KR101797740B1 - 용선 온도 측정 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

용선 온도 측정 방법 및 그 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 탕도 내에 용선의 온도를 측정하기 위해 침지형 내화물을 제조하는 내화물 제조 단계, 상기 내화물 내에 용선의 온도 측정을 위한 열전대를 삽입하는 열전대 삽입 단계, 상기 내화물을 상기 탕도 내의 용선에 침지하는 내화물 침지 단계, 및 상기 용선에 침지된 내화물 내에 삽입된 열전대를 이용하여 용선의 온도를 연속적으로 측정하는 온도 측정 단계를 포함한다.

Description

용선 온도 측정 방법 및 그 장치{METHOD FOR MEASURING MOLTEN IRON TEMPERATURE, AND THE DEVICE}
본 발명은 대탕도의 용선 온도를 측정하기 위한 용선 온도 측정 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 비접촉식 측정이 아니라 용선에 직접 침지할 수 있는 내화물을 제조하여 연속적으로 용선의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 용선 온도 측정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 철광석(소결광), 코크스, 석회석은 고로 윗부분에 투입되어 서서히 아래로 떨어진다. 이때, 코크스는 고로 밑부분에 유입되는 열풍에 의해 연소되는데, 이 과정에서 발생하는 일산화탄소(CO)가 철광석과 환원반응을 일으키면서 용선이 생산된다.
즉, 코크스는 철광석을 녹이는 열원으로서의 역할과 산화철인 철광석에서 산소와 용선을 분리시키는 역할을 한다. 고로에 장입된 철광석이 용선으로 나오기까지는 대략 5~6시간 정도가 소요되고, 이때, 용선의 온도는 1,500℃ 정도이다.
이 용선의 온도관리는 고로 조업에 있어서 매우 중요하다. 용선의 온도는 고로 내부에서 용선 및 슬래그(slag)의 유동성에 영향을 주게 된다. 용선 온도가 높으면 슬래그쪽에 산소 포텐셜이 저하되어 슬래그 안에 있는 이산화규소(SiO2)가 용선쪽으로 환원되기 때문에 대체적으로 규소(Si)가 높아지게 된다.
반면에 용선의 온도가 낮게 되면, 슬래그 점도가 증가하게 된다. 슬래그의 점도가 증가하게 된다는 것은 용선-슬래그의 경계면의 두께가 커지고 에너지가 높다는 의미한다. 그렇게 되면 용선 중에 있던 황(S)이가 경계면을 거쳐 슬래그쪽으로 확산하는데 많은 에너지가 필요하기 때문에, 쉽사리 확산을 하지 못해 용선 중에 남아 있게 되어 점도가 증가하면서 황(S) 또한 증가하게 된다.
또한, 용선의 온도가 낮게 되면, 고로 내부에서 슬래그의 고화 현상이 발생하게 되고 결국 노저부에 저장된 용융물(용선, 슬래그)의 유동성이 극히 나빠지거나 굳어져서 밖으로 배출되지 않는 상태인 냉입이 발생하게 된다. 고로 내부의 가스 흐름에 따라 변동이 크기 때문에 고로 용선의 온도를 알지 못하면 고도로 숙련된 조업자라 해도 노황을 제어하는 데 어려움이 발생하게 된다. 따라서, 일상조업에서도 연속적으로 용선 온도 측정이 가능하다면, 고로 열밸런스 모니터링 정합성 향상으로 열원 과부족 해소를 통해 고로 안정조업에 많은 보탬이 될 수 있다.
