KR101615068B1 - Method of predicting size of cokes and controlling method of cokes working condition based the predicting method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코크스 입경의 예측 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 고로 하부 코크스 입경을 예측하는 방법 및 이에 근거하여 고로에서의 코크스 조업 조건을 제어하는 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for predicting the grain size of the lower portion of the blast furnace and a method for controlling the coking conditions in the blast furnace based on the method.
고로 조업은 고로의 상부로 장입된 철광석이 풍구를 통해 공급된 열풍에 의해 용융되어 용선과 슬래그를 포함하는 용웅물을 생성하게 되고, 노하부에 축적되어 있는 용융물이 출선구를 통해 연속적으로 배출되는 공정을 의미한다. 이때, 상술한 공정의 열원으로는 코크스가 적용된다. 상기 코크스는 석탄을 코크스 오븐 설비에서 가열 및 건류하여 제조할 수 있다.In the blast furnace operation, the iron ore charged in the upper part of the blast furnace is melted by the hot air supplied through the tuyeres to generate the molten material including the molten iron and the slag, and the molten material accumulated in the furnace is discharged continuously through the outlet Process. At this time, coke is applied as the heat source of the above-mentioned process. The coke may be produced by heating and pulverizing the coal in a coke oven plant.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제1997-0042956호(1997.07.26 공개, 발명의 명칭 : 고로용 코크스 제조방법)이 있다.A related prior art is Korean Patent Laid-Open Publication No. 1997-0042956 (published on July 26, 1997, entitled " Inventive Coke for Blast Furnace ").
본 발명은 장입 코크스 품질에 따른 고로 조업을 예측할 수 있는 고로 하부 코크스 입경의 예측식을 도출하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for deriving a prediction formula of the lower coke diameter of a blast furnace which can predict the blast furnace operation according to the charging coke quality.
본 발명은 상기 도출된 예측식에 근거하여 고로에서의 코크스 조업 조건을 설정하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for setting a coke operating condition in a blast furnace based on the derived prediction formula.
본 발명의 일 측면에 따르는 고로 하부 코크스 입경 예측 방법이 개시된다. 상기 예측 방법에 있어서, 조업 조건 및 코크스 품질 조건에 따라 서로 다른 고로 공정시의 고로 하부의 코크스 시료를 채취한다. 상기 코크스 시료를 분석하여 고로 하부의 코크스 입경과 관련되는 상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출한다. 상기 상관성 인자들을 독립 변수로 하는 예측식을 도출한다. 이때, 상기 상관성 인자들은 고로로의 산소 입량, 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)으로 이루어진다. 상기 예측식은 아래와 같이 표현된다.A method for predicting blast furnace bottom coke particle size according to one aspect of the present invention is disclosed. In the prediction method, a coke sample under the blast furnace at different blast furnace processes is collected according to operating conditions and coke quality conditions. The coke sample is analyzed and the correlation factors related to the coke particle size at the bottom of the blast furnace are derived using regression analysis. And a prediction equation using the correlation factors as independent variables is derived. At this time, the correlation factors consist of the oxygen content in the blast furnace, the incoming coke hot strength (CSR), and the loaded coke particle size (MS). The prediction equation is expressed as follows.
MS 고로하부 변화량 = -0.37 * 산소 입량 변화량 + 0.36 * CSR장입코크스 변화량 + 0.78 * MS장입코크스 변화량Change in MS blast furnace bottom = -0.37 * Change in oxygen content + 0.36 * Change in CSR charging coke + 0.78 * MS charging coke change
[여기서, MS 고로하부 는 고로 하부의 코크스 입경, CSR장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 열간 강도, MS장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 입경][Here, the lower part of the MS blast furnace is the coke particle diameter of the lower part of the blast furnace, and the CSR charging coke The hot strength of the coke charged into the blast furnace, and the MS charging coke is the particle diameter of the coke charged into the blast furnace]
일 실시 예에 있어서, 고로 하부의 코크스 시료를 채취하는 공정은, 고로의 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취하는 과정; 상기 채취한 장입물 시료를 냉각 후에 입도 분리하는 과정; 및 상기 입도 분리한 장입물 시료에서 코크스를 분리하는 과정을 포함하여 진행될 수 있다.In one embodiment, the step of collecting the coke sample at the lower part of the blast furnace includes the steps of inserting a probe pipe into the furnace tuyere to collect a charged sample; A step of separating the sample from the sample after cooling the sample; And separating the coke from the sample of the charge separated from the sample.
