KR101072344B1 - Automatic sampler for analysis of inclusions - Google Patents

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KR101072344B1 KR1020090084113A KR20090084113A KR101072344B1 KR 101072344 B1 KR101072344 B1 KR 101072344B1 KR 1020090084113 A KR1020090084113 A KR 1020090084113A KR 20090084113 A KR20090084113 A KR 20090084113A KR 101072344 B1 KR101072344 B1 KR 101072344B1
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Abstract

본 발명은 제강 공정에서 용강의 성분을 측정하기 위해 사용되는 자동 샘플러에 관한 것으로, 본체와, 상기 본체에 내장되는 중공의 샘플링 케이스와, 상기 본체의 외측을 둘러싸는 다층 보호관이 구비된 샘플러에 있어서, 상기 샘플링 케이스는 상기 본체의 하부에 설치되고, 상기 샘플링 케이스의 상실의 일측면이 개방되어 용강이 유입되도록 유입홈이 형성되며, 상기 본체의 일측 하부에는 용강의 유입구가 하향 형성되되, 상기 유입구의 상단은 상기 샘플링 케이스의 유입홈에 연통되고, 하단은 상기 본체의 선단에 개구되며, 상기 유입구를 보호하기 위하여 상기 본체의 선단 개구부를 덮는 외부캡이 형성되고, 상기 샘플링 케이스의 상측에는 도통신호를 받는 커넥터가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러를 제공하며, 용강의 충전율을 향상시킬 뿐만 아니라, 시료채취 과정에서 외부 개재물 등 오염원에 의한 시료의 오염을 방지하여 매우 청정한 시료채취를 함으로써, 용강의 대표성이 확보된 건전한 시료를 얻을 수 있기 때문에 고청정강 제조시 발생하는 결함을 미연에 방지할 수 있고, 나아가, 제품강도 및 후공정의 장애요인을 제거할 수 있는 우수한 효과를 제공한다.The present invention relates to an automatic sampler used for measuring a component of molten steel in a steelmaking process. The present invention relates to a sampler including a main body, a hollow sampling case embedded in the main body, and a multilayer protective tube surrounding the outside of the main body. The sampling case is installed at a lower portion of the main body, and an inlet groove is formed so that one side of the loss of the sampling case is opened to allow molten steel to flow therein, and an inlet of the molten steel is formed downward at one lower side of the main body. The upper end of the sampling case is in communication with the inlet groove of the sampling case, the lower end is opened to the front end of the main body, the outer cap is formed to cover the front end opening of the main body to protect the inlet, the upper side of the sampling case It provides an automatic sampler for inclusion analysis, characterized in that the connector receiving the Not only improves the filling rate of steel, but also prevents the contamination of samples by contamination sources such as external inclusions in the sampling process, and makes the sample very clean, so that a healthy sample having the representativeness of molten steel can be obtained. The defect can be prevented in advance, and further, it provides an excellent effect of eliminating obstacles of product strength and post-process.

용강, 샘플, 채취, 샘플러, 개재물, 성분, 분석, 청정 Molten steel, Sample, Collection, Sampler, Inclusions, Ingredient, Analysis, Clean

Description

개재물 분석용 자동 샘플러{AUTOMATIC SAMPLER FOR ANALYSIS OF INCLUSIONS}AUTOMATIC SAMPLER FOR ANALYSIS OF INCLUSIONS}

본 발명은 제강 공정에서 용강의 성분을 측정하기 위해 사용되는 자동 샘플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료채취 과정에서 외부 개재물 등 오염원에 의한 시료의 오염을 방지하여 용강의 대표성이 확보된 건전한 시료를 얻을 수 있는 개재물 분석용 자동 샘플러에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic sampler used to measure the composition of molten steel in the steelmaking process, and more particularly, to prevent the contamination of the sample by contamination sources such as external inclusions in the sampling process to obtain a healthy sample having a representative representative of molten steel An automatic sampler for inclusion analysis to be obtained.

일반적으로 제강공정은 고로에서 출선된 용선과 스크랩을 배합하여 순산소 및 아르곤, 질소 등을 상하 횡측에서 강압으로 취입하여 정련을 시키는데, 이 때, 강으로부터 불순물을 분리하거나 부상시키기 위해 부원료(플럭스)를 투입, 조정한 후, 강의 성분에 맞는 특수 합금을 투입, 조정하여 제품의 성분을 조정하는 일련의 작업을 말하는 것으로 일관 제철소의 중요한 공정 중 하나이다.In general, the steelmaking process mixes molten iron and scraps from the blast furnace to refine and purify pure oxygen, argon, nitrogen, etc. by up-and-down transverse side, at which time, raw materials (flux) to separate or float impurities from the steel One of the most important processes in the integrated steel mill is to refer to a series of operations to adjust the composition of the product by adding and adjusting a special alloy that is suitable for the steel composition.

