KR20130110597A - Method for assuming coke size in bottom part of blast furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로 하부 코크스 입경 예측방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로 조업 조건과 코크스 품질 조건을 이용하여 고로 하부 코크스 입경을 예측할 수 있는 고로 하부 코크스 입경 예측방법을 제공하는 것이다.The present invention relates to a blast furnace lower coke particle size prediction method, and more particularly, to provide a blast furnace lower coke particle size prediction method that can predict the blast furnace lower coke particle size using the blast furnace operating conditions and coke quality conditions.
고로 조업은 고로의 상부로 장입된 철광석이 풍구를 통해 공급된 열풍에 의해 용융되어 용융물(용선과 슬래그)을 생성하게 되고, 노하부에 축적되어 있는 용융물이 출선구를 통해 연속적으로 배출되는 공정이다.The blast furnace operation is a process in which the iron ore charged in the upper part of the blast furnace is melted by the hot air supplied through the tuyeres to produce melts (molten iron and slag), and the melts accumulated in the furnace are discharged continuously through the outlet .
고로 조업시 열원으로 코크스가 사용된다. 코크스는 석탄을 코크스 오븐 설비에서 가열 건류하여 제조한다.Coke is used as a heat source in blast furnace operation. Coke is produced by heating and coal drying coal in a coke oven plant.
이와 관련된 선행기술로는 국내공개특허 제1997-0042956호(1997.07.26)_"고로용 코크스 제조방법"이 있다.Prior art related to this is Korean Patent Laid-Open Publication No. 1997-0042956 (1997.07.26) _ "The method for manufacturing blast furnace coke".
본 발명의 목적은 고로의 안정조업 범위의 설정이 가능하여 저환원제비, 고출선비 조업을 달성할 수 있도록 고로 조업 조건과 코크스 품질 조건을 이용하여 고로 하부 코크스 입경을 예측할 수 있는 고로 하부 코크스 입경 예측방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to predict the blast furnace lower coke particle size using the blast furnace operating conditions and the coke quality conditions to achieve the low-reduction cost, high shipping cost operation to be able to set the stable operation range of the blast furnace To provide a way.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 독립변수로 선택하여 고로 하부 코크스 입경을 예측한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention predicts the blast furnace bottom coke diameter by selecting an influencer having a high correlation with the blast furnace bottom coke diameter as an independent variable.
상기 독립변수는 고로의 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취하는 단계와, 상기 채취한 장입물 시료의 데이터를 분석하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 있는 영향인자들을 수집하는 단계와, 상기 수집단계에서 수집한 영향인자들을 각각 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 독립변수로 선택하는 단계를 통해 도출된다.The independent variable includes the steps of collecting a sample of the charge by inserting a probe pipe into the blast furnace blast furnace, and analyzing the data of the collected sample of the sample to collect the influence factors correlated with the blast furnace bottom coke diameter, The influence factors collected at the collection stage are applied to the regression analysis method, and the influence factors highly correlated with the bottom blast furnace coke diameter are selected as independent variables.
상기 채취한 장입물 시료는 냉각하고 입도 분리하는 과정을 거치며, 상기 입도 분리된 장입물 시료에서 코크스를 분리하여 데이터를 분석한다.The collected charge sample is subjected to a process of cooling and particle size separation, and the data is analyzed by separating coke from the particle size separated charge sample.
상기 독립변수는 미분탄 취입비(PCR), 송풍 선속도(Blast Velocity), 코크스 냉간강도(DI), 코크스 열간강도(CSR)이고, 상기 고로 하부 코크스 입경의 예측은 하기의 <수학식>에 의해 예측된다.The independent variables are pulverized coal injection ratio (PCR), blowing velocity (Blast Velocity), coke cold strength (DI), coke hot strength (CSR), the prediction of the blast furnace coke particle diameter by the following equation It is predicted.
