KR101220798B1 - Apparatus for measuring stave's thickness of furnace and method of measuring stave's thickness using the same - Google Patents

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본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치는 고로에 구비되어 상기 고로의 노체를 냉각하고 보호하는 스테이브; 및 상기 스테이브에 내장되며, 상기 스테이브로 초음파를 송출하고 반사되는 초음파를 수신하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 적어도 하나의 초음파 센서;를 포함할 수 있다.Device for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention is provided with a blast furnace for cooling and protecting the furnace body of the blast furnace; And at least one ultrasonic sensor embedded in the stave and configured to measure the thickness of the stave by transmitting ultrasonic waves to the stave and receiving reflected ultrasonic waves.

Description

고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법{Apparatus for measuring stave's thickness of furnace and method of measuring stave's thickness using the same}Apparatus for measuring stave's thickness of furnace and method of measuring stave's thickness using the same}

본 발명은 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로에 구비되는 스테이브의 잔존 두께 및 마모 정도를 검출하기 위한 고로의 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring the thickness of a blast furnace, and more particularly, to an apparatus and method for measuring the thickness of a blast furnace for detecting the remaining thickness and wear of the stave provided in the blast furnace.

제철산업에서 고로는 주된 원료인 철광석과 연료인 석탄을 소결광과 코크스 형태로 장입하고 환원반응을 통해 산화철을 선철의 용융된 상태, 즉, 용선으로 제조하는 설비이다.In the steel industry, blast furnaces are charged with iron ore, which is the main raw material, and coal, which is a fuel, in the form of sintered ore and coke, and is a facility for producing iron oxide in the molten state, that is, molten iron, through a reduction reaction.

이때 환원반응을 위해 고온의 열풍을 고로 내부로 공급하고 제조된 용선은 고로의 하부에 해당하는 노저에 쌓이게 된다.At this time, a high temperature hot air is supplied into the blast furnace for the reduction reaction, and the molten iron produced is accumulated in the bottom of the blast furnace.

상기 노저에 저장된 용선은 일정량 이상으로 누적되면 열풍을 공급하는 풍구아래의 노저의 상단에 위치한 출선구에서 주기적으로 용선을 배출하여 제강공정으로 공급하게 된다.When the molten iron stored in the furnace accumulates in a predetermined amount or more, the molten iron is periodically discharged from the outlet located at the upper end of the furnace under the tuyere for supplying hot air to be supplied to the steelmaking process.

한편, 환원반응에 의한 용선 제조 과정을 통해 고로의 상부인 노구에서는 장입된 소결광과 코크스의 높이가 점차 낮아지므로 순차적으로 소결광과 코크스를 지속적으로 공급하게 되고 공급된 연료는 자연적으로 하강하게 된다.On the other hand, since the height of the sintered ore and the coke is gradually lowered in the furnace, which is the upper part of the blast furnace through the molten iron manufacturing process by the reduction reaction, the sintered ore and coke are continuously supplied sequentially and the supplied fuel naturally descends.

여기서, 고로는 하강하는 연료, 원료, 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 보호하기 위하여 고로의 외벽인 철피 내부에 냉각기구를 포함하고 있다.Here, the blast furnace includes a cooling mechanism inside the shell, which is an outer wall of the blast furnace, in order to protect the furnace body from the descending fuel, raw materials, high temperature hot air and reaction heat.

종래에는 이러한 냉각기구로 고로의 철피면에 수직으로 삽입해 넣는 냉각반을 사용하였으나 점차 냉각효율이 향상된 스테이브를 적용하는 추세이다.Conventionally, such a cooling mechanism uses a cooling panel inserted vertically into the steel shell surface of the blast furnace, but gradually increasing the cooling efficiency is a trend.

그러나, 스테이브는 고출선비 조업에서 마모가 가속화되어 스테이브 내부의 냉각수 배관이 파손되는 손상이 발생될 수 있으며, 이러한 손상은 냉각수가 고로 내부로 유입되어 고로 내부의 온도를 하강시킨다는 문제가 발생되었다.However, the stave may cause damage that accelerates abrasion in the operation of the high lead-out ratio and damages the cooling water pipe inside the stave, which causes the problem that the coolant flows into the blast furnace and lowers the temperature inside the blast furnace. .

따라서, 스테이브의 파손을 방지하여 냉각수가 고로 내부로 유출되는 것을 방지하도록 스테이브의 두께 측정을 하고 마모 정도를 추출하여 고로의 생산성 및 성능을 향상시키도록 하는 연구가 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to research to improve the productivity and performance of the blast furnace by measuring the thickness of the stave and extracting the degree of wear to prevent breakage of the stave to prevent the coolant from leaking into the blast furnace.

