KR100988551B1 - Liquid metal temperature for measured temperature unit for the tundish - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A thermocouple unit for measuring the temperature of molten steel in a tundish is provided to protect a thermocouple from the thermal shock by the molten steel and enable repetitive use of the thermocouple. CONSTITUTION: A thermocouple unit for measuring the temperature of molten steel in a tundish comprises a setting block, a thermocouple(220), and a protection member(230). The setting block is installed through a seating hole of a seating block installed on the inner side of a side wall of a tundish. The thermocouple is built inside the setting block, with the leading end exposed a fixed length from the front side of the setting block. The protection member protects the thermocouple from thermal shock by surrounding the thermocouple.

Description

턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛{liquid metal temperature for measured temperature unit for the tundish }Liquid metal temperature for measured temperature unit for the tundish}

본 발명은 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛 에 관한 것이다.The present invention relates to a thermocouple unit for molten steel temperature measurement for tundish.

더 상세하게는 고온의 용강에 의한 열충격으로 부터 열전대를 보호하기 위한 보호부재를 채용함으로써 열전대의 반복사용이 가능한 점, 용강온도를 무인시스템에 의해 원거리에서도 측온할 수 있어서 조업자의 안전성이 보장되고 실시간으로 연속측온이 가능하여 측온의 신뢰도를 고조시킬 수 있다는 점에 특징을 둔 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛에 관한 것이다.More specifically, by adopting a protective member to protect the thermocouple from the thermal shock caused by high temperature molten steel, the thermocouple can be repeatedly used, and the molten steel temperature can be measured at a long distance by an unmanned system to ensure the safety of operators and real time. The present invention relates to a thermocouple unit for temperature measurement of a molten steel for tundish, which is characterized in that continuous temperature measurement is possible, thereby enhancing reliability of temperature measurement.

주지하듯이, 제강공정에서 작업자의 기능 숙련도와 고도화를 필요로 하였던 종래의 조괴법에서 탈피하여 근래에는 연속주조방법이 주류를 이루고 있으며, 연속주조공정은 전 공정인 제강, 노외공정에서 강(鋼)의 성분조정이 완료된 용강에 대하여 최적의 품질을 보장할 수 있는 냉각수의 살수에 의해 액상의 용강을 응고시켜서 단위 제품인 슬라브를 생산하는 공정을 말한다.As is well known, the continuous casting method has become mainstream in recent years, breaking away from the conventional ingot method that required the skill and advanced skill of the worker in the steelmaking process. It refers to the process of producing slab as a unit product by solidifying liquid molten steel by sprinkling of cooling water that can guarantee optimum quality for molten steel that has completed the adjustment of).

상기한 연속주조공정은 도 1에와 같이 래들 터렛(ladle turret)(1)에 설치된 래들(2)에 불순물이 제거되고 화학성분이 조정된 용강을 채우고, 래들(2)에 채워진 용강을 원통형 내화벽돌로 된 노즐을 통해 턴디쉬(tundish)(3)에 붓는다. 상기 턴디쉬(3)에 저장된 용강은 원통형의 내화벽돌로 된 침지노즐(4)을 통해 주형(5)으로 주입됨에 따라 대판상의 주편(슬랩:slab)으로 주조된다. 상기 주형(5)은 내부에 냉각기구가 구비되어 있어서 용강이 유입됨에 따라 냉각되어 주형(5)의 단면에 상응하는 주편(6)이 주조되는 것이다. 상기 주형(5)을 빠져나온 주편(6)은 상하 이송롤러(7) 사이를 이동하여 연속적으로 주조되며, 연속 주조된 주편(6)은 절단기에 의해 소정길이로 절단되고 테이블 롤러에 의해 집하장으로 이송된다.In the continuous casting process, as shown in FIG. 1, the ladle 2 installed in the ladle turret 1 is filled with molten steel with impurities removed therein and the chemical composition is adjusted, and the molten steel filled with the ladle 2 is fired cylindrically. Pour into a tundish (3) through a brick nozzle. The molten steel stored in the tundish 3 is cast into a cast slab (slab) on a large plate as it is injected into the mold 5 through an immersion nozzle 4 of a cylindrical firebrick. The mold 5 is provided with a cooling mechanism therein, and is cooled as the molten steel is introduced to cast the cast piece 6 corresponding to the cross section of the mold 5. The cast pieces (6) exiting the mold (5) is continuously cast by moving between the upper and lower feed rollers (7), and the continuously cast pieces (6) are cut to a predetermined length by a cutter and picked up by a table roller. Transferred.

여기서, 상기 턴디쉬(3) 내의 용강온도를 정확하게 측온하지 못하면 연속주조는 물론 고품질의 주조제품을 획득하기 어렵다. 따라서 이를 정확하게 측온하기 위한 여러 방법들이 제시된 바 있다.Here, if the molten steel temperature in the tundish (3) is not accurately measured, it is difficult to obtain high quality cast products as well as continuous casting. Therefore, several methods for accurately measuring the temperature have been proposed.

이를 테면, 턴디쉬(3)의 개방된 상부를 통해 열전대를 용강에 침지시켜서 용강 온도를 측정하는 방법이 알려져 있다(국내특허공개 제2003-53729호 인용).For example, a method of measuring molten steel temperature by immersing a thermocouple in molten steel through an open upper portion of the tundish 3 is known (cited in Korean Patent Publication No. 2003-53729).

