KR101357228B1 - 제철소용 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동절기에 이송관을 따라 이동되는 유체 또는 추운 지방에 설치되는 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량을 정확히 측정할 수 있는 제철소용 유량계에 관한 것이다.
본 발명은, 제철소에 구비되는 이송관에 설치되는 유량감지부와, 유량감지부의 온도를 측정하는 온도감지센서와, 유량감지부에 열에너지를 공급하는 히팅부와, 온도감지센서로부터 송신되는 온도신호가 설정 온도 이상이면 히팅부에 작동신호를 송신하는 제어부를 포함하는 제철소용 유량계를 제공한다.

Description

제철소용 유량계 {FLOW METER FOR IRONWORKS}

본 발명은 제철소용 유량계에 관한 것으로서, 특히, 동절기에 이송관을 따라 이동되는 유체 또는 추운 지방에 설치되는 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량을 정확히 측정할 수 있는 제철소용 유량계에 관한 것이다.

일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체 상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.

이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.

또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.

제선공정은 철광석으로부터 용선을 생산하는 고로에 의해 이루어지며, 코크스오븐에서 건류된 코크스와 소결원료를 소결기에 장입하고 소결공정을 행하여 고로에 장입되는 소결광을 제조한다.

코크스오븐 및 소결기에서 발생되는 가스는 화성공장으로 이송되어 유해성분이 제거된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2011-0022306호(2011년 3월 7일 공개, 발명의 명칭 : 소결 공정의 배가스를 이용한 재생방법)에 개시되어 있다.

본 발명은 동절기에 이송관을 따라 이동되는 유체 또는 추운 지방에 설치되는 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량을 정확히 측정할 수 있는 제철소용 유량계를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제철소에 구비되는 이송관에 설치되는 유량감지부; 상기 유량감지부의 온도를 측정하는 온도감지센서; 상기 유량감지부에 열에너지를 공급하는 히팅부; 및 상기 온도감지센서로부터 송신되는 온도신호가 설정 온도 이상이면 상기 히팅부에 작동신호를 송신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유량감지부는 상기 이송관에 설치되는 케이스에 설치되고, 상기 케이스와 상기 유량감지부 사이에는 상기 온도감지센서 및 상기 히팅부가 개재되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히팅부는, 상기 케이스와 상기 유량감지부 사이에 개재되는 전도부재; 및 상기 전도부재에 함침되는 와이어 모양의 열선을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도감지센서는 와이어 모양으로 형성되고 상기 전도부재에 함침되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송관은 고로에서 발생되는 고로가스를 안내하는 고로가스 이송관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송관은 코크스오븐에서 발생되는 코크스오븐 가스를 화성공장으로 안내하는 코크스오븐 가스 이송관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제철소용 유량계는 이송관의 외부 온도 변화에 따라 유량계가 결빙되는 것을 방지할 수 있으므로 동절기에 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량 또는 추운 지방에 설치되는 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량을 정확히 측정할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계의 유량감지부, 온도감지센서 및 히팅부의 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계의 유량감지부, 온도감지센서 및 히팅부의 장착구조가 도시된 절개 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 제철소용 유량계의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계의 유량감지부, 온도감지센서 및 히팅부의 장착구조가 도시된 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계는, 제철소에 구비되는 이송관(10)에 설치되는 유량감지부(50)와, 유량감지부(50)의 온도를 측정하는 온도감지센서(70)와, 유량감지부(50)에 열에너지를 공급하는 히팅부(80)와, 온도감지센서(70)로부터 송신되는 온도신호가 설정 온도 이상이면 히팅부(80)에 작동신호를 송신하는 제어부(92)를 포함한다.

제선공정 중에 고로에서 발생되는 고로가스 또는 코크스오븐에서 발생되는 코크스오븐 가스 등의 유해가스는 이송관(10)을 따라 화성공장으로 이송되어 정화된다.

이때, 이송관(10)을 따라 이동되는 가스, 즉 유체의 유량은 본 실시예에 따른 제철소의 유량계에 의해 측정된다.