종래에는 실제 고로에서 실시간대의 용선 온도를 예측하는 방법에 반복 계수확인법이 합치된 자동회귀이동평균 모델을 사용하는 방법이 제시되어 있다. 이 방법을 실제 고로의 조업 데이타에 적응하기 위해 먼저 용선 온도의 변화에 영향이 큰 12개의 조업인자를 상관분석을 통해 찾아냈으며 이 인자들과 용선온도의 관계를 나타내는 자동회귀이동평균 모델의 계수를 구하기 위해 RLS, RIY, RELS 그리고 RML의 4가지 반복계수확인법을 사용하여 비교하는 결과를 도출하였다. 그러나, 용선 온도를 예측하는 방법은 노내 상황은 수시로 변화하며, 조업에 의해 노황이 변동되어 온도 예측값의 정확도가 낮아져 정합성에 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 용선에서 발산되는 방사광을 수광하여 용선의 온도를 측정하는 장치 및 그 방법이 개시되어 있다. 이 용선의 온도를 측정하는 장치 및 그 방법은 특히, 광섬유를 한 번만 설치하면 광섬유의 교체 없이 용선의 온도를 측정할 수 있도록 하는 용선온도 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 이에 따르면, 사파이어 광섬유를 용선속에 직접 침전시킴으로써, 용선내부의 방사광이 광섬유를 통하여 용선에서 광섬유로 입사될 때 중간에 방사인자가 없으므로 수치구경에 해당하는 방사광의 방사율 "1"로서 입사되어, 이는 종래와 같이 보정절차 없이도 정확한 용선온도의 측정이 가능하게 되며, 또한, 높은 녹는점을 갖는 사파이어 광섬유가 용선내부에서 녹지 않으므로 용선의 온도를 연속적으로 하고자 하는 것이다. 그러나, 용선의 방사율은 용선의 출선시 출선 유량 및 슬래그 함량에 따라 달라지게 되어 측온시 편차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 현재까지는 용선의 온도를 실시간으로 연속적으로 측정할 수 있는 방법이 없으며, 사람이 수작업으로 일일이 일회용 온도계를 용선속에 침지 온도를 측정해야 하기 때문에 위험요소가 많고 작업 부하가 많다. 또한, 온도가 연속적으로 측정되는 것이 아니기 때문에 데이터(Data)의 수집이나 온도 추이 판변화를 분석하여 조업자가 노황을 판단하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 기존의 비접촉식 측정이 아니라 용선에 직접적으로 내화물(측온장치)을 침지하여 연속적으로 고로 내부의 용선의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 용선 온도 측정 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 탕도 내에 용선의 온도를 측정하기 위해 침지형 내화물을 제조하는 내화물 제조 단계,
상기 내화물 내에 용선의 온도 측정을 위한 열전대를 삽입하는 열전대 삽입 단계,
상기 내화물을 상기 탕도 내의 용선에 침지하는 내화물 침지 단계, 및
상기 용선에 침지된 내화물 내에 삽입된 열전대를 이용하여 용선의 온도를 연속적으로 측정하는 온도 측정 단계를 포함하는 용선 온도 측정 방법이 제공될 수 있다.
상기 내화물에 설치되는 내화물 고정 지그를 이용하여 상기 내화물을 용선에 침지된 상태로 고정시키는 내화물 고정 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 탕도의 커버에 설치되는 내화물 고정 지그 지지대를 이용하여 상기 내화물 고정 지그를 지지하는 내화물 고정 지그 지지 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 열전대에 연결된 열전대 온도계를 이용하여 용선의 측정 온도를 외부로 표시하는 측정 온도 표시 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 내화물은 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 고정탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 산화지르코늄(ZrO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 70중량%~73중량%인 것일 수 있다.
상기 이산화규소(SiO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1.5중량%~3.5중량%인 것일 수 있다.
상기 산화칼슘(CaO)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1중량%~1.5%중량인 것일 수 있다.
상기 고정 탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 중량은, 내화물 총량 100중량%에 대하여, 23중량%~25중량%인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 탕도의 용선에 침지되기 위한 내화물,
상기 내화물의 상단부에 설치되어 상기 내화물을 용선에 침지된 상태로 고정하기 위한 내화물 고정 지그,
상기 탕도의 커버에 설치되어 상기 내화물 고정 지그를 지지하기 위한 내화물 고정 지그 지지대, 및
상기 내화물 내에 삽입 설치되어 용선의 온도를 측정하기 위한 열전대를 포함하는 용선 온도 측정 장치가 제공될 수 있다.
상기 열전대는 백금 도선으로 이루어진 백금 열전대인 것일 수 있다.
상기 열전대는 알루미나 보호관으로 둘러 쌓여 있는 것일 수 있다.
상기 내화물의 중심에는 상기 알루미나 보호관이 삽입될 수 있는 삽입구멍이 형성되어 있는 것일 수 있다.
