동파이프의 내부 온도를 감지하여 온도센싱값을 생성하는 온도센서를 포함하며, 전기로 측벽의 기 설정된 위치마다 구비되는 복수 개의 수냉패널, 상기 냉각수 유동파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유닛 및 각 온도센서에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하여 모니터링을 수행하고, 수신된 온도센싱값을 기반으로 상기 냉각수 공급유닛을 통한 냉각수 공급 유량을 제어함에 따라 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하는 제어부를 포함한다.The heat retention system for an electric furnace of the present invention for achieving the above object includes one or more coolant flow pipes and a temperature sensor provided in each coolant flow pipe and generating a temperature sensing value by detecting the internal temperature of the coolant flow pipe. It includes a plurality of water cooling panels provided at preset positions on the side wall of the electric furnace, a cooling water supply unit that supplies cooling water to the cooling water flow pipe, and monitoring by receiving temperature sensing values generated by each temperature sensor. It includes a control unit that maintains the thickness of the slag contained in the melting furnace inside the electric furnace within a preset thickness range by controlling the flow rate of coolant supplied through the coolant supply unit based on the temperature sensing value.
이때 상기 수냉패널은, 전기로의 측벽에서 로내 방향에 위치되는 하나 이상의 내측 냉각수 유동파이프 및 전기로의 측벽에서 외벽 방향에 위치되어 상기 내측 냉각수 유동파이프와 이중 구조를 형성하는 하나 이상의 외측 냉각수 유동파이프를 포함할 수 있다.At this time, the water cooling panel includes one or more inner coolant flow pipes located in the direction inside the furnace from the side wall of the electric furnace and one or more outer coolant flow pipes located in the direction from the side wall of the electric furnace to the outer wall to form a dual structure with the inner coolant flow pipe. can do.
그리고 상기 내측 냉각수 유동파이프 및 상기 외측 냉각수 유동파이프는 서로 다른 높이를 가지도록 교차 구비될 수 있다.Additionally, the inner coolant flow pipe and the outer coolant flow pipe may be provided to cross each other to have different heights.
또한 상기 온도센서는 상기 내측 냉각수 유동파이프의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다.Additionally, the temperature sensor may be disposed along the longitudinal direction of the inner coolant flow pipe.
특히 상기 온도센서는 상기 내측 냉각수 유동파이프 내주면의 로내 방향에 구비될 수 있다.In particular, the temperature sensor may be provided on the inner peripheral surface of the inner coolant flow pipe in the furnace direction.
그리고 상기 제어부는, 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 경우, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 적게 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어할 수 있다.In addition, when the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water-cooling panel is below the preset normal range, the control unit adjusts the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water-cooling panel to the preset standard supply amount. The coolant supply unit can be controlled to reduce the cooling water to a smaller level.
한편 상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되며, 이와 같은 경우 상기 제어부는, 임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수에 비례하여, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어할 수 있다.Meanwhile, the water cooling panel is equipped with a plurality of temperature sensors, and in this case, the control unit determines that the temperature sensing value is below the preset normal range among the temperature sensing values received from the plurality of temperature sensors provided in any water cooling panel. The coolant supply unit can be controlled to reduce the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel in proportion to the number of temperature sensors.
더불어 상기 제어부는, 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 경우, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 많게 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어할 수 있다.In addition, when the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel exceeds the preset normal range, the control unit adjusts the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel to the preset value. The coolant supply unit can be controlled to increase the coolant supply amount to more than the standard supply amount.
또한 상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되며, 이와 같은 경우 상기 제어부는, 임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수에 비례하여, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어할 수 있다.In addition, the water cooling panel is provided with a plurality of temperature sensors, and in this case, the control unit detects a temperature that is determined to exceed a preset normal range among the temperature sensing values received from the plurality of temperature sensors provided in any water cooling panel. The coolant supply unit can be controlled to increase the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel in proportion to the number of temperature sensors having a value.
그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기로의 보열방법은, 전기로 측벽의 기 설정된 위치마다 구비된 복수 개의 수냉패널에 구비되는 냉각수 유동파이프에 설치된 온도센서가 상기 냉각수 유동파이프의 온도를 감지하여 온도센싱값을 생성하는 (a)단계, 제어부가 상기 (a)단계에서 각 수냉패널의 상기 온도센서에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하는 (b)단계 및 상기 제어부가 상기 (b)단계에서 수신한 온도센싱값을 기반으로, 상기 냉각수 유동파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유닛을 통한 냉각수 공급 유량을 제어함에 따라 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하는 (c)단계를 포함한다.In the electric furnace heat preservation method of the present invention to achieve the above object, a temperature sensor installed in the coolant flow pipe provided in a plurality of water cooling panels provided at each preset position on the side wall of the electric furnace detects the temperature of the coolant flow pipe. Step (a) of generating a temperature sensing value, Step (b) of the control unit receiving the temperature sensing value generated by the temperature sensor of each water cooling panel in step (a), and Step (b) of the control unit receiving the temperature sensing value generated by the temperature sensor of each water cooling panel in step (a). Based on the temperature sensing value received from the ( Includes step c).
