KR102299551B1 - 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법 - Google Patents
배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법 Download PDFInfo
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Abstract
배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법과 관련한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법은 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계; 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계; 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함한다.
(상기 식 2는, 상세한 설명에 정의된 바와 같다).
(상기 식 2는, 상세한 설명에 정의된 바와 같다).
Description
본 발명은 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출을 통해, 상기 배합탄을 건류하여 생성되는 코크스의 품질을 보다 정확하게 예측할 수 있는 배합탄의 냉간강도 지수 도출방법에 관한 것이다.
코크스는 고로 내에서 열원 및 환원제 등의 역할과 함께, 통기성 확보의 수단으로 이용되며, 코크스는 고로 내부의 고온 및 고압의 가혹한 환경에서 언급된 역할을 수행하기 위해서는 고강도의 품질을 보유하여야 한다. 상기 코크스는 다양한 종류의 석탄(원료탄)을 이용하여 제조되는데, 일정한 품질의 코크스를 제조하기 위해 석탄의 탄종별 배합 중량비가 계산되고 상기 배합 중량비를 바탕으로 해당 호퍼로부터 탄종별로 원료탄을 배출한 다음 혼합하여 배합탄을 제조하고, 코크스 오븐에서 건류하여 제조된다.
철광석 및 야금용 코크스 제조용 석탄에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 석탄의 가격이 급등하고 양질의 점결탄이 고갈될 우려가 있으며, 또한 양질의 점결탄 확보에 대한 어려움이 점점 커지는 실정이다. 따라서, 석탄을 다양화하고 점결력이 약한 미점결탄 사용을 증가시키기 여러 기술들이 개발 적용되고 있으며, 다탄종 배합에 의한 코크스 제조시 코크스 품질을 확보하기 위한 연구가 진행되고 있다.
이러한 코크스의 품질은 대부분 배합되는 석탄의 특성에 의해 결정이 되기 때문에 배합내 탄종간의 균형을 정량적으로 반영할 수 있는 배합지수를 활용한 예측식을 필요로 한다.
현재 사용 중인 예측식은 배합탄의 배합지수를, 개별 석탄 품질지수의 가중평균으로 계산하여 실제 품질과의 상관성을 회귀식으로 도출하는 방법이 널리 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 동일한 배합지수를 갖는 배합이라고 할지라도, 코크스 품질이 서로 상이한 경우가 많아 지수로서의 신뢰성이 낮은 실정이다. 이것은 동일한 반사율 지수를 갖는 배합일지라도 배합내 석탄의 종류와 배합비에 따라 배합내 발생하게 되는 탄종간의 화학반응이 다르기 때문이다. 코크스의 품질은 배합되는 석탄의 종류와 배합비에 의해 결정되는 화학반응에 따라 결정되므로 배합이 가진 특성과 배합간의 차이점을 해석할 수 없다면 단순가중평균으로 계산되고 있는 반사율 지수로는 정확한 코크스 품질을 예측하는데 한계가 있다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2001-0057532호(2001.07.04 공개, 발명의 명칭: 코크스 제조를 위한 원료석탄 배합방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수한 배합탄의 반사율 분포지수 도출방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 품질 보강을 위한 고품질 석탄의 최적 배합량을 도출 가능하여, 경제성이 우수한 배합탄의 반사율 분포지수 도출방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 코크스 냉간강도 품질이 포화되는 지수를 예측할 수 있으므로, 고가의 석탑 배합량을 최소화할 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법은 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계; 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계; 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법이며, 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정되며, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일하다:
[식 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며, 상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).
한 구체예에서, 상기 표준 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득되며, 상기 비교 반사율 분포 그래프는, 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득될 수 있다.
한 구체예에서, 상기 보정 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프의 동일 반사율 구간에서의 반사율 발생 빈도의 차이를 보정하여 도출될 수 있다.
본 발명의 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법을 적용시, 배합탄을 건류하여 생성되는, 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수하며, 품질 보강을 위한, 고품질 석탄의 최적 배합량을 도출 가능하며, 코크스 냉간강도 품질이 포화되는 지수를 예측할 수 있으므로, 고가의 석탑 배합량을 최소화하여, 경제성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법을 나타낸 것이다.
