KR101345082B1 - 고로내의 스테이브 잔존두께 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로내의 잔존하는 스테이브의 두께를 측정하기 위한 것으로 보다 상세하게는, 압력 측정을 위해 고로에 형성되는 탭홀에 자유 절곡 가능한 삽입관을 삽입하고 조작에 의해 전단에서 걸림돌기가 인출되는 몸체를 상기 삽입관에 삽입하여 잔존하는 스테이브의 두께를 측정하는 측정장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 자유 절곡 가능한 관 형상으로 내부에 통공이 형성되어 고로의 압력 측정을 위한 탭홀에 삽입되는 삽입관과, 상기 통공에 삽입 가능하고 자유 절곡 가능한 몸체와, 상기 몸체의 전단에 구비되어 몸체의 내부로 인입되거나 외부로 인출가능한 걸림돌기 및 상기 몸체의 후단에 구비되어 조작에 의해 상기 걸림돌기를 인입 및 인출되도록 하는 스크류를 포함한다.

Description

고로내의 스테이브 잔존두께 측정장치{THICKNESS GAUGE FOR STAVE OF BLAST FURNACE}

본 발명은 고로내의 잔존하는 스테이브의 두께를 측정하기 위한 것으로 보다 상세하게는, 압력 측정을 위해 고로에 형성되는 탭홀에 자유 절곡 가능한 삽입관을 삽입한 후에 조작에 의해 전단에서 걸림돌기가 인출되는 몸체를 상기 삽입관에 삽입하여 잔존하는 스테이브의 두께를 측정하는 측정장치에 관한 것이다.

고로는 장입된 철광석을 하부에서 공급되는 열풍에 의해 환원시켜 용선을 생산하는 고온고압의 반응기이다. 한편, 고로 내부에는 광석과 코크스가 채워지고 그 사이의 공극을 통해 용선과 슬래그가 적하되며 용선은 출선구를 통해 배출된다.

상기와 같은 고로는 내부가 고온고압의 상태이므로 고로의 철피를 보호하기 위해 내화물과 냉각장치 등이 설치되며, 최근에는 내구성이 우수한 동합금제의 스테이브가 이용되고 있다.

이와 관련한 선행기술로는 국내 특허공개 제2002-0051243호(2002.06.28. 공개, 고로 스테이브 설치구조)가 있다.

본 발명은 고로 내의 잔존하는 스테이브의 두께를 측정함으로서 스테이브 보수시기를 확인할 수 있어 고로의 파손을 방지하여 수명을 연장하는데 목적이 있다.

또한, 고온고압의 환경인 고로 내부로 인해 측정오차가 큰 초음파를 대신하여 기계식 측정장치를 이용하여 신뢰성을 향상하는데 목적이 있다.

특히, 압력측정을 위해 고로에 기 형성된 탭홀을 이용할 수 있고, 상기 탭홀이 구부러지게 형성된 경우에도 이용 가능한 고로 내의 스테이브 잔존두께 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

본 발명은 절곡 가능하며 고로의 압력 측정을 위한 탭홀에 삽입되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 구비되어 몸체의 전단에서 인입되거나, 인출되는 걸림돌기와, 상기 몸체의 전단에 결합되고, 측면에는 상기 걸림돌기가 인입 및 인출되는 출입공이 형성되는 헤드 및 상기 몸체의 후단에 구비되어 조작에 의해 상기 걸림돌기를 인입 및 인출되도록 하는 스크류를 포함한다.

상기 걸림돌기는 상기 몸체의 내부에 구비되어 일단은 상기 스크류에 연결되고, 타단은 상기 몸체의 전단을 연장되어 외면에 나사선이 형성되는 로드바와, 중앙에 형성되는 홀에 상기 로드바가 체결되어 상기 스크류의 회전에 따라 상기 몸체의 내부에서 전진 또는 후진되는 지지부 및 상기 지지부의 전면에 구비되는 복수의 탄성바로 구성된다.

상기 몸체는 상기 몸체의 외주면에 몸체의 전단으로부터의 길이를 확인할 수 있는 측정수단이 구비된다.

