KR930009967B1 - 용광로작동의 연속제어 방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용광로작동의 연속제어 방법과 그 장치

제 1 도는 본 발명에 따른 장치의 개략도.

제 2 도와 제 3 도는 본 발명 장치의 부분 상세도.

제 4 도는 여러 표본채취 오리피스에 대한 연속작용상태을 보인 다이아그램.

제 5 도는 가스 표본채취와 분석시켄스를 보인 흐름도.

제 6 도는 표본채취와 압력측정 시켄스를 보인 흐름도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

F : 용광로 T : 오리피스

C : 컴퓨터 G : 가스분석장치

P : 압력감지기 A : 자동장치

1 : 도관 2 : 가스회로망

6 : 가스분석장치 10 : 분석표본채취도관

14 : 매니폴드 17 : 필터

20, 24 : 삼방밸브 26 : 필터

110 : 표본채취도관 111 : 주도관

본 발명은 용광로의 작동을 제어하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

종래 최적의 생산량을 얻고 용광로내에 여러원소를 주입하는 것을 정확히 조절함으로서 생산된 금속의 조성과 품질을 조절할 수 있도록 하기 위하여 용광로의 작동조건을 알아야 하는 것이 중요한 것으로 알려져있다. 따라서, 산화철의 환원진행 상태를 추론하기 위하여 용광로내의 가스조성을 알아보는 것이 중요하다. 또한, 용광로내부의 압력조건이 알려져야 하고 그 온도상태에 관한 데이타가 용광로 주입구를 통하여 연속적으로 주입되는 코오크스의 양을 조절하는데 이용되어야한다. 이러한 정보를 취득하기 위하여 여러가지 시도가 있었다.

용광로내에 원광투입과 동시에 수직탐지 또는 시험을 위한 튜우브르 수직으로 하강시켜 가스의 압력 온도 및 분석이 탐지되었다. 그러나 이러한 탐지방법은 시험과정중에만 유효할 뿐이며 정상작동중에는 실시할 수 없었다. 더우기 이러한 방법은 원광투입후 비교적 짧은 용광로의 작동시간, 즉 수시간정도의 시간에만 정보를 제공하는 파괴시험이 수반된다.

탐지 또는 시험은 예를들어 용광로의 상부 2/3 높이의 위치와 같은 용광로의 어느 주어진 높이에서 튜우브에 의하여 이루어졌다. 이러한 튜우브는 수주일 동안 측정이 가능하도록 하고, 특히 온도측정에 사용되었다.

또한 용광로 내부의 반경방향에서 수평으로 탐지할 수 있었다. 이러한 탐지방법은 투입된 원광에 대하여 순간적인 방법으로 국부적인 측정에 국한되며 가스의 온도와 조성에 관한 데이타를 얻을 수 있다. 그러나 이러한 방법은 매 8시간마다 측정이 이루어져 빈도가 낮으므로 매우 부분적이거나 불확실한 결과가 나타난다. 더우기 이러한 탐지방법에 사용된 장비는 주위환경으로부터 심한 공격을 받게되므로 자주 교환에 주어야 한다.

또한 연속적인 측정이 용광로내에 대형의 거어더(girder)를 설치하여 주어진 높이에서 이루어질 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 장치는 주로 온도측정에 사용된다.

또한 축의 하나 또는 그 이상의 모선을 따라 압력측정이 수행되는 것이 알려져 있으나 이러한 측정방법도 용광로 작동에 관련한 매우 부분적인 데이타만을 제공할 뿐이다.

본 발명의 목적은 용광로 작동에 관한 가능한 한 완벽한 데이타를 얻을 수 있는 방법과 장치를 제공하는데 있으며, 특히 장치에 있어서는 보다 신뢰성이 있고 특히 사용에 편리하도록 하는데 있다.

따라서, 본 발명에서 용광로의 작동을 제어하기 위한 방법은 용광로의 벽을 따라 수직방향으로 일정한 간격을 두고 배설한 다수의 오리피스로부터 연속적인 가스를 표본채취하는 단계, 이들 가스의 성분 또는 이들 성분의 적어도 일부를 판별하기 위한 분석단계와, 이들 가스의 압력을 측정하는 단계로 구성되고, 이러한 과정은 용광로의 전 작동시간 동안 반복된다.

