KR102606031B1 - 상태가 모니터링되는 샤프트 퍼니스 - Google Patents

Abstract

퍼니스 외측 벽을 정의하는 금속 재킷(11) 및 상기 외측 벽의 내측 면을 보호하기 위한 보호층을 포함하는 샤프트 퍼니스, 특히 블라스트 퍼니스.
적어도 하나의 상태 모니터 프로브(24)는 후자를 모니터하기 위하여 보호층 내에 배치된다. 상태 모니터 프로브는 상태 모니터 데이터를 전송하기 위하여 상기 외측 벽 외부에 배치되는 무선 모듈(62)에 연결된다. 무선 모듈(62)은 금속 재킷(11)의 외측 면에 장착된 케이싱(38) 내부에 위치한다. 상태 모니터 프로브(24)는 냉각 플레이트 바디, 또는 내화 라이닝의 전면 밑에 기설정된 깊이(d1, d2, d3)에 위치하는 하나 이상의 전도성 루프(28)를 포함하여, 바디(12), 상응하는 내화 라이닝의 마모가 마모에 따른 루프의 전기전 특성의 변화에 의하여 탐지될 수 있다.

Description

상태가 모니터링되는 샤프트 퍼니스

본 발명은 일반적으로 야금 퍼니스, 주로 샤프트 및 블라스트 퍼니스에서의 상태 모니터와 관련된 것이다. 본 발명은 특히 냉각 부재의 전면의 보호층의 마모 이후 냉각 부재의 상태 모니터와 관련된다.

잘 알려진 바와 같이, 샤프트 퍼니스는 역류형 반응기로 작동하고, 충진 물질의 하방 흐름이 고온의 일산화탄소가 풍부한 연소 가스의 상방 흐름과 접촉한다. 철 재료(철광석, 소결재 및 팰릿), 코크, 및 플럭스 물질로 이루어진 고형 물질들은 퍼니스의 상부로 중력에 의하여 충진되고, 반면, 일반적으로 O₂가 풍부하고, 및 때때로 부가적 연료가 풍부한 공기가 퍼니스의 밑바닥 근처의 송풍구를 통하여 주입된다. 액상의 고온 금속 및 액상의 슬래그는 퍼니스의 바닥에 위치하는 복수의 탭홀을 통하여 정기적인 간격으로 배출된다.

샤프트 퍼니스, 및 특히 블라스트 퍼니스(BF)는 바람직하게는 장기간의 작동수명(campaign life)을 가지면서도, 유연하고, 안정적이고, 및 효율적인 방법으로, 높은 생산성 및 낮은 연료비로 작동된다.

블라스트 퍼니스는 종종 '블랙박스'로 언급된다. 한가지 이유는 퍼니스 내에서 무엇이 이루어지고 있는지 관찰하거나 모니터하는 것이 어렵기 때문인 것으로 보인다. 실제로, BF 내에는 가스, 고체 및 액체의 3가지 상이 공존하고; 반응은 방사방향으로 불균일하게 진행되고, 공정은 시간 의존성 변수에 의하여 수행되고, 및 측정되는 파라미터들은 항상 고온, 고압 및 먼지를 포함하는 대기중에서 움직인다.

BF의 프로브 및 측정 장치들이 전자장치, 광학기계 및 컴퓨터 기술의 발전에 기초하여 지난 세기동안 큰 발전이 있어왔다. 컴퓨터의 사용과 함께, 블라스트 퍼니스의 서로 다른 파라미터들을 더 우수한 방법으로 모니터하는 것이 가능해졌고, 이는 컴퓨터가 변수들을 디스플레이할 뿐만 아니라, 또한 구축된 모델을 사용하고, 서로 다른 변수들을 비교하고, 및 데이터 베이스를 구축하여 공정 중에 변수들 및 이들의 변형상태를 저장하기 때문이다.

주 공정 모니터링 센서는:

- 원료의 투과도와 결합 구역의 위치를 모니터하기 위하여 BF의 서로 다른 높이에 위치할 뿐만 아니라, 블라스트 압력을 모니터하기 위하여 버슬 파이프에 위치하는 압력 탭.

- 내화물의 상태와, 국부 열 변화를 모니터하기 위하여 다양한 위치(가열부 및 샤프트)에 내화 라이닝 내에 장착되는 온도계

- 가스의 온도를 측정하고, 원료를 통하는 가스 패턴을 결정하기 위한 상방 고정 원료(Fixed-above burden) 프로브.

- 퍼니스의 샤프트 내부 가스의 온도 및 조성을 모니터하기 위하여 삽입되는 하방 원료(below-burden) 프로브.

- 충진 공정에서 분배 슈트로부터 떨어지는 원료의 궤적을 측정하는 궤적 프로브.

- 상부의 방사상 프로파일 미터는 원료 물질의 스탁라인 표면 프로파일을 측정한다.

- 스탁 움직임 센서는 원료의 하강을 모니터한다.

띠라서, 최근, 고도의 프로브를 사용하는 것과, 고도의 측정장치를 사용하는 것을 통하여 공정 중, BF 작동자에게 유용한 정보를 제공할 수 있다. BF의 적절한 작동을 위하여, 이와 같은 서로 다른 감지 장치들을 사용하여 다양한 작동 파라미터들을 수집하여 BF 공정이 작동자에게 투명하게 되는 것이 필수적이다.

따라서, 최신 블라스트 퍼니스는 많은 프로브, 장치 및 측정 장비들을 포함하고, 이들은 BF 조절 센터로 연속적인 방법으로 공정 데이터를 제공한다.

공정 파라미터에 더하여, 상태 파라미터를 모니터하는 것이 요구되고, 이는 예를 들어, 퍼니스에 적절한 성분들의 마모 상태를 반영한다. 이는 조사에 의하여 수행되고, 및 센서의 수단에 의하여 수행된다. 예를 들어, 초음파 프로브 수단에 의하여 냉각 부재의 상태를 모니터하는 것이 알려졌다.

이와 관련하여, 퍼니스의 심장부는 고온과 가혹한 환경에 놓인다. 또한, 퍼니스 벽을 보호하고, 이와 같은 벽을 통하여 열이 방출되는 것을 제한하기 위하여, 퍼니스 내부의 벽은 내화 물질의 라이닝을 구비하고 있다. 최신 퍼니스에서, 내화 물질은 냉각 스테이브(staves)라고 언급되는 냉각 부재에 장착된다.

원래는, 이와 같은 냉각 부재는 내부에 냉각 파이프가 형성된 캐스트 아이언 플레이트(cast iron plate)였다. 캐스트 아이언 스테이브의 대안으로, 구리 스테이브가 개발되었다. 최근에는 야금 퍼니스를 위한 냉각 부재는 따라서 또한 구리, 구리 합금, 또는 더 최근에는 스틸로 만들어진다.

