KR101249202B1

KR101249202B1 - 측정 프로브

Info

Publication number: KR101249202B1
Application number: KR1020060128317A
Authority: KR
Inventors: 귀도 야코부스 네옌즈
Original assignee: 헤라우스 일렉트로-나이트 인터내셔날 엔. 브이.
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2013-04-02
Also published as: CA2568425C; AU2006246480A1; UA91505C2; DE102005060493B3; CN101013104A; AU2006246480B2; US20070137286A1; JP4682125B2; RU2362155C2; BRPI0605300A; TWI372245B; JP2007163494A; BRPI0605300B1; RU2006144668A; KR20070064281A; CA2568425A1; US7418882B2; CN101013104B; EP1798545A1; TW200730821A

Abstract

본 발명은 용융 금속에서의 측정을 위한 측정 프로브에 관한 것으로, 캐리어 튜브의 침지 단부 상에 배치되는 측정 헤드를 갖고, 측정 헤드 상에는 용융 금속의 성분을 결정하기 위한 적어도 하나의 센서와 용탕 접점이 배치되며, 침지 방향에서 보았을 때에 용탕 접점은 침지 방향에 대해 수직이고 양측면에 배치되는 2개의 표면 영역을 갖는 전방 용탕 접촉 영역을 구비한다.

Description

측정 프로브{MEASURING PROBE}

도 1은 용탕 접점을 구비하는 샘플 프로브의 측정 헤드를 도시한다.

도 2는 용탕 접점의 다른 실시예를 구비하는 측정 헤드를 도시한다.

도 3은 용탕 접점의 또 다른 실시예를 구비하는 측정 헤드를 도시한다.

도 4(a), (b) 및 (c)는 다양한 용탕 접점을 도시한다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 측정 헤드 2: 센서

3: 유입관 4: 샘플 챔버

5: 클램프 7: 용탕 접점

8: 전방 용탕 접촉 영역 9: 후방 용탕 접촉 영역

본 발명은 금속 또는 슬래그 용융물에서의 측정을 위한 측정 프로브에 관한 것으로, 캐리어 튜브의 침지 단부 상에 배치되는 측정 헤드를 갖고, 측정 헤드 상에는 용융 금속의 성분을 결정하기 위한 적어도 하나의 센서와 용탕 접점이 배치되며, 침지 방향에서 보았을 때에 용탕 접점은 침지 방향에 대해 수직이고 양측면에 배치되는 2개의 표면 영역을 갖는 전방 용탕 접촉 영역을 구비하는 측정 프로브에 관한 것이다.

그러한 측정 프로브의 많은 형태가 공지되어 있다. 예컨대, DE 3541806 C1호 또는 DE 제8317643 U1호에는 침지측에 용탕 접점이 배치되는 측정 프로브가 공지되어 있다. 용탕 접점은 전자 화학적 측정 셀에 배치된다. 용탕 접점은 금속 로드로서 구성된다. DE 29 54 228 C2호 및 DE 79 25 016 U1호로부터는 관형 구조를 갖고 센서의 레그를 각각 구비하는 프로브가 공지되어 있다. 용탕 접점은 또한 전자 화학적 요소와의 상호 작용 외에, 예컨대 용융 금속으로의 용탕 접점의 침지시에 회로가 폐쇄되고 용탕 접점의 위치로부터 용융 금속의 높이가 결정되는 타입에서 용융 금속의 용탕 높이를 측정하는 데에 이용된다. 용탕 접점은 강철로 제조되어 용융 금속 내에서 짧은 시간 후에 파괴되는 것이 일반적이다.

본 발명의 목적은 기지의 측정 프로브, 특히 이들 프로브에 이용되는 용탕 접점의 구성을 개선하여 측정 프로브의 신뢰성을 향상시키는 데에 있다.

상기 목적은 청구항 1의 주제에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 유리한 구성은 종속 청구항들로부터 분명해진다.