본 발명의 목적은 스테이브의 두께를 실시간 및 주기적으로 측정하고, 마모 정도를 추출하여 고로 내부로의 냉각수 유출을 방지하도록 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.An object of the present invention relates to an apparatus and method for measuring the thickness of a blast furnace to measure the thickness of the stave in real time and periodically, and to extract the degree of wear to prevent cooling water outflow into the blast furnace.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치는 고로에 구비되어 상기 고로의 노체를 냉각하고 보호하는 스테이브; 및 상기 스테이브에 내장되며, 상기 스테이브로 초음파를 송출하고 반사되는 초음파를 수신하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 적어도 하나의 초음파 센서;를 포함할 수 있다.Device for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention is provided with a blast furnace for cooling and protecting the furnace body of the blast furnace; And at least one ultrasonic sensor embedded in the stave and configured to measure the thickness of the stave by transmitting ultrasonic waves to the stave and receiving reflected ultrasonic waves.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 스테이브는 상기 고로의 외부면을 형성하는 철피의 내측에 배치되는 적어도 하나의 냉각배관을 구비하며, 상기 초음파 센서는 상기 냉각배관의 내부에 배치될 수 있다.The stave of the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention has at least one cooling pipe disposed inside the steel bar forming the outer surface of the blast furnace, the ultrasonic sensor is the cooling pipe It can be placed inside of.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 초음파 센서는 상기 냉각배관의 일단과 상기 급수관 사이 또는 상기 냉각배관의 타단과 상기 배수관의 사이에 배치될 수 있다.The ultrasonic sensor of the stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention may be disposed between one end of the cooling pipe and the water supply pipe or between the other end of the cooling pipe and the drain pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 초음파 센서의 외부면 중 적어도 일부는 상기 냉각배관의 내면과 밀착되도록 상기 냉각배관의 내면과 동일한 곡률반경을 구비할 수 있다.At least a portion of an outer surface of the ultrasonic sensor of the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention may have the same radius of curvature as the inner surface of the cooling pipe to be in close contact with the inner surface of the cooling pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 초음파 센서는 상기 초음파를 송출하고 반사되는 상기 초음파를 수신하는 센싱부와 상기 센싱부를 지지하도록 탄성부재가 결합된 지지부를 포함하며, 상기 센싱부 및 상기 지지부 중 적어도 하나는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 냉각배관의 내면에 밀착될 수 있다.The ultrasonic sensor of the device for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit for transmitting the ultrasonic wave and receiving the reflected ultrasonic wave and a support portion coupled to the elastic member to support the sensing unit, At least one of the sensing unit and the support unit may be in close contact with the inner surface of the cooling pipe by the elastic force of the elastic member.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 냉각배관은 냉각수가 유입 및 유출되는 급수관 및 배수관과 연통되며, 상기 초음파 센서는 상기 초음파 센서를 상기 냉각배관에 고정시키기 위해 상기 초음파 센서에 결합되고 상기 급수관 또는 상기 배수관의 내면과 밀착되는 탄성부재를 구비할 수 있다.  The cooling pipe of the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace of the blast furnace according to an embodiment of the present invention is in communication with the water supply pipe and the drain pipe through which the coolant flows in and out, and the ultrasonic sensor is used to fix the ultrasonic sensor to the cooling pipe. It may be provided with an elastic member coupled to the sensor and in close contact with the inner surface of the water supply pipe or the drain pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치는 상기 초음파 센서와 전기적으로 연결되어 상기 초음파 센서에 의해 동시에 다중 지점의 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 초음파 멀티플렉스;를 더 포함할 수 있다.The apparatus for measuring the thickness of a blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention may further include an ultrasonic multiplex electrically connected to the ultrasonic sensor to simultaneously measure the thickness of the stave of multiple points by the ultrasonic sensor. Can be.

본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치는 상기 초음파 센서와 전기적으로 연결되어 상기 초음파 센서에 의해 주기적으로 측정된 상기 초음파 데이터를 이용하여 상기 스테이브의 두께를 연산하고, 이를 데이터 베이스화하여 상기 스테이브의 마모 속도를 추출하도록 하는 연산부;를 더 포함할 수 있다.
An apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention calculates the thickness of the stave using the ultrasonic data periodically connected by the ultrasonic sensor, which is electrically connected to the ultrasonic sensor, and the data is calculated. Comprising a base unit to extract the wear rate of the stave; may further include a.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법은 고로의 노체를 냉각하고 보호하는 스테이브에 형성되는 냉각배관에 초음파 센서를 내장시키는 단계; 상기 초음파 센서에 송수신되는 초음파를 통해 상기 스테이브의 두께 측정을 위한 파형을 검출하는 단계; 및 검출된 상기 파형을 분석하여 상기 스테이브의 두께를 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the thickness of a blast furnace, including: embedding an ultrasonic sensor in a cooling pipe formed in a stave for cooling and protecting a furnace body of the blast furnace; Detecting a waveform for measuring the thickness of the stave through ultrasonic waves transmitted and received by the ultrasonic sensor; And measuring the thickness of the stave by analyzing the detected waveform.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법의 상기 스테이브의 두께를 측정하는 단계는 상기 스테이브의 내부에서의 상기 초음파의 음속 및 송수신된 시간차를 이용하여 상기 스테이브의 두께를 측정할 수 있다.Measuring the thickness of the stave of the stave thickness measurement method of the blast furnace according to another embodiment of the present invention is the thickness of the stave by using the sound speed and the transmitted and received time difference of the ultrasonic wave inside the stave Can be measured.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법은 상기 스테이브의 두께를 주기적으로 측정하고 이를 데이터 베이스화하여 상기 스테이브의 마모 속도를 추출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to another embodiment of the present invention may further include the step of periodically measuring the thickness of the stave and extracting the wear rate of the stave by making a database thereof.

본 발명에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 의하면, 상기 스테이브의 두께를 실시간 및 주기적으로 측정하고 이를 데이터 베이스화할 수 있으므로 상기 스테이브의 마모 정도를 측정할 수 있다.According to the apparatus and method for measuring the thickness of the blast furnace according to the present invention, since the thickness of the stave can be measured in real time and periodically, the degree of wear of the stave can be measured.

또한, 고로 조업중의 스테이터의 다중 지점의 잔존 두께 변화가 확인 가능하므로 고로의 성능을 극대화할 수 있다.In addition, since the remaining thickness change of the multiple points of the stator during blast furnace operation can be confirmed, the performance of the blast furnace can be maximized.

또한, 스테이브의 마모 정도를 측정하여 상기 스테이브의 마모에 따른 고로의 냉각능력을 향상시키거나 조업상황을 변경하는 것 등과 같은 적합한 조치가 가능하므로 고로의 수명을 극대화할 수 있다.In addition, it is possible to maximize the life of the blast furnace by measuring the degree of wear of the stave, so that suitable measures such as improving the cooling capacity of the blast furnace according to the wear of the stave or changing the operating situation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치를 포함하는 고로 시스템을 도시한 개략 절개 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치로 두께를 측정하고자 하는 스테이브를 도시한 개략 정면도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서가 스테이브 내에 설치된 것을 도시한 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 측면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 평면도.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서가 스테이브의 냉각배관에 설치되는 과정을 도시한 개략 평면도 및 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법을 나타내는 흐름도.
1 is a schematic cutaway perspective view of a blast furnace system including a device for measuring the thickness of a blast furnace in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic front view and cross-sectional view showing a stave to measure the thickness of the blast furnace stave thickness measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing that the ultrasonic sensor provided in the stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention is installed in the stave.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing the ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic front view showing an ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a schematic side view showing an ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic plan view showing an ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 are schematic plan views and cross-sectional views showing a process in which the ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace in accordance with one embodiment of the present invention is installed in the cooling pipe of the stave.
11 is a flow chart showing a stave thickness measurement method of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may readily be suggested, but are also considered to be within the scope of the present invention.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings of the embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치를 포함하는 고로 시스템을 도시한 개략 절개 사시도이다.
1 is a schematic cutaway perspective view of a blast furnace system including a device for measuring the thickness of a blast furnace in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치를 포함하는 고로 시스템(500)은 고로(100), 초음파 멀티플렉스(300) 및 연산부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a blast furnace system 500 including an apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention may include a blast furnace 100, an ultrasonic multiplex 300, and an operation unit 400. have.