이러한 방법의 다른 특징에 따라서, 분석전에 분석을 가능하게 하는 오리피스에 일치하는 표본채취라인을 구성하며, 이러한 연속적인 라인구성이나 분석은 압력측정에 우선한다. 또한 주어진 n열의 오리피스에 일치하는 라인에서는 분석이 이루어지도록 하는 동시에 n+1열의 오리피스에 일치하는 라인은 표본채취라인이 구성되도록 한다. 그리고 분석장치의 재표준화가 주기적으로 이루어진다.

또한, 이와같은 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 바, 이 장치는 용광로의 벽에 수직방향으로 배열된 일련의 표본채취 오리피스, 각 표본채취 오리피스로부터 연장되고 가스분석장치의 연결된 가스분석회로, 각 표본채취 오리피스로부터 연장되고 압력측정장치에 연결된 압력측정회로, 표본채취 오리피스가 분석장치에 연결되어야 하거나 압력측정장치에 연결되어야 한다는 것을 순간적으로 결정하기 위한 제어수단과, 이와같이 하여 얻은 데이타를 처리하기 위한 수단으로 구성된다.

이러한 장치의 다른 특징에 따라서, 표본채취 오리피스가 용광로의 적어도 한 모선을 따라 배열되고, 표본채취 회로는 두 반조립체로 나누어지며, 한 주어진 반조립체의 도관이 동일 매니폴드에 연결되고, 이들 매니폴드는 밸브의 제어하에 각 도관을 통하여 분석장치에 연결되며, 또한 본 발명장치는 분석전에 도관내부를 정화하기 위하여 압력하의 중화가스 회로망에 각 표본채취 도관을 연결하는 수단을 포함하고, 압력측정 회로는 각 표본 오리피스로부터 연장되고 밸브에 의하여 제어되며 주도관을 통하여 압력측정장치에 연결된 표본 채취도관으로 구성된다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도에서 개략적으로 보인 본 발명의 장치는 용광로(F)로 구성되고 그 벽에는 모선을 따라 상이한 높이로 배열된 일련의 표본채취 오리피스(T₁,T₂…)가 형성되어 있다. 좋기로는 용광로의 전 높이를 따라 6-10개의 표본채취 오리피스가 제공되는 것이 좋다. 도시된 실시형태에서 이들 오리피스는 짝수열(T₂, T₄…)과 홀수열(T₁, T₃…)의 두 오리피스군으로 나누어져 있다. 제 1 도는 짝수 오리피스(T₂)와 홀수 오리피스(T₅)가 결합된 회로를 보이고 있다.

각 오리피스에는 가스표본 채취 및 분석회로와 압력 표본채취 및 측정회로가 연결되어 있다. 모든 짝수열 오리피스의 가스표본 채취 및 분석회로는 공통의 제1매니폴드에 연결된 반면에 홀수열 오리피스에 연결된 가스표본 채취 및 분석회로는 제2의 공통 매니폴드에 연결되어 있다. 이들 두 매니폴드는 공통의 가스분석장치(6)에 연결된다.

여러 오피피스에 연결된 압력표본 채취 및 측정장치는 공통의 압력측정장치(P)에 연결되어 있다.

본 발명의 장치는 압력하의 가스회로망(2), 본 발명의 경우 질소회로망으로 완성되며 그 기능은 이후 상세히 설명될 것이다. 그리고 도시된 실시형태에서 제어장치는 예를들어 머린제린(MERLIN-GERIN)사의 PB6형 자동장치와 같은 프로그래밍 가능한 자동장치(A)와, 중앙의 메모리가 64K옥테트인 컴퓨터와 같은 컴퓨터(C)로 구성되며, 각 두개의 디스크로 구성된 판독 및 기록메모리는 1천만 옥테트의 용량을 가지고, 이 컴퓨터에는 예를들어 96개의 아날로그 입력과 32개의 디지탈 입력이 구비되어 있고 키보드-모니터 및 프린터와 같은 통상의 주변기기와 구비되어 있다.