이때 상기 (c)단계는, 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값과 기 설정된 정상범위를 비교 판단하는 (c-1)단계, 상기 (c-1)단계에 의해 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위 미만인 것으로 판단하는 (c-2a)단계 및 상기 제어부가 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 적게 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는 (c-3a)단계를 포함할 수 있다.At this time, the step (c) is a step (c-1) in which the control unit compares and determines the temperature sensing value received from a temperature sensor provided in an arbitrary water cooling panel and a preset normal range. Step (c-2a) in which the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel is below a preset normal range, and the control unit determines that the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is It may include a step (c-3a) of controlling the coolant supply unit to reduce the supply flow rate to less than a preset standard supply amount.
여기서 상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되고, 이와 같은 경우 상기 (c-2a)단계는, 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수를 기산하며, 상기 (c-3a)단계는, 상기 (c-2a)단계에서 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 것으로 기산된 온도센서의 개수에 비례하여 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어할 수 있다.Here, the water cooling panel is equipped with a plurality of temperature sensors, and in this case, step (c-2a) is performed when the control unit selects a preset normal range among the temperature sensing values received from the plurality of temperature sensors provided in any water cooling panel. The number of temperature sensors having a temperature sensing value determined to be below is calculated, and in step (c-3a), the number of temperature sensors having a temperature sensing value determined to be below the normal range preset in step (c-2a) is calculated. The coolant supply unit can be controlled to reduce the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel in proportion to the number of temperature sensors.
또한 상기 (c)단계는, 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값과 기 설정된 정상범위를 비교 판단하는 (c-1)단계, 상기 (c-1)단계에 의해 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단하는 (c-2b)단계 및 상기 제어부가 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 많게 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는 (c-3b)단계를 포함할 수 있다.In addition, the step (c) is a step (c-1) in which the control unit compares and determines a temperature sensing value received from a temperature sensor provided in an arbitrary water cooling panel and a preset normal range. Step (c-2b) in which the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel exceeds a preset normal range, and the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in the water cooling panel exceeds the preset normal range, and the control unit It may include a step (c-3b) of controlling the coolant supply unit to increase the coolant supply flow rate to more than a preset standard supply amount.
여기서 상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되고, 상기 (c-2b)단계는, 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수를 기산하며, 상기 (c-3b)단계는, 상기 (c-2b)단계에서 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 것으로 기산된 온도센서의 개수에 비례하여 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어할 수 있다.Here, the water-cooling panel is equipped with a plurality of temperature sensors, and in step (c-2b), the control unit detects that among the temperature sensing values received from the plurality of temperature sensors provided in any water-cooling panel that exceeds a preset normal range. The number of temperature sensors having a temperature sensing value determined to be as high as possible is calculated, and in step (c-3b), the number of temperature sensors having a temperature sensing value determined to exceed the normal range preset in step (c-2b) is calculated. The coolant supply unit can be controlled to increase the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel in proportion to the number of temperature sensors installed.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전기로의 보열시스템 및 방법은, 실시간 조업 과정에서 발생하는 과열/과냉 현상에 대해 수냉패널의 온도 센싱 데이터 정보를 기반으로, 냉각수 공급 유량을 유동적으로 제어함에 따라 로내 슬래그의 최적 두께를 유지함으로써 최적의 단열/보열 성능을 유지할 수 있는 장점을 가진다.The electric furnace heating system and method of the present invention to solve the above-described problems dynamically controls the cooling water supply flow rate based on temperature sensing data information of the water cooling panel for overheating/subcooling phenomena that occur during real-time operation. It has the advantage of maintaining optimal insulation/heating performance by maintaining the optimal thickness of the slag in the furnace.
또한 이와 더불어 본 발명은 전기로 설비의 열충격에 의한 손상을 최소화하여 설비의 수명을 증대시킬 수 있다.In addition, the present invention can increase the lifespan of electric furnace equipment by minimizing damage caused by thermal shock.
그리고 본 발명은 보열 성능을 극대화함에 따라 조업 중 발생하는 슬래그를 단열재로써 유지할 수 있어 열에너지 손실을 최소화함에 따라 유지보수 비용을 감소시킬 수 있으며, 즉각적인 온도 안정화를 통해 조업 시 수냉패널 손상으로 인해 발생할 수 있는 추가 피해들을 최소화하여 조업 안정성을 증대시킬 수 있다.In addition, by maximizing thermal insulation performance, the present invention can maintain slag generated during operation as an insulating material, thereby minimizing heat energy loss and reducing maintenance costs. In addition, immediate temperature stabilization reduces the risk of damage to the water cooling panel during operation. Operational stability can be increased by minimizing additional damage.
