KR101790000B1 - 전로 설비 및 전로 유지보수 방법 - Google Patents

전로 설비 및 전로 유지보수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전로 설비 및 전로 유지보수 방법에 관한 것으로, 전로의 상측에 배치되어 전로의 노구 적어도 일부를 커버하며, 노구의 상부에 배치되는 단부 중 적어도 일부 영역이 분리 교체 가능하도록 형성되는 커버유닛 및 전로에 커버유닛을 지지하기 위한 지지유닛을 포함하여, 전로 노구의 적어도 일부를 커버하는 커버유닛의 온도를 수집하는 과정과, 수집된 커버유닛의 온도를 미리 입력된 커버유닛의 기준 온도와 비교하는 과정, 비교 결과에 따라 커버유닛의 교체필요 여부를 판단하는 과정 및 커버유닛의 교체가 필요하다고 판단되면, 커버유닛의 적어도 일부 영역을 교체하는 과정을 수행함으로써, 전로 노구의 용손 부위 용이하게 유지보수할 수 있다.
즉, 커버유닛 중 고온 물질에 의해 손상되는 영역만 분리하여 교체함으로써, 전로 유지보수에 소요되는 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있다.

Description

전로 설비 및 전로 유지보수 방법{Converter equipment and maintenance method for converter}
본 발명은 전로 설비 및 전로 유지보수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전로 노구의 용손 부위 유지보수를 용이하게 하는 전로 설비 및 전로 유지보수 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제강 전로 공정은 용광로에서 만들어진 용선으로부터 불순물을 제거하여 청정한 용강으로 정련하는 공정이다. 이 공정에서 사용되는 전로는 통상 1600℃ ~ 1750℃의 고온의 용융물이 수용되는 자루형의 용기로서, 영구장과, 영구장 내측에 구비되는 내장 연와 등의 내화재와, 이들을 감싸고 있는 철피로 구성된다.
이때, 전로의 노구에는 전로의 경동 시 철피 내 축조된 내화재를 안정적으로 지지하기 위한 노구링이 배치된다. 즉, 노구링은 전로의 상부에 구비되어 전로의 상부로 노출되는 내화재를 커버하여, 정련과정에서 발생한 슬래그를 전로를 경동시켜 배재할 때 발생할 수 있는 내화재의 탈락을 방지한다.
한편, 슬래그 배재 과정은 전로를 경동시켜 노구를 통해 슬래그를 슬래그 포트로 배재하는데, 이와 같은 과정에서 노구의 노구링에 고온의 용강이 접촉하게 되어 노구링이 용손되는 현상이 발생한다. 즉, 노구링이 노구에 고정 설치됨으로써, 슬래그 배재시 항상 동일한 위치에서 노구링이 용강과 접촉하게 되고 이로 인해 노구링의 용강 접촉부분이 조기 마모되는 문제가 발생한다.
이에, 종래에는 노구링의 용손이 발생할 경우, 노구에 설치된 노구링 전체를 교체하는 방식으로 유지보수를 진행하였다.
그러나, 종래의 유지보수 방식은 노구링 전체를 교체하기 때문에 유지보수 비용이 증가하게 되고, 이는 결과적으로 제강공정의 생산원가 상승에 반영된다.
KR 1985-000292 A
본 발명은 전로의 유지보수에 소용되는 비용을 감소시킬 수 있는 전로 설비 및 전로 유지보수 방법을 제공한다.
본 발명은 전로의 유지보수 시점을 용이하게 파악할 수 있는 전로 설비 및 전로 유지보수 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비는, 전로와, 상기 전로의 상측에 배치되어 상기 전로의 노구 적어도 일부를 커버하며, 상기 노구의 상부에 배치되는 단부 중 적어도 일부 영역이 분리 교체 가능하도록 형성되는 커버유닛 및 상기 전로에 상기 커버유닛을 지지하기 위한 지지유닛를 포함할 수 있다.