다른 실시 예에 있어서, 상기 코크스 시료의 분석 공정은 상기 조업 조건 및 상기 코크스 품질 조건 별로, 상기 채취된 고로 하부의 코크스의 입경을 측정하는 과정을 포함하여 진행될 수 있다.In another embodiment, the analyzing process of the coke sample may include the step of measuring the particle diameter of the coke under the collected blast furnace according to the operating condition and the coke quality condition.
본 발명의 다른 측면에 따르는 고로 하부 코크스 입경 제어 방법이 개시된다. 상기 입경 제어 방법에 있어서, 조업 조건 및 코크스 품질 조건에 따라 서로 다른 고로 공정시의, 고로 하부의 코크스 시료를 채취한다. 상기 코크스 시료의 분석 정보로부터 고로 하부의 코크스 입경과 관련되는 상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출하고, 상기 상관성 인자들을 독립 변수로 하는 예측식을 도출한다. 상기 도출된 예측식을 이용하여, 고로 조업 조건을 제어한다. 이때, 상기 상관성 인자들은 고로로의 산소 입량, 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)으로 이루어지며, 상기 예측식은 아래와 같이 표현된다.A blast furnace bottom coke particle size control method according to another aspect of the present invention is disclosed. In the particle size control method, a coke sample under the blast furnace at different blast furnace processes different from each other depending on operating conditions and coke quality conditions is collected. From the analytical information of the coke sample, correlation factors relating to the coke particle size in the lower part of the blast furnace are derived using regression analysis, and a prediction formula using the correlation factors as independent variables is derived. By using the derived prediction formula, the blast furnace operating condition is controlled. In this case, the correlation factors are composed of the oxygen content in the blast furnace, the incoming coke hot strength (CSR), and the charged coke particle size (MS), and the prediction formula is expressed as follows.
MS 고로하부 변화량 = -0.37 * 산소 입량 변화량 + 0.36 * CSR장입코크스 변화량 + 0.78 * MS장입코크스 변화량Change in MS blast furnace bottom = -0.37 * Change in oxygen content + 0.36 * Change in CSR charging coke + 0.78 * MS charging coke change
[여기서, MS 고로하부 는 고로 하부의 코크스 입경, CSR장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 열간 강도, MS장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 입경][Here, the lower part of the MS blast furnace is the coke particle diameter of the lower part of the blast furnace, and the CSR charging coke The hot strength of the coke charged into the blast furnace, and the MS charging coke is the particle diameter of the coke charged into the blast furnace]
본 발명의 실시 예에 따르면, 고로 하부 입경의 예측식은 고로 조업 조건 및 장입 코크스 품질 조건으로부터 도출할 수 있다. 이때, 고로 조업 조건은 산소 입량으로 결정하고, 장입 코크스 품질 조건은 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)으로 결정할 수 있다. 이와 같이, 3개의 변수를 이용함으로써, 고로 하부 입경의 예측식을 조업 현장에 적용할 수 있도록 보다 단순화할 수 있고 보다 신뢰성는 형태로 도출할 수 있다. 즉, 상기 3개의 변수를 적용하는 단순화된 예측식을 이용함으로써, 실제 고로 조업 조건을 보다 용이하게 제어할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the prediction formula of the lower grain size of the blast furnace can be derived from the blast furnace operating condition and the charging coke quality condition. At this time, the blast furnace operating condition is determined by the oxygen content, and the charging coke quality condition can be determined by the charging coke hot strength (CSR) and the charging coke particle diameter (MS). Thus, by using three parameters, it is possible to further simplify the prediction equation of the lower particle size of the blast furnace so as to be applicable to the work site, and to derive more reliable form. That is, by using the simplified prediction formula applying the above three variables, the actual blast furnace operating conditions can be more easily controlled.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 고로 하부 코크스 입경 예측 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 고로 하부의 코크스 시료를 채취하는 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 상관성 인자 변화량에 따른 고로 내 코크스 입경 변화량의 관련도를 나타내는 회귀 분석 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따르는 예측식에 따르는 예측 코크스 입경과 실측 고로 하부의 코크스 입경을 비교하는 그래프이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 예측식에 따라 고로 조업 조건을 제어하는 방법을 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart schematically illustrating a method of predicting a blast furnace bottom coke particle size according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view schematically showing a method of collecting a coke sample under a blast furnace according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 to 5 are graphs of regression analysis showing the degree of change in the coke particle diameter variation in the blast furnace according to the change in the correlation factor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a graph comparing the predicted coke particle size according to the prediction formula according to the embodiment of the present invention and the coke particle size under the measurement hose.
