KR200163060Y1

KR200163060Y1 - 고온 다층용용액의 용질 용해량 측정장치

Info

Publication number: KR200163060Y1
Application number: KR2019950038399U
Authority: KR
Inventors: 박윤출; 신명균
Original assignee: 이구택; 포항종합제철주식회사; 신현준; 재단법인포항산업과학연구원
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR970045011U

Abstract

본 고안은 고온 다층용융액에서 측정 대상인 용융욕층을 인위적으로 선택하여 그 용융욕층 중에 용해되어 있는 용질의 용해량을 측정하는 장치에 관한 것으로, 유량조절밸브와 유량검출계를 장착한 질소가스 도관; 상기 도관에 상하 이동가능하도록 수용되어 몰리브덴선을 복수개 내장한 탐침부; 상기 도관에 상하 이동가능하도록 수용되어 용질용해량 측정용 센서를 장착한 센서부; 상기 탐침부에 장착된 래크기어에 맞물리는 피니언 기어를 회전시키도록 된 스테핑 모터를 가지는 탐침이동부; 상기 센서부에 장착된 래크기어에 맞물리는 피니언 기어를 회전시키도록 된 스테핑 모터를 가지는 센서 이동부; 상기 복수개의 몰리브덴선 사이에 일정한 전위차를 주기 위한 전기저항체를 갖추어 상기 몰리브덴선에 직류전원을 공급하는 전원공급부; 및, 상기 전기저항체의 양단에 그 전위차를 검출하기 위한 A/D 변환기, 유량조절밸브, 유량검출계, 스테핑 모터 및 용질용해량 측정센서와 각각 전기적으로 연결되어 그들로부터 데이타를 받거나, 그들을 제어하는 역할을 하는 디지탈 컴퓨터; 를 포함함을 특징으로 하여, 상부 용융슬래그층을 완전히 배제시켜 측정 정도를 향상시킴으로서 금속제련 공정에 있어서의 용융욕 내의 용질용해량 관리에 매우 유용하게 이용될 수 있는 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치를 제공한다.

Description

고온 다층용융액의 용질용해량 측정 장치

제1도는 본 고안에 따른 고온 다층용융액의 용질용해량 측정 장치를 전체적으로 도시한 개략 구성도

제2도는 본 고안에 따른 측정 장치에 의한 질소 가스 취입 유량의 측정 그래프도 이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

1 : 유량 조절 밸브 2 : 유량검출계

3 : 도관 6 : A/D 변환기

7 : 탐침부 9 : 디지털 컴퓨터

40 : 탐침이동부 45 : 센서이동부

51 : 전원공급부 54 : 전기저항체

72, 74, 82 : 알루미나관 76 : 몰리브덴선

77, 87 : 래크기어 84 : 센서

본 고안은 고온 다층용융액에서 측정 대상인 용융욕층을 인위적으로 선택하여 그 용융욕층 중에 용해되어 있는 용질의 용해량을 측정하는 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정 장치에 관한 것이다.

금속 제련 공정중 용융물 내에 용해되는 불순물들은 제련 후공정인 정련, 주조 및 가공 공정에 지대한 영향을 미치는 인자로서 작용한다.

따라서, 용융욕 내에 용해되어 있는 용질량의 관리는 금속 제련 관련 조업에 있어서 주요한 역할을 담당하고 있으며, 이를 위하여 용융욕내에 침지되고 용융욕과 접촉하여 그 표면에서의 전기 화학적 반응에 의해 용질용해량을 측정하는 센서들이 각 용질 성분별로 다수 개발되어 사용되고 있다.

한편, 금속 제련 공정 중의 용융욕은 일반적으로 공정 부산물인 용융 슬래그 층이 상기 복수개이 몰리브덴선 사이에 일정한 전위차를 주기 위한 전기저항체를 갖추어 상기 몰리브덴선에 직류전원을 공급하는 전원공급부; 및, 상기 전기저항체의 양단에 그 전위차를 검출하기 위한 A/D 변환기, 유량조절밸브, 유량검출계, 스테핑 모터 및 용질용해량 측정센서와 각각 전기적으로 연결되어 그들로부터 데이타를 받거나, 그들을 제어하는 역할을 하는 디지탈 컴퓨터; 를 포함함을 특징으로 하는 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 고온 다층용융욕 용질용해량 측정장치를 도시한 개략 구성도로서, 다층용융욕의 상부 슬래그층(S)을 국부적으로 제거하여 측정대상 용융욕층(M)을 노출시키기 위해 질소가스도관(3)을 가진다.

