KR101149240B1 - 압연재의 온도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연재의 온도 측정 장치에 관한 것으로, 가열로에서 배출된 압연재의 하부에서 승하강 작동되는 온도 측정 본체부재와, 상기 온도 측정 본체부재의 상부에 돌출되며, 단부가 뾰족하며 내부에 열을 전달하는 충진재가 충진된 탐침부재와, 상기 탐침부재의 내부에 삽입되며 온도를 감지하는 온도 센서부재와, 상기 온도 측정 본체부재를 승하강 작동시키는 승하강 기기를 포함한 것이다.

본 발명은 승하강 기기에 의해 탐침부재를 승하강시켜 가열로에서 배출된 압연재의 하부면에 꽂아 삽입시킴으로써 정확한 압연재의 온도를 측정하는 것이다.

본 발명은 가열로에서 가열되어 배출된 압연재의 온도를 정확히 측정하여 가열로 내의 로온을 정확히 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 가열로의 로온을 정확히 제어하여 압연 제품의 품질을 향상시키고, 생산성을 증대시키는 효과가 있다.

Description

압연재의 온도 측정 장치{Apparatus for measuring temperature of Rolling Steel}

본 발명은 압연재의 온도 측정 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 가열로 내에서 가열되는 압연재의 온도를 정확히 측정할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 압연공정의 기본이 되는 열간압연공정은 연속 주조에 의하여 제조한 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편 즉, 압연재를 가열로에 장입하여 고온으로 재가열한 후 조압연, 중간압연, 사상압연 등의 과정을 거쳐 최종 압연 제품을 생산하는 것이다.

가열로는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 압연재가 내부로 장입된 후 압연재를 자체적으로 이동시키면서 가열하는 장치로 통상 내부가 예열대, 가열대, 균열대로 구분되어 압연재를 이동시키면서 열간 압연을 위해 적합한 온도로 점차 가열하게 되는 것이다.

상기 가열로의 내부에는 압연재를 자체적으로 이동시키는 이동용 빔 구조체가 구비되며, 상기 이동용 빔 구조체는 이격되게 배치되는 복수의 고정 빔과, 상기 고정 빔 사이에 배치되며 상승, 전진, 하강, 후진 작동을 반복하는 복수의 이동 빔 을 포함한다.

즉, 상기 이동용 빔 구조체의 이동 빔은 상승하여 가열로 내로 장입되어 고정 빔에 올려진 압연재를 고정 빔의 상부로 다시 들어 올린 후 전진, 하강함으로써 다시 고정 빔에 올려 놓고 후진하여 원위치되는 동작을 반복하는 것이고, 이러한 이동 빔의 작동으로 압연재는 점차 앞으로 이동되면서 예열대, 가열대, 균열대를 거쳐 가열된 후 외부로 배출되는 것이다.

한편, 가열로는 연소를 통해 가열로 내 분위기 온도를 제어함으로써 제어되며, 이때 압연재의 배출온도를 예측하여 제어하고 있다.

그러나 압연재의 배출온도를 정확히 예측하는 것에는 한계가 있어 가열로 내의 온도를 정확히 제어하기 어려운 문제점이 있어 가열로에서 배출되는 압연재의 온도를 파이로미터(Pyrometer)로 측정하여 가열로 내의 온도를 제어하고 있다.

그러나, 파이로미터미터와 같은 비접촉식 고온도계는 가열로에서 압연재의 배출 시 발생하는 먼지 및 수증기 등의 이물질에 의해 계측 센서에 노이즈가 유입되어 정확한 계측이 어렵고, 계측의 신뢰성이 낮은 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 가열로에서 배출되는 압연재의 온도를 정확히 측정하여 가열로 내의 로온을 정확히 제어할 수 있도록 하는 압연재의 온도 측정 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 가열로에서 배출된 압연재의 하부에서 승하강 작동되는 온도 측정 본체부재와;

상기 온도 측정 본체부재의 상부에 돌출되며, 단부가 뾰족하며 내부에 열을 전달하는 충진재가 충진된 탐침부재와;

상기 탐침부재의 내부에 삽입되며 온도를 감지하는 온도 센서부재와;

상기 온도 측정 본체부재를 승하강 작동시키는 승하강 기기를 포함한 압연재의 온도 측정 장치를 제공함으로써 해결된다.

본 발명은 가열로에서 가열되어 배출된 압연재의 온도를 정확히 측정하여 가열로 내의 로온을 정확히 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 가열로의 로온을 정확히 제어하여 압연 제품의 품질을 향상시키고, 생산성을 증대시키는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음 과 같다.

