KR102267998B1

KR102267998B1 - 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브 및 측정 시스템

Info

Publication number: KR102267998B1
Application number: KR1020190077296A
Authority: KR
Inventors: 드라이스 베엔즈; 가이 네엔즈
Original assignee: 헤라우스 일렉트로-나이트 인터내셔날 엔. 브이.
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2021-06-22
Also published as: KR20200002664A; CN110656217B; JP6756876B2; JP2020002463A; CN110656217A; EP3588052B1; EP3588052A1

Abstract

본 발명은 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브로서: 튜브를 랜스에 장착하기 위한 장착부를 구비하는 튜브로서, 상기 장착부는 상기 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭에 결합하도록 되어 있는 것인 튜브; 및
상기 튜브의 장착부 주위에 배치되는 2개의 탄성 링 시일로서, 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 상기 결합 탭과 상기 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉하는 것인 2개의 탄성 링 시일을 포함하는 침지 프로브에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전로 제강 프로세스에서 사용하는 측정 시스템에 관한 것이다.

Description

전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브 및 측정 시스템{IMMERSION PROBE AND MEASURING SYSTEM FOR USE IN A CONVERTER STEELMAKING PROCESS}

본 발명은 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브에 관한 것이다. 본 발명은 전로 제강 프로세스에서 사용하는 랜스(lance) 및 침지 프로브를 포함하는 측정 시스템에 관한 것이다.

제강 프로세스에서, 용융 금속의 여러 공정 파라미터가 랜스에 의해 측정된다. 통상적인 전로 프로세스에서는, 적어도 두 가지 측정이 행해진다. 제1 측정은 통상적으로, 프로세스 모델의 탄소 함량이 약 0.35%인 것으로 예상되는 때에 실시된다. 제1 측정에 사용되는 제1 침지 프로브는 통상적으로, 용융 금속의 온도를 측정하고 용융 금속의 액상선 측정을 제공하며 고체 샘플을 회수하는 복합 센서를 포함한다. 액체 강의 탄소 함량을 낮추기 위해, 침지는 산소를 액체 강에 취입하는 프로세스 동안에 실시되기 때문에, 제1 침지 프로브를 취입중 침지 프로브라고도 한다. 제1 침지 프로브의 측정 결과에 기초하여, 잔류 취입 시간이 산출된다. 취입 프로세스의 종료 이후에, 제2 침지 프로브가 통상적으로 용융 금속 조에 침지되어, 온도, 산소 함량 및 고체 샘플을 제공한다. 상기 제2 침지 프로브를 취입후 침지 프로브라고 한다. 취입중 침지 시간과 취입후 침지 시간 사이의 통상의 시간은 2 내지 3분의 범위이다.

제강 프로세스에 사용되는 통상의 랜스는 금속 재료로 제조되는 반면에, 통상의 침지 프로브는, 튜브의 단부가 랜스 상의 숄더 및/또는 결합 탭에 결합될 때까지 랜스의 침지 단부 부분 위에서 억지 끼워맞춤으로 신축되는 판지 튜브를 포함한다. 용융 금속을 향해 있는 튜브의 단부에는, 열전쌍 등과 같은 실제 감지 요소, 및/또는 용융 금속의 샘플을 취하기 위한 샘플 챔버를 포함하는 샘플러가 구비되어 있다.

용융 금속을 측정하고 및/또는 용융 금속의 샘플을 취하기 위해, 침지 프로브는 랜스에 부착되고, 산소 공급 랜스에 인접한 전로에 수직으로 침지된다. 침지 프로브를 부착한 랜스를 용융 금속에 침지함으로써, 랜스 및 침지 프로브에 많은 진동이 야기되고, 그 결과 튜브의 단부와 랜스의 침지 단부 부분 사이에 작은 간극이 생긴다. 이 간극은 침지 중에 슬래그 및 강의 비말로 채워지고 서서히 스컬(skull)이 덧붙여지는 경향이 있다. 시간의 경과에 따라, 침지 프로브가 랜스에 더 이상 신뢰 가능하게 연결될 수 없을 때까지, 스컬은 계속 커질 것이다. 그 결과, 부적절한 판독값이 얻어질 것이다. 최악의 경우, 랜스를 새로운 랜스로 교체해야 할 필요가 있다.