이 방법은 도 2에서와 같이 조업자가 턴디쉬(3)의 용강온도를 측온하기 위해 소모형 열전대(10)를 턴디쉬(3)에 삽입하면 용강온도(1520 ~1560℃)에 해당하는 전압이 발생된다. 여기서 전압변환기(11)를 통해 측온데이터가 시스템(12)에 전송되고 지시장치(13)에 의해 그 측온값이 지시되는 과정을 거쳐 턴디쉬의 용강온도 측온작업이 진행된다.In this method, when the operator inserts the consumable thermocouple 10 into the tundish 3 to measure the molten steel temperature of the tundish 3 as shown in FIG. 2, the voltage corresponding to the molten steel temperature (1520 to 1560 ° C.) is increased. Is generated. Here, the temperature measurement data is transmitted to the system 12 through the voltage converter 11 and the temperature measurement value is indicated by the indicating device 13, and the molten steel temperature measurement operation of the tundish is performed.

그러나, 종래의 용강온도 측온작업은 작업자가 턴디쉬(3)의 상부에서 열전대(10)를 용강에 침지시켜서 직접 측온하고 있어 하절기 고온 환경에서 작업자의 작업부하가 가중되고 있으며, 측온시 용강 스플라쉬(splash)에 의한 안전사고의 우려가 있고, 작업자에 따라 측온 측정위치 및 용강침적깊이가 달라 온도편차발생으로 설비의 신뢰성이 저하되고 있는 실정이며, 부분 온도 측정으로 주조공정중 전체의 용강온도분포를 알 수 없어 턴디쉬 용강온도의 불균일로 인한 몰드파우더(보온작용 및 슬라브인발의 윤활역할) 용융불량, 용강온도 저온으로 인한 슬라이딩 노즐의 순간막힘으로 주조작업이 중단되고, 기준용강온도보다 고온의 용강으로 작업할 경우 슬라브인발중 응고쉘이 파단되는 응고이상성 브레이크 아웃(Break-out)이 종종 발생되나, 이의 예측이 불가하여 설비사고를 유발하고 있다.However, in the conventional molten steel temperature measuring operation, the operator directly measures the temperature by immersing the thermocouple 10 in the molten steel at the upper portion of the tundish 3, thereby increasing the workload of the worker in a high temperature environment in summer, There is a risk of safety accidents due to a splash, and the temperature measurement position and depth of molten steel are different depending on the worker, and the reliability of the equipment is deteriorated due to temperature deviation. Mold powder due to non-uniformity of tundish molten steel temperature (lubrication role of heat insulation and slab drawing) Melting failure, molten steel temperature Casting operation is stopped due to instantaneous blockage of sliding nozzle due to low temperature, and higher than standard molten steel temperature. When working with molten steel, break-up breakouts often occur during the slab drawing, which causes the coagulation shell to break. It is impossible to cause equipment accident.

즉, 용강온도가 기준치보다 낮을 때 파우더 용융슬라그가 덩어리로 응고되어 유입상태가 불량하면 슬라이딩 침적 노즐막힘이 발생하여 조업에 지장을 초래하고, 용강온도가 높을 경우 슬라브의 응고쉘이 인발중 찢어지는 응고 이상성 브레이크 아웃이 발생되므로 턴디쉬 용강온도에 의한 품질결함 및 설비사고를 초래하는 문제점이 있다.In other words, when the molten steel temperature is lower than the reference value, the powder molten slag solidifies into agglomerates, and if the inflow state is poor, sliding deposition nozzle blockage may occur, which may cause trouble in operation. Since abnormal break-out occurs in the solidification, there is a problem that causes quality defects and equipment accidents due to the tundish molten steel temperature.

또한, 종래의 기술은 턴디쉬 내의 용강을 연속적으로 측온하여 단순지시만 하였고 1회용 열전온도계 케이스를 사용하여 재활용이 불가하며 이에 따라 경제성이 없으며, 연속측온 데이터의 분석 및 설비사고에 대응할 수 없어 설비사고 예측으로 비상조치가 불가능한 단순지시 및 감시형태의 기술이었다.
In addition, the conventional technology is to measure the molten steel in the tundish continuously and only a simple indication, and it is not possible to recycle using a disposable thermoelectric thermometer case, and therefore, it is not economical, and it is not possible to cope with analysis of continuous temperature data and equipment accidents. It was a simple form of instruction and monitoring that would not allow emergency action due to accident prediction.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종전의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 주목적은 열전대가 턴디쉬에 침지되게 설치됨을 감안하여 열전대를 용강의 열충격으로 부터 보호될 수 있게 보호커버를 충분히 마련함으로써 열전대의 수명 연장에 기여되며, 이에 따라 열전대의 반복사용이 가능하게 된 점과, Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, the main purpose of the present invention is that the thermocouple is installed so as to be immersed in the tundish, the protective cover sufficient to be protected from the thermal shock of the molten steel By contributing to the life of the thermocouple, it is possible to repeat the use of the thermocouple,