내화 벽돌 라이닝, 내화 거나이팅(guniting) 물질 또는 공정상 유도되는 부착층은 패널 형상 바디의 고온 면 전면에 배치되는 보호층을 형성한다. 이와 같은 보호층은 퍼니스 내부에서 발생하는 가혹한 환경에 의하여 유발되는 파손으로부터 냉각 부재를 보호하기에 유용하다.

작동자에 의한 BF의 작동 상태에 따라, 보호층은 주로 하강하는 원료(코크, 광석 등)의 마찰에 의하여 마모될 수 있다. 실제로, 그러나, 퍼니스는 때때로 이와 같은 보호층 없이 작동되고, 고온 면의 층상 리브의 침식을 유발하게 된다.

따라서, 보수 작동을 고려하여, 상태, 즉, 냉각 부재의 마모를 모니터하는 것이 유용하다. 상기한 가혹한 상태 때문에, 퍼니스 내에 고도의 장치를 장착하는 것이 아직은 예상가능하지 않다. 동일한 이유로, 퍼니스 내부에는 상기 물질이 존재하기 때문에, 시각적으로 냉각 부재의 상태를 확인하는 것이 가능하지 않을 수 있다.

공지 기술에서 해결 방법이 이미 개시되었다. 예를 들어, JPS61264110는 부식을 탐지하기 위하여 스테이브 바디의 후면에 접하는 초음파 프로브를 사용하는 상태 모니터 시스템을 포함하는 냉각 스테이브를 개시한다. 이는 블라스트 퍼니스 환경에 적용하기에는 복잡한 기술인 것으로 보인다.

다른 문헌인 WO　2016/023838는 상태 모니터 시스템을 포함하는 냉각 스테이브를 개시한다. 스테이브는 스테이브 바디 내에 서로 다른 위치에 분산된 복수의 폐쇄 압력 챔버를 포함한다. 압력 센서는 각 압력 챔버와 연동되어 바디 일부에서 마모에 의하여 압력이 개방된 상태가 될 때 기준 압력으로부터의 편차를 감지한다. 이와 같은 문헌에서 개시되는 해결방법이 기술적으로는 만족스러우나, 일부 사전 준비가 필요하고, 이에 따라 비용이 증가될 수 있다.

WO　2013/009824는 스테이브/벽돌 건설에 대하여 기재하고 있고, 여기서 마모 모니터 및/또는 온도계는 스테이브 및/또는 하나 이상의 벽돌을 관통하여 또는 이에 인접하여 배치된다. 데이터 전송 케이블이 온도계에 부착되고, 마모 모니터 시스템은 컨트롤 센터로 전송을 종결하여 데이터 값이 연속적으로 퍼니스 작동 동안 "실시간"으로 전송될 수 있다. 마모 모니터링 기술은 시간영역 반사측정에 의존하기 때문에 다소 복잡하다.

또한, WO　2013/009824에 개시된 바에 따르면, 퍼니스의 내부를 자동으로 스캔하고 맵핑하고, 스테이브 및 내화 벽돌의 내부 상태를 트래킹하는 레이저 스캐닝 및 맵핑 시스템이 개시된다. 맵핑 시스템은 방출/수신 유닛으로부터의 레이저 광파와 같은 에너지 파를 사용한다. 그와 같은 맴핑을 수행하기 위하여, 블라스트 퍼니스가 셧다운되고, 충진이 낮아지는 흔치 않은 상황에서 그와 같은 특정 장치들이 블라스트 퍼니스에서 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

US　3,532,797은 내화 라이닝의 마모를 탐지하는 전도성 루프의 사용을 개시한다. 각각의 루프는 산화알루미늄의 각 튜브에 수용되고, 튜브는 일반적으로 원통형 번들이고, 지그재그 형상으로 번들화된다. 컨덕터 루프는 퍼니스 라이닝의 인접 정도의 녹는 점을 갖는 와이어로 형성되고, 이에 따라 라이닝이 액화 또는 용융될 때 루프가 용융된다. 전도성 루프의 지그재그형 배치는 수개의 깊이에서 마모를 탐지하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 센서의 디자인과 설치는 다소 실험적이고 복잡하다.

본 발명의 목적은 샤프트 퍼니스의 상태 모니터링을 개선하는데 있다. 본 발명의 특정 목적은 주로, 마모 상태인, 냉각 부재의 상태 모니터링을 개선하는 것이다.

도 1은 블라스트 퍼니스 외측 벽에 대하여 장착된 상태 모니터 센서를 구비한 본 발명의 냉각 플레이트의 구체예의 단면도이고;
도 2는 비사용된 냉각 플레이트에 삽입된 마모 탐지 프로브의 개략도이고;
도 3은 부분적으로 마모된 냉각 플레이트에 삽입된 마모 탐지 프로브의 개략도이고;
도 4는 수정된 하우징을 갖는 마모 탐지 프로브의 장착을 표현하는 단면 사시도이고;
도 5는 도 1의 마모 탐지 프로브의 분해도이고;
도 6은 마모 탐지 프로브의 다른 구체예의 분해도이고; 및
도 7은 탐지 모듈을 수용하는 케이싱에 관한 도 1의 세부도이고; 및
도 8은 본 발명의 마모 탐지 프로브가 새로 장착된 냉각 플레이트의 단면도이다.

본 발명은 샤프트 및 블라스트 퍼니스 상태 모니터와 관련된 고려로부터 유래한다. 상기한 바와 같이, 수많은 센서들과 프로브들이 BF에 배치되어 압력, 온도, 원료 분포와 같은 공정 파라미터들을 모니터한다. 이들은 BF 컨트롤 센터로 연속적 방법으로 공정 데이터를 제공하고, 이는 블라스트 퍼니스의 효율적이고 신뢰성있는 작동을 위하여 요구된다.

이와 같은 공정 모니터링 프로브 및 센서의 설치에는 시간이 많이 소요되고, 많은 양의 일이 요구된다. 센서들은 BF 작동을 위하여 연속적인 테이터를 제공하는 것이 요구되므로, 이와 같은 센서를 퍼니스 내부에 설치하는 것이 필요할 뿐만 아니라, 퍼니스 외부 쉘을 통하여 컨트롤 센터로 케이블을 연결하는 것이 필요하다.

전선의 연결은 다시 특히 내화층을 재생하고, 또는 냉각 스테이브를 교체할 때와 같이 BF의 보수 셧다운 동안 문제가 된다.

상태 모니터의 관점에서, 본 발명의 발명자들은 유선 전송 대신에, 센서 데이트의 무선 전송의 사용을 제안한다. 샤프트 퍼니스의 관점에서 무선 전송의 사용은 일견 부적절해 보인다: 무선 모듈을 둘러싸는 많은 금속 구조물들이 있고, 작동 상태가 가혹함(온도, 먼지, 퍼니스 쉘의 장벽). 또한, 퍼니스 작동 중 베터리의 교체가 또한 문제가 될 수 있다.