제 2 도 및 제 3 도는 장치의 상세한 부분을 보인 것으로 표본채취 오리피스(T₂)에 연결된 회로를 보이고 있다. 다른 오리피스에 연결된 회로도 이와 동일하다.

용광로(F)의 벽에 형성된 오리피스(T₂)로 부터는 도관(1)이 연장되어 있고 이 도관에는 각각 분석과 압력측정을 위한 표본채취 도관(10) (110)이 연결되어 있다.

분석표본 채취도관(10)에는 프로그래밍 가능한 자동장치(A)에 의하여 제어되어 압력의 가스를 공급하는 도관(13)내에 위치하는 전자밸브(12)에 의하여 제어되는 유압제어형 밸브(11)가 착설되어 있다. 도관(10)은 짝수 표본채취 오리피스로 부터 연장된 도관(10)과 같이 모든 도관과 연통된 매니폴드(14)에 연결되어 있다. 매니폴드(14)는 도관(15)을 통하여, 그리고 전자밸브(16)의 제어하에 필터(17)에 연결된다. 필터(17)의 하류 측에는 전기 작동형 밸브(18)과, 밸브(16) 및 밸브(18)와 같이 자동장치(A)에 의하여 제어되는 삼방밸브(20)가 착설되어 있다.

이 밸브(20)의 타측부의 매니폴드(14)에 대하여 설명된 것과 같은 동일한 수단을 통하여 홀수열의 오리피스에 연결되고 부호(a)를 병기한 매니폴드(14a)에 도관(15a)을 통하여 연결된 반면에, 이 밸브의 또 다른 제3의 타측부는 도관(21)을 지나 건조기(22)와 펌프(23) (제 3 도)를 통하여 가스분석장치(G)에 연결되어 있다. 건조기 상류측에 가스도관은 가열되어 냉기에 의한 응측이 일어나지 않도록 한다.

가스분석 장치는 컴퓨터(C)에 의하여 제어되는 전기작동형 상방밸브(24)에 의하여 제어된다. 이 밸브의 3방향은 다음과 같이 각각 연결된다. 즉, 일측방향은 도관(21)에 연결되고 제2방향은 필터(26), 유량조절기(27), 압력감지기 및 유량계(29)를 통하여 CO, CO₂및 H₂의 함량을 측정하기 위한 3가지 원소분석장치(31) (32) (33)에 연결된 도관(25)에 연결된다. 이러한 3가지 원소분석 장치는 컴퓨터(C)에 연결되고 압력감지기(28)와 유량계(29)는 이들의 정보를 자동장치(A)에 공급한다.

밸브(24)의 제3방향은 도관(40)을 통하여 CO, CO₂및 H₂가 각각 용입되어 있는 3가지표준가스실린더(41) (42) (43)에 연결되어 있으며 이들 실린더와 도관(40) 사이는 컴퓨터(C)에 의하여 제어된 전기작동밸브(44) (45) (46)의 제어하에 연결된다.

압력측정회로(제 2 도)는 매우 간단하며, 도관(1)으로 부터 연장되고 공지형태의 압력감지기(P)에 연결된 주도관(111)에 연결된 도관(110)으로 구성된다. 이 압력감지기 자체는 컴퓨터에 연결되어 있다. 도관(110)은 자동장치(A)에 의하여 작동되는 전기작동밸브(112)에 의하여 제어된다.

본 발명의 장치는 압력하에 질소가스를 공급하는 회로망(2)에 연결된 정화수단으로 완성된다. 이와같이 회로(1)에는 도관(210)이 연결되고 이 도관(210)에는 챔버(211)와, 이 챔버(211)의 양측에 위치하는 두개의 밸브(212) (213)가 삽입되어 있다. 이들 두 밸브는 자동장치(A)에 의하여 작동되는 전기작동밸브(214) (215)에 의하여 제어되는 압축공기작동형 밸브이다.

필터(17)에는 필터(17a)와 마찬가지로 전기작동밸브(221) (221a)를 통하여 회로망(2)에 연결된 도관(220) (220a)으로 구성된 세척수단이 구비되어 있으며, 제2전기작동밸브(222) (222a)가 필터(17) (17a)로부터 유도된 제2도관(223) (223a) 내에 삽입된다.