이러한 제강공정에서는 용강의 청정도를 높여 고품질의 강을 제조하는 것이 매우 중요한데, 상기 용강의 청정도에 큰 영향을 미치는 것은 개재물이며, 상기 개재물의 공급원은 제강공정 중에 발생한 이물질로서 용강이 응고될 때까지 강중에 잔류하는 것으로 산화물, 탄화물, 황화물, 질화물 및 인화물 등이 있고, 이와 같은 잔류물의 양, 크기, 형태, 물성 등에 따라 강의 기계적 성질에 큰 영향을 미치며, 이러한 개재물이 적절한 제어가 안되었을 때에는 연성, 충격치, 성형성, 피로강도 저하, 이방성 증가 및 응력집중 파괴(Notch effect) 등을 야기시키고, 열연 및 냉연재 표면 결함, 선재 가공시의 단선 등과 같은 가공 결함 및 노즐막힘과 같은 조업장애를 발생시킨다.In such a steelmaking process, it is very important to manufacture high quality steel by increasing the cleanliness of molten steel, and it is the inclusion that has a great influence on the cleanliness of the molten steel, and the source of the inclusion is a foreign substance generated during the steelmaking process until the molten steel solidifies. Residues in these materials include oxides, carbides, sulfides, nitrides, and phosphides, and the amount, size, shape, and physical properties of these residues greatly affect the mechanical properties of the steel, and when these inclusions are not properly controlled, Impact value, formability, fatigue strength decrease, anisotropy increase, notch effect, etc., and work defects such as surface defects such as hot-rolled and cold-rolled material defects, disconnection during wire rod processing, and operation obstacles such as nozzle blockage. .

한편, 용강의 청정도에 영향을 주는 개재물을 평가하는 방법으로는 여러가지가 있지만, 일반적으로 용강의 청정도는 용강내 총 산소함량(Total-[O])을 기준으로 평가하며, 이는 용강 품질을 결정함에 있어서 매우 중요한 측정치이다. 다만, 이러한 방법에 의해 청정도 평가가 이루어지기 위해서는 먼저 용강의 시료를 채취하는 샘플링(sampling) 작업이 선행되어야 하며, 정확한 청정도 평가를 위해서는 샘플링된 시료의 건전성 확보가 가장 중요하다.On the other hand, there are many ways to evaluate the inclusions that affect the cleanliness of molten steel, but in general, the cleanliness of molten steel is evaluated based on the total oxygen content (Total- [O]) in the molten steel. Is a very important measure. However, in order to perform the cleanliness evaluation by this method, a sampling operation of collecting a sample of molten steel must be performed first, and the integrity of the sampled sample is most important for accurate cleanliness evaluation.

종래의 수동 샘플링 방법은 용강표면중의 샘플링 위치와 침지 깊이 및 지속적으로 침지할 수 있는 압력 등의 표준화가 곤란하여 동일 용강의 샘플링 과정에서도 성분의 편차가 생기는 등 용강의 대표성을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 샘플링 자체도 상당한 수고가 필요한 공정이므로 부하가 증가되는 문제점이 있기 때문에 이러한 수동 샘플링 방법의 문제들을 해결할 수 있는 시료의 건전성을 확보하고 용강의 청정도를 보다 정확하게 측정가능한 자동 샘플러가 요구되어 왔다.The conventional manual sampling method is difficult to standardize the sampling position, immersion depth, and pressure that can be continuously immersed in the surface of molten steel, so that it is difficult to secure representativeness of molten steel, such as variation of components even during sampling process of the same molten steel. Since the sampling itself is also a process that requires considerable effort, there is a problem that the load is increased. Therefore, there has been a demand for an automatic sampler that can secure the integrity of the sample and more accurately measure the cleanliness of molten steel to solve the problems of the manual sampling method.

그리고, 종래의 일반적인 시료채취방법으로는, 시료 채취를 위한 용강의 유입구가 샘플러 측면에 형성되어 상기 유입구를 통해 용강을 샘플링 케이스에 담을 수 있는 샘플러가 존재하나, 시료채취시 캡, 보호관, 용강 유입구의 내면에 도포되어 있는 내화시멘트 및 샘플링케이스 등에서 산화성 개재물 등의 오염원이 함께 혼 입될 위험이 크므로 시료에 성분 오염이 수반될 수 밖에 없고, 특히 RH 공정에서 건전한 시료 채취를 위해서는 유입구가 침적관 아래까지 도달해야 하지만 요구되는 침지 깊이를 충족시키지 못하는 문제가 있다.In addition, as a conventional general sampling method, there is a sampler in which the inlet port of the molten steel for sampling is formed on the side of the sampler so that the molten steel can be contained in the sampling case through the inlet port. Because of the high risk of incorporation of contaminants such as oxidative inclusions in the refractory cement and sampling case coated on the inner surface of the sample, inevitably contaminates the sample. There is a problem that must be reached but does not meet the required depth of immersion.