<수학식>≪ Equation &
MS노하부 코크스=MS장입 코크스-(60.0-0.239×DI-0.374×CSR+0.0375×BV+0.0344×PCR)MS lower part coke = MS charge coke- (60.0-0.239 X DI-0.374 X CSR + 0.0375 X BV + 0.0344 X PCR)
[여기서, DI는 코크스 냉간강도, CSR은 코크스 열간강도, BV는 송풍 선속도, PCR은 미분탄 취입비, MS노하부 코크스는 고로 하부 코크스 입경, MS장입 코크스는 노상부로 장입되는 코크스 입경][Where, DI is coke cold strength, CSR is coke hot strength, BV is blowing linear velocity, PCR is pulverized coal injection ratio, MS bottom and bottom coke is blast furnace bottom coke particle size, MS charged coke is loaded coke particle]
본 발명은 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 있는 영향인자들을 독립변수로 도출하고, 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경 예측 수학식을 도출한다. 도출한 수학식에 의해 산출된 고로 하부 코크스 입경변화는 고로 하부 코크스 입경변화 실측치와 상관계수가 0.875로 상관도가 높다. The present invention derives the influence factors correlated with the blast furnace bottom coke diameter as an independent variable, and applies to a regression analysis method to derive the equation for predicting the bottom blast furnace coke diameter. The blast furnace bottom coke particle size change calculated by the derived equation is highly correlated with the actual value of the blast furnace bottom coke particle size change of 0.875.
이는, 고로 조업 조건(미분탄 취입비, 송풍 선속도)과 코크스 품질 조건(코크스 열간강도, 코크스 냉간강도)의 4가지 독립변수만으로 고로 하부 코크스 입경을 예측하는 것이 가능하다. It is possible to predict the bottom of the blast furnace coke with only four independent variables: blast furnace operating conditions (pulverized coal injection ratio, blowing linear velocity) and coke quality conditions (coke hot strength, coke cold strength).
고로 하부 코크스 입경 예측은 고로 조업 조건과 코크스 품질지수를 종합적으로 고려한 코크스 품질 기준 설정이 가능하고, 적절한 조업 대응이 가능하여 고로의 안정조업 범위를 설정할 수 있으므로 저환원제비 및 고출선비 조업을 달성할 수 있도록 하는 효과가 있다.The lower blast furnace coke size prediction can set the coke quality standard considering the blast furnace operating conditions and the coke quality index comprehensively, and can respond to the appropriate operation to set the stable operation range of the blast furnace. It has the effect of making it possible.
도 1은 고로의 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취하는 방법을 보인 도면.
도 2의 (a)는 미분탄 취입비(PCR)와 코크스 입경변화(△MS measured)의 상관관계를 보인 그래프이고, (b)는 송풍 선속도(Blast Velocity)와 코크스 입경변화(△MS measured)의 상관관계를 나타낸 그래프.
도 3의 (a)는 코크스 냉간강도(DI)와 코크스 입경변화(△MS measured)의 상관관계를 보인 그래프이고, (b)는 코크스 열간강도(CSR)와 코크스 입경변화(△MS measured)의 상관관계를 나타낸 그래프.
도 4는 고로 하부 코크스 입경을 예측하는 <수학식>에 의해 산출된 예측치(△MS calculated)와 코크스 입경변화(△MS measured)의 상관관계를 나타낸 그래프.1 is a view showing a method for taking a charge sample by inserting a probe pipe into the blast furnace blast furnace.
Figure 2 (a) is a graph showing the relationship between the pulverized coal injection ratio (PCR) and the coke grain size change (△ MS measured), (b) is the blowing velocity (Blast Velocity) and the coke grain size change (△ MS measured) A graph showing the correlation of.
Figure 3 (a) is a graph showing the correlation between the coke cold strength (DI) and the coke grain size change (ΔMS measured), (b) is the coke hot strength (CSR) and the coke particle diameter change (ΔMS measured) of Correlated graph.