상기 커버유닛과 상기 지지유닛에 연결되어, 상기 지지유닛에 상기 커버유닛을 장착 가능하게 하는 체결유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 커버유닛은 상기 노구의 중심으로부터 소정거리 이격되어 배치되며, 상기 노구의 상부를 커버하는 제1 커버부재 및 상기 제1 커버부재에 연결되어 상기 노구의 상부 및 상기 전로의 측면 중 적어도 일부를 커버하는 제2 커버부재를 포함하는 커버부 및 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재를 상호 고정시키기 위한 고정부를 포함할 수 있다.
상기 커버부는 상기 노구의 둘레방향을 따라 연결되는 복수개의 조립체를 포함할 수 있다.
상기 제1 커버부재와 상기 제2 커버부재의 서로 마주보는 단부영역에는 단차가 형성될 수 있다.
상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재의 서로 중첩하는 위치에는 관통홀이 형성되며, 상기 고정부는 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재의 관통홀에 삽입 배치되는 고정부재를 포함할 수 있다.
상기 고정부재는, 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재와 중첩하는 영역에서 상기 전로의 내화재에 삽입 배치될 수 있다.
상기 고정부는 자기력을 갖는 재료로 형성되는 자기력 발생부재를 포함하며, 상기 자기력 발생부재는 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재의 서로 마주보는 일면에 구비될 수 있다.
상기 커버유닛에 연결되어 상기 커버유닛의 온도 변화에 따라 상기 커버유닛의 교체시기를 판단하는 제어유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 커버유닛에 연결되어 상기 커버유닛의 온도 데이터를 수집하는 수집부, 상기 온도 데이터에 따라 상기 커버유닛의 교체 필요 여부를 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 온도 데이터를 상기 커버유닛의 용손 면적 값으로 환산하는 환산부를 포함하고, 상기 판단부는 환산된 용손 면적 값을 미리 입력된 용손 면적 값과 비교하여, 상기 커버유닛의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전로 유지보수 방법은, 전로 노구의 적어도 일부를 커버하는 커버유닛의 온도를 수집하는 과정과, 수집된 커버유닛의 온도를 미리 입력된 커버유닛의 기준 온도와 비교하는 과정, 비교 결과에 따라 상기 커버유닛의 교체필요 여부를 판단하는 과정 및 상기 커버유닛의 교체가 필요하다고 판단되면, 상기 커버유닛의 적어도 일부 영역을 교체하는 과정을 포함한다.
상기 기준 온도는 상기 커버유닛 중 상기 노구의 상부에 배치되는 영역만의 교체 여부 판단에 사용하는 제1 기준온도 및 상기 커버유닛 전체의 교체 여부 판단에 사용되는 제2 기준온도를 포함할 수 있다.
상기 커버유닛의 교체필요 여부를 판단하는 과정에서, 상기 커버유닛의 일부 또는 전체의 교체필요 여부를 판단할 수 있다.
상기 수집된 커버유닛의 온도가 상기 미리 입력된 커버유닛의 온도보다 크면, 상기 커버유닛의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비 및 전로 유지보수 방법에 의하면, 전로의 노구의 적어도 일부를 커버하는 커버유닛의 용손 부위를 용이하게 유지보수할 수 있다. 즉, 커버유닛 중 고온 물질에 의해 손상되는 영역을 분리형으로 제작함으로써, 고온물질에 의한 손상 발생 영역만 교체 가능하도록 한다. 이에, 커버유닛 전체를 새 커버유닛으로 바꾸는 것을 방지함으로써, 전로 유지보수에 소요되는 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 커버유닛의 용손 상태를 실시간으로 감지하여 유지보수 시점을 용이하게 판단할 수 있어, 커버유닛의 용손 상태를 파악하기 위한 인력발생이 요구되지 않는다.
이에, 전로의 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 감소시킴으로써, 공정의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있어, 결과적으로, 제강 생산원가가 상승하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3는 도 2의 A 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비의 커버유닛을 확대 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비의 제어유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 유지보수 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
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.
