KR101277761B1 - A sublance apparatus having a probe enabling to get good molten metal sample and the sampling method with the sublance apparatus - Google Patents

A sublance apparatus having a probe enabling to get good molten metal sample and the sampling method with the sublance apparatus Download PDF

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Abstract

본 발명은 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템 및 건전시료 채취방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전로 및 정련로처럼 슬래그 볼륨(slag volume)이 많아 시료 채취성이 열악한 환경에서 서브랜스 프로브로 용강 시료를 채취할 시, 홀더 내부에 타르(tar)가 축적되는 것을 방지를 위해 사용되는 질소 등 퍼지가스 (N2 purge gas)를 제어 및 활용할 수 있는 구조의 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템 및 이를 이용하여 용강 시료에 슬래그가 혼입되는 것을 제어하고 건전한 시료 채취를 가능토록 한 건전시료 채취방법에 관한 것이다.
본 발명인 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템은, 로 내부에서 용융금속의 온도 등을 측정하는 센서를 구비한 프로브와, 상기 프로브가 장착되는 홀더와, 상기 홀더를 지지하고 상기 로에서 상하운동을 하는 서브랜스를 포함하여 구성되는 서브랜스 시스템에 있어서, 상기 홀더에는 퍼지가스가 외부지관과 홀더 사이의 틈새를 통하여 시료채취구 내부로 유입될 수 있도록 하는 홀더홀이 구비되고; 상기 프로브의 내부지관에는, 외부지관과 내부지관의 틈새로 유입된 퍼지가스가 시료채취구 내부로 유입될 수 있도록 하는 지관홀이 구비되며; 상기 시료채취구의 상실에는, 유입된 퍼지가스가 통기될 수 있도록 하는 상실홀이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래보다 슬래그 유입이 적은 건전한 용강시료를 채취하는 것이 가능하고, 시료채취 성공율을 현저히 높일 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명에 따르면, 시료 채취 실패로 인한 시간과 인건비의 절감 및 실패에 사용된 프로브의 폐기 등에 따른 소모품 비를 절감하여 원가 절감에 기여하는 경제적인 효과가 있다. The present invention relates to a sub lance system having a healthy sample collection probe and a method of collecting a healthy sample. More specifically, the present invention relates to a sub lance in an environment in which sample collection is poor due to a large slag volume, such as a converter and a refining furnace. when dusting the molten steel sample with a probe, such as nitrogen purge gas is used for preventing the tar (tar) in the inner holder accumulation (N 2 purge gas) to having a for sound sampling probe structure that can control and leverage The present invention relates to a sub lance system and a method for collecting a healthy sample that controls the incorporation of slag into a molten steel sample and enables a healthy sampling.
The sub lance system having a probe for collecting a sample of the present invention includes a probe having a sensor for measuring a temperature of molten metal, etc. in a furnace, a holder on which the probe is mounted, and a holder supporting the holder, the upper and lower sides of the furnace. A sub lance system comprising a sub lance for movement, wherein the holder is provided with a holder hole through which a purge gas can be introduced into the sampling port through a gap between the outer tube and the holder; The inner branch pipe of the probe is provided with a branch pipe hole through which the purge gas introduced into the gap between the outer branch pipe and the inner branch pipe can be introduced into the sample collection port ; The loss of the sampling port, characterized in that the loss hole for allowing the introduced purge gas is vented.
According to the present invention, it is possible to collect a healthy molten steel sample with less slag inflow than before, and the sampling success rate can be significantly increased. In addition, according to the present invention, there is an economic effect of reducing the cost of consumables due to the reduction of time and labor costs due to the sampling failure and the disposal of the probe used for failure.

Description

건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치 및 건전시료 채취방법{A sublance apparatus having a probe enabling to get good molten metal sample and the sampling method with the sublance apparatus}A sublance apparatus having a probe enabling to get good molten metal sample and the sampling method with the sublance apparatus}

본 발명은 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템 및 건전시료 채취방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전로 및 정련로처럼 슬래그 볼륨(slag volume)이 많아 시료 채취성이 열악한 환경에서 서브랜스 프로브로 용강 시료를 채취할 시, 홀더 내부에 타르(tar)가 축적되는 것을 방지를 위해 사용되는 질소 등 퍼지가스 (purge gas)를 제어 및 활용할 수 있는 구조의 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템 및 이를 이용하여 용강 시료에 슬래그가 혼입되는 것을 제어하고 건전한 시료 채취를 가능토록 한 건전시료 채취방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sub lance system having a healthy sample collection probe and a method of collecting a healthy sample. More specifically, the present invention relates to a sub lance in an environment in which sample collection is poor due to a large slag volume, such as a converter and a refining furnace. When collecting molten steel with a probe, the sub-probe is equipped with a healthy sample collection probe that can control and utilize a purge gas such as nitrogen used to prevent tar from accumulating inside the holder. The present invention relates to a lance system and a method for collecting sound samples to control the incorporation of slag into molten steel samples and to enable sound sampling.

일반적으로 전로 내의 용융금속의 온도 및 용융금속의 상태를 확인하기 위해서는 용강의 시료채취를 필요로 하며, 이를 위하여는 서브랜스(sublance)를 주기적, 반복적으로 용융금속에 침지하게 된다. 서브랜스 시스템은 통상 상하 구동체와 연결되는 장축의 서브랜스와 서브랜스 하단에 연결된 홀더 및 측정 시마다 홀더를 감싸는 구조로 장착되어 소모되는 프로브를 포함하여 구성된다.Generally, in order to check the temperature of molten metal and the state of molten metal in the converter, sampling of molten steel is required. For this purpose, a sublance is periodically and repeatedly immersed in the molten metal. The sub lance system generally includes a long axis sub lance connected to the upper and lower driving bodies, a holder connected to the lower end of the sub lance, and a probe that is mounted and consumed in a structure surrounding the holder every measurement.

상기 서브랜스는 프로브로부터 발생하는 측정신호를 작업자에게 전달 할 수 있는 신호라인을 포함하며, 고온의 로 내부로 이동하기 때문에 내부에는 냉각수가 흐르는 냉각장치 또는 질소 등 퍼지가스가 흐르는 퍼지 유동로를 가짐이 일반적이다. The sub lance includes a signal line capable of transmitting a measurement signal generated from a probe to a worker, and has a purge flow path through which a coolant flows through a cooling water or purge gas such as nitrogen, because it moves inside a high temperature furnace. This is common.

도 1은 종래기술에 의한 서브랜스 시스템을 설명하기 위한 일 예의 사시 개념도이다. 상기와 같은 서브랜스는 도 1에서 보는 바와 같이 프로브(200)를 가이드카(70)에 장착된 서브랜스(400)의 홀더에 장착하고, 구동모터(60)를 통하여 가이드카(70)의 와이어 로프(90)가 권취된 드럼(80)을 회전시켜 서브랜스(400)를 하강시키며, 서브랜스 (400)의 하강에 의해 프로브(200)가 침적 홀(101)을 통하여 로(100) 내부의 용강에 침적되므로 서 용강의 온도 및 성분을 측정하고 시료를 채취한다.1 is a perspective conceptual view of an example for explaining a sub lance system according to the prior art. As shown in FIG. 1, the sub lance is mounted on the holder of the sub lance 400 mounted on the guide car 70, and the wire of the guide car 70 is driven through the driving motor 60. Rotating the drum (80) wound around the rope (80) to lower the sub lance 400, the lowering of the sub lance 400, the probe 200 through the deposition hole 101 in the furnace 100 As it is deposited in molten steel, the temperature and composition of the molten steel are measured and samples are taken.