4 is a graph showing the correlation between the predicted value (ΔMS calculated) and the coke grain size change (ΔMS measured) calculated by <mathematical formula> for predicting the blast furnace lower coke particle diameter.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 고로 하부 코크스 입경 예측방법은, 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 독립변수로 선택하고, 선택된 독립변수를 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경을 예측하는 <수학식>을 도출한 후, 상기 <수학식>에 의해 고로 하부 코크스 입경을 예측한다.In the present invention, the lower blast furnace coke particle size prediction method selects an influence factor having a high correlation with the lower blast furnace coke particle size as an independent variable, and applies the selected independent variable to a regression analysis method to calculate a <Equation>. After deriving, the blast furnace lower coke particle size is predicted by the above equation.
코크스는 고로의 열원으로 사용되는 원료인 동시에 철광석을 환원시키는 환원제의 역할을 한다. 코크스는 석탄을 코크스 오븐 설비에서 가열 건류하여 제조한다.Coke is a raw material used as a heat source of the blast furnace and also serves as a reducing agent for reducing iron ore. Coke is produced by heating and coal drying coal in a coke oven plant.
최근 코크스의 소비 최소화와 급변하는 원료 수급 여건하에서 저환원제비 고로 조업은 매우 중요하다. 또한, 고로 조업은 생산의 탄력성을 유지하면서 고출선비 조업을 지향한다. Under the current conditions of minimizing the consumption of coke and rapidly changing raw material supply and demand, the operation of blast furnaces is very important. In addition, the blast furnace operation aims at high shipping cost operation while maintaining the elasticity of production.
소결 및 코크스 조업 측면에서 저가 원료 사용을 확대하는 기술은 용선 제조원가 절감을 위해 필수적이다. 그러나, 저환원제비, 고출선비 조업을 위해서는 적정 코크스 품질기준 설정이 중요하다. In terms of sintering and coke operation, the expansion of the use of low-cost raw materials is essential to reduce the cost of molten iron. However, it is important to set an appropriate coke quality standard for low reduction and high shipping costs.
저환원제비 조업시 코크스비(Coke rate)가 감소되면 고로 내 코크스 체류시간이 증가되고, 코크스 단위 중량당 반응량이 증가되어 코크스의 열화 및 분화가 가속화되어 고로 내 코크스 분 퇴적이 심화되어 노하부에서 노황 변화가 심하게 나타난다. 코크스비는 선철 1ton을 생산하는데 소요되는 코크스양(kg)을 의미한다.Reduction of coke ratio during low-reduction swallow operation increases the coke residence time in the blast furnace, increases the reaction volume per unit weight of coke, accelerates deterioration and differentiation of coke, and intensifies the deposition of coke in the blast furnace. Aging changes are severe. Coke ratio means the amount of coke (kg) required to produce 1 ton of pig iron.
특히, 저환원제비 조업시 노심부에서 가스 침투력이나 열공급 능력이 저하되면 노심 온도가 하락되어 코크스 분이 노심부에 체류하기가 용이해진다. 노심은 고로로 장입되는 코크스가 노 중심부에서 일종의 코크스층을 형성하고 있는 노하부 코크스 충진층을 의미한다. In particular, when the gas permeability or heat supply capacity in the core portion decreases during low reduction operation, the core temperature decreases, so that the coke powder easily stays in the core portion. The core refers to the bottom coke filling layer where coke charged into the blast furnace forms a kind of coke layer in the center of the furnace.
그리고, 코크스 분이 노심부에 체류하기 용이해져 노하부 노황 변화가 심하게 나타나면, 노하부 통액성이 악화되면서 노하부 용융물 배출이 불량해지고 출선 속도가 저하되어 고출선비 조업이 어려워진다.In addition, when coke is easily retained in the core part and severely changes in the aging of the lower part, the lower part liquid permeability is deteriorated, the lower part melt discharge is poor, the starting speed is lowered, and the operation of the high drawing ratio becomes difficult.
따라서, 저환원제비, 고출선비 조업을 위해서는 고로의 안정조업 범위를 설정할 수 있도록 고로 하부 코크스 입경의 예측이 요구된다.Therefore, in order to operate the low reduction ratio and the high drawing-out ratio, the prediction of the blast furnace coke particle diameter is required to set the stable operation range of the blast furnace.