랜스에 스컬이 형성되는 문제는 종래 기술에 알려져 있다. 예를 들어, 랜스와 튜브 사이의 연결부에서 굳어진 금속의 퇴적을 줄이기 위해, 랜스의 침지 단부와 튜브 사이에 탄성 링 시일을 사용하는 것이, US 4,566,343에 기술되어 있다.

굳어진 금속의 퇴적은 탄성 링 시일에 의해 감소될 수 있지만, 탄성 링 시일은 빨리 마모되며, 이에 따라 전로에서의 거류 시간이 짧아진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 탄성 링 시일은 종종 벽-두께 증대에 관하여 과도한 치수로 설정되고, 그 결과 탄성 링 시일의 변형이 저하되며, 전로에서의 거류 시간 상승이 허용된다. 불행하게도, 이러한 과도한 치수로 설정된 탄성 링 시일을 사용함으로써, 랜스의 침지 단부와 튜브 사이에 작은 간극이 생길 것이다. 이 경우, 이 작은 간극도 또한 슬래그 및 강의 침입을 받는다.

따라서, 본 발명은 프로브와 랜스 사이의 연결부에서 굳어진 금속의 퇴적을 방지하는 방법의 문제점의 개선된 해결책에 관한 것이다.

본 발명은 전로 제강 프로세스에서 사용하는 침지 프로브로서:

튜브를 랜스에 장착하기 위한 장착부를 구비하는 튜브로서, 상기 장착부는 상기 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭에 결합하도록 되어 있는 것인 튜브; 및

상기 튜브의 장착부 주위에 배치되는 2개의 탄성 링 시일로서, 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 상기 결합 탭과 상기 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉하는 것인 2개의 탄성 링 시일을 포함하는 침지 프로브를 제공한다.

상기 튜브는 종래 기술에 이미 알려져 있는 튜브와 유사하게 판지로 제조될 수 있다. 상기 튜브의 장착부는 튜브의 제1 단부에 배치될 수 있고, 감지 요소 및/또는 샘플러가 상기 제1 단부의 반대편에 있는 튜브의 제2 단부에 배치될 수 있다. 본 발명에 따르면, 장착부는 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭에 결합하도록 되어 있다. 따라서, 장착부는 결합 수단을, 예를 들어 US 4,566,343에 제시된 결합 수단을 포함할 수 있는데, 이 특허문헌에서 양 부분은 억지 끼워맞춤 또는 밀어 끼워맞춤 결합을 통해 함께 결합된다. 일 실시예에서, 장착부는 단순히 튜브의 단부 부분이다.

본 발명에 따르면, 상기 침지 프로브는 2개의 탄성 링 시일을 포함하고, 상기 2개의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 장착부 주위에 배치되며, 상기 2개의 탄성 링 시일은 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 상기 결합 탭과 상기 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉한다.

여기에서, 용어 '서로 겹쳐'는, 외측 탄성 링이 내측 탄성 링을 적어도 부분적으로 덮도록, 튜브와 직접 접촉하는 내측 탄성 링 시일의 외주부가 외측 탄성 링 시일의 내주부와 적어도 부분적으로 접촉하는, 2개의 탄성 링 시일의 배치 구성을 나타내는 데 사용된다.

2개의 탄성 링 시일은 동일한 길이 및 두께를 가질 수 있거나, 또는 서로 다른 길이 및 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 적절한 끼워맞춤을 제공하도록, 상기 외측 탄성 링 시일은 상기 내측 탄성 링 시일보다 약간 큰 직경을 가질 수 있다. 상기 2개의 탄성 링 시일은 폐쇄된 링의 형상일 수 있지만, 중첩되는 자유 단부를 가질 수도 있다. 상기 2개의 탄성 링 시일은, 탄성 링 시일의 사용을 방해하지 않는 임의의 간편한 방식으로, 예를 들어 스테이플 또는 접착제 등에 의해, 튜브에 부착될 수 있다.

