KR101443785B1 - 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법에 관한 것으로서, 치구의 일단에 연결되어 용탕을 채취하기 위한 프로브로서, 내부에 용탕이 수용되는 수용홈이 형성되는 주형과; 상기 주형을 둘러싸고, 상기 수용홈과 연통하는 유로가 형성되는 하우징을 포함하고, 상기 주형에서 적어도 상기 용탕과 접촉하는 부분이 상기 용탕의 온도보다 높은 융점을 갖는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하고, 용탕을 제조하는 과정에서 용탕의 성분을 실시간으로 분석할 수 있다.

Description

프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법{Probe and analyze method of molten metal using the same}

본 발명은 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용탕을 제조하는 과정에서 용탕의 성분을 실시간으로 분석할 수 있는 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법에 관한 것이다.

제강용 합금철로 사용되는 페로망간은, KS규격 KSD3712 기준에 따라 탄소 함량이 7.5% 이하이면 고탄, 2.0% 이하이면 중탄, 1.0% 이하이면 저탄으로 구분된다.

일반적으로 페로망간을 제조하는 공정은 망간 광석과 환원제인 코크스 및 슬래그 형성제를 전기로에 장입하여 코크스의 탄소를 이용하여 산화물 형태인 망간 광석을 환원시킴으로써 제조된다. 따라서 이렇게 제조된 페로망간은 환원제인 코크스에 의해 탄소가 포화되어 있는 고탄 페로망간 형태로 얻어진다.

통상적으로 사용되는 페로망간을 제강 공정에서 사용함에 있어서 문제가 되는 사항은 탄소와 인(P)으로 구분될 수 있다. 탄소의 경우 생산되는 강종의 탄소 함량에 따라서 고탄 페로망간 또는 중/저탄 페로망간을 선택적으로 사용할 수 있으나, 인(P)은 고탄, 중탄, 저탄 페로망간 모두 비슷한 수준으로 함유되어 합금철의 종류를 변경하여도 페로망간에 함유된 인(P)의 영향을 회피할 수 있는 방법이 없다. 일반적으로 인(P)은 강 중의 불순물로 존재하며, 고온 취성 유발과 같이 철강 제품의 품질을 해치기 때문에 특별한 경우를 제외하고는 용강 중의 인(P)의 함량을 낮추려고 노력하고 있다. 따라서, 페로망간 합금철을 사용하는 경우 합금철에 의한 용강 중의 인(P) 농도의 증가를 고려해야 하며, 이로 인하여 페로망간을 사용할 수 없는 경우도 발생한다.

최근에는 고기능성 철강 소재인 고망간강의 개발 필요성이 대두되면서 저탄 저린 페로망간의 생산이 절실하다. 그런데 전기로에서 생산한 페로망간은 탄소가 포화되어 7.5%의 탄소를 함유하고 있으며 원광석 종류에 따라 차이가 있으나 0.15~0.20%의 인을 포함하고 있다. 이에 따라 전기로에서 생산한 페로망간을 제강 공정에 그대로 사용할 경우, 용강의 성분 변동을 일으킬 수 있으므로 제강 공장에서 용강의 탄소와 인의 성분 변동을 최소화하기 위하여 전기로에서 생산한 페로망간을 정련하고 있다. 페로망간 내의 탄소와 인 성분을 정련할 경우, 원하는 정도의 성분을 제어하기 위해서는 공정 중에 성분 분석하여 처리시간, 플럭스 투입량 등을 결정하여야 하며 이를 위해서는 신속한 분석방법이 필요하다. 특히, 고망간강의 생산에 대응하기 위해서는 탄소 0.5% 이하, 인 0.03%의 저탄 저린 페로망간의 생산이 필요하기 때문에 공정 중에 신속하게 결과를 얻을 수 있는 분석방법이 필요하다.

종래기술에는 다음과 같은 방법으로 페로망간의 성분을 분석하였다.

먼저, 페로망간을 제조하는 공정 중에 시료를 채취한 다음, 채취된 시료를 응고시킨 후 파쇄한다. 그 다음, 시료 중의 탄소 성분은 불활성 가스 반송 융해 열전도도법(LECO 분석기 이용)을 사용하여 측정하고, 인 성분은 파쇄된 시료를 재용해시켜 소정 크기의 비드(bead)를 제작하여 형광 X-선 분석법(X-Ray Fluorescence analysis, XRF)를 사용하여 측정한다.