고로 하부 코크스 입경의 예측을 위한 독립변수는 고로의 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취하는 단계와, 채취한 장입물 시료의 데이터를 분석하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 있는 영향인자들을 수집하는 단계와, 수집단계에서 수집한 영향인자들을 각각 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 독립변수로 선택하는 단계를 통해 도출된다. The independent variables for the prediction of the bottom of the blast furnace were to insert the probe pipe into the blast furnace to collect the sample of the charge and analyze the data of the collected sample to determine the influence factors correlated with the bottom of the blast furnace coke. Collecting and applying the influence factors collected in the collection step to the regression analysis method, respectively, are derived through the step of selecting the influence factors highly correlated with the bottom blast furnace coke diameter as an independent variable.
장입물 시료를 채취하는 단계는 고로 풍구 부위에서 장입물 시료를 채취하는 단계이다.Sampling the charge sample is a step of collecting the charge sample from the blast furnace openings.
장입물 시료의 채취는 도 1에 도시된 바와 같이, 긴 원통형상의 프로브 파이프(probe pipe)(5)를 이용한다. 프로브 파이프(5)는 속이 빈 중공 원통형상으로 선단이 톱니형상으로 되어 고로(1)의 풍구(3)에 삽입이 용이하다. 프로브 파이프(5)는 고로(1)의 풍구(3)에 삽입되는 추진력이 일정하도록 회전을 통해 고로(1)의 풍구(3)에 삽입된다.Sampling the charge sample uses a long
고로(1)의 풍구(3)에 삽입된 프로브 파이프(5)는 고로(1)의 풍구(3) 선단에서부터 노심까지 관통한 코크스층의 장입물 시료(7)를 채취한다. The
장입물 시료의 채취는 코크스를 노상부로 장입하고 대략 5시간 경과 후에 채취하는 것이 바람직하다. 노상부로 장입된 코크스는 최소 5시간이 경과해야 노심에서 코크스층을 형성하기 때문이다.Sampling of the charge sample is preferably carried out approximately 5 hours after charging the coke to the hearth. This is because the coke charged into the hearth does not form a coke layer in the core until at least 5 hours have elapsed.
채취한 장입물 시료(7)는 냉각한 후 입도 분리하는 과정을 거치며, 입도 분리된 장입물 시료는 수작업을 통해 용선과 슬래그, 코크스로 분리한다. 입도 분리는 스크린을 통해 수행되며 15mm 이상과 15mm 미만으로 분리한다. The collected charge sample (7) is cooled and then subjected to the process of separating the particles, the particle size is also separated by the molten iron, slag, coke by hand. Particle size separation is performed through the screen and is separated by more than 15 mm and less than 15 mm.
이 중 입도 15mm 이상의 장입물 시료에서 코크스를 분리한다. 입도 15mm 이상의 장입물 시료는 수작업으로 코크스의 분리가 용이하나, 15mm 미만은 전자적 분리, 중액 분리 등 별도의 기계적 분리과정을 거쳐야 하므로 시료 분석이 용이하지 않다.Among them, the coke is separated from the sample of the charge having a particle size of 15 mm or more. It is easy to separate the coke with a particle size of 15mm or more by hand, but less than 15mm is not easy to analyze the sample because it requires a separate mechanical separation process such as electronic separation, heavy liquid separation.
장입물 시료의 채취는 복수회 실시하여 코크스의 데이터 분석결과의 신뢰성을 높인다.Sampling the charge sample is performed multiple times to increase the reliability of the coke data analysis results.
수집 단계는 분리한 코크스의 데이터 즉, 입경을 분석하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 있는 영향인자들을 수집하는 단계이다.The collecting step is to analyze the data of the separated coke, that is, the particle size to collect the influence factors correlated with the blast furnace bottom coke diameter.