FIGS. 7 and 8 are graphs showing a method of controlling blast-furnace operating conditions according to a prediction formula according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 고로 하부 코크스 입경 예측 방법 및 이에 근거한 코크스 조업 조건 제어 방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, the method for predicting the grain size of the blast furnace bottom coke according to the embodiment of the present invention and the method for controlling the coke operating conditions based thereon will be described in detail. The terms used below are appropriately selected terms in consideration of functions in the present invention, and definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
일반적으로, 고로 조업에서 코크스는 세가지 역할을 할 수 있다. 고로로 투입된 광석을 녹이는 열원으로 작용할 수 있고, 환원 가스의 흐름이 원활할 수 있도록 통기성을 확보하여 주며, 용성과 슬래그가 배출될 수 있도록 통액성을 유지시켜 준다. 이와 같은 역할을 코크스가 원활하게 수행하려면, 고로 하부, 구체적으로, 풍구에 인접한 영역의 코크스의 입경의 제어가 중요하다.Generally, cokes can play three roles in blast furnace operation. It can function as a heat source to dissolve the ore introduced into the blast furnace, ensure air permeability so that the reducing gas flows smoothly, and maintain liquid permeability so that the solubility and slag can be discharged. In order for the coke to perform such a role smoothly, it is important to control the particle size of the coke in the lower part of the blast furnace, specifically, the area adjacent to the tuyere.
또한, 최근의 저환원제비 고출선비 조업의 경향에 따라, 적정 코크스의 품질 기준 설정이 중요해지고 있다. 저환원제비 고출선비의 조업을 위해서는 고로의 안정조업 범위를 설정할 수 있도록 고로 하부 코크스 입경의 예측이 중요해진다.In addition, according to the tendency of recent low-reduction-ratio-high-yield-ratio operation, setting of quality standards for proper coke is becoming important. Prediction of the particle size of the lower part of the blast furnace is important for setting the stable operating range of the blast furnace in order to operate the blast furnace.
일 예로서, 저환원제비 조업시에, 코크스 비(Coke rate)가 감소되면, 고로 내 코크스 체류시간이 증가되고, 코크스 단위 중량당 반응량이 증가될 수 있다. 이에 의해, 코크스의 열화 및 분화가 가속되어, 고로 내의 코크스 분 퇴적이 심화되고 노하부에서 노황 변화가 심하게 발생할 수 있다. 상기 코크스 비는 선철 1 톤을 생산하는데 소요되는 코크스양(kg)을 의미할 수 있다. 한편, 상기 노하부에서 노황 변화가 심하게 발생하는 되는 경우, 노하부 통액성이 악화되면서, 노하부 용융물 배출이 불량해지고 출선 속도가 저하되어 고출선비 조업이 어려워진다.As an example, when the coke rate is reduced during the low reduction batch operation, the coke residence time in the blast furnace can be increased and the amount of reaction per coke unit weight can be increased. As a result, deterioration and differentiation of the coke are accelerated, so that accumulation of coke in the blast furnace is intensified, and the sulfur content of the furnace changes considerably. The coke ratio may mean the amount of coke (kg) required to produce one ton of pig iron. On the other hand, in the case where the change of the sulfur content is severely generated in the lower part of the furnace, the lower furnace liquid permeability is deteriorated, the discharge of the furnace bottom melt becomes poor, and the exit speed is lowered.
본 발명은 장입 코크스 품질에 따른 고로 조업을 예측할 수 있는 고로 하부 코크스 입경의 예측식을 도출하는 방법을 제공하며, 상기 도출된 예측식에 근거하여 고로에서의 코크스 조업 조건을 설정하는 방법을 제공한다.
The present invention provides a method for deriving a prediction formula of a lower blast furnace coke particle size capable of predicting a blast furnace operation according to a charging coke quality and provides a method for setting coke operating conditions in a blast furnace based on the derived prediction formula .
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 고로 하부 코크스 입경 예측 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 1을 참조하면, S110 단계에서, 조업 조건 및 코크스 품질에 따라 서로 다른 고로 공정시의, 고로 하부의 코크스 시료를 채취한다. 본 단계는 도 2와 관련하여 이하에서 상세히 설명한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart schematically illustrating a method of predicting a blast furnace bottom coke particle size according to an embodiment of the present invention; FIG. Referring to FIG. 1, in step S110, a coke sample in a lower portion of a blast furnace at different blast furnace processes is collected depending on operating conditions and coke quality. This step is described in detail below with reference to FIG.
