KR101709135B1

KR101709135B1 - 용강 샘플링 장치

Info

Publication number: KR101709135B1
Application number: KR1020150153384A
Authority: KR
Inventors: 김성줄; 김유나
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2017-02-22

Abstract

본 발명은 용강의 샘플을 채취하기 위한 용강 샘플링 장치로서, 상하방향으로 연장되고 하부가 개방되는 케이스, 상기 케이스 내부에 설치되고, 내부에 용강이 저장되는 저장부 및 상기 저장부와 연결되어 용강이 유입되는 경로를 형성하는 유입부를 구비하는 샘플링몰드, 상기 케이스의 하부에 구비되는 내화물, 상기 유입부를 커버하도록 상기 내화물의 하부에 위치하는 보호부재, 및 상기 보호부재가 상기 내화물로부터 분리되도록 상기 보호부재와 상기 내화물이 접촉하는 어느 일부분을 분리가능하게 연결하는 부착부재를 포함하고, 이물질의 유입을 차단하는 보호캡이 용해되면서 채취관 내로 유입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.

Description

용강 샘플링 장치{Apparatus for sampling molten steel}

본 발명은 용강 샘플링 장치에 관한 것으로, 이물질의 유입을 차단하는 보호캡이 용해되면서 채취관 내로 유입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있는 용강 샘플링 장치에 관한 것이다.

철광석을 원재료로 하여 최종 제품으로 강을 제조하는 제강공정은 철광석을 고로에서 용해하는 제선공정으로부터 시작된다. 철광석을 용해한 형태인 용선에 탈린 등의 예비처리공정을 수행하여 용강을 제조한다. 용강은 불순물을 제거하는 1차 정련공정을 거친 후 용강 내 성분을 미세하게 조정하는 2차 정련 과정을 거치게 되고, 2차 정련이 완료되면 용강 내 성분 조정이 완료된다. 2차 정련이 완료된 용강은 연속주조공정으로 이동하게 되고, 연속주조공정을 거쳐 슬라브, 블룸, 빌릿 등의 반제품이 성형된다. 이와 같이 성형된 반제품은 압연 등의 최종 성형과정을 거쳐 압연 코일, 후판 등 목표하는 최종 제품으로 제조된다.

이러한 정련공정이나 연속주조공정 중 용강 샘플링 장치를 이용하여 전로나 몰드 내 액상의 용강을 채취하여 성분을 분석하였다. 분석된 결과는 각 공정에서 용강의 성분 범위를 조정하는데 사용되고, 최종으로 제조되는 제품의 성분을 보증할 수 있다. 성분 분석의 정확도를 향상시키기 위해서는 액상의 용강을 채취할 때, 용강 표면에 도포된 플럭스나, 발열재, 또는 슬래그 등의 이물질이 용강 샘플링 장치로 유입되는 것을 차단하여 순수한 용강만을 채취할 필요가 있다.

종래에는, 용강 샘플링 장치로 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위해, 용강에 의해 자연적으로 용해되는 보호캡을 용강 샘플링 장치의 채취관의 유입구에 부착하였다. 그러나, 보호캡이 용강 내에서 용해되면서 채취관 내로 유입되는 문제가 발생하였다. 이에, 순수 용강의 성분 분석이 아닌 용강과 보호캡의 혼합물에 대한 성분 분석이 수행되어 분석 결과를 신뢰하지 못할 수 있다.

또한, 이러한 혼합물의 성분 분석에 따라 용강의 성분을 잘못 조절하면 최종으로 제조되는 제품의 품질이 저하되거나 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 공정의 생산성 및 작업 효율은 저하되고, 제품의 원가는 상승하는 문제가 발생할 수 있다.

KR

1984-0001049

B1

본 발명은 이물질의 유입을 차단하는 보호캡이 용해되면서 채취관 내로 유입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있는 용강 샘플링 장치를 제공한다.