이후, 구동모터(60)가 드럼(80)을 역 회전시키면 와이어로프(90)의 상승에 의해 사이드카(70)와 서브랜스(400)가 상승하게 된다. Thereafter, when the driving motor 60 rotates the drum 80 reversely, the sidecar 70 and the sub lance 400 are raised by the rising of the wire rope 90.

그런데, 상기 서브랜스의 프로브에 장착된 시료채취구를 이용하여 용강 시료를 채취함에 있어서는 서브랜스 내부로 유입되는 질소(N2) 또는 공기(air) 등 퍼지가스 (purge gas)가 외부 지관과 내부 지관의 틈새 등을 통해 강하게 지속적으로 시료채취구의 탕구 쪽으로 유입되어야 하며, 이렇게 되면 시료채취구의 탕구 캡이 조기에 개공되는 경우가 발생 되더라도 퍼지가스(purge gas)의 압력으로 슬래그가 탕구를 통하여 유입되는 것을 억제할 수 있다. However, when collecting molten steel sample using the sampling port mounted on the probe of the sub lance, purge gas such as nitrogen (N 2 ) or air introduced into the sub lance is connected to the outer branch pipe and the inside. Through the gap of the branch pipe, it should be strongly and continuously introduced into the spout of the sampling port, and in this case, the slag flows through the spout under the pressure of purge gas, even if the spout cap of the sampling hole is opened early. Can be suppressed.

따라서 질소 등 퍼지가스 (purge gas)가 시료채취구의 탕구 내측으로 강력하고 원활히 유입되도록 하기 위하여는 시료채취구의 상실 상부에 구멍(hole)을 뚫어 퍼지 가스가 홀더 쪽에서 탕구 방향으로 직접 불어오도록 하는 방안을 생각할 수 있다. 그러나, 이렇게 하는 경우에는 다른 한편으로, 탕구를 통하여 유입된 용강이 시료 채취구의 상실 상부로 흘러 들어갈 수 있는 통로를 만들어 주는 결과가 되어 프로브에 연결된 홀더 및 보상도선 등 서브랜스 시스템에 장착된 주요 설비들을 보호할 수 없게 되는 문제점이 발생할 수 있다. Therefore, in order to ensure that the purge gas such as nitrogen flows into the spout of the sample outlet powerfully and smoothly, a hole is formed in the upper part of the sample chamber and the purge gas is blown directly from the holder side to the spout. I can think of it. However, in this case, on the other hand, the main equipment installed in the sub lance system, such as a holder and a compensating lead connected to the probe, results in a passage for the molten steel flowing through the tap into the upper part of the loss of the sampling port. Problems can occur that can not protect them.

한편 종래의 서브랜스 시스템 운영에 있어서는 서브랜스를 하강시켜 프로브가 측정지점까지 침지 완료되어 침지가 정지되고, 프로브에 장착된 시료채취구의 탕구로 용강 시료가 유입되고 있는 상태에서도 홀더 내 타르 축적을 방지하기 위하여 퍼지가스는 계속 취입(blowing)되었다. 그러나 이렇게 할 경우, 홀더에 타르가 축적되는 것은 어느 정도 감소시킬 수 있으나, 퍼지가스의 압력 부여에 따라 탕구를 통한 시료 용강의 유입이 방해됨으로써 건전한 용강 시료채취를 어렵게 하는 문제점이 발생된다. On the other hand, in the conventional sub lance system operation, the sub lance is lowered, so that the probe is immersed to the measurement point and the immersion is stopped, and tar accumulation in the holder is prevented even when the molten steel sample is introduced into the hot water outlet of the sampling port mounted on the probe. In order to do this the purge gas was continuously blown. However, in this case, the accumulation of tar in the holder can be reduced to some extent, but the problem of making a sound molten steel sample difficult by preventing the inflow of the sample molten steel through the hot water in accordance with the application of the purge gas pressure.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은 전로 및 정련로에서 처럼 슬래그 볼륨이 많고 시료 채취성이 열악한 환경에서 서브랜스 프로브에 장착된 시료채취구를 이용하여 용강 시료를 채취할 시, 홀더 내의 타르(tar) 축적 방지를 위해 사용되는 질소 등 퍼지가스(purge gas)가 시료채취구의 탕구에 압력으로 작용하여 용강시료 내 슬래그 유입을 억제할 수 있는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, and the present invention uses a sampling port mounted to a sub-lance probe in an environment with high slag volume and poor sampling efficiency as in converters and refining furnaces. When sampling molten steel, purge gas such as nitrogen, which is used to prevent tar accumulation in the holder, acts as a pressure on the spout of the sampling port to prevent the ingress of slag into the molten steel sample. It is an object of the present invention to provide a sub-lance system having a probe for use.

또한 본 발명은 상기 프로브를 이용하여, 시료 채취 성공률 향상이 가능하고 슬래그 유입이 억제된 건전시료를 채취하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for collecting a healthy sample capable of improving the sampling success rate and suppressed the introduction of slag using the probe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템은, 로 내부에서 용융금속의 온도 등을 측정하는 센서를 구비한 프로브와, 상기 프로브가 장착되는 홀더와, 상기 홀더를 지지하고 상기 로에서 상하운동을 하는 서브랜스를 포함하여 구성되는 서브랜스 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the sub-lance system having a probe for collecting a sample of the present invention, the probe having a sensor for measuring the temperature of the molten metal, etc. in the furnace, a holder on which the probe is mounted, A sub lance system comprising a sub lance supporting the holder and vertically moving in the furnace,

상기 홀더에는 퍼지가스가 외부지관과 홀더 사이의 틈새를 통하여 시료채취구 내부로 유입될 수 있도록 하는 홀더홀이 구비되고; 상기 프로브의 내부지관에는, 외부지관과 내부지관의 틈새로 유입된 퍼지가스가 시료채취구 내부로 유입될 수 있도록 하는 지관홀이 구비되며; 상기 시료채취구의 상실에는, 유입된 퍼지가스가 통기될 수 있도록 하는 상실홀이 구비된 것을 특징으로 한다.The holder is provided with a holder hole for allowing the purge gas to flow into the sample collection port through the gap between the outer branch pipe and the holder; The inner branch pipe of the probe is provided with a branch pipe hole through which the purge gas introduced into the gap between the outer branch pipe and the inner branch pipe can be introduced into the sample collection port ; The loss of the sampling port, characterized in that the loss hole for allowing the introduced purge gas is vented.

또한 상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면에는 퍼지가스가 통기될 수 있는 부재홀이 상실홀보다 촘촘하게 형성된 금속부재가 접하여 설치되고, 상기 상실홀과 상기 부재홀이 일부 겹쳐서 통기되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper side of the upper side of the sample collection loss is installed in contact with the metal member formed in the member hole through which the purge gas can be ventilated more densely than the loss hole, characterized in that the loss hole and the member hole is partly overlapping vent do.

