KR101359231B1 - Apparatus for measuring stave's thickness of furnace and method of measuring stave's thickness using the same - Google Patents
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Abstract
스테이브의 두께 측정을 위한 용철제조로의 구조 변경 없이 스테이브의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치가 개시된다.Disclosed is a stave thickness measuring apparatus for manufacturing molten iron that can more accurately measure the thickness of a stave without changing the structure of the molten iron for measuring the thickness of the stave.
상기한 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치는 용철제조로의 스테이브에 구비되는 냉각수 유로에 삽입되어 냉각수 유로의 형상에 따라 굴곡되는 연장부재를 구비하며 스테이브로 초음파를 송출하여 반사되는 초음파를 수신하는 센싱부, 및 상기 센싱부와 연결되며 센싱부로부터 송출되는 초음파의 송수신 시간에 대한 신호에 따라 상기 스테이브에 구비되는 냉각수 유로의 내측면으로부터의 스테이브 두께를 연산하여 표시하는 본체를 포함한다.The apparatus for measuring the thickness of the stave of the molten iron manufacturing furnace includes an extension member inserted into the cooling water flow path provided in the stave of the molten iron manufacturing furnace and curved according to the shape of the cooling water flow path, and receives ultrasonic waves reflected by sending ultrasonic waves to the stave. And a main body connected to the sensing unit and calculating and displaying the thickness of the stave from the inner surface of the cooling water flow path provided in the stave according to a signal for the transmission / reception time of the ultrasonic wave transmitted from the sensing unit. .
이러한 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치에 의하면, 절곡가능하게 구비되는 연장부재와 냉각수 통로의 내부면 형상에 대응되도록 형성되는 송수신기의 끝단부를 통해 송수신기와 스테이브의 냉각수 통로를 밀착 접촉시킬 수 있으므로 스테이브의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.According to the apparatus for measuring the thickness of the stave in the molten iron manufacturing apparatus, the transceiver and the coolant passage of the stave may be brought into close contact with each other through the bent extension member and the end of the transceiver formed to correspond to the inner surface of the coolant passage. The thickness of the stave can be measured more precisely.
용철제조로, 스테이브, 마모, 냉각수 유로 Molten iron furnace, stave, wear, coolant flow path
Description
본 발명은 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용철제조로에 구비되는 스테이브의 마모 정도를 검출하기 위한 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the thickness of a stave in a molten iron manufacturing apparatus, and more particularly, to an apparatus and a method for measuring the thickness of a stave in a molten iron manufacturing apparatus for detecting a wear level of a stave provided in the molten iron manufacturing furnace. will be.
제철산업에서 로는 노정에서 장입된 철광석을 하부에서 공급되는 열풍에 의해 환원시켜 용선을 생산하는 고온고압의 반응기이다. 한편, 로 내부에는 광석과 코크스로 가득 채워져 있고, 이 코크스 사이의 공극을 통해 용선과 슬래그가 적하되며, 용선은 출선구를 통해 노외로 배출된다.In the steel industry, a furnace is a high-temperature, high-pressure reactor that produces molten iron by reducing the iron ore charged from the top of the furnace by hot air supplied from the bottom. On the other hand, the furnace is filled with ore and coke, and the molten iron and slag are dripped through the air gap between the coke, and the molten iron is discharged out of the furnace through the exit port.
한편, 로(예를 들어 고로) 내부는 고열이 발생되어 높은 온도를 유지하고 있으며, 이로부터 도 1에 도시된 로(10)의 철피(30)를 보호하기 위하여 내화물(40,50)과 냉각기구 등이 설치된다.On the other hand, the inside of the furnace (for example, blast furnace) maintains a high temperature due to the generation of high heat, from which the refractory (40, 50) and cooling to protect the
또한, 최근에는 로(10)의 냉각방법에 있어서 부피도 적게 차지하고 내구성도 높은 것으로 평가된 동합금재의 스테이브(20)가 점차 널리 적용되고 있다.In recent years, in the cooling method of the
그러나, 로(10)의 조업과정에서 광석과 로(10)의 내벽이 마찰하여 내화물(40)을 마모시키게 되고, 더욱 심하게는 스테이브(20)를 보호하는 내화물(40)을 모두 마모시키고 냉각기능을 담당하는 스테이브(20)까지 마모가 진행된다.However, in operation of the
이와 같이 마모가 계속적으로 진행되면 스테이브(10) 내부에 구비되는 냉각수 통로(22)가 누설되는 스테이브(20)의 파손이 발생된다.As the wear progresses in this manner, breakage of the
그런데, 종래에는 스테이브(20)의 잔존두께를 직접 측정할 수 없어 스테이브(20)가 마모되어 냉각수 통로(22)가 파손될 때까지 마모의 정도를 알 수 없는 문제점이 있었다.However, in the related art, the remaining thickness of the
본 발명은 스테이브의 두께 측정을 위한 용철제조로의 구조 변경 없이 스테이브의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring the thickness of a stave in molten iron, which can more accurately measure the thickness of the stave without changing the structure of the molten iron for measuring the thickness of the stave.