도 1은 본 본 발명의 기본 구성을 도시한 개략도로서, 스크류 바의 회전에 의해 온도 측정 본체부재가 승하강되는 구조를 일 예로 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 평면도로서, 본 발명의 온도 측정 본체부재의 구조를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 요부확대 단면도로서, 본 발명의 탐침부재 내부 구성을 상세히 나타내고 있다.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 사용 상태도로서, 온도 측정 본체부재의 승하강 작동으로 탐침부대가 압연재의 하부로 꽂혀 압연재의 온도를 측정한 후 원위치로 복귀되는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명의 온도 측정 본체부재(10)는 후술될 승하강 기기(40)에 의해 승하강되는 승하강 몸체부(11)와, 상기 승하강 몸체부(11)의 승하강 이동을 안내하는 승하강 가이드부(12)를 포함한다.

상기 승하강 가이드부(12)는 도 2에서 도시한 바와 같이 지면에 수직으로 세워지며 서로 마주보는 면에 수직 방향으로 가이드 홈(13a)이 형성된 가이드 프레임(13)을 포함한다.

또 상기 승하강 몸체부(11)는 상기 가이드 프레임(13) 사이에 개재되며 상기 가이드 홈(13a)에 이동가능하게 결합하는 이동 가이드 돌기(11a)가 양 측면에 돌출된다.

상기 이동 가이드 돌기(11a)의 단부면에는 가이드 홈(13a)의 내측면과 접촉 되어 구르는 볼(11b)이 압입되어 돌출된다.

즉, 상기 승하강 몸체부(11)는 후술될 승하강 기기(40)로 승강 또는 하강될 때 이동 가이드 돌기(11a)가 가이드 프레임(13)의 가이드 홈(13a)을 따라 이동되면서 수직 이동으로 승하강 작동하는 것이다.

또한 상기 볼(11b)은 상기 승하강 몸체부(11)가 승하강될 때 가이드 홈(13a)의 내측면과 접촉되어 구르면서 승하강 몸체부(11)가 원활히 승하강 작동되게 한다.

한편, 상기 승하강 몸체부(11)를 승하강 작동하는 승하강 기기(40)는 상기 가이드 프레임(13) 사이에서 수직으로 회전 가능하게 세워지며 상부가 승하강 몸체부(11)의 하부에 나사 결합하는 스크류부재(41)와;

상기 스크류부재(41)를 정, 역 회전시키는 모터부(42)를 포함한다.

상기 모터부(42)는 전기 전원을 공급받아 회전력을 발생시키는 모터(42a) 및 상기 모터(42a)의 샤프트와 스크류부재(41)를 연결하는 감속 기어 박스(42b)를 포함한다.

상기 모터(42a)는 전기 전원을 공급받아 정회전 또는 역회전되어 회전력을 발생시키고, 발생된 회전력은 감속 기어 박스(42b)를 통해 스크류부재(41)로 전달되어 스크류부재(41)를 회전시키게 된다.

상기 승하강 몸체부(11)는 상기 스크류부재(41)가 회전하면 회전 방향에 따라 스크류부재(41)를 따라 승하강되는 것이다.

상기 승하강 기기(40)는 도시하지는 않았지만, 상기 가이드 프레임(13) 사이 에 세워져 설치되며 상부로 상기 승하강 몸체부(11)의 하부에 연결되는 피스톤 로드가 돌출된 유압 실린더를 사용할 수도 있으며 이외에도 상기 승하강 몸체부(11)를 승하강시키는 어떠한 구조도 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

한편, 상기 온도 측정 본체부재(10)의 상부면, 즉, 승하강 몸체부(11)의 상부면에는 단부가 뾰족하며 내부에 열을 전달하는 충진재(21)가 충진된 탐침부재(20)가 돌출된다.

그리고 상기 탐침부재(20)는 경도가 높고 열전도율도 높은 초경합금 등의 합금으로 제조되어 압연재(1)의 하부로 원활하게 꽂혀 압연재(1)의 내부로 삽입될 수 있는 것이다.

또 상기 탐침부재(20)는 적어도 일면이 개방되어 내부에 충진된 충진재(21)가 노출되게 형성되며, 충진재(21)의 내부에는 압연재(1)의 온도를 측정하는 온도 센서부재(30)가 삽입된다.

상기 온도 센서부재(30)는 열전대를 사용하는 것을 기본으로 하며, 상기 열전대는 제베크효과를 이용하여 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만든 장치로 공지의 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

상기 충진재(21)는 열전도도가 높은 은, 구리, 금, 알루미늄 중 어느 하나가 사용되어 내부에 삽입된 열전대로 압연재(1)의 온도를 원활히 전달하는 것이다.