마찬가지로 건조기(22)는 도관(230)을 통하여 질소가스회로망에 연결되어 있다.

도관(1)과 밸브(112) 사이에는 자동장치(A)에 의하여 제어되는 전기작동밸브(24)의 제어하에 질소가스회로망(2)에 연결된 도관(240)이 연결되어 있다. 유량제어기(242)는 이 도관(240)에 삽입되어 있다.

본 발명장치의 전체적인 작동이 제 2 도 및 제 3 도의 장치도와 제 4 도-제 6 도의 흐름도로 설명될 것이다.

먼저 분석과정은 일련의 두 과정으로 나누어진다. 즉, 주어진 표본채취 오리피스에 대하여 표본채취 및 분석회로를 준비하는 단계와, 고유의 분석단계로 나누어진다. 각각의 이들 두 단계는, 예를들어 2-3분동안 지속된다. 압력측정단계의 시간이 약 30초 정도록 짧은 것을 감안하여 준비 및 분석과정은 압력측정과정에 대하여 우선적으로 선행되도록 고려되어야 한다. 이는 8개의 표본채취 오리피스를 갖는 장치에서 연속적인 준비, 분석 및 압력측정과정을 보인 제 4 도에 도식적으로 도시되어 있다. 이 다이아그램에서 압력측정과정이 준비 또는 분석과정이 이루어지지 않는 오리피스에서 수행됨을 알 수 있다. 또한 어느 주어진 어리피스에서 분석과정이 수행되는 동안 이 오리피스의 바로 상측열의 오리피스에서 분석과정에 앞서 준비과정이 동시에 수행됨을 알 수 있다. 이러한 연속과정은 프로그래밍 가능한 자동장치에 의하여 제어된다.

전 과정에 대한 설명은 다음의 준비, 분석싸이클과 압력측정 싸이클에 대한 설명으로 보다 상세히 설명될 것이다.

[준비와 분석싸이클(제 2 도, 제 3 도, 제 4 및 제 5 도)]

처음 상황은 홀수열을 n-1이라 할때 이 n-1열의 오리피스에 대하여 준비사이클이 막 종료된 상황으로 가정한다

자동장치는 준비과정에서 상부열의 오리피스, 즉 n열의 오리피스로 옮겨지도록 중분작동이 이루어지는 동안에 분석과정이 n-1열의 오리피스에서 수행될 것이다. n값이 최대로 규정된 값, 즉 n max 일때 중분과정에서 이를 값1로 복귀시킨다.

그리고 자동장치는 압력측정과정이 n열의 오리피스에서 수행될 것인가를 결정하기 위한 시험으로 진행된다. 만약 이러한 압력측정과정인 경우, 압력측정과정의 시간과 동일한 대기시간, 예를들어 30초의 대기시간에 들어간다. 다른 한편 지정된 오리피스에서 압력측정과정이 수행되지 않는 경우, 자동장치는 본질적으로 두 과정, 즉 파이프를 정화하는 과정과 라인을 준비하는 과정으로 구성된 오리피스 n을 준비하는 단계를 시작한다.

도관(1)을 정화하는 과정은 벨브(214)로 제어되는 밸브(212)를 개방하고 챔버(211)에서 질소를 채워넣는 것으로 수행된다. 일정시간, 예를들어 약 5초가 지나면 이 챔버는 질소로 채워진다. 그리고 밸브(212)가 폐쇄되고 밸브(215)로 제어되는 밸브(213)가 개방된다. 챔버(211) 표본채취 튜우브(1)측으로 연통되고 일정시간, 예를들어 5초가 경과한 후 정화과정이 끝난다. 그리고 밸브(212)가 폐쇄되고 챔버(211)는 다시 격리된다.