상기 열전대는 알루미나 절연관으로 보호되어 내화물에 삽입되어 있는 알루미나 보호관에 삽입되는 것일 수 있다.
상기 알루미나 보호관과 상기 내화물 사이에는 알루미늄 파우더가 충진되는 것일 수 있다.
상기 알루미나 보호관과 상기 알루미나 절연관 사이에는 알루미늄 파우더가 충진되는 것일 수 있다.
상기 열전대의 백금 도선의 두께는 0.5mm~1mm인 것일 수 있다.
상기 내화물은 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 고정탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 산화지르코늄(ZrO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 70중량%~73중량%인 것일 수 있다.
상기 이산화규소(SiO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1.5중량%~3.5중량%인 것일 수 있다.
상기 산화칼슘(CaO)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1중량%~1.5%중량인 것일 수 있다.
상기 고정 탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 중량은, 내화물 총량 100중량%에 대하여, 23중량%~25중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 일상 조업에서도 연속적으로 고로 내부의 용선 온도 측정이 가능하게 되므로, 고로 열밸런스 모니터링 정합성 향상으로 열원 과부족 해소를 통해 고로 안정 조업에 크게 기여할 수 있다.
또한, 용선에 직접적으로 내화물(측온장치)을 침지하여 연속적으로 고로 내부의 용선의 온도를 실시간으로 측정할 수 있으므로, 용선 온도 측정에 따른 위험 요소를 제거하고 작업 부하를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 방법의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치의 개략적인 일부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치의 일부 상세도이다.
도 4는 용선에 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치를 침지하여 측정한 결과이다.
도 5는 용선에 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치를 침지하여 장시간 측정한 결과이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 구현예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는” 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 방법의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 방법은, 출선중 이거나 출선 준비중에 탕도 내에 용선의 온도를 측정하기 위해 침지형 내화물(100)을 제조하는 내화물 제조 단계(S10),
상기 내화물 내에 용선의 온도 측정을 위한 열전대를 삽입하는 열전대 삽입 단계(S20),
상기 내화물을 상기 탕도 내의 용선에 침지하는 내화물 침지 단계(S30), 및
상기 용선에 침지된 내화물 내에 삽입된 열전대를 이용하여 용선의 온도를 연속적으로 측정하는 온도 측정 단계(S60)를 포함할 있다.
또한, 상기 내화물에 설치되는 내화물 고정 지그를 이용하여 상기 내화물을 용선에 침지된 상태로 고정시키는 내화물 고정 단계(40)를 포함할 수 있다.
상기 탕도의 커버에 설치되는 내화물 고정 지그 지지대를 이용하여 상기 내화물 고정 지그를 지지하는 내화물 고정 지그 지지 단계(S50)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열전대에 연결된 열전대 온도계를 이용하여 용선의 측정 온도를 외부로 표시하는 측정 온도 표시 단계(S70)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내화물은 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 고정탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하고, 상기 성분이 혼합되어 있는 내화재인 것을 특징으로 한다.
상기 산화지르코늄(ZrO2)의 중량은 용선의 온도에 잘 견디기 위한 내침식성을 향상하기 위하여 내화물 총량 100중량%에 대하여, 70중량%~73중량%인 것을 특징으로 한다.
상기 이산화규소(SiO2)의 중량은 용선의 온도에 잘 견디기 위한 내침식성을 향상하기 위하여 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1.5중량%~3.5중량%인 것을 특징으로 한다.
상기 산화칼슘(CaO)의 중량은 용선의 온도에 잘 견디기 위한 내침식성을 향상하기 위하여 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1중량%~1.5%중량인 것을 특징으로 한다.
상기 고정 탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 중량은, 내화물 내부와 외부의 온도 편차를 줄일 수 있도록 내화물 총량 100중량%에 대하여, 23중량%~25중량%인 것을 특징으로 한다.
이 때, 탕도 내의 용선의 비중이 약 7이고, 슬래그의 비중은 약 3.5g/cm3이므로, 용선 온도 측정 중 용선의 큰 비중에 의해 내화물이 부서지거나 부서진 조각들이 슬래그보다 비중이 가벼워야 용선 및 슬래그 위로 상승하기 때문에, 나중에 용선 및 슬래그에서 분리가 용이하도록 슬래그 비중과 비슷하거나 가벼워야 하므로, 내화물의 물성 중 부피비중(g/cm3)은 3 g/cm3~3.45 g/cm3인 것을 특징으로 한다.