결합 탭과 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간은, 결합 탭을 둘러싸는 실질적으로 평탄한 표면을 랜스 상에 포함할 수 있는 숄더일 수 있다. 튜브가 랜스 상에 장착된 경우, 상기 2개의 탄성 링 시일은 숄더에 대해 안치되어 결합 탭과 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉할 수 있다.

유익하게는, 서로 겹쳐 배치된 2개의 탄성 링 시일을 채용함으로써, 탄성 링 시일의 연소/파괴가 단계적으로 일어난다는 것이 확인되었다. 외측 링 시일이 거의 완전히 파괴된 후, 내측 링 시일이 열화되기 시작할 것이다. 유익하게는, 이러한 배치 구성은 용융 금속에 침지하는 동안에 거류 시간을 향상시키고 스컬 방지를 향상시킨다.

본 발명의 일 실시예에서, 장착부는 결합 탭을 수용하기 위한 원통형 개구를 포함한다.

예를 들어, 원통형 개구는 판지로 제조된 롤형 튜브의 단부에 있는 개구일 수 있다. 그리하여, 원통형 개구의 기하학적 구조에 맞는 실질적으로 원통형인 결합 탭이 원통형 개구에 압입될 수 있다. 그 결과로 얻어지는 억지 끼워맞춤 결합으로, 상기 롤형 튜브는 랜스 상에 유지된다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서, 베이어닛 마운트 등과 같은 대안적인 결합 기구가 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 2개의 탄성 링 시일은 적어도 부분적으로 상기 튜브의 장착부 주위의 리세스에 배치된다.

리세스는, 튜브의 둘레 주위로 부분적으로 또는 완전히 연장되는 튜브의 단부 부분에 배치된 홈일 수 있다. 다른 실시예에서는, 2개의 탄성 링 시일의 설치를 허용하도록, 튜브의 단부 부분은 튜브의 단부를 향해 테이퍼질 수 있다. 유익하게는, 2개의 탄성 링 시일을 리세스에 설치함으로써, 탄성 링 시일은 제자리에 확고하게 유지될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 튜브는, 튜브의 재료를 관통하여 연장되고 상기 리세스에 배치되며 상기 2개의 탄성 링 시일 중의 적어도 하나에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있는, 적어도 하나의 통기 개구를 포함할 수 있다.

상기 통기 개구는, 튜브에서 상승하는 용융 금속으로부터의 가스 및 증기가 빠져나가는 것을 허용한다. 또한, 상기 통기 개구로 인해, 튜브는 랜스 상에 보다 쉽게 끼워맞춰질 수 있는데, 이는 튜브를 랜스 상에 설치하는 동안에 상승할 수 있는 압력이 배기될 수 있기 때문이다. 유익하게는, 2개의 탄성 링 시일은, 산소 취입 프로세스 동안에 슬래그 및 강으로부터의 비말 등과 같은 불순물로 인해 통기 개구가 막히는 것을 방지한다. 종래 기술에 알려진 장치들은, 침지 방향으로 랜스의 숄더 아래에 위치하는, 즉 랜스 상에 장착될 때 보이는, 통기 개구를 적용한다. 강 및 슬래그의 침입을 방지하기 위해, 이러한 통기 개구는, 액체 재료가 침지 프로브와 랜스 사이의 간극을 채울 수 있기 전에 굳어지는 금속 스프링을 구비하는 것으로 예견된다.

일 실시예에서, 상기 튜브는 2개 내지 6개의 통기 개구를 포함하며, 바람직하게는 상기 통기 개구는 5 내지 8 ㎜의 직경을 갖고 상기 리세스에 배치된다.