그러나, 무선 전송의 사용은 상태 모니터 센서로부터 데이터를 전송함에 의미가 있다. 퍼니스 작동을 위하여 연속적으로 요구되는 공정 파라미터들과는 달리, 내화 라이닝 또는 냉각 부재의 마모 상태와 같은 상태 파라미터들은 이와 같은 연속적인 모니터링이 요구되지 않는다. 상태 파라미터들은 수 시간에서 수일 사이의 시간 기반 범위에서 선택적으로 또는 주기적으로 체크될 수 있다. 실제로, 상태 파라미터들은 수 시간 또는 하루에 한번 체크될 수 있다. 이와 같은 짧은 일간 작동 시간은 베터리 수명을 보전할 수 있고, 수 주/ 수개월의 작동을 가능하게 할 수 있어, 베터리 교차가 셧다운 기간 사이에 요구될 필요가 없을 수 있다. 마지막이지만, 마찬가지로 중요하게는, 상태 모니터 센서와 프로브의 데이터를 전송하기 위한 무선 모듈의 사용은 시간의 소요를 회피하고, 복잡한 전선 연결의 작동을 회피할 것이고, 이에 따라 현저히 샤프트 퍼니스 셧다운 시간을 줄인다.

본 발명의 첫번째 면에서, 본 발명은 다음을 포함하는 샤프트 퍼니스, 특히 샤프트 퍼니스를 제안한다:

퍼니스 외측 벽을 정의하는 금속 재킷;

상기 외측 벽의 내측 면을 (적어도 부분적으로) 보호하는 보호층;

상기 외측 벽 내부 및 보호층 내에 배치되어 후자를 모니터하기 위한 적어도 하나의 상태 모니터 프로브;를 포함하고,

적어도 하나의 상태 모니터 프로브는 무선 모듈에 작동상 연결되는 탐지 모듈(34)에 연결되고, 이는 베터리로부터 전력을 공급받고, 상태 모니터 데이터를 전송하기 위하여 외측 벽의 외부에 배치되고;

상기 외측 벽은 상태 모니터 프로브와 무선 모듈 사이에 선에 의한 연결을 위하여 개구부 및, 개구부를 커버하기 위하여 기밀 방법으로 상기 금속 재킷의 외측 면에 장착되는 케이싱을 포함한다.

상기한 공지 기술들로부터 명확한 바와 같이, 통상 기술자의 공지 기술은 유선의 마모 모니터링 센서와 공정 모니터링 센서(온도계)를 사용하는 것이다. 따라서, 본 발명은 상태 모니터 프로브를 위하여 무선 모듈을 사용함에 의하여 기술적인 편견을 극복한다.

본 발명은 측정 빈도가 공정 모니터링 센서들과 비교하여 낮고, 이들의 읽혀진 값이 생산의 목적을 위하여 요구되는 것이 아니기 때문에, 베터리로 작동하는 무선 모듈이 상태/마모 센서로부터의 데이터를 전송하는 것이 가능하다는 것에 착안한다.

무선 모듈과 조합된 마모 프로브의 사용은 특히, 기 존재하는 블라스트 퍼니스에 새로 장착하는 경우, 마모 센서의 장착을 현저히 단순화시킨다. 이해되는 바와 같이, 센서의 전선을 외부로 꺼내기 위한 퍼니스의 개구부를 이용하고, 탐지/무선 모듈을 연결하는 것으로 족하다.

상태 모니터 센서와 프로브의 데이터를 전송하기 위한 무선 모듈의 사용은 시간의 소비를 방지하고, 복잡하고, 비용이 많이드는 전선 연결 일을 회피할 수 있고, 따라서, 샤프트 퍼니스의 셧다운 시간을 현저히 줄일 수 있다. 일 구체예에서, 탐지 모듈은 상기 상태 모니터 프로브의 수단에 의하여 기설정된 시간 간격, 하루에 1회 또는 2회 초과가 아닌 간격으로 상태를 평가하도록 구성된다.

바람직하게는, 무선 모듈, 탐지 모듈, 및 베터리는 케이싱 내부에 위치한다. 개선된 통신을 위하여, 무선 모듈의 안테나가 케이싱 외부로 연장된다. 탐지-무선 모듈은 따라서 BF의 가혹한 환경으로부터 보호되고, 그러나, 때때로 케이싱을 개방함에 의하여 접근가능하다. 탐지-무선 모듈이 폐쇄된 금속 케이싱 내에 위치한다는 사실에도 불구하고, 안테나가 케이싱의 외부로 유도되므로, 무선 전송이 가능하게 된다.

일 구체예에서, 케이싱은 스틸 파이프 피스를 포함하고, 이의 일 말단은 금속 재킷 내에서 개구부를 감싸기 위하여 위치되고, 상기 금속 재킷의 외측 면에 용접되고; 파이프 피스의 반대 말단은 커버에 의하여 밀봉된다.

일반적으로, 보호층은 냉각 부재 및/또는 내화 라이닝을 포함할 수 있다. 상태 모니터 프로브는 냉각 부재 및/또는 내화 라이닝의 내부에 삽입될 수 있다. “냉각 부재”라는 용어는 여기서 공지의 냉각 플레이트 및 냉각 스테이브를 포함하는 샤프트 또는 적절한 블라스트 퍼니스에 사용될 수 있는 임의의 냉각 장치로 확장되는 것으로 사용된다.

냉각 부재의 상태 모니터는 바람직하게는 청구항 제7항에 언급된 디자인의 수단에 의하여 달성된다. 상태 모니터 프로브는 냉각 플레이트 바디의 전면 밑으로 기설정된 깊이에 위치한 하나 이상의 전도성 루프를 포함하고, 각 루프는 바디의 후면 상에 한 쌍의 터미널에 연결되어, 전도성 루프의 마모가 마모에 의한 루프의 전기적 특성의 변화에 의하여 탐지될 수 있다. 이와 같은 상태 모니터 프로브의 디자인은 또한 마모 탐지 프로브로 언급될 수 있다.

이와 같은 전도성 루프를 갖는 상태 모니터 프로브는 다양한 전기적 원리에 기초한 터미널에 연결된 탐지 모듈에 의하여 평가될 수 있다: 전압, 전류 또는 저항의 변화.

바람직하게는 탐지 모듈은 각 전도성 루프의 전기적 폐쇄 회로 상태를 평하기 위하여 구성된다. 이와 같은 평가는 사전 캘리브레이션이 필요하지 않고, 온도 변수의 대상이 되지 않기 때문에 쉽게 적용될 수 있다.

