KR100905611B1 - 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미분탄제조용 파쇄기에서 석탄(괴탄)파쇄시 파쇄기내부의 롤타이어의 마찰에 의해 발생되는 진동을 억제할 수 있도록 파쇄기의 진동을 연속적으로 검출하여, 진동발생량증가에 따라 급탄량을 제어하는 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명은 석탄의 품질 및 크기에 따라 파쇄기 내부의 진동발생량이 다르게 나타나는 것을 인지하여, 설비(파쇄기내부)마모를 발생시키는 진동의 과다한 발생을 억제하기 위해서, 파쇄기의 진동량을 검출하고, 진동발생량을 급탄증가량으로 환산하여 이를 통해 급탄량을 조절함으로서, 석탄파쇄중 발생되는 진동을 제어하는 것이다.

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Description

미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING VIBRATION IN PULVERIZER MILL}

도 1은 종래의 석탄을 파쇄하여 미분탄을 제조하는 미분탄제조공정의 공정도이다.

도 2는 본 발명에 의한 파쇄기의 진동 제어 장치를 개략적으로 도시한 블럭구성도이다.

도 3은 본 발명에 의한 미분탄제조용 파쇄기의 진동 제어 장치의 상세 구성도이다.

도 4는 본 발명에 의한 미분탄제조용 파쇄기의 진동 제어 장치의 동작 플로우이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 석탄저장호퍼(Raw Coal Hopper) 20 : 급탄기(Coal Feeder)

21 : 급탄량 출력기 22 : 급탄량 수동설정기

23 : 진동보정용 급탄량설정기 24 : 급탄량설정 절환기

25 : 선택제어기 30 : 파쇄기(Pulverizer Mill)

34 : 파쇄기진동발생검출기 35 : 파쇄기진동신호변환기

36 : 파쇄기진동평균 환산기 37 : 진동/급탄량변환기

본 발명은 미분탄제조용 파쇄기에서 석탄(괴탄)파쇄시 파쇄기내부의 롤타이어의 마찰에 의해 발생되는 진동을 억제할 수 있도록 파쇄기의 진동을 연속적으로 검출하여, 진동발생량증가에 따라 급탄량을 제어하는 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철공정에서는 철광석을 제련하기 위한 연료로서 석탄이 사용된다. 그중 미분탄은 석탄을 파쇄한 것으로서, 고로의 주요 연료로 사용된다.

도 1을 참조하여, 미분탄 제조 공정을 살펴보면, 야적장에서 콘베어벨트(Belt Conveyor)를 통해 운반된 석탄은 석탄저장호퍼(10)에 저장된 후, 급탄기(20)의 회전에 의해 소정량씩 파쇄기(30)로 절출되며, 이때, 파쇄기(30) 내부의 롤타이어(30a,b)가 회전되어 석탄을 파쇄하고, 그 결과 미분탄이 제조된다.

상기와 같이 제조된 미분탄은 열풍에 의해 건조 및 운반되고, 백필터(40)를 거처 미분탄저장호퍼(50)내에 저장 후, 취입호퍼(60)에서 고로(90)로 취입된다.

상기에서, 미분탄 제조설비는 시간당 약 30~40 [ton]의 미분탄 제조능력이 있어야 하며, 고로 내부로 미분탄을 연속적으로 취입하기 위해서, 연속적인 미분탄 제조가 이루어져야 한다.

상기 미분탄 제조는 운전자가 급탄량설정기(22)에서 파쇄기(30)로 공급할 석탄의 급탄량을 설정하면, 급탄기(20)에 급탄량신호가 출력되어 급탄기(20)의 회전수 제어에 의해 파쇄기(30)로 설정된 량의 석탄이 급탄되어 공급된다.

그리고, 이와 같이 급탄량 파쇄운전 중, 석탄의 종류 및 크기에 따라 파쇄기(30) 내부의 진동발생이 다르게 나타나기 때문에, 진동관리가 미분탄파쇄운전에 중요하게 작용하게 된다.

보통 석탄운전중 발생되는 진동의 범위는 5 ~ 50 마이크로 정도 발생되며, 진동이 30 마이크로 이상 발생되면 석탄파쇄운전이 불가능해진다.