상기 내화물의 물성 중 기공율(%)은 21%~30%인 것을 특징으로 한다.
상기 내화물의 물성 중 곡강도(kgf/cm2)는 50~60인 것을 특징으로 한다.
상기 내화물 내에는 열전대, 특히 백금으로 이루어진 백금 열전대가 삽입되어 있으며, 이 열전대는 알루미나 보호관으로 둘러 쌓여 있는 형태로 이 열전대를 보호하고 열전달을 향상시키는 역할을 한다.
상기 열전대는 백금 도선으로 알루미나 절연관으로 보호하여 내화물에 삽입되어 있는 알루미나 보호관에 삽입될 수 있다.
이때, 사용되는 백금 열전대 도선의 두께는 0.5mm~1mm일 수 있다.
상기 알루미나 보호관과 내화물 사이 및 상기 알루미나 보호관과 알루미나 절연관 사이에는 열전도율을 향상시키고자 알루미늄 파우더를 충진할 수 있다.
상기 내화물은 탕도 커버에 설치된 내화물 고정 지그 지지대와, 상기 내화물 고정 지그 지지대에 지지된 내화물 고정 지그로 고정을 하여 탕도 커버에서 직접 용선에 침지할 수 있다.
상기 내화물은 출선구에서 용선이 출선하고 있는 출선 상태이거나 출선을 마친 상 상태(출선 준비 상태)에서 탕도의 용선의 온도를 연속적을 측온할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치는 하기에서 특별히 설명하는 사항 이외에는 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 방법에서 설명한 사항과 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
고로는 노내 용융물(용선과 Slag)이 생성되어 노외로 배출되면, 임시 저장 및 용선과 슬래그(Slag)가 비중 차이에 의해 분리하여 용선은 경주통으로, 슬래그(Slag)는 수재 및 드라이 피트(dry pit)로 유도하는 작업이 탕도에서 이루어진다, 탕도는 고온에 용융물을 일정한 시간(예컨대, 150분) 동안 수재 및 경주통으로 유도하며 또한 일정한 시간(예컨대, 300분)동 안 정체되는 것이 반복적으로 이루어진다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치의 개략적인 일부 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치의 일부 상세도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 용선 온도 측정 장치는 탕도의 용선에 침지되기 위한 내화물(100),
상기 내화물(100)의 상단부에 설치되어 상기 내화물(100)을 용선에 침지된 상태로 고정하기 위한 내화물 고정 지그(200),
탕도의 커버에 설치되어 상기 내화물 고정 지그(200)를 지지하기 위한 내화물 고정 지그 지지대(300), 및
상기 내화물(100) 내에 삽입 설치되어 용선의 온도를 측정하기 위한 열전대(400)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열전대(400)에 연결되고, 상기 열전대(400)에 의하여 측정된 용선의 측정 온도를 표시하는 열전대 온도계(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 내화물은 용선 온도에 견디기 위한 내침식성을 향상할 수 있도록 산화지르코늄(ZrO2)계 내화물일 수 있다.
상기 산화지르코늄(ZrO2)계 내화물은 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 고정탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하고, 상기 성분이 혼합되어 있는 내화재일 수 있다.
상기 내화물 고정 지그(200)는 상기 내화물을 용선에 침지된 상태로 고정시키는 역할을 한다.
상기 내화물의 고정 지그(200)는 상기 내화물을 포함하는 총 길이가 설정된 길이를 넘지 않도록 설정될 수 있다.
상기 내화물 고정 지그 지지대(300)는 상기 탕도 커버 위에 설치되어 상기 내화물 고정 지그를 지지하여 용선 온도의 측정시 용선의 빠른 유속에 측온용 내화물이 고정될 수 있도록 하는 역할을 한다.
내화물(100) 내에는 열전대(400), 특히 백금 도선으로 이루어진 백금 열전대가 삽입되어 있으며, 이 열전대(400)는 알루미나 보호관(410)으로 둘러 쌓여 있는 형태로 이 열전대(400)를 보호하고 열전달을 향상시키는 역할을 한다.