본 발명에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치는 용철제조로의 스테이브에 구비되는 냉각수 유로에 삽입되어 냉각수 유로의 형상에 따라 굴곡되는 연장부재를 구비하며 스테이브로 초음파를 송출하여 반사되는 초음파를 수신하는 센싱부, 및 상기 센싱부와 연결되며 센싱부로부터 송출되는 초음파의 송수신 시간에 대한 신호에 따라 상기 스테이브에 구비되는 냉각수 유로의 내측면으로부터의 스테이브 두께를 연산하여 표시하는 본체를 포함한다.The apparatus for measuring the thickness of a stave in a molten iron manufacturing furnace according to the present invention includes an extension member inserted into a cooling water flow path provided in the stave of the molten iron manufacturing furnace and bent according to the shape of the cooling water flow path, and ultrasonic waves are reflected by sending ultrasonic waves to the stave. And a sensing unit for receiving and a main body connected with the sensing unit to calculate and display the thickness of the stave from the inner surface of the cooling water flow path provided in the stave according to a signal for the transmission / reception time of the ultrasonic wave transmitted from the sensing unit. Include.
상기 센싱부는 스테이브에 구비되는 냉각수 유로에 삽입되며 초음파를 송수신하는 송수신기와, 상기 송수신기로부터 연장되도록 구비되는 상기 연장부재를 포함할 수 있다.The sensing unit may include a transceiver inserted into the coolant flow path provided in the stave and transmitting and receiving the ultrasonic wave, and the extension member provided to extend from the transceiver.
상기 송수신기는 끝단부가 상기 냉각수 유로에 밀착되어 접촉될 수 있도록 냉각수 유로의 내측면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.The transceiver may be formed in a shape corresponding to the inner surface shape of the cooling water flow path so that the end portion is in close contact with the cooling water flow path.
상기 송수신기는 초음파를 스테이브로 송출하는 초음파 송출부재와, 상기 초음파 송출부재로부터 송출되어 스테이브로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하는 초음파 수신부재를 구비할 수 있다.The transceiver may include an ultrasonic wave transmitting member for transmitting ultrasonic waves to a stave, and an ultrasonic wave receiving member receiving ultrasonic waves emitted from the ultrasonic wave transmitting member and reflected from the stave.
상기 연장부재는 상기 용철제조로의 외부로부터 상기 냉각수 통로까지의 거리에 따라 신축 가능하도록 주름관으로 이루어질 수 있다.The extension member may be formed of a corrugated pipe to be stretchable according to the distance from the outside of the molten iron manufacturing furnace to the cooling water passage.
상기 스테이브는 상기 용철제조로의 외부면을 형성하는 철피의 내측에 배치되도록 상기 용철제조로에 구비될 수 있다.The stave may be provided in the molten iron manufacturing furnace to be disposed inside the iron shell forming the outer surface of the molten iron manufacturing furnace.
본 발명에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 방법은 센싱부를 용철제조로의 스테이브에 구비되는 냉각수 통로로 삽입하여 용철제조로의 중심측을 향하여 상기 센싱부를 냉각수 통로에 접촉시키는 단계, 및 상기 센싱부에 송수신되는 초음파를 통해 스테이브의 두께를 측정하는 단계를 포함한다.The method for measuring the thickness of a stave in a molten iron manufacturing furnace according to the present invention includes inserting a sensing unit into a coolant passage provided in a stave of a molten iron manufacturing furnace to contact the sensing unit with the cooling water passage toward the center side of the molten iron manufacturing furnace. And measuring the thickness of the stave through ultrasonic waves transmitted and received by the sensing unit.
