KR101614587B1 - 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러 - Google Patents

Abstract

열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러가 소개된다.
이를 위해 본 발명은, 용강의 온도를 측정할 수 있도록 그 내부에 보상도선이 설치된 랜스를 감싸는 지관과 용강의 열화에 의한 상기 보상도선의 손상을 방지하도록 상기 지관의 외주면을 감싸는 내열부재를 포함한다.

Description

열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러{SAMPLER FOR PREVENTING THE DEGRADATION OF PAPER TUBE}

본 발명은 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용강의 온도를 측정할 수 있는 보상도선이 설치된 랜스를 고온의 용강으로부터 보호할 수 있도록, 랜스를 감싸고 있는 지관의 외주면에 내열부재가 마련되고, 이 내열부재가 지관으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 고정용 와이어와 고정핀으로 구성되어 랜스 내부의 보상도선을 보호할 수 있는 샘플러에 관한 것이다.

일반적으로, 제강조업에서 용강의 온도 측정작업은 강의 품질에 큰 영향을 주는 요소로 정확한 온도측정이 필요하고, 이 용강의 온도를 측정하기 위해 팁을 장착한 용강측정장치를 사용한다.

도 1은 이러한 제강공장의 자동온도측정장치의 개략도이다.

자동온도측정장치(1)는 랜스(2)와 랜스(2)의 선단부에 장착된 프로브(3)로 구성되고, 이 랜스(2)를 하강하여 프로브(3)를 래들(4) 내의 용탕에 침지시켜 용강의 온도를 자동으로 측정한다. 랜스(2)의 주위에는 랜스(2)를 상하로 움직이고 경동시키는 구동기구 또는 지지대가 있으나 이에 대해서는 그 설명을 생략한다.

한편, 도 2는 이러한 랜스(2)의 내부 구조를 나타내는 개략도이다.

랜스(2)는 그 끝단부에 프로브홀더(5)가 형성되어 프로브를 장착하게 되는데 랜스(2) 본체와 프로브홀더(5)는 홀더커넥터(6)를 통하여 연결된다.

이러한 랜스(2)는 중공체로써, 프로브(3)에 연결된 내부보상도선(7)과 외부보상도선(8)이 홀더커넥터(6) 내에 팁커넥터(9)를 매개로 통과한다.

이때, 용강의 온도 측정시 랜스(2) 주위의 고온에 영향을 받아 랜스(2)의 온도가 상승하게 되는데, 랜스(2) 내부의 보상도선(7,8)에 악영향을 주어 측정이 부정확하게 되는데, 종래에는 이를 방지하기 위해 랜스(2)의 상단부에 형성된 가스주입구(10)를 통해 질소 등의 가스가 주입되어 랜스(2)의 내부를 냉각시켜 왔다.

한편, 랜스(2)를 이용한 용강의 온도 측정 중 홀더커넥터(6)의 말단부 또는 프로브홀더(5)의 마모가 발생하거나, 고온의 용강에 의해 홀더커넥터(6) 또는 프로브홀더(5) 자체가 손상되는데, 마모 또는 손상된 부품의 교체시 새로운 보상도선(7,8)을 연결할 필요가 있었다.

종래에는 이러한 경우 먼저 홀더커넥터(6)를 랜스(2)에서 풀어 해체하고 내부의 보상도선(7)을 절단한 다음 랜스(2)의 상부에 예비로 감아둔 보상도선을 풀어 일정길이를 랜스(2) 내부로 늘어뜨린 뒤, 랜스(2)의 하단부에서 예비로 제작해둔 보상도선과 랜스(2) 상부에서 늘어뜨린 보상도선을 상호 연결하고 홀더커넥터(6)를 랜스(2)에 다시 조여 결합/부착한 후, 다음의 온도 측정에 대비하였다.

그러나, 이와 같은 교체작업은 랜스(2)의 상부와 하부에서 2인의 작업자가 동시에 작업을 행하여야 하며, 랜스(2)의 상부는 높은 곳이므로 작업자의 부담이 증가하고 안전사고의 위험이 항시 존재하는 문제점이 있었다.

또한, 보상도선(7,8)이 끼워진 상태에서 홀더커넥터(6)를 랜스(2)에 다시 결합하는 것은 상당히 힘들기 때문에 작업시간이 많이 소요되는 문제점도 있었다.

한편, 위에서 서술한 새로운 보상도선의 연결의 어려움 이외에 용강의 고온에 의한 열화로 인해 랜스(2) 내부에 위치한 보상도선(7,8)은 단선 또는 온도 편차가 발생하였다.

이러한 현상을 방지하기 위해 이른바 종이나 펄프로 이루어진 지관을 이용 열화로 인한 보상도선(7,8)의 손상을 방지하였는데, 이러한 지관(11)의 전체 외관과 실제 작업 현장에서 사용되고 있는 지관을 도 3에 도시하였다.