또한, 상기 몸체는 상기 몸체의 전단에 구비되어 측방향으로 초음파를 발생하는 초음파 송수신부 및 상기 몸체의 후단에 구비되어 상기 초음파 송수신부에서 검출되는 초음파를 이용하여 측정된 거리를 표시하는 표시부가 더 구비될 수 있다.

한편, 상기 측정장치는 절곡 가능하고, 내부에는 상기 몸체가 삽입될 수 있는 통공이 형성되어 상기 탭홀에 삽입되는 삽입관이 더 구비된다.

상기와 같은 과제 해결 수단에 의하여,

본 발명은 고로에 기 형성된 탭홀을 이용하여 고로 내에 잔존하는 스테이브의 두께를 측정할 수 있는 효과가 있다.

특히, 자유 절고 가능한 관형상의 삽입관과, 상기 몸체에 삽입되며 마찬가지로 자유절고 가능한 몸체로 구성되어 상기 탭홀의 형상에 상관없이 고로 내부로 삽입하여 스테이브의 잔존두께를 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고로 내의 스테이브 잔존두께 측정장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 삽입관을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 몸체를 도시한 도면.
도 4는 걸림돌기의 인입 및 인출 상태를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고로 내의 스테이브 잔존두께 측정장치를 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고로(10) 내의 스테이브(20) 잔존두께 측정장치는,

절곡 가능하며 고로(10)의 압력 측정을 위한 탭홀(321)(11)에 삽입되는 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 내부에 구비되어 몸체(100)의 전단에서 인입되거나 인출되는 걸림돌기(300)와, 상기 몸체(100)의 전단에 결합되고 측면에는 상기 걸림돌기(300)가 인입 및 인출되는 출입공(210)이 형성되는 헤드(200) 및 상기 몸체(100)의 후단에 구비되어 조작에 의해 상기 걸림돌기(300)를 인입 및 인출되도록 하는 스크류(400)를 포함한다.

상기 탭홀(321)(11)은 고로(10)의 압력측정을 위해 이미 형성되어 있는 것을 이용한다.

여기에서, 상기 탭홀(321)(11)은 고로(10)의 외면에서 내면으로 이어지되, 그 형상은 일직선형상일 수도 있으나, 본 발명에서는 중간이 구부진 형상의 탭홀(321)(11)에도 스테이브(20)의 잔존 두께를 측정할 수 있는 측정장치를 소개한다.

상기 몸체(100)는 상기 탭홀(321)(11)에 삽입되어 그 전단이 고로(10)의 내부로 진입되어 고로(10)의 내벽에 잔존하는 스테이브(20)의 두께를 측정하게 된다. 그리고 이를 위하여 상기 몸체(100)는 절곡 가능하여 상기 탭홀(321)(11)이 구부러진 곳에서는 상기 몸체(100)가 휨 변형되어 삽입이 용이하게 된다.

상기 몸체(100)는 절곡을 위하여 탄성 변형이 가능한 재질로 제작되며, 필요에 따라 상기 몸체(100)의 전부가 탄성 변형이 가능한 재질로 제작될 수 있으나, 본 발명에서는 중간 부분만 탄성 변형이 가능한 재질로 제작하여 상기 몸체(100)의 전단이 고로(10) 내부의 고열에 노출되어도 파손되지 않도록 한다.

즉, 상기 몸체(100)의 전단에 구비되는 걸림돌기(300)와 후단에 구비되는 스크류(400)의 작동성을 위해 상기 몸체(100)의 전단 부분(a)과 후단 부분(b)은 구부러지지 않은 하드타입의 관으로 제작하고, 상기 전단 부분(a)과 후단 부분(b)을 잇는 중간 부분(c)은 탄성 변형되는 재질로 제작하여 절곡 가능하게 제작하는 것이 바람직하다.

상기 몸체(100)의 외주면, 더욱 상세하게는 후단 부분(b)의 외주면에는 상기 몸체(100)의 전단으로부터의 길이를 확인할 수 있는 측정수단(600)이 구비된다.

또한, 상기 몸체(100)의 전단에는 몸체(100)의 측방향으로 초음파를 발생하는 초음파 송수신부(700)와 상기 초음파 송수신부(700)에서 검출되는 초음파를 이용하여 측정된 거리를 측정하는 표시부(800)가 그 후단에 구비될 수 있다.

