KR102652242B1 - 전극봉 길이 측정 방법 - Google Patents

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한국전자통신연구원
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Abstract

전극봉 내부에 홀을 형성하는 단계; 상기 홀 상측에서 상기 전극봉의 하단 방향으로 전자기파 또는 초음파를 방출하는 단계; 상기 전극봉의 하단으로부터 반사되어 돌아오는 상기 전자기파 또는 초음파를 감지하는 단계; 및 상기 전자기파 또는 초음파로부터 상기 전극봉의 길이를 계산하는 단계를 포함하는 전극봉 길이 측정 방법이 제공된다.

Description

전극봉 길이 측정 방법{Method for measuring electrode length}
본 발명은 전극봉 길이 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극봉 내의 홀을 이용하여 전기로의 가동 중에 전극봉의 길이를 측정하는 방법에 관한 것이다.
FeSi 나 FeMn 등의 합금철은 제강, 제철 공업에서 망간 성분 첨가나 산소와 유황을 제거하는데 사용되는 필수 부 원료이다. FeSi 나 FeMn 등의 합금철은 아크 전기로에서 전극봉 간에 생기는 아크의 열을 이용하여 망간 광석과 코크스 등을 용융시킨 다음 출탕 및 응고시켜 생산할 수 있다.
아크 전기로는 노 내에 전극을 삽입하여 고전압을 인가, 전극으로부터 발생하는 열을 이용하여 피열물을 가열하는 방식의 공업로를 의미한다. 아크 전기로에 사용되는 전극은 긴 막대 형상을 하고 있는데, 전극봉이라 부르기도 한다.
FeSi 또는 FeMn 등의 합금철을 생산하는 아크 전기로는 전극봉의 첨두가 전기로 내에서 적당한 높이에 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 전극봉의 첨두가 코크스(coke) 층 상부에 접해 있는 것이 바람직할 수 있다. 전극봉의 첨두가 코크스 층 상부에 접해 있을 때, 원료 광석 용융 열효율이 높고, 전극봉 간 임피던스가 매칭되어 에너지 절감에 유리할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기로의 가동 중에 전극봉의 길이를 실시간으로 측정하여 전극봉 하단의 높이를 정밀하게 제어할 수 있는 전극봉 길이 측정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극봉 길이 측정 방법은 전극봉 내부에 홀을 형성하는 단계; 상기 홀 상측에서 상기 전극봉의 하단 방향으로 전자기파 또는 초음파를 방출하는 단계; 상기 전극봉의 하단으로부터 반사되어 돌아오는 상기 전자기파 또는 초음파를 감지하는 단계; 및 상기 전자기파 또는 초음파로부터 상기 전극봉의 길이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 길이 측정 방법에 의하면, 전기로의 가동 중에 전극봉의 길이를 실시간으로 측정하여 전극봉 하단의 높이를 정밀하게 제어할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉의 사용 상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 도 2의 전극봉 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 내에 홀을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 기술적 사상의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명 기술적 사상은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예들의 설명을 통해 본 발명의 기술적 사상의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상의 이상적인 예시도인 블록도, 사시도, 및/또는 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 다양한 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시 예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉의 사용 상태를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참고하면, 노(N) 내에는 원료(O)가 들어있을 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 원료(O)는 망간 광석 등일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니다. 하나 이상의 전극봉(1)이 노(N) 내에 삽입될 수 있다. 전극봉들(1)의 하단은 원료(O) 내부에 매립될 수 있다. 보다 구체적으로, 전극봉들(1)의 하단은 원료(O)의 상부 경계면(U)보다 아래에 위치할 수 있다. 전극봉들(1)에는 고전압이 인가될 수 있다. 전극봉들(1) 간에 아크가 발생할 수 있다. 아크에서 열이 발생할 수 있다. 노(N) 내의 원료(O)는 전극봉(1)들로부터 발생한 열에 의해 용융될 수 있다. 원료(O)는 용탕(M)이 될 수 있다. 용탕(M) 위에는 슬래그(S)가 위치할 수 있다. 슬래그(S)는 출탕구(E)를 통해 배출될 수 있다. 슬래그(S) 위에는 코크스(K)가 위치할 수 있다.