통기 개구를 침지 단부로부터 멀리 이동시킴으로써, 강 및 슬래그의 침투 위험이 감소될 것이고, 통기 개구는 탄성 링 시일에 의해 비말로부터 보호될 것이다. 탄성 링 시일에 의해 형성된 이중 층은, 침지 중에 결과적으로 얻어지는 피복 수단의 품질을 증대시킬 것이지만, 내측 탄성 링 시일은 외측 탄성 링 시일이 존재하는 한 전혀 손상되지 않은 것으로 고려될 수 있다. 요구되는 통기 영역은 여전히 구할 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 반경방향으로 상기 튜브의 외부면과 동일 평면 상에 있도록 되어 있다. 예를 들어, 탄성 링 시일의 두께는, 본 발명에 따라 장착되었을 때, 2개의 탄성 링 시일이 튜브의 외부면과 동일 평면 상에 있도록 선택될 수 있다. 여기서, 리세스는 2개의 탄성 링 시일이 수용되는 카운터싱크 가공된 구멍일 수 있다. 상기한 조립으로, 한편으로는 운반을 위해 침지 프로브를 패키징하기가 용이하다는 유익이 생기며, 자동 조작기는 대개 함께 사용되는 침지 프로브에 대한 최대 외경을 갖는다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 넘어 연장되도록 되어 있고, 바람직하게는 상기 2개의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 넘어 연장되도록 되어 있다.

적어도 하나의 탄성 링 시일이 튜브의 단부와 중첩되어 튜브와 랜스 사이에 향상된 밀봉 효과를 제공하도록, 탄성 링 시일의 높이가 선택될 수 있다. 침지 프로브의 일 실시예에서, 적어도 하나의 탄성 링 시일, 바람직하게는 2개의 탄성 링 시일은, 상기 튜브의 단부를 2 내지 7 ㎜, 바람직하게는 3 내지 6 ㎜, 보다 바람직하게는 4 내지 5 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있다.

다른 실시예에서, 상기 튜브는 적어도 판지 재료를 포함한다.

예를 들어, 튜브는 강성 튜브를 얻도록 다층으로 권취되는 판지 또는 보드지로 제조될 수 있다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 튜브는, 습기 문제의 극복을 목적으로 종종 사용되는, 셀룰러 플라스틱 재료 또는 금속 호일을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 튜브는 약 80 ㎜의 외경을 갖는다.

약 80 ㎜의 외경은, 철강 플랜트에서 사용되는 대부분의 랜스에 튜브를 연결하는 데 필요하다. 그러나, 대안적인 실시예들에서는, 튜브가 연결될 랜스의 직경에 따라 보다 넓은 또는 보다 작은 직경이 사용될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 고무 재료를 포함한다.

천연 고무, 합성 고무, 네오프렌 고무, 니트릴 고무, 셀룰러 고무, PVC, 또는 실리콘 고무 등과 같은 고무 재료가 양호한 밀봉 특성을 갖고, 고온에 견딜 수 있으며, 충분히 저렴하다.

일 실시예에서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머, EPDM, 고무를 포함하는 재료를 포함한다.

다른 실시예에서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 25 ㎜의 길이 및/또는 2.5 ㎜의 두께를 갖는다.

또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 탄성 링 시일, 바람직하게는 2개의 탄성 링 시일은, 40 미만의 쇼어 경도를 갖는다.

유익하게는, 40 미만의 쇼어 경도는, 튜브가 랜스의 결합 탭 상에서 신축될 때, 상기 2개의 탄성 링 시일이 적어도 50%만큼 변형되는 것을 허용한다. 종종 랜스의 결합 탭에서 확인되는 국부적인 변형은, 보다 단단한 재료로 충분히 상쇄되지 않는 것으로 확인되었다. 유익하게는, 40 미만의 쇼어 경도를 갖는 탄성 링 시일을 채용함으로써, 랜스의 결합 탭과 침지 프로브의 장착부 사이의 모든 간극을 신뢰 가능하게 피복/충전하는 것이 허용된다.

본 발명은 또한 전로 제강 프로세스에서 사용하는 측정 시스템으로서:

결합 탭을 갖는 침지 단부를 포함하는 랜스; 및

튜브를 상기 랜스에 장착하기 위한 장착부를 구비하는 튜브와, 2개의 탄성 링 시일을 포함하는 침지 프로브로서, 상기 장착부는 상기 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭에 결합하도록 되어 있고, 상기 2개의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 장착부 주위에 배치되며, 상기 2개의 탄성 링 시일은 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 상기 결합 탭과 상기 침지 프로브의 단부 사이의 공간을 밀봉하는 것인 침지 프로브를 포함하는 측정 시스템에 관한 것이다.