제철소에 설치되는 이송관(10)은 대량의 유체를 이송하기 위해 큰 지름의 관으로 이루어지며, 대부분 옥외에 설치되고, 공장과 공장 사이를 연결하도록 설치된다.

따라서 동절기에 이송관(10)을 따라 이동되는 유체나 추운지방에 설치되는 이송관(10)을 따라 이동되는 유체는 0도 이하의 저온일 수 있으므로 유체에 포함되는 수분이 유량감지부(50)의 표면에 결빙될 수 있다.

본 실시예에 따른 제철소용 유량계는 유량감지부(50)의 온도가 설정온도 이하로 낮아지면 제어부(92)로부터 송신되는 작동신호에 따라 히팅부(80)가 작동되므로 유량감지부(50)에 열에너지를 공급할 수 있게 된다.

유량감지부(50)는 이송관(10)에 설치되는 케이스(30)에 설치되고, 케이스(30)와 유량감지부(50) 사이에는 온도감지센서(70) 및 히팅부(80)가 구비된다.

케이스(30)는 유체가 이동되는 방향과 교차되는 방향으로 이송관(10)의 외벽으로부터 돌출되게 연결되고, 케이스(30) 내부에는 와이어 모양의 유량감지부(50)가 이송관(10)을 관통하여 내부로 삽입되게 설치된다.

케이스(30)는 한 쌍의 케이스(30)가 서로 대향되도록 이송관(10)의 외벽에 설치되고, 이송관(10) 내부로 삽입되는 유량감지부(50)도 서로 대향되도록 케이스(30) 내부에 설치된다.

한 쌍의 유량감지부(50) 중에 어느 하나의 유량감지부(50)는 초음파를 송신하는 송신부이고, 다른 하나의 유량감지부(50)는 유체를 통과하여 수신되는 초음파를 수신하는 수신부이다.

이는 일반적인 초음파 유량감지부이며, 본 실시예의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 유량감지부(50)에 대한 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.

히팅부(80)는, 케이스(30)와 유량감지부(50) 사이에 구비되는 전도부재(82)와, 전도부재(82)에 함침(含浸)되는 와이어 모양의 열선(84)을 포함한다.

파이프 모양으로 형성되는 케이스(30)는 이송관(10)의 외벽으로부터 돌출되는 모양으로 설치되고, 케이스(30) 내벽에는 와이어 모양으로 이송관(10) 내부로 돌출되는 유량감지부(50)가 설치되며, 유량감지부(50)와 케이스(30) 사이에는 파이프 모양의 전도부재(82)가 개재된다.

제어부(92)로부터 작동신호가 송신되어 전원공급부(94)로부터 열선(84)에 전원이 공급되면 열선(84)에서 발생되는 열에너지가 전도부재(82)를 따라 전도되어 유량감지부(50)에 전달된다.

따라서 이송관(10)을 따라 이동하는 유체가 설정온도 이하로 낮아져도 유량감지부(50)에 결빙되는 것을 방지할 수 있게 된다.

온도감지센서(70)는 와이어 모양으로 형성되고 전도부재(82)에 함침되므로 유량감지부(50)의 온도를 정확하게 감지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 실시예의 유량계가 설치되는 이송관(10)은 고로에서 발생되는 고로가스를 안내하는 고로가스 이송관(10)을 포함한다.

고로를 가동하여 용선을 제조하는 제선공정이 진행될 때에 고로에서 발생되는 고로가스가 이송관(10)을 따라 이동하게 되고, 이때, 고로가스 이송관(10)에 설치되는 유량계에 의해 고로가스의 유량을 감지할 수 있게 된다.

또한, 이송관(10)은 코크스오븐에서 발생되는 코크스오븐 가스를 화성공장으로 안내하는 코크스오븐 가스 이송관(10)을 포함한다.