전극봉(1)의 하단은 적절한 높이에 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전극봉(1)의 하단은 코크스(K)의 상면(B)에 접하는 경우 용융 효율이 높아질 수 있다. 전극봉(1)들의 하단의 높이는 일치되는 것이 바람직할 수 있다.
전극봉(1)에 고전압을 가하면 전극봉(1)의 하부가 열에 의해 소모되어 전극봉(1)의 길이가 짧아질 수 있다. 전극봉(1)의 하단의 높이는 변할 수 있다. 전극봉(1)의 하단을 적절한 높이에 위치시키기 위하여, 전극봉(1)을 하강시킬 수 있다. 원료(O) 내부에 전극봉(1)이 매립된 상태에서는 외부에서 전극봉(1)의 길이를 알기 어려울 수 있다. 전극봉(1)의 가동 중에는 전극봉(1)의 하단 위치를 확인하기 어려울 수 있다. 전극봉(1)을 얼마만큼 하강시켜야 전극봉(1)의 하단이 적절한 곳에 위치하는지 알기 어려울 수 있다. 전극봉(1)의 하단은 적절한 높이에 위치하지 않게 되고, 원료(O)의 용융 효율은 저하될 수 있다.
예시적으로, 전극봉(1)의 하단이 최적 높이보다 높은 곳에 위치하면 용탕(M)의 온도가 저하되어 생산성이 떨어질 수 있다. 예시적으로, 전극봉(1)의 하단이 최적 높이보다 낮은 곳에 위치하면 용탕(M)의 온도가 필요 이상으로 높아져 에너지 효율이 저하될 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 두 개 이상의 전극봉(1)의 하단 높이가 다르면, 전기 아크가 불완전하게 발생하여 전기 효율은 떨어질 수 있다.
전극봉(1)의 높이가 예상치와 다르면, 투입해야 할 전압을 설정하기 어려울 수 있다. 전압이 적절하지 않으면 출탕 시간을 예측하기 어려울 수 있다. 전기에너지가 낭비되어 원료(O)가 불필요하게 낭비될 수 있다.
전극봉(1)을 들어 올려 육안으로 전극봉(1)의 길이를 확인하면 공정이 중단되어 생산성이 저하될 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템을 나타낸 정면도이고, 도 3은 도 2의 전극봉 시스템의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템은 전극봉(1), 거리측정기(5), 하강설비(7) 및 급전설비(9)를 포함할 수 있다.
전극봉(1)은 도 1을 참고하여 설명한 전극봉(1)과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 거리측정기(5)는 전극봉(1)의 상측에 위치할 수 있다. 거리측정기(5)는 전자기파 또는 초음파를 발산하거나 감지할 수 있다. 이에 대한 상세한 기능과 구성은 후술하도록 한다.
하강설비(7)는 고정된 높이에 위치할 수 있다. 하강설비(7)는 전극봉(1)을 일정 높이로 유지시킬 수 있다. 하강설비(7)는 전극봉(1)과 가동적으로 결합될 수 있다. 하강설비(7)는 전극봉(1)을 상하로 이동시킬 수 있다. 전극봉(1)의 하부가 소모되어 전극봉(1)의 하단의 높이가 적절치 못할 경우, 하강설비(7)는 전극봉(1)을 하강시킬 수 있다.
급전설비(9)는 전극봉(1)에 고전압을 인가할 수 있다. 급전설비(9)는 전선(91) 및 급전기(93)를 포함할 수 있다. 전선(91)은 급전기(93)에 연결될 수 있다. 전선(91)은 급전기(93)에 고전압을 인가할 수 있다. 급전기(93)는 전극봉(1)과 연결될 수 있다. 급전기(93)는 전선(91)으로부터 인가 받은 고전압을 전극봉(1)에 전달할 수 있다. 급전기(93)는 전극봉(1)과 가동적으로 결합될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 급전기(93)는 고정된 높이에 위치할 수 있다. 급전기(93)는 전극봉(1)이 하강하여도 그 위치가 변하지 아니할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템은 전극봉(1) 내부에 파이프(3)를 더 포함할 수 있다. 파이프(3)는 전극봉(1) 내부에 형성될 수 있다. 파이프(3)는 전극봉(1)의 길이 방향을 따라 전개될 수 있다. 파이프(3)는 전극봉(1)의 하단까지 연장될 수 있다. 파이프(3)는 속이 비어 있을 수 있다. 파이프(3)는 전극봉(1) 내부에 홀(hole)을 형성할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 파이프(3)는 전기로 내의 원료(O) 또는 코크스(K) 등과 만나면 녹는 재질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 파이프(3)는 철(Fe)을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니다. 파이프(3)의 직경은 전극봉(1)의 작업이 방해 받지 아니하는 크기일 수 있다.