상기 질소가스도관(3)은 취입되는 질소가스의 유량을 제어하기 위한 유량조절밸브(1)와, 그 질소가스의 유량을 측정하기 위한 유량검출계(2)를 후방측에 장착하며, 슬래그층(S)에 근접하는 하단부는 대략 수직하게 절곡된다.

상기 질소가스도관(3)의 하단부측 수직 절곡부의 내측으로는, 제1고순도 알루미나관(72) 내에 복수개의 제2고순도 알루미나관(74)이 내장되고, 상기 각각의 제2고순도 알루미나관(74) 내에는 몰리브덴선(76)이 내장되어 그 하부 선단으로 적정길이 돌출되도록 형성함으로서 용융욕층(M) 내부로 상하 이동하여 침지되는 탐침부(7)와, 하측 선단부분으로 용질용해량 측정용 센서(84)를 노출되도록 내장한 제3고순도 알루미나관(82)을 가지는 센서부(8)가 상, 하이동 가능하도록 수용된다.

상기 탐침부(7)의 제1고순도 알루미나관(72)과, 센서부(8)의 제3고순도 알루미나관(82)의 각각의 상단부측은 탐침이동부(40)와 센서이동부(45)에 연결되는데, 이는 상기 제1고순도 알루미나관(72)과 제3고순도 알루미나관(82)의 각각의 상단부측에 그 길이방향으로 래크기어(77)(87)를 설치하고, 상기 각각의 래크기어(77)(87)는 스테핑 모터(Stepping Motor)(41)(46)의 피니언 기어(42)(47)에 결합되어 상기 피니언 기어(42)(47)가 회전하면 그 피니언 기어(42)(47)에 래크기어 (77)(87)를 매개로 기어 결합된 탐침부(7)와 센서부(8)가 상하로 이동할 수 있는 것이다.

상기 탐침부(7)에 설치된 복수개의 몰리브덴선(76) 사이에 일정한 전위차를 주기 위하여, 상기 몰리브덴선(76) 각각의 상단부가 전선(52)을 매개로 직류전원을 공급하는 전원공급부(51)에 연결되고, 상기 전선(52)의 어느 하나에는 전기저항체(54)를 장착하며, 상기 전기저항체(54)의 양단에는 그 전위차를 검출하기 위한 A/D 변환기(6)를 장착한다.

그리고, 상기 유량조절밸브(1), 유량검출계(2), A/D 변환기(6), 스테핑 모터(41)(46) 및 용질용해량 측정센서(84)와 각각 전기적으로 연결되어 그들로부터 데이타를 받거나, 그들을 제어하는 역할을 하는 디지탈 컴퓨터(9)를 가진다.

상기한 구성으로 된 본 고안의 작용효과를 설명한다.

탐침이동부(40)의 스테핑 모터(41)를 구동함으로서 그 스테핑 모터(41)의 피니언 기어(42)에 맞물린 래크기어(77)가 부착된 탐침부(7)는 하부측으로 향하여 이동하고, 전원공급부(51)의 전지저항체(54)의 양단에 걸리는 전위차는 A/D 변환기(6)를 통해 디지탈 컴퓨터(9)로 전송된다.

상기 탐침부(7)의 선단이 다층용융욕 표면에 도달하면, 전원공급부(51)에서 전기저항체(54)를 통해 직류전원이 공급되는 복수개의 몰리브덴선(76) 사이에는 직류회로가 형성되고, 이때부터 상기 전기저항체(54)에는 그 고유저항치와 다층 용융욕 상부 슬래그층(S)의 고유저항치의 비율에 해당하는 값만큼의 전위차가 형성된다.

하부 방향으로 계속하여 이동하는 상기 탐침부(7)에 설치된 복수개의 몰리브덴선(76)의 선단이 상부 슬래그층(S)을 통과하여 용질용해량 측정대상 용융욕층(M)에 도달하면, 상기 전지저항체(54)에는 그 고유저항치와 측정대상 용융욕층(M)의 고유저항치의 비율에 해당하는 값만큼의 전위차가 형성되고, 상기 전기저항체(54)에 걸리는 전위차를 전송받던 디지탈 컴퓨터(9)는 이 전위차의 변화를 감지하게 된다.

이러한 때에, 상기 디지탈 컴퓨터(9)는 스테핑 모터(41)를 정지시켜 탐침부(7)의 하부방향으로의 이동을 정지시키고, 질소도관(3)에 장착된 유량조절밸브(1)를 서서히 개로하여 다층 용융욕 상부로 질소 취입을 시작한다. 이때 상기 질소 취입량은 유량조절밸브(1)의 전방에 설치되는 유량검출계(2)를 통해 디지탈 컴퓨터(9)로 전송된다.