상기 침지 프로브는 상기한 여러 실시예들에서 한정된 침지 프로브일 수 있다.

이하의 개략적인 도면들은 몇몇 예시적인 실례와 관련하여 본 발명의 이해를 증진시키기 위해 본 발명의 양태들을 보여주는데,
도 1a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브의 단면도를 도시하고;
도 1b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브의 단면도를 도시하며;
도 2a는 랜스와 상기 랜스 상에 장착된 본 발명의 제2 실시형태에 따른 침지 프로브를 포함하는 전로 제강 프로세스에 사용하는 측정 시스템의 단면도를 도시하고;
도 2b는 랜스와 상기 랜스 상에 장착된 본 발명의 제3 실시형태에 따른 침지 프로브를 포함하는 전로 제강 프로세스에 사용하는 측정 시스템의 단면도를 도시하며;
도 3a, 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 도시된 단면선 'A'를 따라 취한 단면도를 보여준다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브(1)의 단면도를 도시한다. 도시된 침지 프로브(1)는 튜브(3)를 랜스(도 1a에는 도시되어 있지 않음)에 장착하기 위한 장착부(5)를 갖는 튜브(3)를 포함한다. 도시된 실시형태에에서, 장착부(5)는 단순히 튜브(3)의 단부 부분이다. 튜브(3)를 랜스에 부착하기 위해, 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭이 상기 단부 부분에 압입될 수 있다. 상기 장착부(5)가 위치해 있는 제1 단부의 반대편에 있는 튜브(3)의 제2 단부 상에, 감지 요소 및/또는 샘플러(도 1a에는 도시되어 있지 않음)가 배치될 수 있다.

또한, 튜브(3)의 장착부(5) 주위에 배치된 2개의 탄성 링 시일(7a, 7b)이 도 1a에 도시되어 있다. 도면에서 확인 가능한 바와 같이, 2개의 탄성 링 시일(7a, 7b)은 리세스(9)에서 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 있는데, 상기 리세스는 본 실시형태에서 튜브(3)의 재료에 있어서의 홈으로서 도시되어 있고 튜브(3)의 둘레 주위로 연전히 연장된다. 도시된 실시형태에서는, 2개의 탄성 링 시일(7a, 7b) 중 어느 것도 튜브(3)의 단부를 넘어 돌출되지 않는다. 또한, 2개의 탄성 링 시일(7a, 7b) 모두가 반경방향으로 상기 튜브(3)의 외부면과 동일 평면 상에 있는 것으로 보여질 수 있다. 탄성 링 시일(7a, 7b)은 그 자체의 장력에 의해, 접착제에 의해, 적어도 하나의 스테이플에 의해 제자리에 유지될 수 있다.

도 1b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전로 제강 프로세스에 사용하는 침지 프로브(1')의 단면도를 도시한다.

튜브(3')는 도 1a에 도시된 튜브일 수 있다. 도시된 실시형태는, 2개의 탄성 링 시일(7a', 7b')이 튜브(3')의 단부를 넘어 연장된다는 점에서, 도 1a에 도시된 실시형태와 구별된다. 예를 들어, 2개의 탄성 링 시일(7a', 7b')은 상기 튜브(3')의 단부를 2 내지 7 ㎜, 바람직하게는 3 내지 6 ㎜, 보다 바람직하게는 4 내지 5 ㎜ 넘어 연장될 수 있다.

도 2a는 랜스(11')와 상기 랜스(11') 상에 장착된 본 발명의 제2 실시형태에 따른 침지 프로브(1')를 포함하는 전로 제강 프로세스에 사용하는 측정 시스템의 단면도를 도시한다.