전극봉(1)은 케이스(11)와 전극부(13)를 포함할 수 있다. 케이스(11)는 전극부(13)의 일부 또는 전부를 감싸는 기둥 형상일 수 있다. 케이스(11)는 전극부(13)의 상부 경계면에서 위로 일정 길이 더 연장될 수 있다. 케이스(11)의 상단에는 투명한 덮개가 설치될 수 있다. 투명한 덮개는 가스, 연기 또는 먼지 입자들이 파이프(3)를 통해 배출되면서 파이프(3)가 막히는 것을 방지할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 케이스(11)는 강철(steel)을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니다. 전극부(13)는 케이스(11) 내부에 위치할 수 있다. 전극부(13)는 상하로 전개되는 막대 형상일 수 있다. 전극부(13)에는 고전압이 인가될 수 있다. 전극부(13)는 아크를 발생시킬 수 있다. 전극부(13)는 열을 발생시킬 수 있다. 전극부(13)에서 발생한 열은 원료(O, 도 1 참고)를 용융시킬 수 있다. 전극부(13)는 페이스트(131), 연화 페이스트(133), 경화 페이스트(135)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 페이스트(131), 연화 페이스트(133), 경화 페이스트(135)는 탄소(carbon) 재질을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니다. 페이스트(131)는 분말 형태 또는 덩어리 형태일 수 있다. 이들에 대한 보다 상세한 구성과 기능은 후술하도록 한다.
본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템은 제어부(C)를 더 포함할 수 있다. 제어부(C)는 거리측정기(5) 및 하강설비(7)와 연결될 수 있다. 제어부(C)는 거리측정기(5) 및 하강설비(7)를 제어할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 길이 측정 방법은, 전극봉(1)의 길이를 측정하여 전극봉(1) 하단의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다. 전극봉 길이 측정 방법은 전극봉(1) 내부에 홀을 형성하는 단계, 전극봉(1)의 하단을 향해 전자기파 또는 초음파를 방출하는 단계, 반사되어 돌아오는 전자기파 또는 초음파를 감지하는 단계 및 감지된 전자기파 또는 초음파로부터 전극봉(1)의 길이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 9를 참고하여 각 단계를 상세히 설명하도록 한다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉(1) 내부에 홀을 형성하는 단계를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참고하면, 전극봉 시스템은 노(N, 도 1 참고) 내에 삽입될 수 있다. 경화 페이스트(135a)의 하측 일부는 원료(O)의 상부 경계면(U)보다 아래에 위치할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 용융 효율을 향상시키기 위하여 경화 페이스트(135a)의 하단은 코크스(K)의 상면(B)에 접하고 있을 수 있다. 파이프(3)는 전극부(13)의 페이스트(131a) 상측면까지 삽입될 수 있다. 전선(91)은 급전기(93)에 고전압을 인가할 수 있다. 급전기(93)는 전선(91)으로부터 인가 받은 고전압을 전극부(13)에 전달할 수 있다. 전극부(13)에는 아크가 발생할 수 있다. 전극부(13)에서 열이 발생할 수 있다. 전극부(13)에서 발생한 열은 원료(O)를 가열하여 원료(O)를 용융시킬 수 있다.
도 5를 참고하면, 전극봉의 하부는 고전압과 열에 의해서 소모될 수 있다. 보다 구체적으로, 경화 페이스트(135)의 하측 일부분(135') 및 케이스(11)의 하측 일부분(11')이 소모될 수 있다. 소모된 부분(135', 11')만큼 전극봉의 길이는 짧아질 수 있다. 전극부(13)의 하단의 높이는 변경될 수 있다. 전극부(13)의 하단은 코크스(K)의 상면(B)에 접하지 아니할 수 있다. 전극봉에 의한 융융 효율은 저하될 수 있다. 용탕(M)의 생산 효율은 하락할 수 있다. 전기 에너지는 불필요하게 낭비되어 전력 효율이 저하될 수 있다.