본 발명에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 방법은 상기 센싱부를 냉각수 통로에 접촉시키는 단계 전에, 상기 스테이브의 냉각수 통로로 유입되는 냉각수의 유입을 차단하고, 냉각수 통로에 연결되는 냉각관을 분리시키는 단계, 및 냉각수 통로의 내측면에 접촉되는 상기 센싱부의 끝단부에 접촉매질을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method for measuring the thickness of a stave in a molten iron manufacturing furnace according to the present invention, before the step of contacting the sensing unit with the cooling water passage, the cooling water flowing into the cooling water passage of the stave is blocked, and the cooling tube connected to the cooling water passage is separated. And applying a contact medium to an end portion of the sensing unit which is in contact with the inner surface of the cooling water passage.
상기 스테이브의 두께를 측정하는 단계는 상기 센싱부에 구비되는 송수신기를 통해 스테이브의 내부로 입사되어 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하여 상기 냉각수 통로의 내측면으로부터의 상기 스테이브 두께를 측정할 수 있다.The measuring of the thickness of the stave may measure the thickness of the stave from the inner surface of the coolant passage by receiving ultrasonic waves that are incident and reflected back into the stave through a transceiver provided in the sensing unit. have.
상기 스테이브의 두께를 측정하는 단계는 상기 송수신기에 구비되는 초음파 송출부재로부터 송출되어 반사되어 되돌아오는 초음파를 상기 송수신기에 구비되는 초음파 수신부재를 통해 수신하여 초음파의 송수신된 시간차에 의해 스테이브의 두께를 측정할 수 있다.Measuring the thickness of the stave is the thickness of the stave by receiving the ultrasonic wave transmitted and reflected from the ultrasonic transmitting member provided in the transceiver through the ultrasonic receiving member provided in the transceiver through the time difference of the ultrasonic wave Can be measured.
본 발명에 따르면, 절곡 가능하게 구비되는 연장부재와, 냉각수 통로의 내부면 형상에 대응되도록 형성되는 송수신기의 끝단부를 통해 송수신기와 스테이브의 냉각수 통로를 밀착 접촉시킬 수 있으므로 스테이브의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the thickness of the stave is more precise because the bending member can be brought into close contact with the transceiver and the cooling water passage of the stave through an end portion of the transceiver formed to correspond to the inner surface shape of the cooling water passage. There is an effect that can be measured.
또한, 냉각수 유로를 통해 용철제조로의 스테이브의 두께를 측정할 수 있으므로 용철제조로의 운전 중에도 스테이브의 두께를 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the thickness of the stave in the molten iron manufacturing furnace can be measured through the cooling water flow path, the thickness of the stave can be measured even during operation in the molten iron manufacturing furnace.
그리고, 센싱부를 용철제조로의 스테이브에 구비되는 냉각수 통로로 삽입하여 용철제조의 중심측을 향하여 상기 센싱부를 냉각수 통로에 접촉시키는 단계를 통해 초음파를 송수신하는 센싱부를 용철제조로의 스테이브에 구비되는 냉각수 유로에 밀착 접촉시켜 초음파를 통해 스테이브의 두께를 측정할 수 있으므로 스테이브의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.Then, the sensing unit is inserted into the cooling water passage provided in the stave of the molten iron manufacturing furnace, and the sensing unit is provided on the stave of the molten iron manufacturing system to transmit and receive ultrasonic waves through the step of contacting the sensing unit to the cooling water passage toward the center side of the molten iron manufacturing. Since the thickness of the stave may be measured by ultrasonic contact with the cooling water flow path, the thickness of the stave may be more precisely measured.