도 2에서와 같이, 고로 (10)의 풍구(30)에 프로브 파이프(110)을 삽입하여 장입물 시료(50)를 채취한다. 이때, 프로브 파이프(110)는 원통 형태를 가질 수 있으며, 내부는 고로의 영역별로 채취한 장입물 시료를 담을 수 있도록 비어 있도록 제작될 수 있다. 프로브 파이프(110)은 풍구(30)에 삽입이 용이하도록 선단이 형상이 톱니 모양을 가질 수 있으며, 회전을 통해 일정한 추진력을 유지하면서 풍구(30)에 삽입될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
장입물 시료(50)의 채취는 고로(10)의 상부를 통해 코크스가 장입된 후 적어도 5시간이 경과한 후에 진행할 수 있다. 즉, 장입된 코크스가 노심에서 코크스층을 형성하기에 요청되는 시간이 경과된 후에, 진행될 수 있다.The
이어서, 채집한 장입물 시료(50)를 냉각 후에 입도 분리한다. 상기 입도 분리는 스크린을 이용하여 진행될 수 있다. 일 예로서, 입도 15 mm 이상과 15 mm 미만으로 분리할 수 있다. 이중에서, 입도 15 mm 이상의 장입물 시료에서, 코크스를 분리할 수 있다. 입도 15mm 이상의 장입물 시료에서 수작업으로 용선, 슬래그 및 코크스의 분리가 가능할 수 있다. 입도 15mm 미만인 경우, 별도의 전자적 분리, 중액 분리등이 요청된다.Subsequently, the collected charged sample (50) is cooled and the particles are separated. The particle size separation may be performed using a screen. As an example, the particle size can be separated into 15 mm or more and less than 15 mm. Of these, coke can be separated from a sample of a charge of 15 mm or more in particle size. It is possible to separate charcoal, slag and coke by hand from a sample of a filling material having a particle size of 15 mm or more. When the particle size is less than 15 mm, separate electronic separation, heavy liquid separation, and the like are required.
도 1을 다시 참조하면, S120 단계에서, 상기 코크스 시료를 분석하여 고로 하부의 코크스 입경과 관련되는 상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출한다. 이를 위해, 먼저, 상기 코크스 시료를 분석하여, 상기 조업 조건 및 상기 코크스 품질 조건 별로, 상기 고로 하부에서 채취한 코크스 시료의 입경을 측정한다. 이어서, 상기 조업 조건 및 상기 코크스 품질 조건에 따른 세부 인자들을 나열하고, 이들 중 상기 코크스 시료의 입경과의 관련성이 인정되는 상기 상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출한다.Referring again to FIG. 1, in step S120, the coke sample is analyzed to derive the correlation factors related to the coke diameter of the lower portion of the blast furnace by using regression analysis. For this purpose, first, the coke sample is analyzed, and the particle size of the coke sample collected at the bottom of the blast furnace is measured for each of the operating condition and the coke quality condition. Subsequently, detailed factors according to the operating condition and the coke quality condition are listed, and the correlation factors, which are related to the particle size of the coke sample, are derived using a regression analysis.
일 예로서, 상기 조업 조건과 관련있는 세부 인자들로서, 미분탄 취입조건(PCR), 송풍 조건(Blast Velocity), 등이 있을 수 있다. 다른 예로서, 상기 코크스 품질 조건과 관련있는 세부 인자들로서, 장입 코크스의 냉간강도(DI), 장입 코크스의 열간강도(CSR), 장입 코크스의 입경(MS) 등이 있을 수 있다.As an example, detailed factors related to the operating conditions may include pulverized coal injection condition (PCR), blast condition (Blast Velocity), and the like. As another example, the detailed factors related to the coke quality condition may be the cold strength DI of the charging coke, the hot strength CSR of the charging coke, the particle size MS of the charging coke, and the like.