본 발명은 용기의 노구를 커버하는 구성 중 손상 발생 부위를 용이하게 유지보수하기 위한 장치로서, 본 발명의 실시 예에서 용기는 전로일 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비를 자세하게 설명하기로 한다. 여기서, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 단면도이다. 도 3는 도 2의 A 영역을 확대 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비(1)는, 전로(100)와, 전로(100)의 상측에 배치되어 전로(100)의 노구(170) 적어도 일부를 커버하며, 노구(170)의 상부에 배치되는 단부 중 적어도 일부 영역이 분리 교체 가능하도록 형성되는 커버유닛(200)과, 전로(100)에 커버유닛(200)을 지지하기 위한 지지유닛(300)을 포함한다. 또한, 전로 설비(1)는 커버유닛(200)과 지지유닛(300)에 연결되어, 지지유닛(300)에 커버유닛(200)을 장착 가능하게 하는 체결유닛(500)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 커버유닛(200)에 연결되어 커버유닛(200)의 온도 변화에 따라 커버유닛(200)의 교체시기를 판단하는 제어유닛(400)을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비(1)는 전로(100) 내 수용되는 고온 물질에 의한 용손이 발생하는 커버유닛(200)의 적어도 일부를 용이하게 교체할 수 있어 유지보수에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다. 이하, 전로 설비(1)를 설명하기 이전에 전로(100)에 대해 간략하게 설명하기로 한다.
전로(100)는 고로에서 만들어진 선철을 정련시키기 위한 제강 설비로서, 상부가 개방되어 노구(170)가 형성된 소정 크기의 용기이다. 전로(100)는 고로에서 만들어진 용선을 주입받고, 주입된 용선에 산소 등의 산화성 가스를 불어넣어 용선에 포함되는 불순물을 단시간 내에 산화 제거함으로써 양질의 용강을 생산하는 설비이다. 전로(100)는 일반적으로 측벽부와 바닥부로 나뉘어 구비된다. 전로(100)는 노내 반응으로부터 전로(100)의 설비를 보호하기 위해 철피(110) 내측으로부터 내화재(130)를 축조한다. 이때, 전로(100)의 측벽에는 정련이 완료된 금속용융물이 출강될 수 있는 출강구(150)가 형성된다.
한편, 전로(100)의 노구(170)를 통해서는 전로(100)에서의 정련과정에 의해 발생하는 슬래그가 배재되는데, 더욱 상세하게는 전로(100)를 경동시켜 노구(170)가 슬래그 포트(미도시) 상에 배치되도록 하여 슬래그를 슬래그 포트로 배재시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비(1)는 전로(100)의 노구(170) 둘레를 따라 배치되는 커버유닛(200)의 용선 또는 슬래그와 같은 고온물질에 의한 용손영역을 용이하게 교체하기 위한 것이다.
커버유닛(200)은 전로(100)의 상측에 배치되어 노구(170)의 적어도 일부 영역을 커버하며, 노구(170) 둘레를 따라 연장 형성된다. 커버유닛(200)은 노구(170)쪽에 배치되는 내화재(130)를 안정적으로 고정시키는 역할을 함과 동시에, 노구(170)의 상부에 배치되는 단부 중 적어도 일부 영역이 분리 교체 가능한 구성이다. 이에, 커버유닛(200)은 전로(100)의 노구(170)의 중심으로부터 외측으로의 제1 영역과, 제1 영역의 외측으로의 제2 영역이 분리형으로 형성되며, 제1 영역을 형성하는 제1 커버부재(230) 및 제1 커버부재(230)에 연결되어 제2 영역을 형성하는 제2 커버부재(210)를 포함하는 커버부와, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)를 상호 고정시키기 위한 고정부(250)를 포함한다. 즉, 커버유닛(200)는 서로 분리 가능한 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)와, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)를 고정부(250)를 포함한다.
이와 같은 커버유닛(200)은 노구(170)의 둘레를 따라 연장 형성된 단일품으로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 도시된 전로와 같이 노구(170)가 원형일 경우, 커버유닛(200)은 서로 분리 가능한 한 쌍의 링형상 조합으로 형성될 수 있다.