본 발명은 용강의 성분 분석 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 용강 샘플링 장치를 제공한다.

본 발명은 용강의 샘플을 채취하기 위한 용강 샘플링 장치로서, 상하방향으로 연장되고 하부가 개방되는 케이스, 상기 케이스 내부에 설치되고, 내부에 용강이 저장되는 저장부 및 상기 저장부와 연결되어 용강이 유입되는 경로를 형성하는 유입부를 구비하는 샘플링몰드, 상기 케이스의 하부에 구비되는 내화물, 상기 유입부를 커버하도록 상기 내화물의 하부에 위치하는 보호부재, 및 상기 보호부재가 상기 내화물로부터 분리되도록 상기 보호부재와 상기 내화물이 접촉하는 어느 일부분을 분리가능하게 연결하는 부착부재를 포함한다.

상기 부착부재는 상기 보호부재보다 용융점 또는 용해점이 낮다.

상기 부착부재는 상기 보호부재와 상기 내화물이 접촉하는 부분의 가장자리 부분에 구비된다.

상기 부착부재는 상기 가장자리 부분과 점(點)접촉 연결 또는 선(線)접촉 연결된다.

상기 부착부재는 복수개가 구비되어 상기 가장자리의 둘레를 따라 배치된다.

상기 부착부재는 상기 가장자리 부분의 50% 이하만 연결해준다.

상기 내화물은 적어도 일부분이 상측에서 하측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성된다.

상기 샘플링몰드는 극저탄소강의 용강을 채취한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 용강 샘플링 장치를 용강 내로 침지시킨 후 이물질의 유입을 차단하는 보호캡이 용해되기 전에 채취관의 유입구에 부착된 보호캡을 분리시킬 수 있다. 따라서, 용해된 보호캡이 채취관 내로 유입되어 채취되는 용강이 보호캡과 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 이물질의 유입은 차단하고 순수한 용강을 채취하여 용강 성분 분석의 정확성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 용강의 성분 분석의 정확성이 향상되면, 용강의 성분 범위를 정확하게 조정할 수 있다. 따라서, 제조되는 제품의 품질이 향상되고, 제품의 성분을 보증하기가 용이해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용강 샘플러 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부착부재를 나타내는 저면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보호부재가 분리되는 과정을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호부재가 분리되는 과정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 용강 샘플러 장치로 채취된 용강의 탄소 함유 상승량과 종래의 용강 샘플러 장치로 채취된 용강의 탄소 함유 상승량을 비교하는 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. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용강 샘플러 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부착부재를 나타내는 저면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보호부재가 분리되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호부재가 분리되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 용강 샘플러 장치로 채취된 용강의 탄소 함유 상승량과 종래의 용강 샘플러 장치로 채취된 용강의 탄소 함유 상승량을 비교하는 그래프이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용강 샘플링 장치(100)는 용강의 샘플을 채취하기 위한 용강 샘플링 장치로서, 상하방향으로 연장되고 하부가 개방되는 케이스(110), 상기 케이스(110) 내부에 설치되고, 내부에 용강이 저장되는 저장부(121) 및 상기 저장부(121)와 연결되어 용강이 유입되는 경로를 형성하는 유입부(122)를 구비하는 샘플링몰드(120), 상기 케이스(110)의 하부에 구비되는 내화물(140), 상기 유입부(122)를 커버하도록 상기 내화물의 하부에 위치하는 보호부재(160), 및 상기 보호부재(160)가 상기 내화물(140)로부터 분리되도록 상기 보호부재(160)와 상기 내화물(140)이 접촉하는 어느 일부분을 분리가능하게 연결하는 부착부재(150)를 포함하고, 유입부(122) 내에 삽입되는 채취관(130)을 더 포함할 수 있다.