도 6을 참고하면, 전극부(13)의 하단을 코크스(K)의 상면(B)에 접하게 하기 위하여 하강설비(7)는 전극봉(1)을 아래로 하강시킬 수 있다. 파이프(3)가 전극봉(1)의 끝까지 형성되지 아니한 상태에서는 전극봉(1)의 하단의 위치를 정확하게 파악하지 못하여 전극봉(1)의 높이가 정밀하게 제어되지 못할 수 있다. 전극부(13)의 하단은 코크스(K)의 상면(B)에 정확히 접하지 못할 수 있다. 하강설비(7) 및 급전설비(9)는 하강하지 아니할 수 있다. 도 4 내지 도 5의 페이스트(131a)는 하강될 수 있다. 페이스트(131a)는 하강하여 가열된 원료(O) 및 급전설비(9)와 가까워질 수 있다. 페이스트(131a)는 가열될 수 있다. 페이스트(131a)는 연화될 수 있다. 페이스트(131a)는 연화되어 연화 페이스트(133b)가 될 수 있다. 도 4 내지 도 5의 연화 페이스트(133a)는 하강될 수 있다. 연화 페이스트(133a)는 하강하여 가열된 원료(O) 및 급전설비(9)와 가까워질 수 있다. 연화 페이스트(133a)는 더욱 가열될 수 있다. 연화 페이스트(133a)는 경화될 수 있다. 연화 페이스트(133a)는 경화 페이스트(135b)가 될 수 있다. 경화된 페이스트(135b, 133a)는 기존에 아래에 위치하던 경화 페이스트(135a)와 일체가 될 수 있다. 전극봉 내 위치한 파이프(3)는 하강될 수 있다. 파이프(3)의 하단은 연화된 페이스트(133b, 131a) 상면과의 접촉을 유지할 수 있다.
도 7을 참고하면, 하측이 소모되어 짧아진 케이스(11)를 원래 길이로 복원하기 위하여, 케이스 연장수단(61)이 사용될 수 있다. 케이스 연장수단(61)은 케이스(11)의 상측에 위치될 수 있다. 케이스 연장수단(61)은 케이스상단(111)에 용접, 적층 공정, 볼트/너트 방식의 체결 등을 수행할 수 있다. 케이스(11)는 위로 연장될 수 있다. 케이스(11)의 길이는 복원될 수 있다.
파이프(3)의 길이를 연장하기 위하여, 파이프 연장수단(63)이 사용될 수 있다. 파이프 연장수단(63)은 파이프(3)의 상측에 위치될 수 있다. 파이프 연장수단(63)은 파이프상단(31)에 용접, 적층 공정, 볼트/너트 방식의 체결 등을 수행할 수 있다. 파이프(3)는 위로 연장될 수 있다. 파이프(3)의 길이는 길어질 수 있다.
전극봉 위에 페이스트 투입설비(8)가 위치될 수 있다. 페이스트 투입설비(8)는 케이스(11) 내에 페이스트를 투입할 수 있다. 케이스(11) 내로 투입된 페이스트는 연화된 페이스트(133b, 131a) 위에 적층될 수 있다. 연화된 페이스트(133b, 131a) 위에 페이스트(131b)가 위치될 수 있다. 새로 투입된 페이스트(131b)는 파이프(3)의 하단을 둘러쌀 수 있다.
도 8을 참고하면, 도 5 내지 도 7의 과정이 반복되어 파이프(3)가 경화 페이스트(135c, 133b)까지 내려올 수 있다. 경화 페이스트(135c, 133b) 상측에는 연화된 페이스트(133c, 131b)가 위치할 수 있다. 연화 페이스트(133c, 131b) 상측에는 페이스트(131c)가 적층될 수 있다.