라인을 준비하기 위한 과정은 밸브(18)을 폐쇄하고 밸브(222)를 개방하므로서 이루어지며, 밸브(221)는 필터(17)를 통하여 정화도관 (223)을 향한 통로가 확보되도록 폐쇄된다. 그리고 밸브(12)에 의하여 제어되는 밸브(11)가 개방되고 매니폴드(14)와 필터(17) 사이의 밸브(16)가 개방된다. 이와같이 하므로서 설정된 최종통로는 오리피스 Tn으로부터 일정한 속도로 가스가 유동할 수 있도록 충분한 시간동안 개방된 상태로 있게 된다.

n열의 오리피스에서 표본채취와 분석이 이루어지도록 라인을 준비하는 이러한 과정중에 n-1열의 오리피스를 통하여 표본채취된 가스의 분석을 위한 과정이 이루어진다. 오리피스 n-1의 분석과정과 오리피스 n을 준비하는 과정의 종료시에 전기적으로작동하는 밸브(20)가 작동하여 도관(15a)와 도관(21) 사이가 폐쇄되고 도관(16)과 도관(21) 사이가 개방된다. 밸브(222)가 폐쇄되고 밸브(18)가 개방되며, 밸브(221)는 폐쇄상태로 있게된다.

이와같이 하므로서 분석장치(G)를 향하는 가스통로가 설정되고 이 통로는 예를들어 2-3분 동안 요구된 시간동안 유지된다.

가스분석 싸이클의 종료시에 필터(17)를 정화하는 과정이 시작되는 바, 밸브(16) (18)가 폐쇄후 밸브(221) (222)가 개방되어 질소가 필터(17)를 통과할 수 있도록 한다. 약 20초 정도가 지난 후 밸브(221) (222)는 폐쇄 된다.

이러한 분석과정이 수행되었을 때에 컴퓨터(C)는 이러한 측정이 이루어진 오리피스의 수효와 분석장치에 의하여 제공된 값을 자동장치에 판독한다. 예를들어 이 컴퓨터는 그 자신의 메모리에 일정시간 동안, 예를들어 4시간동안 각 오리피스에 대한 분석치를 기억시킬 수 있도록 구비되고 프로그래밍 될 수 있는 것이다. 또한 다시 각 오리피스에 대하여 컴퓨터는 그 메모리에 주어진 시간동안, 예를들어 두시간동안 분석수와 분석된 각 가스에 대하여 이들 분석치의 합을 기억시킨다. 매 두시간이 지난후 컴퓨터는 측정치의 합을 측정수로 나누어 평균치를 계산한다. 두 시간마다 계산된 이들 평균치가 파일에 기억된다. 그리고 이 컴퓨터는 동일방법으로 예를들어 8시간인 제2주기에 평균치를 계산하고 이들 제2파일에 기억시키며, 이 평균치는 8시간후의 주기에 해당하는 것이다. 또한, 컴퓨터는 동일방법으로 24시간 주기의 평균값을 계산하여 24시간 주기의 평균치를 제3파일에 기억시킨다. 평균치 계산과 기억을 위한 이들 여러가지 과정은 해당기술분야에 숙련된 자이면 프로그램하기에 용이한 것이므로 이러한 과정을 위해 요구된 컴퓨터 장치에 대한 상세한 설명은 필요치 않을 것이다.

또한 컴퓨터는 매일 2시간, 8시간 및 24시간 주기의 평균치에 대한 자동편집을 위하여 프로그래밍 될 수 있다. 또한 사용자는 요구된 바에 따라서 최종 4시간 동안의 각 분석이나 2시간, 8시간 또는 24시간 마다의 평균치를 편집하는 것이 가능할 것이다.

컴퓨터 CO, CO₂및 H₂에 대하여 분석측정치로부터 계산을 위해 프로그래밍 될수 있으며, 질소함량은 감산하여 얻을 수 있다.