한편, 커버유닛(200)은 노구(170)의 둘레방향을 따라 연결되는 복수개의 조립체를 포함하여 형성될 수도 있다. 즉, 커버유닛(200)은 복수개의 조립체가 구비되고, 노구(170)의 둘레방향을 따라 복수개의 조립체가 연결됨으로써 형성될 수 있다. 이처럼, 커버유닛(200)이 복수개의 조립체로 형성되면, 커버유닛(200)의 교체 면적을 감소시킬 수 있다. 더욱 상세하게는, 복수개의 조립체 중 일부의 조립체에만 고온 물질에 의한 손상이 발생할 경우, 손상된 조립체만 교체할 수 있는 이점이 있다.
제1 커버부재(230)는 전로(100) 노구(170)의 중심으로부터 외측으로의 제1 영역을 포함하며, 제2 커버부재(210)는 제1 커버부재(230)에 연결되어 제1 커버부재(230)의 외측으로 연장 형성되어 전로(100)에 장착된다. 즉, 제1 커버부재(230)는 전로(100)의 상부에 배치되며 제2 커버부재(210)는 전로(100)의 상부 및 측부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)의 서로 마주보는 단부영역에는 단차가 형성되어, 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)의 단부영역이 서로 중첩되는 영역을 형성하도록 할 수 있다.
이때, 본 발명에서는 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210) 각각의 수직변이 서로 접촉하도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 커버부재(210)와 마주보는 제1 커버부재(230)의 단부가 'ㄱ'자 형상으로 형성되면, 제1 커버부재(230)와 마주보는 제2 커버부재(210)의 단부는 'ㄴ'자 형상으로 형성되어, 서로 대응되는 형상으로 결합할 수 있다. 이에, 제1 커버부재(230)의 단부영역이 제2 커버부재(210)의 단부영역에 안착되어 배치됨으로써, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)가 안정적으로 연결될 수 있다. 한편, 제1 커버부재와 제2 커버부재의 서로 마주보는 단부영역의 형상은 본 발명의 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형상으로 변경 가능하다. 즉, 제1 커버부재와 제2 커버부재의 서로 마주보는 단부는 요철(凹凸)구조로 형성되어, 제1 커버부재의 단부영역의 적어도 일부가 제2 커버부재에 삽입되어 배치되도록 할 수도 있다.
고정부(250)는 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)를 고정하기 위한 구성으로서, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)를 관통하며 배치되는 고정부재(250a)를 포함한다. 이때, 고정부재(250a)는 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)의 중첩된 영역에서 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)를 관통하며 배치되는 고정핀(250aa)과, 고정핀(250aa)의 양단부에 체결되는 스토퍼(250ab)를 포함할 수 있다. 이에, 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)의 서로 대응되는 위치에는 각각 관통홀(217, 235)이 형성될 수 있으며, 고정핀(250aa)은 제1 커버부재(230)의 관통홀(235)과 제2 커버부재(210)의 관통홀(217)에 삽입되어 배치될 수 있다. 그리고, 스토퍼(250ab)는 고정핀(250aa)의 양단부에 체결되어 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)에 접촉 배치됨으로써, 고정핀(250aa)의 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 고정부재(250a)는 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)와 중첩하는 영역에서 전로(100)의 내화재(130)에 삽입 배치될 수 있다. 즉, 고정부재(250a)는 내화재(130)와 마주보는 단부영역이 내화재(130)에 삽입배치될 수 있다. 이와 같이 고정부재(250a)가 배치됨으로써, 고정부재(250a)는 내화물(130)을 안정적으로 배치할 수 있으며, 지지유닛(300)에만 커버유닛(200)이 지지되는 것보다 안정적으로 커버유닛(200)을 전로(100) 노구(170)에 고정시킬 수 있다.
한편, 고정부(250)는 도 4에 도시된 것처럼 변형 구비되어 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)를 연결할 수 있다. 즉, 본 발명의 변형 예에 따른 고정부(250b)는 자기력을 갖는 재료로 형성되는 자기력 발생부재(250ba, 250bb)를 포함하며, 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)의 서로 마주보는 일면에 구비될 수 있다.