상기한 및 다른 구체예가 첨부된 종속항들에서 언급된다. 다른 면에 따르면, 본 발명은 청구항 제10항에 언급되는 야금 퍼니스 또는 샤프트 퍼니스를 위한 냉각 플레이트에 관한 것이다. 이는 전면 및 반대의 후면을 갖는 바디를 포함하고, 사용시에, 상기 전면은 퍼니스 내부를 향하도록 회전된다. 바디는 그 내에 적어도 하나의 냉각재 채널을 포함하고, 이는 예를 들어 물과 같은 냉각재 용액을 순환시키기 위한 것이다. 전방 측부는 바람직하게는 교번하는 리브 및 그루브를 포함한다.

적어도 하나의 마모 탐지 프로브가 마모를 탐지하기 위하여 바디 내에 삽입된다는 것이 이해될 것이다. 마모 탐지 프로브는 상기 바디의 전면 밑으로 기설정된 깊이에 위치하는 복수의 전도성 루프를 포함하고, 전기적으로 이로부터 절연이고, 각 루프는 바디의 후면상 한 쌍의 터미널에 연결되어, 바디의 마모가 마모에 의한 루프의 전기적 특성 변화에 의하여 탐지될 수 있다.

냉각 플레이트는 다음에 의하여 더 특징지워진다:

전도성 루프는 보다 상에 전도성 라인으로 형성된다;

각 전도성 루프는 일반적으로 U-형태로 기술되고, 루프는 서로 중첩된다;

전도성 루프는 일반적으로 바디의 두께 방향으로 후방 측부로부터 연장되어, 마모 가능부를 형성하는 각 루프의 말단부는 전면으로부터 기설정된 거리(d1, d2, d3)에 위치한다;

프로브는 상기 바디에서 관통 보어 또는 블라인드 보어에 배치된다;

프로브는 전도성 루프로 상기 보드를 감싸는 원통형 하우징을 포함하고, 원통형 하우징은 보어의 형태와 일치하는 형태를 갖고; 및

원통형 하우징은 냉각 플레이트 바디와 동일 물질로 제조된다.

이와 같은 냉각 플레이트의 다른 구체예는 첨부된 청구항 제11항 내지 제14항에서 언급된다.

추가적인 면에 따르면, 본 발명은 청구항 제15항에 언급된 마모 탐지 프로브에 관한 것이다.

본 발명은 도면을 통하여 예시로서 보다 구체적으로 설명된다.

상기한 바와 같이, 블라스트 퍼니스의 최근 작동은 주로 퍼니스의 다양한 위치에 배치되는 공정 모니터링 센서 및 프로브에 의하여 얻어지는 공정 데이터에 기초한다.

공정 모니터링에 더하여, 상태 모니터 센서는 BF 구성의 마모 상태를 평하기 위하여 요구된다. 본 발명의 구성에서, BF 내의 상태 모니터는 주로 냉각 플레이트인 냉각 부재 내 마모탐지 관련 적용분야에 관하여 기술될 것이다. 마모 탐지 프로브의 설치 및 디자인이 우선 기술될 것이고, 이어서, 예를 들어 플랜트 사이트 또는 클라우드의 컨트롤 센터 또는 데이터 저장 및/또는 처리 시스템으로 데이터를 전송하기 위한 무선 모듈과의 작동상 커플링에 대하여 기술될 것이다.

상태 모니터를 위하여 설치되는 냉각 플레이트(10)의 바람직한 구체예는 도 1에 도시된다. 냉각 플레이트(10)는 블라스트 퍼니스의 외측 벽(11)(또는 쉘)에 장착된다. 그와 같은 외측 벽은 통상적으로 수직의 금속 재킷, 주로 스틸인 금속 재킷(부분만 도시됨)에 의하여 형성되고, 이는 외측벽과 바닥부(도 1에서, 명확성을 위하여 내화 라이닝의 일부만이 도시되었고, 15로 표시됨)를 커버하는 내화 라이닝을 갖는 내측 면(11.2) 상에 제공된다. 냉각 플레이트는 냉각을 목적으로 쉘 벽(11)과 내화 라이닝(15) 사이에 배치되고; 이들은 고정 수단(11.1)에 의하여 고정된다.

도 1은 단지 냉각 플레이트(10)의 일부만을 보여준다. 공지기술로 자명한 바와 같이, 냉각 플레이트(10)는 바디(12)를 포함하고, 이는 주로 예를 들어 구리, 구리 합금, 캐스트 아이언 또는 스틸의 캐스트 또는 단조 바디로 제조되는 슬라브로부터 형성된다. 바디(12)는 이에 삽입된 적어도 하나의 통상적인 냉각재 채널(14)을 갖고, 이는 퍼니스의 내부(11.2)와 퍼니스 벽(11) 사이에서 열 방출 보호 스크린을 제공하게 된다. 냉각재 유체(주로 물)는 벽(11)을 통하여 배치된 적절한 연결부(14.1)를 통하여 냉각재 채널(14)로 순환된다.

바디(12)는 전면(16)을 갖고, 이는 퍼니스 내부 및 반대의 후면(18)을 향해 회전하고, 사용시에는 퍼니스 벽(11)을 향한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 바디(12)의 전면(16)은 바람직하게는 구조적인 표면을 갖고, 특히, 교번하는 층상 리브(20) 및 그루브(22)를 갖는다. 냉각 플레이트(10)가 퍼니스에 장착될 때, 그루브(22) 및 리브(20)는 일반적으로 수평으로 배치되어, 내화 벽돌 라이닝을 위한 고정 수단을 제공한다.

블라스트 퍼니스의 작동 과정 동안, 내화 벽돌 라이닝은 하강하는 원료 물질에 의하여 깎이고, 냉각 플레이트가 비보호된 상태가 되도록 하고, 블라스트 퍼니스 내의 가혹한 환경에 직면하게 된다.

결과적으로, BF의 작동 상태에 따라, 냉각 플레이트의 마모는 발생할 수 있고, 냉각 플레이트의 마모 상태를 모니터하는 것이 바람직하다.

이와 같은 냉각 플레이트의 상태를 모니터하기 위하여, 복수의 마모 탐지 프로브가 이에 삽입된다.

따라서, 본 구체예에서, 바디(12)는 복수의 관통 보어(26)를 포함하고, 이는 바디(12)의 전면(16)에 수직인 방향으로 천공된다. 보어(26)의 직경은 그 내부로 마모 탐지 프로브(24)를 수용할 수 있도록 규격화된다.

마모 탐지 프로브(24)의 디자인은 도 2 및 도 3의 개략도를 통하여 보다 잘 이해될 수 있고, 이들은 각각 미사용된 냉각 플레이트 상태와 부분적으로 마모된 냉각 플레이트 상태에 해당한다.

프로브(24)는 복수의 전도성 루프(28)를 포함하고, 여기서는 3개이다.