이러한 열전대로 부터 측온된 온도를 무인시스템에 의해 관리함으로써 작업자의 안전성을 보장하며, 측온의 정확도를 제공할 수 있는 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛을 제공함에 있다.By operating the temperature measured from the thermocouple by an unmanned system to ensure the safety of the operator, to provide a temperature measurement thermocouple unit for the molten steel for tundish that can provide the accuracy of the measurement.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 관점에 따르면,
턴디쉬 내의 용강온도를 측온하기 위한 열전대 유닛으로서,
상기 열전대 유닛은, 상기 턴디쉬의 측벽 내부에 시설되는 싯팅블록(seatting block)의 싯팅홀을 관통하게 설치되는 셋팅블록(setting block);
상기 셋팅블록의 내부에 내장되되, 그 선단은 상기 셋팅블록의 전방으로 부터 일정길이만큼 노출되어 있는 열전대; 및
상기 열전대의 외부를 감싸게 설치되어 열전대를 열충격으로 부터 보호하기 위한 보호부재;를 포함하되,
상기 보호부재는, 상기 열전대의 선단방향으로 일부가 노출되고 일부는 상기 셋팅블록에 매설되는 보호캡으로 이루어지고,
상기 보호캡의 내부와 열전대의 외부 사이에 내부 보호관이 더 설치되며, According to the main aspect of the present invention for achieving the above object,
A thermocouple unit for measuring the molten steel temperature in the tundish,
The thermocouple unit may include: a setting block installed to penetrate a seating hole of a seating block installed inside a side wall of the tundish;
A thermocouple embedded in the setting block, the tip of which is exposed by a predetermined length from the front of the setting block; And
Is installed to surround the thermocouple outside to protect the thermocouple from thermal shock; including;
The protective member, part of the thermocouple is exposed in the direction of the tip portion is made of a protective cap embedded in the setting block,
An inner protective tube is further installed between the inside of the protective cap and the outside of the thermocouple,

상기 내부 보호관은 알루미나로 된 전방측 내부 보호관과 금속제의 후방측 내부 보호관으로 분할 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The inner protective tube is a thermocouple unit for temperature measurement molten steel for tundish divided into a front inner inner protective tube made of alumina and a rear inner inner protective tube made of metal.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 내부 보호관과 보호캡 사이에 외부 보호관이 더 설치된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.A tungsten steel temperature measurement thermocouple unit for a tundish further installed between the inner protective tube and the protective cap is an outer protective tube.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 외부 보호관은 알루미나로 된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.The outer protective tube is a thermocouple unit for temperature measurement of the molten steel for tundish made of alumina.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면, In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 보호캡은, 사이알론계 세라믹 소재로 된 것으로서, 상기 셋팅블록으로 부터 노출되는 노출부와, 상기 셋팅블록의 내부에 결속되는 결속부로 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.The protective cap, which is made of a sialon-based ceramic material, is a tungsten steel temperature measuring thermocouple unit having an exposed portion exposed from the setting block and a binding portion bound to the inside of the setting block.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 보호캡의 결속부에는 결속홈이 형성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.The binding portion of the protective cap is a tungsten molten steel temperature measurement thermocouple unit having a binding groove formed.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 내부 보호관과 열전대 사이에 충진되는 분말체를 더 포함하는 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.A molten steel temperature measurement thermocouple unit for tundish further comprising a powder filled between the inner protective tube and the thermocouple.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 분말체는 알루미나 분말과 산화 마그네슘 분말을 혼합하여 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.The powder is a tungsten molten steel temperature measurement thermocouple unit composed by mixing alumina powder and magnesium oxide powder.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 보호부재 외측과 상기 셋팅블록 사이에 결속관체가 더 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.A tungsten steel temperature measuring thermocouple unit further comprises a binding tube between the outer side of the protective member and the setting block.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면, In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 결속관체의 외주에는 상기 셋팅블록에 매설되는 앙카부가 더 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.The outer periphery of the binding tube is a tungsten molten steel temperature measurement thermocouple unit further comprises an anchor portion embedded in the setting block.

또한, 본 발명의 부수적 관점에 따르면,In addition, according to the secondary aspect of the present invention,

상기 싯팅홀의 내면과 셋팅블록의 외주면 사이가 캐스터블 내화물에 의해 밀봉된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛이다.Between the inner surface of the seating hole and the outer circumferential surface of the setting block is a thermostatic unit for tungsten molten steel temperature measurement temperature sealed by castable refractory.

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상기한 본 발명의 주요 관점 및 부수적 관점에 의하면, 열전대를 용강의 열충격으로 부터 보호될 수 있게 보호커버가 마련됨으로써 열전대의 반복사용이 가능하여 제반비용을 절감할 수 있으며, 이러한 열전대로 부터 측온된 온도를 무인시스템에 의해 관리함으로써 작업자의 안전성을 확보할 수 있으며, 측온의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.According to the main and secondary aspects of the present invention, by providing a protective cover to protect the thermocouple from the thermal shock of the molten steel, it is possible to repeat the use of the thermocouple to reduce the overall cost, and measured from such a thermocouple By managing the temperature by an unmanned system, it is possible to secure the safety of the operator and to improve the accuracy of the temperature measurement.

도 1은 주지된 연속주지장치의 구성도
도 2는 종래 턴디쉬 용강온도 측정장치의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 열전대 유닛이 시설된 턴디쉬의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 열전대 유닛의 분해사시도
도 5는 본 발명에 따른 열전대 유닛의 일부 분해사시도
도 6은 본 발명에 따른 열전대 유닛의 설치상태 단면도
도 7은 본 발명에 따른 열전대 유닛을 이용한 용강온도 연속 측온장치의 구성도1 is a block diagram of a known continuous note device
2 is a block diagram of a conventional tundish molten steel temperature measuring apparatus
3 is a cross-sectional view of a tundish equipped with a thermocouple unit according to the present invention;
4 is an exploded perspective view of a thermocouple unit according to the present invention;
5 is an exploded perspective view of a portion of a thermocouple unit according to the present invention
Figure 6 is a cross-sectional view of the installation state of the thermocouple unit according to the present invention
7 is a configuration diagram of a molten steel continuous temperature measuring apparatus using a thermocouple unit according to the present invention

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

턴디쉬(3)는 도 3에서와 같이 용강을 수용할 수 있도록 용기형태를 취하고 있으며, 벽체(3a)는 외벽을 구성하는 철피(3b)와 내벽을 구성하는 내화벽돌(3c)로 구성되어 있다.The tundish 3 takes the form of a container to accommodate molten steel as shown in FIG. 3, and the wall 3a is composed of an iron bar 3b constituting the outer wall and a firebrick 3c constituting the inner wall. .