또한 상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면에는 퍼지가스가 통기될 수 있는 부재홀이 상실홀과 직접 관통되지 아니하는 구조로 형성된 금속부재가 접하여 설치되고, 서로 엇갈리게 설치된 상기 상실홀과 부재홀 사이로 통기되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the upper side of the upper end of the sample collection loss is installed in contact with the metal member formed in a structure that does not directly penetrate the loss hole through which the member hole through which the purge gas can be ventilated, and the ventilation hole between the loss hole and the member hole alternately installed Characterized in that configured to.

또한 상기 지관홀은 시료채취구와 컨넥터 사이에 하나 이상 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, the branch hole is characterized in that formed at least one between the sample taking port and the connector.

또한 본 발명에서, 상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면은, 상기 금속부재와 접하는 접촉부와 비접촉부를 동시에 갖도록 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 부재홀이 상실홀보다 촘촘하게 형성된 금속부재는, 그물망 또는 타공망인 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the upper outer surface of the sampling obtain loss is characterized in that the step is formed so as to have parts of the contact and non-contact in contact with the metal member at the same time, the metal member and formed with the member holes densely than the loss of holes It is characterized in that the net or perforated network.

또한 본 발명인 건전시료 채취방법에 있어서, 본 발명은 서브랜스에 장착된 프로브가 하강하여 슬래그 층을 지나 용강 측정 포지션에 도달할 때까지 상기 서브랜스 내부의 퍼지가스를 프로브의 시료채취구까지 취입하는 단계와; 상기 측정 포지션에서 시료 채취 및 측정이 진행되는 동안 상기 퍼지가스의 취입을 중단하는 단계; 및 상기 시료채취 및 측정이 완료되어 서브랜스가 상승하는 시점부터 서브랜스가 로 외부로 나갈 때까지 상기 퍼지가스를 재차 취입하는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 프로브는 상기한 바와 같은 다양한 프로브 중 어느 하나의 프로브인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention sample collection method, the present invention is to blow the purge gas inside the sub lance to the sampling port of the probe until the probe mounted on the sub lance descends to reach the molten steel measurement position through the slag layer Steps; Stopping the blowing of the purge gas while sampling and measuring are in progress at the measurement position; And purging the purge gas from the time when the sampling and the measurement is completed and the sub lance rises until the sub lance goes out of the furnace, and the probe is any one of the various probes as described above. It is characterized in that the probe.

본 발명에 따르면, 종래보다 슬래그 유입이 적은 건전한 용강시료를 채취하는 것이 가능하고, 시료채취 성공율을 현저히 높일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to collect a healthy molten steel sample with less slag inflow than before, and the sampling success rate can be significantly increased.

또한 본 발명에 따르면, 시료 채취 실패로 인한 시간과 인건비 절감 및 실패에 사용된 프로브의 폐기 등에 따른 소모품 비를 절감하여 원가 절감에 기여하는 경제적인 효과가 있다. In addition, according to the present invention, there is an economic effect of reducing the cost of consumables due to the reduction of time and labor costs due to the sampling failure and the disposal of the probe used for failure.

도 1은 종래기술에 의한 서브랜스 시스템을 설명하기 위한 일 예의 사시 개념도이다.
도 2는 본 발명에 의한 건전시료 채취용 프로브 및 홀더 결합의 일 예를 보인 부분 단면 개념도이다.
도 3a는 본 발명에 의한 건전시료 채취 프로브의 일 예를 보인 상실 상부의 부분 사시 개념도이다.
도 3b는 상기 도 3a의 A-A선 단면 개념도와 그 위에 설치되는 금속부재의 개념도이다.
도 3c는 본 발명에 의한 건전시료 채취 프로브의 일 예를 보인 상실의 절개 사시 개념도와 그 상부에 설치되는 금속부재의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 의한 시료 채취구의 절개 사시 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건전시료 채취를 위하여 서브랜스의 위치변화에 따른 퍼지가스 취입 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 기존 프로브와 본 발명의 프로브로 각각 채취한 시료의 분석면 및 상부단면 비교 사진이다.
도 7은 2mm의 구멍을 형성한 금속부재를 통해 유입된 용강의 정도 및 커넥터의 열화 정도를 보여주는 사진이다.1 is a perspective conceptual view of an example for explaining a sub lance system according to the prior art.
Figure 2 is a partial cross-sectional conceptual view showing an example of the combination of the sample and the holder for a healthy sample collection according to the present invention.
Figure 3a is a partial perspective conceptual view of the upper portion showing an example of a healthy sample collection probe according to the present invention.
3B is a conceptual view illustrating a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A, and a metal member installed thereon.
3C is a conceptual illustration of a cutaway perspective view of a loss showing an example of a healthy sample collection probe according to the present invention, and a conceptual view of a metal member installed thereon.
Figure 4 is a perspective view of a cutaway perspective view of the sampling port according to the present invention.
5 is a graph illustrating a purge gas blowing method according to a change in position of a sub lance for collecting a healthy sample according to the present invention.
Figure 6 is a comparison of the analysis surface and the upper cross-section of the sample taken with the existing probe and the probe of the present invention, respectively.
7 is a photograph showing the degree of molten steel introduced through the metal member having a hole of 2 mm and the degree of deterioration of the connector.

이하 본 발명의 구체적인 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a specific embodiment of the present invention will be described in detail.

우선 본 발명의 요지를 요약하면, 본 발명인 건전 시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템은, 슬래그 볼륨 (slag volume)이 많은 정련로 등에서 슬래그 층에서의 캡(cap) 조기 개공 시에도 슬래그 혼입을 제어하고, 침지 정지 위치에서의 용강 유입을 통해 건전한 시료를 채취하고자 한다. 이를 위해 서브랜스 내부의 질소 등 퍼지가스 (purge gas)를 침지 정지 전까지 취입(blowing)하여 슬래그 유입을 억제하고, 침지 정지 시에는 퍼지가스 취입(gas blowing)을 차단하여 시료용강의 유입을 원활하게 함으로써 건전한 시료 채취가 가능하도록 퍼지가스 취입 방법(sequence)을 일부 변경한다.To summarize the gist of the present invention, the sub-lance system equipped with the present inventors for the sound sampling of the present invention, the slag incorporation during the early opening of the cap in the slag layer in a refining furnace having a large slag volume, etc. It is to control and take a healthy sample through the inflow of molten steel at the immersion stop position. To this end, slag inflow is suppressed by blowing the purge gas such as nitrogen inside the sub-lance until the immersion stop, and when the immersion stops, it blocks the gas blowing to smoothly flow the sample steel. In this case, the purge gas blowing method is partially changed to enable sound sampling.