고로(100)는 주된 원료인 철광석과 연료인 석탄을 소결광과 코크스 형태로 장입하고 환원반응을 통해 산화철을 선철의 용융된 상태, 즉, 용선으로 제조하는 설비로 하강하는 연료, 원료, 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 보호하기 위해 스테이브(110)를 구비할 수 있다.The blast furnace 100 is charged with iron ore, which is the main raw material, and coal, which is a fuel, in the form of sintered ore and coke, and through the reduction reaction, iron oxide is lowered into a molten state of pig iron, that is, molten iron. And a stave 110 to protect the furnace body from the heat of reaction.

상기 스테이브(110)는 고로(100)의 노체를 냉각하고 보호하는 구성요소로, 상기 고로(100)의 철피(130)면과 평행하게 설치되는 넓은 패널일 수 있으며, 내부에는 냉각배관(114)을 구비할 수 있다.The stave 110 is a component that cools and protects the furnace body of the blast furnace 100, and may be a wide panel installed in parallel with the steel shell 130 surface of the blast furnace 100, and the cooling pipe 114 therein. ) May be provided.

여기서, 상기 냉각배관(114)은 냉각수의 흐름 통로로 상기 냉각수에 의해 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 보호할 수 있다.Here, the cooling pipe 114 may protect the furnace body from the hot air and the reaction heat of high heat by the cooling water to the flow passage of the cooling water.

또한, 상기 냉각배관(114)의 내부에는 후술할 적어도 하나의 초음파 센서(200)를 구비할 수 있으며, 상기 초음파 센서(200)에 의해 상기 스테이브(110)의 두께를 측정할 수 있게 된다. In addition, the cooling pipe 114 may be provided with at least one ultrasonic sensor 200 to be described later, it is possible to measure the thickness of the stave 110 by the ultrasonic sensor 200.

상기 스테이브(110)의 내측 및 외측에는 내화물(120)이 배치될 수 있으며, 상기 내화물(120)은 고로(100)의 고온에 견디는 물질로 고온에서 연화하지 않고 강도를 충분히 유지할 수 있으며 화학적 작용에도 견딜 수 있는 물질일 수 있다.Refractories 120 may be disposed on the inside and outside of the stave 110, the refractory 120 is a material that withstands the high temperature of the blast furnace 100 can maintain a sufficient strength without softening at a high temperature and chemical action It may be a material that can withstand.

여기서, 적어도 하나의 상기 초음파 센서(200)는 각각 한대 또는 다수의 초음파 멀티플렉스(300)와 초음파 신호 케이블(310)에 의해 연결될 수 있으며, 상기 초음파 멀티플렉스(300)는 초음파 탐상기에서 다수의 초음파 센서(200)를 작동시킬 수 있다.Here, at least one ultrasonic sensor 200 may be connected by one or a plurality of ultrasonic multiplexes 300 and ultrasonic signal cables 310, respectively, the ultrasonic multiplex 300 is a plurality of ultrasonic waves in the ultrasonic flaw detector The sensor 200 can be operated.

여기서, 상기 초음파 멀티플렉스(300)는 상기 초음파 센서에 전기적 신호를 순차적으로 송수신하여 동시에 다중 지점에서의 상기 스테이브(110)의 두께를 측정할 수 있도록 할 수 있으며, 상기 초음파 센서(200)에서 송수신된 신호는 외부의 연산부(400)에 전송되고 이미 알고 있는 상기 스테이브(110) 내부에서의 초음파 음속 및 송수신 시간을 이용하여 상기 스테이브(110)의 두께를 실시간으로 계산할 수 있다.Here, the ultrasonic multiplex 300 may transmit and receive an electrical signal to the ultrasonic sensor in sequence to measure the thickness of the stave 110 at multiple points at the same time, in the ultrasonic sensor 200 The transmitted / received signal is transmitted to an external operation unit 400, and the thickness of the stave 110 may be calculated in real time using the ultrasonic sound speed and the transmission / reception time in the stave 110.

상기 연산부(400)는 상기 스테이브(110)의 두께를 데이터 베이스화하여 저장할 수 있으며, 이후 고로(100) 조업과정에서 마모되어 잔존하는 상기 스테이브(110)의 두께를 추출할 수 있다.The calculation unit 400 may store the thickness of the stave 110 as a database, and then extract the thickness of the stave 110 remaining after being worn during the operation of the blast furnace 100.

나아가, 주기적으로 측정된 상기 스테이브(110)의 두께를 이용하여 상기 스테이브(110)의 마모 속도를 측정할 수 있다.
Furthermore, the wear rate of the stave 110 may be measured using the thickness of the stave 110 measured periodically.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치로 두께를 측정하고자 하는 스테이브를 도시한 개략 정면도 및 단면도이다.
Figure 2 is a schematic front view and cross-sectional view showing a stave to measure the thickness with a stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스테이브(110)는 고로 내측을 향하는 외측면에 그로브(112)가 가공될 수 있으며, 내부에는 상기 고로(100) 내부의 온도를 냉각시키도록 하는 냉각배관(114)이 형성될 수 있다.Referring to Figure 2, the stave 110 according to the present invention can be processed in the grove 112 on the outer surface facing the blast furnace, the cooling to cool the temperature inside the blast furnace 100 inside Pipe 114 may be formed.

여기서, 상기 냉각배관(114)은 상기 스테이브(110)의 내부에 5개 내외로 형성될 수 있으며, 상기 고로(100)에는 다수의 스테이브(110)가 구비될 수 있다.Here, the cooling pipe 114 may be formed in about five inside the stave 110, the blast furnace 100 may be provided with a plurality of staves (110).

