KR101353761B1 - 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치 및 방법이 제공된다. 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치는, 교류 전기로 내에 장입될 복수의 전극봉 각각에 대해 그 길이를 측정하는 길이 측정 모듈과, 측정된 복수의 전극봉 중 어느 하나의 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 경보를 출력하는 경보 출력 모듈과, 복수의 전극봉 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산하는 편차 연산 모듈을 포함하며, 경보 출력 모듈은, 연산된 길이 편차가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 경보를 출력할 수 있다.

Description

교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF MONITORING LENGTH OF ELECTRODE IN ELECTIC FURNACE}

본 발명은 전기로에서 사용되는 전극봉의 길이를 모니터링하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기로는 주원료인 고철을 장입한 후 인가된 전원에 의해 발생되는 전기 아크에 의해 고철을 용해하는 전기 용해로이다. 이러한 전기로는 인가되는 전원의 형태에 따라 교류 전기로와 직류 전기로로 구분된다.

여기서, 교류 전기로(10)의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 아크를 발생시키기 위해 3개의 전극봉(R, S, T)을 사용하게 되며, 3개의 전극봉(R, S, T) 중 어느 하나라도 그 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이보다 작은 경우 고철 용해에 악영향을 미치게 된다.

또한, 교류 전기로(10)에 장입되는 3개의 전극봉(R, S, T)의 길이에 편차(12)가 있을 경우에도 각 상에서 발생되는 임피던스값 차이로 인해 전기 아크가 불완전하게 발생되며, 이로 인해 용해 효율이 떨어지게 된다. 한편 미도시된 도면부호 13은 전극봉 홀더를 의미한다.

따라서, 3개의 전극봉(R, S, T)의 길이 및 상호간의 편차를 맞추는 작업이 필요하며, 이를 위해 종래에는 작업 개시전에 작업자가 육안으로 전극봉(R, S, T)의 길이를 확인한 후 필요한 길이만큼 전극봉을 추가하게 된다.

하지만, 상술한 종래 방식의 경우 전극봉(R, S, T)의 길이는 작업자에 의해 육안으로 확인되기 때문에 정확도가 떨어지며 작업 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 전극봉의 길이를 자동으로 정확하게 모니터링할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 교류 전기로 내에 장입될 복수의 전극봉 각각에 대해 그 길이를 측정하는 길이 측정 모듈; 상기 측정된 복수의 전극봉 중 어느 하나의 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 경보를 출력하는 경보 출력 모듈; 및 상기 복수의 전극봉 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산하는 편차 연산 모듈을 포함하며, 상기 경보 출력 모듈은, 상기 연산된 길이 편차가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 경보를 출력하는 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 길이는, 상기 복수의 전극봉 각각을 지지하는 홀더부터 하단까지의 길이일 수 있다.

삭제

본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 길이 측정 모듈에서, 교류 전기로 내에 장입될 복수의 전극봉 각각에 대해 그 길이를 측정하는 단계; 경보 출력 모듈에서, 상기 측정된 복수의 전극봉 중 어느 하나의 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 경보를 출력하는 단계; 및 편차 연산 모듈에서, 상기 복수의 전극봉 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산하는 단계를 포함하며, 상기 경보 출력 모듈은, 상기 연산된 길이 편차가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 경보를 출력하는 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 길이는, 상기 복수의 전극봉 각각을 지지하는 홀더부터 하단까지의 길이일 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 레이저 등을 사용하여 교류 전기로에 장입되는 복수개의 전극봉의 길이 또는 편차를 모니터링하여 작업자에게 알려줌으로써, 작업 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 3개의 전극봉을 포함하는 교류 전기로를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치의 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 전극봉 길이 모니터링 장치는, 교류 전기로 내에 장입될 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 각각에 대해 그 길이를 측정하는 길이 측정 모듈(210)과, 측정된 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 중 어느 하나의 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 경보를 출력하는 경보 출력 모듈(230)을 포함할 수 있다. 실시 형태에 따라서는, 전극봉 길이 모니터링 장치는 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산하는 편차 연산 모듈(220)을 더 포함할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 의한 전극봉 길이 모니터링 장치를 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 우선 3개의 전극봉(R, S, T)은 각각 홀더(13a 내지 13c)에 의해 지지되고 있다. 여기서, 길이 측정 모듈(210)은 교류 전기로 내에 장입될 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 각각에 대해 그 길이를 측정할 수 있다. 측정된 길이는 편차 연산 모듈(220)로 전달될 수 있다.