또한, 샘플러의 하단(선단)으로부터 용강을 유입시켜 정압에 의해 소형의 디스크(DISK) 주형에 충진된 용강을 사용하는 방법도 사용되고 있으나, 표면분석에 의한 화학분석 시료로서는 적합하나, 시료의 용량이 작아 용강온도 및 냉각속도 차이에 따라 개재물의 불균일 분포, 편석 발생 등의 문제가 있다.Although molten steel is introduced from the lower end of the sampler and the molten steel filled in a small disk (DISK) mold by static pressure is used, it is suitable as a chemical analysis sample by surface analysis, but the volume of the sample There is a problem such as non-uniform distribution of inclusions, segregation due to the difference in molten steel temperature and cooling rate.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자동측정이 가능하고, 시료채취시 개재물성 등 오염원에 의한 시료 오염을 방지하여 용강의 대표성이 확보된 건전한 시료를 얻을 수 있고, 용강중의 개재물의 종류와 양을 정확하게 평가할 수 있으며, 시료의 용량이 작기 때문에 발생하는 개재물의 불균일 분포 및 편석 문제를 해결할 수 있는 개재물 분석용 자동 샘플러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, it is possible to automatically measure, to prevent the contamination of the sample by the contamination source, such as interposition properties when collecting the sample to obtain a sound sample with a representative representative of the molten steel, It is an object of the present invention to provide an automatic sampler for inclusion analysis, which can accurately evaluate the type and amount of inclusions and solve the problem of uneven distribution and segregation caused by the small sample volume.

본 발명은 본체와, 상기 본체에 내장되는 중공의 샘플링 케이스와, 상기 본체의 외측을 둘러싸는 다층 보호관이 구비된 샘플러에 있어서, 상기 샘플링 케이스는 상기 본체의 하부에 설치되고, 상기 샘플링 케이스의 상실의 일측면이 개방되어 용강이 유입되도록 유입홈이 형성되며, 상기 본체의 일측 하부에는 용강의 유입구가 하향 형성되되, 상기 유입구의 상단은 상기 샘플링 케이스의 유입홈에 연통되고, 하단은 상기 본체의 선단에 개구되며, 상기 유입구를 보호하기 위하여 상기 본체의 선단 개구부를 덮는 외부캡이 형성되고, 상기 샘플링 케이스의 상측에는 도통신호를 받는 커넥터가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러를 제공한다.The present invention provides a sampler including a main body, a hollow sampling case embedded in the main body, and a multilayer protective tube surrounding an outer side of the main body, wherein the sampling case is disposed below the main body, and the sampling case is lost. An inlet groove is formed so that one side of the inlet is opened so that the molten steel is introduced, and an inlet of the molten steel is formed downward in one lower portion of the main body, and an upper end of the inlet communicates with an inlet of the sampling case, and a lower end of the main body. An outer cap is opened at the tip, and an outer cap is formed to cover the tip opening of the main body to protect the inlet. A connector for receiving inclusion communication is formed at an upper side of the sampling case. do.

이때, 상기 유입홈은 하단이 폐쇄된 "∩" 형상으로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.In this case, the inlet groove is also characterized in that the lower end is formed of a "∩" shape.

게다가, 상기 유입홈의 크기는 8 ~ 10 mm인 것에도 그 특징이 있다.In addition, the size of the inlet groove is characterized by 8 to 10 mm.

뿐만 아니라, 상기 샘플링 케이스의 상단에는 가스배출홀이 1개 이상 관통 형성되어 있는 것에도 그 특징이 있다.In addition, the upper end of the sampling case is characterized in that at least one gas discharge hole is formed through.

그리고, 상기 유입구의 상단은 일정한 곡률반경을 갖고 상기 샘플링 케이스의 유입홈에 연통되는 것에도 그 특징이 있다.In addition, the upper end of the inlet is characterized in that it has a constant radius of curvature and communicates with the inlet groove of the sampling case.

나아가, 상기 외부캡은 종이로 이루어진 외피 부분의 종이캡과, 금속으로 이루어진 내피 부분의 금속캡으로 구성되는 이중 구조인 것에도 그 특징이 있다.In addition, the outer cap is characterized in that it has a double structure consisting of a paper cap of the outer portion made of paper, and a metal cap of the inner portion made of metal.

또한, 상기 유입구의 하단을 덮는 내부캡이 더 포함되는 것에도 그 특징이 있다.In addition, it is also characterized in that it further comprises an inner cap covering the lower end of the inlet.

아울러, 상기 유입구의 외측은 내열시멘트로 마감 처리된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the outside of the inlet is characterized in that the finish treated with heat-resistant cement.