가스분석 과정을 설명한 이러한 시켄스에 관하여서는 자동장치(A)가 표본채취 과정을 중단하고 있는 동안 컴퓨터(C)가 분석장치를 점검하기 위한 과정을 시작하도록 요구되는 것이 포함되어야 한다. (이러한 점검과정은 주어진 시간동안 수행된다.) 이러한 점검이 이루어지도록 하기 위하여 컴퓨터는 밸브(24)를 작동시켜 도관(21)과 도관(25) 사이를 폐쇄하고 도관(40)과 도관(25) 사이와, 분석장치 사이를 개방토록 한다, 이후 컴퓨터는 표준 가스실린더(41) (42) (43)가 결합된 밸브 (44) (45) (46)를 연속 개방토록 한다. 이후 컴퓨터는 표준 가스실린더(41) (42) (43) 가 결합된 밸브(44) (45) (46)를 연속 개방토록 하고 각 실린더로부터 가스의 흐름이 안정되었을때에 측정이 이루어지도록 하고, 분석장치에 의하여 제공된 측정치는 컴퓨터 메모리에 기억된 이론치와 비교되며, 이러한 비교결과에 따라서, 분석장치에서 이루어진 측정에 대한 기준치가 그대로 유지되거나 수정된다. 이와같이 하므로서 표본채취와 분석과정이 정상적으로 다시 시작된다.

[압력측정 싸이클(제 2 도와 제 6 도)]

분석싸이클에서의 과정과 마찬가지로 압력싸이클에서 수행되는 대부분의 과정도 자동장치로 제어된다. 먼저 초기상황이 다음과 같이 가정된다. n열의 오리피스에서 분석이 수행된다. 동시에 준비과정이 n+1열의 오리피스에서 수행된다. 압력측정이 P열의 오리피스에서 수행되므로 자동장치는 P=P+1이 되도록 중분한다. 그리고 P의 새로운 값으로 시험을 수행하여 P가 n과 상이한가 또는 분석과 준비과정이 수행되는 열의 오리피스인 n+1과 상이한 것인가 체크한다. 만약 이 시험이 부정적이라면 P=P+1의 값이 중분되고 n 또는 n+1과 동일한 시험이 반복된다. 만약 이 시험이 긍정적이라면 자동장치는 오리피스 번호 P에 해당하는 밸브(112) (241)를 개방할 것이다. 이러한 압력측정 단계중에 질소가스를 약간 유동시켜 파이프가 폐색되는 것을 방지 할 수 있다.

선택된 오리피스와 관련된 밸브의 이러한 개방은 예를들어 30초일 수 있는 압력측정주기의 시작을 결정한다.

이와같은 압력측정주기의 종료시에 자동장치는 밸브(212)와 밸브(214)와 개방상태를 체크하여 실제로 회로가 정확한 압력측정을 허용하는 상태에 있는가 하는 것을 확인한다. 이러한 검색은 밸브(112)와 밸브(114)를 구비하고 자동장치에 연결된 위치감지기에 의하여 수행된다. 만약 이러한 검색이 부정적이라면 자동장치는 측정이 무효임을 결정하고 컴퓨터에 이러한 측정을 고려하도록 하는 신호를 공급하지 않을 것이다. 반대의 경우, 자동장치는 컴퓨터에 유효신호를 공급하고 컴퓨터는 이 자동장치에서 압력측정이 이루어진 오리피스의 수효와 압력감지기(P)에서 측정치를 판독한다.

분석측정에 대하여 설명된 바와같은 동일한 방법으로, 컴퓨터는 압력측정, 이들의 기억 및 편집에 관련된 데이타의 처리에 관한 몇가지의 기능을 수행한다. 이와같이 컴퓨터는 그 메모리에 예를들어 4시간의 주기동안 각 오리피스에 대한 압력측정치를 기억시킨다. 또한 이는 각 오리피스에 대하여 예를들어 2시간의 주어진 주기동안 행하여진 측정수를 평가하여 적당한 메모리영역에서 2시간의 이러한 주기동안 측정된 값을 가산한다. 2시간의 매 주기의 종료시에 컴퓨터는 평균치를 계산하고 2시간의 연속주기에 대한 평균치를 제1파일에 기억시킨다.

동일한 방법으로 컴퓨터는 예를들어 8시간의 주기와 24시간의 주기에 대한 평균치를 계산하여 이들을 제2 및 제3파일에 기억시키며, 이들 평균치는 8시간 및 24시간의 주기에 해당하는 평균치이다.