본 발명은 도 4 내지 도 7에서와 같이 상기한 턴디쉬(3)의 측벽 철피(3b) 내부에 내화재로 된 싯팅블록(seatting block)(100)을 시설하고, 상기 싯팅블록(100)의 중앙부에 형성된 싯팅홀(101)로 열전대 유닛(200)을 관통되게 설치하여 구성된다. The present invention is equipped with a seating block (100) made of a refractory material inside the side wall shell (3b) of the tundish (3) as shown in Figures 4 to 7, the central portion of the seating block 100 It is configured to penetrate the thermocouple unit 200 with the seating hole 101 formed in the.

상기 열전대 유닛(200)은 셋팅블록(setting block)(210)과, 열전대(220)와, 보호부재(230)와, 결속관체(240)로 크게 구성된다.The thermocouple unit 200 is largely composed of a setting block (210), a thermocouple 220, a protection member 230, and the binding pipe 240.

세부적으로 보면, 상기 셋팅블록(210)은 턴디쉬(3) 내에 수용되어 있는 용강의 열충격으로 부터 열전대(220)를 보호하기 위해 내화소재로 되는 것이 바람직하며, 아울러 상기 셋팅블록(210)은 상기 싯팅홀(101)에 끼워 넣을 때 견고하면서도 턴디쉬(3)의 안쪽으로 밀려 들어가지 않도록 하기 위해 그 외경이 턴디쉬(3)의 안쪽으로 향할수록 그 외경이 점차 작아지는 쐐기형(또는 콘형:cone type)으로 되는 것이 또한 바람직하다. 물론, 상기 싯팅홀(101)도 셋팅블록(210)의 외부형태와 동일한 형태로 되어야 함은 당연할 것이다.In detail, the setting block 210 is preferably made of a refractory material to protect the thermocouple 220 from the thermal shock of the molten steel accommodated in the tundish (3), and the setting block 210 is Wedge-shaped (or cone-shaped) whose outer diameter gradually decreases as its outer diameter is directed toward the inside of the tundish 3 so that it is firmly inserted into the seating hole 101 and is not pushed into the inside of the tundish 3. cone type) is also preferred. Of course, the seating hole 101 should also be in the same form as the external shape of the setting block 210.

여기서, 상기 싯팅홀(101)의 내면과 셋팅블록(210)의 외주면 사이로 미세한 틈새가 존재하는 경우에 턴디쉬(3) 내의 용강이 외부로 유출될 수 있음을 감안하여 이 틈새를 봉합하는 것이 바람직하다. Here, in the case where there is a minute gap between the inner surface of the seating hole 101 and the outer peripheral surface of the setting block 210, it is preferable to seal the gap in consideration of the fact that molten steel in the tundish 3 may flow out. Do.

상기 틈새를 봉합하기 위한 봉합제로는 캐스터블 내화물(castable refractoiers)이 적합하다. 주지되어 있듯이 캐스터블 내화물은 고온처리 된 내화성 골재를 적절한 입도로 조정하고 알루미나 시멘트를 결합재로 사용하여 혼련 제조한 분말상의 내화물로서 적당량의 첨가수순에 의해 수화반응으로 강도가 나타나는 내화 콘크리트이다. 이러한 캐스터블 내화물은 내화성을 갖추고 있어서 턴디쉬와 같은 고열환경에 적합하고, 내화물로 된 셋팅블록(210) 및 싯팅블록(101)과의 친화력이 좋아서 이들 사이에서의 봉합효과가 좋다는 장점으로 인해 캐스터블 내화물이 추천된다.
Castable refractoiers are suitable as sutures for sealing the gaps. As is well known, castable refractory is a powdery refractory material prepared by kneading a high temperature treated refractory aggregate to an appropriate particle size and kneading using alumina cement as a binder. These castable refractory materials have fire resistance and are suitable for high temperature environments such as tundish, and have good affinity with the refractory setting block 210 and the seating block 101 due to the good sealing effect between them. Black refractory is recommended.

상기 열전대(220)는 상기 턴디쉬(3) 내의 용강온도를 측온하기 위한 것이다. 이러한 열전대(220)는 열전대 홀더(221)와, 상기 열전대 홀더(221) 내에 설치되는 온도센서(222)와, 상기 온도센서(222)를 후술될 송신부(410)와 접속하기 위한 접속케이블(223)로 구성된다. 이때, 상기 열전대(220)는 측온감도를 높이기 위해서 상기 셋팅블록(210)의 전방으로 부터 일정길이만큼 노출되게 설치되는 것이 바람직하다.
The thermocouple 220 is for measuring the molten steel temperature in the tundish (3). The thermocouple 220 includes a thermocouple holder 221, a temperature sensor 222 installed in the thermocouple holder 221, and a connection cable 223 for connecting the temperature sensor 222 to the transmitter 410 to be described later. It is composed of At this time, the thermocouple 220 is preferably installed to be exposed by a predetermined length from the front of the setting block 210 in order to increase the temperature sensitivity.