본 발명의 실시 예에서는, 상기 조업 조건과 관련있는 상관성 인자로서, 산소 입량을 결정한다. 상기 산소 입량은 풍구를 통해 취입되는 산소의 량을 의미하며, 상기 미분탁 최입 조건(PCR), 송풍 조건(Blast Velcoctiy)을 포괄하는 조건으로서, 이들을 대체할 수 있다. 또한, 상기 코크스 품질 조건과 관련있는 상관성 인자로서, 장입 코크스의 열간강도(CSR) 및 장입 코크스의 입경(MS)을 결정한다. 상기 장입 코크스의 냉간강도(DI)는, 열간 강도(CSR)에 비해, 제품별 편차가 적은 것으로 판정되었다. 즉, 실제 고로 조업 환경에 있어서, 상기 장입 코크스의 냉간강도(DI)은 일정한 수준으로 편차없이 관리될 수 있으므로, 예측식의 단순화를 위해, 상관성 인자에서 제외시킬 수 있다. In an embodiment of the present invention, the oxygen content is determined as a correlation factor related to the above operating conditions. The oxygen content refers to the amount of oxygen blown through the tuyere, and can be substituted for the conditions including the above-mentioned differentiating table (PCR) and blowing conditions (Blast Velocity). In addition, as a correlation factor related to the coke quality condition, the hot strength (CSR) of the charging coke and the particle diameter (MS) of the charging coke are determined. It was determined that the cold strength (DI) of the charging coke was smaller than that of the hot strength (CSR). That is, in the actual blast furnace operating environment, the cold strength (DI) of the charging coke can be managed without any deviation to a certain level, so that it can be excluded from the correlation factor for simplification of the prediction equation.
상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출한 결과는 도 3 내지 도 5의 그래프를 통해 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 3은 상기 상관성 인자가, 고로내 산소 입량인 경우를 도시하고 있으며, 도 4는 상기 상관성 인자가, 고로 내로 장입되는 코크스 평균 입경(MS)인 경우를 도시하고 있으며, 도 5는 상기 상관성 인자가, 고로 내로 장입되는 코크스의 열간 강도(CSR)인 경우를 도시하고 있다.The results obtained by using the regression analysis of the correlation factors are shown in the graphs of FIGS. 3 to 5. 3 shows the case where the correlation factor is the oxygen content in the blast furnace, FIG. 4 shows the case where the correlation factor is the coke average particle size (MS) charged into the blast furnace, and FIG. 5 And the correlation factor is the hot strength (CSR) of the coke charged into the blast furnace.
도 3에 있어서, 고로내 산소 입량 증가량에 따르는 고로의 하부 코크스 입경 증가량은, 미분탄 취입 조건(PCR)이 170인 경우를 경계로하여, 상관관계가 다소 차이가 있다. PCR 170 kg/HTM 이상인 고미분탄 취입조건과 PCR 170 kg/HTM 미만인 저미분탄 취입조건에서 산소 입량 증가량이 증가함에 따라 입경의 증가량의 정도가 차별되었다. 즉, 저미분탄 취입조건의 경우, 산소 입량 증가량이 증가함에 따라 하부 코크스 입경의 증가율의 감소폭이 상대적으로 큰 것으로 나타난다.In Fig. 3, the increment of the grain size of the lower coke in the blast furnace according to the increase amount of oxygen in the blast furnace is somewhat different with respect to the case where the pulverized coal injection condition (PCR) is 170 as a boundary. PCR The degree of increase in grain size was differentiated by the increase in oxygen uptake in pulverulent blowing conditions above 170 kg / HTM and under low pulverulent blowing conditions under
도 4에 있어서, 미분탄 취입 조건(PCR)과 관련없이, 고로로 장입되는 코크스의 평균 입경 증가량이 증가할수록, 고로 내 코크스입경의 증가량이 완만히 증가하는 경향을 나타내고 있다. In FIG. 4, the increase in the average particle size of the coke charged into the blast furnace, regardless of the pulverized coal injection condition (PCR), tends to increase gradually as the particle size of the coke in the blast furnace increases.
도 5에 있어서, 미분탄 취입 조건(PCR)과 관련없이, 고로로 장입되는 코크스의 열간 강도의 증가량이 증가할수록, 고로 내 코크스입경의 증가량이 완만히 증가하는 경향을 나타내고 있다. In FIG. 5, as the increase in the hot strength of the coke charged into the blast furnace is increased, regardless of the pulverized coal injection condition (PCR), the increase in the coke particle size in the blast furnace tends to increase gradually.
도 1을 다시 참조하면, S130 단계에서, 상기 상관성 인자들을 독립 변수로 하는 예측식을 도출한다. 상술한 상관 인자로서, 산소 입량, 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)을 독립 변수로 적용하여 아래와 같은 예측식을 도출할 수 있다. Referring back to FIG. 1, in step S130, a prediction equation having the correlation factors as independent variables is derived. The following predictive equation can be derived as the above-mentioned correlation factor by applying the oxygen content, the loaded coke hot strength (CSR), and the loaded coke particle size (MS) as independent variables.
