KR101119897B1 - 고로의 공극 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고로(高爐)의 노저부에서 열팽창으로 인하여 발생된 공극 및 그의 위치를 용이하게 검출할 수 있는 고로의 공극 검출 방법을 개시한다.
본 발명의 고로의 공극 검출 방법은, (a) 열감지를 할 수 있는 카메라를 이용하여 고로의 외주면을 촬영하는 단계와, (b) 상기 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터를 화상 데이터 저장부에 저장하는 단계와, (c) 상기 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터를 기준 데이터 저장부에 있는 기준 데이터와 비교하여 맵핑하는 단계와, (d) 상기 단계 (c)의 화상 데이터가 기준 데이터와 비교하여 온도 분포의 차이가 발생되면, 상기 온도 분포의 차이 발생 부분을 공극로 판단하여 공극의 위치에 구멍을 뚫고 공극 메움 작업을 실시가능하도록, 상기 온도 분포의 차이 부분을 좌표로 확인하는 단계를 포함한다.
고로, 공극, 측정, 철피, 내화물, 열화상, 카메라, 적외선

Description

고로의 공극 검출 방법{Method for detecting aperture of furnace}
본 발명은 고로의 공극 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로(高爐)의 노저부에서 열팽창으로 인하여 발생된 공극 및 그의 위치를 용이하게 검출할 수 있는 고로의 공극 검출 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고로(高爐)의 노저부는, 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 외측으로부터 철피층(101), 탄소층(103), 내화물(105)을 포함한다. 탄소층(103)에는 냉각수가 흐르는 유로가 제공되어 철피층(101)을 냉각할 수 있다.
조업이 시작되면 탄소층(103)에 열팽창으로 인한 틈이 생기고 고온의 가스 유로가 만들어지면서 냉각 능력이 저하된다.
이때 철피층(101)에는 온도를 측정하기 위한 열전쌍(107, Thermo couple)들이 설치된다.
작업자는 이러한 열전쌍(107)에서 고온이 측정되는 경우에 그 주변에 틈으로 인한 공극이 발생한 것으로 알고 열전쌍(107)의 주변에 구멍을 뚫어 몰탈 또는 중유를 삽입하여 가스의 유로로 형성된 공극(109)을 메우게 된다.
이때 열전쌍의 주면에 구멍을 뚫게 되는데 한번에 정확한 공극의 위치를 찾 기가 용이하지 않은 단점이 있다. 즉, 열전쌍은 통상 1m 간격으로 설치되고, 공극의 크기는 수 ㎜에서 수 ㎝로 이루어지는 경우가 많아 작업자의 감각에 의존하여 공극을 찾게 되므로 공극의 정확한 위치를 쉽게 찾을 수 없는 문제점이 있다.
따라서 공극을 찾는 작업에서 작업 공수가 증대되며 공극을 메우는 작업의 정밀성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 고로의 노저부에서 발생된 공극의 위치를 쉽게 찾아낼 수 있는 고로의 공극 검출 방법을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고로에서 일정한 거리에 떨어진 위치에 배치되며 고로의 외면의 온도 분포를 촬영하는 카메라, 상기 카메라에서 촬영된 데이터를 입력받아 저장하는 저장부, 상기 저장부에 저장된 내용을 표시하는 디스플레이부, 상기 열감지 카메라에서 촬영된 데이터와 고로의 위치 데이터를 서로 맵핑하여 공극의 위치를 확인하는 제어부를 포함하는 고로의 공극 검출 장치를 포함한다.
상기 카메라는 적외선 카메라로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 상기 카메라에서 촬영된 화상 데이터와 비교하여 공극의 위치를 계산할 수 있는 기준이 되는 데이터가 저장된 기준 데이터 저장부와 연결되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, (a) 열감지를 할 수 있는 카메라를 이용하여 고로의 외주면을 촬영하는 단계와, (b) 상기 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터를 화상 데이터 저장부에 저장하는 단계와, (c) 상기 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터를 기준 데이터 저장부에 있는 기준 데이터와 비교하여 맵핑하는 단계와, (d) 상기 단계 (c)의 화상 데이터가 기준 데이터와 비교하여 온도 분포의 차이가 발생되면, 상기 온도 분포의 차이 발생 부분을 공극로 판단하여 공극의 위치에 구멍을 뚫고 공극 메움 작업을 실시가능하도록, 상기 온도 분포의 차이 부분을 좌표로 확인하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명은 고로에 근접하지 않고서도 원거리에서 고로 표면의 열 변화 상태를 촬영하고 온도 분포가 현저하게 차이가 나는 지점의 위치를 확인함으로써 공극의 위치를 매우 용이하게 알 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 고로에 형성된 공극의 위치를 정확하게 확인함으로써 공극을 매우는 작업의 정밀성을 높일 수 있는 효과를 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 고로(1, 高爐)에서 일정한 거리가 띄워져 배치되는 고로의 공극 검출 장치를 도시하고 있다.