용철 또는 용강 내에서 안정적인 재료가 전방 용탕 접촉 영역의 2개의 표면 영역에 배치되고, 용철 또는 용강 내에서 안정적인 재료가 후방 용탕 접촉 영역에서는 하나의 표면 영역에만 배치되며 후방 용탕 접촉 영역의 다른 표면 영역에는 상기 안정적인 재료가 없기 때문에, 용탕 접점의 전방 영역은 용탕 접점의 후방 영역보다 용융 금속(예컨대, 용강)으로부터 양호하게 보호된다. 이에 의해, 후방 영역이 먼저 파괴된다. 여기서, 측정 헤드의 횡단면에 대해 경사진 표면 구조가 구성되고, 전방 용탕 접촉 영역은 침지 방향으로 상부 전방 높이에 배치되며 표면은 침지 방향의 반대 방향으로 가장자리를 향해 경사져 있다. 침지 시에 용탕 접점의 전방측에서 형성되는 기포는 그 전방측에서 모이지 않고 측방향으로 후방을 향해 안내됨으로써, 용강과 용탕 접점 사이의 접점이 파괴되지 않는다.

용탕 접점은 측정 헤드의 외표면 전방에서 침지 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 전방 용탕 접촉 영역의 2개의 표면 영역에 배치되는 안정적인 재료는 전방 용탕 접촉 영역으로부터 측정 헤드까지 연장되는 것이 유리하다. 또한, 후방 용탕 접촉 영역과 전방 용탕 접촉 영역은 침지 방향에 대해 수직으로 배치된 돌출면에서 나란히 배치되는 것이 유리하다. 가스를 보다 양호하게 안내하기 위하여, 전방 용탕 접촉 영역은 침지 방향으로 후방 용탕 접촉 영역의 적어도 3 mm 전방에 배치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이 최소 거리에서 기울기/경사가 충분히 크기 때문이다. 용탕 접점은 금속 시트로 구성될 수도 있다. 또한 용탕 접점은, 예컨대 전술한 종래 기술에서 언급한 금속 로드로 구성될 수 있고, 이 때에 안정적인 재료는 금속 로드 둘레에서 비대칭적인 구조를 갖는다. 이 방식으로, 후방 및 전방 용탕 접촉 영역이 또한 구성된다. 후방 용탕 접촉 영역의 경우에, 언덕 같은 구조를 형성하면서, 용탕 접점 자체는 후방 영역에서 더 빠르게 용해하도록 전방 용탕 접촉 영역처럼 용융 금속(용철 또는 용강)으로부터 양호하게 보호되지 않는 것이 중요하다.

특히, 금속 시트로 구성되는 용탕 접점은 침지 방향에 대해 대략 평행한 축선 둘레에서 만곡되어, 금속 시트의 일부가 상기 만곡에 의해 형성되는 윤곽 내에 배치되는 것이 더욱 유리하다. 용탕 접점의 외주부 상의 윤곽 및 노출 부분은 상기 안정적인 재료로 채워지는 것이 바람직하다. 상기 안정적인 재료로서 주물사 또는 시멘트가 이용되는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도 1은 샘플 프로브의 측정 헤드(1)를 도시하고 있다. 측정 헤드(1)의 후단부 상에 배치되는 센서(2) 및 샘플 챔버(4)의 유입관(3)은 측정 헤드의 침지 단부 상에 배치된다. 샘플 챔버(4)는 통상적인 2개의 쉘로 이루어진 샘플 챔버로서, 그 단부가 클램프(5)에 의해 함께 유지된다. 캐리어 튜브(도시 생략)는 측정 헤드(1)의 후단부 상에 위치된다. 센서(2)의 후방측 접속부와 접촉하는 오목부(6)를 측정 헤드(1) 상에서 볼 수 있다. 또한, 용탕 접점(7)은 측정 헤드(1)의 침지 단부에 배치된다. 도 1의 실시예에 있어서, 용탕 접점(7)은 대략 평탄한 금속 시트의 형태를 갖는다. 용탕 접점은 내화 시멘트(8) 내에 매립되고 그 전방 용탕 접촉 영역(9)(대략 중간)이 그 전방 단부 가장자리까지 내화 시멘트(8)에 의해 둘러싸인다. 후방 용탕 접촉 영역(10)은 침지될 때에 상대적으로 용강으로부터 보호받지 못하여 용융되어 버린다. 도 1에 도시된 내화 시멘트(8)의 원뿔형 형태는 용탕 접점(7)의 단부 가장자리 영역으로부터 가스의 방출을 허용함으로써, 용강과의 결점 없는 접촉이 가능하다. 용탕 접점(7), 센서(2) 및 유입관(3)은 보호 캡(11)에 의해 둘러싸인다.