수집한 영향인자들은 고로 조업 조건과 코크스 품질 조건이다. The influencers collected are blast furnace operating conditions and coke quality conditions.
고로 하부 코크스 입경은 아래의 식과 같이 산출된다..Therefore, the bottom coke particle size is calculated as below.
MS노하부 코크스=MS장입 코크스-△MSMS lower part coke = MS charge coke- △ MS
MS노하부 코크스는 고로 하부 코크스 입경이고, MS장입 코크스는 노상부로 장입되는 코크스 입경이고, △MS는 노심 부근 코크스 입경변화이다. MS bottom coke is the blast furnace bottom coke particle size, MS charge coke is the coke particle size to be charged into the upper part, ΔMS is the coke particle size change near the core.
고로 하부 코크스 입경은 노황 변화에 영향을 미치는 공극율과 관련되고, 노심 부근 코크스 입경변화는 고로 조업 조건 및 코크스 품질 조건과 상관성이 있다.The lower blast furnace coke particle size is related to the porosity affecting the change in the yellowing, and the coke particle size change near the core is correlated with the blast furnace operating condition and the coke quality condition.
여기서, 노심 부근과 고로 하부는 동일한 의미로 사용된다. Here, the vicinity of the core and the bottom of the blast furnace are used in the same sense.
고로 하부 코크스 입경 및 공극율은 노하부 통액성이 영향을 미치는 직접적인 요인이다. 고로 하부 코크스 입경이 증가하면 노하부 통액성이 양호해지고 통기성이 양호해져 고로 안정조업 범위가 확대되므로 고출선비 조업이 가능해진다.Blast furnace coke particle size and porosity are the direct factors that affect the bottom fluidity. Increasing the blast furnace coke particle diameter improves the flowability of the lower part of the blast furnace and improves the air permeability.
영향인자들중 고로 조업 조건은 미분탄 취입비, 송풍 선속도, 코크스 체류시간, 송풍 온도, 송풍 열량, 이론연소온도가 포함되고, 코크스 품질 조건은 코크스 냉간강도, 코크스 열간강도가 포합된다.The blast furnace operating conditions include the pulverized coal blowing ratio, blowing linear velocity, coke residence time, blowing temperature, blowing calories, theoretical combustion temperature, and the coke quality conditions include coke cold strength and coke hot strength.
독립변수는 상기 영향인자들 중 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 선택하는 단계이다. 독립변수는 회귀분석 방법을 적용하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 선택된다. The independent variable is a step of selecting an influence factor having a high correlation with the bottom coke particle diameter among the influence factors. Independent variables are selected by the regression analysis to select influence factors that are highly correlated with the bottom blast furnace coke diameter.
독립변수는 미분탄 취입비(PCR), 송풍 선속도(Blast Velocity), 코크스 냉간강도(DI), 코크스 열간강도(CSR)이다.Independent variables are pulverized coal injection ratio (PCR), blowing velocity (Blast Velocity), coke cold strength (DI), and coke hot strength (CSR).
회구분석 결과, 미분탄 취입비는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.62이고, 송풍 선속도는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.04이고, 코크스 냉간강도는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.12이고, 코크스 냉간강도는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.28로 높다.As a result of regression analysis, the pulverized coal injection ratio was 0.62 for the lower blast furnace coke diameter change (R 2 ), and the blowing linear velocity was 0.04 for the lower blast furnace coke diameter (R 2 ), and the coke cold strength was lower than the blast furnace. and the correlation (R 2) and changing the coke particle size of 0.12, the cold strength of blast furnace coke, the lower coke particle size change and correlation (R 2) as high as 0.28.
고로 하부 코크스 입경 및 코크스 분 발생율은 미분탄 취입비, 송풍 선속도의 고로 조업 조건과, 코크스 냉간강도, 코크스 열간강도의 코크스 품질 조건에 크게 영향을 받는다. The lower blast furnace coke particle size and coke dust generation rate are greatly affected by the blast furnace operating conditions such as pulverized coal injection ratio and blowing linear velocity, and the coke quality conditions of coke cold strength and coke hot strength.