또 본 발명은 상기 승하강 기기(40) 즉, 모터(42a)에 연결되어 모터(42a)의 작동을 제어하는 제어부(50) 및 상기 온도 센서부재(30)에 연결되어 온도 센서부재(30)에서 감지된 온도 측정 데이터를 보관하는 데이터 저장부(60)를 더 포 함한다.

즉, 상기 제어부(50)는 모터(42a)의 작동을 제어하여 승하강 몸체부(11)의 승하강 작동을 제어하며, 상기 데이터 저장부(60)는 온도 센서부재(30)에서 측정된 온도를 저장하여 가열로의 로온을 제어할 수 있는 데이터를 제공하는 것이다.

본 발명을 사용하여 가열로에서 배출된 압연재(1)의 온도를 측정하는 과정은 하기와 같다.

일단 본 발명은 가열로에서 배출된 압연재(1)를 이송하는 롤 테이블(70)의 롤(71) 사이에서 하부에 설치된다.

그리고 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 승하강 몸체부(11)는 상기 승하강 기기(40)로 승강되어 탐침부재(20)가 롤(71)의 상부로 돌출되게 위치된다.

상기한 바와 같이 탐침부재(20)가 롤(71)의 상부로 돌출되게 위치한 상태에서 압연재(1)가 롤 테이블(70)의 롤(71) 상부로 올려지면 압연재(1)의 자체 하중에 의해 탐침부재(20)가 압연재(1)의 하부로 꽂혀 삽입되게 된다.

상기한 바와 같이 탐침부재(20)가 압연재(1)의 내부로 삽입되면 압연재(1)의 열이 충진재(21)를 통해 열전대로 전달되어 열전대에서 압연재(1)의 온도를 정확히 측정하게 되는 것이다.

그리고 측정된 온도 데이터는 데이터 저장부(60)로 저장되는 것이다.

상기한 바와 같이 압연재(1)의 온도 측정이 완료되면 도 5에서 도시한 바와 같이 승하강 몸체부(11)가 승하강 기기(40)에 의해 하강되고 압연재(1)를 롤 테이블(70)을 타고 압연 라인으로 이송되는 것이다.

상기 승하강 몸체부(11)는 상기 압연재(1)가 이송된 후 상기 승하강 기기(40)에 의해 승강되어 탐침부재(20)가 롤(71)의 상부로 돌출되게 원위치된다.

상기한 바와 작동을 반복하면서 가열로에서 배출된 압연재(1)의 온도를 정확히 측정하고, 측정된 온도를 통해 가열로의 로 내부의 온도를 정확하게 제어할 수 있는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 본 본 발명의 기본 구성을 도시한 개략도

도 2는 본 발명의 평면도

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 요부확대 단면도

도 4 내지 도 5는 본 발명의 사용 상태도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 온도 측정 본체부재 11 : 승하강 몸체부

12 : 승하강 가이드부 20 : 탐침부재

21 : 충진재 30 : 온도 센서부재

40 : 승하강 기기 50 : 제어부

60 : 데이터 저장부

Claims (5)

1. 가열로에서 배출된 압연재의 하부에서 승하강 작동되는 온도 측정 본체부재와;

   상기 온도 측정 본체부재의 상부에 돌출되며, 단부가 뾰족하며 내부에 열을 전달하는 충진재가 충진된 탐침부재와;

   상기 탐침부재의 내부에 삽입되며 온도를 감지하는 온도 센서부재와;

   상기 온도 측정 본체부재를 승하강 작동시키는 승하강 기기를 포함하며,

   상기 온도 측정 본체부재는 상기 승하강 기기에 의해 승하강되는 승하강 몸체부와;

   상기 승하강 몸체부의 승하강 이동을 안내하는 승하강 가이드부를 포함하고,

   상기 승하강 가이드부는 지면에 수직으로 세워지며 서로 마주보는 면에 수직 방향으로 가이드 홈이 형성된 가이드 프레임을 포함하며,

   상기 승하강 몸체부는 상기 가이드 프레임 사이에 개재되며 상기 가이드 홈에 이동가능하게 결합하는 이동 가이드 돌기가 양 측면에 돌출된 것을 특징으로 하는 압연재의 온도 측정 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 이동 가이드 돌기의 단부면에는 가이드 홈의 내측면과 접촉되어 구르는 볼이 돌출된 것을 특징으로 하는 압연재의 온도 측정 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 충진재는 은, 구리, 금, 알루미늄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압연재의 온도 측정 장치.

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