상기 과제해결수단에 의해 본 발명은 용강의 충전율을 향상시킬 뿐만 아니라, 시료채취 과정에서 외부 개재물 등 오염원에 의한 시료의 오염을 방지하여 매우 청정한 시료채취를 함으로써, 용강의 대표성이 확보된 건전한 시료를 얻을 수 있기 때문에 고청정강 제조시 발생하는 결함을 미연에 방지할 수 있고, 나아가, 제품강도 및 후공정의 장애요인을 제거할 수 있는 우수한 효과를 제공한다.The present invention by the problem solving means to improve the filling rate of the molten steel, to prevent the contamination of the sample by the contamination source, such as external inclusions in the sampling process, by taking a very clean sample, to obtain a sound sample with a representative representative of the molten steel As a result, it is possible to prevent defects in the production of high-purity steel in advance, furthermore, to provide an excellent effect of eliminating product strength and obstacles in post-processing.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 의한 자동 샘플러의 정단면도, 도 2는 본 발명의 샘플링 케이스 부분의 확대도, 도 3은 본 발명의 자동 샘플러의 본체 선단 부분의 확대도이다.1 is a front sectional view of an automatic sampler according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a sampling case portion of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a main body tip portion of the automatic sampler of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 개재물 분석용 자동 샘플러는 시료 채취를 위한 다수의 구성 요소들이 내장된 샘플러 본체(100)가 구비되고, 상기 샘플러 본체(100)의 하부에는 중공의 샘플링 케이스(120)가 내장되어 있다. 상기 샘플링 케이스(120)는 상실(上室)(121)과 하실(下室)(122)로 구분되는데, 하실의 직경이 상실의 직경보다 다소 크게 구성되어 있다. 그리고, 상기 상실(121)의 일측면의 일부가 개방되어 유입구(130)로부터 용강이 유입되도록 유입홈(124)이 형성되며, 경우에 따라서는 본체(100)의 외경을 최소화하는 것이 필요하여 L자 형상의 유입구(130)를 최대한 몰드에 밀착시켜 제작해야 하므로 상기 유입홈(124)은 도 2의 '측면확대형상'에 도시된 바와 같이 하단이 폐쇄된 "∩" 형상으로 가공되어 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 유입홈(124)의 세로 길이(a)와 가로 길이(b)의 크기는 8 ~ 10 mm인 것이 바람직하고, 이는 유입구(130)로부터 적정 압력을 받아 용강의 충진성을 크게 향상시키기 위함이다. 그리고, 상기 유입홈(124)은 석영(Quartz)으로 이루어지는 것이 오염물 배출을 줄일 수 있다.As shown in FIG. 1, the automatic sampler for inclusion analysis according to the present invention includes a sampler body 100 in which a plurality of components are embedded for sampling, and a hollow sampling is provided below the sampler body 100. The case 120 is built in. The sampling case 120 is divided into an upper chamber 121 and a lower chamber 122. The diameter of the lower chamber is configured to be somewhat larger than the diameter of the upper chamber. In addition, an inflow groove 124 is formed to open a portion of one side of the loss chamber 121 so that molten steel flows from the inflow port 130, and in some cases, it is necessary to minimize the outer diameter of the main body 100. Since the inlet 130 of the shape of the child should be made as close to the mold as possible, the inlet groove 124 is preferably formed in a "∩" shape with the bottom closed as shown in the "side enlarged shape" of FIG. Do. Here, the size of the length (a) and the length (b) of the inlet groove 124 is preferably 8 to 10 mm, which is to receive a proper pressure from the inlet 130 to greatly improve the fillability of the molten steel For sake. In addition, the inflow groove 124 may be made of quartz, thereby reducing pollutant discharge.

또한, 상기 샘플링 케이스(120)의 상실의 상단에는 가스배출홀(123)이 관통 형성됨으로써 가스 기포가 샘플링 케이스(120) 내에서 상부로 부상하여 분리될 때 그 배출이 원활할 수 있도록 벤트(vent) 역할을 수행함으로써 가스 결함을 제어하여 채취된 샘플을 발광 분석할 때 분석 표면이 매끄러워져 보다 정확한 분석값을 얻을 수 있다.In addition, the gas discharge hole 123 is formed through the upper end of the loss of the sampling case 120, so that when the gas bubbles rise to the upper side in the sampling case 120 to be separated, the vent may be smooth. By controlling the gas defects, the analytical surface is smoothed when luminescence analysis of the sample is obtained to obtain more accurate analytical values.

이때, 상기 샘플링 케이스의 재질은 용강의 재질과 유사한 스틸로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 스틸 재질로 이루어짐으로써 성분 분석용 시료의 오염이 최소화되어 고청정한 시료의 채취가 가능하게 된다.At this time, the material of the sampling case is preferably made of steel similar to the material of molten steel, by being made of the steel material is minimized the contamination of the sample for component analysis, it is possible to collect a highly clean sample.

