KR100544651B1 - 서브랜스에 장착된 프로브의 샘플홀 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브랜스에 장착되어 전로에 수강된 용강의 온도측정 및 용강샘플을 채취하는 프로브의 샘플홀이 샘플 채취시 항상 전로의 외측부를 향하여 세팅될 수 있도록 샘플홀의 위치를 감지하는 장치의 개선에 관한 것이다.

본 발명은 서브랜스에 장착되어 전로의 용강속에 침적되어 용강 샘플 채취 및 용강의 온도를 검출하는 프로브의 지관 후단부에 상기 프로브의 샘플홀과 동일한 위치로 배치되어 표시된 마크부와; 상기 마크부를 검지할 수 있도록 상기 프로브를 회전작동시키는 구동수단과 고정브라켓에 의해 연결 고정된 근접센서를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명은 프로브의 지관 후단부에 별도의 홈을 가공할 필요가 없어 작업공수의 절감은 물론 생산성향상을 도모할 수 있고, 또한 비접촉식 방식으로 샘플홀의 위치치를 검출하여 그 방향을 설정할 수 있음으로써 검출오작동이 없고 수명이 반영구적인 장점이 있다.

Description

서브랜스에 장착된 프로브의 샘플홀 감지장치{SAMPLE HOLE DETECTING DEVICE OF PROBE EQUIPPED IN SUB-LANCE}

도 1은 일반적인 전로의 랜스 사용상태를 보인 개략도,

도 2는 종래 기술에 따른 프로브의 샘플홀 감지장치를 보인 개략적인 구성도 및 프로브의 요부 확대단면도,

도 3은 본 발명에 따른 프로브의 길이방향 절개 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 감지장치의 작동상태를 보인 개략적인 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 프로브 3 : 샘플홀

4 : 지관 12 : 마크부

14 : 근접센서 16 : 고정브라켓

18 : 실린더

본 발명은 서브랜스에 장착되어 전로에 수강된 용강의 온도측정 및 용강샘플을 채취하는 프로브의 샘플홀이 샘플 채취시 항상 전로의 외측부를 향하여 세팅될 수 있도록 샘플홀의 위치를 감지하는 장치의 개선에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정에서 정련로 내부 용강의 성분 조정작업 등을 하기 위하여 정련로 내부 용강의 측온 및 시료 채취가 이루어진다.

이러한 정련로 내에 있는 용강의 시료 채취는 서브랜스(SUB-LANCE)에 프로브(PROBE)를 장착하여 정련 공정시 정련로 내부로 서브랜스를 하강시켜 프로브의 선단부가 정련로 내의 용강에 침적되도록 하여 용강 시료의 채취가 이루어진다.

상기 프로브는 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 서브랜스(S)에 장착되어 용강의 온도, 시료, 산소, 탄소를 동시에 취할 수 있는 보조기구로서 전로(1)의 중심부에는 메인랜스(M)가 위치되어 이를 통해 고속으로 분사되는 산소기류 때문에 용강이 심한 난류를 형성하게 되고 이로 인해 용강 샘플의 건전성이 회손됨은 물론 용강의 정확한 온도 측정이 불가능하므로 상기 메인랜스(M)와 평행하게 서브랜스(S)를 위치시키고 여기에 프로브(2)를 장착하되 상기 프로브(2)의 용강 샘플 채취용 샘플홀(3)이 용강 난류가 심한 전로(1) 중심측이 아닌 전로 외측부를 향하도록 함으로써 용강 샘플의 건전성을 확보하고 정확한 온도측정이 가능하도록 설치된다.

이와 같이 프로브(2)의 샘플홀(3)이 항상 전로(1)의 외측부를 향하도록 하기 위해 종래에는 프로브(2)의 지관(4) 후단부에 상기 샘플홀(3)과 동일방향이 되도록 홈(5)을 가공하고, 스프링 쿠션을 통한 기계식 접촉에 의해 상기 홈(5)을 감지할 수 있는 감지수단(7)을 구비한 상태에서 프로브구동수단으로 상기 프로브(2)를 회전시키게 되면 상기 지관(4)의 후단부 외측면과 상기 감지수단(7)이 접촉된 상태로 롤링(ROLLING)되다가 상기 홈(5)과 감지수단(7)의 예컨대, 로울러 같은 것이 접촉되면서 스프링 쿠션이 발생되면 이를 검출하여 프로브(2)의 샘플홀(3) 방향을 결정하도록 하였다.

그런데, 이러한 검지방식은 프로브(2)의 지관(4) 후단부에 홈(5)을 가공하여야 하므로 제작공수가 증대됨은 물론 기계적인 접촉방식으로 마모가 심하여 검지수단(7)에 장착된 스프링 텐션 리미트 스위치의 잦은 불량을 초래하게 되어 샘플홀(2)의 위치를 정확하게 설정할 수 없다는 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 프로브의 지관 후단부와 접촉하지 않으면서도 프로브에 형성된 샘플홀의 방향을 정확하게 검출토록 하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 서브랜스에 장착된 프로브의 샘플홀 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기한 목적은 서브랜스에 장착되어 전로의 용강속에 침적되어 용강 샘플 채취 및 용강의 온도를 검출하는 프로브의 지관 후단부에 상기 프로브의 샘플홀과 동일한 위치로 배치되어 표시된 마크부와; 상기 마크부를 검지할 수 있도록 상기 프로브를 회전작동시키는 구동수단과 고정브라켓에 의해 연결 고정된 근접센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서브랜스에 장착된 프로브의 샘플홀 감지장치를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 프로브를 길이방향으로 절개하여 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명 장치의 작동상태도이다.