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a device for measuring stave thickness in a molten iron manufacturing furnace according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이고, 도 4는 도 3의 'A'부를 상부측에서 바라본 확대도이다.Figure 2 is a block diagram showing a device for measuring the thickness of the molten iron in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 3 illustrates the operation of the device for measuring the thickness of the steel in the molten iron in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of the 'A' part of FIG. 3 as viewed from the upper side.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치(100, 이 하 '두께 측정 장치'라고 함)는 일예로서, 센싱부(120), 본체(140)를 포함한다.2 to 4, the stave thickness measuring apparatus 100 (hereinafter, referred to as a “thickness measuring apparatus”) of a molten iron manufacturing apparatus includes a
센싱부(120)는 스테이브(20)에 구비되는 냉각수 유로(22)로 유입 가능하게 구성되며, 스테이브(20)로 초음파를 송출하여 반사되는 초음파를 수신한다.The
한편, 센싱부(120)는 송수신기(122)와, 연장부재(124)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the
송수신기(122)는 스테이브(20)에 구비되는 냉각수 유로(22)에 삽입되며 초음파를 송수신한다. 한편, 송수신기(122)의 끝단부(122a)는 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)에 밀착되어 접촉될 수 있도록 냉각수 통로(22)의 내부면 형상에 대응되는 형상으로 형성된다.The
즉, 송수신기(122)의 끝단부(122a)는 도 4에 도시된 바와 같이 냉각수 유로(22)의 내부면 형상에 대응되도록 라운드지게 형성되어 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)에 밀착되도록 접촉된다.That is, the
여기서, 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 용철제조로(10)의 내부측으로 인접하게 배치되는 냉각수 유로(22)의 내부면을 말하며, 이에 따라 용철제조로(10)의 철피(30)에 가까운 냉각수 통로(22)의 내부면은 냉각수 통로(22)의 외측면(22b)라 한다.Here, the
한편, 송수신기(122)가 초음파를 송수신하기 위해 냉각수 유로(22)에 접촉되는 경우 송수신기(122)의 끝단부(122a)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 접촉매질(102)이 도포될 수 있다.On the other hand, when the
즉, 접촉매질(102)이 도포되지 않은 경우 송수신기(122)로 송출된 초음파는 스테이브(20) 내부로 전달되지 못하고 대부분이 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)에 서 반사된다.That is, when the
다시 말해, 접촉매질(102)은 송수신기(122)와 스테이브(20)의 냉각수 유로(22)의 내부면 사이의 공기를 제거하고, 송수신기(122)와 스테이브(20)의 음향임피던스를 조화시키고, 송수신기(122)와 스테이브(20) 사이를 채워 표면을 균일하게 하는 역할을 수행한다.In other words, the
또한, 송수신기(122)는 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파를 스테이브(20)로 송출하는 초음파 송출부재(122b)와, 초음파 송출부재(122b)로부터 송출되어 스테이브(20)로부터 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 초음파 수신부재(122c)를 구비할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 4, the
즉, 초음파 송출부재(122b)는 초음파를 스테이브(20)를 향하여 송출하고, 초음파 송출부재(122b)로부터 송출된 초음파는 접촉매질(102)를 통과하여 스테이브(20) 내측면(22a)을 통해 스테이브(20)의 내부로 입사된다.That is, the ultrasonic
이후 입사된 초음파는 스테이브(20)의 내부면(20a)에 반사되어 송수신기(122) 측으로 진행된다. 이후 스테이브(20)의 내부면(20a)에 반사되어 송수신기(122) 측으로 진행하는 초음파는 초음파 수신부재(122c)에 의해 수신된다.Thereafter, the incident ultrasonic waves are reflected on the
이와 같이, 초음파 송출부재(122b)로부터 송출된 초음파가 스테이브(20) 내부로 입사된 후 스테이브(20)의 내부면(20a)에 의해 반사되어 되돌아온 초음파를 초음파 수신부재(122c)가 수신하는데 걸린 시간을 통해 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)으로부터의 스테이브(20) 잔존 두께를 측정할 수 있다.In this way, the ultrasonic