그리고, 상기 샘플러 본체(100)의 일측 하부에는 보호관(110)의 일부를 개방함으로써 용강의 유입구(130)가 수직방향으로 하향되어 형성되고, 상기 유입구(130)의 상단은 일정한 곡률반경을 갖고 상기 샘플링 케이스(120)의 유입홈(124)에 연통되고, 그 하단은 상기 본체의 선단(140)에 개구되어 개방 형성되며, 결국 "L"자 형상으로 이루어지게 된다. 이 때, 상기 유입구(130)가 형성됨으로써 보호관의 일부가 개방된 부위에는 내열시멘트로 마감하여 유입구(130)를 보호하는 것이 바람직하다. 그리고, 유입구의 재질은 석영관(quartz tube)으로 이루어짐으로써 고온의 용강에서도 관의 용융을 최소화할 수 있기 때문에 오염물의 배출없이 사용이 가능하다.In addition, the inlet 130 of the molten steel is formed downward in a vertical direction by opening a portion of the protective tube 110 at one lower portion of the sampler main body 100, and the upper end of the inlet 130 has a constant radius of curvature. It communicates with the inlet groove 124 of the sampling case 120, the lower end is opened to the front end 140 of the main body is formed to be open, and eventually have an "L" shape. At this time, it is preferable that the inlet 130 is formed so as to protect the inlet 130 by closing the portion of the protection tube with a heat-resistant cement. In addition, since the material of the inlet is made of a quartz tube, the melting of the tube can be minimized even at a high temperature molten steel, so that it can be used without the discharge of contaminants.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유입구(130)를 보호하기 위하여 유입구(130), 내부캡(161)을 비롯한 상기 본체의 선단(140)의 개구부를 모두 덮어 캡핑(capping)하는 원뿔형상의 외부캡(160)이 형성된다. 이는 본 발명의 자동 샘플러가 쉽게 슬래그층을 통과할 수 있도록 하기 위해 응력 집중이 가능한 형태인 원뿔형태로 이루어지는 것이 바람직하기 때문이다. 이 때, 상기 유입구(130)의 하단에도 내부캡(161)이 캐핑(capping)되어 내부캡(161)과 외부캡(160)의 이중 캡핑 구조로 이루어짐으로써 상기 유입구(130)가 용강 내로 침지될 때 슬래그로부터 유입구를 보호하고, 용강의 표면에 떠있는 개재물이 유입구(130)의 내부로 흘러 들어가 시료의 건전성을 해치는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 외부캡(160)은 그 외피가 종이로 이루어진 종이캡(163)과, 금속으로 이루어진 내피 부분의 금속캡(162)의 이중 구조로 이루어짐으로써 자동 샘플러가 용강에 침지될 때 상기 금속캡(162)이 용융되는 시간을 지연시킨다. 그리고, 상기 금속캡(162)은 스틸로 이루어진 스틸캡이고, 상기 스틸캡은 ULC(Ultra Low Carbon steel)로 이루어진 것이 용강의 총산소량의 편차가 작아지게 되므로 바람직하다. 그리고, 상기 종이캡(163)이 상기 금속캡(162)의 외부면을 감싸는 형상으로 결합되어 있다.And, as shown in Figure 3 in order to protect the inlet 130, the conical outer capping (capping) covering all the openings of the tip 140 of the main body, including the inlet 130, the inner cap 161 Cap 160 is formed. This is because it is preferable that the automatic sampler of the present invention is formed in a conical form that can be stress concentrated so that it can easily pass through the slag layer. At this time, the inner cap 161 is also capped at the lower end of the inlet 130 to form a double capping structure of the inner cap 161 and the outer cap 160 so that the inlet 130 is immersed in the molten steel. At this time, it is preferable to protect the inlet from the slag and prevent the inclusions floating on the surface of the molten steel from flowing into the inlet 130 to impair the integrity of the sample. Here, the outer cap 160 has a double structure of the paper cap 163 made of paper and the metal cap 162 of the inner portion made of metal, the metal cap when the automatic sampler is immersed in the molten steel Delay the time 162 melts. In addition, the metal cap 162 is a steel cap made of steel, the steel cap is made of ULC (Ultra Low Carbon steel) is preferable because the deviation of the total oxygen amount of the molten steel is reduced. In addition, the paper cap 163 is coupled in a shape surrounding the outer surface of the metal cap 162.

그리고, 본 발명에 따른 개재물 분석용 자동 샘플러에는 상기 본체(100)의 외곽을 둘러싸는 보호관(110)이 구비되어 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보호관(110)은 최외각의 외피는 내열 충격성이 좋은 세라믹 파이버(111)로 이루어져 있고, 상기 외피의 내측에 결합된 내피는 지관(紙管)이며, 상기 지관은 상기 세라믹 파이버(111)의 내측면과 결합된 외부지관(112)과 상기 외부지관의 내측면에 결합된 내부지관(113)으로 된 다층구조로 이루어짐으로써 고온의 용강속에 침지된 샘플러를 보호한다. 이 때 상기 지관은 권취된 종이를 사용하고, 최외곽층의 세라믹 파이버는 알루미나 또는 규사를 주성분으로 하여 이루어져 있다. In addition, the automatic sampler for inclusion analysis according to the present invention is provided with a protective tube 110 surrounding the outer periphery of the main body 100. As shown in FIG. 1, the protective tube 110 has an outermost shell. It is made of a ceramic fiber 111 having a good thermal shock resistance, the inner shell is coupled to the inner surface of the shell is a paper pipe (紙 管), the branch pipe is an outer branch pipe 112 and the inner surface of the ceramic fiber 111 and coupled It is made of a multi-layered structure consisting of the inner tube 113 coupled to the inner surface of the outer tube to protect the sampler immersed in the molten steel of high temperature. At this time, the branch pipe uses wound paper, and the ceramic fiber of the outermost layer is composed mainly of alumina or silica sand.