케이스(110)는 종이나 펄프 재질로 제작되고, 원통의 배관 형태로 형성될 수 있다. 즉, 펄프 등의 종이 재질을 단단하게 압축성형하여 용강의 온도를 견딜 수 있는 케이스(110)를 제조할 수 있다. 또한, 케이스(110)의 하부는 개방될 수 있다. 이에, 케이스(110)의 하부를 용강 내로 침지시키면, 개방된 하부를 통해 용강이 케이스(110) 내로 유입될 수 있다. 그러나, 케이스(110)의 재질 및 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

샘플링몰드(120)는 케이스(110)의 내부에 삽입되어 설치될 수 있고, 내부에 용강을 저장하는 역할을 한다. 또한, 샘플링몰드(120)는, 내부공간이 형성되는 저장부(121), 및 상기 저장부(121)와 연결되어 용강이 이동하는 경로를 형성하는 유입부(122)를 포함한다.

저장부(121)는 타원형의 구 형태로 형성되고, 내부에 용강이 저장되는 공간이 형성될 수 있다. 또한, 저장부(121)의 하부는 개방될 수 있다. 따라서, 케이스(110)의 하부로 유입되는 용강이 저장부(121)의 개방된 하부를 통해 저장부(121) 내로 유입될 수 있다. 이러한 저장부(121)는 용강에 의해 용융되지 않도록 니켈(Ni), 주석(Sn) 등의 도금재나 철계 등으로 제작될 수 있다. 그러나, 저장부(121)의 재질 및 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

유입부(122)는 상하방향으로 연장형성되는 배관 형태로 형성될 수 있다. 즉, 유입부(122)는 상단부가 저장부(121)의 개방된 하부와 연결되고, 하단부가 샘플링몰드(120)의 개방된 하부를 향하여 연장형성될 수 있다. 따라서, 샘플링몰드(120)의 하부로 유입된 용강이 유입부(122)를 따라 이동하여 저장부(121) 내로 공급될 수 있다. 이에, 유입부(122)가 샘플링몰드(120) 하부로 유입되는 용강과 샘플링몰드(120)의 내벽이 접촉하는 면적을 감소시켜 샘플링몰드(120)를 고온의 용강으로부터 보호할 수 있다. 이러한 유입부(122)는 저장부(121)와 일체형으로 제작되거나 별도 제작되어 용접 등의 방법으로 저장부(121)와 연결될 수 있다. 그러나 유입부(122)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

채취관(130)은 상하방향으로 연장형성되는 배관 형태로 형성될 수 있다. 채취관(130)은 유입부(122)로 내로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 샘플링몰드(120)는 반으로 갈라진 두 부분이 접합되서 형성될 수 있다. 이에, 채취관(130)을 샘플링몰드(120)의 한 부분에 삽입한 후 다른 한 부분과 결합시켜 채취관(130)을 샘플링몰드(120) 내에 고정시킬 수 있다.

이러한 채취관(130)의 상부는 저장부(121)의 내부와 연통되고, 하부는 하측으로 연장형성되어 용강이 유입되는 유입구가 형성된다. 이에, 채취관(130)으로 유입되는 용강이 샘플링몰드(120)의 저장부(121)로 공급될 수 있다. 또한, 용강의 고온을 견딜 수 있도록 채취관(130)은 석영으로 제작될 수 있다. 그러나 채취관(130)의 재질 및 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

내화물(140)은 케이스(110)의 하부면에 고정되어 설치되는 제1 내화물(141) 및 케이스(110)의 측면의 적어도 일부를 감싸도록 설치되는 제2 내화물(142)을 포함할 수 있다.

제1 내화물(141)은 케이스(110) 하부 형상을 따라 형성될 수 있고, 케이스(110)의 개구부에 대응하여 중심부가 중공형으로 개방될 수 있다. 또한, 샘플링몰드(120)의 유입부(122)는 제1 내화물(141)의 두께만큼 케이스(110)로부터 하측으로 돌출될 수 있다. 이에, 유입부(122)의 돌출된 부분의 둘레가 제1 내화물(141)과 연결될 수 있다. 따라서, 제1 내화물(141)은 샘플링몰드(120)의 유입부(122)를 고정해주고, 고온의 용강으로부터 케이스(110)의 하부를 보호하는 역할을 할 수 있다.