또한, 상기 냉각배관(114)은 냉각수가 유입되고 유출되도록 하는 급수관(118) 및 배수관(116)과 연통될 수 있으며, 상기 급수관(118) 및 상기 배수관(116)은 고로(100)의 철피(130) 외부로 연장되어 있어 외부에서 플렉시블한 호스를 상기 급수관(118) 및 상기 배수관(116)으로 연결하여 냉각수를 공급할 수 있다.In addition, the cooling pipe 114 may be in communication with the water supply pipe 118 and the drain pipe 116 to allow the coolant to flow in and out, and the water supply pipe 118 and the drain pipe 116 is a steel bar of the blast furnace 100 ( 130 is extended to the outside to connect the flexible hose from the outside to the water supply pipe 118 and the drain pipe 116 can supply the cooling water.

상기 냉각배관(114)의 상하 양단은 상기 급수관(118) 및 배수관(116)과 함께 T형으로 형성될 수 있으며, 상기 냉각배관(114)의 일단과 상기 급수관(118)의 사이 및 상기 냉각배관(114)의 타단과 상기 배수관(116)의 사이에는 소정의 공간(111)이 형성될 수 있다.The upper and lower ends of the cooling pipe 114 may be formed in a T shape together with the water supply pipe 118 and the drain pipe 116, between one end of the cooling pipe 114 and the water supply pipe 118 and the cooling pipe. A predetermined space 111 may be formed between the other end of the 114 and the drain pipe 116.

상기 소정의 공간(111)은 스테이브(110) 가공시 드릴작업에 의해 생성된 공간으로 상기 공간은 초음파 센서(200)가 반영구적으로 배치될 수 있도록 할 수 있다.The predetermined space 111 is a space generated by a drilling operation during the processing of the stave 110, and the space may allow the ultrasonic sensor 200 to be semi-permanently disposed.

여기서, 상기 소정의 공간(111)에 배치될 수 있는 초음파 센서(200)에 의해 측정하고자 하는 스테이브(110)의 두께는 고로(100) 조업중에 마모가 발생하는 벽면의 두께로 상기 냉각배관(114)의 내벽면에서 고로(100) 내측방향의 벽 두께, 즉, 상기 그로브(112)가 형성되는 고로(100)의 내측방향의 벽 두께일 수 있다.Here, the thickness of the stave 110 to be measured by the ultrasonic sensor 200 which can be disposed in the predetermined space 111 is the thickness of the wall surface in which wear occurs during operation of the blast furnace 100, the cooling pipe ( It may be a wall thickness in the inward direction of the blast furnace 100 on the inner wall surface of the 114, that is, a wall thickness in the inward direction of the blast furnace 100 in which the groove 112 is formed.

또한, 상기 냉각배관(114)의 양단에 초음파 센서(200)가 위치할 수 있으므로 실질적으로 그로브(112)의 안쪽 보다 마모가 먼저 진행되는 곳인 돌출된 부분의 두께를 우선적으로 측정할 수 있으므로 마모 진행을 조기에 감지할 수 있다.
In addition, since the ultrasonic sensor 200 may be positioned at both ends of the cooling pipe 114, the thickness of the protruding portion, which is a place where the wear progresses substantially earlier than the inside of the groove 112, may be preferentially measured. You can detect progress early.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서가 스테이브 내에 설치된 것을 도시한 개략 단면도이다.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing that the ultrasonic sensor provided in the stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention is installed in the stave.

도 3을 참조하면, 스테이브(110)의 두께를 측정하도록 하는 초음파 센서(200)는 스테이브(110)에 내장될 수 있으며, 더욱 상세하게는 상기 스테이브(110)의 내부에 구비되는 냉각배관(114)에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, the ultrasonic sensor 200 for measuring the thickness of the stave 110 may be embedded in the stave 110, and more specifically, the cooling provided in the inside of the stave 110. May be disposed in the pipe 114.

여기서, 상기 냉각배관(114)은 앞서 언급한 바와 같이 급수관(118) 및 배수관(116)과 연통되는 양단에 추가로 연장된 여분의 공간(111)이 형성될 수 있으며, 상기 공간에 초음파 센서(200)가 설치될 수 있다.As described above, the cooling pipe 114 may be formed with an extra space 111 extending further at both ends in communication with the water supply pipe 118 and the drain pipe 116, the ultrasonic sensor ( 200 may be installed.

상기 초음파 센서(200)는 상기 스테이브(110)로 초음파를 송출하고 반사되는 초음파를 수신하여 상기 스테이브(110)의 두께를 측정하도록 하는 구성요소로 도 4 내지 도 7를 참조로 후술하기로 한다.The ultrasonic sensor 200 is a component that transmits the ultrasonic wave to the stave 110 and receives the reflected ultrasonic wave to measure the thickness of the stave 110, which will be described later with reference to FIGS. 4 to 7. do.

상기 초음파 센서(200)는 상기 냉각배관(114)의 양단에 설치됨으로써 상기 급수관(118), 상기 냉각배관(114) 및 상기 배수관(116)을 흐르는 냉각수의 유동에 방해되지 않는 위치에 배치될 수 있다.The ultrasonic sensor 200 may be disposed at both ends of the cooling pipe 114 to be disposed at a position that does not interfere with the flow of the cooling water flowing through the water supply pipe 118, the cooling pipe 114, and the drain pipe 116. have.

상기 초음파 센서(200)의 배치에 관해 구체적으로 설명하면, 상기 초음파 센서(200)는 상기 냉각배관(114)의 일단과 상기 급수관(118) 사이 또는 상기 냉각배관(114)의 타단과 상기 배수관(116)의 사이에 배치될 수 있으며, 상기 냉각배관(114)의 내부를 흐르는 냉각수와 접촉될 수 있다.Referring to the arrangement of the ultrasonic sensor 200 in detail, the ultrasonic sensor 200 is between one end of the cooling pipe 114 and the water supply pipe 118 or the other end of the cooling pipe 114 and the drain pipe ( It may be disposed between the 116, it may be in contact with the cooling water flowing in the cooling pipe 114.

따라서, 상기 초음파 센서(200)는 냉각수의 유동에는 방해를 주지 않으면서 상기 냉각수에 접촉할 수 있으므로 상기 초음파 센서(200)가 열에 의한 손상을 받지 않을 수 있다.Therefore, since the ultrasonic sensor 200 may contact the cooling water without disturbing the flow of the cooling water, the ultrasonic sensor 200 may not be damaged by heat.