또한, 질소 등 퍼지가스 (purge gas)가 시료채취구(10) 내부로 용이하게 유입될 수 있도록 하기 위해 홀더(50)에 홀더홀(51)을 가공하였고, 외부 지관(40)과 내부 지관(30)의 틈새로 유입된 퍼지가스가 시료 채취구(10) 내부로 잘 유입될 수 있도록 내부 지관(30)에도 지관 홀(31)을 가공하였다. 여기에 더하여 시료채취구(10)의 상실(12) 상부의 구조를 퍼지가스 이동이 용이하도록 상실홀(11)을 형성하면서도, 시료채취구(10)의 탕구(13)를 통한 용강 유입 시, 질소(N2) 및 용존 가스의 배기가 가능하면서도, 상실홀(11)을 통하여 상부로 침입되는 용강을 냉각시켜 서브랜스에 내장된 설비를 보호할 수 있게 하였다. In addition, the holder hole 51 is processed in the holder 50 so that purge gas such as nitrogen can be easily introduced into the sampling port 10, and the outer branch pipe 40 and the inner branch pipe ( The branch pipe hole 31 was also processed in the inner branch pipe 30 so that the purge gas introduced into the gap of 30) could be introduced into the sample collection port 10 well. In addition, while forming the loss hole 11 to facilitate the purge gas movement of the structure of the upper portion 12 of the sample collection port 10, when the molten steel inflows through the spout 13 of the sample collection port 10, While it is possible to exhaust nitrogen (N 2) and dissolved gas, the molten steel that penetrates upward through the loss hole 11 is cooled to protect the equipment embedded in the sub lance.

도 2는 본 발명에 의한 건전시료 채취용 프로브 및 홀더 결합의 일 예를 보인 부분 단면 개념도이다. 도 3a는 본 발명에 의한 건전시료 채취 프로브의 일 예를 보인 상실 상부의 부분 사시 개념도이다. 도 3b는 상기 도 3a의 A-A선 단면 개념도와 그 위에 설치되는 금속부재의 개념도이다. 도 3c는 본 발명에 의한 건전시료 채취 프로브의 일 예를 보인 상실의 절개 사시 개념도와 그 상부에 설치되는 금속부재의 개념도이다. 도 4는 본 발명에 의한 시료 채취구의 절개 사시 개념도이다.Figure 2 is a partial cross-sectional conceptual view showing an example of the combination of the sample and the holder for a healthy sample collection according to the present invention. Figure 3a is a partial perspective conceptual view of the upper portion showing an example of a healthy sample collection probe according to the present invention. 3B is a conceptual view illustrating a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A, and a metal member installed thereon. 3C is a conceptual illustration of a cutaway perspective view of a loss showing an example of a healthy sample collection probe according to the present invention, and a conceptual view of a metal member installed thereon. Figure 4 is a perspective view of a cutaway perspective view of the sampling port according to the present invention.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 서브랜스 시스템에 있어서는 로 내부에서 용융금속의 온도 등을 측정하는 센서부(120)를 구비한 프로브가 홀더(50)에 장착되어 있으며, 상기 홀더(50)는 이를 지지하고 상기 로에서 상하운동을 하는 서브랜스를 포함하여 구성된다. 본 발명의 서브랜스 시스템이 가지는 특징 중의 하나는 퍼지가스가 원활하게 유통될 수 있도록 하기 위하여 종래와 다른 3개의 홀을 적절한 위치에 더 구비하고 있다는 것이다. As shown in FIG. 2, in the sub-lance system of the present invention, a probe having a sensor unit 120 for measuring a temperature of molten metal or the like in a furnace is mounted to a holder 50, and the holder 50 is provided. Is configured to include a sub lance supporting the vertical movement in the furnace. One of the features of the sub-lance system of the present invention is that three holes different from the conventional ones are further provided at appropriate positions in order to allow the purge gas to flow smoothly.

우선 상기 홀더(50)에는 질소 등 퍼지가스가 시료채취구(10) 내부로 잘 유입될 수 있도록 하는 홀더홀(51)이 구비되어 있고, 상기 프로브의 내부지관(30)에는, 외부지관(40)과 내부지관(30)의 틈새로 유입된 질소 등 퍼지가스가 시료채취구(10) 내부로 잘 유입될 수 있도록 하는 지관홀(31)이 구비되어 있다. 상기 지관홀(31)은 필요에 따라 시료채취구(10)와 컨넥터(41) 사이에 하나 이상 여러 개 형성될 수 있다. 상기 시료채취구(10)의 상실(12)에는, 역시 유입된 퍼지가스가 상실의 상하로 잘 통기될 수 있도록 하는 상실홀(11)이 구비된다. First, the holder 50 is provided with a holder hole 51 to allow the purge gas, such as nitrogen, to flow into the sample collection port 10 well, and the outer branch pipe 40 in the inner branch pipe 30 of the probe. ) And a branch pipe hole 31 for allowing purge gas such as nitrogen introduced into the gap between the inner branch pipe 30 and the sample outlet 10 to flow into the sample collection port 10. One or more branch pipe holes 31 may be formed between the sample collection port 10 and the connector 41 as necessary. The loss chamber 12 of the sampling port 10 is provided with a loss hole 11 for allowing the purge gas introduced therethrough to be well vented up and down the loss chamber.

도 3a는 본 발명에 의한 건전시료 채취 프로브의 일 예로서, 상실 상부에 상실홀(11)이 4개 형성된 것을 보여주고 있다. 상기에서 상실홀(11)은 이를 크게 여러 개 뚫는 경우 퍼지가스의 통기성은 좋아질 수 있으나, 다른 한편으로는 시료채취구(10)의 탕구(13)를 통하여 들어온 용강이 이 상실홀(11)을 통하여 홀더(50) 쪽으로 밀고 들어가는 경우에는 컨넥터 열화로 인한 온도 편차 발생과 접촉 불안정 등을 유발하고, 홀더의 사용 수명 단축 등과 함께, 그곳에 장착되어 있는 보상회로 등 서브랜스의 주요 설비가 손상될 수 있다. 따라서 시료채취구(10)의 상부 구조가 퍼지가스 이동은 용이하여야 하지만, 시료용강의 홀더 방향 유출은 억제될 수 있어야 한다. Figure 3a shows an example of the healthy sample collection probe according to the present invention, four loss holes 11 formed on the upper portion of the loss. Wherein the loss hole 11 is a large number of holes in the purge gas may be improved, but on the other hand the molten steel introduced through the spout 13 of the sampling port 10 is the loss hole 11 In case of pushing into the holder 50 through the connector 50, it may cause temperature deviation and contact instability due to connector deterioration, and shorten the service life of the holder, and damage the main equipment of the sub lance such as a compensation circuit installed therein. . Therefore, the upper structure of the sampling port 10 should be easy to move the purge gas, but the leakage of the sample steel in the holder direction should be able to be suppressed.

상기와 같이 서브랜스의 주요 내장설비들이 손상을 입는 경우에는 통상 프로브 만 교체하여 다시 사용해야 하는 서브랜스 시스템에 있어서, 서브랜스 본체 마저도 다시 사용할 수 없게 되어 교체를 해야만 하는 큰 손실이 초래될 우려가 있다. When the main internal equipment of the sub lance is damaged as described above, in the sub lance system, in which the probe is normally replaced by the probe, the main body of the sub lance cannot be reused again, resulting in a large loss that must be replaced. .