도 2a는 결합 탭(13')을 갖는 랜스(11')의 침지 단부를 보여준다. 랜스(11')에 있어서 침지 프로브(1')의 튜브(3')에 침입하는 부분은 통상적으로 결합 탭(13')으로서 알려져 있고 때로는 랜스-홀더라고도 한다. 결합 탭(13')은, 튜브(3')가 미는 힘에 의해 랜스(11')에 연결될 수 있고 침지 프로세스 동안에 제자리에 머물러 있는 방식으로 치수 설정된 숄더(15')를 구비하는 것으로 예견되어 왔다. 나중에, 침지 프로브(1')는 당기는 힘을 인가함으로써 랜스(11')로부터 제거될 수 있다.

결합 탭(13')은, 튜브(3')가 결합 탭(13') 상으로 밀어붙여질 수 있고 결과적으로 얻어지는 억지 끼워맞춤 연결에 의해 유지될 수 있도록, 튜브(3')의 내경에 실질적으로 대응하는 직경을 가질 수 있다. 도시된 실시형태에서, 결합 탭(13')은 중앙에 관통 구멍이 있는 실질적으로 원뿔형인 형상을 갖는다. 관통 구멍은, 튜브(3')의 제2 단부 상의 감지 수단(도 2에는 도시되어 있지 않음)을, 감지 수단과 관련된 분석 수단(도 2에는 도시되어 있지 않음)에 연결하는, 와이어를 수용할 수 있다. 그러나, 여기에 명확히 도시되어 있지 않은 실시형태들에서, 결합 탭(13')은 또한 다른 기하학적 형상을 가질 수도 있다.

결합 탭(13')과 침지 프로브(1')의 단부 부분 사이의 공간은, 결합 탭(13')을 둘러싸는 실질적으로 평탄한 표면인 숄더(15')로서 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 튜브(3')가 랜스(11') 상에 장착된 경우, 탄성 링 시일(7a', 7b')은 압축되고 숄더에 대해 안치되며, 이에 따라 결합 탭(13')과 침지 프로브(1')의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉한다.

도 2b는 랜스(11")와 상기 랜스(11") 상에 장착된 본 발명의 제3 실시형태에 따른 침지 프로브(1")를 포함하는 전로 제강 프로세스에 사용하는 측정 시스템의 단면도를 도시한다.

랜스(11")는 도 2a에 도시된 랜스일 수 있다. 침지 프로브(1")는, 튜브(3")의 재료를 관통하여 연장되고 리세스에 배치되며 2개의 탄성 링 시일(7a", 7b")에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있는 통기 개구(17a"~17n")를 튜브(3")가 갖는다는 점에서, 도 1b 및 도 2a에 도시된 침지 프로브와 구별된다. 도 3의 실시형태에서, 통기 개구(17a"~17n")는 튜브(3")의 재료를 통과하는 원형 구멍으로서 도시되어 있다.

대안적인 실시형태에서, 튜브는 도 2b에 도시된 것보다 많거나 적은 통기 개구를 포함할 수 있다. 통기 개구는 또한 다른 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 직사각형 형상 등을 가질 수 있다. 경제적 관점에서 원형 구멍이 최선의 선택인 것으로 고려된다. 통기 개구(17a"~17n")의 수와 크기는 요망되는 통기의 레벨에 기초하여 선택된다. 이러한 요망되는 통기의 레벨은, 튜브(3")의 내경에 의해 둘러싸인 공간에 들어가는 액체 금속의 양에 따라 좌우된다. 예를 들어, 샘플링 유닛을 갖고 있지 않은 침지 프로브는 약 6 ㎜의 통기 개구를 1개 또는 2개만 필요로 하는 반면, 샘플링 유닛과 액상선 유닛을 갖고 있는 침지 프로브는 약 6~8 ㎜의 통기 개구를 약 6개~8개 필요로 할 것이다. 대부분의 침지 랜스에는 가스 퍼징부가 구비되어, 최소 수준으로 2개의 통기 개구를 돕는다.

도 3a, 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 단면선 'A'를 따라 취한 단면도를 보여준다. 도 3a는 도 2a에 도시된 바와 같이 결합 탭(13')의 주위에 배치된 튜브(3')를 보여준다. 도 3b는 튜브(3")의 재료에 배치된 통기 개구(17a"~17n")를 보여준다.