제2 내화물(142)은 케이스(110)의 둘레의 적어도 일부분을 감싸도록 설치되어 고온의 용강으로부터 케이스(110)의 측면을 보호할 수 있다. 그러나 내화물(140)의 구조 및 설치되는 위치는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

보호부재(160)는 원형의 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 케이스(110) 하부의 개구부 직경보다 크게 형성될 수 있다. 보호부재(160)는 제1 내화물(141)의 하부면에 연결되어 케이스(110) 하부의 개구부 또는 채취관(130)의 유입구를 덮을 수 있다. 따라서, 보호부재(160)를 연결한 상태에서 케이스(110)를 용강 내부로 침지시키면, 플럭스, 슬래그, 및 용강 등이 샘플링몰드(120) 내로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이때, 샘플링몰드(120)의 유입부(122) 및 채취관(130)의 하부면 위치가 제1 내화물(141)의 하부면 위치와 동일하거나 높을 수 있다. 즉, 유입부(122)나 채취관(130)이 제1 내화물(141)로부터 하측으로 돌출되지 않을 수 있다. 따라서, 보호부재(160)를 제1 내화물(141)에 연결하여 유입부(122)나 채취관(130)의 하부를 커버하는 경우, 보호부재(160)가 돌출된 유입부(122)나 채취관(130)과 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있고, 보호부재(160)가 안정적으로 유입부(122)나 채취관(130)의 하부를 덮을 수 있다.

이러한 보호부재(160)는 용강 내로 침지되면 용해될 수 있다. 예를 들어, 케이스(110)가 용강 상부의 플럭스 층이나 슬래그 층을 통과하는 동안 보호부재(160)가 케이스(110)의 개구부를 차단하여 플럭스나 슬래그가 샘플링몰드(120) 내로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 케이스(110)가 용강 내로 완전히 침지된 후에는 보호부재(160)가 용해되어 순수한 용강이 케이스(110) 개구부 또는 채취관(130)의 유입구로 유입될 수 있다. 즉, 샘플링몰드(120) 내로 플럭스나 슬래그 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위해, 이물질의 유입을 차단하는 보호부재(160)로 채취관(130)의 유입구를 일시적으로 폐쇄할 수 있다.

그러나 보호부재(160)가 용강 내에서 용해되면서 채취관(130) 내로 유입될 수 있다. 이에, 샘플링몰드(120) 내로 순수한 용강이 아닌 용해된 보호부재(160)와 혼합된 용강이 유입될 수 있고, 용강의 성분 분석 결과를 신뢰하지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 부착부재(150)를 이용하여 보호부재(160)가 용강 내에서 용해되기 전에 케이스(110)의 개구부 또는 채취관(130)의 유입구로부터 분리시킬 수 있다.

부착부재(150)는 보호부재(160)와 제1 내화물(141)이 접촉하는 부분 중 어느 일부분에만 구비되어 보호부재(160)와 제1 내화물(141)을 임시로 연결해주는 역할을 한다. 특히, 부착부재(150)는 보호부재(160)와 제1 내화물(141)이 접촉하는 부분의 외측 가장자리 부분(이하, 가장자리) 즉, 외주면에만 구비될 수 있다.

상세하게 설명하면 보호부재(160)와 제1 내화물(141)이 접촉하여 보호부재(160)와 제1 내화물(141) 사이 생긴 모서리 부분에만 부착부재(150)가 구비되어 부착부재(150)와 제1 내화물(141)의 모서리 부분만 일시적으로 접합시킬 수 있다. 이에, 부착부재(150)의 외부로 노출되는 부분을 증가시켜 용강과 접촉하는 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 부착부재(150)가 용강에 의해 쉽게 단락되거나 용해될 수 있고, 보호부재(150)가 제1 내화물(141)로부터 용이하게 분리될 수 있다.