더 나아가 본 발명은 실시간 모니터링한 온도 데이터를 기반으로 온도 분포 패널을 가시화하여 조업 중 용해 거동을 탐지하는 용해 거동 센싱이 가능하며, 이를 통해 조업 중에는 보기 어려운 로내 내부 용해 거동 현황을 인지하여 더욱 효과적인 조업 운용을 가능하도록 한다.Furthermore, the present invention enables sensing of dissolution behavior to detect dissolution behavior during operation by visualizing a temperature distribution panel based on real-time monitored temperature data. Through this, the status of dissolution behavior inside the furnace, which is difficult to see during operation, is recognized, enabling more effective operation. Make operation possible.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템에 있어서, 수냉패널이 전기로 측벽에 설치된 모습을 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템에 있어서, 수냉패널에 설치된 온도센서의 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법의 전체 알고리즘을 순서도로 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법의 각 과정을 나타낸 도면; 및
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법에 있어서, 온도센싱값에 따라 수행되는 세부 과정들을 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a heat preservation system for an electric furnace according to an embodiment of the present invention;
Figures 2 and 3 are diagrams showing a water cooling panel installed on the side wall of an electric furnace in the electric furnace heat preservation system according to an embodiment of the present invention;
Figures 4 and 5 are diagrams showing a temperature sensor installed on a water cooling panel in an electric furnace heat preservation system according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a flowchart showing the entire algorithm of the heat preservation method for an electric furnace according to an embodiment of the present invention;
Figure 7 is a diagram showing each process of the heat preservation method for an electric furnace according to an embodiment of the present invention; and
Figures 8 and 9 are diagrams showing detailed processes performed according to temperature sensing values in the heat preservation method of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.In this specification, when a component (or region, layer, portion, etc.) is referred to as being “on,” “connected to,” or “coupled to” another component, it is directly placed/on the other component. This means that they can be connected/combined or a third component can be placed between them.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.Like reference numerals refer to like elements. Additionally, in the drawings, the thickness, proportions, and dimensions of components are exaggerated for effective explanation of technical content.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.“And/or” includes all combinations of one or more that the associated configurations may define.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.Additionally, terms such as “below,” “on the lower side,” “above,” and “on the upper side” are used to describe the relationship between the components shown in the drawings. The above terms are relative concepts and are explained based on the direction indicated in the drawings.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.Unless otherwise defined, all terms (including technical terms and scientific terms) used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and unless interpreted in an idealized or overly formal sense, are explicitly defined herein. do.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms such as “include” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but do not include one or more other features, numbers, or steps. , it should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a heat preservation system for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템은 수냉패널(100), 냉각수 공급유닛(300) 및 제어부(200)를 포함한다.As shown in Figure 1, the heat preservation system for an electric furnace according to an embodiment of the present invention includes a water cooling panel 100, a cooling water supply unit 300, and a control unit 200.
수냉패널(100)은 전기로 측벽의 기 설정된 위치마다 구비되어 냉각을 수행하며, 하나 이상의 냉각수 유동파이프(110, 120)와, 각 냉각수 유동파이프(110, 120)에 구비되고, 냉각수 유동파이프(110, 120)의 내부 온도를 감지하여 온도센싱값을 생성하는 온도센서(111)를 포함한다.The water cooling panel 100 is provided at each preset position on the side wall of the electric furnace to perform cooling, and is provided in one or more coolant flow pipes 110 and 120 and each coolant flow pipe 110 and 120, and coolant flow pipe ( It includes a temperature sensor 111 that senses the internal temperature of 110, 120) and generates a temperature sensing value.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템에 있어서, 수냉패널(100)이 전기로 측벽에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.Figures 2 and 3 are diagrams showing the water cooling panel 100 installed on the side wall of the electric furnace in the electric furnace heat preservation system according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 수냉패널(100)은 전기로의 측벽(100에서 로내 방향에 위치되는 하나 이상의 내측 냉각수 유동파이프(110)와, 전기로의 측벽(10)에서 외벽 방향에 위치되어 내측 냉각수 유동파이프(110)와 이중 구조를 형성하는 하나 이상의 외측 냉각수 유동파이프(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the water cooling panel 100 of this embodiment includes one or more inner coolant flow pipes 110 located in the furnace direction on the side wall 100 of the electric furnace, and an outer wall on the side wall 10 of the electric furnace. It may include an inner coolant flow pipe 110 and one or more outer coolant flow pipes 120 that are positioned in the direction to form a dual structure.
즉 본 실시예에서 수냉패널(100)은 로내 방향쪽의 내측 냉각수 유동파이프(110)가 슬래그 캡쳐의 역할을 수행하여 로내 열충격에 1차적으로 접하고, 내부의 슬래그를 냉각시켜 슬래그 융점(약 1200˚ 미만) 이하로 유지되도록 한다.That is, in this embodiment, the water cooling panel 100 has an inner coolant flow pipe 110 on the inside direction of the furnace, which primarily comes into contact with thermal shock within the furnace by playing the role of a slag capturer, and cools the slag inside to the slag melting point (about 1200°). below).
또한 외측 냉각수 유동파이프(120)는 내측 냉각수 유동파이프(110)에 비해 상대적으로 열 하중이 적지만, 만일의 사태에 대한 설비 보호 목적으로 운용될 수 있다.In addition, the outer coolant flow pipe 120 has a relatively lower thermal load than the inner coolant flow pipe 110, but can be operated for the purpose of protecting equipment against emergencies.
더불어 내측 냉각수 유동파이프(110) 및 외측 냉각수 유동파이프(120)는 서로 다른 높이를 가지도록 교차 구비될 수 있으며, 이는 내측 냉각수 유동파이프(110)의 사이사이에 외측 냉각수 유동파이프(120)가 위치되도록 하여 냉각 효율을 보다 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.In addition, the inner coolant flow pipe 110 and the outer coolant flow pipe 120 may be provided alternately to have different heights, which means that the outer coolant flow pipe 120 is located between the inner coolant flow pipes 110. This is to ensure that cooling efficiency can be increased as much as possible.