상기 보호부재(230)는 상기 열전대(220)의 외부를 감싸게 설치되어 열전대(220)를 용강으로 부터 기인되는 열충격으로 부터 보호하기 위한 것이다. 이러한 보호부재(230)는 상기 열전대(220)가 내장되는 내부 보호관(231)과, 상기 내부 보호관(231)의 전방측 외부를 보호하기 위해 이의 외부를 커버하는 외부 보호관(232)과, 상기 외부 보호관(232)의 선단측을 보호하기 위해 이의 선단측 외부를 커버하는 보호캡(233)으로 구성된다.The protection member 230 is installed to surround the outside of the thermocouple 220 to protect the thermocouple 220 from thermal shock caused by molten steel. The protection member 230 includes an inner protective tube 231 in which the thermocouple 220 is embedded, an outer protective tube 232 covering the outer side of the inner protective tube 231 to protect the outside of the front side, and the outer side. In order to protect the front end side of the protective tube 232 is composed of a protective cap 233 to cover the front end side thereof.

상기한 내부 보호관(231)은 전방측 내부 보호관(231a)과 후방측 내부 보호관(231b)으로 분할 구성되는데, 이때 상기 전방측 내부 보호관(231a)은 알루미나로 되고, 후방측 내부 보호관(231b)은 금속제로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 전방측 내부 보호관(231a)과 후방측 내부 보호관(231b)의 경계부위는 실링제(231c)에 의해 실링하는 것이 또한 바람직하다.The inner protective tube 231 is divided into a front inner protective tube 231a and a rear inner protective tube 231b, wherein the front inner protective tube 231a is made of alumina, and the rear inner protective tube 231b is It is preferable to be made of metal, and the boundary between the front inner protective tube 231a and the rear inner protective tube 231b is also preferably sealed by a sealing agent 231c.

이때, 상기 전방측 내부 보호관(231a)의 소재로 알루미나(Al2O3)를 선택한 이유는 가격이 비교적 저렴하면서도 전기 절연성과 내열성, 내마모성이 우수하다는 장점이 있고, 이러한 장점중에서도 특이할 점은 융점이 대략 2000℃로서 매우 높다고 알려져 있어서 평균 온도가 1560℃인 용강과 혹여 접촉되더라도 전방측 내부 보호관(231)이 용융되지 않으므로 그 내부에 내장되어 있는 열전대(220)를 열충격으로 부터 보호할 수 있는 장점이 가장 부각되는 부분이다.At this time, the reason for choosing alumina (Al 2 O 3 ) as the material of the front inner protective tube 231a is that the price is relatively low, but has the advantage of excellent electrical insulation, heat resistance, abrasion resistance, and among these advantages, the unique point is the melting point Since it is known to be very high as about 2000 ° C., the front inner protection tube 231 does not melt even when it is in contact with molten steel having an average temperature of 1560 ° C., so that the thermocouple 220 built therein can be protected from thermal shock. This is the most salient part.

여기서, 상기한 전방측 내부 보호관(231a), 후방측 내부 보호관(231b), 이에 내장되어 있는 열전대(220)는 일체로 조립되어 있어서 임의로 분해할 수 없도록 구성되어 있고(이하에서는 이를 "열전대 어셈블리"라 칭하기로 한다), 외부 보호관(232)과 전방측 내부 보호관(231a)은 상호 탈착이 가능하며, 외부 보호관(232)과 보호캡(233)도 상호 탈착이 가능하다.Here, the front inner protective tube 231a, the rear inner protective tube 231b, and the thermocouple 220 embedded therein are integrally assembled so that they cannot be disassembled arbitrarily (hereinafter, referred to as a "thermocouple assembly"). The outer protective tube 232 and the front inner protective tube 231a may be mutually detachable, and the outer protective tube 232 and the protective cap 233 may be mutually detachable.

그리고, 상기 후방측 내부 보호관(231b)을 금속제로 선택한 이유는 상기 외부 보호관(232)에 상기 열전대 어셈블리(220-1)를 삽입하거나 또는 탈거할 때 열전대 어셈블리(220-1)가 파손되는 것을 방지하기 위함이다. 부연하면, 전방측 내부 보호관(231a)과 후방측 내부 보호관(231b)을 모두 알루미나로 구성하여도 기능상에는 문제가 없으나, 알루미나는 취성이 크기 때문에 쉽게 깨지고 부서지기 쉽다. 따라서 외부 보호관(232)과 열전대 어셈블리(220-1)를 조립 및 탈거하는 과정에서 무리한 힘을 가할 경우 알루미나가 쉽게 파손될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 적어도 후방측 내부 보호관(231b)을 금속제로 구성하게 된 것이다.The reason why the rear inner protective tube 231b is made of metal is to prevent the thermocouple assembly 220-1 from being damaged when the thermocouple assembly 220-1 is inserted into or removed from the outer protective tube 232. To do this. In other words, even if both the front inner protective tube 231a and the rear inner protective tube 231b are made of alumina, there is no problem in function, but alumina is brittle and easily broken because of its high brittleness. Therefore, when excessive force is applied in the process of assembling and removing the outer protective tube 232 and the thermocouple assembly 220-1, the alumina may be easily broken, so that at least the rear inner protective tube 231b is made of metal. will be.