이러한 부착부재(150)는 가장자리의 일부분만 연결하도록 가장자리의 일부분과만 점(點)접촉 연결 또는 선(線)접촉 연결될 수 있다. 부착부재(150)는 하나 또는 복수개가 구비될 수 있다. 부착부재(150)가 복수개가 구비되는 경우, 가장자리의 둘레를 따라 서로 이격되어 구비될 수 있다.

예를 들어, 도 2의 (a)와 같이 점접촉하는 복수의 부착부재(150)가 가장자리의 둘레를 따라 구비될 수 있다. 이에, 케이스(110)가 플럭스 층 또는 슬래그 층을 통과하는 동안 부착부재(150)가 보호부재(160)를 안정적으로 지지해줄 수 있고, 용강 내에서 부착부재(150)가 용해되거나 단락되면서 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 신속하게 분리될 수 있다.

또한, 보호부재(160)의 중심부를 기준으로 가장자리의 2점 이상에서 부착부재(150)가 서로 대칭이 되도록 배치될 수도 있다. 이에, 보호부재(160)의 양측이 균형을 유지하면서 제1 내화물(141)에 접합될 수 있다. 따라서, 보호부재(160)가 안정적으로 지지될 수 있고, 부착부재(150)가 용해되면 제1 내화물(141)로부터 용이하게 분리될 수 있다.

또는, 도 2의 (b)와 같이 선접촉하는 복수의 부착부재(150')가 가장자리의 둘레를 따라 구비될 수 있다. 이에, 케이스(110)가 플럭스 층 또는 슬래그 층을 통과하는 동안 부착부재(150')가 보호부재(160)를 점접촉할 때보다 안정적으로 지지해줄 수 있고, 용강 내에서 부착부재(150')가 용해되거나 단락되면서 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 용이하게 분리될 수 있다.

한편, 부착부재(150)가 가장자리의 한 부분에만 구비될 수 있다. 이에, 부착부재(150)가 용강의 유동에 의해 흔들려 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 쉽게 분리될 수 있다. 따라서, 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 용이하게 분리되어 용강의 유동에 의해 신속하게 케이스(110)로부터 멀어질 수 있다. 이에, 보호부재(160)가 용강 내에서 용해되어도 샘플링몰드(120) 내로 유입되는 것을 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다.

이러한 부착부재(150)는 고온에 용강에 쉽게 용해되거나 용융될 수 있도록 모르타르나 금속재질로 제작될 수 있고, 용접 등의 방법으로 보호부재(160)와 제1 내화물(141)를 임시로 접합시켜줄 수 있다. 예를 들어, 보호부재(160)와 제1 내화물(141) 사이에 형성된 모서리 부분을 스폿(Spot) 용접하여 부착부재(150)가 보호부재(160)와 제1 내화물(141)을 접합시켜줄 수 있다. 즉, 모서리 용접을 할 수 있다. 그러나 부착부재(150)의 재질이나 구비되는 형상 및 구비되는 위치는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 부착부재(150)는 가장자리 부분의 1% 이상 30% 이하만 연결해줄 수 있다. 즉, 부착부재(150)가 가장자리의 1% 미만만 연결해주면 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 너무 쉽게 분리될 수 있다. 이에, 케이스(110)가 플럭스 층이나 슬래그 층을 완전히 통과하기 전에 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 분리되어 샘플링몰드(120) 내로 플럭스나 슬래그가 유입될 수 있다.

반대로, 부착부재(150)가 가장자리의 30%를 초과하여 연결해주면 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 분리되는 것이 어려워질 수 있다. 이에, 보호부재(160)가 용강 내에서 용해가 시작되어도 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 분리되지 않아 용해된 보호부재(160)가 샘플링몰드(120) 내로 유입되어 순수한 용강과 혼합될 수 있다.