도 2(a)는 코크스의 평균반사율에 따른 와프 냉간강도 분포를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 코크스의 평균반사율에 따른 고로 투입 전 냉간강도 분포를 나타낸 것이다.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이다.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 비교 배합탄의 반사율 분포지수와, 상기 비교 배합탄을 이용하여 제조된 코크스 샘플의 냉간강도 관계를 도시한 그래프이다.
도 2(a)는 코크스의 평균반사율에 따른 와프 냉간강도 분포를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 코크스의 평균반사율에 따른 고로 투입 전 냉간강도 분포를 나타낸 것이다.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이다.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프를 나타낸 것이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 비교 배합탄의 반사율 분포지수와, 상기 비교 배합탄을 이용하여 제조된 코크스 샘플의 냉간강도 관계를 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법은 (S10) 표준 배합탄 정의단계; (S20) 표준 반사율 분포 그래프 획득단계; (S30) 비교 배합탄 정의단계; (S40) 비교 반사율 분포 그래프 획득단계; (S50) 보정 반사율 분포 그래프 획득단계; (S60) 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간 결정단계; 및 (S70) 냉간강도 반사율 분포지수 도출단계;를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 배합탄의 냉간강도 반사율 분포 지수 도출방법은 (S10) 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계; (S20) 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; (S30) 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계; (S40) 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; (S50) 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계; (S60) 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및 (S70) 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(S10) 표준 배합탄 정의단계
상기 단계는 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합하여 표준 배합탄을 정의하는 단계이다. 예를 들면 상기 표준 배합탄은, 8~12 탄종의 석탄을 배합하여 제조할 수 있다.
(S20) 표준 반사율 분포 그래프 획득단계
상기 단계는, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여, 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계이다. 상기 개별 석탄의 반사율 분포는, 통상의 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 고려한 가중치를 적용하여, 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득할 수 있다.
(S30) 비교 배합탄 정의단계
상기 단계는 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합하여 비교 배합탄을 정의하는 단계이다. 예를 들면 상기 비교 배합탄은, 8~12 탄종의 석탄을 배합하여 제조할 수 있다.
예를 들면, 탄종 A 내지 F를 준비하고, A~C 탄종이, D~F 탄종보다 냉간강도가 우수한 경우, 상기 A~C 석탄을 배합한 배합탄을 표준 배합탄으로 정의하고, D~F 석탄을 배합한 배합탄을 비교 배합탄으로 정의할 수 있다.
상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일하다. 상기 조건에서 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수할 수 있다.
(S40) 비교 반사율 분포 그래프 획득단계
상기 단계는 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여, 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계이다.
하기 도 2(a)는 코크스의 평균반사율에 따른 와프 냉간강도 분포를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 코크스의 평균반사율에 따른 고로 투입 전 냉간강도 분포를 나타낸 것이다. 상기 도 2에서 와프 냉간강도는, 생산된 코크스가 이송설비에 의해 코크스 와프(cokes wharf) 설비에 적재된 상태에서 측정된 코크스 냉간강도를 의미하며, 상기 고로 전 냉간강도는, 상기 와프 설비에서부터 컨베이어 벨트 등을 통하여 고로 내부에 투입되기 직전의 코크스 냉간강도를 의미한다.
상기 도 2를 참조하면, 동일 조업조건으로 제조된, 동일한 반사율을 가지는 배합의 코크스에서도 냉간강도 차이가 나는 것을 알 수 있다. 이는 코크스 평균 반사율에 기반한 배합지수와, 코크스의 품질(냉간강도) 사이에 뚜렷한 상관관계가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 동일한 평균 반사율로 설계된 배합일지라도, 배합간의 변별력 결여로 인해 코크스 품질 예측 적중률은 저하될 수밖에 없다.
또한 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 외부 영향에 의한 영향을 배제하기 위하여 동일한 석탄 건류 조건(건류시간, 건류온도, 장입량, 파쇄입도)을 적용할 수 있다.
한 구체예에서, 하나의 표준 배합탄과, 복수 개의 비교 배합탄을 이용한 반사율 분포지수를 각각 도출하고, 상기 반사율 분포지수 분포를 도시하여 비교할 수 있다. 이를 통해, 상기 배합탄을 건류하여 제조되는 코크스 품질의 예측이 가능하며, 품질 보강을 위한, 냉간강도가 높은 석탄의 배합량을 결정할 수 있다.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 A)를 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 비교 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 B)를 나타낸 것이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 비교 배합탄 A 및 B의 평균 반사율은 1.07%로 동일하지만, 냉간강도가 상대적으로 높은 비교 배합탄 A와, 냉간강도가 상대적으로 낮은 비교 배합탄 B의 반사율 분포는 서로 다른 것을 알 수 있다. 또한, 상기 도 3에 개시된 비교 반사율 분포 그래프를 비교해보면, 반사율 구간 발생 빈도가 더 큰 넓이를 갖는 구간이 상이한 것을 알 수 있다.