그리고 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열시스템에 있어서, 수냉패널(100)에 설치된 온도센서(111)의 모습을 나타낸 도면이다.4 and 5 are diagrams showing the temperature sensor 111 installed on the water cooling panel 100 in the electric furnace heat preservation system according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 온도센서(111)는 복수 개가 내측 냉각수 유동파이프(110)의 길이 방향, 즉 내측 냉각수 유동파이프(110) 내 냉각수 유동 경로를 따라 배치될 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5 , a plurality of temperature sensors 111 may be disposed in the longitudinal direction of the inner coolant flow pipe 110, that is, along the coolant flow path within the inner coolant flow pipe 110.
특히 본 실시예에서 온도센서(111)는 내측 냉각수 유동파이프(110) 내주면의 로내 방향에 구비되며, 이는 온도센서(111)에 의한 로내 온도 감지를 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 동시에 온도센서(111)를 보호할 수 있도록 하기 위한 것이다.In particular, in this embodiment, the temperature sensor 111 is provided in the furnace direction on the inner peripheral surface of the inner coolant flow pipe 110, which enables efficient detection of the temperature in the furnace by the temperature sensor 111 and at the same time, the temperature sensor 111 ) is intended to protect the
다시 도 1을 참조하면, 냉각수 공급유닛(300)은 이상과 같은 냉각수 유동파이프(110, 120)에 냉각수를 공급하도록 구비된다. 냉각수 공급유닛(300)은 내측 냉각수 유동파이프(110) 및 외측 냉각수 유동파이프(120)에 유동되는 냉각수의 공급량을 조절하도록 유량밸브를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the coolant supply unit 300 is provided to supply coolant to the coolant flow pipes 110 and 120 as described above. The coolant supply unit 300 may include a flow valve to adjust the supply amount of coolant flowing to the inner coolant flow pipe 110 and the outer coolant flow pipe 120.
그리고 제어부(200)는 각 온도센서(111)에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하여 모니터링을 수행하고, 수신된 온도센싱값을 기반으로 냉각수 공급유닛(300)을 통한 냉각수 공급 유량을 제어하도록 구비된다.And the control unit 200 is equipped to receive and monitor the temperature sensing value generated by each temperature sensor 111 and control the coolant supply flow rate through the coolant supply unit 300 based on the received temperature sensing value. do.
이에 따라 제어부(200)는 로내 온도 변화에 따라 과대/과소 냉각을 지양하도록 수냉패널(100)에 유동되는 냉각수 순환을 개선하여 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하도록 함에 따라 최적의 보열 상태를 유지할 수 있도록 한다.Accordingly, the control unit 200 improves the circulation of the cooling water flowing through the water-cooled panel 100 to avoid excessive/undercooling according to temperature changes within the furnace to maintain the thickness of the slag contained in the melting furnace within the electric furnace within a preset thickness range. This ensures that optimal thermal insulation is maintained.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법의 전체 알고리즘을 순서도로 나타낸 도면으로, 제어부(200)의 운용 알고리즘은 다음과 같은 방식으로 이루어질 수 있다.Figure 6 is a flow chart showing the overall algorithm of the heat preservation method for an electric furnace according to an embodiment of the present invention, and the operation algorithm of the control unit 200 can be performed in the following manner.
먼저, 수냉패널(100)의 내측 냉각수 유동파이프(110)에 구비된 각 온도센서(111)는 내측 냉각수 유동파이프(110)의 온도를 감지하여 온도센싱값을 생성한다. 이와 같은 과정은 전기로에 설치된 복수 개의 수냉패널(100)에 구비된 모든 온도센서(111)에서 이루어질 수 있다.First, each temperature sensor 111 provided in the inner coolant flow pipe 110 of the water cooling panel 100 detects the temperature of the inner coolant flow pipe 110 and generates a temperature sensing value. This process can be performed in all temperature sensors 111 provided in the plurality of water cooling panels 100 installed in the electric furnace.
그리고 제어부(200)는 각 온도센서(111)로부터 측정된 온도센싱값을 수신하게 되며, 이를 통해 조업 상태를 판단하게 된다.And the control unit 200 receives the temperature sensing value measured from each temperature sensor 111, and determines the operating status through this.
구체적으로, 제어부(200)는 1차적으로 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위인지를 판단한다.Specifically, the control unit 200 primarily determines whether the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 provided in any water cooling panel 100 is within a preset normal range.
이에 따라 각 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위인 것으로 판단된 경우, 현재 정상 조업 중인 것으로 판단하며, 냉각수 공급유닛(300)에 의한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량으로 유지한다.Accordingly, if the temperature sensing value received from each temperature sensor 111 is determined to be within the preset normal range, it is determined that normal operation is currently in progress, and the coolant supply flow rate by the coolant supply unit 300 is adjusted to the preset standard supply amount. maintain
이후 지속적으로 온도센서(111)의 온도센싱값을 통한 제어부(200)의 모니터링 과정이 수행될 수 있다.Afterwards, the monitoring process of the control unit 200 through the temperature sensing value of the temperature sensor 111 may be continuously performed.
다만, 각 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위이 아닌 것으로 판단된 경우, 제어부(200)는 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과하였는지, 또는 기 설정된 정상범위 미만인지를 판단하게 된다.However, when it is determined that the temperature sensing value received from each temperature sensor 111 is not within the preset normal range, the control unit 200 determines whether the temperature sensing value exceeds the preset normal range or is below the preset normal range. You will judge.
