KR200278692Y1 - 주편온도 측정용 열전대 장치_ - Google Patents

Abstract

본 고안은 연속주조기를 통해 주조되는 주편의 온도를 측정하기 위한 열전대 장치의 개선에 관한 것으로, 주편의 온도를 보다 정확하게 측정해낼 수 있으면서 주편에 대한 손상을 최소화할 수 있도록 고안된 주편온도 측정용 열전대 장치의 제공에 관한 것이다.

본 고안에 따른 장치는 열전대(21)의 투입방향 및 롤(13)의 길이방향이 직각이 되도록 안내하는 직각부(17)(18)와, 열전대(21)의 고온접점부(19)를 포함하는 선단부가 롤(13)의 길이방향으로 접촉이 끝나는 지점에 형성된 곡률부(16)를 포함하는 몸체를 가지고, 그 몸체가 전체적으로 직삼각형의 형태를 이루도록 형성된 열전대(21)를 선단에 설치구비 하는 것을 특징으로 한다.

Description

주편온도 측정용 열전대 장치

본 고안은 연속주조기의 냉각대에 투입하여 주편온도를 측정하는 열전대 장치의 개선에 관한 것으로, 롤과 주편사이에 대한 열전대의 초기 투입여건을 간편하게 하고 특히 주편과의 지속적이고 완전한 접촉을 유지할 수 있도록 구성되어 측정정도 및 측정성공율 향상과 원가절감을 실현한 열전대 장치에 관한 것이다.

본 고안이 관련된 연속주조기는 도1과 같이 용강(1)이 담겨 있는 래들(2), 래들(2)과 주형(4) 사이에서 용강저장 및 개재물 부상분리 기능을 하는 턴디쉬(3), 주편을 요구 형태 및 크기로 연속주조하여 응고시키는 주형(4) 및 다수의 세그먼트들로 조합된 2차 냉각대(5)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 여기에서, 2차 냉각대(5)는 이 냉각대(5)를 통과하는 주조금속이 임의의 위치에서 일정한 두께의 응고쉘을 유지하도록 노즐에 의한 냉각 및 롤에 의한 압하를 한다.

종래의 이러한 연속주조기에 있어서의 주편온도 측정은 측정수단의 측정 대상물에 대한 접촉유무에 따라 비접촉식 및 접촉식으로 대별할 수 있는데, 주로 비접촉식인 복사열온도계(pyrometer) 혹은 접촉식인 열전대를 이용하고 있다.

그러나, 복사열온도계를 이용한 주편온도의 측정시에는 주편표면에 발생하는 스케일 및 세그먼트 배치의 영향으로 정확한 온도를 측정하는데 한계가 있고, 특히 주편의 위치에 따른 연속적인 온도변화 측정은 기대할 수 없다. 이보다는 접촉식인 열전대를 이용한 방법이 가장 보편적으로 사용되는 방법이긴 하나, 열전대가 로울에 의한 강한 압하로 주편과의 밀착을 유지하다가 로울 접촉을 벗어나는 순간, 열전대 자체의 탄성력으로 인하여 고온접점부(hot junction)가 주편으로부터 이탈하여 주편표면의 스케일 혹은 냉각수 잔류수층의 온도를 빈번하게 읽게 되는 관계로 그 측정된 주편온도가 실제보다 100-200℃ 낮은 결과를 초래하게 된다. 따라서, 종래에는 도2의 예와 같이 주편과의 밀착을 유지하기 위해서 고온접점부(7)에 삼각형상으로 삼각대(6) 및 핀을 부착하여 실험을 하기도 하였으나, 이 역시 열전대가 롤에 의한 압력에 파손되거나 주편에 깊숙히 박히게 되어 주편품질에 악영향을 주어 주편의 일부를 절단하여야 하는 등 생산성을 저하시키는 요인이 되어 왔다. 도2에서 8은 열전대 절연부, 9는 열전대 보상 도선부를 각각 나타낸다.

본 고안은 열전대를 이용한 연속주조기의 주편온도 측정에 있어서 주편의 온도를 연속적이고도 정확하게 측정해 내고, 또 주편온도 측정실험으로 인한 주편의 품질불량 요인을 해결하며, 주편과의 완전한 접촉을 유지함으로써 측정정도 및 측정 성공율을 크게 향상시킬 수 있는 주편온도 측정용 열전대 장치를 제공할 목적에서 연구고안된 것이다.