즉, 제2 커버부재(210)와 마주보는 제1 커버부재(230)의 일면 및 제1 커버부재(230)와 마주보는 제2 커버부재(210)의 일면에 각각 자기력 발생부재(250ba, 250bb)가 배치됨으로써, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)의 사이에 자기력이 발생할 수 있다. 이에, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)는 자기력에 의해 상호 탈부착 가능하도록 연결될 수 있다.
이때, 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)의 접촉면에 대응하는 형상으로 자기력 발생부재(250ba, 250bb)가 구비될 수 있다. 특히, 자기력 발생부재(250ba, 250bb)는 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)가 접촉하는 영역의 크기를 100이라 할 때, 80 내지 100 의 영역에 걸쳐 배치될 수 있다. 이처럼, 자기력 발생부재(250ba, 250bb)가 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)의 접촉 영역과 유사한 크기로 구비됨으로써, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210) 간에서 자기력이 발생하는 영역을 증가시킬 수 있다.
한편, 이와 같은 자기력 발생부재(250ba, 250bb)는 자석과 같이 이미 자기력을 갖는 부재를 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)에 삽입함으로써 배치시킬 수도 있으며, 자화될 수 있는 물질을 제1 커버부재(230) 및 제2 커버부재(210)의 접촉영역에 도포함으로써 배치할 수도 있다. 후자의 경우, 제1 커버부재(230)와 제2 커버부재(210)의 접촉면에 자화가 가능한 물질을 도포한후, 자화과정을 거침으로써 제1 커버부재(230)과 제2 커버부재(210)에 자기력을 발생시킬 수 있다. 이는, 자기력이 약해지거나 마모되는 경우에는, 자화 발생 가능 물질을 덧입혀 자화시킴으로써 자기력을 발생시킬 수 있기 때문에 자기력 발생부재(250ba, 250bb)의 유지보수가 용이한 이점이 있다.
지지유닛(300)은 커버유닛(200)을 전로(100)에 지지하기 위한 구성으로, 전로(100)의 상측에 배치되어 커버유닛(200)을 지지할 수 있다. 이때, 지지유닛은 전로(100)의 상측에 배치되는 커버유닛(200)이 전로(100)로부터 탈락되지 않도록 할 수 있는 다양한 방법의 구조물로 형성될 수 있으며, 본 발명에서는, 커버유닛(200)의 하부를 지지하는 지지플레이트와, 지지플레이트와 전로(100) 사이를 연결하는 지지로드를 포함할 수 있다.
체결유닛(500)은 커버유닛(200)을 지지유닛(300)에 체결하기 위한 구성으로, 커버유닛(200)과 지지유닛(300)이 서로 중첩되는 영역에서 커버유닛(200)과 지지유닛(300)을 관통하며 배치되는 체결핀(510)과, 체결핀(510)에 체결되어 커버유닛(200)과 지지유닛(300) 사이의 이격을 감소시키기 위한 체결너트(530)를 포함할 수 있다. 즉, 체결유닛(500)은 커버유닛(200)과 지지유닛(300)의 서로 대응하는 위치에 형성된 체결홀(215, 305)에 체결핀(510)이 삽입되고, 체결너트(530)가 각각 체결핀(510)의 양단부에 체결됨으로써, 지지유닛(300)에 커버유닛(200)을 안정적으로 고정할 수 있다.
전술한 바와 같이 형성된 전로 설비(1)는 커버유닛(200)의 구성 중 전로(100)의 노구(170)와 근접한 영역, 즉, 전로(100)의 노구(170)를 통해 고온의 물질을 배출할 때의 고온의 물질이 접촉 가능한 영역만 부분적으로 교체할 수 있다. 즉, 커버유닛(200) 중 전로(100)의 노구(170)의 중심과 상대적으로 가까운 제1 커버부재(230)만을 제2 커버부재(210)로부터 분리하고 교체함으로써 커버유닛(200) 전체를 교체하는 것에 비해 감소된 커버유닛(200) 유지보수 비용이 발생할 수 있다.