도 3 내지 도 4에 따르면, 본 발명의 감지장치는 프로브(2)의 외관인 지관(4)의 후단부에 형성된 마크부(MARK PART)(12)와, 상기 마크부(12)를 감지하는 근접센서(14)로 구성된다.

상기 프로브(2)는 기존과 동일한 것으로 그 일단 적소, 즉 프로브(2)의 일측단부 외측면 일부에는 그 내부에 형성된 수강부(3-1)와 연통되는 샘플홀(3)이 형성된다.

상기 샘플홀(3)은 상기 프로브(2)가 전로의 용강속에 침적될 때 용강의 일부, 즉 용강 샘플이 유입되는 통로이다.

프로브(2)의 지관(4) 후단부, 즉 상기 샘플홀(3)이 형성된 단부의 대향단부에는 상기 샘플홀(3)이 형성된 위치와 동일방향으로 마크부(12)가 형성된다.

상기 마크부(12)는 대략 가로(a) 100mm, 세로(b) 20mm 로 하여줌이 바람직하다.

이러한 크기는 상기 근접센서(14)를 통해 마크부(12)의 위치를 신속하고 정확하게 검출하기에 적당한 것으로서 반드시 이 크기에 국한되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

특히, 상기 마크부(12)는 상기 근접센서(14)와의 원활한 교신을 위해 금속체로 하여줌이 바람직하다.

상기 근접센서(14)는 일명 근접스위치(PROXIMITY SWITCH)라고도 하며, 금속체인 마크부(12)가 근접되게 되면 발진코일의 자력선을 받아 그 유도에 의하여 금 속체 내부에 와전류를 형성시키고 발진 코일의 저항이 커져서 발진이 정지되며 이로써 출력을 얻는 형식의 고주파 발진형으로 하여줌이 바람직하다.

또한, 상기 근접센서(14)는 고주파 발진회로의 일부를 검출전극판으로 이끌어내어 전극판으로부터 고주파 전계를 발생시킨 후 전계안에 물체(여기서는 마크부)를 접근시켜 검출전극판 표면에서의 분극현상을 이용한 용량형 근접센서를 사용할 수도 있다.

또한, 상기 마크부(12)는 검정색으로 하고 상기 근접센서(14)는 파장의 변화를 검출하는 센서로 하여, 상기 마크부(12)와 블랙마크가 형성되지 않은 부위의 지관(4) 외측면을 통해 반사되는 빛의 파장변화를 검출하여 샘플홀(3)을 검출할 수도 있다.

이러한 근접센서(14)는 고정브라켓(16)에 지지된 채 구동수단(6)에 연결 고정되어 동시 이동가능하게 구성된다.

상기 구동수단(6)은 기존과 같이 프로브(2)을 회전시키기 위해 프로브(2)의 일단에 인접하게 설치된다.

또한, 상기 구동수단(6)은 실린더(18)에 의해 전후진 가능하게 설치된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 용강 샘플 채취 및 온도 측정용 프로브(2)가 서브랜스를 통해 전로 속으로 하강하기 전에 가이더(20)에 의해 회전가능하게 지지된 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서, 실린더(18)가 작동하여 구동수단(6)을 전진시키게 되며, 프로 브(2)는 상기 구동수단(6)에 의해 회전가능하게 연결된다.

상기 구동수단(6)이 전진됨과 동시에 이와 연결 고정된 근접센서(14)도 전진하여 마크부(12)를 검출할 수 있는 위치로 배치되게 되는 바, 이때 상기 근접센서(14)는 항상 전로의 중심으로부터 외측을 향한 방향에 위치되게 설정되어 있다.

특히, 세팅이 완료되면 상기 근접센서(14)는 마크부(12)가 형성된 프로브(2)의 지관(4) 후단 외측면 부분과 일치되는 위치에 자동적으로 배치되게 된다.

센싱 준비가 완료되면, 구동수단(6)이 구동되게 되고 이에 따라 프로브(2)가 서서히 회전하게 된다.

이때, 상기 프로브(2)의 시계 혹은 반시계방향 어느 것이나 가능하나 시계방향으로 회전되도록 상기 구동수단(6)을 구동시킴이 바람직하다.

프로브(2)가 회전되다가 마크부(12)가 상기 근접센서(14)에 접근하게 되면 금속체 내부에 와전류를 형성시키고 발진 코일의 저항이 커져서 발진이 정지되며 이로써 출력을 얻게 되고 이로 인해 마크부(12)의 위치를 검출함과 동시에 구동수단(6)의 구동이 정지되게 된다.

따라서, 프로브(2)의 샘플홀(3)은 전로의 외측을 향한 상태로 세팅되게 되고, 실린더(18)의 구동에 의해 구동수단(6)이 이탈된 후 서브랜스가 하강하여 샘플링작업을 수행하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한 다.

첫째, 프로브의 지관 후단부에 별도의 홈을 가공할 필요가 없어 작업공수의 절감은 물론 생산성향상을 도모할 수 있다.

둘째, 비접촉식 방식으로 샘플홀의 위치치를 검출하여 그 방향을 설정할 수 있음으로써 검출오작동이 없고 수명이 반영구적인 장점이 있다.

세째, 수명이 길어 생산원가가 절감되는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 서브랜스(S)에 장착되어 전로(1)의 용강속에 침적되어 용감 샘플 채취 및 용강의 온도를 검출하는 프로브(2)의 지관(4) 후단부에 상기 프로브(2)의 샘플홀(3)과 동일한 위치로 배치되어 표시되고, 검정색으로 도색되며, 금속체로 형성된 마크부(12)와;

   상기 마크부(12)를 검지할 수 있도록 고정브라켓(16)에 의해 상기 프로브(2)를 회전작동시키는 구동수단(6)과 연결된 근접센서(14)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서브랜스에 장착된 프로브의 샘플홀 감지장치.
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