즉, 상기 내화물(100)의 중심에는 알루미나 보호관(410)이 삽입될 수 있는 삽입구멍(101)이 형성될 수 있다.
상기 알루미나 보호관(410)은 알루미나 절연관(420)으로 쌓여 있는 열전대(410)의 백금 도선을 고정하고 유해 분위기를 차단하는 역할을 한다.
상기 열전대(400)는 알루미나 절연관(420)으로 보호되어 내화물에 삽입되어 있는 알루미나 보호관(410)에 삽입될 수 있다.
이때, 사용되는 열전대(400)의 백금 도선의 두께는 0.5mm~1mm일 수 있다.
상기 알루미나 보호관(410)과 상기 내화물(100) 사이에는 공기에 의한 열전도율 하락을 방지하고 용선 온도 측정시 측정오차와 편차를 줄이기 위해 알루미늄 파우더(430)가 충진될 수 있다.
또한, 상기 알루미나 보호관(410)과 상기 알루미나 절연관(420) 사이에는 공기에 의한 열전도율 하락을 방지하고 용선 온도 측정시 측정오차와 편차를 줄이기 위해 알루미늄 파우더(440)가 충진될 수 있다.
상기 열전대가 삽입되어 있는 알루미나 보호관(410)은 세라믹 본드(450)를 사용하여 내화물(100)에 고정될 수 있다.
(실시예]
본 발명은 제선 탕도에서 백금 열전대가 삽입되어 있는 산화지르코늄(ZrO2)계 내화물 제조하여 용선에 직접 침지함으로써, 실시간으로 고로 조업시 노내 노황의 상황을 판단하기 위해 용선의 온도를 연속 측정할 수 있다.
현재, 대부분의 제철소에서는 용광로 출선구 출선 작업시 용선 온도 측정작업이 탕도 스키머(skimmer) 후단에서 수회 실시하고 있으며, 출선 시작 후 슬래그(Slag)가 분리된 후 약 30분 정도 시간이 경과하면 노황 관리를 위하여 측온기에 용선온도 측정용 프로브를 삽입하고 측온기의 선단 부위를 용선에 담구는 방법으로 작업자의 수작업에 의해서 용선온도를 측정하는 작업이 수행되고 있다.
이때, 스키머(skimmer) 후단의 블록 커버(block cover) 상부로 용융물이 비산되어 작업자 화상위험이 있으나 안전보호구 착용에 의존해 왔다. 또한, 작업자가 측정시 대탕도 내에 용선 유량에 따른 온도 구배가 존재하여 측정위치에 따라 용선온도의 편차가 발생되기도 한다.
이러한 단점을 해결하고 지속적인 용선 온도 모니터링을 통해 열원 과부족 해소 및 고로 안정조업을 향상시키기 위해 용선에 침지할 수 있는 내화물을 제조하고, 내화물 내에 열전대를 삽입하여 직접적으로 용선에 내화물을 침지한 후 용선 온도 측정 결과를 도 4에 나타냈으며, 장시간 테스트한 결과를 도 5에 나타내었다.
도 4에 나타낸 것과 같이 본 발명에서 제조한 내화물을 이용하여 용선의 온도를 측정한 결과, 출선 중에 용선의 온도 변화는 출선 용선의 유량에 따라 달라지는 것을 확인 할 수 있다. 초기 잔류 용선의 온도는 약 1370℃이며, 출선 용선의 유량이 약 4ton/min으로 증가하면서 용선의 온도가 약 1500℃ 이상으로 안정화되는 것을 알 수가 있다.
도 5에서는 용선 온도의 변화를 출선 전후에 대해 알아보고자 장기간에 걸친 측정 결과를 나타내었다. 출선 종료 후 용선의 온도는 출선 대기 온도가 길어짐에 따라 감소하며, 약 1350℃까지 온도가 하강(drop)되는 것을 확인하였다. 장시간 용선온도 측정 후 내화물의 상태를 확인한 결과 내화물이 용선이나 슬래그에 의한 침식 및 강도에 아무런 영향이 없음을 확인하였다.