코크스오븐의 탄화실에서 발생되는 코크스오븐 가스가 이송관(10)을 따라 화성공장으로 이송될 때에 코크스오븐 가스 이송관(10)에 설치되는 유량계에 의해 탄화실에서 발생되는 코크스오븐 가스를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 제철소에는 다양한 이송관(10)이 설치되며, 제철소의 다른 설비에 설치되는 이송관(10)은 본 실시예의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 다른 실시예에 대한 구체적이 도면이나 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제철소용 유량계의 유량감지부, 온도감지센서 및 히팅부의 장착구조가 도시된 절개 사시도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 고로에서 발생되는 고로가스 또는 코크스오븐에서 발생되는 코크스오븐 가스가 이송관(10)을 따라 이동되면, 유량감지부(50)에서 송신되는 초음파에 의해 이송관(10)을 따라 이동하는 유체의 유량이 감지된다.

작업자는 유량계에 의해 감지되는 유량을 참고하여 제선공정 또는 코크스오븐의 작동을 제어하여 이상적인 공정을 진행하게 된다.

이송관(10)을 통한 유체의 이동이 진행되는 동안에는 온도감지센서(70)로부터 송신되는 온도신호가 제어부(92)에 송신되며, 제어부(92)에 저장된 설정온도와 온도신호를 비교하게 된다.

온도신호에 의해 판단되는 유량감지부(50)의 온도가 설정온도 이하로 낮아지게 되면 제어부(92)에서 작동신호를 송신하여 전원공급부(94)가 작동되므로 열선(84)에 전원을 공급하게 된다.

열선(84)에 전원이 공급되면 열선(84)에서 열에너지가 발생되고, 열선(84)으로부터 전도부재(82)를 따라 유량감지부(50)에 전달되는 열에너지에 의해 유량감지부(50)가 결빙되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서 이송관(10)의 외부 온도가 설정온도 이하로 낮아져도 유량감지부(50)가 결빙되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이로써, 동절기에 이송관(10)을 따라 이동되는 유체 또는 추운 지방에 설치되는 이송관(10)을 따라 이동되는 유체의 유량을 정확히 측정할 수 있는 제철소용 유량계를 제공할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 제철소용 유량계는 이송관의 외부 온도 변화에 따라 유량계가 결빙되는 것을 방지할 수 있으므로 동절기에 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량 또는 추운 지방에 설치되는 이송관을 따라 이동되는 유체의 유량을 정확히 측정할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 제철소용 유량계를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 제철소용 유량계가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 유량계가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 이송관 30 : 케이스
50 : 유량감지부 70 : 온도감지센서
80 : 히팅부 82 : 전도부재
84 : 열선 92 : 제어부
94 : 전원공급부

Claims (6)

1. 제철소에 구비되는 이송관에 설치되는 유량감지부;
   상기 유량감지부의 온도를 측정하는 온도감지센서;
   상기 유량감지부에 열에너지를 공급하는 히팅부; 및
   상기 온도감지센서로부터 송신되는 온도신호가 설정 온도 이상이면 상기 히팅부에 작동신호를 송신하는 제어부를 포함하고,
   상기 유량감지부는 상기 이송관에 설치되는 케이스에 설치되고, 상기 케이스와 상기 유량감지부 사이에는 상기 온도감지센서 및 상기 히팅부가 개재되는 것을 특징으로 하는 제철소용 유량계.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 히팅부는,
   상기 케이스와 상기 유량감지부 사이에 개재되는 전도부재; 및
   상기 전도부재에 함침되는 와이어 모양의 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소용 유량계.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 온도감지센서는 와이어 모양으로 형성되고 상기 전도부재에 함침되는 것을 특징으로 하는 제철소용 유량계.
   
5. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이송관은 고로에서 발생되는 고로가스를 안내하는 고로가스 이송관을 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소용 유량계.
   
6. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이송관은 코크스오븐에서 발생되는 코크스오븐 가스를 화성공장으로 안내하는 코크스오븐 가스 이송관을 포함하는 것을 특징으로 하는 제철소용 유량계.
   

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