<예측식> <Prediction formula>
MS 고로하부 변화량 = -0.37 * 산소 입량 변화량 + 0.36 * CSR장입코크스 변화량 + 0.78 * MS장입코크스 변화량Change in MS blast furnace bottom = -0.37 * Change in oxygen content + 0.36 * Change in CSR charging coke + 0.78 * MS charging coke change
[여기서, MS 고로하부는 고로 하부의 코크스 입경(mm), CSR장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 열간 강도, MS장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 입경(mm)][Wherein, MS blast furnace coke has a lower diameter of the lower furnace (mm), CSR charged coke is hot strength of the coke charged to the blast furnace, MS charged coke particle size of the coke charged to the blast furnace (mm)]
상기 예측식에서, MS 고로하부 변화량 및 MS장입코크스 변화량 mm 단위의 변화량을 의미하며, 산소 입량 변화량은 Nm3/min 단위의 변화량을 의미한다. 또한, CSR장입코크스 변화량은 % 단위로 환산된다.In the above equation, the amount of change in the MS bottom charge change amount and the MS charge coke change amount in mm means the change amount in Nm 3 / min in the oxygen input change amount. In addition, the CSR charging coke change amount is converted in units of%.
이러한, 예측식은 상기 독립 변수를 공지의 회귀 분석 방법에 적용하여 도출하였으며, 도 6에 도시되는 바와 같이, 예측되는 고로 하부 코크스평균 입경 변화량과 실측된 고로 하부 코크스 평균 입경 변화량 사이의 상관계수(R2)가 0.8954로 상관도가 높게 나타났다. 따라서, 상기 예측식은 고로 하부의 코크스 입경을 예측함에 있어서, 충분히 신뢰도가 높은 식임을 알 수 있다.
As shown in FIG. 6, the predictive equation is obtained by applying the above independent variable to a known regression analysis method. As shown in FIG. 6, the correlation coefficient between the estimated change in the amount of change in the average value of the lower coke in the lower coke part 2 ) was 0.8954 and the correlation was high. Therefore, it can be understood that the above formula is a highly reliable formula in predicting the coke particle size in the lower portion of the blast furnace.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 예측식에 따라 고로 조업 조건을 제어하는 방법을 나타내는 그래프이다. 상술한 도 1 내지 도 6과 관련하여 상술한 고로 하부 코크스 입경의 예측식을 도출한 후에, 도출된 예측식을 이용하여 고로 조업 조건을 제어할 수 있다.FIGS. 7 and 8 are graphs showing a method of controlling blast-furnace operating conditions according to a prediction formula according to an embodiment of the present invention. After deriving the prediction formula of the lower blast coke particle size of the blast furnace described above with reference to Figs. 1 to 6, the blast furnace operating conditions can be controlled by using the derived prediction formula.
도 7은 고로 하부의 코크스 입경의 크기를 제어하기 위한, 장입되는 코크스의 열간 강도(CSR장입코크스) 및 산소 입량의 제어량을 나타내고 있다. 일 실시 예로서, 고로 하부의 코크스 입경의 크기를 0.5 mm 증가시키는 경우, 일 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 2% 및 산소 증가량을 약 -100 Nm3/min 로 설정할 수 있으며, 다른 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 4% 및 산소 증가량을 약 100 Nm3/min 로 설정할 수 있다.Fig. 7 shows a control amount of oxygen loading and a hot strength (CSR charging coke ) of charged coke to control the size of the coke particle size in the lower part of the blast furnace. As an example, in the case of increasing the size of the coke particle size of the lower part of the blast furnace by 0.5 mm, as an example, it is possible to set the charging coke CSR increase amount to about 2% and the oxygen increase amount to about -100 Nm 3 / min. , The increase of the incoming coke CSR by about 4% and the increase of oxygen by about 100 Nm 3 / min.
또한, 다른 실시 예로서, 고로 하부의 고로 하부의 코크스 입경의 크기를 1.0 mm 증가시키는 경우, 일 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 2% 및 산소 증가량을 약 10 Nm3/min 로 설정할 수 있으며, 다른 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 4% 및 산소 증가량을 약 200 Nm3/min 로 설정할 수 있다.As another example, in the case of increasing the size of the coke particle size of the lower part of the blast furnace lower part of the blast furnace by 1.0 mm, it is possible to set the charging coke CSR increase amount to about 2% and the oxygen increase amount to about 10 Nm 3 / min As another example, the amount of increase of the charging coke CSR can be set to about 4% and the amount of oxygen increase to about 200 Nm 3 / min.