상기한 보호캡(233)은 일측이 마감된 튜브(tube)형태로 된 것으로서, 상기 셋팅블록(210)으로 부터 노출되는 노출부(233a)와, 상기 셋팅블록(210)의 내부에 결속되는 결속부(233b)를 갖는다. 여기서, 상기 결속부(233b)의 외주면에는 셋팅블록(210)과의 견고한 결속을 위해 결속홈(233c)이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 보호캡(233)은 세라믹 소재, 특히 Sialon(사이알론)계 복합소재로 되는 것이 바람직하다.The protective cap 233 is formed in the form of a tube (tube) closed on one side, the exposed portion 233a exposed from the setting block 210 and the binding to the inside of the setting block (210). It has a portion 233b. Here, it is preferable that the binding groove 233c is formed on the outer circumferential surface of the binding unit 233b for solid binding with the setting block 210. The protective cap 233 is preferably made of a ceramic material, in particular, Sialon (sialon) -based composite material.

사이알론계(비 산화물계 세라믹)는 금속과 비슷한 강도를 보유하면서도 그 강도가 약 1000℃ 이상의 온도에서도 유지될 뿐 아니라 내 산화성도 우수하다. 특히, 사이알론계 소재는 약 1500 ~ 1600℃로 고온 가열되면 액상의 Si성분이 추출되는데, 이렇게 추출된 액상의 Si는 보호캡(233)과 셋팅블록(210) 사이에서 접착제 역할을 함으로써 양자의 결착성을 높이면서 실링의 역할을 병행하게 된다. 따라서, 용강온도(1560℃)에 의해 보호캡(233)의 표면에는 Si가 추출되면서 실링제 역할을 하게 되므로 별도로 보호캡(233)과 셋팅블록(210) 사이의 실링작업이 필요없게 된다.The sialon-based (non-oxide-based ceramic) has a strength similar to that of a metal, and its strength is maintained at a temperature of about 1000 ° C. or higher, and also excellent in oxidation resistance. In particular, the sialon-based material is a liquid Si component is extracted when heated to a high temperature of about 1500 ~ 1600 ℃, the liquid Si extracted in this way by acting as an adhesive between the protective cap 233 and the setting block 210 Increasing the binding will also play a role of sealing. Therefore, since the Si is extracted on the surface of the protective cap 233 by the molten steel temperature (1560 ° C.), the sealing agent is not required to separately seal the protective cap 233 and the setting block 210.

한편, 상기한 보호부재(230)는 열전대(220)와 전방측 내부보호관(231a) 사이에 충진되는 분말체(250)를 더 포함한다. 여기서, 상기한 분말체(250)는 알루미나(Al2O3) 분말과 산화 마그네슘(MgO) 분말을 혼합한 소재로 하는 것이 바람직하다. 알루미나 분말과 산화 마그네슘 분말은 융점이 높고, 고온에서 내염기성 및 전기절연성이 뛰어나며 열팽창계수 및 열전도율이 크고, 값이 저렴하다는 장점이 있어서 내열재료로서 적합하다.On the other hand, the protective member 230 further includes a powder body 250 that is filled between the thermocouple 220 and the front inner protective tube 231a. Here, the powder 250 is preferably made of a material in which alumina (Al 2 O 3 ) powder and magnesium oxide (MgO) powder are mixed. Alumina powder and magnesium oxide powder have high melting point, excellent base resistance and electrical insulation at high temperature, high thermal expansion coefficient, high thermal conductivity, and low cost, and are suitable as heat-resistant materials.

이러한 분말체(250)는 앞선 장점들 중에서 열전도율이 크다는 장점에 의해 열전대(220)의 열감지 정도가 감퇴되는 것을 방지할 수 있으면서도, 융점이 높아서 평균 온도가 1560℃에 이르는 용강과 혹여 접촉되더라도 용융되지 않기 때문에 열충격에 의한 열전대(220)의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 가장 부각되는 부분이다.
The powder 250 can be prevented from deteriorating the thermal sensing degree of the thermocouple 220 due to its high thermal conductivity among the above advantages, but also melted even when it is in contact with molten steel having an average temperature of 1560 ° C. due to its high melting point. Since it is not the advantage that the damage of the thermocouple 220 due to the thermal shock is the most salient part.

상기 결속관체(240)는 열전대 어셈블리(220-1) 및 보호부재(230)를 상기 셋팅블록(210)과 견고하게 결속해 주는 매개역할을 하는 것으로서, 금속제로 된다.The binding tube 240 serves as a medium for solidifying the thermocouple assembly 220-1 and the protection member 230 with the setting block 210, and is made of metal.

이러한 결속관체(240)는 그 전방 내부로 상기 외부 보호관(232)이 끼움 결합되고, 외부 보호관(232)과 결속관체(240)의 관내에는 열전대 어셈블리(220-1)가 내장된다. 또한, 상기 결속관체(240)의 외부에는 상기 셋팅블록(210)과의 결합력 강화를 위해 셋팅블록(210)의 성형시 셋팅블록의 내부로 박히는 앙카부(241)가 구성된다. 또한, 상기 결속관체(240)의 후방측 외부에는 나사부(242)가 형성되어 있어서 열전대 유닛(200)을 턴디쉬(3)에 체결하기 위한 체결장치(300)의 최종 마감부품인 체결너트(301)가 체결될 수 있도록 하였다.The binding tube 240 is coupled to the outer protective tube 232 into the front inside, the thermocouple assembly 220-1 is built in the tube of the outer protective tube 232 and the binding tube 240. In addition, an anchor portion 241 is formed at the outside of the binding pipe 240 to be driven into the inside of the setting block when the setting block 210 is formed to reinforce the coupling force with the setting block 210. In addition, a screw portion 242 is formed outside the rear side of the binding pipe 240 so that the fastening nut 301 which is the final finishing part of the fastening device 300 for fastening the thermocouple unit 200 to the tundish 3 can be obtained. ) Can be fastened.