또한, 초음파 송출부재(122b)와 초음파 수신부재(122c)는 압전소자(피에조전 기소자라고도 함)로 이루어질 수 있다. 그리고, 초음파 송출부재(122b)와 초음파 수신부재(122c)는 압전소자 중 티탄산바륨 등의 압전세라믹스 또는 공진자일 수 있다.In addition, the ultrasonic transmitting
한편, 송수신기(122)에는 초음파 송출부재(122b)와 초음파 수신부재(122c)를 구비하고 있어, 잡음신호, 즉 노이즈 신호가 초음파 수신부재(122c)에 수신되는 것이 감소될 수 있으며, 송수신기(122)를 통해 초음파를 발생하여 수신하는 경우 초기에 발생될 수 있는 펄스신호의 중첩현상을 감소시킬 수 있다.On the other hand, the
이에 따라 스테이브(20)의 두께가 얇더라도 잡음신호 및 펄스신호의 중첩현상을 감소시킬 수 있으므로, 스테이브(20)의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.Accordingly, even if the thickness of the
연장부재(124)는 송수신기(122)로부터 연장되도록 구비되며, 냉각수 유로(22)의 형상에 따라 굴곡 가능하게 형성될 수 있다. 즉, 송수신기(122)는 연장부재(124)의 일단부에 구비되며, 연장부재(124)에 의해 스테이브(20)의 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)에 접촉될 수 있다.The
또한, 연장부재(124)는 냉각수 유로(22)로 유출입되는 냉각수의 유출입 경로를 제공하는 유입구(24) 또는 유출구(미도시)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 또한 연장부재(124)는 유입구(24) 또는 유출구로부터 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)까지의 길이보다 길게 형성될 수 있다.In addition, the
그리고, 연장부재(124)는 유입구(24) 또는 유출구로부터 연장되는 냉각수 유로(22)의 형상에 관계없이 송수신기(122)가 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)에 접촉 될 수 있도록 굴곡 가능하게 형성될 수 있다.In addition, the
즉, 유입구(24) 또는 유출구로부터 연장되는 냉각수 유로(22)의 형상이 곡관(곡률을 가진 관)인 경우 송수신기(122)가 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)에 접촉되도록 연장부재(124)는 절곡된다.That is, when the shape of the
또한, 연장부재(124)는 유입구(24) 또는 유출구로부터 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)까지의 거리에 따라 신축 가능하도록 구성될 수 있다.In addition, the
즉, 연장부재(124)는 주름관('자바라관'이라고도 함)으로 이루어져 냉각수 통로(22)의 형상 및 길이에 관계없이 송수신기(122)가 냉각수 유로(22)의 내측면에 접촉될 수 있도록 절곡 또는/및 신축될 수 있다.That is, the
한편, 연장부재(124)의 타단부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(140)와 연결부재(130)를 통해 연결될 수 있도록 연결부재(130)가 연결되는 연결구(126)를 구비할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the other end of the
즉, 송수신기(122)로부터 초음파의 송수신에 관한 대한 신호를 본체(140)로 전송하기 위하여 연장부재(124)에는 연결부재(130)에 연결되는 연결구(126)를 구비할 수 있다. 한편, 연결구(126)는 측정자가 연장부재(124)를 파지하기 위해 연장부재(124)에 구비되는 손잡이부에 구비될 수 있다.That is, the
본체(140)는 센싱부(120)와 연결되며, 센싱부(120)로부터 송출되는 초음파의 송수신에 대한 신호에 따라 스테이브(20)의 두께를 연산하여 표시한다.The
이를 위해, 본체(140)에는 연결부재(130)와의 연결을 위한 접속구(142)를 구비할 수 있다. 즉, 연결부재(130)의 일단은 연장부재(124)의 연결구(126)에 연결되 고 연결부재(130)의 타단은 본체(140)의 접속구(142)에 연결되어 센싱부(120)로부터 초음파에 대한 신호를 수신한다.To this end, the
한편, 본체(140)는 수신된 초음파의 송수신에 대한 신호를 통해 스테이브(20)의 두께를 연산하는 연산부(미도시)를 구비할 수 있다. 그리고, 본체(140)는 연산부에 의해 송수신에 대한 신호로부터 초음파의 송수신 시간을 연산하고, 이를 토대로 연산된 스테이브(20)의 두께에 대한 정보를 표시하는 디스플레이부(144)를 구비할 수 있다.On the other hand, the
이에 따라, 측정자는 스테이브(20)의 두께에 대한 정보를 디스플레이부(144)를 통해 용이하게 확인할 수 있다.Accordingly, the measurer can easily check the information on the thickness of the stave 20 through the
한편, 본체(140)에는 센싱부(120)의 송수신기(122)를 조작하기 위한 조작패널(146)를 구비할 수 있다. 즉, 측정자는 조작패널(146)을 통해 송수신기(122)의 작동을 조정할 수 있다.On the other hand, the
그리고, 본체(140)는 측정자가 용이하게 휴대할 수 있도록 휴대 가능한 크기를 가질 수 있다.In addition, the
상기한 바와 같이, 초음파를 송수신하는 센싱부(120)를 용철제조로(10)의 스테이브(20)에 구비되는 냉각수 유로(22)에 밀착 접촉시켜 초음파를 통해 냉각수 유로(22)의 내측면(22a)으로부터의 스테이브(20) 잔존 두께를 측정할 수 있으므로, 스테이브(20)의 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.As described above, the
또한, 냉각수 유로(22)를 통해 용철제조로(10)의 스테이브(20)의 두께를 측정할 수 있으므로, 용철제조로(10)의 구동 중에도 스테이브의 두께를 측정할 수 있 다.In addition, since the thickness of the stave 20 of the molten