100: 내화물
200: 내화물 고정 지그
300: 내화물 고정 지그 지지대
400: 열전대
410: 열전대 보호관
420: 알루미나 절연관

Claims (22)

  1. 탕도 내에 용선의 온도를 측정하기 위해 침지형 내화물을 제조하는 내화물 제조 단계,
    상기 내화물 내에 용선의 온도 측정을 위한 열전대를 삽입하는 열전대 삽입 단계,
    상기 내화물을 상기 탕도 내의 용선에 침지하는 내화물 침지 단계, 및
    상기 용선에 침지된 내화물 내에 삽입된 열전대를 이용하여 용선의 온도를 연속적으로 측정하는 온도 측정 단계
    를 포함하고,
    상기 열전대 삽입 단계는, 상기 열전대를 알루미나 절연관으로 보호하여 내화물에 삽입되어 있는 알루미나 보호관에 삽입하는 단계, 및
    상기 알루미나 보호관과 상기 내화물 사이 및 상기 알루미나 보호관과 상기 알루미나 절연관 사이에 알루미늄 파우더를 충진하는 단계를 포함하는 용선 온도 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내화물에 설치되는 내화물 고정 지그를 이용하여 상기 내화물을 용선에 침지된 상태로 고정시키는 내화물 고정 단계를 포함하는 것인 용선 온도 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탕도의 커버에 설치되는 내화물 고정 지그 지지대를 이용하여 상기 내화물 고정 지그를 지지하는 내화물 고정 지그 지지 단계를 포함하는 것인 용선 온도 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열전대에 연결된 열전대 온도계를 이용하여 용선의 측정 온도를 외부로 표시하는 측정 온도 표시 단계를 포함하는 것인 용선 온도 측정 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내화물은 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 고정탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 것인 용선 온도 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 산화지르코늄(ZrO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 70중량%~73중량%인 것인 용선 온도 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이산화규소(SiO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1.5중량%~3.5중량%인 것인 용선 온도 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 산화칼슘(CaO)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1중량%~1.5%중량인 것인 용선 온도 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고정 탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 중량은, 내화물 총량 100중량%에 대하여, 23중량%~25중량%인 것인 용선 온도 측정 방법.
  10. 탕도의 용선에 침지되기 위한 내화물,
    상기 내화물의 상단부에 설치되어 상기 내화물을 용선에 침지된 상태로 고정하기 위한 내화물 고정 지그,
    상기 탕도의 커버에 설치되어 상기 내화물 고정 지그를 지지하기 위한 내화물 고정 지그 지지대, 및
    상기 내화물 내에 삽입 설치되어 용선의 온도를 측정하기 위한 열전대
    를 포함하고,
    상기 열전대는 알루미나 보호관으로 둘러 쌓여 있고,
    상기 열전대는 알루미나 절연관으로 보호되어 내화물에 삽입되어 있는 알루미나 보호관에 삽입되고,
    상기 알루미나 보호관과 상기 내화물 사이에는 알루미늄 파우더가 충진되고,
    상기 알루미나 보호관과 상기 알루미나 절연관 사이에는 알루미늄 파우더가 충진되는 것인 용선 온도 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열전대는 백금 도선으로 이루어진 백금 열전대인 것인 용선 온도 측정 장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 내화물의 중심에는 상기 알루미나 보호관이 삽입될 수 있는 삽입구멍이 형성되어 있는 것인 용선 온도 측정 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제11항에 있어서,
    상기 열전대의 백금 도선의 두께는 0.5mm~1mm인 것인 용선 온도 측정 장치.
  18. 제10항, 제11항, 제13항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내화물은 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 고정탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 것인 용선 온도 측정 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 산화지르코늄(ZrO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 70중량%~73중량%인 것인 용선 온도 측정 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이산화규소(SiO2)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1.5중량%~3.5중량%인 것인 용선 온도 측정 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 산화칼슘(CaO)의 중량은 내화물 총량 100중량%에 대하여, 1중량%~1.5%중량인 것인 용선 온도 측정 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 고정 탄소(Fixed Carbon)와 탄화규소(SiC)를 포함하는 중량은, 내화물 총량 100중량%에 대하여, 23중량%~25중량%인 것인 용선 온도 측정 장치.
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