이에 따라 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 경우에는, 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 많게 증가시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 제어한다.Accordingly, when it is determined that the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 provided in any water cooling panel 100 exceeds the preset normal range, the coolant flow pipe provided in the water cooling panel 100 ( The coolant supply unit 300 is controlled to increase the coolant supply flow rate to 110, 120) above the preset standard supply amount.
이때 제어부(200)는, 임의의 수냉패널(100)에 구비된 복수 개의 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수를 기산하고, 기산된 온도센서(111)의 개수에 비례하여, 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 증가시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.At this time, the control unit 200 selects a temperature sensor 111 having a temperature sensing value determined to exceed a preset normal range among the temperature sensing values received from a plurality of temperature sensors 111 provided in an arbitrary water cooling panel 100. ) is calculated, and in proportion to the calculated number of temperature sensors 111, the coolant supply unit ( 300) can be controlled more precisely.
즉 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수가 적을수록 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량의 증가량은 적어지며, 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수가 많아질수록 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량의 증가량은 많아질 수 있다.That is, as the number of temperature sensors 111 with temperature sensing values determined to exceed the preset normal range decreases, the amount of coolant supply flow rate to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100 increases. decreases, and as the number of temperature sensors 111 with temperature sensing values determined to exceed the preset normal range increases, the coolant for the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100 increases. The increase in supply flow rate can be large.
한편 제어부(200)는 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 미만인 것으로 판단된 경우, 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 적게 감소시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 제어한다.Meanwhile, when the control unit 200 determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 provided in any water cooling panel 100 is less than the preset normal range, the control unit 200 controls the flow of coolant provided in the water cooling panel 100. The coolant supply unit 300 is controlled to reduce the coolant supply flow rate to the pipes 110 and 120 to less than the preset standard supply amount.
이때 제어부(200)는, 임의의 수냉패널(100)에 구비된 복수 개의 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위 미만인 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수를 기산하고, 기산된 온도센서(111)의 개수에 비례하여, 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 감소시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.At this time, the control unit 200 selects the temperature sensor 111 having a temperature sensing value determined to be below a preset normal range among the temperature sensing values received from a plurality of temperature sensors 111 provided in an arbitrary water cooling panel 100. The coolant supply unit 300 calculates the number and reduces the coolant supply flow rate to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100 in proportion to the calculated number of temperature sensors 111. can be controlled more precisely.
즉 기 설정된 정상범위 미만인 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수가 적을수록 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량의 감소량은 적어지며, 기 설정된 정상범위 미만인 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수가 많아질수록 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량의 감소량은 많아질 수 있다.That is, the smaller the number of temperature sensors 111 with temperature sensing values determined to be below the preset normal range, the smaller the amount of reduction in the coolant supply flow rate to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100. As the number of temperature sensors 111 with temperature sensing values determined to be below the preset normal range increases, the amount of coolant supply flow rate to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100 decreases. can increase.
이상의 과정과 같이 본 발명은 로내 온도 변화에 따라 과대/과소 냉각을 지양하도록 수냉패널(100)에 유동되는 냉각수 순환을 개선하여 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하도록 함에 따라, 최적의 보열 상태를 유지할 수 있다.As in the above process, the present invention improves the circulation of the cooling water flowing through the water-cooled panel 100 to avoid excessive/undercooling according to temperature changes within the furnace, so as to maintain the thickness of the slag contained in the melting furnace inside the electric furnace within a preset thickness range. As a result, the optimal heat preservation condition can be maintained.
이하에서는, 이상과 같은 전기로의 보열시스템의 알고리즘에 기반한 전기로의 보열방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a heat preservation method for an electric furnace based on the algorithm of the electric furnace heat preservation system described above will be described.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram showing each process of the heat preservation method for an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법은 (a)단계 내지 (c)단계를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the heat preservation method of an electric furnace according to an embodiment of the present invention may include steps (a) to (c).
(a)단계는, 전기로 측벽(10)의 기 설정된 위치마다 구비된 복수 개의 수냉패널(100)에 구비되는 냉각수 유동파이프(110, 120)에 설치된 온도센서(111)가, 냉각수 유동파이프(110, 120)의 온도를 감지하여 온도센싱값을 생성하는 과정이다.In step (a), the temperature sensor 111 installed on the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the plurality of water cooling panels 100 provided at each preset position of the electric furnace side wall 10 is connected to the coolant flow pipe ( This is a process of generating a temperature sensing value by detecting the temperature of 110, 120).
본 과정은 전술한 바와 같이. 전기로에 설치된 복수 개의 수냉패널(100)에 구비된 모든 온도센서(111)에서 이루어질 수 있다.This process is as described above. This can be done in all temperature sensors 111 provided in the plurality of water cooling panels 100 installed in the electric furnace.
그리고 (b)단계에서는, 제어부(200)가 (a)단계에서 각 수냉패널(100)의 온도센서(111)에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하게 된다.And in step (b), the control unit 200 receives the temperature sensing value generated by the temperature sensor 111 of each water cooling panel 100 in step (a).
이에 따라 (c)단계에서는, 제어부(200)가 (b)단계에서 수신한 온도센싱값을 기반으로, 냉각수 유동파이프(110, 120)에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유닛(300)을 통한 냉각수 공급 유량을 제어함에 따라, 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하는 과정이 이루어진다.Accordingly, in step (c), the control unit 200 supplies coolant through the coolant supply unit 300, which supplies coolant to the coolant flow pipes 110 and 120, based on the temperature sensing value received in step (b). By controlling the flow rate, a process is carried out to maintain the thickness of the slag contained in the melting furnace inside the electric furnace within a preset thickness range.