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 한편, 상기한 설명에서 설명된 구성에 대한 도면부호는 상기에서 사용한 도면부호를 사용하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for measuring stave thickness in a molten iron manufacturing furnace according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Meanwhile, reference numerals for the components described in the above description will be described using reference numerals used above.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flow chart showing a stave thickness measurement method of the molten iron manufacturing furnace according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 먼저 용철제조로(10)의 스테이브(20) 두께를 측정하기 위하여 스테이브(20)의 냉각수 통로(22)로 유입되는 냉각수의 유입을 차단하고, 냉각수 통로(22)에 연결되는 냉각관(미도시)을 분리시킨다(S110).Referring to FIG. 5, first, in order to measure the thickness of the stave 20 of the molten
보다 자세하게 살펴보면, 스테이브(20)의 냉각수 통로(22)로 유출입되는 냉각수의 공급을 차단한다. 이후, 스테이브(20)의 냉각수 통로(22)에 연결되는 냉각관을 용철제조로(10)의 유입구(24)(유출구일 수도 있음)로부터 분리한다.Looking in more detail, the supply of the coolant flowing in and out of the
이후, 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)에 접촉되는 센싱부(120)의 끝단부에 접촉매질(102)을 도포한다(S120). 즉, 센싱부(120)에 구비되는 송수신기(122)의 끝단부(122a)에 송수신기(122)로부터 송출되는 초음파가 스테이브(20)의 내부로 입사될 수 있도록 접촉매질(102)을 도포한다.Then, the
접촉매질(102)은 송수신기(122)와 스테이브(20)의 냉각수 유로(22)의 내부면 사이의 공기를 제거하고, 송수신기(122)와 스테이브(20)의 음향임피던스를 조화시키고, 송수신기(122)와 스테이브(20) 사이를 채워 표면을 균일하게 한다.The
이에 따라 송수신기(122)로부터 송출된 초음파는 안정적으로 스테이브(20)의 내부로 입사될 수 있는 것이다.Accordingly, the ultrasonic wave transmitted from the
접촉매질(102)의 도포가 완료되면, 측정자는 센싱부(120)를 용철제조로(10)의 스테이브(20)에 구비되는 냉각수 통로(22)로 삽입하여 용철제조로(10)의 중심측을 향하여 센싱부(120)를 냉각수 통로(22)에 접촉시킨다(S130).When the application of the
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 측정자는 센싱부(120)를 스테이브(20)에 구비되는 냉각수 통로(22)에 연통되는 유입구(24)로 삽입한다.In more detail, the measurer inserts the
즉, 센싱부(120)의 송수신기(122)가 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)에 접촉할 때까지 센싱부(120)를 삽입한다.That is, the
이때, 센싱부(120)의 연장부재(124)는 굴곡 가능하게 형성될 수 있으므로, 유입구(24)로부터 냉각수 통로(22)까지의 형상이 곡관인 경우에도 센싱부(120)의 송수신기(122)가 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)에 접촉할 수 있다.In this case, since the
그리고, 송수신기(122)의 끝단부(122a)가 라운드지게 형성되므로, 송수신기(122)는 냉각수 통로(22)에 밀착되어 접촉될 수 있다.In addition, since the
이후, 센싱부(120)를 통해 스테이브(20)의 두께를 측정한다(S140). 즉, 송수신기(122)를 통해 초음파를 송수신하여 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)으로부터의 스테이브(20)의 잔존 두께를 측정한다.Thereafter, the thickness of the stave 20 is measured through the sensing unit 120 (S140). That is, the ultrasonic wave is transmitted and received through the
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 먼저 송수신기(122)의 초음파 송출부재(122b)로부터 초음파가 송출된다. 송출된 초음파는 접촉매질(102)을 매개로 스테이브(20)에 구비되는 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)을 통해 스테이브(20)로 입사된다. Looking at this in more detail, the ultrasonic wave is first sent from the ultrasonic transmitting
스테이브(20)로 입사된 초음파는 스테이브(20)의 내부면(20a)에 반사되어 송수신기(122) 측으로 진행된다. 이후 스테이브(20)의 내부면(20a)에 반사되어 진행되는 초음파는 송수신기(122)의 초음파 수신부재(122c)에 수신된다.The ultrasonic wave incident on the stave 20 is reflected by the