상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 동일한 평균 반사율을 가진 배합탄을 이용하여도, 코크스 냉간강도 품질이 서로 상이한 경우가 많아 지수로서의 신뢰성이 낮은 실정이었다. 이는, 상기 도 3과 같이 동일한 평균 반사율 지수를 갖는 배합이라도, 배합 내 석탄의 종류 및 배합 중량비율에 따라, 배합이 가지는 반사율 분포의 형상이 상이하기 때문이다. 또한 코크스 품질은, 배합되는 석탄 종류 및 배합 중량비에 따라 변화하는 화학반응에 따라 결정되므로 배합형상이 가진 특성과 배합간의 차이점을 분석하지 않는다면 단순가중평균으로 계산되고 있는 반사율 지수로는 정확한 코크스 품질을 예측하는데 한계가 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명은 배합탄 반사율의 평균값이 아닌, 반사율 분포형상의 구간비율을 활용하여 신규 냉간강도 지수를 도출하여, 동일 반사율 배합탄 사이의 품질 변별력을 강화하였다.
(S50) 보정 반사율 분포 그래프 획득단계
상기 단계는 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계이다.
한 구체예에서 상기 보정 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프의 동일 반사율 구간에서의 반사율 발생 빈도의 차이를 보정하여 도출될 수 있다.
한 구체예에서 상기 보정 반사율 분포 그래프는, 하기 식 1에 따라 반사율 분포 형상을 보정하여 획득될 수 있다:
[식 1]
△ 반사율 분포형상구간별% = DA - DB
(상기 식 1에서, 상기 DA는 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이며, 상기 DB는 상기 제2 반사율 분포 그래프에서 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간과 동일한 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이다).
(S60) 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간 결정단계
상기 단계는 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계이다.
한 구체예에서 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정된다.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 A)를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따라 획득된 보정 반사율 분포 그래프(비교 배합탄 B)를 나타낸 것이다.
예를 들면 상기 도 4와 같이 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, ①번 구간(반사율 1% 이하 구간), ②번 구간(반사율 1~1.4% 구간) 및 ③번 구간(반사율 1.4% 초과 구간)으로 구획할 수 있다.
또한 상기 도 4(a)와 같이 냉간강도가 상대적으로 높은 비교 배합탄 A의 경우, ①번 및 ②번 구간(반사율 1.4% 이하 구간)의 넓이가 ③번 구간(반사율 1.4% 초과 구간)의 넓이보다 큰 반면, 상기 도 4(b)와 같이 냉간강도가 상대적으로 낮은 비교 배합탄 B의 경우, ③번 구간(반사율 1.4% 초과 구간) 영역의 넓이가 ①번 및 ②번 구간(반사율 1.4% 이하 구간)의 넓이보다 큰 것을 알 수 있다.
한 구체예에서, 상기 보정 반사율 분포 그래프에서 구획된 ①번 반사율 구간의 넓이, ②번 반사율 구간의 넓이 및 ③번 반사율 구간 넓이의 비율을, 하기 식 2에 따라 계산하여 비율을 정량적으로 비교하여, 반사율 분포 지수를 도출할 수 있다.
(S70) 냉간강도 반사율 분포 지수 도출
상기 단계는 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계이다:
[식 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며, 상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).
본 발명에서는 상기 식 2와 같이 배합탄 반사율의 평균값이 아닌, 반사율 분포형상의 구간비율을 활용하여 신규 냉간강도 지수를 도출하여, 동일 반사율 배합탄 사이의 품질 변별력을 강화하였다.
상기와 같은 방법으로 냉간강도 반사율 분포지수를 도출시, 반사율이 분포되는 구간 및 비율에 따라 달라지는 냉간강도의 영향을 정성적 및 정량적으로 도출할 수 있으며, 배합탄을 건류하여 생성되는, 코크스 품질 예측값의 적중률이 우수하며, 품질 보강을 위한, 고품질 석탄의 최적 배합량을 도출 가능하여, 경제성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하고, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하였다.