그러나 페로망간을 정련하는데 1시간 정도의 시간이 소요되는데 비하여, 상기와 같이 시료 내 탄소 성분을 측정하는데 소요되는 시간은 1시간 정도, 인 성분을 측정하는 데에는 2.5시간 정도의 측정 시간이 소요된다. 특히, 페로망간은 응고수축률이 크기 때문에 시료에 크랙이 생기거나 시료가 깨지기 쉬워 XRF를 사용하여 인 성분을 측정하기 위해서는 파쇄된 시료를 다시 용융시켜 표면이 매끄러운 비드로 만들어야 하기 때문에 분석에 더 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 따라서 이와 같은 분석 방법으로 성분 분석 결과를 얻어 조업 패턴을 설정하여 페로망간을 정련하는 것은 실질적으로 불가능하다. 이에 따라 장기간 축적된 경험적 조업 기술을 이용하여 처리시간, 플럭스 투입량 등과 같은 조업 패턴을 설정하여 페로망간을 정련하고 있다. 그러나 전기로에서 생산된 페로망간의 성분 변동, 정련설비 오작동, 페로망간 용탕 온도 변동 등은 경험적 조업 기술로는 제어가 불가능하며 최종 생산된 페로망간의 성분 스펙을 만족하지 못하면 재용해 및 재처리 과정이 요구되어 결과적으로 생산성 저하 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

KR 1183836 B

본 발명은 용탕을 정련하는 과정에서 실시간으로 분석할 수 있는 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법을 제공한다.

본 발명은 고품질의 용탕을 제조할 수 있는 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 프로브는, 치구의 일단에 연결되어 용탕을 채취하기 위한 프로브로서, 내부에 용탕이 수용되는 수용홈이 형성되는 주형과; 상기 주형을 둘러싸고, 상기 수용홈과 연통하는 유로가 형성되는 하우징을 포함하고, 상기 주형에서 적어도 상기 용탕과 접촉하는 부분이 상기 용탕의 온도보다 높은 융점을 갖는 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 주형은 세라믹으로 형성될 수도 있고, 상기 주형은 금속물질로 형성되고, 상기 용탕이 접촉하는 부분에 세라믹층이 형성될 수도 있다.

상기 수용홈은 상부로 갈수록 넓은 면적을 갖도록 형성될 수도 있다.

상기 하우징은 상기 용탕이 접촉하는 부분에 내화재가 형성될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 용탕 성분 분석 방법은, 용탕을 마련하는 과정과; 내부에 주형이 구비된 프로브를 이용하여 상기 용탕으로부터 시료를 채취하는 과정과; 상기 채취된 시료를 냉각시키는 과정과; 상기 냉각된 시료를 상기 주형으로부터 분리시키는 과정과; 상기 분리된 시료의 성분을 분석하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분리된 시료의 성분을 분석하는 과정 이전에 상기 분리된 시료의 분석면을 연마하는 과정을 포함할 수도 있다.

상기 용탕 성분 분석 방법은 상기 용탕을 정련로에 장입하기 전이나 장입한 후 수행될 수도 있다.

상기 분리된 시료의 성분을 분석하는 과정은 형광 엑스선 분석법(X-Ray Fluorescence analysis, XRF)으로 수행될 수도 있다.

상기 시료를 채취하여 상기 용탕의 성분을 분석하는 과정까지 소요되는 시간은 5 내지 10분 정도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 프로브 및 이를 이용한 용탕 성분 분석 방법은, 용탕을 처리하는 과정 중 용탕의 성분을 실시간으로 분석할 수 있다. 이에 따라 온도 변동, 조업 조건 변동 등에 의한 용탕 성분 변화에 신속하게 대응하여 최적의 조업 조건을 결정할 수 있다. 따라서 목표하는 성분을 갖는 고품질의 용탕을 제조할 수 있으며, 생산성도 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브를 보여주는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 주형의 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 용탕 성분 분석 과정을 보여주는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 용탕 처리 과정을 보여주는 순서도.
도 5는 일반적으로 사용되는 용탕 성분 분석방법으로 얻어진 결과와 본 발명의 실시 예에 따른 용탕 성분 분석방법으로 얻어진 결과를 비교하여 보여주는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명에 따른 프로브 및 용탕 성분 분석 방법은 다양한 종류의 용탕의 성분을 분석하는데 사용할 수 있다. 이하의 실시 예에서는 페로망간 용탕의 성분을 분석하는데 적용된 예에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 주형의 도면이다.