이는 노심이 풍구로부터 반응가스가 상승하는 길목에 위치에 있어 노심 상태에 따라 상승하는 가스의 흐름 즉, 통기성에 영향을 미치게 되며, 고로 하부 코크스 입경 및 코크스 분발생율이 통액성에 영향을 미치기 때문이다.This is because the core is located on the way where the reaction gas rises from the tuyere, which affects the gas flow, that is, the air permeability, which rises according to the core state, and the lower coke particle size and coke generation rate affect the liquid permeability. .
고로 하부 코크스 입경을 예측하는 수학식은 아래와 같다.The equation for predicting the bottom coke particle diameter is as follows.
<수학식>≪ Equation &
MS노하부 코크스=MS장입 코크스-(60.0-0.239×DI-0.374×CSR+0.0375×BV+0.0344×PCR)MS lower part coke = MS charge coke- (60.0-0.239 X DI-0.374 X CSR + 0.0375 X BV + 0.0344 X PCR)
[여기서, DI는 코크스 냉간강도, CSR은 코크스 열간강도, BV는 송풍 선속도, PCR은 미분탄 취입비, MS노하부 코크스는 고로 하부 코크스 입경, MS장입 코크스는 노상부로 장입되는 코크스 입경][Where, DI is coke cold strength, CSR is coke hot strength, BV is blowing linear velocity, PCR is pulverized coal injection ratio, MS bottom and bottom coke is blast furnace bottom coke particle size, MS charged coke is loaded coke particle]
△MS(노심 부근 코크스 입경변화)가 60.0-0.239×DI-0.374×CSR+0.0375×BV+0.0344×PCR에 의해 산출되고, 노상부로 장입되는 코크스 입경과 산출된 값의 차가 고로 하부 코크스 입경이 되는 것이다. △ MS (core near coke particle size change) is calculated by 60.0-0.239 × DI-0.374 × CSR + 0.0375 × BV + 0.0344 × PCR, and the difference between the coke particle size charged into the hearth part and the calculated value becomes the blast furnace coke particle size. will be.
상기 수학식은 선택된 독립변수를 회귀분석 방법에 적용하여 도출하였으며, 고로 하부 코크스 입경변화 실측치와 상관계수가 0.875로 상관도가 높다. The above equation was derived by applying the selected independent variable to the regression analysis method, and the correlation between the actual value and the correlation coefficient of the lower coke particle diameter was 0.875.
회귀분석(regression analysis) 방법은 둘 또는 그 이상의 변수들간의 관계를 파악함으로써 어떤 특정한 변수(종속변수)의 값을 다른 한 개 또는 그 이상의 변수(독립변수)들로부터 설명하고 예측하는 통계적 기법이다.A regression analysis method is a statistical technique that explains and predicts the value of a particular variable (dependent variable) from one or more other variables (independent variables) by determining the relationship between two or more variables.
도출한 수학식은 고로 조업 조건 및 코크스 품질 변화에 따른 고로 하부 코크스 입경 예측이 가능하고, 코크스 입경 예측은 고로 안정조업 범위 설정이 가능하여 고출선비 및 저환원제비 조업을 위한 코크스 품질 기준 설정이 가능하도록 한다.
The derived equation can predict the bottom of the blast furnace coke size according to the blast furnace operating conditions and changes in the coke quality, and the coke particle size can be set to the stable blast furnace operating range, so that it is possible to set the coke quality standards for high lead-out ratio and low-reduction cost operation. do.
이하, 본 발명의 고로 하부 코크스 입경 예측방법을 실시예를 통해 설명한다. Hereinafter, the blast furnace bottom coke particle size prediction method of the present invention will be described through examples.
<실시예><Examples>
1. 장입물 시료를 채취1. Sample the contents of the charge
도 1에 도시된 바와 같이, 고로 하부 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취한다. 장입물 시료는 풍구 선단에서부터 노심까지의 구역별로 채취한다. As shown in FIG. 1, a sample of a charge is taken by inserting a probe pipe into the blast furnace bottom tuyere. Charge samples are taken for each zone from the tip of the tuyere to the core.