각 전도성 루프(28)는 사용시에 바디(12)의 후면(18) 상에 배치된 한쌍의 터미널(30)에 연결된다. 각 전도성 루프(28)는 바디의 두께 방향으로 일반적으로 연장되어, 전면(16) 밑으로 기설정된 깊이에 도달한다. 보다 구체적으로, 각 루프(28)의 말단부는 전면(16)에 각각 기설정된 거리(d1, d2, d3)에 위치한다. 이와 같은 말단부는 마모 가능부(32)를 형성하고, 이는 냉각 플레이트의 전면이 마모됨에 따라 마모에 의하여 변형 및/또는 제거되는 것으로 디자인된다. 실제로, 전도성 루프(28)는 지지 보드 또는 플레이트와 조합되고, 서로에 대하여 분리되고, 절연된다.

전도성 루프(28)의 전체적인 형태는 마모 가능부(32)가 전면(16)에 대하여 각각 기설정된 거리에 도달하는 한, 마모 탐지 프로브(24)의 결정적인 특징은 아니다. 도 2의 구체예에서, 루프(28)는 U형태를 갖고 후면(18) 상 터미널(30)로부터 연장되는 2개의 평행 라인을 포함하고, 전면(16)에 대하여 주어진 거리상의 마모 가능부(32)를 형성하는 가로지르는 3번째 라인에 의하여 다시 연결된다. 세개의 루프(28)는 캐리어 보드(42) 상에 배치되고, 서로에 대하여 중첩되고, 서로로부터 고립된다.

캐리어 보드(42) 상 전도성 루프를 갖는 그와 같은 프로브는 예를 들어 쉽게 프린팅된 회로 보드로 제조될 수 있다.

도 2에서, 냉각 플레이트(10)는 마모되지 않았다. 프로브(24)는 냉각 플레이트(10)의 전면(16)과 후면(18) 사이에서 연장된다.

작동 중, 퍼니스 내의 물질이 냉각 플레이트(10)에 부딪치고, 이를 마모시키고, 높은 연마 효과는 냉각 플레이트의 일부를 떨어트린다. 마모의 사인이 도 3에서 사선에 의하여 표시된 바와 같이 냉각 플레이트 바디(12)에 나타난다. 마모 탐지 프로브(24)는 플레이트(10)의 바디(12)와 함께 마모된다. 마모 프로파일이 거리(d1)에 상응하는 깊이까지 도달할 때, 외측 전도성 루프(32)의 마모 가능부가 끊기고, 어떠한 흐름도 그 내부에서 순환할 수 없게 된다.

마모가 진행됨에 따라, 이는 다른 전도성 루프(d2 및 그후 d3)의 마모 가능부에 도달하고, 마모 가능부는 냉각 플레이트가 이들의 특정 위치에서 다 마모되는 경우에만 끊기게 된다.

전도성 루프(28) 전체의 온전성을 확인함에 의하여, 냉각 플레이트의 잔여 두께(서로 다른 전도성 루프의 위치 d1, d2 등을 알 때)를 추정하는 것이 가능하게 된다.

루프(28)의 터미널(30)은 전선(36)에 의하여 탐지 모듈(34)에 연결될 수 있다. 구체예에서, 탐지 모듈은 직접 터미널에 연결될 수 있고, 도는 탐지 모듈과 터미널 사이에 다른 구성이 있을 수 있다.

탐지 모듈(34)은 바람직하게는 각 루프(28)의 전기적 폐쇄 회로 상태를 평가하기 위하여 구성된다. 만약 전도성 루프(28)가 폐쇄 회로 상태를 확인하면, 이후 각각의 터미널에 적용되는 전류가 이를 통하여 순환될 수 있다. 이는 회로의 온전성을 확인하는 것이다. 따라서, 상응하는 깊이에서 냉각 플레이트가 손상되거나 마모되지 않았음을 추론할 수 있다.

탐지 모듈(34)은 기 설정된 시간 간격, 예를 들어 에너지를 절약하기 위하여 매 시간마다 또는 바람직하게는 하루에 한번 각각의 전도성 루프를 위한 평가를 수행하기 위하여 구성될 수 있다.

탐지 모듈(34)은 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 냉각 플레이트의 후면 또는 이로부터 더 먼 위치에 설치된다. 도 1에서 탐지 모듈(34)은 퍼니스 벽(11)의 외측의 밀봉된 케이싱(38)에 배치된다. 탐지 모듈(34)은 여기서 퍼니스 벽(11)의 개구부를 통하여 관통하는 전선(36)에 의하여 3개의 프로브(24)에 연결된다.

도 5에서, 도 1에서 사용되는 마모 탐지 프로브(24)의 가능한 디자인이 도시된다. 상기한 바와 같이, 전도성 루프(28)는 주로 보드(42) 또는 플레이트와 같은 충분히 단단하 캐리어에 의하여 지지된다. 이는 예를 들어 구리 도금된 보드의 습식 또는 건식 에칭과 같은 인쇄된 회로 기술을 사용하여 용이하게 제작될 수 있다. 보드(42)는 에폭시 레진 도는 다른 적절한 물질로 제조될 수 있다. 또한 프린팅 기술은 전도성 루프/트랙을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 전도성 트랙의 노출된 표면은 전기적으로 절연이 물질로 코팅(스프레잉, 페인팅 또는 라미네이팅에 의하여 적용)에 의하여 절연될 수 있다. 필요한 경우, 다중층 구조가 제조될 수 있고, 서로 다른 전도성 루프가 서로의 상부에 설치된다.

이들은 예시일 뿐이고; 임의의 절절한 기술이 캐리어 보드 상에 전도성 트랙을 형성하기 위하여 사용될 수 있다.

도 5를 통하여 이해되는 바와 같이, 마모 탐지 프로브(24)는 바람직하게는 회로 보드(42)를 감싸는 원통형 하우징을 포함한다. 원통형 하우징은 바디(12)의 보어(26)의 형태와 일치하는 외측 형태를 갖는다.

원통형 하우징은 회로 보드(42)가 사이에서 샌드위치되는 두개의 하프 원통형 파트(44)를 포함한다. 두개의 하프 원통형 파트(44)는 중앙에 회로 보드(42)에 압력을 가하여 고정하여 보어(26) 내에 맞는 원통형 형태를 형성한다. 두개의 하프 원통형 파트(44)는 도시되지 않았으나, 예를 들어 스크류 또는 글루와 같은 임의의 적절한 고정 수단에 의하여 고정될 수 있다. 그러나, 스크류 또는 그루에 의한 고정이 반드시 필요한 것은 아니다. 단지 두개의 원통형 파트를 그 사이에 회로 보드를 삽입한 상태로 조립하고, 이를 냉각 플레이트 바디의 보어에 설치하는 것으로 충분할 수 있다. 구체예에서, 열 전도성 페이스트의 일 층은 예를 들어 하우징 파트/회로 보드의 계면에 제공될 수 있다.

