KR100793578B1 - 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장입물호퍼 내부의 가압시 질소를 사용하지 않고 장입물호퍼를 가압할 수 있도록 된 고로 장입물호퍼의 가압제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.

따라서 본 발명은 고로의 노정에 설치되어 고로에 장입되는 장입물을 일시 저장한 후 장입하도록 설치된 고로 장입물호퍼의 가압제어장치에 있어서, 장입물호퍼의 내부 압력을 검출하는 호퍼압력검출기와 고로 내부의 압력을 검출하는 고로압력검출기로 이루어진 검출부; 호퍼압력검출기와 고로압력검출기로부터 검출된 압력을 비교하는 차압검출기; 장입물호퍼에 유입되는 가스를 가압하는 승압기와 승압기로부터 배출되는 가스의 흐름을 개폐하는 호퍼가압제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 고로 장입물호퍼의 가압제어장치를 제공한다.

장입물호퍼, 고로, 차압검출기, 승압기

Description

고로 장입물호퍼의 가압 제어장치{APPARATUS FOR PRESS CONTROLLING OF HOPPER OF BLAST FURNACE}

도 1은 종래기술에 따른 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치가 설치된 고로설비를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치가 설치된 고로설비를 개략적으로 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 고로 2 : 장입물호퍼

3a : 분배슈트 7 : 승압기

9 :노정압 발전기

본 발명은 고로에 연료 및 원료의 장입시 장입물호퍼의 압력을 제어하는 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로에 연료 및 원료의 장입시 질소를 사용하지 않고 반청정 개스를 이용하여 장입물호퍼를 가압하여 고로의 내부압력으로 인한 원료 및 연료의 미장입되는 것을 방지하고,장입노치 에 정확하게 연료 및 원료가 장입되도록 하는 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 고로에서 원료 및 연료 등의 장입물을 장입하는 고로 장입설비는 장입물을 평량하는 장입물평량호퍼와, 평량된 장입물을 운반하는 벨트컨베이어와 운반된 장입물을 저장한 후 내부를 가압하여 장입물을 고로의 내부에 장입시키는 장입물호퍼로 이루어진다.

여기서 장입물을 고로에 장입하기 위해 장입물호퍼의 내부를 가압하는 장입물호퍼의 가압장치는 도 1에 도시된 바와 같이 중량검출기(7h)에서 장입물호퍼(2)의 중량을 검출하여 장입완료 여부를 감지하게 되고, 장입완료가 검출되면 고로(1)의 내부에 장입물을 장입하기 위하여 장입물호퍼(2)의 내부를 가압한다.

또한 장입물호퍼(2)의 내부를 가압한 상태에서 장입물을 고로(1)에 장입한 후, 배압라인에 설치된 가스회수차단밸브(13)를 개방하여 압력을 노정압발전기(9)로 배압시킨다.

여기서 저장된 장입물을 고로(1)에 장입하기 위해서는 노정의 장입물호퍼(2)를 하부의 고로(1) 내부의 압력과 일치되도록 가압시켜 장입을 실시해야 한다.

따라서 가압차단밸브(12)를 개방시켜 청정설비의 전단으로부터 반청정가스를 인가하여 장입물호퍼(2)에 가압시켜 압력을 상승시켜 1차 가압을 완료하게 된다.

또한 노정호퍼차압검출기(7a)에서 1차 가압완료를 감지하게 되면 질소(N₂)를 2차가압차단밸브(2b)를 개방시켜 2차 가압을 실시하게 된다.

따라서 2차 가압이 완료되면 장입물호퍼(2) 내부의 장입물을 고로(1)의 내부로 장입시킨다.

여기서 장입물호퍼(2) 가압의 제어는 가압차단밸브(12)를 개방하면 청정설비 전단의 반청정된 가스가 장입물호퍼(2) 내부로 회수되어 1차압력이 상승하게 되고, 2차가압차단밸브(2b)가 개방시켜 질소를 인가하므로 목표 압력까지 장입물호퍼(2)의 내부를 가압하게 된다.

이와 같이 가압이 완료되면 장입물호퍼(2)로부터 장입물의 장입이 개시되고, 장입물호퍼(2) 내부의 압력을 유지시키기 위하여 2차가압차단밸브(2b)를 개방된 상태로 유지하여야 질소가스가 계속 필요하며 이로 인해 공장 라인의 질소압력이 저하된다.