도1은 본 고안이 관련된 연속주조기의 구성개요도,

도2는 종래 주편온도 측정용 열전대 장치의 구성도,

도3은 주편온도 측정을 위한 실험장치 구성도,

도4는 본 고안에 따른 열전대 장치의 요부 확대도,

도5는 본 고안에 따른 열전대 장치의 구성도.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 용강 2 : 래들 3 : 턴디쉬 4 : 주형

5 : 2차냉각대 세그먼트 6 : 삼각대 7 : 고온접점부

8 : 열전대절연부 9 : 열전대 보상도선부

10 : 측정데이터 수집분석 수단 11 : 열전대장치

12 : 주편 13 : 롤 14,15 : 열전대 몸체 내각

16 : 곡률부 17,18 : 직각부 19 : 고온접점부

20 : 열전대 절연부 21 : 열전대

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 열전대의 투입방향이 롤 연장방향과 직각을 이루도록 안내하는 직각부와, 고온접점부를 포함하는 열전대의 선단부가 롤의 길이방향으로 접촉이 끝나는 지점에 형성된 곡률부를 포함하는 몸체를 가지고 그 몸체의 적이 전체적으로 직삼각형 형태를 이루도록 형성된 열전대를 선단에 설치구비하는 것을 특징으로 하는 주편온도 측정용 열전대 장치를 제공한다.

이하에서, 본 고안을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도3은 본 고안이 관련된 연속주조기에 있어서 롤(13)들 사이를 통과하여 주조되는 주편(12)의 온도를 측정하기 위한 열전대 장치(11)와, 상기 장치로부터 측정데이터를 수집, 분석하는 수단(10)들로 이루어진 시스템의 구성개요를 보여 준다.

상기 열전대 장치(11)의 선단부에는 온도측정대상 주편(12)의 표면에 접하는 고온접촉부를 가진 열전대(21)가 부착설치된다.

도4는 본 고안에 따라 구성된 열전대(21) 몸체의 구성을 보여주는 평면도, 도5는 상기 열전대(21)가 선단에 부착설치된 열전대 장치의 평면도인데, 상기 열전대(21)는 열전대 절연부(20)의 지름과 동일한 지름을 갖는 철선을 열전대(21) 투입방향 및 롤(13)의 길이방향이 서로직각이 되도록 직각으로 용접형성한 직각부(17)(18)와, 열전대(21)의 고온접점부(19)를 포함하는 선단부가 롤(13)의 길이방향으로 접촉이 끝나는 지점에 형성된 곡률부(16)를 포함하는 몸체를 가지고, 그 몸체의 전체형상이 적정의 내각(14)(15)을 가지는 직삼각형 형태를 이루도록 되어 있다.

위와 같은 구성에 의해 본 고안은 열전대(21)가 온도측정대상 주편(12) 및 롤(13) 사이로 투입될 때 그 열전대(21)의 투입방향이 롤(13) 방향과 직각을 이루어 주편(12) 표면에 안정적으로 접하여져서 정확한 온도측정이 가능하게 됨과 동시에, 고온접점부(19)를 포함한 열전대(21)의 선단부가 롤(13)의 길이방향으로 접촉이 끝나는 지점에 있어서 롤(13)의 압력이완으로 인한 열전대(21)의 급격한 곡률변화 및 이로 인한 파손이 효과있게 방지되고, 또 열전대(21)로 인한 주편(12)의 손상이 최소화되는 효과가 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 장치를 가지고 주편에 대한 온도측정실험을 한 결과 측정성공률이 기존의 5%에서 70%정도로 크게 향상되었고, 측정온도 및 실제 주편온도간의 편차도 크게 줄어드는 결과가 얻어졌으며, 또한 전구간에 걸친 온도측정을 끝낸 후 열전대 제거시에도 열전대가 주편에 들어박힘으로 인한 주편손상의 문제도 해소되는 것으로 나타났다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 고안의 주편온도 측정장치를 사용할 경우 측정정도 및 측정의 성공률의 향상으로 보다 정확한 측정결과가 얻어질 뿐만 아니라 측정실험 재료의절감효과를 가져올 수 있고, 또 측정실험으로 인한 주편손상의 우려를 해소할 수 있는 것등의 효과를 수득할 수 있다.

Claims (1)

1. 열전대(21) 투입방향 및 롤(13)의 길이방향이 서로 직각이 되도록 안내하는 직각부(17)(18)와, 열전대(21)의 고온접점부(19)를 포함하는 선단부가 롤(13)의 길이방향으로 접촉이 끝나는 지점에 형성된 곡률부(16)를 포함하는 몸체를 가지고, 그 몸체가 전체적으로 직삼각형의 형태를 이루도록 형성된 열전대(21)를 선단에 설치구비하는 것을 특징으로 하는 주편온도 측정용 열전대 장치.