2시간, 8시간 및 24시간 주기의 평균치에 대한 자동편집 기능이 제공된다. 또한 사용자는 요구한 바에 따라서 최종 4시간 동안 기억된 개별적인 값이나 2, 8 및 24시간 주기에 해당하는 평균치를 편집할 수 있다.

물론 이 분야에 숙련된 자이면 표본채취 과정에 해당하는 이러한 기억 및 처리방식은 사용자의 요구에 따라서 다른 과정에 의하여 대체될 수 있다.

이상 설명된 방법과 장치는 연속적이고 정확한 방법으로 용광로의 작동을 매우 효율적으로 제어할 수 있도록 한다. 실제로, 수신된 데이타는 용광로의 전 높이에 대하여 간격을 둔 위치에서 얻어진 데이타 이므로 용광로내의 야금과정, 특히 산화철의 진행과정을 정밀하게 알 수 있도록 하므로서 이러한 용광로가 가동되는 방법의 수정을 가능하게 한다.

또한 사용된 수단은 매우 신뢰성이 있으며, 특히 여러 표본채취라인의 정화와 준비를 위한 수단이 존재하므로 이러한 수단에 따라 신뢰 가능한 측정이 이루어질수 있다. 특히 이러한 신뢰성을 가지고 표본채취 오리피스에 근접한 영역에서 파이프의 폐색을 방지하도록 압력하의 질소가스를 취입할 수 있는 수단의 제공이 가능하다.

표본채취 오리피스를 두열, 예를들어 짝수열과 홀수열로 나누므로서 일측 오리피스 열에서 표본채취 라인을 준비하는 동시에 다른 오리피스열의 표본채취 라인에서는 분석이 진행될 수 있어 분석장치의 증가를 피하고 귀중한 시간을 절약할 수 있다. 그밖에 상기 언급된 바와같이 압력측정 시켄스가 비교적 간단히 이루어질 수 있으며 용광로의 전 높이에서 신뢰 가능한 압력측정이 가능하다.

컴퓨터에 의하여 제어되는 점검수단이 갖추어져 있어 신뢰가능하고 정밀한 분석이 이루어질 수 있다.

또한 장치의 주요작동을 제어하는 기능에 더불어, 또한 자동장치에는 일정한 한계치를 초과하는 경우 경보신호를 울리고 장치의 해당부분을 정지시킬 수 있도록 온도, 압력 및 유량감지기등이 연결되어 장치의 정상작동을 감시할 수 있다.

지금까지 설명된 수단들은 여러가지 수정이 가능한 것임을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 자동장치에 의하여 수행되는 기능을 특별한 컴퓨터에 의하여 수행될 수도 있는 바, 기본적인 조건은 이러한 기능이 충족되어야 하고 방법의 연속단계가 실행될 수 있어야 한다.

또한 다른 적당한 형태의 건조기, 필터, 펌프, 분석장치등이 이용될 수 있다. 또한 용광로의 어느 지정된 위치에서 온도를 측정하거나 이러한 측정결과를 처리하기 위한 수단이 제공될 수 있다.

Claims (16)