2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하고, 상기 비교 반사율 분포 그래프는, 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 도 3(a)와 같은, 상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하였다. 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일하도록 적용하였다.
상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 하기 식 1에 따라 반사율 분포형상을 보정하여, 하기 도 4(a)와 같은 보정 반사율 분포 그래프를 획득하였다. 그리고, 상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하였다. 이때, 상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정하였다. 또한, 상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하였다:
[식 1]
△ 반사율 분포형상구간별% = DA - DB
(상기 식 1에서, 상기 DA는 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이며, 상기 DB는 상기 제2 반사율 분포 그래프에서 상기 제1 반사율 분포 그래프의 반사율 구간과 동일한 반사율 구간에 해당하는 발생빈도값이다).
[식 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며, 상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).
상기 표준 배합탄을 이용하여, 복수 개의 비교 배합탄(2017년도 조업시 사용된 배합탄)을 이용하여 제조된 코크스의 냉간강도 반사율 분포지수를 도출하여 그 결과를 하기 도 5에 나타내었다. 또한, 상기 도 5에 비교 배합탄으로 제조된 코크스의 냉간강도 반사율 분포지수와 코크스 냉간강도와의 관계를 연산프로그램을 이용하여 곡선형 회귀식을 함께 도시하였다. 하기 도 5(a) 및 도 5(b)는 비교 배합탄의 반사율 분포지수와, 상기 비교 배합탄을 이용하여 제조된 코크스 샘플의 냉간강도 관계를 도시한 그래프이다. 상기 도 5를 참조하면, 2017년도 사용된 배합탄을 이용하여 제조된, 코크스의 냉간강도 반사율 분포지수는 200까지 선형적으로 증가하다가, 그 이후에는 코크스의 품질이 하락하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 냉간강도 반사율 분포지수가 1000 이상으로 설계된 비교 배합탄은 품질 변화가 나타나지 않음을 알 수 있다. 이는, 품질 보강을 위해 반사율이 높은 석탄의 배합비가 증가하여도 품질보강이 되지 않는 배합이 존재하는 것을 알 수 있다. 따라서, 1000 이상의 냉간강도 반사율 분포지수로 배합시 품질보강 효과는 적어지는 대신 생산원가가 상승하여 효율적인 배합운영을 할 수 없음을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (3)
- 2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 표준 배합탄을 정의하는 단계;
상기 표준 배합탄에 대한 표준 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계;
2 종류 이상의 석탄을 소정의 중량비로 배합한 비교 배합탄을 정의하는 단계;
상기 비교 배합탄에 대한 비교 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계;
상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프를 비교하여, 보정 반사율 분포 그래프를 획득하는 단계;
상기 보정 반사율 분포 그래프를 통하여, 상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄의 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 반사율 구간을 이용하여, 하기 식 2에 따른 냉간강도 반사율 분포 지수를 도출하는 단계;를 포함하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법이며,
상기 냉간강도에 영향을 미치는 반사율 구간은, 상기 보정 반사율 그래프에서, 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간 및 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 반사율 구간으로 구획하는 단계;를 포함하여 결정되며,
상기 표준 배합탄 및 비교 배합탄은, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프 상에서 평균 반사율이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법:
[식 2]
냉간강도 반사율 분포지수 = S1/S2
(상기 식 2에서, 상기 S1은 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 양(+)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제1 합산치이며,
상기 S2는 상기 보정 반사율 분포 그래프의 반사율 구간 중 음(-)의 값이 더 큰 넓이를 갖는 구간의 지표를 합산하여 도출된 제2 합산치이다).
- 제1항에 있어서,
상기 표준 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득되며,
상기 비교 반사율 분포 그래프는, 상기 비교 배합탄에 포함되는 개별 석탄의 반사율 분포 그래프와, 상기 개별 석탄의 배합 중량비를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법.
- 제1항에 있어서,
상기 보정 반사율 분포 그래프는, 상기 표준 반사율 분포 그래프와 상기 비교 반사율 분포 그래프의 동일 반사율 구간에서의 반사율 발생 빈도의 차이를 보정하여 도출되는 것을 특징으로 하는 배합탄의 냉간강도 반사율 분포지수 도출방법.
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