우수한 냉각을 보장하면서, 마모 패턴에 영향을 주지 않기 위하여, 하우징 파트(44)는 바람직하게는 냉각 플레이트 바디(12)와 동일한 물질로 제조된다. 하우징 파트(44)는 주로 구리 또는 구리 합금으로 제조된다. 일반적으로, 하우징 파트는 동일 또는 비슷한 마모 특성/속도를 보이는 물질들로 제조될 수 있다. 바람직하게는 바디의 물질보다 더 강한 물질은 사용되지 않는다. 보어(26)가 다소 좁은 경우에는 더 연성의 물질이 사용될 수 있다.

위치 설정의 목적을 위하여, 각각의 하프 원통형 파트(44)는 바디(12)의 후면에 위치하는 말단(터미털(30)에서와 동일한 말단)에 숄더(46)를 포함할 수 있다. 숄더(46)는 더 큰 직경의 부분을 형성하고, 이는 바디(12)에 제공되는 장착된 보어(26)의 주입 섹션(48)에서 상보적인 방사상 표면(48)(도 4)에 대한 접합부가 된다. 숄더(46)와 접합부 면(48)은 바디(12)의 두께 방향으로 프로브(24)의 위치를 정의한다.

도 4에 따르면, 후면(18)은 구멍(26)이 뚫려있는 리세스(50)를 포함한다. 상기 리세스(50)는 예를 들어 탐지 모듈 또는 다른 구성을 배치하기 위한 공간을 제공한다. 이와 같은 리세스(50)는 반드시 필요한 것은 아니고, 실제로 도 1의 구체예에서는 생략되어 있고, 터미널(30)은 충분히 바디(12)의 후면과 정렬된다.

도 4에서, 선택적인 잠금 수단이 도시되어 있고, 이는 프로브(24) 다음의 나사골이 있는 홀(54) 내부에 삽입된 스크류(52) 및 워셔(53)를 포함한다. 더 큰 섹션의 자유 말단은 각각의 방사상 면(56)을 드러내는 하나 또는 둘의 축방향으로 연장되는 평면을 제공하도록 가공된다. 도4에 도시된 바와 같이, 설치시에, 워셔(53)(및 가능하게는 스크류 헤드)는 방사상 면(56)과 겹치고, 그 위치에서 프로브(24)를 막는다. 이와 같은 디자인의 방법에 의하여, 스크류(52)는 프로브 하우징(24)의 축방향 및 회전상의 움직임을 방지하게 된다.

124로 표시된 마모 탐지 프로브의 대안적 디자인은 도 6에 도시되었다. 동일 또는 유사한 구성은 동일 참조 표시로 표시되고, 100만큼 증가된 참조 표시를 사용한다. 프로브(24)와 비교하여, 첫번째 차이점은 전도성 라인의 배치에 있다. 인쇄된 회로 보드(142)는 서로 중첩된 기설정된 수, 주로 3개의 U-형태의 전도성 루프(128)를 포함한다. 전도성 루프(128)는 전기적으로 독립적이지 않으나, 동일한 그라운드 터미널(157)을 공유하고, 총 터미널(130)의 수를 감소시킨다.

다른 차이는 하프 원통형 파트(144)가 축방향의 연장된 리세스(158)를 포함하고, 이는 터미널 말단에서 개방되고, 회로 보드(142)를 배치하기 위하여 규격화된다.

상기 구체예에서, 마모 탐지 프로브(24, 124)는 바디(12)의 전체 두께에 대하여 연장되고, 이에 따라 관통 보어(26) 내에 장착되는 것으로 도시된다. 그러나, 마모 탐지 프로브는 더 짧은 길이를 가질 수도 있고, 블라인드 보어 내에 삽입될 수 있다. 다른 구체예에서, 도시되지는 않았으나, 마모 탐지 프로브는 하우징 없이, 충진 물질 안에 캐스팅된 상태로 냉각 플레이트 바디에 배치될 수 있다. 예를 들어, 블라인드 보어는 냉각 플레이트의 후면으로부터 구멍이 뚫릴 수 있고, 및 예를 들어 콘크리트와 가은 충진 물질로 충분히 채워질 수 있다. 전도성 루프를 포함하는 보드로 이루어진 마모 탐지 프로브는 그 후, 블라인드 보어로 제공될 수 있다. 이와 같은 구체예에서, 보드는 바람직하게는 사용시에 수직면 상에 배치된다. 대조적으로, 전도성 루프를 갖는 보드(42)가 도 4와 같이 하우징에 제공되는 경우, 프로브는 바람직하게는 보드(42)가 사용시에 수평면에 배치되도록 배향된다.

다음으로, 프로브(24)의 전선 연결을 설명한다. 상기한 바와 같이, 복수의 프로브(24)가 주로 냉각 플레이트(12) 내에 삽입되고, 그루브 또는 리브(예를 들어 도 1 참조)에 상응하는 다양한 위치에 삽입된다. 루프(28)의 온전성을 평가하는 것은 주로 프로브 자체로부터 분리된 탐지 모듈(34)에 의하여 수행된다. 탐지 모듈(34)은 기술의 선택에 따라 하나 이상의 프로브와 함께 연동될 수 있다. 주로 탐지 모듈(34)은 특정 수의 I/O 터미널을 갖는 획득 카드를 포함하고, 이는 전도성 루프에 대한 연결의 수를 결정한다. 바람직하게는 탐지 모듈은 각 전도성 루프(28)의 평가를 수행하기 위하여 구성되는 프로세서 유닛을 포함한다. 그러나, 이는 반드시 필요한 것은 아니고, 탐지 모듈은 단순히 인터페이스로 역할을 할 수 있고, 평가는 BF 컨트롤 센터에서 수행될 수 있다.

도 1의 구체예에서, 동일 냉각 플레이트의 프로브(24)는 통상의 탐지 모듈(34)에 전선으로 연결된다(전선(35)은 각각의 프로브로부터 탐지 모듈(34)로 이어진다.). 탐지 모듈(34) 자체는 퍼니스 쉘의 외측 케이싱(38)에 위치한다. 이는 도 7에 보다 상세하게 도시되었다.

케이싱(38)은 스틸 파이프 피스(38.1)를 포함하고, 이의 일 말단은 금속성 재킷(11) 내의 개구부(40)를 둘러싸기 위하여 배치되며, 금속 재킷(11)의 외측 면에 기밀성 방법으로 용접된다. 파이프 피스(38.1)의 반대 말단은 커버(38.2)에 의하여 밀봉된다. 여기서, 커버(38.2)는 파이프 피스(38.1)에 용접된 방사상 플랜지(38.3)에 스크류 고정된다. 환형 가스켓(38.4)은 커버와 플랜지의 마주보는 면들 사이에 위치한다. 케이싱(38)은 따라서, 개구부를 통하여 퍼니스로의 접근 포트를 제공하나, 이는 압력 손실을 방지하기 위하여 BF가 작동중에는 밀봉된다.