한편, 전로 설비(1)에는 커버유닛(200)에 연결되어 커버유닛(200)의 온도 변화에 따라 커버유닛(200)의 교체시기를 판단하는 제어유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 즉, 제어유닛(400)은 커버유닛(200) 중 제1 커버부재(230)의 교체시기를 자동으로 판단하여, 교체할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전로 설비의 제어유닛을 설명하기 위한 도면이다.
이와 같은 제어유닛(400)은 커버유닛(200)에 연결되어 커버유닛(200)의 온도 데이터를 수집하는 수집부(410)와, 수집부(410)에 수집된 온도 데이터에 따라 커버유닛(200)의 교체 필요 여부를 판단하는 판단부(450)를 포함한다.
수집부(410)는 커버유닛(200)의 온도를 수집하는 구성으로, 전로(100)의 조업 지속에 따라 변화하는 커버유닛(200)의 온도를 수집한다. 이때, 커버유닛(200)에는 커버유닛의 온도 측정이 가능한 온도감지부(미도시)가 연결될 수 있으며, 수집부(410)는 온도감지부에 연결되어 커버유닛(200)의 온도를 수집할 수 있다. 수집부(410)가 커버유닛(200)의 온도를 수집하는 이유로는, 커버유닛(200)의 온도에 따라 커버유닛(200)의 제1 커버부재(230)의 손상 정도를 파악할 수 있기 때문이다. 즉, 손상전의 커버유닛(200)의 면적을 100이라하고, 전로(100) 조업에 따라 통상적으로 커버유닛(200)에서 측정되는 온도를 T0라 하면, 손상이 발생하면 커버유닛(200)의 면적이 100 이하로 감소되며, 커버유닛(200)에서 측정되는 온도는 커버유닛(200)의 면적 손실로 인해 T0보다 높은 온도를 나타낸다. 이에, 수집부(410)에 수집된 온도가 점차 증가하면, 이는 고온 물질에 의한 제1 커버부재(230)의 손상을 의미한다.
한편, 수집부(410)가 수집하는 커버유닛(200)의 온도 데이터 측정 시기는 한정하지 않으나, 수집되는 온도 데이터의 수집 시점이 거의 유사한 조업 시점일 경우에 측정되는 온도의 정확도가 증가할 수 있다. 이에, 수집부(410)는 노구(170)로의 고온의 물질의 배출이 행해지지 않는 시점, 더욱 상세하게는, 노구(170)로의 고온 물질 배출 수행이 이루어진 직후의 시점에서의 커버유닛(200)의 온도 데이터를 수집할 수 있다.
판단부(450)는 수집부(410)에 수집된 커버유닛(200)의 온도 데이터에 따라, 제1 커버부재(230)의 교체필요 여부를 판단하기 위한 구성이다. 즉, 판단부(450)는 수집부(410)에서 전달된 커버유닛(200)은 온도 데이터가 미리 입력된 온도 값을 초과하는 경우에는 제1 커버부재(230)의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다. 이때, 판단부(450)에 미리 입력된 온도 데이터는 다수의 전로 조업에 따라 실험적으로 커버유닛(200)의 온도 데이터를 수집하는 것으로부터 설정할 수 있다. 상세하게는, 미리 입력된 온도 데이터는 커버유닛(200)의 교체가 요구되는 온도일 수 있다.
한편, 제어유닛(400)은 온도 데이터를 통해 커버유닛(200)의 용손 면적 값으로 환산하는 환산부(430)를 포함할 수도 있다. 이때, 판단부(450)는 환산부(430)에서 환산된 용선면적 값을 통해 커버유닛(200)의 교체 필요 여부를 판단할 수도 있다.