도 2에는 유사한 측정 헤드(1)가 도시되어 있다. 도 1에 따른 실시예와 달리, 도 2에 도시된 용탕 접점(7)은 구불구불한 형태의 구조를 갖는데, 전방 용탕 접촉 영역은 대략 용탕 접점(7)의 중앙에 있고 후방 용탕 접촉 영역은 외주부에 있다. 그러한 용탕 접점은 도 4(c)에 도시되어 있다. 용탕 접점은 측정 헤드(1)의 구멍을 통해 오목부(6)의 접점(12)에 의해 접촉 라인에 접속된다.

도 3은 측정 헤드(1)와 동일한 구성을 갖는 용탕 접점(7)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 용탕 접점(7)은 원형으로 만곡된 금속 시트로서 구성되고, 그 일단부(13)는 원형의 내측으로 만곡된다(도 4(b) 참조). 접촉은 도시된 모든 실시예에서 동일한 방식으로 구현된다. 전방 용탕 접촉 영역(9)은 대략 용탕 접점(7)에 의해 형성된 원형의 중앙에 배치되지만, 후방 용탕 접촉 영역(10)은 외주부 상에 배치된다. 원형의 내측은 주물사 또는 시멘트로 완전하게 또는 거의 완전하게 채워진다.

도 4(a)는 용탕 접점(7)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 여기서, 도 4(b)에 도시된 실시예와 달리, 용탕 접점은 원형 내측으로 만곡된 평탄면일 뿐만 아니라 시트가 나선형 스프링 형태로 이루어져 있다.

본 발명에 따르면, 기지의 측정 프로브, 특히 이들 프로브에 이용되는 용탕 접점의 구성을 개선하여 측정 프로브의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims

용융 금속에서의 측정을 위한 측정 프로브로서, 캐리어 튜브의 침지 단부 상에 배치되는 측정 헤드를 갖고, 측정 헤드 상에는 용융 금속의 성분을 결정하기 위한 적어도 하나의 센서와 용탕 접점이 배치되며, 침지 방향에서 보았을 때에 용탕 접점은 침지 방향에 대해 수직이고 양측면에 배치되는 2개의 표면 영역을 갖는 전방 용탕 접촉 영역을 구비하는 측정 프로브에 있어서,

전방 용탕 접촉 영역(9)의 2개의 표면 영역에는 용철 또는 용강 내에서 안정적인 재료가 배치되고, 후방 용탕 접촉 영역(10)에는 용철 또는 용강 내에서 안정적인 재료가 하나의 표면 영역에만 배치되며, 후방 용탕 접촉 영역의 다른 표면 영역에는 용철 또는 용강 내에서 안정적인 재료가 없는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제1항에 있어서, 상기 용탕 접점은 측정 헤드의 외표면 전방에서 침지 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전방 용탕 접촉 영역의 2개의 표면 영역에 배치되는 안정적인 재료는 전방 용탕 접촉 영역으로부터 측정 헤드까지 연장되는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 후방 용탕 접촉 영역과 전방 용탕 접촉 영역은 침지 방향에 대해 수직으로 배치된 돌출면에서 나란히 배치되는 것을 특징으 로 하는 측정 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전방 용탕 접촉 영역은 침지 방향으로 후방 용탕 접촉 영역의 적어도 3 mm 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용탕 접점은 금속 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제6항에 있어서, 상기 용탕 접점은 침지 방향에 대해 평행한 축선 둘레에서 만곡되어 있고, 금속 시트의 일부는 상기 만곡에 의해 형성된 윤곽 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제7항에 있어서, 상기 윤곽은 안정적인 재료로 채워지는 것을 특징으로 하는 측정 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안정적인 재료는 주물사 또는 시멘트인 것을 특징으로 하는 측정 프로브.