상기와 같이 취입되는 질소에 의하여 측정대상 용융욕층(M)이 완전히 노즐되면 탐침부(7)에 장착된 복수개의 몰리브덴선(76) 사이는 전기적으로 단락되므로, 상기 디지탈 컴퓨터(9)는 A/D 변환기(6)를 통해 전송되는 전기저항체(54)에 걸리는 전위차를 통해 측정대상 용융욕층(M)이 완전하게 노출되었음을 검출하게 된다.

이렇게 측정대상 용융욕층(M)이 완전하게 노출되었음을 검출하게 되면, 상기 디지탈 컴퓨터(9)는 유량조절밸브(1)와 유량검출계(2)를 연동하여 질소취입유량을 측정대상 용융욕층(M)이 노출되는 시점에서의 취입 유량으로 제어함으로서 상기 측정대상 용융욕층(M)의 노출이 유지되도록 하고, 센서부(8)의 스테핑 모터(46)를 구동하여 레크기어(87)가 부착된 센서부(8)를 하부 방향으로 이동시켜 센서(84)를 측정대상 용융욕층(M)에 침지시킨다. 따라서, 상기 센서(84)에 의해 측정된 용질용해량은 그 센서부(8)와 연결된 디지탈 컴퓨터(9)에 의해서 기록될 수 있는 것이다.

제2도는 본 고안에 따른 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치를 이용하여 상부 용융 슬래그층이 존재하는 다층 용융욕의 용질 용해량을 측정할 경우, 측정대상 용융욕층이 완전히 노출되도록 디지탈 컴퓨터가 제어하는 질소가스 취입유량을 도시하였는바, 이는 취입유량이 용융 슬래그층의 두께에 비례하여 증가하는 것을 보여준다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치에 의하면, 용융 슬래그층이 상부를 점유하고 있는 다층 용융욕에서 용질 용해량을 측정하는 경우, 상부 용융 슬래그층을 완전히 배제시켜 측정 정도를 향상시킴으로서 금속제련 공정에 있어서의 용융욕 내의 용질용해량 관리에 매우 유용하게 이용될 수 있는 효과를 가진다.

Claims

유량조절밸브(1)와 유량검출계(2)를 장착한 질소가스 도관(3);

상기 도관(3)에 상하 이동가능하도록 수용되어 몰리브덴선(76)을 복수개 내장한 탐침부(7);

상기 도관(3)에 상하 이동가능하도록 수용되어 용질용해량 측정용 센서(84)를 장착한 센서부(8);

상기 탐침부(7)에 장착된 래크기어(77)에 맞물리는 피니언 기어(42)를 회전시키도록된 스테핑 모터(41)를 가지는 탐침이동부(40);

상기 센서부(8)에 장착된 래크기어(87)에 맞물리는 피니언 기어(47)를 회전시키도록된 스테핑 모터(46)를 가지는 탐침이동부(45);

상기 복수개의 몰리브덴선(76) 사이에 일정한 전위차를 주기 위한 전기저항체(54)를 갖추어 상기 몰리브덴선(76)에 직류전원을 공급하는 전원공급부(51); 및,

상기 전기저항체(54)의 양단에 그 전위차를 줄이기위한 A/D 변환기(6), 유량조절밸브(1), 유량검출계(2), 스테핑 모터(41)(46) 및 용질용해량 측정용 센서(84)와 각각 전기적으로 연결되어 그들로부터 데이타를 받거나, 그들을 제어하는 역할을 하는 디지탈 컴퓨터(9); 를 포함함을 특징으로 하는 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치.
상기 탐침부(7)는 도관(3)에 상하 이동가능하도록 수용되는 제1고순도 알루미나관(72)을 가지며, 상기 알루미나관(72)내에는 하단부가 외측으로 적정 길이로 동일하게 돌출 되도록 몰리브덴선(76)을 복수개 내장한 제2고순도 알루미나관(74)이 내장됨을 특징으로 하는 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치.
상기 센서부(8)는 도관(3)에 상하 이동 가능하도록 수용되는 제3고순도 알루미나관(82)을 가지며, 상기 제3고순도 알루미나관(82)내에 용질용해량 측정센서(84)가 적정 길이 노출되도록 장착됨을 특징으로 하는 고온 다층용융욕의 용질용해량 측정장치.