EAF 욕조 레벨 측정 자동화

전기 아크로(Electric Arc Furnaces)의 개요 및 과제

전기 아크로에서 용탕 수위 측정을 자동화하는 것은 제강 공정의 효율성, 안전성 및 안정성을 크게 향상시키는 핵심 기술입니다.

마츠시마 측정 기술의 레이더 기술을 활용한 EAF 용탕 수위 측정 시스템과 같은 첨단 솔루션은 아크 플래시 발생 시에도 정확한 비접촉 측정이 가능하여, 정밀한 용로 제어 및 공정 최적화를 위한 신뢰할 수 있는 실시간 데이터를 제공합니다.

전기 아크로(EAF)는 고전압 전기 아크를 이용해 주로 고철을 용해하는 제강 공정이다.

첨단 자동화 및 제어 기술을 통합함으로써 EAF 운영은 안정적이고 효율적이며 안전한 제강을 실현한다. 이는 이산화탄소 배출량 감소, 에너지 사용 최적화, 일관된 고품질 제품 생산을 통해 지속가능하고 스마트한 제강을 지원한다.

전기 아크로(EAF)의 운영 환경은 극심한 열기, 유해 먼지 및 폭발 위험을 수반합니다.

안전한 운영을 보장하기 위해서는 효과적인 먼지 제어, 냉각 시스템, 가스 모니터링, 엄격한 자재 취급 및 명확히 정의된 안전 절차가 필요하며, 이는 안정적이고 효율적인 용광로 운영을 지원하면서 안전한 작업 환경을 조성합니다.

직접적인 실시간 레벨 측정이 없는 경우, 용탕 레벨은 종종 작업자의 경험이나 간접적인 지표에 기반하여 추정됩니다. 이는 특히 동적 용융 조건에서 불확실성, 지연된 대응, 그리고 일관성 없는 용광로 제어로 이어집니다.

수동 관찰 또는 간접 측정 방법은 작업자가 용광로 근처에 상주해야 합니다. 아크 플래시, 고온, 용융 금속 비말 및 연기 노출은 안전 위험을 크게 증가시키고 자동화 가능성을 제한합니다.

정확한 용탕 레벨 데이터 부족으로 인해 전력 투입, 산소 주입 및 거품 슬래그 조건을 최적화하기 어렵습니다. 이로 인해 용해 주기가 길어지고, 에너지 소비가 과도해지며, 용광로 운전이 불안정해질 수 있습니다.

레이더 레벨 트랜스미터로 해결됨

레이더 레벨 트랜스미터를 이용한 전기로 용해로 내 용탕 레벨 측정은 매우 정확하고 신뢰할 수 있는 비접촉식 측정 방식입니다.

이 기술은 다음과 같은 특징을 지닙니다:

• 80GHz 주파수 변조 연속파(FMCW) 레이더를 사용하여 최대 30m 측정 범위에서 ±5mm의 높은 정확도를 달성

• 고온, 고압, 증기 등 가혹한 환경에서도 안정적인 측정 제공

• 금속 표면 반사를 활용하여 슬래그의 영향을 받지 않고 정확한 용탕 레벨 감지 가능

이 기술은 효율적인 전기로 운영 관리를 지원하고 생산성과 안전성을 향상시키며, 측정 데이터를 공정 컴퓨터로 전송함으로써 원료 투입 최적화와 에너지 소비 절감을 가능하게 합니다.

PC, 휴대폰 또는 태블릿을 통한 블루투스 모니터링 및 조정 가능.

데이터 통신을 위한 배선이 필요하지 않습니다.

열악한 환경에서의 원격 통신이 가능합니다.

특허받은 비트 신호 알림 기능(DC4-20mA)을 통한 접착 또는 축적 경보 가능.

경보에 추가 배선이 필요하지 않습니다.

전송 표면에 먼지나 증기로 인한 부착을 방지하기 위한 360도 전방향 공기 배출 구조.

기술을 통해 달성된

레이더 기술은 아크 방전, 분진 발생 및 연무 변동 시에도 안정적인 실시간 용탕 레벨 데이터를 제공합니다. 정확한 용탕 레벨 제어는 안정적인 용광로 운전, 최적화된 전력 투입 및 일관된 강재 품질을 가능하게 합니다.

비접촉식 레이더 측정은 센서가 극한의 열, 용융 강철 비말 및 아크 플래시에 노출될 필요가 없도록 합니다. 이는 장비 손상 위험을 크게 줄이고 용광로 근처에서의 수동 개입을 최소화함으로써 작업자 안전을 향상시킵니다.

지속적이고 유지보수가 필요 없는 측정은 계획되지 않은 가동 중단 시간과 센서 교체 빈도를 줄입니다. 자동화된 욕조 레벨 제어는 용융 주기를 단축하고 에너지 효율을 개선하며, 전기로 제강 공정 전반의 비용 절감에 기여합니다.