따라서, 케이스(110)가 플럭스 층이나 슬래그를 통과하는 동안은 보호부재(160)와 제1 내화물(141)을 연결해주고, 보호부재(160)가 용강 내에서 용해되기 전에 보호부재(160)와 제1 내화물(141)을 분리하도록 부착부재(150)가 가장자리의 1% 이상 30% 미만만 연결해줄 수 있다. 그러나 부착부재(150)가 연결해주는 부분의 수치범위는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 부착부재(150)는 보호부재(160)보다 용융점 또는 용해점이 낮을 수 있다. 따라서, 케이스(110)가 용강 내로 침지되면 부착부재(150)가 보호부재(160)보다 먼저 용해될 수 있다. 따라서, 보호부재(160)가 용해되기 전에 부착부재(150)가 용해되어 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 분리될 수 있고, 용해된 보호부재(160)가 샘플링몰드(120) 내로 유입되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 그러나 부착부재(150)의 구조 및 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

도 3을 참조하면, 케이스(110)는 지면과 수직인 상태로 용강 내로 침지되거나 약 45도 기울진 상태에서 용강 내로 침지될 수 있다. 케이스(110)를 지면과 수직인 상태로 용강 내로 침지시키면, 부착부재(150)가 단락되거나 용해된 후 용강의 유동에 의해 보호부재(160)가 좌측이나 우측으로 밀려 제1 내화물(141)로부터 분리될 수 있다.

또한, 케이스(110)를 45도 기울인 상태로 용강 내로 침지시키면, 부착부재(150)가 단락되거나 용해된 후 상측으로 이동하려는 용강의 유동에 의해 보호부재(160)가 상측으로 밀려 제1 내화물(141)로부터 분리될 수 있다. 이에, 보호부재(160)가 용해되기 전에 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 분리되어 케이스(110)와 멀어진 곳에서 용해될 수 있다.

한편, 보호부재(160)가 용이하게 분리되도록 제1 내화물(141')의 적어도 일부분이 상측에서 하측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성할 수도 있다. 예를 들어, 도 4와 같이 제1 내화물(141')의 일부분은 상측과 하측의 폭이 동일해지도록 형성하고, 다른 일부분은 상측에서 하측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성할 수도 있다. 이때, 부착부재(150)는 제1 내화물(141')의 상측과 하측의 폭이 동일한 부분과 보호부재(160)의 일측이 접촉하는 부분을 연결해줄 수 있다.

따라서, 부착부재(150)가 용강 내에서 단락되거나 용해되면, 상측으로 이동하는 용강에 의해 보호부재(160)의 타측이 제1 내화물(141')의 경사면이 형성된 부분으로 기울어지면서 제1 내화물(141')로부터 쉽게 분리될 수 있다. 그러나 제1 내화물(140')의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 샘플링몰드(120) 내로 극저탄소강의 용강을 채취하는 경우, 적은 양의 탄소가 유입되더라도 성분 분석 결과가 급격하게 달라질 수 있다. 특히, 금속재질의 보호부재(160)를 사용하는 경우, 보호부재(160)가 제1 내화물(141)로부터 분리되어 용해되더라도 보호부재(160) 내 탄소 중 일부가 샘플링몰드(120) 내로 유입될 수 있다. 따라서, 샘플링몰드(120) 내로 탄소가 유입되는 것을 최소화하기 위해 보호부재(160)가 탄소를 0.0029 중량% 이하로 함유하도록 제작할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 용강 샘플러 장치(100)로 채취된 용강의 탄소 함유 상승량과 종래의 용강 샘플러 장치로 채취된 용강의 탄소 함유 상승량들을 비교하는 그래프이다. 도 5의 비교예 1은 탄소 함유량이 0.0384 중량% 이상인 종래의 보호부재를 종래의 방법으로 체결한 후 채취된 용강의 탄소 함유 상승량을 측정한 값이고, 비교예 2는 보호부재를 구비하지 않고 채취된 용강의 탄소 함유 상승량을 측정한 값이고, 비교예 3은 탄소 함유량이 0.0029중량% 이하인 본 발명의 실시 예에 따른 보호부재(160)를 종래의 방법으로 체결한 후 채취된 용강의 탄소 함유 상승량을 측정한 값이고, 실시예는 탄소 함유량이 0.0029중량% 이하인 본 발명의 실시 예에 따른 보호부재(160)를 본 발명의 실시 예에 따른 부착부재(150)로 스폿 연결한 후 채취된 용강의 탄소 함유 상승량을 측정한 값이다.