채취한 장입물 시료는 노심 구역만 분리하여 입도분리 후, 수작업을 통해 코크스만 분리하고, 분리한 코크스의 데이터(입경)를 분석한다. 고로 조업 영향도를 고려하여 채취는 총9회 수행하여 데이터의 신뢰도를 높인다.The collected charge sample is separated only from the core area, the particle size is separated, and only the coke is separated by hand, and the data (particle size) of the separated coke is analyzed. In consideration of the blast furnace operation impact, the sampling is performed nine times to increase the reliability of the data.
2. 영향인자 수집2. Influence Factor Collection
분석한 고로 하부 코크스 입경변화와 상관성이 있는 영향인자들을 수집한다.Collect the influence factors that correlate with the blast furnace bottom coke diameter change.
3. 독립변수 선택3. Independent variable selection
영향인자를 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경변화와 상관성이 있는 영향인자를 독립변수로 선택한다. Influence factors are applied to the regression analysis to select influence factors that correlate with changes in blast furnace coke diameter as independent variables.
선택된 독립변수는 미분탄 취입비, 송풍 선속도, 코크스 냉간강도, 코크스 열간강도이다.The selected independent variables are pulverized coal injection ratio, blowing linear velocity, coke cold strength and coke hot strength.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 미분탄 취입비는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.62이고, 송풍 선속도는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.04이고, 코크스 냉간강도는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.12이고, 코크스 냉간강도는 고로 하부 코크스 입경변화와 상관관계(R2)가 0.28로 높다. As shown in FIGS. 2 and 3, the pulverized coal injection ratio is 0.62 for the blast furnace coke particle size change (R 2 ), and the blowing linear velocity is 0.04 for the blast furnace coke particle size change (R 2 ), and , The coke cold strength is 0.12 correlated with the bottom change of blast furnace coke diameter (R 2 ), and the coke cold strength is high with the correlation (R 2 ) 0.28.
또한, 미분탄 취입비에 따른 고로 하부 코크스 입경변화가 가장 크게 나타나며, 코크스 냉간강도 및 열간강도가 높을수록 고로 하부 코크스 입경변화가 적게 나타났다.In addition, the blast furnace bottom coke diameter change was the largest according to the pulverized coal injection ratio, and as the coke cold strength and hot strength were higher, the blast furnace bottom coke diameter change was smaller.
4. 수학식 도출4. Derivation of Equation
선택된 독립변수를 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경변화를 예측하는 수학식을 도출한다. The selected independent variable is applied to the regression method to derive the equation for predicting the blast furnace coke particle size change.
도출한 수학식은 The derived equation is
MS노하부 코크스=MS장입 코크스-(60.0-0.239×DI-0.374×CSR+0.0375×BV+0.0344×PCR)이다. MS bottom coke = MS charged coke- (60.0-0.239 x DI-0.374 x CSR + 0.0375 x BV + 0.0344 x PCR).
[여기서, DI는 코크스 냉간강도, CSR은 코크스 열간강도, BV는 송풍 선속도, PCR은 미분탄 취입비, MS노하부 코크스는 고로 하부 코크스 입경, MS장입 코크스는 노상부로 장입되는 코크스 입경][Where, DI is coke cold strength, CSR is coke hot strength, BV is blowing linear velocity, PCR is pulverized coal injection ratio, MS bottom and bottom coke is blast furnace bottom coke particle size, MS charged coke is loaded coke particle]
도 4에 도시된 바에 의하면, 도출한 수학식에 의해 산출된 고로 하부 코크스 입경변화는 고로 하부 코크스 입경변화 실측치와 상관계수가 0.875로 상관도가 높다. As shown in FIG. 4, the blast furnace lower coke particle size change calculated by the derived equation is highly correlated with the actual value of the blast furnace lower coke particle size change as 0.875.