따라서 질소압력의 저하로 인하여 질소를 사용하는 PCI COAL 취입능력이 정하되고, 질소공장이 과부하를 받게 되고, 노정의 기어박스 질소압력의 저하로 인한 BFG 가스의 역류로 대형 사고를 발생시키는 문제점이 있다..

또한 장입물호퍼 내부의 압력이 용광로 내부의 압력에 비해 감소되면 순간적으로 장입물을 투입하지 못하고 홀딩되므로 장입지연이 발생하게 되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

아울러 장입물이 적절한 시기에 투여되지 못하므로 장입노치로 장입물이 정확하게 장입되지 못하여 장입물 분포제어가 불량하여 노황관리에 문제가 발생되고 이로 인한 용선의 품질이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 장입물호퍼 내부의 가압시 질소를 사용하지 않고 장입물호퍼를 가압할 수 있도록 된 고로 장입물호퍼의 가압제어장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고로의 노정에 설치되어 고로에 장입되는 장입물을 일시 저장한 후 장입하도록 설치된 고로 장입물호퍼의 가압제어장치에 있어서, 장입물호퍼의 내부 압력을 검출하는 호퍼압력검출기와 고로 내부의 압력을 검출하는 고로압력검출기로 이루어진 검출부; 호퍼압력검출기와 고로압력검출기로부터 검출된 압력을 비교하는 차압검출기; 장입물호퍼에 유입되는 가스를 가압하는 승압기와 승압기로부터 배출되는 가스의 흐름을 개폐하는 호퍼가압제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 고로 장입물호퍼의 가압제어장치를 제공한다.

여기서 승압기에서 가압되는 가스는 상기 고로에서 배출된 가스를 회수한 회수가스인 것이 바람직하다.

또한 회수가스는 청정설비를 통과하지 않은 반청정가스인 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 고로 장입물호퍼의 가압제어장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치가 설치된 고로설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 고로 장입물호퍼의 가압제어장치는 청정설비 전단의 반청정 가스배관에 장입물호퍼(2)가 연통 설치되고, 이 장입물호퍼(2)에 유입되는 가스를 승압하는 승압기(7)가 반청정가스배관에 설치되며, 장입물호퍼(2)와 승압기(7)를 연통시키는 배관에 승압기(7)에서 가압되어 배출되는 가스의 흐름을 개폐시키는 호퍼가압제어밸브(7b)가 설치된다.

여기서 승압기(7)에서 가압되는 가스는 고로(1)에서 배출되는 배가스를 회수한 회수가스를 사용하는 것이 바람직하다.

아울러 회수가스는 청정설비를 통과하지 않은 반청정가스를 승압기(7)에서 가압 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한 승압기(7)의 공급 및 배출배관에는 승압기(7)의 고장시 이를 수리하기 위하여 가스차단용밸브(12a)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편 장입물호퍼(2)에는 장입물호퍼(2)의 압력을 감지하는 호퍼압력검출기()와 장입물이 장입되는 분배슈트(3a)에는 고로(1) 내부의 압력을 감지하는 고로압력검출기(1a)가 설치된다.

한편 고로압력검출기(1a)와 호퍼압력검출기(7c)에서 검출된 압력은 전기 신호로 변환되어 차압검출기(7a)에 전달된다.

여기서 장입물호퍼(2)에 장입된 장입물의 무게를 감지하는 중량검출기(7h)가 설치된다.

또한 중량검출기(7h)에서 검출된 장입물의 중량에 따라 각 노치별로 장입물의 분배량을 결정하는 연산기가 설치된다.

한편 이 연산기의 작동에 따라 전자통신제어기와 분배슈트(3a)를 선회 및 경 동시키는 모터를 제어하는 프로세서 컴퓨터가 설치된다.

또한 제어부가 설치되어 승압기(7)와 호퍼가압제어밸브(7b)를 제어하여 장입물호퍼(2)를 가압시키거나 장입물호퍼(2)의 압력을 배출시킨다.

이하 본 발명에 따른 고로 장입물호퍼의 가압제어장치의 작동은 다음과 같다.

먼저 원료평량기에서 평량된 원료 및 연료 등의 장입물은 벨트콘베어에 의해 노정상부까지 운반되어 장입물호퍼(2)에 수입된다.