고온에 의해 도 3에 도시된 지관(11)이 발화되어 소멸되기 전에 보상도선(7,8)의 교환작업을 실시해야 하나, 고온으로 인한 작업자의 화상 등의 안전문제가 발생됨은 물론, 지관(11)의 발화에 의해 지관의 재질인 종이나 펄프 등의 이물질이 용강으로 낙하되는 문제가 발생하여 용강의 청정도가 문제되어 왔다.

이와 관련하여 한국공개실용신안공보 제2000-0002353호인 '전로용 서브랜스 프로브' 와 한국공개실용신안공보 제1999-0018420호인 '측온랜스 보상도선 관리장치' 등 여러 선행기술이 개시되어 있다.

상기 '전로용 서브랜스 프로브'의 경우, 프로브의 제조과정에서 소요되는 종이지관의 사용량이 적어 물류절감의 효과가 구현되기는 하지만, 이 종이지관을 보호할 수 있는 수단이 개시되어 있지 않아 그 한계가 있다.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

한국공개실용신안공보 제2000-0002353호(2000.02.07) 한국공개실용신안공보 제1999-0018420호(1999.06.05)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 고온에 의한 지관의 발화 및 내열에 의한 변형이 방지되고, 장시간 용강의 온도를 측정하는데 사용하더라도 고열에 의한 보상도선의 손상을 방지하여, 정확한 용강의 온도를 특정할 수 있고, 본 발명을 실제 작업 현장에 사용함으로써, 종래 지관을 새로이 교체하는데 드는 비용이 감소 됨은 물론이며, 고온의 주변 환경에서 발생할 수 있는 작업자의 안전사고가 방지될 수 있는 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러를 제공함에 그 목적이 있다.

열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러가 소개된다.

이를 위해 본 발명은, 용강의 온도를 측정할 수 있도록 그 내부에 보상도선이 설치된 랜스를 감싸는 지관과 용강의 열화에 의한 상기 보상도선의 손상을 방지하도록 상기 지관의 외주면을 감싸는 내열부재를 포함한다.

상기 지관은 그 내부가 중공인 원통형으로 종이나 펄프 재질로 형성되고, 상기 내열부재는 상기 지관 외주면과의 밀착성이 향상되도록 내열 테이프로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 바람직하게는 상기 지관을 감싸는 내열부재가 상기 지관으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 내열부재의 외주면을 감싸는 고정용 와이어와, 고정핀을 매개로 상기 내열부재와 상기 지관이 밀착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내열부재의 외표면에는 용강의 고열에 의한 변형이 방지되도록 내화 몰타르가 도포된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면 아래와 같은 다양한 효과가 발생한다.

첫째, 본 발명에 의한다면 용강의 고온에 의한 지관의 변형이 방지되는 이점이 있다.

둘째, 종래에 비해 지관이 고온의 용강 으로부터 보호되어 지관 교체 시기가 연장되는 이점이 있다

셋째, 지관의 교체 시기의 연장으로 인해 종래 지관 교체시 발생하였던 안전 사고가 줄어드는 이점이 있다.

넷째, 종래 지관의 발화로 인해 발생하는 이물질이 용강으로 낙하되는 것이 방지됨으로써, 용강 성분 조정에 도움이 되는 등 다양한 이점이 제공된다.

도 1은 제강공정시 자동온도측정장치의 개략도.
도 2는 랜스의 내부 구조를 나타내는 개략도
도 3은 본 발명이 적용되는 지관의 형상 및 실제 작업현장에서 사용되는 제품을 도시한 도면.
도 4는 본 발명인 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러의 전체 사시도.
도 5는 본 발명에 내화성 몰타르를 도포하는 실제 작업 현장과 본 발명이 실제 제강 공정에서 설치된 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명인 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러의 전체 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 크게, 랜스를 감싸는 지관(11)과 이 지관(11)을 감싸고 있는 내열부재(100)를 포함한다.

이러한 랜스에 의한 용강의 온도를 측정하는 과정과 본 발명에 의해 보호하고자 하는 보상도선을 간략히 설명하면 다음과 같다.

랜스 내부에는 용강의 온도를 측정할 수 있는 보상도선이 마련되어 있으며, 이러한 랜스가 랜스 하단에 설치된 용강 측정 장치인 프로브와 함께 래들 내부로 하강하며, 프로브 하단부의 주형틀 내로 용강이 혼입되고, 이를 프로브에서 중앙처리장치를 연결하는 랜스 본체 내의 보상도선을 통하여 중앙처리장치와 측정치 분석기를 통해 감시모니터를 이용 용강의 온도를 측정하게 된다.

한편, 보상도선이란 열전대 끝과 기준 접점간을 연결하기 위해 사용되는 도선으로, 열전대 소선의 대용으로 사용된다.

본 발명은, 상기와 같은 보상도선이 그 내부에 마련된 랜스를 감싸는 지관(11)이 래들 내부로 하강하여 용강의 랜스 하단에 위치한 프로브에 의해 용강의 온도를 측정하는 경우 용강의 열화에 의한 보상도선의 손상을 방지하도록 이 지관(11) 외주면에는 도 4에 도시된 바와 내열부재(1000가 감싸고 있다.