그리고 절곡 가능하고 내부에는 상기 몸체(100)가 삽입될 수 있는 통공(510)이 형성되어 탭홀(321)(11)에 삽입되는 삽입관(500)이 더 구비됨으로서, 상기 탭홀(321)(11)에 몸체(100)를 삽입하기 전에 상기 삽입관(500)을 먼저 삽입한 후에 삽입관(500)의 통공(510)에 몸체(100)를 삽입하여 고온 환경으로부터 몸체(100)를 보호한다.

본 발명에서는 상기 삽입관(500)은 도 2에 도시된 바와 같이, 자바라 타입의 관으로 형성되어 자유롭게 구부러질 수 있다.

상기 걸림돌기(300)는 상기 몸체(100)의 내부에 구비되어 일단은 상기 스크류(400)에 연결되고 타단은 상기 몸체(100)의 전단으로 연장되어 외면에 나사선이 형성되는 로드바(310)와, 중앙에 형성되는 홀(321)에 상기 로드바(310)가 체결되어 상기 스크류(400)의 회전에 따라 상기 몸체(100)의 내부에서 전진 또는 후진되는 지지부(320) 및 상기 지지부(320)의 전면에 구비되는 복수의 탄성바(330)로 구성된다.

상기 로드바(310)는 절곡 가능한 몸체(100) 내부에서 원활한 작동을 위해 상기 몸체(100)와 마찬가지로 절곡 가능한 소재로 제작된다.

이와 같은 구성에 의해 상기 스크류(400)를 회전시키면 이에 연결된 로드바(310)가 회전되고, 상기 로드바(310) 중 나사선이 형성된 부위에 체결된 지지부(320)가 로드바(310)의 회전에 따라 로드바(310)를 따라서 몸체(100)의 내부에서 전진 또는 후진 이동하게 된다.

상기 지지부(320)가 전진하게 되면 상기 지지부(320)의 전면에 구비된 탄성바(330)가 상기 헤드(200)의 내측(e)에 충돌하면서 탄성변형되어 출입공(210)을 통해 몸체(100)의 외부로 인출된다.

반대로, 상기 지지부(320)가 후진하게 되면 상기 탄성바(330)가 출입공(210)으로 다시 인입되면서 그 형상이 탄성복원되면서 몸체(100)의 내부에 위치하게 된다.

상기 헤드(200)는 상기와 같이 탄성바(330)의 원활한 인입 및 인출동작을 위해 그 내측(e)면이 반원형상으로 제작되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 고로(10) 내의 스테이브(20) 잔존두께 측정장치의 작동을 설명한다.

먼저, 상기 탭홀(321)(11)에 삽입관(500)을 삽입하여 몸체(100)의 진로를 확보한다.

그리고 상기 삽입관(500)의 통공(510)에 걸림돌기(300)가 인입된 상태의 몸체(100)를 삽입한다. 이 때, 상기 탭홀(321)(11)이 구부러져 있는 곳에서 삽입관(500) 및 몸체(100)의 전단이 충돌하게 되므로 파손을 방지하기 위해 이들의 삽입은 주의를 기울여서 수행한다.

상기 몸체(100)의 삽입 동작은 다음과 같은 두 가지 경우에 따라 종료하게 된다.

첫째는, 상기 몸체(100)가 고로(10)와 스테이브(20)의 두께를 합한 길이보다 충분히 길게 제작되어 몸체(100)의 후단에 구비되는 스크류(400)를 잡고 삽입관(500)의 입구까지 최대한 밀어넣는 것이다.

둘째는, 상기 몸체(100)의 전단에 구비되어 몸체(100)의 측방향으로 초음바를 발생하는 초음파 송수신부(700)를 작동시킨 상태로 몸체(100)를 삽입하며, 상기 몸체(100)의 전단이 탭홀(321)(11)을 벗어나게 되면 상기 표시부(800)에 표시되는 측정거리가 크게 변하게 되므로 이 때 몸체(100)의 삽입 동작을 종료하게 된다.

상기와 같이 삽입관(500)에 몸체(100)를 삽입하면, 상기 스크류(400)가 정회전 되도록 조작한다. 이에 따라 상기 로드바(310) 또한 정회전되며, 상기 로드바(310)에 형성된 나사선에 의해 지지부(320)가 몸체(100)의 내부에서 전진하게 된다.