따라서 본 발명에서는 도 3b와 같이 상기 시료채취구(10) 상실(12)의 상단에는 퍼지가스가 원활하게 통기될 수 있는 상실홀(11)을 형성하고, 그 상부에는 도 3b의 상부 그림 또는 도 3c의 상부 그림과 같은 금속부재(20)를 더 설치한다. 이 금속부재(20)는 용강을 냉각시킬 수 있는 금속 재질의 플레이트(plate), 그물망 또는 타공망을 활용하는 것이 바람직하다. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3B, the upper part of the upper chamber 12 of the sampling port 10 forms a loss hole 11 through which purge gas can be smoothly ventilated, and the upper part of FIG. Install the metal member 20 as shown in the upper figure of 3c. The metal member 20 preferably utilizes a metal plate, a net or a perforated network capable of cooling the molten steel.

상기 시료채취구(10)의 상실(12)의 상단 외측에는 도 3a에 나타난 바와 같이 그 위에 위치하게 되는 금속부재(20)와 결합 시 그곳으로 유입된 용강이 응고될 수 있는 상부 홈이 존재한다. 즉, 상기 시료채취구(10) 상실(12)의 상단 외측 면은 상기 금속부재(20)와 직접 접하는 접촉부와 약간의 간격을 가진 비접촉부를 동시에 갖도록 단차가 형성되어 있다. The upper outer side of the upper end of the loss 12 of the sampling port 10, there is an upper groove that can be solidified in the molten steel introduced therein when combined with the metal member 20 positioned thereon as shown in Figure 3a . That is, a step is formed such that the upper outer surface of the upper portion 12 of the sample collection port 10 has a contact portion directly contacting the metal member 20 and a non-contact portion having a slight gap at the same time.

금속부재(20)에는 상실홀(11)보다 촘촘하게 부재홀(21)이 형성되고, 퍼지가스가 상실홀(11)과 부재홀(21)을 왕래하면서 충분히 잘 통기될 수 있는 구조이다. 상실홀(11)과 일치한 위치에 동일한 크기의 구멍(hole)을 가공한 금속재질의 플레이트(plate)를 사용할 수도 있다. 그러나 이 경우는 시료 용강이 홀더 쪽으로 역류하는 것을 차단하기 어렵고, 또한 상실홀(11)과 부재홀(21)의 크기 및 위치를 맞추어야 하는 번거로움과 불편이 따르며, 따라서 플레이트(plate) 제작 비용 및 시료채취구(10) 제작 작업 시간이 증가하게 된다. In the metal member 20, the member hole 21 is formed more densely than the loss hole 11, and the purge gas passes through the loss hole 11 and the member hole 21 while being sufficiently well ventilated. It is also possible to use a plate made of a metal material in which holes of the same size are processed at positions coinciding with the loss holes 11. However, in this case, it is difficult to block the reverse flow of the sample molten steel toward the holder, and it is cumbersome and inconvenient to adjust the size and position of the loss hole 11 and the member hole 21, and thus, the plate manufacturing cost and Sampling port 10 production time is increased.

따라서 상기 금속부재(20)는 도 3c의 상부 그림과 같이 촘촘한 틈새를 가지는 구조의 금속 재질이 바람직하며, 이러한 구조의 제품으로는 그물망과 타공망 등을 사용할 수 있다. 이들은 시료채취구(10)의 상실홀(11)과의 정합 작업 시 방향성이 존재하지 않으므로 상실홀(11)의 크기 및 위치에 무관하게 조립 작업이 가능하게 된다. 상기 상실홀(11)의 상부 (홀더가 있는 방향을 상부라 한다)에 상기 금속부재(20)가 배치되면, 이 금속부재(20)에는 다수의 부재홀(21)이 촘촘하게 형성되어 있어서, 상실홀(11)과 부재홀(21)이 일부 겹쳐서 상호 통기되도록 구성되어 있다. Therefore, the metal member 20 is preferably a metal material having a structure having a tight gap as shown in the upper figure of Figure 3c, the product of such a structure can be used such as mesh and perforated network. Since the orientation does not exist when the matching operation with the loss hole 11 of the sample collection port 10, the assembly operation is possible regardless of the size and position of the loss hole (11). When the metal member 20 is disposed on the upper portion of the loss hole 11 (the direction in which the holder is located), the metal member 20 is formed with a plurality of member holes 21 to be densely formed. The hole 11 and the member hole 21 overlap each other and are comprised so that mutual ventilation is possible.

또한 상기 금속부재(20)는 도 3b의 상부 그림과 같이 중앙부에 부재홀(21)이 형성된 금속 플레이트(plate)를 사용할 수 있다. 이 경우에 상기 금속부재(20)의 부재홀(21)과 상기 시료채취구(10)의 상실홀(11)은 직접 관통되지 아니하는 구조로 형성된다. 여기서 상기 상실홀(11)과 부재홀(21) 개수는 서로 직접 관통되지 아니하는 한 여러 개씩 설치하여도 무방하다. In addition, the metal member 20 may use a metal plate in which the member hole 21 is formed in the center portion as shown in the upper figure of FIG. 3B. In this case, the member hole 21 of the metal member 20 and the loss hole 11 of the sample collection port 10 are formed to have no structure. Here, the number of the loss holes 11 and the member holes 21 may be provided as many as long as they do not directly penetrate each other.

상기와 같이 상실홀(11)과 부재홀(21)이 서로 엇갈리는 구조로 형성되고, 시료채취구(10)의 상실 상부에는 단차 홈이 형성됨으로써, 이를 통하여 퍼지가스의 통기성은 향상되면서도, 시료채취구의 탕구로 유입된 시료용강의 상부 (홀더가 있는 방향을 상부라 한다) 방향으로의 유입은 차단할 수 있게 된다. As described above, the loss hole 11 and the member hole 21 are formed to be staggered with each other, and a stepped groove is formed in the upper part of the loss of the sample collection port 10, thereby improving the air permeability of the purge gas, thereby collecting the sample. The inflow to the upper part of the sample molten steel flowing into the spout of the sphere (called the upper part of the holder) can be blocked.

상기 도 3c의 금속부재(20)에 형성된 부재홀(21)의 치수에 따른 용강의 상부 유입 정도를 파악하기 위하여, 금속부재(20)로서, 하나는 1mm의 구멍을, 다른 하나에는 2mm의 구멍을 가공하여 용강의 유입 정도를 비교하였다. In order to grasp the upper inflow of the molten steel according to the dimensions of the member hole 21 formed in the metal member 20 of Figure 3c, as the metal member 20, one hole of 1mm, the other hole of 2mm Was processed to compare the flow rate of molten steel.

비교 결과, 1mm의 구멍을 형성한 금속부재(20)를 통하여는 용강 유입의 정도가 미미하나, 2mm의 구멍을 형성한 금속부재(20)를 통과하는 경우에는 용강 유입의 정도가 심해 커넥터 열화 및 홀더 소손이 심하였다. 도 7은 2mm의 구멍을 형성한 금속부재(20)를 통해 유입된 용강의 정도 및 커넥터의 열화 정도를 보여주는 사진이다. 따라서 금속부재(20)에 형성되는 부재홀(21)의 크기는 약 1mm의 크기로 하는 것이 바람직하다는 것을 확인할 수 있었다. As a result, the inflow of molten steel through the metal member 20 having a hole of 1 mm is insignificant, but the penetration of the molten steel is severe when passing through the metal member 20 having a hole of 2 mm. The burnout was severe. 7 is a photograph showing the degree of deterioration of the molten steel and the connector introduced through the metal member 20 having a hole of 2mm. Therefore, it was confirmed that the size of the member hole 21 formed in the metal member 20 should be about 1 mm.