특히, 파쇄기 내부의 진동발생증가는 파쇄기 내부 롤타이어(30a,b)를 마모시키기 때문에, 장시간 방치시 미분탄제조 운전이 불가능 하게된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 파쇄기에서 발생되는 진동량을 검출하고, 진동량에 따라 파쇄기로 공급되는 급탄량을 변화시킴으로서 진동을 감소시켜 롤타이어의 마찰저항을 감소시킴으로써 파쇄기내부의 진동발생량을 억제하는 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 급탄기로 공급된 석탄을 파쇄기에서 파쇄후 열풍의 온도 및 유량을 제어하여 미분탄을 건조시킨 후 백필터로 운반하는 미분탄 제조 설비의 파쇄기 진동 제어 장치에 있어서,

상기 파쇄기의 하부에 설치되어 파쇄기에 발생되는 진동을 측정하는 진동측정기;

상기 진동측정기로부터 측정된 진동값을 전류신호로 변환하는 진동변환기;

상기 진동변환기로부터 출력된 진동량의 평균값을 연산하는 진동평균환산기;

진동검출값에 대한 진동억제를 위한 급탄량이 설정되어 있어 상기 진동평균환산기로부터 출력된 평균 진동값을 급탄량으로 환산하는 진동/급탄량변환기;

상기의 진동보정 급탄량을 급탄량 설정값에 합산하여 출력하는 진동보정급탄량설정기;

상기 진동보정급탄량설정기에서 연산된 급탄량이 공급되도록 급탄기를 제어하는 급탄량출력기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치의 구성 및 작용에 대하여 설명한다. 첨부된 도면에서 동일한 구성수단에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.

도 2는 본 발명에 의한 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치를 도시한 구성도로서, 급탄기(20)로 공급된 석탄을 파쇄기(30)에서 파쇄 후 열풍의 온도 및 유 량을 제어하여 미분탄을 건조시킨 후 백필터(40)로 운반하는 미분탄 제조 설비에 있어서, 파쇄기(30)의 하부에 설치되어 롤타이어(30a,30b)마찰저항에 의해 발생되는 진동을 측정하는 진동측정기(34)와, 상기 진동측정기(34)로부터 발생된 진동값(펄스신호)을 전류신호(Ma)로 변환하는 진동변환기(35)와, 상기 진동변환기(35)로부터 출력된 진동값을 평균값으로 환산하는 진동평균환산기(36)와, 진동검출값에 대한 급탄량설정값이 설정되어 있어 상기 진동평균환산기(36)로부터 출력된 평균 진동값을 급탄량으로 환산하는 진동/급탄량변환기(37)와, 상기의 진동보정 급탄량과 급탄수동설정기(22)의 급탄량수동설정량을 입력받아 급탄기(20)에서 공급될 최종 급탄량을 연산하여 급탄량출력기(21)로 출력시키는 진동보정급탄량설정기(23)로 이루어진다.

상기 장치는 급탄기(20)에서 파쇄기(30)로 공급할 기준 급탄량을 설정하는 급탄량수동설정기(22)와, 상기 급탄량수동설정기(22)의 출력 또는 상기 진동보정급탄량설정기(23)의 출력중 하나를 선택하여 급탄량출력기로 인가하는 절환기(24)와, 진동량검출값이 기준치 이상이면 상기 절환기(24)가 진동보정급탄량설정기(23)의 출력을 선택하고, 기준치이하이면 급탄량수동설정기(22)의 출력을 선택하도록 제어하는 선택제어기(25)를 더 포함한다.

상기와 같이, 급탄량출력기(21)로 인가되는 급탄량설정값은 또한, 급탄량/유량변환기(22a)로 공급되어, 급탄량 변화에 따른 열풍의 유량제어가 실시되며, 이는 기존의 미분탄 설비 제어와 동일하므로 그 구체적인 설명을 생략한다.

다음으로, 도 3은 상술한 미분탄제조용 파쇄기의 진동 제어 장치의 구체적인 구성을 보인 것이고, 도 4는 상술한 미분탄제조용 파쇄기의 진동 제어 장치의 동작플로우로서, 이를 참조하여 파쇄기의 진동 제어 작용에 대하여 설명한다.