도 1을 참조하면, 프로브(200)는 치구(100)의 일단에 연결되고, 내부에 용탕(M)이 수용되는 공간이 형성되는 주형(210)과, 주형(210)을 둘러싸며 상기 공간과 연통되는 유로(230)가 형성되는 하우징(220)을 포함한다.

치구(100)는 레이들, 정련로 등의 용기 내부로 프로브(200)를 침지시키기 위해 긴 바형태의 파이프 등을 사용할 수 있다.

주형(210)은 용기 내에 수용된 용탕(M)을 채취하기 위한 것으로, 내부에 용탕(M)이 수용되는 수용홈(211)이 형성된다. 수용홈(211)은 소정 깊이 함몰된 형태로 형성될 수 있으며, 하부에서 상부로 갈수록 면적이 넓어지도록 벽체가 기울어지게 형성될 수 있다. 수용홈(211)은 채취한 용강(M)을 냉각시켜 얻어진 시료의 분석면을 확보할 수 있도록 바닥면의 직경이 20~30㎜ 정도가 되도록 하는 것이 좋다. 수용홈(211)이 절두 원뿔 형상으로 형성될 수도 있으나, 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

주형(210)은 용탕(M)과 접촉했을 때 용융되지 않는 재질로 형성될 수 있다. 즉, 채취하려는 용탕(M)의 온도보다 융점이 낮은 재질을 이용하여 주형(210)을 형성하면, 주형(210)이 용탕(M)의 온도에 의해 용융된다. 이에 채취된 용탕(M)을 냉각시킨 후 주형(210)으로부터 분리하면 주형(210)과 융착되어 분리가 어려워지는 문제점이 있다. 또한, 냉각된 용탕(M)을 주형(210)으로부터 분리하더라도 주형(210)과의 접촉면이 거칠어져 분석면을 재가공하는데 어려움이 있다. 따라서 주형(210) 자체를 용탕(M)의 온도보다 높은 융점을 갖는 물질로 형성하거나, 또는 주형(210)에서 용탕(M)과 접촉되는 부분에 용탕(M)의 온도보다 높은 융점을 갖는 물질을 형성하여 주형(210)이 용탕(M)의 온도에 의해 용융되는 현상을 억제함으로써 냉각된 용탕(M), 즉 시료가 주형(210)으로부터 용이하게 분리되도록 한다. 이와 같이 시료가 주형(210)으로부터 분리가 용이하기 때문에 분석면으로 사용되는 부분, 시료에서 주형(210) 내부 바닥과 접촉되는 면에 손상이 거의 없어 매끈한 상태를 유지할 수 있다. 따라서 주형(210)으로부터 분리된 시료를 분석에 그대로 사용할 수도 있고, 필요에 따라 시료의 분석면을 가공하는 경우에도 가공 정도를 최소화할 수 있다.

전술한 바와 같이, 주형(210)은 용탕(M)과 접촉되는 부분을 용탕(M)의 온도보다 높은 융점을 갖는 물질로 형성(도 2의 (a) 참조)하거나, 주형(210)은 그 자체를 용탕(M)의 온도보다 높은 융점을 갖는 물질로 형성(도 2의 (b) 참조)할 수도 있다. 전자의 경우, 강철, 주철 등의 금속물질을 이용하여 주형 몸체(212)를 형성하고, 용탕(M)이 수용되는 수용홈(211) 표면에 알루미나(Al₂O₃), 알루미늄 질화물(AlN), 아연 산화물(ZnO₂) 등과 같은 세라믹을 이용하여 표면층(214)을 형성할 수도 있다. 후자의 경우에는 주형 자체를 표면층(214)과 동일한 세라믹으로 형성할 수도 있다. 표면층(214)은 용사 코팅 등과 같은 방법으로 300㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있다. 표면층(214)은 고온의 용탕(M)에 의한 주형 몸체(212)의 용융을 억제하는 것으로 두껍게 형성할수록 좋다. 예컨대 페로망간의 정련 공정, 예컨대 탈탄공정은 1700 ~ 1900℃의 온도에서 수행되는데, 강철이나 주철의 경우 1300℃ 전후의 융점을 갖고, 알루미나의 경우에는 2000℃ 이상의 융점을 갖는다. 따라서 페로망간 용탕(M)을 샘플링하는 경우, 용탕(M)과 주형(210)이 접촉되는 부분을 페로망간 용탕(M)의 온도보다 높은 융점을 갖는 알루미나로 형성하면 주형(210)에서 용탕(M)과 접촉하는 부위가 용융되는 현상을 방지할 수 있다.