이상과 같은 구조를 취함으로써, 본 발명의 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 시스템은, 상실홀(11) 및 부재홀(21)을 통하여 퍼지가스가 자유로이 상부 및 하부로 이동할 수 있고, 특히 홀더(50) 쪽으로부터 강한 압력의 퍼지가스가 시료채취구(10)의 탕구(13) 쪽으로 직접 취입(blowing)되는 것이 가능한 구조를 가진다. 또한 본 발명은 탕구(13)를 통하여 유입되는 용강시료가 상기 상실홀(11)의 상부에 배치된 금속부재(21)의 촘촘한 부재홀(21) 또는 상실홀(11)과 엇갈리게 형성된 부재홀(21)이 구비된 금속부재(20)에 걸려 더 이상 상부를 향하여 밀고 나가지 못하고 그 사이의 단차 등에서 응고 되도록 함으로써 홀더(50) 쪽 상부에 존재하는 내장설비들을 보호할 수 있도록 하는 구조를 지니고 있다. By taking the structure as described above, the sub lance system having the probe for collecting a healthy sample of the present invention can freely move the purge gas to the upper and lower portions through the loss hole 11 and the member hole 21. The purge gas having a strong pressure from the holder 50 side can be blown directly toward the spout 13 of the sample collection port 10. In addition, according to the present invention, the molten steel sample flowing through the spout 13 is alternately formed with the densely formed member hole 21 or the loss hole 11 of the metal member 21 disposed above the loss hole 11. 21) has a structure to protect the built-in facilities existing on the upper side of the holder 50 by being caught by the metal member 20, which is no longer pushed upwards and solidified in the step between them.

한편 종래에는 서브랜스 내부로 유입되는 질소 등 퍼지가스 (purge gas)는 서브랜스가 측정을 위하여 가동되고 있는 동안에는 항시 끊임없이 취입(blowing)되도록 운용되어 왔다. 이는 서브랜스가 고온의 용강에 침지 시 서브랜스 내부의 보상도선의 온도를 낮추고, 프로브 내부에서 발생하는 고온의 연기(fume)에 의해 홀더(holder) 내 암나사부(female)에 타르(tar)가 고착되는 것을 방지하고자 하는 목적이 있었다. On the other hand, conventionally, purge gas such as nitrogen flowing into the sub lance has been operated to be constantly blowing while the sub lance is operating for measurement. This is because when the sub lance is immersed in the hot molten steel, the temperature of the compensation wire inside the sub lance is lowered, and the tar on the female thread in the holder is caused by the hot fume generated inside the probe. The purpose was to prevent sticking.

그러나 종래와 같이 이 질소 퍼지가스 (N2 purge gas)가 서브랜스의 침지 시에 항시 취입(blowing) 되도록 하면 프로브 내부의 압력이 증가되어 때로는 시료용강의 원활한 유입이 필요한 경우에도 이를 억제하는 요인으로 작용할 수 있다. However, when the N 2 purge gas is always blown during the sub lance immersion, the pressure inside the probe is increased, which is a factor to suppress this even when smooth inflow of the sample steel is necessary. Can work.

그래서 본 발명에서는 프로브 후단부에 도 2에 나타난 바와 같은 홀더홀(51)(holder hole)을 가공하였다. 또한, 서브랜스가 측정 포지션 (measuring position)에 도달하여 실제 용강시료가 유입되는 침지 정지 시에는 퍼지가스 (purge gas)의 취입을 차단하여 용강 유입을 원활하게 함으로써 용강시료의 유입성을 현저히 향상시켰다. Thus, in the present invention, the holder hole 51 (shown in FIG. 2) is machined in the rear end of the probe. In addition, when the sub lance reaches the measuring position (measuring position) and the immersion stop in which the actual molten steel sample is introduced, the flow of molten steel sample is remarkably improved by blocking the injection of purge gas to facilitate the inflow of molten steel. .

이하 본 발명에서 채택하고 있는 용강시료의 유입성 향상방법에 대하여 보다 상세하게 살펴본다.Hereinafter, a method of improving inflow of molten steel sample adopted in the present invention will be described in detail.

전로 또는 정련로의 프로브 측정 시점인 탈탄 및 환원 단계에서는 슬래그 볼륨 (slag volume)이 많고, 로 하단의 풍구(tuyere)로부터 산소(O2) 및 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 가스가 유입되어 용강의 유동이 심하다. 그래서 슬래그 층과 용강 층의 층 분리가 정확하지 않으며 슬래그와 용강이 재 혼합(mixing)되는 경우도 존재한다.In the decarburization and reduction stage, which is the measurement point of the probe of the converter or refining furnace, the slag volume is large, and oxygen (O 2 ) and nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) gas are introduced from the tuyere at the bottom of the furnace. The flow of molten steel is severe. Thus, the layer separation between the slag layer and the molten steel layer is not accurate, and there is a case where the slag and the molten steel are mixed again.

그래서 슬래그 볼륨이 많은 상기 탈탄 및 환원단계에서는 항상 시료 내 슬래그 혼입 문제가 존재한다. 이러한 슬래그 혼입 문제는 기 발명된 상실 내에 취부된 세라믹 필터(14)(ceramic filter)를 이용하여 일부 걸러질 수는 있으나, 탕구 캡(15)의 개공 시기에 따라 슬래그가 혼입되는 양이 다르기 때문에 슬래그 유입을 완전히 제어하기는 어렵다. Therefore, in the decarburization and reduction step having a high slag volume, there is always a problem of slag incorporation in the sample. The slag incorporation problem may be partially filtered by using the ceramic filter 14 installed in the previously described loss, but the slag is mixed according to the opening time of the spout cap 15. It is difficult to fully control the inflow.

슬래그의 유입은 탕구 캡(15) 재질과도 연관이 있다. 기존의 프로브에서 사용하고 있는 탕구 캡(15)은 시료 채취구에 내열 시멘트를 이용하여 강(steel) 재질의 스틸 캡과 종이(paper) 재질의 캡으로 구성되어 있다. 종이 캡은 슬래그 층을 통과 시까지 스틸(steel) 캡이 노출되지 않도록 보호하는 목적이며, 스틸(steel) 캡은 용강 유입을 지연하는 목적으로 사용된다. 그러나, 슬래그의 볼륨 및 조성, 온도 등의 변화로 항시 청정한 용강이 존재하는 서브랜스 정지 시점에서 용강이 유입되기는 어렵다. The inflow of slag is also related to the material of the tapping cap 15. The pouring cap 15 used in the existing probe is composed of a steel cap made of steel and a paper cap using heat-resistant cement at a sampling port. The paper cap is intended to protect the steel cap from being exposed until it passes through the slag layer, and the steel cap is used to delay the introduction of molten steel. However, it is difficult to inject molten steel at the time of the sub-lance stop when the molten steel is always clean due to changes in the volume, composition, and temperature of the slag.