이러한 구성의 열전대 유닛(200)은 열전대(220)가 보호부재(230)에 의해 열충격으로 부터 보호되고 있고, 또 도 6에서 보듯이 열전대 유닛(200)은 핵심부품이면서 고가의 부품인 온도센서(222)를 보호캡(233)에 의해 용탕유입을 1차적으로 차단하고, 보호캡(233)의 내부에 끼워지는 외부 보호관(232)에 의해 용탕유입을 2차적으로 차단하며, 외부 보호관(232)의 내부에 끼워지는 내부 보호관(231)에 의해 용탕유입을 3차적으로 차단함으로써, 온도센서(222)가 용강의 열충격에 의해 파손 및 훼손되는 것을 안정적으로 차단함에 따라 온도센서(222)의 반복사용이 가능하다.The thermocouple unit 200 of this configuration is the thermocouple 220 is protected from the thermal shock by the protection member 230, and as shown in Figure 6 the thermocouple unit 200 is a core component and an expensive part of the temperature sensor ( 222 is primarily blocked by the inflow of the melt by the protective cap 233, the second inlet is blocked by the outer protective tube 232 fitted to the inside of the protective cap 233, the outer protective tube 232 By interrupting the inflow of the molten metal by the inner protective tube 231 that is fitted in the interior of the, the temperature sensor 222 is repeatedly used to the temperature sensor 222 as it stably blocks the damage and damage caused by the thermal shock of the molten steel This is possible.

참고로, 온도센서(222)의 반복사용기간은 15일이고, 15일 동안 약 20~30회 정도 반복사용이 가능하다.
For reference, the repeated use period of the temperature sensor 222 is 15 days, it is possible to repeat the use of about 20 to 30 times for 15 days.

한편, 본 발명은 상기한 열전대 유닛(200)을 포함하는 용강온도 연속 측온장치(400)를 갖는다. 이 용강온도 연속 측온장치(400)는 턴디쉬(3)로 부터 멀리 떨어진 곳에서 용강온도를 실시간으로 측온할 수 있도록 한 것으로서, 그 구성은 다음과 같다.On the other hand, the present invention has a molten steel continuous temperature measuring apparatus 400 including the thermocouple unit 200 described above. The molten steel continuous temperature measuring device 400 is to allow the molten steel temperature to be measured in real time at a distance from the tundish 3, the configuration is as follows.

상기 열전대(220)와 접속케이블(223)로서 연결되어 열전대(220)에서 측온된 용강온도 데이터를 전송하는 송신부(410)를 구비한다. 여기서, 상기 송신부(410)는 턴디쉬(3)의 외부에 설치됨에도 불구하고 턴디쉬에서 방열되는 온도가 수백도 이상이므로 이러한 열에 견딜 수 있도록 그 외부케이스를 단열재로 구성하여 고온의 열에 의해 송신부(410)가 훼손되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.It is connected to the thermocouple 220 and the connection cable 223 is provided with a transmitter 410 for transmitting the molten steel temperature data measured by the thermocouple 220. Here, although the transmitter 410 is installed outside the tundish 3, since the temperature radiated from the tundish is more than several hundred degrees, the outer case is composed of a heat insulator to withstand such heat, and thus the transmitter is heated by high temperature heat. It is desirable to prevent 410 from being tampered with.

또한, 용강온도 연속 측온장치는 상기 송신부(410)로 부터 전송되어온 온도데이터를 무선으로 수신하는 수신부(420)를 구비한다. 이 수신부(420)는 송신부(410)와 무선으로 연결되어 있으므로 수신부(420)의 수신범위 이내라면 송신부(410)로 부터 멀리 떨어진 곳에 설치할 수 있어서 측온장소를 선정하는데 유리하다.In addition, the molten steel continuous temperature measuring apparatus includes a receiver 420 for wirelessly receiving temperature data transmitted from the transmitter 410. Since the receiver 420 is wirelessly connected to the transmitter 410, the receiver 420 may be installed far from the transmitter 410 if it is within the reception range of the receiver 420.

또한, 용강온도 연속 측온장치는 상기 수신부(420)와 케이블로 연결되어 수신부에 수신된 측온데이터를 저장 및 출력하기 위한 측온용 PC(430)를 구비한다.In addition, the molten steel continuous temperature measuring apparatus is connected to the receiving unit 420 by a cable having a temperature measuring PC 430 for storing and outputting the temperature measurement data received in the receiving unit.

이러한 구성에 따라, 턴디쉬(3)에 고정 설치된 열전대 유닛(200)으로 부터 연속적이고 지속적으로 용강온도를 측온하고, 측온된 데이터는 실시간으로 송신부(410)와 수신부(420)를 통해 측온용 PC(430)에 저장 및 출력됨으로써 작업자는 턴디쉬가 설치된 장소가 아닌 장소에서도 용강온도를 실시간으로 확인할 수 있으므로 작업자의 작업환경이 우수하고, 지속적인 측온이 가능하기 때문에 정확한 측온결과를 얻을 수 있다.According to this configuration, the molten steel temperature is continuously and continuously measured from the thermocouple unit 200 fixedly installed in the tundish 3, and the measured temperature is measured in real time through the transmitter 410 and the receiver 420. By storing and outputting to 430, the operator can check the molten steel temperature in real time even at a place other than the place where the tundish is installed, so that the operator's working environment is excellent and continuous measurement is possible, thereby obtaining accurate measurement results.