하우징(220)은 주형(210)을 둘러싸도록 형성되고, 외부와 주형(210)을 연통시키는 유로(230)가 형성된다. 유로(230)는 프로브(200)를 용탕(M)에 침지시켰을 때 주형(210) 내부로 용탕(M)을 유입시키는 통로로서 용탕(M)의 유입은 용이하고, 주형(210)으로 유입된 용탕(M)의 유출이나 역류를 억제할 수 있는 형태로 형성되는 것이 좋다. 예컨대 유로(230)는 도 1에 도시된 것처럼 하우징(220)의 측면을 통해 하부측으로 절곡되는 형상으로 형성될 수도 있다.

하우징(220)에는 치구(100)와 연결을 위한 체결구(226)가 형성될 수 있다. 프로브(200)는 용탕(M), 즉 시료 채취를 위해 치구(100)에 연결하여 사용되는 것으로 치구(100)와의 용이하게 결합할 수 있도록 다양한 형태의 체결구(226)가 형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 치구(100)의 단부에 돌출 형성되는 체결돌기(102)를 형성하고, 하우징(220)의 상부에는 치구(100)의 단부가 삽입되는 체결구(226)를 형성하여, 치구(100)의 단부를 하우징(220)의 체결구(226)에 삽입한 후 회전시켜 체결돌기(102)가 체결구(226) 내부에서 고정되도록 하였다.

하우징(220)은 용탕(M) 채취 후 쉽게 제거될 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 예컨대 하우징 몸체(222)는 골판지 등의 종이 재질로 형성하고, 하우징 몸체(222) 표면, 즉 용탕(M)과 접촉되는 부분에 내화재(224)를 형성할 수 있다. 이러한 구성을 통해 하우징(220)은 용탕(M)을 채취하는 동안에는 내화물에 의해 용융되지 않고 형태를 유지하지만, 용탕(M)의 고열에 의해 열화되어 쉽게 제거할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 용탕 성분 분석 과정을 보여주는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 용탕 처리 과정을 보여주는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용탕 성분 분석 과정은, 내부에 주형(210)이 구비되는 프로브(200)를 이용하여 시료, 예컨대 페로망간 용탕(M)을 채취하는 과정(S10)과, 채취된 시료를 냉각시키는 과정(S20)과, 냉각된 시료를 주형(210)으로부터 분리하는 과정과, 주형(210)에서 분리된 시료에서 분석면을 연마하여 가공하는 과정(S30)과, 시료로부터 특정 원소, 예컨대 인 성분을 분석하는 과정(S40)을 포함한다.

시료의 채취는 전술한 바와 같이 치구(100)에 연결된 프로브(200)를 수 초간 용탕(M)에 침지시켜 유로(230)를 통해 용탕(M)이 주형(210)의 수용홈(211)에 유입되도록 한다. 이때, 용탕(M)은 수용홈(211)에 적어도 50% 이상이 유입되도록 하며, 시료의 강도 확보를 위해 수용홈(211) 내부를 완전하게 채우는 것이 바람직하다.

시료가 채취되면 프로브(200)를 용탕(M)으로부터 꺼내고, 프로브(200)에 냉각수, 액체 질소 등의 냉각재를 분사하여 주형(210) 내에 수용된 시료를 냉각시켜 응고시킨다.

그 후, 프로브(200)를 치구(100)로부터 분리시키고 하우징(220)을 제거하여 시료가 수용된 주형(210)을 분리시킨다.

다음, 주형(210) 내부의 수용홈(211)에 수용된 시료를 분리한다. 이때, 수용홈(211)이 하부에서 상부로갈수록 면적이 넓어지는 형상을 갖기 때문에 냉각되어 응고된 시료가 용이하게 분리될 수 있다. 시료의 냉각은 작업자가 응고된 시료의 취급이 용이할 정도로 수행하는 것이 좋다.