이러한 문제를 해결하기 위해 변경된 퍼지가스 취입순서(purge gas sequence)를 이용하여, 서브랜스 침지 정지 전까지는 질소 등 퍼지가스의 압력으로 슬래그 유입을 제어하고, 침지 정지 시에는 시료 유입성을 향상시킬 수 있도록 하였다. 탕구 캡(15)이 조기에 개공이 되더라도 시료채취구(10) 내 슬래그의 정압보다 큰 질소 등 퍼지가스의 압력이 존재하면 슬래그 유입을 제어할 수 있게 된다. In order to solve this problem, the modified purge gas sequence can be used to control the inflow of slag by the pressure of purge gas such as nitrogen until the sub lance immersion stop, and to improve the sample inflow during immersion stop. It was made. Even if the spout cap 15 is opened early, the presence of a pressure of purge gas such as nitrogen larger than the static pressure of the slag in the sampling port 10 allows the slag inflow to be controlled.

도 5는 본 발명에 따른 건전시료 채취를 위하여 서브랜스의 위치변화에 따른 퍼지가스 취입 방법의 하나의 사례를 설명하기 위한 그래프이다.Figure 5 is a graph for explaining one example of the purge gas blowing method according to the position change of the sub lance for collecting the healthy sample according to the present invention.

도 5의 그래프를 참조하면, X축은 시간을 의미하고, Y축은 서브랜스의 높이 변화를 표시하고 있다. 중앙 부분의 그래프는 서브랜스의 시간 경과에 따른 위치 변화를 표현하고 있다.Referring to the graph of FIG. 5, the X axis represents time and the Y axis represents the height change of the sub lance. The graph in the center section represents the position change over time of the sublance.

먼저 전로 및 정련로 등의 1950cm 높이 이전에서 퍼지가스의 취입(blowing)이 시작되고, 동 1950cm 높이부터 서브랜스의 상부스피드 제어가 시작되어, 서브랜스는 분당 120m의 속도로 탕면을 향하여 하강하기 시작한다. 상기 서브랜스는 1172cm의 위치 (그래프상 A지점)를 지나면서 서서히 용탕의 슬래그 층으로 진입하기 시작한다.First, blowing of purge gas starts before the height of 1950cm of the converter and the refinery, etc., and the upper speed control of the sub-lance starts from the height of 1950cm, and the sub-lance begins to descend toward the water surface at a speed of 120m per minute. do. The sub lance slowly begins to enter the slag layer of the melt, passing through a position of 1172 cm (point A on the graph).

서브랜스가 용강(steel) 층에 도달하면 (그래프상 B지점) 하부 스피드제어가 시작되며, 서브랜스의 하강 속도는 분당 10m로 감소되면서 용강 하부의 측정 포지션 (MP; measuring position)까지 도달하게 된다. (그래프상 C지점)When the sub lance reaches the steel layer (point B on the graph), the lower speed control is started, and the descending speed of the sub lance is reduced to 10 m / min to reach the measuring position (MP) of the lower steel. . (C point on the graph)

서브랜스가 측정 포지션에 도달하면 시료 채취 및 측정이 진행되는 동안 서브랜스 상부로부터 하부를 향하여 진행되던 퍼지가스 취입(blowing)은 차단된다. 상기와 같이 침지 정지 시에는 퍼지가스 취입 (purge gas blowing)을 차단 함으로써 프로브 후단부(상부)의 홀더홀(51) 및 홀더(50)와 프로브의 간극에 의해 프로브 후단부의 압력이 낮아지게 되고, 이렇게 낮아진 시료채취구(10) 내부의 압력과 유입되는 철정압의 차이에 의해 용강 유입성은 현저히 향상된다. 즉, 상기와 같이 시료 채취를 위해 서브랜스 침지 정지 시간 동안 퍼지가스(purge gas)를 차단함으로써 벤츄리(venturi) 효과에 의해 용강 유입성이 향상된다. 따라서, 서브랜스의 침지 위치가 낮더라도 시료 채취성을 기존 구조 대비 현저히 향상시킬 수 있다.When the sub lance reaches the measurement position, purge gas blowing from the top to the bottom of the sub lance is interrupted during sampling and measurement. As described above, when the immersion stops, the pressure at the rear end of the probe is lowered by the gap between the holder hole 51 and the holder 50 at the rear end of the probe (upper part) and the probe by blocking the purge gas blowing. The molten steel inflow is remarkably improved by the difference between the pressure inside the sampler 10 lowered and the iron static pressure flowing therein. That is, the molten steel inflow is improved by the venturi effect by blocking the purge gas during the sub lance immersion stop time for sampling as described above. Therefore, even if the sub immersion position of the sub-lance can be significantly improved compared to the existing structure sample collection.

시료채취 및 측정이 완료되면 (그래프상 D지점), 퍼지가스 취입이 다시 재개되고 서브랜스는 상부를 향하여 올라가게 되며, 서브랜스가 초기위치에 다다르면 퍼지가스 취입은 다시 정지된다.When sampling and measurement are complete (point D on the graph), purge gas resumption resumes and the sub lance rises upwards, and once the sub lance reaches its initial position, the purge gas injection is stopped again.

하기 표 1은 질소 등 퍼지가스를 취입하는 순서 (purge gas sequence)를 변화시켜 가면서 용강 시료채취 작업을 수행한 조업 사례를 나타내고 있다. Table 1 below shows an example of an operation in which molten steel sampling was performed while changing a purge gas sequence such as nitrogen.

구 분division 서브랜스 위치Sublance location 시료 무게Sample weight 기타Etc 하강descent 정지stop 상승Increase Purge Gas SequencePurge Gas Sequence 변경 전Before change openopen openopen openopen 평균 120 g120 g on average 시료 미충전
다량 발생Sample not filled
Mass production 변경 후after change openopen closedclosed openopen 평균 260 g260 g on average --

주: 상기에서 open이란 서브랜스에 퍼지가스를 취입시키는 상태를 의미하고, close란 취입을 차단한 상태를 의미함.Note: In the above, open means a state in which purge gas is blown into the sub lance, and close means a state in which blowing is blocked.

위 실험에서는 본 발명의 시료채취구(10)를 적용하여 서브랜스 침지 정지 시에 질소 등 퍼지가스(purge gas)의 취입(blowing)을 차단하면, 시료 미충전 현상도 감소하고 용강시료의 무게가 현저히 증가함을 알 수 있다. 이는 퍼지가스가 슬래그 혼입 억제뿐만 아니라 시료용강의 유입 또한 억제해 왔다는 사실을 반증하는 것이다. 또한 질소 등 퍼지가스(purge gas)가 슬래그 유입을 억제할 수 있는 인자가 된다는 사실도 확인된다. In the above experiment, by applying the sampling port 10 of the present invention to block the blowing of purge gas (nitrogen), such as nitrogen at the sub-lance immersion stop, the unfilled phenomenon of the sample is also reduced and the weight of the molten steel sample It can be seen that the increase significantly. This is a testament to the fact that purge gas has suppressed not only slag mixing but also the inflow of sample steel. It is also confirmed that purge gas such as nitrogen is a factor that can suppress slag inflow.