고로(1)는 상측 부분이 외측에서부터 철피층(3), 탄소층(5), 내화물층(7)을 포함한다. 고로(1)는 상부를 통해서 철광석, 소결광, 코크스를 투입하고 하부에서 고온의 열풍을 불어넣으면 코크스가 타면서 높은 온도가 형성되고 고로(1) 내에 투입된 재료가 녹아 비중이 높은 용선이 하부로 모여 배출시킨다.
고로의 공극 검출 장치는 고로(1)에서 일정한 거리가 떨어진 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
고로의 공극 검출 장치는 고로(1)의 외면에 발생하는 열을 촬영하는 카메라(9)와 이 카메라(9)에서 촬영된 데이터를 저장하고 맵핑하여 공극의 위치를 찾는 처리부(11)를 포함한다.
고로(1)의 외면의 열 분포 상태를 촬영하는 카메라는 열화상 카메라 또는 적외선 카메라로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 적외선 카메라는 용광로나 태양처럼 온도가 높은 경우에는 가시광선 영역의 전자기파를 발하게 된다. 또한, 적외선 카메라는 물체로부터 발산하는 전자기파를 파장별로 분석하면 그 물체가 가지고 있는 온도를 분석할 수 있으며, 파장별로 사람의 눈으로 볼 수 있도록 맵핑할 수 있다. 따라서 적외선 카메라를 이용하여 고로의 온도 분포를 촬영하면, 공극이 있는 지점은 온도가 다르게 표시될 수 있어 용이하게 공극을 확인할 수 있다.
처리부(11)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 제어부(13), 화상 데이터 저장부(15), 기준 데이터 저장부(17), 그리고 디스플레이부(19)를 포함할 수 있다.
제어부(13)는 카메라(9)를 제어할 수 있으며, 카메라(9)로부터 전달받은 화상 데이터를 기준 데이터와 비교하여 온도가 다르게 표시되는 지점의 위치를 확인하는 역할을 할 수 있다.
화상 데이터 저장부(15)는 카메라에서 촬영된 화상 데이터가 저장되는 곳이다. 그리고 기준 데이터 저장부(17)는 카메라(9)에서 촬영된 화상 데이터를 비교하여 그 위치를 확인할 수 있는 기준 데이터가 저장될 수 있다. 이러한 기준 데이터는 고로의 크기, 위치를 확인할 수 있는 기준 좌표 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(19)는 카메라(9)에서 촬영된 화상 데이터와 기준 데이터를 비교하여 온도 변화가 급격하게 변화된 부분의 위치를 표시하는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예를 통하여 공극의 위치를 확인하는 과정에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
열감지를 할 수 있는 카메라(9)로 고로(1)의 외주면을 촬영한다(S1). 이때 카메라는 적외선 카메라를 이용하기 때문에 원거리에서 고로(1)의 외벽에 나타나는 열분포를 촬영할 수 있다. 카메라(9)에 의하여 촬영된 화상 데이터는 화상 데이터 저장부(15)에 저장된다.
제어부(13)는 카메라(9)에 의하여 촬영된 화상 데이터와 기준 데이터 저장부(17)에 있는 기준 데이터를 로딩하여 비교(맵핑, S5)한다. 그러면 화상 데이터에서 급격하게 온도 분포의 차이가 발생되는 부분의 위치를 좌표 등으로 확인할 수 있다(S7). 그리고 상술한 온도 분포가 급격하게 변화된 지점이 공극이 되므로 공극의 위치를 확인(S9)할 수 있다.
이렇게 공극(5a, 도 1에 도시하고 있음)의 위치가 확인되면 작업자는 공극을 관통하여 구멍을 뚫어 공극 메움 작업을 하게 된다.
따라서 본 발명의 실시예는 원거리에서 조업 진행 중인 고로의 공극을 용이하게 발견할 수 있으며, 공극 메움 작업을 정밀하게 할 수 있는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 열화상 시스템의 주요 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 구성을 블럭화하여 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위하여 고로에 열전쌍(Thermo couple)이 설치된 상태를 도시한 도면이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. (a) 열감지를 할 수 있는 카메라를 이용하여 고로의 외주면을 촬영하는 단계;
    (b) 상기 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터를 화상 데이터 저장부에 저장하는 단계;
    (c) 상기 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터를 기준 데이터 저장부에 있는 기준 데이터와 비교하여 맵핑하는 단계; 및
    (d) 상기 단계 (c)의 화상 데이터가 기준 데이터와 비교하여 온도 분포의 차이가 발생되면, 상기 온도 분포의 차이 발생 부분을 공극로 판단하여 공극의 위치에 구멍을 뚫고 공극 메움 작업을 실시가능하도록, 상기 온도 분포의 차이 부분을 좌표로 확인하는 단계;
    를 포함하는 고로의 공극 검출 방법.
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