도 5와 같이 탄소 함유량이 높은 보호부재를 사용하거나 종래의 방법으로 보호부재를 체결하면 용해된 보호부재의 탄소 성분 중 일부가 샘플링몰드(120) 내로 쉽게 유입되어 용강의 탄소 함유 상승량이 큰 것을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명의 실시 예에 따라 극저탄소 보호부재(160)를 스폿 연결하면 보호부재(160)가 샘플링몰드(120)로부터 멀리 떨어진 곳에서 용해되고, 용해된 보호부재(160)의 탄소 성분이 샘플링몰드(120) 내로 거의 유입되지 않아 비교예들에 비해 샘플링몰드(120) 내 용강의 탄소 함유 상승량이 낮은 것을 확인할 수 있다.

이처럼, 용강 샘플링 장치(100)를 용강 내로 침지시킨 후 이물질의 유입을 차단하는 보호부재(160)가 용해되기 전에 채취관(130)의 유입구에 부착된 보호부재(160)를 분리시킬 수 있다. 따라서, 용해된 보호부재(160)가 채취관(130) 내로 유입되어 채취되는 용강이 보호부재(160)와 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 이물질의 유입은 차단하고 순수한 용강을 채취하여 용강 성분 분석의 정확성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 용강 샘플링 장치 110: 케이스
120: 샘플링몰드 130: 채취관
140: 내화물 150: 보호부재
160: 부착부재

Claims

용강의 샘플을 채취하기 위한 용강 샘플링 장치로서,
상하방향으로 연장되고 하부가 개방되는 케이스;
상기 케이스 내부에 설치되고, 내부에 용강이 저장되는 저장부 및 상기 저장부와 연결되어 용강이 유입되는 경로를 형성하는 유입부를 구비하는 샘플링몰드;
상기 유입부가 외측으로 돌출되지 않도록 상기 유입부의 둘레를 감싸고, 상기 케이스의 하부에 설치되는 내화물;
상기 유입부를 커버하도록 상기 내화물의 하부에 위치하는 보호부재; 및
상기 보호부재가 상기 내화물로부터 분리되도록 상기 보호부재와 상기 내화물이 접촉하는 어느 일부분을 분리가능하게 연결하는 부착부재를; 포함하고,
상기 보호부재가 용강에 의해 기울어질 수 있도록 상기 케이스의 일부분에 경사면이 형성되는 용강 샘플링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 부착부재는 상기 보호부재보다 용융점 또는 용해점이 낮은 용강 샘플링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 부착부재는 상기 보호부재와 상기 내화물이 접촉하는 부분의 가장자리 부분에 구비되는 용강 샘플링 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 부착부재는 상기 가장자리 부분과 점(點)접촉 연결 또는 선(線)접촉 연결되는 용강 샘플링 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 부착부재는 복수개가 구비되어 상기 가장자리의 둘레를 따라 배치되는 용강 샘플링 장치.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착부재는 상기 가장자리 부분의 30% 이하만 연결해주는 용강 샘플링 장치.
삭제
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플링몰드는 극저탄소강의 용강을 채취하는 용강 샘플링 장치.