3 : 턴디쉬 100 : 싯팅블록
200 : 열전대 유닛 210 : 셋팅블록
221 : 열전대 홀더 222 : 온도센서
223 : 접속케이블 230 : 보호부재
231 : 내부 보호관 232 : 외부 보호관
233 : 보호캡 240 : 결속관체
241 : 앙카부 250 : 분말체
300 : 체결장치 400 : 연속 측온장치
410 : 송신부 420 : 수신부
430 : 측온용 PC3: tundish 100: seating block
200: thermocouple unit 210: setting block
221: thermocouple holder 222: temperature sensor
223 connection cable 230 protection member
231: inner protective tube 232: outer protective tube
233: protective cap 240: binding body
241: anchor portion 250: powder
300: fastening device 400: continuous measuring device
410: transmitter 420: receiver
430: PC for temperature measurement

Claims (14)

턴디쉬 내의 용강온도를 측온하기 위한 열전대 유닛으로서,
상기 열전대 유닛은, 상기 턴디쉬의 측벽 내부에 시설되는 싯팅블록(seatting block)의 싯팅홀을 관통하게 설치되는 셋팅블록(setting block);
상기 셋팅블록의 내부에 내장되되, 그 선단은 상기 셋팅블록의 전방으로 부터 일정길이만큼 노출되어 있는 열전대; 및
상기 열전대의 외부를 감싸게 설치되어 열전대를 열충격으로 부터 보호하기 위한 보호부재;를 포함하되,
상기 보호부재는, 상기 열전대의 선단방향으로 일부가 노출되고 일부는 상기 셋팅블록에 매설되는 보호캡으로 이루어지고,
상기 보호캡의 내부와 열전대의 외부 사이에 내부 보호관이 더 설치되며,
상기 내부 보호관은 알루미나로 된 전방측 내부 보호관과 금속제의 후방측 내부 보호관으로 분할 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.A thermocouple unit for measuring the molten steel temperature in the tundish,
The thermocouple unit may include: a setting block installed to penetrate a seating hole of a seating block installed inside a side wall of the tundish;
A thermocouple embedded in the setting block, the tip of which is exposed by a predetermined length from the front of the setting block; And
Is installed to surround the thermocouple outside to protect the thermocouple from thermal shock; including;
The protective member, part of the thermocouple is exposed in the direction of the tip portion is made of a protective cap embedded in the setting block,
An inner protective tube is further installed between the inside of the protective cap and the outside of the thermocouple,
The inner protective tube is a thermocouple unit for temperature measurement molten steel for tundish divided into a front inner inner protective tube made of alumina and a rear inner inner protective tube made of metal. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 내부 보호관과 보호캡 사이에 외부 보호관이 더 설치된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 1,
A molten steel temperature measuring thermocouple unit for a tundish, wherein an outer protective tube is further installed between the inner protective tube and the protective cap. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 외부 보호관은 알루미나로 된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 4, wherein
The outer protective tube is a tungsten steel temperature measurement thermocouple unit for a tundish made of alumina. 제1항에 있어서,
상기 보호캡은, 사이알론계 세라믹 소재로 된 것으로서, 상기 셋팅블록으로 부터 노출되는 노출부와, 상기 셋팅블록의 내부에 결속되는 결속부로 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 1,
The protective cap is made of a sialon-based ceramic material, the exposed portion exposed from the setting block, and the thermocouple unit for a temperature measurement molten steel for tundish consisting of a binding portion that is bound to the inside of the setting block. 제7항에 있어서,
상기 보호캡의 결속부에는 결속홈이 형성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 7, wherein
Tungsten molten steel temperature measurement thermocouple unit for the tundish is formed in the binding portion of the protective cap. 제1항에 있어서,
상기 내부 보호관과 열전대 사이에 충진되는 분말체를 더 포함하는 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 1,
Molten steel temperature measurement thermocouple unit for a tundish further comprises a powder filled between the inner protective tube and the thermocouple. 제9항에 있어서,
상기 분말체는 알루미나 분말과 산화 마그네슘 분말을 혼합하여 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.10. The method of claim 9,
The powder is a molten steel temperature measurement thermocouple unit for a tundish consisting of alumina powder and magnesium oxide powder. 제1항에 있어서,
상기 보호부재 외측과 상기 셋팅블록 사이에 결속관체가 더 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 1,
A molten steel temperature measuring thermocouple unit for a tundish further comprising a binding tube between the outer side of the protective member and the setting block. 제11항에 있어서,
상기 결속관체의 외주에는 상기 셋팅블록에 매설되는 앙카부가 더 구성된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 11,
A thermocouple unit for temperature measurement of a molten steel for tundish, wherein an anchor portion embedded in the setting block is further formed on an outer circumference of the binding pipe. 제1항에 있어서,
상기 싯팅홀의 내면과 셋팅블록의 외주면 사이가 캐스터블 내화물에 의해 밀봉된 턴디쉬용 용강온도 측온용 열전대 유닛.The method of claim 1,
A thermocouple unit for tungsten steel temperature measurement, wherein a temperature between the inner surface of the seating hole and the outer circumferential surface of the setting block is sealed by a castable refractory material. 삭제delete
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