여기서, 길이 측정 모듈(210)은 예컨대 레이저 장치가 사용될 수 있다. 레이저 장치는 레이저를 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 각각에 주사하는 발광부와 발광부에 의해 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 각각에 주사된 레이저를 수광하는 수광부로 이루어지며, 이러한 레이저 장치는 레이저를 주사한 후 레이저가 주사된 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)까지의 거리를 산출하고, 이 산출된 거리를 편차 연산 모듈(220)로 전달할 수 있다.

도 2에서는 제3 전극봉(T)에 대해 예시적인 거리 측정 원리를 도시하고 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 장치(210)는 홀더(13c)가 위치한 평면에 위치하며, 제3 전극봉(T)의 홀더까지의 거리(L1)와 제3 전극봉(T)의 말단부까지의 거리(L2)를 측정할 수 있다. 이후 레이저 장치(210)는 하기의 수학식 1에 따라 제3 전극봉(T)의 길이(L3)를 측정할 수 있다.

[수학식 1]

상술한 길이 측정 모듈(210)은 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)의 각각의 길이를 측정한 후, 측정한 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)의 각각의 길이를 편차 연산 모듈(220)로 전달할 수 있다.

실시 형태에 따라서는, 길이 측정 모듈(210)로 이미지 처리 장치에 의한 이미지 처리 기법이 사용될 수 있다.

이 경우, 이미지 처리 장치는, 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)을 포함하는 영상을 획득한 후, 획득된 영상에 대해 에지를 검출할 수 있다. 이때 검출된 에지에 의해 홀더(13a 내지 13c)와 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)의 말단부를 판단할 수 있으며, 이후 홀더(13a 내지 13c)부터 말단부까지의 거리를 연산할 수 있다. 상술한 에지 검출의 알고리즘은 공지의 알고리즘으로 발명의 간명화를 위해 상세한 설명은 생략한다.

다음, 편차 연산 모듈(220)은 편차 연산 모듈(220)은 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)의 길이 중 어느 하나가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 이를 경보 출력 모듈(230)로 전달할 수 있으며, 이후 경보 출력 모듈(230)은 편차 연산 모듈(220)의 제어에 따라 음향 시각적인 방법으로 경보를 출력할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 편차 연산 모듈(220)은 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산할 수 있다. 도 2에서는 제2 전극봉(S)이 최대 길이를 가진 것으로 도시되어 있으며, 이에 따라 제2 전극봉(S)의 길이를 중심으로 제2 전극봉(S)의 길이와 제1 전극봉(R)의 길이와의 제1 편차 그리고 제2 전극봉(S)의 길이와 제3 전극봉(T)의 길이와의 제2 편차를 연산할 수 있다.

이후 편차 연산 모듈(220)은 제1 편차 또는 제2 편차 중 어느 하나가 미리 설정된 기준값 이상이 경우 이를 경보 출력 모듈(230)로 전달할 수 있다.

이후 경보 출력 모듈(230)은 편차 연산 모듈(220)의 제어에 따라 음향 시각적인 방법으로 경보를 출력할 수 있다. 상술한 경보에 의해 작업자는 해당 전극봉을 교체하거나 기존 전극봉에 추가로 전극봉을 설치할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 레이저 등을 사용하여 교류 전기로에 장입되는 복수개의 전극봉의 길이 또는 편차를 모니터링하여 작업자에게 알려줌으로써, 작업 효율을 증가시킬 수 있다.