도 9를 참고하면, 도 5 내지 도 8의 과정이 반복되어 파이프(3)가 전극봉의 하단까지 내려올 수 있다. 파이프(3)는 코크스(K)의 상면(B)과 접할 수 있다. 이후 전극봉(1)의 하측이 소모되면, 도 5 내지 도 9의 과정을 반복할 수 있다. 파이프(3)는 가열된 원료(O) 또는 코크스(K) 등에 의해 녹는 재질을 포함할 수 있다. 전극봉(1) 외부로 노출된 파이프(3)는 녹아서 사라질 수 있다. 파이프(3)는 전극봉(1)이 삽입된 깊이 이상으로 연장되지 아니할 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 전극봉(1)의 하단을 향해 전자기파 또는 초음파를 방출하는 단계에서, 거리측정기(5)는 파이프(3) 내부를 향해 전자기파 또는 초음파를 방출할 수 있다. 전자기파 또는 초음파는 파이프(3) 내부를 따라 전극봉(1)의 하단에 도달할 수 있다. 전자기파 또는 초음파는 전극봉(1)의 하단에서 원료(O, 도 1 참고) 또는 코크스(K) 등을 만날 수 있다.
반사되어 돌아오는 전자기파 또는 초음파를 감지하는 단계에서, 전자기파 또는 초음파는 반사될 수 있다. 전자기파 또는 초음파는 파이프(3) 내부를 따라 거리측정기(5)로 반사될 수 있다. 거리측정기(5)는 반사된 전자기파 또는 초음파를 감지할 수 있다. 거리측정기(5)는 제어부(C)에 감지된 전자기파 또는 초음파에 대한 정보를 전달할 수 있다.
감지된 전자기파 또는 초음파로부터 전극봉(1)의 길이를 계산하는 단계에서, 제어부(C)는 감지된 전자기파 또는 초음파로부터 파이프(3)의 길이를 계산할 수 있다. 제어부(C)는 전극봉(1)의 길이를 계산할 수 있다. 제어부(C)는 전극봉(1) 하단의 위치를 알아낼 수 있다.
제어부(C)는 전극봉(1)의 하단 높이가 적절한지 판단할 수 있다. 제어부(C)는 전극봉(1)의 하단 높이가 적절하지 아니하다고 판단되면, 전극봉(1)이 얼마나 하강해야 전극봉(1) 하단이 적절한 높이에 위치하는지 계산할 수 있다. 제어부(C)는 하강설비(7)를 제어할 수 있다. 제어부(C)는 하강설비(7)를 제어하여 전극봉(1)을 하강시킬 수 있다. 하강설비(7)는 전극봉(1)을 적정 높이만큼 하강시킬 수 있다. 전극봉(1)의 하단은 적절한 높이에 위치할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전극봉(1)의 하단은 코크스(K, 도 1 참고) 상면에 접할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템에 의하면, 전극봉(1)의 하단의 높이는 일정하게 유지될 수 있다. 전극봉 시스템의 용융 효율은 향상될 수 있다. 전극봉(1)의 하단 높이를 실시간으로 적절하게 제어하여, 용탕(M, 도 1 참고)의 생산 효율은 향상될 수 있다. 전기 에너지를 적절하게 소모하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다. 용탕 시간은 정확하게 예측될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템을 나타낸 단면도이다. 서술의 편의를 위하여, 도 1 내지 도 8을 참고하여 설명한 것과 실질적으로 동일 또는 유사한 구성과 그 기능에 대해서는 설명을 생략할 수도 있다.
다시 도 8을 참고하면, 파이프(3)가 경화된 페이스트(135c, 133b)까지 하강되면 파이프(3)를 해당 높이에 고정할 수 있다. 전극봉의 하단이 소모되어 하강설비(7)에 의해 전극봉이 아래로 하강하여도, 파이프(3)는 하강하지 아니할 수 있다. 경화된 페이스트(135c, 133b)가 하강하면, 파이프(3)가 위치하던 자리에는 연장홀(135h, 도 10 참고)이 형성될 수 있다. 이후, 전극봉의 하단 소모와 하강이 반복되면, 연장홀(135h)은 코크스(K)의 상면(B)까지 연장될 수 있다. 연장홀(135h)은 파이프(3)와 연통되어 전극봉(1) 내에 하나의 홀(hole)을 형성할 수 있다. 이하, 도 3을 참고하여 설명한 것과 마찬가지로, 거리측정기(5)가 전극봉(1)의 길이를 측정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 예시적인 실시 예에 따른 전극봉 시스템을 나타낸 단면도이다. 서술의 편의를 위하여, 도 1 내지 도 8을 참고하여 설명한 것과 실질적으로 동일 또는 유사한 구성과 그 기능에 대해서는 설명을 생략할 수도 있다.