도 8은 고로 하부의 코크스 입경의 크기를 제어하기 위한, 장입되는 코크스의 입경(MS장입코크스) 및 산소 입량의 제어량을 나타내고 있다. 일 실시 예로서, 일 실시 예로서, 고로 하부의 코크스 입경의 크기를 0.5 mm 증가시키는 경우, 일 예로서, 장입 코크스 입경의 증가량을 약 2% 및 산소 증가량을 약 100 Nm3/min 로 설정할 수 있으며, 다른 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 4% 및 산소 증가량을 약 550 Nm3/min 로 설정할 수 있다.Fig. 8 shows the particle size (MS loading coke ) of the charged coke and the control amount of oxygen loading for controlling the size of the coke particle size in the lower part of the blast furnace. In one embodiment, as an example, in the case of increasing the size of the coke oven diameter of the lower part of the blast furnace by 0.5 mm, as an example, the increase amount of the charged coke particle size can be set to about 2% and the oxygen increase amount to about 100 Nm 3 / min As another example, the amount of increase of the charged coke CSR can be set to about 4% and the amount of oxygen increase to about 550 Nm 3 / min.
또한, 다른 실시 예로서, 고로 하부의 고로 하부의 코크스 입경의 크기를 1.0 mm 증가시키는 경우, 일 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 2% 및 산소 증가량을 약 250 Nm3/min 로 설정할 수 있으며, 다른 예로서, 장입 코크스 CSR 증가량을 약 4% 및 산소 증가량을 약 680 Nm3/min 로 설정할 수 있다.
As another example, in the case of increasing the size of the coke particle diameter of the lower portion of the blast furnace lower by 1.0 mm, as an example, the charging coke CSR increase amount can be set to about 2% and the oxygen increase amount to about 250 Nm 3 / min , And as another example, the amount of increase in charged coke CSR can be set to about 4% and the amount of oxygen increase to about 680 Nm 3 / min.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 고로 하부 입경의 예측식은 고로 조업 조건 및 장입 코크스 품질 조건으로부터 도출할 수 있다. 이때, 고로 조업 조건은 산소 입량으로 결정하고, 장입 코크스 품질 조건은 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)으로 결정할 수 있다. 이와 같이, 3개의 변수를 이용함으로써, 고로 하부 입경의 예측식을 조업 현장에 적용할 수 있도록 보다 단순화할 수 있고 보다 신뢰성는 형태로 도출할 수 있다. 즉, 상기 3개의 변수를 적용하는 단순화된 예측식을 이용함으로써, 실제 고로 조업 조건을 보다 용이하게 제어할 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the prediction formula of the lower grain size of the blast furnace can be derived from blast furnace operating conditions and charging coke quality conditions. At this time, the blast furnace operating condition is determined by the oxygen content, and the charging coke quality condition can be determined by the charging coke hot strength (CSR) and the charging coke particle diameter (MS). Thus, by using three parameters, it is possible to further simplify the prediction equation of the lower particle size of the blast furnace so as to be applicable to the work site, and to derive more reliable form. That is, by using the simplified prediction formula applying the above three variables, the actual blast furnace operating conditions can be more easily controlled.
10: 고로,
30: 풍구,
50: 장입물 시료,
110: 프로브 파이프.10: Blast furnace,
30: Tung,
50: Charged sample,
110: probe pipe.
Claims (5)
(b) 상기 코크스 시료를 분석하여 고로 하부의 코크스 입경과 관련되는 상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출하는 단계;
(c) 상기 상관성 인자들을 독립 변수로 하는 예측식을 도출하는 단계를 포함하되,
상기 상관성 인자들은 고로로의 산소 입량, 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)으로 이루어지며,
상기 예측식은
MS 고로하부 변화량 = -0.37 * 산소 입량 변화량 + 0.36 * CSR장입코크스 변화량 + 0.78 * MS장입코크스 변화량
[여기서, MS 고로하부 는 고로 하부의 코크스 입경, CSR장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 열간 강도, MS장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 입경]으로 표현되는
고로 하부 코크스 입경 예측 방법.