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 방법을 설명하는 흐름도이다. 발명의 간명화를 위해 도 2와 관련하여 설명된 사항과 중복되는 설명은 생략한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 방법을 설명한다.

우선, 길이 측정 모듈(210)은 교류 전기로 내에 장입될 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 각각에 대해 그 길이를 측정할 수 있다(S301). 측정된 길이는 편차 연산 모듈(220)로 전달될 수 있다. 길이 측정 모듈(210)은 레이저 장치나 이미지 처리 장치에 의한 이미지 처리 기법에 의해 구현될 수 있음은 상술한 바와 같다.

다음, 편차 연산 모듈(220)은 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T)의 길이 중 어느 하나가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 이를 경보 출력 모듈(230)로 전달할 수 있으며, 이후 경보 출력 모듈(230)은 편차 연산 모듈(220)의 제어에 따라 경보를 음향 시각적인 방법으로 경보를 출력할 수 있다(S302).

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 편차 연산 모듈(220)은 제1 내지 제3 전극봉(R, S, T) 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산할 수 있다. 도 2에서는 제2 전극봉(S)이 최대 길이를 가진 것으로 도시되어 있으며, 이에 따라 제2 전극봉(S)의 길이를 중심으로 제2 전극봉(S)의 길이와 제1 전극봉(R)의 길이와의 제1 편차 그리고 제2 전극봉(S)의 길이와 제3 전극봉(T)의 길이와의 제2 편차를 연산할 수 있다.

이후 편차 연산 모듈(220)은 제1 편차 또는 제2 편차 중 어느 하나가 미리 설정된 기준값 이상이 경우 이를 경보 출력 모듈(230)로 전달할 수 있다.

이후 경보 출력 모듈(230)은 편차 연산 모듈(220)의 제어에 따라 경보를 음향 시각적인 방법으로 경보를 출력할 수 있다. 상술한 경보에 의해 작업자는 해당 전극봉을 교체하거나 기존 전극봉에 추가로 전극봉을 설치할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 레이저 등을 사용하여 교류 전기로에 장입되는 복수개의 전극봉의 길이 또는 편차를 모니터링하여 작업자에게 알려줌으로써, 작업 효율을 증가시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10: 교류 전기로 12: 길이 편차
13a, 13b, 13c: 홀더 210: 길이 측정 모듈
220: 편차 연산 모듈 230: 경보 출력 모듈
R, S, T: 전극봉

Claims (6)

1. 교류 전기로 내에 장입될 복수의 전극봉 각각에 대해 그 길이를 측정하는 길이 측정 모듈;
   상기 측정된 복수의 전극봉 중 어느 하나의 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 경보를 출력하는 경보 출력 모듈; 및
   상기 복수의 전극봉 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산하는 편차 연산 모듈을 포함하며,
   상기 경보 출력 모듈은, 상기 연산된 길이 편차가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 경보를 출력하는 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 길이는,
   상기 복수의 전극봉 각각을 지지하는 홀더부터 하단까지의 길이인 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 장치.
   
3. 삭제
4. 길이 측정 모듈에서, 교류 전기로 내에 장입될 복수의 전극봉 각각에 대해 그 길이를 측정하는 단계;
   경보 출력 모듈에서, 상기 측정된 복수의 전극봉 중 어느 하나의 길이가 한 주기의 아킹 작업을 수행하는데 필요한 길이 미만인 경우 경보를 출력하는 단계; 및
   편차 연산 모듈에서, 상기 복수의 전극봉 중 최대 길이를 가진 전극봉을 중심으로, 나머지 전극봉과의 길이 편차를 연산하는 단계를 포함하며,
   상기 경보 출력 모듈은, 상기 연산된 길이 편차가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 경보를 출력하는 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 길이는,
   상기 복수의 전극봉 각각을 지지하는 홀더부터 하단까지의 길이인 교류 전기로의 전극봉 길이 모니터링 방법.
   
6. 삭제

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