즉 (c)단계에서는, 제어부(200)가 (b)단계에서 수신한 온도센싱값의 수치에 따라 냉각수 공급유닛(300)의 제어 방식이 결정될 수 있다.That is, in step (c), the control method of the coolant supply unit 300 may be determined according to the value of the temperature sensing value received by the control unit 200 in step (b).
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 보열방법에 있어서, 온도센싱값에 따라 수행되는 세부 과정들을 나타낸 도면이다.Figures 8 and 9 are diagrams showing detailed processes performed according to temperature sensing values in the heat preservation method of an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
먼저 도 8에 도시된 바와 같이, (c)단계는 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위 미만인 경우의 제어방법인 (c-1)단계 내지 (c-3a)단계를 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 8, step (c) may include steps (c-1) to (c-3a), which are control methods when the temperature sensing value received from the temperature sensor is below the preset normal range. there is.
(c-1)단계는, 제어부(200)가 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값과 기 설정된 정상범위를 비교 판단하는 과정이다.Step (c-1) is a process in which the control unit 200 compares and determines the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 provided in the water cooling panel 100 and a preset normal range.
그리고 (c-2a)단계에서는, (c-1)단계에 의해 제어부(200)가 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위 미만인 것으로 판단하게 된다.And in step (c-2a), the control unit 200 determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 provided in any water cooling panel 100 in step (c-1) is below the preset normal range. You will judge.
이에 따라 (c-3a)단계에서 제어부(200)는, 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 적게 감소시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 제어하게 된다.Accordingly, in step (c-3a), the control unit 200 operates the coolant supply unit to reduce the coolant supply flow rate to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100 to less than the preset standard supply amount. (300) is controlled.
특히 본 실시예에서 온도센서(111)는 복수 개가 구비되므로, (c-2a)단계에서는 제어부(200)가 임의의 수냉패널(100)에 구비된 복수 개의 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수를 기산하게 된다.In particular, since a plurality of temperature sensors 111 are provided in this embodiment, in step (c-2a), the control unit 200 senses the temperature received from a plurality of temperature sensors 111 provided in any water cooling panel 100. Among the values, the number of temperature sensors 111 whose temperature sensing value is determined to be below the preset normal range is calculated.
결과적으로 (c-3a)단계에서 제어부(200)는 (c-2a)단계에서 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 것으로 기산된 온도센서(111)의 개수에 비례하여 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 감소시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 제어할 수 있다.As a result, in step (c-3a), the control unit 200 controls the water cooling panel in proportion to the number of temperature sensors 111 calculated to have a temperature sensing value determined to be below the preset normal range in step (c-2a). The coolant supply unit 300 can be controlled to reduce the flow rate of coolant supplied to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in (100).
다음으로 도 9에 도시된 바와 같이, (c)단계는 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과한 경우의 제어방법인 (c-1)단계 내지 (c-3a)단계를 포함할 수 있다.Next, as shown in FIG. 9, step (c) is a control method of steps (c-1) to (c-3a) when the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 exceeds the preset normal range. ) may include steps.
(c-1)단계는, 제어부(200)가 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값과 기 설정된 정상범위를 비교 판단하는 과정이다.Step (c-1) is a process in which the control unit 200 compares and determines the temperature sensing value received from the temperature sensor 111 provided in the water cooling panel 100 and a preset normal range.
그리고 (c-2b)단계에서는, (c-1)단계에 의해 제어부(200)가 임의의 수냉패널(100)에 구비된 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단하게 된다.And in step (c-2b), the temperature sensing value received by the control unit 200 from the temperature sensor 111 provided in the water cooling panel 100 in step (c-1) exceeds the preset normal range. It is judged that it was done.
이에 따라 (c-3b)단계에서 제어부(200)는, 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 많게 증가시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 제어하게 된다.Accordingly, in step (c-3b), the control unit 200 operates the coolant supply unit to increase the coolant supply flow rate to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100 to more than the preset standard supply amount. (300) is controlled.
특히 본 실시예에서 온도센서(111)는 복수 개가 구비되므로, (c-2b)단계에서는 제어부(200)가 임의의 수냉패널(100)에 구비된 복수 개의 온도센서(111)로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서(111)의 개수를 기산하게 된다.In particular, since a plurality of temperature sensors 111 are provided in this embodiment, in step (c-2b), the control unit 200 senses the temperature received from a plurality of temperature sensors 111 provided in any water cooling panel 100. Among the values, the number of temperature sensors 111 whose temperature sensing value is determined to exceed the preset normal range is calculated.
결과적으로 (c-3b)단계에서 제어부(200)는 (c-2b)단계에서 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 것으로 기산된 온도센서(111)의 개수에 비례하여 해당 수냉패널(100)에 구비된 냉각수 유동파이프(110, 120)에 대한 냉각수 공급 유량을 증가시키도록 냉각수 공급유닛(300)을 제어할 수 있다.As a result, in step (c-3b), the control unit 200 responds in proportion to the number of temperature sensors 111 calculated to have a temperature sensing value determined to exceed the normal range set in step (c-2b). The coolant supply unit 300 can be controlled to increase the flow rate of coolant supplied to the coolant flow pipes 110 and 120 provided in the water cooling panel 100.