또한, 상기 냉각수는 초음파 탐상시에 필요한 접촉매질의 기능을 수행할 수 있으므로 상기 초음파 센서(200)와 상기 냉각배관(114)의 접촉부에 별도의 접촉매질을 요구하지 않을 수 있다.In addition, since the cooling water may perform a function of a contact medium required for ultrasonic flaw detection, a separate contact medium may not be required at the contact portion between the ultrasonic sensor 200 and the cooling pipe 114.

여기서, 상기 초음파 센서(200)와 연결되는 초음파 신호 케이블(310)은 급수관(118) 및 배수관(116)을 따라 외부로 인출되어 최종적으로 초음파 멀티플렉스(300)와 연결될 수 있다.
Here, the ultrasonic signal cable 310 connected to the ultrasonic sensor 200 may be drawn out along the water supply pipe 118 and the drain pipe 116 and finally connected to the ultrasonic multiplex 300.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 단면도이다.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing an ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서(200)는 센싱부(210)와 상기 센싱부(210)를 지지하는 지지부(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the ultrasonic sensor 200 provided in the apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit 210 and a support unit 220 supporting the sensing unit 210. It may include.

상기 센싱부(210)는 초음파를 스테이브(110)로 송출하는 송신용 압전 세라믹(212)과 상기 송신용 압전 세라믹(212)으로부터 송출되어 상기 스테이브(110)로부터 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 수신 압전 세라믹(214)을 구비할 수 있다.The sensing unit 210 receives ultrasonic waves transmitted from the piezoelectric ceramic 212 for transmitting ultrasonic waves to the stave 110 and the piezoelectric ceramic 212 for transmission and reflected from the stave 110. The receiving piezoelectric ceramic 214 may be provided.

여기서, 냉각배관(114)의 내측면(114a) 및 외측면(114b)을 정의하면, 상기 내측면(114a)은 도 4에 도시된 바와 같이 고로(100)의 내부측으로 인접하게 배치되는 내부면을 의미하며, 외측면(114b)은 고로(100)의 철피(130)에 가까운 냉각배관(114)의 내부면을 의미한다.Here, if the inner surface 114a and the outer surface 114b of the cooling pipe 114 are defined, the inner surface 114a is an inner surface disposed adjacent to the inner side of the blast furnace 100 as shown in FIG. The outer surface 114b refers to the inner surface of the cooling pipe 114 close to the iron shell 130 of the blast furnace 100.

따라서, 상기 센싱부(210)의 송신용 압전 세라믹(212)은 초음파를 스테이브(110)를 향하여 송출하고, 상기 초음파는 상기 냉각배관(141)의 내측면(114a)을 통해 스테이브(110) 내부로 입사된다.Accordingly, the piezoelectric ceramic 212 for transmitting the sensing unit 210 transmits ultrasonic waves toward the stave 110, and the ultrasonic waves are provided through the inner side 114a of the cooling pipe 141. ) Is incident inside.

이후 입사된 초음파는 스테이브(110)의 내부면(110a)에 반사되어 상기 센싱부(210) 측으로 진행되고, 상기 센싱부(210)의 수신용 압전 세라믹(214)에 의해 수신될 수 있다.Thereafter, the incident ultrasound may be reflected by the inner surface 110a of the stave 110 and proceed to the sensing unit 210, and may be received by the piezoelectric ceramic 214 for receiving the sensing unit 210.

이렇게 송수신된 초음파는 음속과 수신하는데 걸린 시간을 통해 상기 스테이브(110)의 두께를 측정할 수 있다.The ultrasonic waves transmitted and received may measure the thickness of the stave 110 through the speed of sound and the time taken to receive the ultrasonic waves.

여기서, 상기 센싱부(210)의 송신용 압전 세라믹(212) 및 수신용 압전 세라믹(214)은 분리된 구조로 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 하나의 압전 세라믹으로 형성되어 초음파 송신과 수신을 겸할 수도 있다.Here, the piezoelectric ceramic 212 for transmission and the piezoelectric ceramic for reception 214 of the sensing unit 210 may be formed in a separate structure, but are not necessarily limited thereto, and may be formed of one piezoelectric ceramic to transmit and receive ultrasonic waves. It can also serve as

또한, 상기 센싱부(210)는 적어도 하나의 탄성부재(230)가 결합된 지지부(220)에 의해 지지될 수 있으며, 상기 탄성부재(230)는 코일스프링일 수 있다.In addition, the sensing unit 210 may be supported by the support unit 220 to which at least one elastic member 230 is coupled, and the elastic member 230 may be a coil spring.

상기 센싱부(210)는 상기 탄성부재(230)에 의해 상기 지지부(220)의 내측 또는 외측으로 탄성적으로 위치가 변할 수 있으며, 상기 탄성부재(230)에 의해 상기 센싱부(210) 및 상기 지지부(220) 중 적어도 하나는 상기 냉각배관(114)의 내면에 밀착될 수 있다.The sensing unit 210 may be elastically changed inward or outward of the support part 220 by the elastic member 230, and the sensing unit 210 and the elastic member 230 may be changed. At least one of the support parts 220 may be in close contact with an inner surface of the cooling pipe 114.

따라서, 상기 초음파 센서(200)의 외부면, 즉 상기 센싱부(210) 및 상기 지지부(220)의 적어도 일부의 외부면은 상기 냉각배관(114)의 내면과 동일한 곡률반경을 구비할 수 있다.Therefore, the outer surface of the ultrasonic sensor 200, that is, the outer surface of at least a portion of the sensing unit 210 and the support unit 220 may have the same radius of curvature as the inner surface of the cooling pipe 114.

여기서, 상기 센싱부(210) 및 상기 지지부(220)로 이루어진 초음파 센서(200)와 상기 냉각배관(114) 사이의 공간에는 냉각수가 채워질 수 있으며, 상기 냉각수로 인해 상기 초음파 센서(200)를 고온의 열로부터 보호할 수 있다.Here, the space between the ultrasonic sensor 200 and the cooling pipe 114 consisting of the sensing unit 210 and the support 220 may be filled with a cooling water, the high temperature of the ultrasonic sensor 200 due to the cooling water It can protect from heat.

또한, 상기 냉각수는 초음파 센서(200)와 냉각배관(114) 사이의 접촉매질로 작용하여 초음파의 송신 및 수신을 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the cooling water may act as a contact medium between the ultrasonic sensor 200 and the cooling pipe 114 to smoothly transmit and receive ultrasonic waves.