(a) collecting coke samples under the blast furnace at different blast furnace processes according to operating conditions and coke quality conditions;
(b) analyzing the coke sample to derive correlation factors related to the coke particle size of the lower part of the blast furnace using regression analysis;
(c) deriving a prediction equation having the correlation factors as independent variables,
The correlation factors consist of the oxygen input to the blast furnace, the incoming coke hot strength (CSR), and the incoming coke particle size (MS)
The prediction equation
Change in MS blast furnace bottom = -0.37 * Change in oxygen content + 0.36 * Change in CSR charging coke + 0.78 * MS charging coke change
[Here, the lower part of the MS blast furnace is the coke particle diameter of the lower part of the blast furnace, and the CSR charging coke The hot strength of the coke charged into the blast furnace, and the MS charging coke is the particle diameter of the coke charged into the blast furnace]
Method for predicting grain size of blast furnace bottom coke.
(a) 단계는
고로의 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취하는 단계;
상기 채취한 장입물 시료를 냉각 후에 입도 분리하는 단계; 및
상기 입도 분리한 장입물 시료에서 코크스를 분리하는 단계를 포함하는
고로 하부 코크스 입경 예측 방법.
The method according to claim 1,
(a)
Inserting a probe pipe into a tuyere of a blast furnace to collect a charged water sample;
Separating the sample of the charged sample after cooling down the sample; And
Separating the coke from the charge-separated sample
Method for predicting grain size of blast furnace bottom coke.
(b) 단계의
상기 코크스 시료의 분석 단계는 상기 조업 조건 및 상기 코크스 품질 조건 별로, 상기 채취된 고로 하부의 코크스의 입경을 측정하는 단계를 포함하는
고로 하부 코코스 입경 예측 방법.
3. The method of claim 2,
(b)
The analyzing step of the coke sample may include measuring the particle size of the coke under the collected blast furnace for each of the operating condition and the coke quality condition
Method for predicting particle size of blast furnace cocos.
(b) 상기 코크스 시료의 분석 정보로부터 고로 하부의 코크스 입경과 관련되는 상관성 인자들을 회귀 분석을 이용하여 도출하고, 상기 상관성 인자들을 독립 변수로 하는 예측식을 도출하는 단계; 및
(c) 상기 도출된 예측식을 이용하여, 고로 조업 조건을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 상관성 인자들은 고로로의 산소 입량, 장입 코크스 열간 강도(CSR), 및 장입 코크스 입경(MS)으로 이루어지며,
상기 예측식은
MS 고로하부 변화량 = -0.37 * 산소 입량 변화량 + 0.36 * CSR장입코크스 변화량 + 0.78 * MS장입코크스 변화량
[여기서, MS 고로하부 는 고로 하부의 코크스 입경, CSR장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 열간 강도, MS장입코크스 는 고로로 장입되는 코크스의 입경]로 표현되는
고로 하부 코크스 입경 제어 방법.
(a) collecting coke samples under the blast furnace at different blast furnace processes according to operating conditions and coke quality conditions;
(b) deriving from the analysis information of the coke sample, correlation factors relating to the coke particle size of the lower portion of the blast furnace using a regression analysis, and deriving a prediction equation having the correlation factors as independent variables; And
(c) controlling the blast furnace operating condition using the derived prediction formula,
The correlation factors consist of the oxygen input to the blast furnace, the incoming coke hot strength (CSR), and the incoming coke particle size (MS)
The prediction equation
Change in MS blast furnace bottom = -0.37 * Change in oxygen content + 0.36 * Change in CSR charging coke + 0.78 * MS charging coke change
[Here, the lower part of the MS blast furnace is the coke particle diameter of the lower part of the blast furnace, and the CSR charging coke The hot strength of the coke charged into the blast furnace, and the MS charging coke is the particle diameter of the coke charged into the blast furnace]
Blast furnace bottom coke particle size control method.
(c) 단계는
상기 고로 하부 코크스 입경의 변경을 위해, 상기 산소 입량, 상기 CSR장입코크스, 및 MS장입코크스 중 적어도 하나의 량을 변화시키는
고로 하부 코크스 입경 제어 방법.5. The method of claim 4,
(c)
In order to change the blast furnace bottom coke particle size, the oxygen content, the CSR charging coke , MS loading coke to change the amount of at least one
Blast furnace bottom coke particle size control method.
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|---|---|---|---|---|
| KR101344997B1 (en) | 2012-03-29 | 2013-12-24 | 현대제철 주식회사 | Method for assuming coke size in bottom part of blast furnace |
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