이와 같이 본 발명은 전기로의 실시간 조업 과정에서 발생하는 과열/과냉 현상에 대해 수냉패널(100)의 온도 센싱 데이터 정보를 기반으로 냉각수 공급 유량을 유동적으로 제어함에 따라, 로내 슬래그의 최적 두께를 유지함으로써 최적의 단열/보열 성능을 유지할 수 있으며, 또한 이와 더불어 전기로 설비의 열충격에 의한 손상을 최소화하여 설비의 수명을 증대시킬 수 있다.In this way, the present invention flexibly controls the cooling water supply flow rate based on the temperature sensing data information of the water cooling panel 100 to deal with overheating/subcooling phenomena that occur during real-time operation of the electric furnace, thereby maintaining the optimal thickness of the slag in the furnace. Optimal insulation/insulating performance can be maintained, and damage caused by thermal shock to electric furnace equipment can be minimized to increase the lifespan of the equipment.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been examined, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the embodiments described above without departing from the spirit or scope thereof is recognized by those skilled in the art. It is self-evident to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative and not restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
10: 전기로 측벽
100: 수냉패널
110: 내측 냉각수 유동파이프
111: 온도센서
120: 외측 냉각수 유동파이프
200: 제어부
300: 냉각수 공급유닛10: Furnace side wall
100: Water cooling panel
110: Inner coolant flow pipe
111: Temperature sensor
120: External coolant flow pipe
200: control unit
300: Cooling water supply unit
Claims (14)
상기 냉각수 유동파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유닛; 및
각 온도센서에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하여 모니터링을 수행하고, 수신된 온도센싱값을 기반으로 상기 냉각수 공급유닛을 통한 냉각수 공급 유량을 제어함에 따라 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하는 제어부;
를 포함하는,
전기로의 보열시스템.It includes one or more coolant flow pipes, a temperature sensor provided in each coolant flow pipe and detects the internal temperature of the coolant flow pipe to generate a temperature sensing value, and a plurality of water cooling provided at preset positions on the side wall of the electric furnace. panel;
a coolant supply unit supplying coolant to the coolant flow pipe; and
Monitoring is performed by receiving the temperature sensing value generated by each temperature sensor, and the thickness of the slag contained in the melting furnace inside the electric furnace is controlled by controlling the coolant supply flow rate through the coolant supply unit based on the received temperature sensing value. A control unit that maintains the thickness within a preset range;
Including,
Electric furnace heating system.
상기 수냉패널은,
전기로의 측벽에서 로내 방향에 위치되는 하나 이상의 내측 냉각수 유동파이프; 및
전기로의 측벽에서 외벽 방향에 위치되어 상기 내측 냉각수 유동파이프와 이중 구조를 형성하는 하나 이상의 외측 냉각수 유동파이프;
를 포함하는,
전기로의 보열시스템.According to paragraph 1,
The water cooling panel is,
One or more inner coolant flow pipes located on the side wall of the electric furnace in the furnace direction; and
One or more outer coolant flow pipes located in the direction from the side wall to the outer wall of the electric furnace and forming a dual structure with the inner coolant flow pipe;
Including,
Electric furnace heating system.
상기 내측 냉각수 유동파이프 및 상기 외측 냉각수 유동파이프는 서로 다른 높이를 가지도록 교차 구비되는,
전기로의 보열시스템.According to paragraph 2,
The inner coolant flow pipe and the outer coolant flow pipe are provided crosswise to have different heights,
Electric furnace heating system.
상기 온도센서는 상기 내측 냉각수 유동파이프의 길이 방향을 따라 배치되는,
전기로의 보열시스템.According to paragraph 2,
The temperature sensor is disposed along the longitudinal direction of the inner coolant flow pipe,
Electric furnace heating system.
상기 온도센서는 상기 내측 냉각수 유동파이프 내주면의 로내 방향에 구비되는,
전기로의 보열시스템.According to paragraph 4,
The temperature sensor is provided in the furnace direction on the inner peripheral surface of the inner coolant flow pipe,
Electric furnace heating system.
상기 제어부는,
임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 경우, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 적게 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는,
전기로의 보열시스템.According to paragraph 1,
The control unit,
If the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel is determined to be below the preset normal range, the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is reduced to less than the preset standard supply amount. Controlling the coolant supply unit,
Electric furnace heating system.
상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되며,
상기 제어부는,
임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수에 비례하여, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는,
전기로의 보열시스템.According to clause 6,
The water cooling panel is provided with a plurality of temperature sensors,
The control unit,
Among the temperature sensing values received from a plurality of temperature sensors provided in any water cooling panel, in proportion to the number of temperature sensors with temperature sensing values determined to be below the preset normal range, the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is Controlling the coolant supply unit to reduce the coolant supply flow rate,
Electric furnace heating system.
상기 제어부는,
임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 경우, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 많게 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는,
전기로의 보열시스템.According to paragraph 1,
The control unit,
If the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel is determined to exceed the preset normal range, the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is increased to more than the preset standard supply amount. Controlling the coolant supply unit to
Electric furnace heating system.
상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되며,
상기 제어부는,
임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수에 비례하여, 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는,
전기로의 보열시스템.
According to clause 8,
The water cooling panel is provided with a plurality of temperature sensors,
The control unit,
Among the temperature sensing values received from a plurality of temperature sensors provided in any water cooling panel, the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is proportional to the number of temperature sensors having a temperature sensing value determined to exceed the preset normal range. Controlling the coolant supply unit to increase the coolant supply flow rate to
Electric furnace heating system.