추가적으로 상기 초음파 센서(200)의 지지부(220)는 단면은 원형으로 형성될 수 있으며, 이 경우 냉각배관(114)의 내부면의 직경보다 같거나 작은 직경을 구비할 수 있다.
In addition, the support 220 of the ultrasonic sensor 200 may have a circular cross section, and in this case, may have a diameter equal to or smaller than the diameter of the inner surface of the cooling pipe 114.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서를 도시한 개략 평면도이다.
5 is a schematic front view illustrating an ultrasonic sensor provided in an apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is provided in an apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention. Figure 7 is a schematic side view showing the ultrasonic sensor, Figure 7 is a schematic plan view showing the ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7를 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 센서(200)는 급수관(118) 또는 배수관(116)의 내면에 밀착되도록 하여 상기 초음파 센서(200)를 냉각배관(114)에 고정시키도록 하는 탄성부재(240)를 포함할 수 있다.5 to 7, the ultrasonic sensor 200 according to the present invention is to be in close contact with the inner surface of the water supply pipe 118 or the drain pipe 116 to fix the ultrasonic sensor 200 to the cooling pipe 114. It may include an elastic member 240.

상기 탄성부재(240)는 원형의 일부 형태인 판스프링일 수 있으며, 상기 탄성부재(240)는 초음파 센서(200)의 설치시 위치를 잡아주거나 설치후 초음파 센서(200)가 이탈되지 않도록 고정시키는 기능을 수행한다. The elastic member 240 may be a leaf spring of a portion of a circular shape, the elastic member 240 to hold the position at the time of installation of the ultrasonic sensor 200 or to fix the ultrasonic sensor 200 is not separated after installation Perform the function.

다만, 상기 탄성부재(240)는 판스프링에 한정되지 않으며, 상기 초음파 센서(200)를 고정시킬 수 있는 수단이면 그 형상은 제한이 없다.However, the elastic member 240 is not limited to the leaf spring, the shape is not limited as long as it is a means for fixing the ultrasonic sensor 200.

여기서, 냉각배관(114)의 내면과 접촉되는 초음파 센서(200)의 접촉면(200a)은 초음파 전달을 위해 밀착되는 구조를 형성하기 위해 냉각배관(114)의 내면과 동일한 곡률을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다.Here, the contact surface 200a of the ultrasonic sensor 200 which is in contact with the inner surface of the cooling pipe 114 may be formed as a curved surface having the same curvature as the inner surface of the cooling pipe 114 to form a structure in close contact for ultrasonic transmission. Can be.

냉각배관(114) 내부에서 초음파 센서(200)의 위치를 고정할 수 있도록 하는 탄성부재(240)는 초음파 센서(200)의 센싱부(210) 및 지지부(220)와 브라켓(245)에 의해 결합될 수 있으며, 상기 브라켓(245)의 상기 탄성부재(240)와 일체로 형성될 수 있다.The elastic member 240 for fixing the position of the ultrasonic sensor 200 in the cooling pipe 114 is coupled by the sensing unit 210 and the support unit 220 and the bracket 245 of the ultrasonic sensor 200. It may be, and may be formed integrally with the elastic member 240 of the bracket 245.

상기 브라켓(245)과 상기 센싱부(210) 및 상기 지지부(220)는 체결부재(250)에 의해 견고히 결합될 수 있으며, 상기 체결부재(250)는 볼트 등이 이용될 수 있다.The bracket 245, the sensing unit 210, and the support unit 220 may be firmly coupled by the fastening member 250, and the fastening member 250 may use a bolt or the like.

여기서, 브라켓(245)으로 연결된 초음파 센서(200) 좌측면의 반대면, 즉 브라켓(245)이 결합되지 않은 초음파 센서(200)의 일면(200b)은 원통형의 급수관(118) 및 배수관(116)의 곡면과 같은 곡률의 곡면구조로 형성될 수 있다.Here, the opposite surface of the left side of the ultrasonic sensor 200 connected to the bracket 245, that is, one surface 200b of the ultrasonic sensor 200 to which the bracket 245 is not coupled, has a cylindrical water supply pipe 118 and a drain pipe 116. It may be formed of a curved structure of the same curvature of the surface.

이는 초음파 센서(200)의 설치시 제한된 급수관(118) 또는 배수관(116)을 통과할 때 최대의 센서 면적을 제공할 수 있어 상기 초음파 센서(200) 내부의 송신 및 수신 압전세라믹(212, 214)의 크기를 최대화하여 초음파의 송수신율을 극대화하기 위함이다.This can provide a maximum sensor area when passing through the limited water supply pipe 118 or the drain pipe 116 in the installation of the ultrasonic sensor 200, so that the transmit and receive piezoelectric ceramics 212 and 214 inside the ultrasonic sensor 200 are provided. To maximize the size of the ultrasound to maximize the transmission and reception rate.

또한, 상기 탄성부재(240)는 도 6에 도시된 바와 같이 완전한 원형이 아니고 호의 구조로 되어 있어 원형으로 좁게 모을 수 있다. In addition, the elastic member 240, as shown in Figure 6 is not a complete circular shape of the arc can be collected in a narrow circle.

이는 상기 탄성부재(240)를 원형으로 모으게 되면 차지하는 외형의 단면적이 축소되어 제한된 급수관(118) 및 배수관(116)의 단면에서 초음파 센서(200)와 탄성부재(240)가 동시에 들어갈 수 있어 냉각배관(114) 내부로 설치할 수 있는 구조가 될 수 있다.When the elastic member 240 is collected in a circular shape, the cross-sectional area of the outer shape is reduced, so that the ultrasonic sensor 200 and the elastic member 240 may enter simultaneously in the cross-sections of the limited water supply pipe 118 and the drain pipe 116, thereby cooling piping. 114 may be a structure that can be installed inside.

여기서, 상기 탄성부재(240)는 초음파 센서(200)의 필수구성요소는 아닐 수 있으며, 상기 탄성부재(240) 없는 초음파 센서(200)만으로도 스테이브(110)의 두께를 측정할 수 있다는 것을 밝혀둔다.In this case, the elastic member 240 may not be an essential component of the ultrasonic sensor 200, and it is found that the thickness of the stave 110 may be measured only by the ultrasonic sensor 200 without the elastic member 240. Put it.