이와 같은 케이싱(38), 특히 온도계로의 접근을 위한 케이싱은 공지 기술이라는 것이 인지될 수 있다. 도 7의 참조 사인 60은 온도를 측정하기 위하여 냉각 플레이트의 후방 측부에 고정되는 통상적인 온도계를 나타낸다. 온도계는 케이싱으로 연장되어, 필요한 경우 이의 조작 및 재배치가 가능하도록 한다.

마모 탐지 프로브(24)에 의하여 결정됨에 따라, 냉각 플레이트(12)에 관한 상태 데이터를 BF 컨트롤 센터로 전송하기 위하여, 탐지 모듈(34)이 작동적으로 무선 모듈(62)에 연결되어야 하는 것을 주목할 것이다. 탐지 모듈(34)과 무선 모듈(62)은 베터리(64)에 의하여 전력을 공급받는다. 무선 모듈의 안테나(66)는 바람직하게는 케이싱(38)을 관통하여 케이싱(38)(및 퍼니스 벽(11)) 외부로 연장된다. 보여진 구체예에서, 충전재(stuffing) 박스(65)가 커버(38.2)의 보어(38.5)에 제공되고, 안테나(66)는 상기 보어(38.5)를 통하여 유도된다. 또한, 온도계(60)의 전선(미도시)이 주로 이 보어(38.5)를 관통한다.

본 발명은 상태 모니터 프로브를 설치하기 위하여 BF 쉘 상에 존재하는 접근 포트, 즉 케이싱(38)을 이용한다. 탐지 모듈(34)은 퍼니스 벽 외측, 케이싱(38)에 설치되고, 전선(36)은 편리하게 개구부(40)를 관통한다.

무선 모듈(62)을 사용함에 따라, 개별 탐지 모듈(34)과 컨트롤 센터를 연결하기 위한 길고 비싼 전선 연결의 정보를 방지할 수 있다. 이는 퍼니스의 보수 다운타임(down-time)을 감소시킴에 의하여 현저한 장점을 제공한다.

무선 모듈(62)은 예를 들어, WIFI, 블루투스, 3G, 4G, LTE, Laura 등과 같은 임의의 적절한 무선 기술/기준에 기초할 수 있다. 공정 모니터링 프로브와 대조적으로, 상태 모니터를 위하여 베터리로부터 전력을 얻는 모듈이 가능하고, 이는 연속적인 계측이 요구되지 않기 때문이다. 탐지 모듈은 일당 한번 또는 두번 냉각 플레이트의 상태/마모를 평가하도록 프로그램된다. 이와 같이 낮은 마모 탐지 프로브의 켜짐 시간을 통하여 베터리로도 장기간 작동할 수 있게 된다. 베터리는 임의의 적절한 기술에 기초할 수 있다.

마지막으로, 도 8에서, 이미 있는 블라스트 퍼니스에의 재설치와 관련한 본 발명의 효율을 나타내는 구체예가 도시된다. 동일한 참조 사인은 도 7에서 동일 또는 유사한 구성을 나타낸다. 냉각 플레이트(10)의 마모를 모니터하기 위하여, 퍼니스 쉘(11)에 대한 개구부(40)를 뚫고, 쉘(11)과 냉각 플레이트(10) 사이의 절연층(13)을 관통하도록 구멍을 뚫는 것으로 충분하다. 그 후, 관통 홀(26)이 후방 측부로부터 전면 측부로 두께 방향으로 냉각 플레이트 바디에 뚫린다. 명확하게 관통 홀은 알려진 위치에 뚫리고, 내부 냉각 채널의 개방은 회피된다. 또한, 개구부(40)로의 밀봉 가능한 접근 포트를 제공하는 케이싱(38)을 여기서 인지할 것이다.

도 7에 제시된 바와 같은 마모 프로브(24)는 그 후 관통 홀로 삽입된다. 관통 홀(26)의 내측 직경과 프로브(24)의 외측 직경은 서로 맞춰져서, 이들은 작은 유격으로 서로 맞는다. 프로브의 PCB로 일 말단에서 연결된 전선(35')은 개구부(40)를 통하여 및 케이싱(38)의 벽을 통하여 나온다. 여기서, 전선(35')은 커버(38.2)의 홀(38.5)을 관통하고, 충전재 박스(65)에 의하여 밀봉된다.

프로브(24)는 압축 스프링(72)에 의하여 위치가 유지되고, 압축 스프링은 프로브(24) 축과 정렬되고, 일 말단에서는 프로브 하우징의 후방 측부와 연관되고, 다른 말단에서는 커버(38.2)의 내부 면과 연관된다. 이를 통하여, 프로브(24)가 보어 내에 충분히 삽입된 상태를 유지하고, 이에 따라 전도성 루프의 말단이 알려진 위치를 유지한다. 스크류와 같은 다른 고정 수단과 비교하여, 스프링(72)의 사용은 냉각 플레이트의 추가적인 수정 또는 준비를 요구하지 않는다는 점에서 유리하다. 필요한 경우, 가이드 슬리브(74)가 후자에 의하여 커버되는 거리의 일부에 스프링(72) 내에 삽입될 수 있다.

전선(35')은 퍼니스의 외부에서, 금속성 하우징(70.1)에 배치되는 탐지 모듈(34), 무선 모듈(62) 및 베터리(64)를 포함하는 유닛(70)에 연결된다. 무선 모듈(62)은 하우징(70.1)의 외부에서 안테나(66')에 연결된다.

Claims (15)

1. 퍼니스 외측 벽(11)인 금속 재킷;
   상기 외측 벽의 내측 면을 보호하는 보호층;
   상기 외측 벽 내 및 상기 보호층 내에 배치되어 후자의 마모 상태를 모니터하는 적어도 하나의 상태 모니터 프로브(24);를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 상태 모니터 프로브는 베터리로부터 전력을 공급받고, 상기 외측 벽 외부에 배치되어 마모 상태 모니터 데이터를 전송하는 무선 모듈(62)에 작동적으로 연결되는 탐지 모듈(34)에 연결되고; 및
   상기 외측 벽(11)은 상기 적어도 하나의 상태 모니터 프로브(24)와 상기 무선 모듈(62) 사이의 유선 연결을 위한 개구부(40), 상기 외측 벽(11)의 외측 면에 상기 개구부(40)를 덮기 위하여 기밀 형태로 장착되는 케이싱(38)을 포함하며,
   