도 6은 기존 프로브와 본 발명의 프로브로 각각 채취한 시료의 분석면 및 상부단면 비교 사진이다. 도 6에 나타난 바와 같이 슬래그 볼륨 (Slag volume)이 많은 조업 환경에서 기존 프로브로 채취한 시료는 시료 분석 면까지 슬래그가 혼입되어 분석이 불가능한 경우가 많았다. 그러나 본 발명의 프로브를 활용함으로써 슬래그 혼입을 제어할 뿐만 아니라 시료 건전성도 현저히 향상시킬 수 있었다. 본 발명의 프로브로 채취된 시료는 도 6에 나타난 바와 같이 분석 면뿐만 아니라 시료 상부의 단면에서도 슬래그 유입은 거의 찾아 볼 수 없다.Figure 6 is a comparison of the analysis surface and the upper cross-section of the sample taken with the existing probe and the probe of the present invention, respectively. As shown in FIG. 6, in an operating environment having a large slag volume, a sample collected by an existing probe was often impossible to analyze due to mixing of slag up to the sample analysis surface. However, by utilizing the probe of the present invention, not only the slag incorporation can be controlled, but also the sample integrity can be significantly improved. As shown in FIG. 6, the sample collected by the probe of the present invention has almost no inflow of slag in the cross section of the upper part of the sample as well as the analysis surface.

10: 시료채취구 11: 상실홀 12: 상실
13: 탕구 14: 필터 15: 탕구 캡
20: 금속부재 21: 부재홀 30: 내부지관
31: 지관홀 40: 외부지관 41: 컨넥터
50: 홀더 51: 홀더홀10: sampling port 11: loss hole 12: loss
13: Tanggu 14: Filter 15: Tanggu cap
20: metal member 21: member hole 30: internal branch pipe
31: Branch pipe 40: External branch 41: Connector
50: holder 51: holder hole

Claims (9)

로 내부에서 용융금속의 온도 등을 측정하는 센서를 구비한 프로브와, 상기 프로브가 장착되는 홀더와, 상기 홀더를 지지하고 상기 로에서 상하운동을 하는 서브랜스를 포함하여 구성되는 서브랜스 장치에 있어서,
상기 홀더에는 퍼지가스가 외부지관과 홀더 사이의 틈새를 통하여 시료채취구 내부로 유입될 수 있도록 하는 홀더홀이 구비되고;
상기 프로브의 내부지관에는, 외부지관과 내부지관의 틈새로 유입된 퍼지가스가 시료채취구 내부로 유입될 수 있도록 하는 지관홀이 구비되며;
상기 시료채취구의 상실에는, 유입된 퍼지가스가 통기될 수 있도록 하는 상실홀이 구비된 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치In a sub lance apparatus comprising a probe having a sensor for measuring the temperature of the molten metal, etc. in the furnace, a holder on which the probe is mounted, and a sub lance supporting the holder and vertical movement in the furnace ,
The holder is provided with a holder hole to allow the purge gas to flow into the sample collection port through the gap between the outer branch pipe and the holder;
The inner branch pipe of the probe is provided with a branch pipe hole through which the purge gas introduced into the gap between the outer branch pipe and the inner branch pipe can be introduced into the sample collection port;
The sub lance apparatus having a healthy sample collection probe, characterized in that the loss of the sampling port is provided with a loss hole to allow the introduced purge gas to be vented. 청구항 1에 있어서,
상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면에는 퍼지가스가 통기될 수 있는 부재홀이 상실홀보다 촘촘하게 형성된 금속부재가 접하여 설치되고, 상기 상실홀과 상기 부재홀이 일부 겹쳐서 통기되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치The method according to claim 1,
The upper and outer surfaces of the upper end of the sampling port loss is installed in contact with the metal member formed in the member hole through which the purge gas can be ventilated more densely than the loss hole, characterized in that the loss hole and the member hole is partly overlapped and ventilated Sub-Lance Device with Probe Sample 청구항 1에 있어서,
상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면에는 퍼지가스가 통기될 수 있는 부재홀이 상실홀과 직접 관통되지 아니하는 구조로 형성된 금속부재가 접하여 설치되고, 서로 엇갈리게 설치된 상기 상실홀과 부재홀 사이로 통기되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치The method according to claim 1,
On the upper outer surface of the upper portion of the sample collection port loss, a metal member formed in a structure in which a member hole through which purge gas can be vented is not directly penetrated with the loss hole is installed to be in contact with each other, and the ventilation hole is alternately installed between the loss hole and the member hole. Sub-lance apparatus provided with a probe for collecting a healthy sample, characterized in that 청구항 1에 있어서,
상기 지관홀은 시료채취구와 컨넥터 사이에 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치The method according to claim 1,
The branch pipe hole is provided with at least one between the sample collection port and the connector sub-equipment having a healthy sample collection probe, characterized in that 청구항 2에 있어서,
상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면은, 상기 금속부재와 접하는 접촉부와 비접촉부를 동시에 갖도록 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치The method according to claim 2,
The upper end outer surface of the sample collection port loss, the sub lance apparatus having a probe for collecting a healthy sample, characterized in that the step is formed so as to have a contact portion and a non-contact portion in contact with the metal member at the same time. 청구항 3에 있어서,
상기 시료채취구 상실의 상단 외측 면은, 상기 금속부재와 접하는 접촉부와 비접촉부를 동시에 갖도록 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치The method according to claim 3,
The upper end outer surface of the sample collection port loss, the sub lance apparatus having a probe for collecting a healthy sample, characterized in that the step is formed so as to have a contact portion and a non-contact portion in contact with the metal member at the same time. 청구항 2에 있어서,
상기 부재홀이 상실홀보다 촘촘하게 형성된 금속부재는, 그물망 또는 타공망인 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치The method according to claim 2,
Sub member device having a probe for collecting a healthy sample, characterized in that the metal member formed denser than the loss hole is a mesh or perforated network 서브랜스에 장착된 프로브가 하강하여 슬래그 층을 지나 용강 측정 포지션에 도달할 때까지 상기 서브랜스 내부의 퍼지가스를 프로브의 시료채취구까지 취입하는 단계와;
상기 측정 포지션에서 시료 채취 및 측정이 진행되는 동안 상기 퍼지가스의 취입을 중단하는 단계; 및
상기 시료채취 및 측정이 완료되어 서브랜스가 상승하는 시점부터 서브랜스가 로 외부로 나갈 때까지 상기 퍼지가스를 재차 취입하는 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치를 이용한 건전시료 채취방법Injecting purge gas in the sub lance to the sampling port of the probe until the probe mounted in the sub lance descends and passes through the slag layer to reach the molten steel measurement position;
Stopping the blowing of the purge gas while sampling and measuring are in progress at the measurement position; And
A healthy sample using the sub lance apparatus having a probe for collecting a healthy sample, characterized in that the purge gas is re-injected from the time when the sampling and measurement is completed and the sub lance rises to the outside of the furnace. Collection method 제8항에 있어서,
상기 프로브는 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 프로브인 것을 특징으로 하는 건전시료 채취용 프로브를 구비한 서브랜스 장치를 이용한 건전시료 채취방법9. The method of claim 8,
The method of collecting a healthy sample using a sub lance apparatus having a healthy sample collection probe, characterized in that the probe is a probe of any one of claims 1 to 7.
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