제어부가 상기 (a)단계에서 각 수냉패널의 상기 온도센서에 의해 생성된 온도센싱값을 수신하는 (b)단계; 및
상기 제어부가 상기 (b)단계에서 수신한 온도센싱값을 기반으로, 상기 냉각수 유동파이프에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급유닛을 통한 냉각수 공급 유량을 제어함에 따라 전기로 내부의 용해로에 수용된 슬래그의 두께를 기 설정된 두께 범위로 유지하는 (c)단계;
를 포함하는,
전기로의 보열방법.Step (a) in which a temperature sensor installed in a coolant flow pipe provided in a plurality of water cooling panels provided at preset positions on the side wall of the electric furnace detects the temperature of the coolant flow pipe and generates a temperature sensing value;
Step (b) where the control unit receives the temperature sensing value generated by the temperature sensor of each water cooling panel in step (a); and
Based on the temperature sensing value received in step (b), the control unit controls the flow rate of coolant supplied through the coolant supply unit that supplies coolant to the coolant flow pipe, thereby adjusting the thickness of the slag contained in the melting furnace inside the electric furnace. Step (c) maintaining the thickness within a preset range;
Including,
Heat preservation method for electric furnace.
상기 (c)단계는,
상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값과 기 설정된 정상범위를 비교 판단하는 (c-1)단계;
상기 (c-1)단계에 의해 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위 미만인 것으로 판단하는 (c-2a)단계; 및
상기 제어부가 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 적게 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는 (c-3a)단계;
를 포함하는,
전기로의 보열방법.According to clause 10,
In step (c),
Step (c-1) in which the control unit compares and determines a temperature sensing value received from a temperature sensor provided in an arbitrary water cooling panel and a preset normal range;
Step (c-2a) in which the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel in step (c-1) is below a preset normal range; and
A step (c-3a) in which the control unit controls the coolant supply unit to reduce the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel to less than a preset standard supply amount;
Including,
Heat preservation method for electric furnace.
상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되고,
상기 (c-2a)단계는,
상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수를 기산하며,
상기 (c-3a)단계는,
상기 (c-2a)단계에서 기 설정된 정상범위 미만으로 판단된 온도센싱값을 가지는 것으로 기산된 온도센서의 개수에 비례하여 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 감소시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는,
전기로의 보열방법.According to clause 11,
The water cooling panel is provided with a plurality of temperature sensors,
In step (c-2a),
The control unit calculates the number of temperature sensors having a temperature sensing value determined to be below a preset normal range among the temperature sensing values received from a plurality of temperature sensors provided in an arbitrary water cooling panel,
In step (c-3a),
In step (c-2a), the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is reduced in proportion to the number of temperature sensors calculated to have a temperature sensing value determined to be below the preset normal range. Controlling the coolant supply unit,
Heat preservation method for electric furnace.
상기 (c)단계는,
상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값과 기 설정된 정상범위를 비교 판단하는 (c-1)단계;
상기 (c-1)단계에 의해 상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 온도센서로부터 수신된 온도센싱값이 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단하는 (c-2b)단계; 및
상기 제어부가 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 기 설정된 기준공급량보다 많게 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는 (c-3b)단계;
를 포함하는,
전기로의 보열방법.According to clause 10,
In step (c),
Step (c-1) in which the control unit compares and determines a temperature sensing value received from a temperature sensor provided in an arbitrary water cooling panel and a preset normal range;
Step (c-2b) in which the control unit determines that the temperature sensing value received from the temperature sensor provided in any water cooling panel in step (c-1) exceeds a preset normal range; and
A step (c-3b) in which the control unit controls the coolant supply unit to increase the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel to more than a preset standard supply amount;
Including,
Heat preservation method for electric furnace.
상기 수냉패널에는 복수 개의 온도센서가 구비되고,
상기 (c-2b)단계는,
상기 제어부가 임의의 수냉패널에 구비된 복수 개의 온도센서로부터 수신된 온도센싱값 중 기 설정된 정상범위를 초과하는 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 온도센서의 개수를 기산하며,
상기 (c-3b)단계는,
상기 (c-2b)단계에서 기 설정된 정상범위를 초과한 것으로 판단된 온도센싱값을 가지는 것으로 기산된 온도센서의 개수에 비례하여 해당 수냉패널에 구비된 냉각수 유동파이프에 대한 냉각수 공급 유량을 증가시키도록 상기 냉각수 공급유닛을 제어하는,
전기로의 보열방법.According to clause 13,
The water cooling panel is provided with a plurality of temperature sensors,
In step (c-2b),
The control unit calculates the number of temperature sensors having temperature sensing values determined to exceed a preset normal range among the temperature sensing values received from a plurality of temperature sensors provided in any water cooling panel,
In step (c-3b),
In step (c-2b), the coolant supply flow rate to the coolant flow pipe provided in the water cooling panel is increased in proportion to the number of temperature sensors calculated to have a temperature sensing value determined to exceed the preset normal range. Controlling the coolant supply unit so as to
Heat preservation method for electric furnace.
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| KR1020220124675A KR20240044991A (en) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | Heating System and Method Of Electric Furnace |
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2022
- 2022-09-29 KR KR1020220124675A patent/KR20240044991A/en unknown
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