   여기서 상기 보호층은 냉각부재(10)를 포함하고, 상태 모니터 프로브(24)는 상기 냉각 부재 내에 삽입되며,
   
   여기서 상기 냉각부재(10)는 외측 벽(11)의 내측 면에 대하여 고정되고, 상태 모니터 프로브(24)는 냉각 부재의 바디(12) 내에 삽입되며,
   
   여기서 상기 상태 모니터 프로브(24)는 상기 바디의 전면 밑으로 기설정된 깊이에 위치하는 복수의 전도성 루프(28)를 포함하고, 이들로부터 전기적으로 절연되고, 각 루프는 상기 바디의 후면 상의 한 쌍의 터미널(30)에 연결되어, 상기 바디의 마모가 상기 루프의 마모에 따른 전기적 특성의 변화에 의하여 감지될 수 있고;
   상기 전도성 루프는 보드(42) 상에 전도성 라인으로 형성되고,
   각 전도성 루프(28)는 U-형태로 기술되고, 및 루프는 서로 중첩되고,
   상기 전도성 루프(28)는 상기 바디의 두께 방향으로 후방 측부로부터 연장되어, 각 루프의 마모 가능부를 형성하는 말단부는 상기 전면으로부터 상기 기설정된 거리(d1, d2, d3)에 위치하고;
   상기 프로브(24)는 상기 바디 내 관통 보어(26) 또는 블라인드 보어에 배치되고;
   상기 프로브(24)는 상기 전도성 루프로 상기 보드를 감싸는 원통형 하우징을 포함하고, 상기 원통형 하우징은 상기 보어의 형태와 일치하는 형태를 갖고; 및
   상기 원통형 하우징은 상기 냉각 부재(10)의 바디(12)와 동일한 물질로 제조되는, 샤프트 퍼니스.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 탐지 모듈(34)은 하루에 1회 또는 2회, 상기 적어도 하나의 상태 모니터 프로브의 수단에 의하여 마모 상태를 평가하기 위하여 구성되는, 샤프트 퍼니스.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무선 모듈(62), 상기 탐지 모듈(34) 및 상기 베터리는 상기 케이싱(38) 내부에 위치하고; 및 상기 무선 모듈(62)의 안테나는 상기 케이싱(38)의 외부로 연장되는, 샤프트 퍼니스.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이싱(38)은 스틸 파이프 피스(38.1)를 포함하고, 상기 스틸 파이프 피스(38.1)의 일 말단은 상기 개구부(40)를 둘러싸기 위하여 위치되면서 상기 외측 벽의 외측면에 용접되고; 상기 스틸 파이프 피스(38.1)의 반대 말단은 커버(38.2)에 의하여 밀봉되는, 샤프트 퍼니스.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 탐지 모듈(34)은 상기 터미널(30)에 연결되고, 각 루프(28)의 상기 전기적 특성을 평가하도록 구성되는, 샤프트 퍼니스.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 탐지 모듈(34)은 저항 측정에 기초하여 각 전도성 루프(28)의 전기적 폐쇄회로 상태를 평가하도록 구성되는, 샤프트 퍼니스.
   
10. 전면(16) 및 반대부의 후면(18)을 갖는 바디(12)이되, 상기 바디는 적어도 하나의 냉각재 채널(14)을 갖고; 사용시, 상기 전면이 퍼니스 내부 방향을 향하도록 회전되고, 교번적인 리브 및 그루브를 포함하는 바디(12); 및
    마모를 탐지하는 상기 바디(12)에 삽입된 적어도 하나의 상태 모니터 프로브(24)를 포함하는 야금 퍼니스 또는 샤프트 퍼니스를 위한 냉각 부재이되,
    상기 상태 모니터 프로브(24)는 상기 바디의 전면 밑으로 기설정된 깊이에 위치하는 복수의 전도성 루프(28)를 포함하고, 및 이들로부터 전기적으로 절연되고, 각 루프는 상기 바디의 후면의 한 쌍의 터미널(30)에 연결되어, 상기 바디의 마모가 마모에 따른 상기 루프의 전기적 특성의 변화에 의하여 감지될 수 있고; 상기 전도성 루프는 보드(42) 상에 전도성 라인으로 형성되고, 각 전도성 루프(28)는 U-형태로 기술되고, 및 루프는 서로 중첩되고,
    상기 전도성 루프(28)는 상기 바디의 두께 방향으로 후방 측부로부터 연장되어, 각 루프의 마모 가능부를 형성하는 말단부는 상기 전면으로부터 상기 기설정된 거리(d1, d2, d3)에 위치하고;
    상기 프로브(24)는 상기 바디 상의 관통 보어(26) 또는 블라인드 보어에 배치되고;
    상기 프로브(24)는 상기 전도성 루프를 갖는 상기 보드를 둘러싸는 원통형 하우징을 포함하고, 상기 원통형 하우징은 상기 보어와 일치하는 형태를 갖고; 및
    상기 원통형 하우징은 상기 냉각 부재 바디(12)와 동일한 물질로 제조되는, 냉각 부재.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 중첩된 루프는 각각으로부터 고립되거나, 또는 상기 U-형태의 브랜치를 형성하는 공통 섹션을 공유하는, 냉각 부재.
    
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 원통형 하우징은 2개의 하프 원통형 파트(44)를 포함하고, 전도성 루프를 갖는 보드는 2 개의 하프 원통형 파트 사이에 위치하는, 냉각 부재.
    
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 프로브(24)는 상기 보어(26)에 사전에 장착되는, 냉각 부재.
    
14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 터미널(30)에 연결되고 및 각 루프(28)의 전기적 특성을 평가하기 위하여 구성되는 탐지 모듈(34)을 포함하는, 냉각 부재.
    
15. 보드(42) 상에 전도성 라인으로 형성되는 복수의 전도성 루프(28)를 포함하고, 각 전도성 루프(28)는 U-형태로 기술되고, 및 루프는 서로 중첩되는 상태 모니터 프로브(24)이되,
    상기 프로브(24)는 상기 전도성 루프를 갖는 상기 보드를 감싸는 원통형 하우징을 포함하고, 상기 원통형 하우징은 전방 말단, 후방 말단 및 냉각 플레이트 내에서 삽입되는 보어의 형태와 일치하는 일반적인 원통형 형태를 갖고;
    상기 하우징은 구리 또는 구리 합금으로 제조되고;
    상기 전도성 루프(28)는 상기 하우징의 길이 방향으로 상기 하우징의 후방 말단으로부터 연장되어, 각 루프의 마모 가능부를 형성하는 말단부가 전방 말단으로부터 기설정된 거리에 위치하고;
    각 루프는 상기 하우징의 후방 말단의 한 쌍의 터미널(30)에 연결되어, 상기 프로브의 마모가 마모에 따른 상기 루프의 전기적 특성의 변화에 의하여 탐지될 수 있는, 상태 모니터 프로브(24).