장입물호퍼(2)에 입조된 장입물은 중량검출기(7h)에서 검출된 신호가 중량하이(High)가 되면 승압기(7)가 기동되고, 호퍼가압제어밸브(7b)가 개방되어 장입물호퍼(2) 내부가 가압되므로 장입물호퍼(2) 내부의 압력이 상승된다.

여기서 통상 고로(1)의 내부압력과 장입물호퍼(2) 내부의 압력차인 호퍼차압은 통상 +0.05kg/cm2로 설정하기 때문에 장입물호퍼(2)의 압력이 상승되어 호퍼차압이 설정치를 벗어나면 호퍼가압차단밸브(7b)가 크로스되어 가압이 중지된다.

또한 차압검출기(7a)에 의해 호퍼차압이 설정치 이내일 경우에는 중량검출기(7h)에서 검출된 신호에 따라 분량에 해당하는 무게의 장입물이 장입될 때까지 분배슈트(3a)를 선회시키게 되며, 중량검출기(7h)에서 감지된 분량의 장입물이 장입 완료가 되면 비로소 다음 지점인 셋팅된 노치(Notch)로 이동하게 된다.

물론,장입물호퍼(2)에 기저장된 장입물의 무게는 지속적으로 중량검출기(7h)에서 검지되고 검지된 신호값은 제어부에서 각 노치별로 분배량이 연산된다.

이와 같이 연산된 각 노치별 분배량에 따라 프로세서 컴퓨터가 전자통신제어 기와 분배슈트를 선회 및 경동시키는 모터를 제어한다.

한편 노정압력이 감소되면 장입물호퍼(2)와 고로(1) 내부의 장입압력이 상승되기 때문에 호퍼가스비상배출밸브(7d)가 개방되어 장입물호퍼(2)의 내부를 배압시킨다.

이 때 장입물호퍼(2)의 가압이 완료되어 장입물호퍼(2) 내부의 장입물을 고로(1)의 내부로 장입중 노정압력이 감소되면, 배압제어밸브(23)를 동작시키고, 동시에 배압차단밸브(21)를 개방시켜 장입물호퍼 내부의 압력을 설정치(통상 +0.05kg/cm2)에 맞도록 제어하면서 서서히 배압을 시킨다.

한편 장입물호퍼(2) 내부의 장입물이 고로(1) 내부에 장입되면 장입시간이 경과함에 따라 서서히 중량이 감소된다.

따라서 중량검출기(2h)에서 중량로우(Low)신호가 검출되면 가압차단밸브(7b)를 크로스시키고 가스회수차단밸브(13)을 개방하여 장입물호퍼(1) 내부의 압력을 노정압발전기(9) 후단으로 배압시켜 가압용가스를 대기 중으로 배압시키지 않고 회수하여 재사용하게 된다.

이상에서 설명한 내용과 같이 본 발명에 따른 고로 장입물호퍼의 가압제어장치는 질소 공급없이 장입물을 원활하게 장입할 수 있으므로 질소압력의 저하로 인한 BFG가스의 역류를 방지한다.

또한 장입물을 적기에 투입할 수 있으므로 장입물지연이 발생되지 않아 생산성이 향상된다.

아울러 장입물을 적기에 투입할 수 있으므로 노황관리가 용이하여 용선의 품질이 향상된다.

Claims (3)

1. 고로의 노정에 설치되어 고로에 장입되는 장입물을 일시 저장한 후 장입하도록 설치된 고로 장입물호퍼의 가압제어장치에 있어서,

   상기 장입물호퍼의 내부 압력을 검출하는 호퍼압력검출기, 상기 고로 내부의 압력을 검출하는 고로압력검출기로 이루어진 검출부;

   상기 호퍼압력검출기와 상기 고로압력검출기로부터 검출된 압력을 비교하는 차압검지부;

   상기 장입물호퍼에 유입되는 가스를 가압하는 승압기와 상기 승압기로부터 배출되는 가스의 흐름을 개폐하는 호퍼가압제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 승압기에서 가압되는 가스는 상기 고로에서 배출된 가스를 회수한 회수가스인 것을 특징으로 하는 고로 장입물호퍼의 가압 제어장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 회수가스는 청정설비를 통과하지 않은 반청정가스인 것을 특징으로 하는 고로 장입물 호퍼의 가압 제어장치.

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