1. 용광로의 작동을 제어하기 위한 방법에 있어서, 용광로의 전높이를 따라 일정한 간격을 두고 형성된 다수의 오리피스(T₁, T₂…)로 부터 연속적으로 가스를 표본채취하고, 가스의 함량을 판별하기 위하여 가스의 조성을 분석하며 가스의 압력을 측정하는 과정으로 구성되고, 이러한 과정이 용광로의 중요한 작동주기 동안 반복됨을 특징으로 하는 용광로작동의 연속 제어방법.
2. 청구범위 1 항에 있어서, 가스의 분석전에 분석이 이루어진 오리피스에 해당하는 라인을 준비하는 과정이 포함되고, 준비 및 분석의 연속과정이 압력측정 과정에 선행됨을 특징으로 하는 방법.
3. 청구범위 2 항에 있어서, 라인의 준비과정에서, 용광로의 표본채취 영역에 인접한 영역에서 압력하의 중성가스로 정화하는 과정이 수행되어 표본채취 라인에서 용광로로부터 나오는 가스의 흐름이 균일하게 되도록 함을 특징으로 하는 방법.
4. 청구범위 1 항에 있어서, 주어진 n열의 오리피스에 해당하는 라인에서 분석과정이 수행되는 동시에 n+1열의 오리피스에 해당하는 라인에서는 준비과정이 수행됨을 특징으로 하는 방법.
5. 청구범위 1 항에 있어서, 분석장치를 주기적으로 재점검하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
6. 용광로의 작동을 연속적으로 제어하기 위한 장치로서, 용광로벽의 여러높이에 일련의 표본채취 오리피스(T₁, T₂…)가 구성되어 있는 것에 있어서, 이 장치가 각 오리피스에 대하여 밸브(11)를 가지고 각 표본오리피스와 가스분석 장치 사이에 연장된 표본채취 도관(10)으로 구성된 가스분석회로(10, 15, 20, 24, 25)로 구성되고, 밸브(112)를 가지고 각 표본채취 오리피스와 압력측정장치 사이에 연장된 표본채취 도관(1)으로 구성된 압력측정회로가 구성되어 있으며, 표본채취 오리피스중의 하나가 분석장치에 연결된 상기 밸브의 제어를 위하여 압력측정장치에 연결되어야 하는 각 순간을 결정하기 위한 제어장치가 구성되어 있고, 분석장치와 압력측정장치에 얻은 데이타를 처리하기 위한 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 용광로 작동의 연속제어장치.
7. 청구범위 6 항에 있어서, 표본 채취오리피스가 적어도 용광로벽의 일측모선을 따라서 일정한 간격을 두고 형성됨을 특징으로 하는 장치.
8. 청구범위 6 항에 있어서, 분석과정에 앞서 표본채취 도관을 정화하기 위하여 표본채취 도관을 압력하여 중성가스 회로망에 연결하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
9. 청구범위 6 항에 있어서, 다수 오리피스의 표본채취 도관이 도관을 통하여 분석장치에 연결된 매니폴드에 연결됨을 특징으로 하는 장치.
10. 청구범위 8 항에 있어서, 표본 채취회로가 두 반조립체로 나누어져 있고, 주어진 반조립체의 도관이 동일 매니폴드에 연결되어 있으며 이들 매니폴드는 각 도관을 통하여 밸브의 제어하에 분석장치에 연결됨을 특징으로 하는 장치.
11. 청구범위 8 항에 있어서, 매니폴드의 하류측에서, 양측으로 두 밸브가 착설되고 압력하의 중성가스를 공급하는 회로와 같은 정화수단이 연결된 적어도 하나의 필터가 구성되어 있음을 특징으로 하는 장치.
12. 청구범위 9 항에 있어서, 밸브와 가스분석장치 사이의 삼방밸브가 연결되고 또한 이 밸브에 표준가스회로가 연결됨을 특징으로 하는 장치.
13. 청구범위 6 항에 있어서, 다수 표본채취 오리피스로 부터 연장된 표본채취 도관이 주요도관을 통하여 압력측정 장치에 연결됨을 특징으로 하는 장치.
14. 청구범위 13 항에 있어서, 표본채취 회로를 제어하는 상기 밸브의 상류측에서, 표본채취 도관에 연결되고 중성가스 압력하의 회로만에 연결된 도관이 구성되어 있고, 압력측정중에 중성가스의 흐름이 유도되어 도관이 폐색되는 것을 피하기 위하여 밸브와 유량제어기가 삽입됨을 특징으로 하는 장치.
15. 청구범위 6 항에 있어서, 제어장치가 프로그래밍 가능한 자동장치 또는 표본채취와 분석회로를 준비하기 위한 과정, 가스의 표본채취 및 분석을 위한 과정과, 압력측정을 위한 연속 수행토록 프로그램된 컴퓨터로 구성되고, 압력측정과정은 다른 과정에 대하여 선행되지 않게 되어있음을 특징으로 하는 장치.
16. 청구범위 15 항에 있어서, 수행된 측정치를 수신하여 이를 주어진 프로그램에 따라서 처리하는 컴퓨터가 구성되어 있고, 또한 이 컴퓨터는 가스분석 장치를 재점검하기 위한 과정을 제어함을 특징으로 하는 장치.

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