야적장에서 콘베어벨트로 운반된 석탄(괴탄)은 석탄저장호퍼(10)에 저장된다. 이때, 상기 석탄저장호퍼(10)내에 저장되는 석탄은 탄종에 따라 괴탄의 크기가 모두 다르다.

상기 석탄저정호퍼(10)에 저장된 괴탄은 급탄량설정신호에 따라 급탄기(20)를 회전시켜 하부의 파쇄기(30)로 석탄을 급탄하게 된다.

상기 파쇄기(30)에서는 내부의 롤타이어(30a,30b)를 회전시켜 급탄된 석탄을 파쇄하여 미분탄으로 제조한다.

상기 제조된 미분탄은 열풍로(80)에서 연소중 발생되는 배개스(Waste Gas)와 대기에어(Air)가 혼합된 열풍에 의해 건조되어 백필터(40)까지 운반된다.

상기 열풍의 유량 및 온도는 온도제어기(32) 및 유량제어기(85)에 의해 급탄량에 비례하여 제어된다.

상기와 같이 운반된 미분탄은 백필터(40)에서 포집되어 미분탄저장호퍼(50)에 저장된 후, 고로(90)내로 취입되어, 나머지 열풍은 대기방산밸브(41)를 통해 대기중으로 방산된다.

이때, 상기 파쇄기(30)로 공급되는 석탄은 탄종에 따라 괴탄의 품질,크기가 다르기 때문에, 파쇄기내부 롤타이어(30a,30b)의 마찰저항에 의해 진동발생량도 다르게 발생되는데, 보통 괴탄의 크기가 적게될 경우, 진동발생량이 매우 크게 나타난다.

상기와 같이, 파쇄기 내부의 롤타이어(Roll Tire;30a,30b)마찰저항에 의해 발생되는 진동발생량을 진동측정기(34)로 측정한다.

상기 진동측정기(34)에서 검출된 진동값은 펄스신호로서, 진동변환기(35)에서 이 신호를 전류값(mA)으로 변환하고, 진동평균환산기(36)에서 이렇게 측정된 진동값의 평균값을 구한다.

즉, 상기 진동평균환산기(36)에 입력된 진동값은 입력처리된 후(36a), 평균값환산소자(36c)에서 평균값으로 변경되면, 연산처리후의 데이터(CPV;36d)로 변경되어 출력된다.

이는 보통 파쇄기(30)의 진동량이 심하게 변하기 때문에, 이를 안정된 평균값으로 환산하기 위한 것이다.

상기와 같이 평균값으로 환산된 진동값은 진동/급탄량변환기(37)에 입력되어, 급탄량으로 환산된다.

상기 진동/급탄량 변환기(37)에는 입력값(진동검출값)에 대한 출력값(급탄량)이 정해져 있어, 입력된 진동검출값에 대응하는 급탄량보정값이 출력되어, 진동보정급탄량설정기(23)로 입력된다.

즉, 상기 진동/급탄량 변환기(37)에서는 진동발생량을 감소시키기 위해서 진동발생량증가에 대한 급탄량 보정값이 정해지게 되는 것이다.

상기 진동/급탄량 변환기(37)에서 출력된 급탄보정량은 진동보정급탄량설정기(23)로 입력되고, 이때, 상기 진동보정급탄량설정기(23)로는 또한 수동급탄량설정기(22)에서 설정된 급탄량설정값이 입력된다.

이에 상기 진동/급탄량 변환기(37)는 급탄량설정값에 상기 진동보정용 급탄량을 더하여, 출력한다.

그리고, 절환기(24)는 수동설정기(22)에서 설정된 급탄량, 또는 상기 진동/급탄량 변환기(37)에서 연산된 진동보정된 급탄량중, 선택모드(일반모드, 진동보정모드)에 따라 한쪽을 급탄량출력기(21)로 출력한다.

따라서, 진동보정모드인 경우, 파쇄기의 진동발생량이 상승하면, 절환기(24)가 절환동작하여, 진동발생량에 대해 보정된 급탄량을 급탄량출력기(21)로 출력하고, 이에 파쇄기(30)로 공급되는 급탄량이 증가하여 진동을 억제시키게 된다.