그 다음, 필요에 따라 시료에서 분석면으로 사용되는 하부면, 즉 수용홈(211)의 바닥에 접촉되는 면을 소정 두께 연마한다.

그 후, 마련된 시료의 분석을 통해 페로망간 용탕(M)의 성분, 예컨대 인 성분을 분석한다. 이때, 시료의 분석은 형광 엑스선 분석법(X-Ray Fluorescence analysis, XRF)이 적용될 수 있다. 형광 엑스선 분석법은 시료에 엑스선(X-ray)을 조사하여 시료에 있는 원소들을 들뜨게 하여 특성 X-선을 내게 하고, 이러한 X-선들은 분석용 결정판에서 브래그의 회절식에 의해 파장별로 분광되어 검출기에서 검출되는데, 그 파장은 시료 중의 존재 원소를 정석적으로 알아내고, 특성 X-선의 세기를 측정하여 표준물의 X-선 세기와 비교를 통해 정량분석하는 방법으로서, 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 자세한 설명은 생략한다.

이와 같은 용탕 분석 방법은 다음과 같이 용탕(M)을 처리하는 다양한 과정에서 수행될 수 있다.

페로망간의 원료를 전기로에 투입하여 용해시켜 페로망간 용탕(M)을 마련(S110)한다.

다음, 제조된 페로망간 용탕(M)을 레이들로 출탕(S112)한다. 이때, 제조된 페로망간 용탕(M)은 탄소 및 인 농도가 매우 높은 상태이다.

이후, 페로망간 용탕(M)을 정련하기 위해 레이들을 정련로가 설치된 장소로 이송(S114)시킨 다음, 레이들 내에 수용된 페로망간 용탕(M)을 정련로에 장입(S116)한다. 이때, 페로망간 용탕(M)을 이동시키는 과정에서 프로브(200)를 페로망간 용탕(M)에 침지시켜 페로망간 용탕(M)을 채취하고, 채취된 페로망간 용탕(M)을 전술한 바와 같은 방법으로 분석과정을 통해 페로망간 용탕(M)의 성분, 예컨대 인 농도를 분석(A1)한다. 이와 같은 분석과정은 대략 5~10분 정도 소요되기 때문에 페로망간 용탕(M)을 이동시켜 정련로에 장입하는 과정에서 분석결과를 얻을 수 있다.

이렇게 얻어진 분석결과를 이용하여 정련설비의 조업 패턴을 설정(S117)하고, 설정된 조업 패턴을 따라 페로망간 용탕(M)을 정련(S118)한다.

정련이 완료되면, 다시 프로브(200)를 페로망간 용탕(M)에 침지시켜 시료를 채취하고, 채취된 시료를 이용하여 정련된 페로망간 용탕(M)의 성분을 분석(A2)한다.

분석결과 정련된 페로망간 용탕(M)의 성분이 목표하는 성분을 갖도록 정련된 경우(S120)에는 정련로에서 다른 레이들로 출탕(S122)하여 후속 공정을 진행한다.

반면에, 분석결과 정련된 페로망간 용탕(M)의 성분이 목표하는 성분을 갖지 않는 경우(S120)에는 정련설비의 조업 패턴을 재설정(S117)하여 재설정된 조업 패턴을 따라 페로망간 용탕(M)을 재정련(S118)한다. 이후, 페로망간 용탕(M)을 다시 채취하여 성분 분석을 수행하여 정련된 페로망간 용탕(M)이 목표하는 성분을 갖는 경우 정련로에서 다른 레이들로 출탕(S122)하여 후속 공정을 진행한다.

그러나 재정련 이후에도 정련된 페로망간 용탕(M)이 목표하는 성분으로 정련되지 않은 경우에는 전기로에 재장입하여 재용해시킨 다음, 일련의 과정을 반복하여 수행할 수도 있다.

도 5는 일반적으로 사용되는 용탕 성분 분석방법으로 얻어진 결과와 본 발명의 실시 예에 따른 용탕 성분 분석방법으로 얻어진 결과를 비교하여 보여주는 그래프이다.