또한, 상기 샘플링 케이스(120)의 상측에는 커넥터(150)가 구비되어 있고, 상기 본체(100)에 홀더(미도시) 장착시, 홀더가 커넥터(150)에 접속되도록 도선과 전기적으로 연결하여 폐회로를 구성하며 상기 커넥터(150)는 도통신호를 받게 된다.In addition, a connector 150 is provided on an upper side of the sampling case 120, and when a holder (not shown) is mounted on the main body 100, the holder 150 is electrically connected to the conductor so that the holder is connected to the connector 150. The connector 150 is configured to receive a communication call.

이하, 본 발명의 작동 관계에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation relationship of the present invention will be described.

본 발명에 따른 개재물 분석용 자동 샘플러는 건전한 시료를 채취할 수 있는 깊이까지 용강 내부로 침지되면, 먼저 상부의 슬래그층을 통과한 뒤, 본체의 선단(140)의 최하부에 형성된 종이캡(161)이 1차로 연소되고, 다음으로 금속캡(162)이 용융된다. 용강은 유입구(130)를 통해 샘플링 케이스(120)의 상실(121)의 유입홈(124)으로 주입되어 하실(122)에 충전되며, 상기 하실(122)에서 용강이 냉각되면서 응고된다. 이와 같이 시료 채취가 완료되면 홀더를 상승시킨 뒤 본체(100)를 홀더로부터 탈착시켜 분석실로 이송시켜 개재물 등을 분석하게 된다.When the automatic sampler for inclusion analysis according to the present invention is immersed into the molten steel to a depth capable of collecting a healthy sample, first pass through the slag layer of the upper, then the paper cap 161 formed at the bottom of the tip 140 of the main body This primary combustion is followed, and the metal cap 162 is melted next. The molten steel is injected into the inlet groove 124 of the upper chamber 121 of the sampling case 120 through the inlet 130, and filled in the chamber 122, and the molten steel solidifies while cooling the chamber 122. When the sampling is completed as described above, the holder is raised and then the main body 100 is detached from the holder and transferred to the analysis chamber to analyze the inclusions.

이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명예와 비교예로 채취한 샘플들의 사진이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 성분값과 대비실험의 카본(C) 성분의 비교분석 그래프이다.Figure 4 is a photograph of the samples taken by the present invention and the comparative example, Figure 5 is a comparative analysis graph of the component value and the carbon (C) component of the contrast test according to an embodiment of the present invention.

[표1]Table 1

Figure 112009054999964-pat00001
Figure 112009054999964-pat00001

상기 표1은 본 발명에 따른 자동 샘플러와 비교 샘플러의 용강유입방향, 유입구의 재질, 상실과 하실의 재질, 유입홈의 재질과 크기, 내부캡의 재질 등을 나타낸 것이다.Table 1 shows the molten steel inflow direction of the automatic sampler and the comparative sampler according to the present invention, the material of the inlet, the material of the loss and the basement, the material and size of the inlet groove, the material of the inner cap.

상기 표1의 사양에 따라 시료를 채취한 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 발명예와 비교예 모두 충전도에는 큰 차이가 없었으나, 하기 표2에 나타난 바와 같이 용강의 청정도를 평가하기 위한 재현성, 오염의 정도, 성분의 편차 등에서 차이를 보였다.As a result of taking a sample according to the specification of Table 1, as shown in Figure 4, both the invention and the comparative example did not have a big difference in the degree of filling, as shown in Table 2, reproducibility for evaluating the cleanliness of molten steel Difference in the degree of contamination, variation of components, etc.

[표2][Table 2]

Figure 112009054999964-pat00002
Figure 112009054999964-pat00002

상기 표2는 표1의 실시 유형중 최적화를 위해 각 실시 유형(A,A-1,B,B-1)과 종래의 디스크(DISK) 형 시료와의 분석값을 비교한 것이다. Table 2 compares the analysis values of each of the execution types (A, A-1, B, B-1) with a conventional disk (DISK) sample for the optimization of the execution types of Table 1.