이 지관(11)은 그 내부가 중공인 원통형으로 종이나 펄프 재질로 구성되는데, 펄프 등의 종이 재질이 단단하게 압축되어 성형된 것으로 대략 1500℃ 부근의 용강 내에서도 일정시간 동안 견딜 수 있도록 제조된다.

지관(11)은 도시된 바와 같이 긴 원통 형태로 제작되어 샘플러의 몸체와 같은 역할을 수행한다.

이러한 지관의 형상을 도 3 (a)에, 실제 작업현장에서 사용되는 제품을 도 3 (b)에 도시하였다.

그리고, 용강의 고온에 의한 보상도선이 소손되는 것을 방지하도록 지관(11) 외주면에는 내열부재(100)가 감싸고 있는데, 지관(11)과의 밀착성과 결합력이 향상되도록 내열 테이프로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 이 내열 테이프는 보상도선이 외부로부터의 열 전달에 의한 열화 소손을 방지하기 위해 폴리이미드 캡틴 재질로 이루어지고, 이 내열 테이프 이외에 유리실(Glass yarn)과 같은 내열성 재질로 이루어진 내열 부재가 작업 환경에 따라 사용될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 본 발명은 지관(11)을 감싸는 내열부재(100)가 이 지관(11)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 내열부재(100)의 외주면을 감싸는 고정용 와이어(200)가 설치된 것을 그 특징으로 한다.

이 고정용 와이어(200)는 도시된 바와 같이 내열부재(100)의 상,하부에 감겨 있지만, 작업 상태에 따라 다수개의 내열부재(100)가 그 외주면을 감쌀 수 있도록 형성될 수 있다.

이 고정용 와이어(200)의 재질로는 Fe로 구성된 일반 와이어 또는 내열부재의 변형을 고려하여 형상기억합금으로 사용되는 Ni-Ti 와이어를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 용강의 온도 측정 작업 중 이 지관(11)과 내열부재(100)가 지속적으로 그 밀착성이 유지되도록 상기 고정용 와이어(200) 이외에 본 발명은, 복수개의 고정핀(300)을 매개로 지관(11)과 내열부재(100)가 밀착된 것을 그 특징으로 한다.

이러한 고정핀(300)의 종류로는 타카핀(Tacker Pin) 이외에 네일러(Nailer), 핀너(Pinner) 등이 작업 환경에 따라 사용될 수 있다.

본 발명은 고열의 용강 주변에서 사용되는바, 상기와 같은 구성 이외에 고열에 의한 보상도선의 소손을 방지하기 위해 내열부재(100)의 외표면에는 내화 몰타르가 도포된 것을 그 특징으로 한다.

이러한 몰타르를 내열부재(100)의 외표면에 도포하는 과정이 도 5의 좌측에 도시되어 있으며, 지관(11)의 외주면을 내열부재(100)를 이용 감싼 뒤, 고정용 와이어(200)와 고정핀(300)을 이용 지관(11)과 내열부재(100)와의 밀착성를 향상시킨 뒤, 내화 몰타르를 이 내열부재(100) 외표면에 도포한다.

도 5의 우측도면에는 이러한 과정으로 이루어진 본 발명인 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러를 실제 작업 현장에 설치된 것으로, 본 발명의 1회 장착시 장시간 사용할 수 있고, 랜스 내부에 있는 보상도선을 종래에 비해 효율적으로 보호할 수 있음은 물론이고, 종래 보상도선을 교체하는 동안 발생 될 수 있는 안전사고의 문제 역시 미연에 방지되는 효과가 구현된다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 내열부재 200 : 고정용 와이어
300 : 고정핀

Claims (4)

1. 용강의 온도를 측정할 수 있도록 그 내부에 보상도선이 설치된 랜스를 감싸는 지관;
   용강의 열화에 의한 상기 보상도선의 손상을 방지하도록 상기 지관의 외주면을 감싸며, 상기 지관 외주면과의 밀착성이 향상되도록 내열 테이프로 구성된 내열부재;
   상기 내열부재와 상기 지관의 밀착성을 향상시키도록 상기 내열부재와 상기 지관을 동시에 관통하는 복수의 고정핀;
   용강의 고열에 의한 변형이 방지되도록 상기 복수의 고정핀이 관통된 상기 내열부재의 외표면에 도포된 내화 몰타르; 및
   상기 지관을 감싸는 내열부재가 상기 지관으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 내화 몰타르가 도포된 상기 내열부재 상하부의 외주면을 감싸는 Ni-Ti로 구성된 형상기억합금 소재의 고정용 와이어;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지관은 그 내부가 중공인 원통형으로 종이나 펄프 재질로 형성된 것을 특징으로 하는, 열화에 의한 지관 소손 방지용 샘플러.
   
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