KR200292624Y1 - 전파를이용한전로탕면측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로의 탕면을 측정함에 있어서, 종래의 서브랜스 측정장치를 활용하지 않고, 전파를 이용하여 전로의 탕면을 측정하게 하는 전파를 이용한 전로 탕면측정 장치에 관한 것으로서, 용선을 용강으로 정련하는 전로에서, 상기 전로의 외부철피와 내화물 사이의 일측에 구비된 복수개의 발신판과 상기 발신판 사이의 복수개의 전파 방해 방지판으로 이루어진 전파발신부와, 상기 전로의 외부철피와 내화물 사이에서 전파발신부의 대향하는 타측에 구비된 복수개의 수신판과 상기 수신판 사이의 복수개의 전파 방해 방지판으로 이루어진 전파수신부와, 상기 전로 외측에 상기 전파발신부와 전파수신부로부터의 전파를 볼트값으로 변환하는 변환기와, 상기 변환기에 연결되어 발신전파량과 수신전파량의 차이를 탕면값으로 산정하는 중앙처리기와, 상기 산정된 결과를 기록하는 레코더로 이루어진 전파를 이용한 전로 노내의 탕면 측정장치를 요지로 한다.

Description

전파를 이용한 전로 탕면 측정장치

본 고안은 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서, 전로 노내에 장 입된 용융물이 전로 바닥부 철피의 내측에서 용융물의 표면까지의 거리를 의미하는 탕면(bath level)을 측정하는 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 발신되는 주파수와 수신되는 주파수의 차이에 의하여 전로 노내의 용융물의 탕면을 측정하는 전파를 이용한 전로탕면 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서는 전로 노내에 장입된 용융물이 전로 노내의 바닥부 철피(1) 내부에서 용융물(2)의 표면까지의 거리(이하, "탕면"이라고 함)가 매우 중요하게 된다. 이는 전로 노내의 용선에 산소랜스를 통하여 전로 노내에 산소를 젯트(jet)의 고속으로 취입하게 되며, 이때 산소 취입은 산소와 용선과의 결합 강도나 기타 캐비티(cavity)의 형성 등, 전로 취련작업의 전반에 걸쳐서 전로 탕면(3)에 영향을 미치는 야금학적으로 대단히 중요한 인자이다.

종래에 있어서, 전로 탕면(3)의 측정은 도 2에 도시된 바와 같이, 전로 노내의 용강온도를 측정하는 서브랜스(sub-lance)(5)를 이용하여 전로 노내의 탕면(3)을 측정하였다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 서브랜스(5)를 이용한 탕면측정 장치는 탕면(3) 측정작업에 많은 시간이 소요되어 전로 용강 생산성의 저하를 초래하고, 탕면(3) 측정에 소요되는 소모성 프로브(probe)(7)의 사용 증가에 기인된 용강제조 단가를 상승시키며, 전로 노내에 순수한 용선만을 장입하여, 취련전에 탕면(3)을 측정하여야 한다는 작업 조건적인 제약이 따르기 때문에 수시로 탕면(3) 측정을 할수 없으며, 탕면(3) 측정작업의 조건을 준비하는데, 설비적, 원료적, 공정상의 어려움이 다량 수반되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 용선을 용강으로 제강하는 전로에서, 전파를 이용한 전로탕면 측정장치를 구비하여 주파수를 이용하여 탕면을 측정함으로써, 전로 탕면 측정에 소요되는 소모성 자재의 사용을 일소하고, 탕면측정에 필요한 복잡한 작업조건없이도 수시로 전로 노내의 장입물의 용융상태 시에 언제든지 측정이 가능하게 하고, 탕면의 측정은 물론, 취련중 전로 노내의 용융물의 거동도 예측가능하게 함으로써, 전로 취련작업 전반에 안정성과 정밀성을 증대하여, 용강의 품질향상과 생산성의 향상에 이바지 하려는데에 그 목적이 있다.