이후 초음파의 송수신에 대한 정보는 본체(140)로 송출되고, 본체(140)에 구비되는 연산부(미도시)는 초음파의 송수신에 대한 정보를 통해 스테이브(20)의 냉각수 통로(22) 내측면(22a)으로부터 스테이브(20)의 내부면(20a)까지의 두께를 측정한다.After that, the information about the transmission and reception of the ultrasonic wave is sent to the
이때, 스테이브(20)의 두께, 즉 스테이브(20)의 냉각수 통로(22) 내측면(22a)으로부터 스테이브(20)의 내부면(20a)까지의 두께는 하기의 식에 의해 연산될 수 있다.At this time, the thickness of the stave 20, that is, the thickness from the
t = △T × C / 2 - 식(1)t = ΔT × C / 2-equation (1)
상기한 식(1)에서 t 는 스테이브(20)의 두께를 나타내며, △T 는 초음파가 송수신되는데 걸린 시간을 나타내고, C 는 스테이브(20)에서의 초음파의 전파속도를 나타낸다.In the above formula (1), t represents the thickness of the stave 20, ΔT represents the time taken to transmit and receive the ultrasonic waves, and C represents the propagation speed of the ultrasonic waves in the stave 20.
이와 같이, 측정된 스테이브(20)의 두께에 대한 정보는 본체(140)의 디스플레이부(144)를 통해 표시되고, 측정자는 디스플레이부(144)를 통해 표시되는 정보를 통해 스테이브(20)의 두께를 알 수 있다.As such, the information about the measured thickness of the stave 20 is displayed through the
이후, 측정된 스테이브(20)의 두께에 대한 데이터는 본체(140)의 데이터 저장부(미도시)에 저장된다(S150).Thereafter, the data about the measured thickness of the stave 20 is stored in a data storage unit (not shown) of the main body 140 (S150).
이에 따라, 다음 측정시 스테이브(20)의 마모 상태에 대한 정보가 디스플레 이부(144)에 표시될 수 있다.Accordingly, information about the wear state of the stave 20 may be displayed on the
상기한 바와 같이, 센싱부(120)를 냉각수 통로(22)의 내측면(22a)에 접촉시켜 초음파를 통해 스테이브(20)의 두께를 측정할 수 있으므로, 스테이브(20)의 잔존 두께를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.As described above, since the
더하여, 냉각수 유로(22)에 센싱부(120)를 삽입하여 스테이브(20)의 두께를 측정할 수 있으므로, 용철제조로(10)의 운전 중에도 스테이브(20)의 두께를 측정할 수 있다.In addition, since the thickness of the stave 20 can be measured by inserting the
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다.In the above description of the configuration and features of the present invention based on the embodiment according to the present invention, the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention. As will be apparent to those skilled in the art, such changes or modifications fall within the scope of the appended claims.
도 1은 용철제조로를 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a molten iron manufacturing furnace.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치를 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a device for measuring the thickness of the stave in the molten iron manufacturing furnace according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the stave thickness measurement apparatus for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 'A'부를 상부측에서 바라본 확대도이다.4 is an enlarged view of the 'A' part of FIG. 3 seen from the upper side.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용철제조로의 스테이브 두께 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flow chart showing a stave thickness measurement method of the molten iron manufacturing furnace according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 용철제조로의 스테이브 두께 측정 장치.100: device for measuring the thickness of the stave in molten iron.
120 : 센싱부120: sensing unit
122: 송수신기122: transceiver
124 : 연장부재124 extension member
140 : 본체140: main body
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