이와 같이, 고로 하부 코크스 입경을 예측하면 공극률 측정이 가능하고 노황 상황을 판단할 수 있다. 노황 상황을 판단하여 노황이 불안정한 경우에는 코크스 품질을 향상시켜 노열을 상승시키거나 노열 보상을 위한 브랜크 코크스(blank coke)(코크스만 단독으로 장입하는 경우) 장입으로 적절한 고로 조업 대응이 가능하다. As such, when the blast furnace bottom coke particle diameter is predicted, porosity measurement is possible and the yellowing situation can be determined. In the case of unstable conditions, it is possible to respond to blast furnace operation by improving coke quality and increasing the heat, or by charging a blank coke (coke alone).
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
1:고로 3:풍구
5:프로브 파이프 7:장입물 시료1: blast furnace 3: air balloon
5: probe pipe 7: charge sample
Claims (3)
상기 독립변수는
고로의 풍구에 프로브 파이프를 삽입하여 장입물 시료를 채취하는 단계와,
상기 채취한 장입물 시료의 데이터를 분석하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 있는 영향인자들을 수집하는 단계와,
상기 수집단계에서 수집한 영향인자들을 각각 회귀분석 방법에 적용하여 고로 하부 코크스 입경과 상관성이 높은 영향인자를 독립변수로 선택하는 단계를 통해 도출되는 것을 특징으로 하는 고로 하부 코크스 입경 예측방법. Predicting the bottom blast furnace coke diameter by selecting the influence factor that has a high correlation with the bottom blast furnace coke diameter as an independent variable,
The independent variable
Inserting a probe pipe into the blast furnace blast furnace to collect a sample of the charge;
Analyzing the data of the collected charge sample to collect influence factors correlated with the blast furnace bottom coke diameter;
The method for predicting the lower blast furnace coke size, characterized in that it is derived through the step of selecting each of the influence factors collected in the collection step to the regression analysis method by selecting the influence factors having a high correlation with the blast furnace lower coke diameter as an independent variable.
상기 채취한 장입물 시료는 냉각하고 입도 분리하는 과정을 거치며,
상기 입도 분리된 장입물 시료에서 코크스를 분리하여 데이터를 분석하는 것을 특징으로 하는 고로 하부 코크스 입경 예측방법. The method according to claim 1,
The collected charge sample is subjected to a process of cooling and particle size separation,
The blast furnace lower coke particle diameter prediction method characterized in that to analyze the data by separating the coke from the particle size separated charge sample.
상기 독립변수는
미분탄 취입비(PCR), 송풍 선속도(Blast Velocity), 코크스 냉간강도(DI), 코크스 열간강도(CSR)이고,
상기 고로 하부 코크스 입경의 예측은 하기의 <수학식>에 의해 예측되는 것을 특징으로 하는 고로 하부 코크스 입경 예측방법.
<수학식>
MS노하부 코크스=MS장입 코크스-(60.0-0.239×DI-0.374×CSR+0.0375×BV+0.0344×PCR)
[여기서, DI는 코크스 냉간강도, CSR은 코크스 열간강도, BV는 송풍 선속도, PCR은 미분탄 취입비, MS노하부 코크스는 고로 하부 코크스 입경, MS장입 코크스는 노상부로 장입되는 코크스 입경]The method according to claim 1,
The independent variable
Pulverized coal injection ratio (PCR), blowing velocity (Blast Velocity), coke cold strength (DI), coke hot strength (CSR),
The blast furnace lower coke particle diameter prediction method is estimated by the following Equation.
≪ Equation &
MS lower part coke = MS charge coke- (60.0-0.239 X DI-0.374 X CSR + 0.0375 X BV + 0.0344 X PCR)
[Where, DI is coke cold strength, CSR is coke hot strength, BV is blowing linear velocity, PCR is pulverized coal injection ratio, MS bottom and bottom coke is blast furnace bottom coke particle size, MS charged coke is loaded coke particle]
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