ICP 분석방법은 일반적으로 금속 물질 중 Si, Al, Mg, Mn, Ca, P 등을 분석할 때 사용되는 분석방법으로 불활성 기체의 기류 중에 있던 코일에, 수 ~ 수십 ㎾의 고주파 발진기로 고주파 전류를 흘려 보내면, 무극의 방전 플라즈마가 발생하기 때문에, 이 안에 시료를 혼입하여 분광분석을 하는 방법이다. 이와 같은 ICP 분석방법은 분석방법 중 분석결과의 정확도가 높은 것으로 알려져 있다. 이에 ICP 분석방법에 의해 얻어진 분석결과를 기준값으로 하고, 본 발명의 실시 예에 의해 채취된 시료를 형광 엑스선 분석하여 얻어진 분석결과와 비교하였다. 이와 같은 분석결과의 비교는 회귀분석을 통해 수행되었으며, R2는 결정계수로서 기준값과 본 발명의 실시 예에 의해 채취된 시료를 이용하여 수행된 분석결과와의 상관관계를 나타내며, 큰 값을 가질수록 기준값과 상관관계가 높다.

도 5를 참조하면, ICP 분석방법으로 얻어진 결과와 본 발명의 실시 예에 의해 얻어진 시료를 이용하여 XRF 분석하여 얻어진 결과에서 용탕 중의 인 농도가 0.025 ~ 0.20%에 포함되고 있으며, XRF 분석방법으로 얻어진 결과가 ICP 분석방법으로 얻어진 결과에 거의 98% 이상 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 용탕 처리 과정에서 얻어진 시료를 이용하여 분석한 결과의 정확도가 매우 높은 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 용탕을 제조하여 이동 및 정련하는 일련의 과정에서 용탕을 채취하고, 채취된 용탕의 성분을 실시간으로 분석하여 얻어진 분석결과를 용탕 처리 조업 패턴에 적용함으로써 용탕의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 동시에, 용탕의 성분을 보다 효과적으로 제어할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100 : 치구 102 : 체결돌기
200 : 프로브 210 : 주형
212 : 주형 몸체 214 : 표면층
220 : 하우징 222 : 하우징 몸체
224 : 내화재 226 : 체결구
230 : 유로

Claims (10)

1. 치구의 일단에 연결되어 용탕을 채취하기 위한 프로브로서,
   내부에 용탕이 수용되는 수용홈이 형성되는 주형과;
   상기 주형을 둘러싸고, 상기 수용홈과 연통하는 유로가 형성되는 하우징을 포함하고,
   상기 주형에서 적어도 상기 용탕과 접촉하는 부분이 상기 용탕의 온도보다 높은 융점을 갖는 재질로 형성되고,
   상기 치구의 단부에는 체결돌기가 형성되고, 상기 하우징에는 상기 체결돌기가 삽입되는 체결구가 형성되어, 상기 체결돌기가 상기 체결구에 삽입된 후 회전하여 상기 하우징이 상기 치구에 연결되는 프로브.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 주형은 세라믹으로 형성되는 프로브.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 주형은 금속물질로 형성되고, 상기 용탕이 접촉하는 부분에 세라믹층이 형성되는 프로브.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수용홈은 상부로 갈수록 넓은 면적을 갖도록 형성되는 프로브.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은 상기 용탕이 접촉하는 부분에 내화재가 형성되는 프로브.
6. 용탕을 마련하는 과정과;
   내부에 주형이 구비된 프로브를 이용하여 상기 용탕으로부터 시료를 채취하는 과정과;
   상기 채취된 시료를 냉각시키는 과정과;
   상기 냉각된 시료를 상기 주형으로부터 분리시키는 과정과;
   상기 분리된 시료의 성분을 분석하는 과정;을 포함하고,
   상기 주형에 직경이 20 내지 30㎜인 바닥면을 갖는 수용홈을 형성하고,
   상기 분리된 시료의 성분을 분석하는 과정에서 상기 수용홈의 바닥면과의 접촉면을 분석면으로 사용하는 용탕 성분 분석 방법.
7. 삭제
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 용탕 성분 분석 방법은 상기 용탕을 정련로에 장입하기 전이나 장입한 후 수행되는 용탕 성분 분석 방법.
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 분리된 시료의 성분을 분석하는 과정은 형광 엑스선 분석법(X-Ray Fluorescence analysis, XRF)으로 수행되는 용탕 성분 분석 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 시료를 채취하여 상기 용탕의 성분을 분석하는 과정까지 소요되는 시간은 5 내지 10분인 용탕 성분 분석 방법.

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