상기 몸체(100)의 전진 동작에 따라 탄성바(330)가 헤드(200)의 내측(e)에 충돌하면서 탄성변형되어 출입공(210)을 통해 몸체(100)의 전단에서 측방향으로 인출되어진다.

상기 탄성바(330)의 인출 동작이 종료되면 상기 인출된 탄성바(330)가 스테이브(20)에 접촉되어 걸릴 때 까지 몸체(100)의 후단을 잡고 천천히 당기며, 상기 측정수단(600)을 확인하여 이때의 길이를 확인한다.

상기와 같은 측정에 앞서, 스테이브(20)가 설치되기 전에 본 발명에 따른 측정장치를 이용하여 상기 고로(10)의 두께에 해당하는 길이를 우선 측정하며, 스테이브(20)를 설치한 후 위에서 측정된 길이에서 스테이브(20)가 설치되기 전의 측정값을 차감하여 스테이브(20)의 잔존두께를 계산한다.

상기 스테이브(20)의 측정이 완료되면 상기 스크류(400)를 역회전시켜서 로드바(310)에 체결된 지지부(320)를 몸체(100)의 내부에서 후진시키며, 이에 따라 출입공(210)을 통해 탄성바(330)가 인입되면서 탭홀(321)(11)로부터 상기 몸체(100)를 빼낼 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 고로(10)에 기 형성된 탭홀(321)(11)을 이용하여 스테이브(20)의 잔존두께를 확인할 수 있으므로 현재 설치되어 가동 중인 고로(10)에 별도의 장치를 부가하지 않고 스테이브(20)의 잔존두께를 확인할 수 있는 이점이 있다.

그리고 몸체(100)의 전단부에서 인입 및 인출 가능한 걸림돌기(300)가 스테이브(20)의 내측면에 걸리는 기계적인 방식을 이용함으로서 고로(10) 내의 고온고압의 환경에도 오차가 없는 효과가 있다.

본 발명의 권리는 상기한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 고로 11: 탭홀
20 : 스테이브
100 : 몸체 200 : 헤드
210 : 출입공 300 : 걸림돌기
310 : 로드바 320 : 지지부
321 : 홀 330 : 탄성바
400 : 스크류 500 : 삽입관
510 : 통공 600 : 측정수단
700 : 초음파 송수신부 800 : 표시부

Claims (5)

1. 절곡 가능하며 고로의 압력 측정을 위한 탭홀에 삽입되는 몸체;
   상기 몸체의 내부에 구비되어 몸체의 전단에서 인입되거나, 인출되는 걸림돌기;
   상기 몸체의 전단에 결합되고, 측면에는 상기 걸림돌기가 인입 및 인출되는 출입공이 형성되는 헤드; 및
   상기 몸체의 후단에 구비되어 조작에 의해 상기 걸림돌기를 인입 및 인출되도록 하는 스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 내의 스테이브 잔존두께 측정장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 걸림돌기는,
   절곡 가능하며, 상기 몸체의 내부에 구비되어 일단은 상기 스크류에 연결되고 타단은 상기 몸체의 전단을 연장되어 외면에 나사선이 형성되는 로드바;
   중앙에 형성되는 홀에 상기 로드바가 체결되어 상기 스크류의 회전에 따라 상기 몸체의 내부에서 전진 또는 후진되는 지지부; 및
   상기 지지부의 전면에 구비되는 복수의 탄성바;로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 내의 스테이브 잔존두께 측정장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체는,
   상기 몸체의 외주면에 몸체의 전단으로부터의 길이를 확인할 수 있는 측정수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 고로내의 스테이브 잔존두께 측정장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체는,
   상기 몸체의 전단에 구비되어 측방향으로 초음파를 발생하는 초음파 송수신부; 및
   상기 몸체의 후단에 구비되어 상기 초음파 송수신부에서 검출되는 초음파를 이용하여 측정된 거리를 표시하는 표시부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고로내의 스테이브 잔존두께 측정장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   절곡 가능하고, 내부에는 상기 몸체가 삽입될 수 있는 통공이 형성되어 상기 탭홀에 삽입되는 삽입관;이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고로 내의 스테이브 잔존두께 측정장치.

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