여기서, '재현성'부문의 '개재물중 산소의 양' 항목은 종래의 디스크형 시료중 그 대표성이 우수한 시료를 기준(reference)으로 각 실시 유형의 분석값 중 개재물에 존재하는 산소의 양을 의미하고, '개재물 면적의 편차' 항목은 여러회 분석되는 개재물 분석방법을 고려하여 각 회수간의 개재물이 존재하는 면적의 편차에 대한 평가이며, '오염의 정도'부문의 '개재물중 Al2O3 조성비' 및 '개재물중 AlCaMgO 조성비' 항목은 외부에서 유입된 오염물질의 정도를 확인하기 위하여 기준시료와 비교하여 각각 Al2O3와 AlCaMgO가 전체 개재물중에 존재하는 비율을 비교한 것이고, '개재물의 크기(size) 분포' 항목은 개재물의 크기를 확인하여 응고중 발생하는 시료결함인 편석을 확인하기 위한 것이며, '성분'부문의 '카본[C]'은 카본의 픽업(pick up) 정도를 기준값과 비교한 것이다. Herein, the amount of oxygen in inclusions in the reproducibility section refers to the amount of oxygen present in inclusions among the analysis values of each embodiment type based on the representative sample of the conventional disc-shaped sample. , 'Variation of inclusion area' item is an evaluation of the variation of the area of inclusions between collections in consideration of the analysis method of inclusions, which is analyzed several times, and the composition ratio of Al 2 O 3 in inclusions in the 'degree of pollution' section. And 'AlCaMgO composition ratio among the inclusions' item is to compare the proportion of Al 2 O 3 and AlCaMgO present in the total inclusions compared to the reference sample to confirm the degree of pollutants introduced from the outside, size distribution ”item is to check the size of inclusions and to check the segregation, which is a sample defect that occurs during solidification. In the 'component' section, 'carbon [C]' compares the degree of pick up of carbon with reference value. Will.

이때, 평가항목 '○'는 기준값과 통계적으로 근사값을 나타낸 경우이고, '△'는 기준값과 통계적으로 유사값을 나타낸 경우이며, '×'는 기준값과 상이함을 의미한다.In this case, the evaluation item '○' is a case of statistically approximating the reference value, '△' is a case of statistically similar to the reference value, 'x' means that the reference value is different.

상기 표 2의 결과에 나타난 바와 같이, 발명예에 해당하는 A유형과 같이 용강유입방향이 샘플러 선단이고, 유입구가 석영 재질이며, 상실과 하실은 Ni로 도금되고, 유입홈이 석영 재질이면서 그 크기가 8~10 mm이며, 내부캡이 극저탄소강인 ULC(Ultra Low Carbon steel)인 경우에 개재물중 산소의 양, 분석간 개재물 면적의 편차, 개재물중 Al2O3 및 AlCaMgO의 조성비, 개재물의 크기 분포, 카본의 픽업량이 기준값과 근사값으로 나타나 용강의 대표성이 확보된 건전한 시료를 얻을 수가 있다.As shown in the results of Table 2, the inflow direction of the molten steel as the type A corresponding to the invention example, the inlet is a quartz material, the loss and the base plate is plated with Ni, the inlet groove is a quartz material and its size In the case of ULC (Ultra Low Carbon steel), the inner cap is ultra low carbon steel, the amount of oxygen in inclusions, the variation of inclusion area between analysis, composition ratio of Al2O3 and AlCaMgO in inclusions, size distribution of inclusions, carbon The pick-up amount of is shown as a reference value and an approximation value to obtain a healthy sample having a representative of molten steel.

특히, 도 5의 도표에 나타난 바와 같이, 본 발명예인 ULC를 사용한 A유형의 경우가 종이캡을 사용한 다른 비교예의 경우보다 DISK 시료중 대표성이 우수한 시료의 기준값과 훨씬 근사하게 나타났는 바, 따라서 내부캡을 극저탄소강인 ULC로 사용한 경우에는 카본 픽업량의 편차가 적고, 기존의 종이캡을 사용한 경우에는 카본[C] 픽업량의 편차가 많이 발생함을 알 수 있다.In particular, as shown in the diagram of FIG. 5, the type A using the ULC of the present invention was found to be much closer to the reference value of the sample having excellent representativeness in the DISK sample than the other comparative example using the paper cap. When the cap is used as a ULC, which is an ultra low carbon steel, the carbon pick-up amount is small, and when the conventional paper cap is used, the carbon [C] pick-up amount is large.

[표3][Table 3]

Figure 112009054999964-pat00003
Figure 112009054999964-pat00003

상기 표3은 본 발명예인 A유형의 용강내 총산소함량(Total-[O])을 디스크 시료와 비교한 것인데, 상기 표3의 '시점'항목은 처리공정중 Ti(티타늄)을 용강에 투입한 이후의 시간을 초(second)로 나타낸 것이다. Ti는 산소와 반응성이 큰 원소이기 때문에 탈산재의 역할을 하며, 따라서 용강에 Ti 투입후 Ti와 산소의 화합물이 슬래그로 부상하여 분리됨에 의하여 시간에 따라 총산소량이 줄어들게 된다. 표3에 나타난 바와 같이, 총산소량의 성분 편차는 미미한 정도이므로, 본 발명예인 A유형의 경우가 개재물에 의한 오염이 적어 건전한 시료를 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.Table 3 compares the total oxygen content (Total- [O]) in the molten steel of type A according to the present invention with a disk sample, and the 'viewpoint' item in Table 3 is inputted to the molten steel during the treatment process. The time since the second is expressed in seconds. Ti acts as a deoxidizer because it is a highly reactive element with oxygen. Therefore, after Ti is injected into molten steel, the compound of Ti and oxygen rises as a slag and is separated, thereby reducing the total amount of oxygen with time. As shown in Table 3, since the component deviation of the total oxygen amount is insignificant, it can be confirmed that in the case of the type A of the present invention, there is little contamination by inclusions, so that a healthy sample can be obtained.