도 11을 참고하면, 케이스(11) 내부에는 수직심(3')이 위치할 수 있다. 수직심(3')은 도 3 내지 도 8에 설명된 파이프(3)를 대신할 수 있다. 수직심(3')은 도 4 내지 도 8을 참고하여 설명된 파이프(3)와 실질적으로 동일한 방법으로 형성될 수 있다. 수직심(3')은 내부에 빈 공간이 존재하지 아니할 수 있다. 수직심(3')은 가열된 원료(O) 또는 코크스(K) 등에 의해 녹는 재질을 포함할 수 있다. 전극봉(1) 외부로 노출된 수직심(3')은 녹아서 사라질 수 있다. 수직심(3')은 전극봉(1)이 삽입된 깊이 이상으로 연장되지 아니할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 수직심(3')은 철심일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니다.
수직심(3')을 이용해서 전극봉(1)의 길이를 측정할 수 있다. 수직심(3')의 상부에는 거리측정기(5, 도 3 참고)가 위치할 수 있다. 거리측정기(5)는 제어부(C)의 제어에 의해 수직심(3')을 향해 초음파를 방출할 수 있다. 초음파는 수직심(3')을 따라 전극봉(1)의 하단에 도달할 수 있다. 초음파는 전극봉(1)의 하단에서 원료(O, 도 1 참고) 또는 코크스(K) 등을 만날 수 있다. 초음파는 원료(O, 도 1 참고) 또는 코크스(K) 등에 의해 반사될 수 있다. 초음파는 수직심(3')을 따라 거리측정기(5)로 반사될 수 있다. 거리측정기(5)는 반사된 초음파를 감지할 수 있다. 거리측정기(5)는 제어부(C)에 감지된 전자기파 또는 초음파에 대한 정보를 전달할 수 있다. 제어부(C)는 초음파의 왕복 시간을 이용하여 수직심(3')의 길이를 계산할 수 있다. 제어부(C)는 수직심(3')의 길이를 이용하여 전극봉(1)의 길이를 계산할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 전극봉
11: 케이스
13: 전극부
131: 페이스트
133: 연화 페이스트
135: 경화 페이스트
135h: 연장홀
3: 파이프
3': 수직심
5: 거리측정기
7: 하강설비
8: 페이스트 투입설비
9: 급전설비
C: 제어부
O: 원료
K: 코크스
S: 슬래그
M: 용탕
N: 노
E: 출탕구
B: 코크스 상면
U: 원료 상면

Claims (10)

  1. 전극봉 내부에 홀을 형성하는 단계;
    상기 홀 상측에서 상기 전극봉의 하단 방향으로 초음파를 방출하는 단계;
    상기 전극봉의 하단으로부터 반사되어 돌아오는 상기 초음파를 감지하는 단계; 및
    상기 초음파로부터 상기 전극봉의 길이를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 전극봉은:
    케이스; 및
    상기 케이스 내의 전극부를 포함하고,
    상기 홀은 상기 전극부에 의해 정의되며,
    상기 홀 내에 수직심이 위치하고,
    상기 전극봉 내부에 홀을 형성하는 단계는:
    상기 전극봉의 케이스를 연장시키기 위해, 상기 케이스의 케이스상단을 위로 연장하는 것;
    연장된 상기 케이스 내에서 상기 수직심을 연장시키기 위해, 상기 수직심의 상측을 위로 연장하는 것; 및
    연장된 상기 수직심을 감싸는 페이스트를 상기 케이스 내에 투입하는 것; 을 포함하되,
    상기 홀 상측에서 상기 전극봉의 하단 방향으로 초음파를 방출하는 단계는, 상기 수직심을 향해 초음파를 방출하는 것을 포함하는 전극봉 길이 측정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파로부터 상기 전극봉의 길이를 계산하는 단계는, 제어부가 상기 전극봉의 하단의 위치를 알아내는 것을 포함하는 전극봉 길이 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전극봉의 하단의 위치에 대한 정보를 이용하여 상기 전극봉을 하강시키는 전극봉 길이 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전극봉의 하단이 코크스의 상면에 접하도록 상기 전극봉을 하강시키는 전극봉 길이 측정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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