청구범위, 발명의 상세한 설명 및 도면에 개시된 특징부들은, 청구된 발명의 다른 실시형태들에 있어서, 개별적으로 그리고 서로 임의의 조합으로, 필수적인 것일 수 있다.

1, 1', 1" : 침지 프로브
3, 3', 3" : 튜브
5, 5' : 장착부
7a, 7a', 7a", 7b, 7b', 7b" : 탄성 링 시일
9, 9' : 리세스
11, 11' : 랜스
13', 13" : 결합 탭
15', 15" : 숄더
17a" - 17n" : 통기 개구
A : 절단선

Claims

전로 제강 프로세스에서 사용하는 침지 프로브로서:
튜브를 랜스(lance)에 장착하기 위한 장착부를 구비하는 튜브로서, 상기 장착부는 상기 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭에 결합하도록 되어 있는 것인 튜브; 및
상기 튜브의 장착부 주위에 배치되는 2개의 탄성 링 시일로서, 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 상기 결합 탭과 상기 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉하는 것인 2개의 탄성 링 시일
을 포함하는 침지 프로브.
제1항에 있어서, 상기 장착부는 상기 결합 탭을 수용하기 위한 원통형 개구를 포함하는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 적어도 부분적으로 상기 튜브의 장착부 주위의 리세스에 배치되는 것인 침지 프로브.
제3항에 있어서, 상기 튜브는, 튜브의 재료를 관통하여 연장되고 상기 리세스에 배치되며 상기 2개의 탄성 링 시일 중의 적어도 하나에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있는, 적어도 하나의 통기 개구를 포함하는 것인 침지 프로브.
제4항에 있어서, 상기 튜브는 2개 내지 6개의 통기 개구를 포함하는 것인 침지 프로브.
제3항에 있어서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 반경방향으로 상기 튜브의 외부면과 동일 평면 상에 있도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제7항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 2 내지 7 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브는 적어도 판지 재료를 포함하는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 튜브는 80 ㎜의 외경을 갖는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 고무 재료를 포함하는 것인 침지 프로브.
제11항에 있어서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머, EPDM, 고무를 포함하는 재료를 포함하는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 25 ㎜의 길이 및/또는 2.5 ㎜의 두께를 갖는 것인 침지 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 링 시일은 40 미만의 쇼어 경도를 갖는 것인 침지 프로브.
전로 제강 프로세스에서 사용하는 측정 시스템으로서:
결합 탭을 갖는 침지 단부를 포함하는 랜스; 및
튜브를 상기 랜스에 장착하기 위한 장착부를 구비하는 튜브와, 2개의 탄성 링 시일을 포함하는 침지 프로브로서, 상기 장착부는 상기 랜스의 침지 단부 상의 결합 탭에 결합하도록 되어 있고, 상기 2개의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 장착부 주위에 배치되며, 상기 2개의 탄성 링 시일은 둘레방향으로 서로 겹쳐 배치되어 상기 결합 탭과 상기 침지 프로브의 단부 부분 사이의 공간을 밀봉하는 것인 침지 프로브
를 포함하는 측정 시스템.
제2항에 있어서, 상기 장착부는 상기 튜브의 단부 부분인 것인 침지 프로브.
제5항에 있어서, 상기 통기 개구는 5 내지 8 ㎜의 직경을 갖고 상기 리세스에 배치되는 것인 침지 프로브.
제7항에 있어서, 상기 2개의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 3 내지 6 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 탄성 링 시일은 상기 튜브의 단부를 4 내지 5 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제8항에 있어서, 2개의 탄성 링 시일은, 상기 튜브의 단부를 2 내지 7 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제8항에 있어서, 2개의 탄성 링 시일은, 상기 튜브의 단부를 3 내지 6 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제8항에 있어서, 2개의 탄성 링 시일은, 상기 튜브의 단부를 4 내지 5 ㎜ 넘어 연장되도록 되어 있는 것인 침지 프로브.
제14항에 있어서, 2개의 탄성 링 시일은 40 미만의 쇼어 경도를 갖는 것인 침지 프로브.