환산부(430)는 수집부(410)에 수집된 커버유닛(200)의 온도 데이터를 커버유닛(200)의 용손 면적으로 환산하기 위한 구성으로, 온도데이터를 통해 커버유닛(200)의 손실 면적을 계산할 수 있다. 즉, 환산부(430)는 수집부(410)로부터 전달된 온도 데이터의 변화에 따라서, 커버유닛(200)의 제1 커버부재(230)의 용손에 의한 탈락 면적을 산출할 수 있다. 이처럼, 환산부(430)가 환산할 수 있는 커버유닛(200)의 용손면적은 전로(100)를 이용한 여러번의 조업을 통해 특정온도에서의 커버유닛(200)의 용손면적에 대한 데이터를 통해서 얻을 수 있다. 이때, 환산부(430)가 구비되는 경우, 판단부(450)는 용손면적 데이터에 따라 커버유닛(200)의 교체필요 여부를 결정할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전로 유지보수 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전로 유지보수 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전로 유지보수 방법은 전로(100) 노구(170)의 적어도 일부를 커버하는 커버유닛(200)의 온도를 수집하는 과정과, 수집된 커버유닛의 온도를 미리 입력된 커버유닛의 온도와 비교하는 과정, 비교 결과에 따라, 커버유닛(200)의 교체필요 여부를 판단하는 과정; 및 커버유닛(200)의 교체가 필요하다고 판단되면, 커버유닛(200)의 적어도 일부 영역을 교체하는 과정을 포함한다.
이때, 상기의 전로 유지보수 방법의 과정들은 전로(100)의 사용이 진행되는 와중에 수행될 수 있다. 즉, 커버유닛(200)의 온도를 수집하여, 커버유닛(200)의 교체필요 여부를 판단하는 과정은 전로(100)가 사용되는 와중에 진행될 수 있다.
우선, 전로(100) 노구(170)의 상측에 배치되는 커버유닛(200)의 온도를 수집한다(S100). 이때, 커버유닛(200)의 온도를 수집하는 것은, 커버유닛(200)의 적어도 어느 한 위치에 배치된 온도감지부(405)를 통해 커버유닛(200)의 온도를 수집할 수 있다.
커버유닛(200)의 온도가 수집되면, 수집된 커버유닛(200)의 온도(t)를 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도(T)와 비교한다(S200). 이때, 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도(T)는 전로(100)의 커버유닛(200)의 손상으로 인해 커버유닛(200)의 교체가 요구될 때의 커버유닛(200)의 온도에 대한 데이터를 확보함으로써 사용할 수 있다. 한편, 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도(T)는 커버유닛(200) 중 전로(100)의 노구(170) 상부에 배치되는 영역만, 즉, 제1 커버부재(230)의 교체가 요구될 때의 커버유닛(200)의 온도(T1) 및 커버유닛(200) 전체의 교체가 요구될 때의 커버유닛(200)의 온도(T2)를 포함할 수 있다. 이에, 커버유닛(200)의 온도(T)를 두 경우의 온도(T1, T2)로 입력해 놓음으로써, 후술하는 비교 및 판단 결과에 따랏, 커버유닛(200)의 일부 또는 전체의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
수집된 커버유닛(200)의 온도(t)를 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도(T)와 비교과정에서, 수집된 커버유닛(200)의 온도(t)가 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도(T)보다 큰 값을 나타내면, 커버유닛(200)의 교체하여 전로(100)를 유지보수 한다(S300). 즉, 수집된 커버유닛(200)의 온도(t)가 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도(T)보다 큰 값을 나타내면, 커버유닛(200)이 고온의 물질에 의해 손상된 영역이 발생하였고, 손상된 영역의 크기가 커버유닛(200)의 교체가 필요한 것으로 판단하여, 커버유닛(200)을 교체한다. 더욱 상세하게는, 수집된 커버유닛(200)의 온도(t)가 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도 중 제1 커버부재(230)의 교체가 요구될 때의 커버유닛(200)의 온도(T1)보다 크고, 커버유닛(200) 전체의 교체가 요구될 때의 커버유닛(200)의 온도(T2)보다 작으면, 커버유닛(200) 중 제1 커버부재(230)만 교체한다.