상기와 같이, 파쇄기(30) 내부에서 발생되는 진동발생량을 검출하여 급탄기(20)에 출력되는 급탄설정량을 제어함으로써, 탄종에 의해 증가되는 진동발생량을 급탄량변경에 의해 기준값이하로 관리하여, 미분탄제조운전을 향상시켜 고로내 미분탄취입량 안정으로 고로조업을 향상시킬수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 진동량 제어 과정을 보인 플로우챠트로서, 진동량 제어과정을 간단히 다시 한번 설명하면, 파쇄기로 급탄이 개시되면(101), 파쇄기(30) 하부의 진동측정기(34)에서 내부에서 발생되는 진동을 검출한다(102).

상기 검출된 진동은 순간적인 변동(Hunting)이 심하기 때문에, 진동변환기(35) 및 진동평균검출기(36)에 의해 평균값으로 환산된(103) 후에, 진동 발생량이 규정값 이상 검출되면(104), 진동/급탄량환산기(37)에서 진동량 억제용 급탄량으로 환산된다(105).

이때, 급탄량수동설정기(22)에서는 기본적인 급탄량이 설정된다(106).

그리고, 상기 환산된 급탄량은 급탄량수동설정기(22)에서 설정된 급탄량과 합산된 후(107), 급탄량출력기(21)를 통해 급탄기(20)로 출력되어 급탄량을 제어한다.

따라서, 급탄량이 증가되면서 파쇄기(30)의 내부 진동이 저하되면(109), 급탄량을 서서히 감소되고, 규정진동치 이하에서는 상기 급탄량수동설정기(22)에서 설정된 급탄량을 유지한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 탄종의 종류, 괴탄의 품질, 크기 차에서 발생되는 파쇄기내부의 진동 변화량을 검출하고, 진동량이 규정치 이상 증가하면, 진동량에 대응하여 급탄량을 보정해줌으로써 탄종별경등에 의해 발생되는 진동량을 억제하는 효과가 있으며, 진동발생량을 억제하여 파쇄기의 진동을 기준값이하로 관리함으로서, 미분탄파쇄기 내부의 마모를 예방하고, 미분탄파쇄 운전을 향상시키는 우수한 효과가 있다.

더하여, 미분탄재고량 확보로 고로내 미분탄취입량을 안정시키며, 고로조업을 향상시킬수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 급탄기로 공급된 석탄을 파쇄기에서 파쇄후 열풍의 온도 및 유량을 제어하여 미분탄을 건조시킨 후 백필터로 운반하는 미분탄 제조 설비의 파쇄기 진동 제어 장치에 있어서,

   상기 파쇄기의 하부에 설치되어 파쇄기에 발생되는 진동을 측정하는 진동측정기;

   상기 진동측정기로부터 측정된 진동값을 전류신호로 변환하는 진동변환기;

   상기 진동변환기로부터 출력된 진동량의 평균값을 연산하는 진동평균환산기;

   진동검출값에 대한 진동억제를 위한 급탄량이 설정되어 있어 상기 진동평균환산기로부터 출력된 평균 진동값을 급탄량으로 환산하는 진동/급탄량변환기;

   상기의 진동보정 급탄량을 급탄량 설정값에 합산하여 출력하는 진동보정급탄량설정기;

   상기 진동보정급탄량설정기에서 연산된 급탄량이 공급되도록 급탄기를 제어하는 급탄량출력기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치는,

   급탄기에서 파쇄기로 공급할 기준 급탄량을 설정하는 급탄량수동설정기;

   상기 급탄량수동설정기의 출력 또는 상기 진동보정급탄량설정기의 출력중 하나를 선택하여 급탄량출력기로 인가하는 절환기;

   진동량검출값이 기준치 이상이면 상기 절환기가 진동보정급탄량설정기의 출력을 선택하고, 기준치이하이면 급탄량수동설정기의 출력을 선택하도록 제어하는 선택제어기를 더 포함하고,

   상기 진동보정급탄량설정기는 상기 급탄량수동설정기의 설정값과 진동/급탄량환산기의 급탄량을 합산하는 것을 특징으로 하는 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 진동/급탄량환산기에는

   진동검출값에 비례하는 진동억제가 가능한 급탄량이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 미분탄 제조용 파쇄기의 진동 제어 장치.

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