또한, 상기 초음파 센서(200)는 상기 냉각배관(114) 내부에 탈착이 가능하여 언제든지 상기 초음파 센서(200)를 교체할 수 있다.
In addition, the ultrasonic sensor 200 may be detachable in the cooling pipe 114 to replace the ultrasonic sensor 200 at any time.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서가 스테이브의 냉각배관에 설치되는 과정을 도시한 개략 평면도 및 단면도이다.
8 to 10 are schematic plan views and cross-sectional views showing a process in which the ultrasonic sensor provided in the apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention is installed in a cooling pipe of the stave.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치에 제공되는 초음파 센서(200)는 냉각배관(114)과 연통되는 급수관(118) 및 배수관(116)을 통해서 삽입되고, 상기 냉각배관(114)의 끝단에 반영구적으로 고정되게 된다.8 to 10, the ultrasonic sensor 200 provided in the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace according to an embodiment of the present invention is the water supply pipe 118 and the drain pipe 116 in communication with the cooling pipe 114. Inserted through, it is fixed semi-permanently to the end of the cooling pipe 114.

이때, 센서설치기구(260)는 초음파 센서(200)의 상부에 연결된 탄성부재(240) 구조를 작은 원으로 수축시켜 급수관(118) 또는 배수관(116) 내부로 삽입할 수 있도록 할 수 있다.In this case, the sensor installation mechanism 260 may contract the structure of the elastic member 240 connected to the upper portion of the ultrasonic sensor 200 into a small circle so as to be inserted into the water supply pipe 118 or the drain pipe 116.

상기 센서설치기구(260)는 초음파 센서(200)가 냉각배관(114)의 내면까지 도달하게 되면 상기 센서설치기구(260)는 탄성부재(240)로부터 분리하게 된다.The sensor installation mechanism 260 is separated from the elastic member 240 when the ultrasonic sensor 200 reaches the inner surface of the cooling pipe 114.

이후 상기 탄성부재(240)는 탄성력 또는 복원력에 의하여 상기 탄성부재(240)가 팽창하면서 상기 급수관(118) 또는 배수관(116)의 내면에 밀착하게 되고 동시에 상기 초음파 센서(200)는 상기 냉각배관(114)의 끝단의 공간으로 자연히 밀려 들어가게 된다.Thereafter, the elastic member 240 is in close contact with the inner surface of the water supply pipe 118 or the drain pipe 116 while the elastic member 240 is expanded by an elastic force or a restoring force and at the same time the ultrasonic sensor 200 is the cooling pipe ( It is naturally pushed into the space at the end of 114).

따라서, 상기 초음파 센서(200)는 탄성부재(240)에 의해 냉각배관(114)의 내면에 밀착하게 되고 설치된 위치에서 이탈되지 않게 된다.
Therefore, the ultrasonic sensor 200 is in close contact with the inner surface of the cooling pipe 114 by the elastic member 240 and is not separated from the installed position.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
11 is a flow chart showing a stave thickness measurement method of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.

도 11를 참조하면, 먼저 고로(100)의 노체를 냉각하고 보호하는 스테이브(110)에 형성되는 냉각배관(114)에 초음파 센서(200)를 내장시킨다(S10).Referring to FIG. 11, first, the ultrasonic sensor 200 is embedded in a cooling pipe 114 formed in the stave 110 for cooling and protecting the furnace body of the blast furnace 100 (S10).

이후, 상기 초음파 센서(200)는 냉각배관(114)의 내측면으로부터 스테이브(110)의 두께를 측정하도록 하기 위해 초음파를 송출하고, 반사되는 상기 초음파를 수신하게 된다(S20).Thereafter, the ultrasonic sensor 200 transmits ultrasonic waves so as to measure the thickness of the stave 110 from the inner surface of the cooling pipe 114, and receives the reflected ultrasonic waves (S20).

이후, 송수신된 상기 초음파를 통해 상기 스테이브(110)의 두께 측정을 위한 파형을 검출하고, 상기 초음파의 음속 및 송수신된 시간차를 이용하여 상기 스테이브(110)의 두께를 측정(S30)한다.Thereafter, the waveform for measuring the thickness of the stave 110 is detected through the transmitted and received ultrasonic waves, and the thickness of the stave 110 is measured using the sound speed of the ultrasonic wave and the time difference transmitted and received (S30).

상기 스테이브(110)의 두께를 실시간 및 주기적으로 측정하면 이를 데이터 베이스화(S40)하여 상기 스테이브(110)의 마모 정도 및 마모 속도를 추출(S50)할 수도 있다.
If the thickness of the stave 110 is measured in real time and periodically, it may be a database (S40) to extract the degree of wear and wear rate of the stave 110 (S50).

이상의 실시예를 통해, 스테이브(110) 내부에 형성되는 냉각배관(114)에 설치되는 적어도 하나의 초음파 센서(200)로 인해 고로(100)의 구조 변경없이 상기 스테이브(110)의 두께를 측정할 수 있다.Through the above embodiment, the thickness of the stave 110 without changing the structure of the blast furnace 100 due to the at least one ultrasonic sensor 200 installed in the cooling pipe 114 formed inside the stave 110. It can be measured.

또한, 적어도 하나의 초음파 센서(200)의 초음파 신호 케이블을 급수관(118) 또는 배수관(116)을 통하여 초음파 멀티플렉스(300)로 연결하여 동시 및 다수의 스테이브(110)의 두께 측정이 가능할 수 있으며, 온라인으로 모니터링할 수 있다.In addition, by connecting the ultrasonic signal cable of the at least one ultrasonic sensor 200 to the ultrasonic multiplex 300 through the water supply pipe 118 or the drain pipe 116, it is possible to measure the thickness of the stave 110 simultaneously and multiple. It can be monitored online.

또한, 고로(100) 조업 중에 실시간으로 스테이브(110)의 잔존 두께 변화를 측정하고 이를 데이터 베이스화할 수 있으므로 상기 스테이브(110)의 마모 속도를 추출할 수 있으므로 고로(100)의 성능 및 수명을 극대화할 수 있다.In addition, since the change in the remaining thickness of the stave 110 in real time during the operation of the blast furnace 100 can be measured and a database thereof, the wear rate of the stave 110 can be extracted, so that the performance and lifespan of the blast furnace 100 can be obtained. Can be maximized.