한편, 수집된 커버유닛(200)의 온도(t)가 미리 입력된 커버유닛(200)의 온도 중 커버유닛(200) 전체의 교체가 요구될 때의 커버유닛(200)의 온도(T2)보다 크면, 커버유닛(200)의 전체의 교체가 필요하다고 판단하여, 커버유닛(200) 전체를 교체한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 전로 설비에 의하면, 전로의 노구를 커버하는 커버유닛 중 일부 영역만 교체할 수 있어, 전로의 유지보수가 용이한 이점이 있다. 즉, 노구의 중심에 근접한 커버유닛의 일부 영역이 다른 영역과 탈부착 가능하도록 형성됨으로써, 상기 일부 영역만 교체할 수 있다.
이에, 전로의 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 감소시킴으로써, 공정의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있어, 결과적으로, 제강 생산원가가 상승하는 것을 억제 또는 방지할 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.
1 : 전로 설비 100 : 전로
110 : 철피 130 : 내화재
170 : 노구 200 : 커버유닛
210 : 제1 커버부재 230 : 제2 커버부재
250, 250b : 고정부 300 : 지지유닛
400 : 제어유닛 405 : 온도감지부
410 : 수집부 430 : 환산부
450 : 판단부

Claims (15)

  1. 철피와, 상기 철피의 내측에 축조되는 내화물을 포함하는 전로; 및
    상기 전로의 상측에 배치되어 상기 전로의 노구 적어도 일부를 커버하며, 상기 노구의 상부에 배치되는 단부 중 적어도 일부 영역이 분리 교체 가능하도록 형성되는 커버유닛;
    상기 전로에 상기 커버유닛을 지지하기 위한 지지유닛; 및
    상기 지지유닛에 상기 커버유닛을 체결하기 위한 체결유닛;을 포함하고,
    상기 커버유닛은,
    상기 노구의 중심으로부터 소정거리 이격되어 배치되며, 상기 노구의 상부를 커버하는 제1 커버부재 및 상기 제1 커버부재에 연결되어 상기 노구의 상부 및 상기 전로의 측면 중 적어도 일부를 커버하는 제2 커버부재를 구비하는 커버부를 포함하고,
    상기 지지유닛은 상기 커버부의 하부에서 상기 전로의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비되는 전로 설비.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버유닛은,
    상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재를 상호 고정시키기 위한 고정부;를 포함하는 전로 설비.
  4. 청구항 3 에 있어서,
    상기 커버부는 상기 노구의 둘레방향을 따라 연결되는 복수개의 조립체를 포함하는 전로 설비.
  5. 청구항 3 에 있어서,
    상기 제1 커버부재와 상기 제2 커버부재의 서로 마주보는 단부영역에는 단차가 형성되는 전로 설비.
  6. 청구항 5 에 있어서,
    상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재의 서로 중첩하는 위치에는 관통홀이 형성되며,
    상기 고정부는 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재의 관통홀에 삽입 배치되는 고정부재;를 포함하는 전로 설비.
  7. 청구항 6 에 있어서,
    상기 고정부재는, 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재와 중첩하는 영역에서 상기 전로의 내화재에 삽입 배치되는 전로 설비.
  8. 청구항 5 에 있어서,
    상기 고정부는 자기력을 갖는 재료로 형성되는 자기력 발생부재;를 포함하며,
    상기 자기력 발생부재는 상기 제1 커버부재 및 상기 제2 커버부재의 서로 마주보는 일면에 구비되는 전로 설비.
  9. 청구항 1 에 있어서,
    상기 커버유닛에 연결되어 상기 커버유닛의 온도 변화에 따라 상기 커버유닛의 교체시기를 판단하는 제어유닛;을 더 포함하는 전로 설비.
  10. 청구항 9 에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 커버유닛에 연결되어 상기 커버유닛의 온도 데이터를 수집하는 수집부;
    상기 온도 데이터에 따라 상기 커버유닛의 교체 필요 여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 전로 설비.
  11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 온도 데이터를 상기 커버유닛의 용손 면적 값으로 환산하는 환산부;를 포함하고,
    상기 판단부는 환산된 용손 면적 값을 미리 입력된 용손 면적 값과 비교하여, 상기 커버유닛의 교체 필요 여부를 판단하는 전로 설비.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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