도 1은 본 발명에 의한 자동 샘플러의 정단면도.1 is a front sectional view of an automatic sampler according to the present invention.

도 2는 본 발명의 샘플링 케이스 부분의 확대도.2 is an enlarged view of a sampling case portion of the present invention.

도 3은 본 발명의 자동 샘플러의 본체 선단 부분의 확대도.3 is an enlarged view of a main body tip portion of the automatic sampler of the present invention.

도 4는 본 발명예와 비교예로 채취한 샘플들의 사진.Figure 4 is a photograph of the samples taken by the present invention and the comparative example.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 성분값과 대비실험의 카본(C) 성분의 비교분석 그래프.5 is a comparative analysis graph of the carbon component (C) of the component value and comparison experiment according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부호에 관한 설명** Description of the major symbols in the drawings *

100. 샘플러 본체100. Sampler Body

110. 보호관 111. 세라믹파이버 110. Protective tube 111. Ceramic fiber

112. 외부지관 113. 내부지관112. Outside Branch 113. Inside Branch

120. 샘플링 케이스 121. 상실120. Sampling Case 121. Loss

122. 하실 123. 가스배출홀122. 123. Gas outlet hole

124. 유입홈 130. 유입구124. Inlet 130. Inlet

140. 샘플러 본체의 선단 150. 커넥터140. Tip of the sampler body 150. Connector

160. 외부캡 161. 내부캡160. Outer Cap 161. Inner Cap

162. 금속캡 163. 종이캡162. Metal Cap 163. Paper Cap

170. 샘플러 본체 선단의 개구부 170. Opening at the tip of sampler body

Claims (8)

본체와, 상기 본체에 내장되는 중공의 샘플링 케이스와, 상기 본체의 외측을 둘러싸는 다층 보호관이 구비된 샘플러에 있어서, In the sampler provided with a main body, the hollow sampling case built in the said main body, and the multilayer protective tube surrounding the outer side of the said main body, 상기 샘플링 케이스는 상기 본체의 하부에 설치되고, 상기 샘플링 케이스의 상실의 일측면이 개방되어 용강이 유입되도록 유입홈이 형성되며, The sampling case is installed in the lower portion of the main body, an inlet groove is formed so that one side of the loss of the sampling case is opened to introduce the molten steel, 상기 본체의 일측 하부에는 상기 보호관의 일부를 개방함으로써, 용강의 유입구가 수직 방향으로 하향 형성되고, 상기 유입구의 외측은 상기 유입구를 보호하기 위하여 내열시멘트로 마감처리되며, By opening a portion of the protective tube in one lower portion of the main body, the inlet of the molten steel is formed downward in the vertical direction, the outside of the inlet is finished with a heat-resistant cement to protect the inlet, 상기 유입구의 상단은 상기 샘플링 케이스의 유입홈에 연통되고,The upper end of the inlet is in communication with the inlet groove of the sampling case, 상기 유입구의 하단은 상기 본체의 선단에 개구부를 형성하고, 상기 유입구의 하단을 덮는 ULC(Ultra Low Carbon Steel)로 이루어진 내부캡을 더 구비하고, The lower end of the inlet is formed with an opening at the front end of the main body, further comprising an inner cap made of ULC (Ultra Low Carbon Steel) covering the lower end of the inlet, 상기 유입구를 보호하기 위하여 상기 본체의 선단에 형성된 개구부를 포함한 영역을 덮는 외부캡이 형성되되, 상기 외부캡은 종이로 이루어진 외피 부분의 종이캡과, ULC(Ultra Low Carbon Steel)로 이루어진 내피 부분의 스틸캡으로 구성되는 이중 구조이며,An outer cap is formed to cover an area including an opening formed at the front end of the main body to protect the inlet, wherein the outer cap is formed of a paper cap of an outer skin portion made of paper, and an inner end portion of ULC (Ultra Low Carbon Steel). Dual structure consisting of steel cap, 상기 샘플링 케이스의 상측에는 도통신호를 받는 커넥터가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러.Automatic sampler for inclusion analysis, characterized in that the upper side of the sampling case is formed with a connector receiving a communication call. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유입홈은 하단이 폐쇄된 "∩" 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러.The inlet groove is an automatic sampler for inclusion analysis, characterized in that consisting of a closed "∩" shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유입홈의 크기는 8 ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러.Size of the inlet groove is an automatic sampler for inclusion analysis, characterized in that 8 ~ 10 mm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 샘플링 케이스의 상단에는 가스배출홀이 1개 이상 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러.Automatic sampler for inclusion analysis, characterized in that at least one gas discharge hole penetrates the upper end of the sampling case. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유입구의 상단은 일정한 곡률반경을 갖고 상기 샘플링 케이스의 유입홈에 연통되는 것을 특징으로 하는 개재물 분석용 자동 샘플러.Automatic sampler for inclusion analysis, characterized in that the upper end of the inlet has a constant radius of curvature and communicate with the inlet groove of the sampling case. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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