100: 고로 110: 스테이브
112: 그로브 114: 냉각배관
118: 급수관 116: 배수관
200: 초음파 센서 210: 센싱부
220: 지지부 230, 240: 탄성부재
300: 초음파 멀티 플렉스 400: 연산부
100: blast furnace 110: stave
112: Grove 114: Cooling piping
118: water supply pipe 116: drain pipe
200: ultrasonic sensor 210: sensing unit
220: support portion 230, 240: elastic member
300: ultrasonic multiplex 400: calculator

Claims (11)

고로에 구비되어 상기 고로의 노체를 냉각하고 보호하는 스테이브; 및
상기 스테이브에 내장되며, 상기 스테이브로 초음파를 송출하고 반사되는 초음파를 수신하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 적어도 하나의 초음파 센서;를 포함하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
A stave provided in the blast furnace for cooling and protecting the furnace body of the blast furnace; And
And at least one ultrasonic sensor which is embedded in the stave and transmits the ultrasonic wave to the stave and receives the reflected ultrasonic wave to measure the thickness of the stave.
제1항에 있어서,
상기 스테이브는 상기 고로의 외부면을 형성하는 철피의 내측에 배치되는 적어도 하나의 냉각배관을 구비하며,
상기 초음파 센서는 상기 냉각배관의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The stave is provided with at least one cooling pipe disposed inside the steel bar forming the outer surface of the blast furnace,
The ultrasonic sensor is a stave thickness measuring apparatus of the blast furnace, characterized in that disposed in the interior of the cooling pipe.
제2항에 있어서,
상기 냉각배관은 일단이 급수관과, 타단이 배수관과 연통되고, 상기 급수관과 배수관은 상기 철피 외부로 연장되며,
상기 초음파 센서는 상기 냉각배관의 일단과 상기 급수관 사이 또는 상기 냉각배관의 타단과 상기 배수관의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 2,
One end of the cooling pipe communicates with the water supply pipe and the other end with the drain pipe, and the water supply pipe and the drain pipe extend outside the steel shell,
The ultrasonic sensor is a stave thickness measuring device of the blast furnace, characterized in that disposed between the one end of the cooling pipe and the water supply pipe or between the other end of the cooling pipe and the drain pipe.
제2항에 있어서,
상기 초음파 센서의 외부면 중 적어도 일부는 상기 냉각배관의 내면과 밀착되도록 상기 냉각배관의 내면과 동일한 곡률반경을 구비하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 2,
At least a portion of the outer surface of the ultrasonic sensor has a radius of curvature of the blast furnace, characterized in that it has the same radius of curvature as the inner surface of the cooling pipe to be in close contact with the inner surface of the cooling pipe.
제2항에 있어서,
상기 초음파 센서는 상기 초음파를 송출하고 반사되는 상기 초음파를 수신하는 센싱부와 상기 센싱부를 지지하도록 탄성부재가 결합된 지지부를 포함하며,
상기 센싱부 및 상기 지지부 중 적어도 하나는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 냉각배관의 내면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 2,
The ultrasonic sensor includes a sensing unit for transmitting the ultrasonic wave and receiving the reflected ultrasonic wave and a support unit having an elastic member coupled thereto to support the sensing unit.
At least one of the sensing unit and the support portion is a stave thickness measuring apparatus of the blast furnace, characterized in that the close contact with the inner surface of the cooling pipe by the elastic force of the elastic member.
제2항에 있어서,
상기 냉각배관은 냉각수가 유입 및 유출되는 급수관 및 배수관과 연통되며,
상기 초음파 센서는 상기 초음파 센서를 상기 냉각배관에 고정시키기 위해 상기 초음파 센서에 결합되고 상기 급수관 또는 상기 배수관의 내면과 밀착되는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 2,
The cooling pipe is in communication with the water supply pipe and the drain pipe in which the coolant flows in and out,
The ultrasonic sensor is a stave thickness measuring device of the blast furnace, characterized in that it comprises an elastic member coupled to the ultrasonic sensor to secure the ultrasonic sensor to the cooling pipe and in close contact with the inner surface of the water supply pipe or the drain pipe.
제1항에 있어서,
상기 초음파 센서와 전기적으로 연결되어 상기 초음파 센서에 의해 동시에 다중 지점의 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 초음파 멀티플렉스;를 더 포함하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
And an ultrasonic multiplex electrically connected to the ultrasonic sensor to simultaneously measure the thickness of the stave of multiple points by the ultrasonic sensor.
제1항에 있어서,
상기 초음파 센서와 전기적으로 연결되어 상기 초음파 센서에 의해 주기적으로 측정된 상기 초음파 데이터를 이용하여 상기 스테이브의 두께를 연산하고, 이를 데이터 베이스화하여 상기 스테이브의 마모 속도를 추출하도록 하는 연산부;를 더 포함하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
An arithmetic unit electrically connected to the ultrasonic sensor to calculate the thickness of the stave using the ultrasonic data periodically measured by the ultrasonic sensor, and to make a database to extract the wear rate of the stave; Stave thickness measurement device of the blast furnace.
고로의 노체를 냉각하고 보호하는 스테이브에 형성되는 냉각배관에 초음파 센서를 내장시키는 단계;
상기 초음파 센서에 송수신되는 초음파를 통해 상기 스테이브의 두께 측정을 위한 파형을 검출하는 단계; 및
검출된 상기 파형을 분석하여 상기 스테이브의 두께를 측정하는 단계;를 포함하는 고로의 스테이브 두께 측정 방법.
Embedding an ultrasonic sensor in a cooling pipe formed in a stave for cooling and protecting the furnace body of the blast furnace;
Detecting a waveform for measuring the thickness of the stave through ultrasonic waves transmitted and received by the ultrasonic sensor; And
And measuring the thickness of the stave by analyzing the detected waveform.
제9항에 있어서,
상기 스테이브의 두께를 측정하는 단계는
상기 스테이브의 내부에서의 상기 초음파의 음속 및 송수신된 시간차를 이용하여 상기 스테이브의 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 방법.
10. The method of claim 9,
Measuring the thickness of the stave
And measuring the thickness of the stave using the sound speed of the ultrasonic wave and the time difference transmitted / received in the inside of the stave.
제9항에 있어서,
상기 스테이브의 두께를 주기적으로 측정하고 이를 데이터 베이스화하여 상기 스테이브의 마모 속도를 추출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 방법.
10. The method of claim 9,
Periodically measuring the thickness of the stave and extracting the wear rate of the stave by making a database of the stave thickness of the blast furnace characterized in that it further comprises.
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