본 고안은, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 용선을 용강으로 정련하는 상기 전로의 외부철피와 내화물 사이의 일측에 구비된 복수개의 발신판 및 상기 발신판 사이의 복수개의 전파 방해 방지판으로 이루어진 전파발신부와, 상기 전로의 외부철피와 내화물 사이에서 전파발신부에 대향하는 타측에 구비된 복수개의 수신판 및 상기 수신판 사이의 복수개의 전파 방해 방지판으로 이루어진 전파수신부와, 상기 전로 외측에 상기 전파발신부와 전파수신부로부터의 전파를 전류값으로 변환하는 변환기와, 상기 변환기에 연결되어 발신전파량과 수신전파량의 차이를 탕면값으로 산정하는 중앙처리기와, 상기 산정된 결과를 기록하는 레코더로 이루어진 전파를 이용한 전로 노내의 탕면 측정장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

도 1(a)는 전로에 용선이 장입된 상태를 도시한 개략도이고, (b)는 전로에 용선이 장입된 상태의 전로 하부단면도.

도 2는 종래기술에 관한 탕면을 측정하는 상태를 도시한 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 전로 탕면 측정장치의 상세도.

도 4는 본 고안의 실시예를 도시한 도면.

도 5(a), (b)는 본 고안의 작동상태를 도시한 상세도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 전로철피 2 : 용융물

3 : 탕면(bath level) 4 : 내화물

30 : 발신판 31, 33 : 전파방해 방지판

32 : 수신판 41 : 전파발신부

42 : 변환기 43 : 전파수신부

44 : 중앙처리기 45 : 레코더

이하, 도면을 참조하여 본 고안에 따른 구성을 보다 상세히 설명을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 전로탕면 측정장치에서, 전로를 기준으로 발신명령 일측에 조작판넬(40)과 접속된 전파 발신부(41)가 연결되고, 상기 전파 발신부(41)는 복수개의 전파 발신판(30a~30n)으로 분리되어 설치되며, 상기 다수개의 전파 발신판(30a~30n)의 사이에는 일정 간격으로 전파 방해 방지판(31a~31n)이 설치된다.

전로의 타측에는 전파 수신부(43)가 구비되는데, 이 전파 수신부(43)는 복수개의 전파 수신판(32a~32n)이 일정한 간격으로 전파 방해 방지판(33b~33n)을 사이에 두고 설치된다.

탕면산정 제어 시퀀스(sequence)부에 의해 상기 전파 수신부(43)의 전파량이 변환기(42)에 보내어지고, 전송된 전파량을 미리볼트(mmV) 값으로 환산하는 변환기(42)에 의해 환산값이 중앙처리기(44)에 보내지며, 중앙처리기(44)에 전송된 미리볼트(mmV) 값에 따라서, 탕면치로 환산된 로직(logic)에 의하여 나타난 값은 레코더(recorder)(45)에 표출되도록 되어있다.

도 5에는 본 고안의 실시예에 따른 설치내역과 탕면 측정원리가 도시되어 있다.

전파 발신부(41)는 전파 발신판(30)과 전파 방해 방지판(31)으로 구성되는데, 이 전파 발신판(30)과 전파 방해 방지판(31)은 전로 노내 내화물(4)을 축조한 후, 내측 지름선에서 직선을 그을 경우, 가장 가까운 거리상의 한점에 설치되고,대향하는 타측에는 전파 수신판(32)과 전파 방해 방지판(33)으로 구성된 전파 수신부(43)가 구비된다.

이는 전파 발신부(41)인 전파 발신판(30)에서 발신된 전파가 전파 수신판(32)에 의한 전파의 수신이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이며, 전파 발신판(30)과 전파 수신판(32)이 마주하는 측면에서 가장 가까운 직선거리를 유지하려는 의도이다.

전로 내의 전로 철피(1)와 내화물(4) 사이에 설치되는 전파 발신판(30)에서 발신된 전파량이 전파 수신판(32)에 수신되고, 수신된 값이 계산되어 계산된 전파량은 변환기(42)에 보내지며, 변환기(42)는 전파 수신부(43)에서 받은 전파량을 미리볼트(mmV) 값으로 환산하여, 중앙처리기(44)로 보낸다.

또한, 중앙처리기(44)는 내부에 미리볼트값에 따른 탕면치가 로직(logic)에 의하여 미리 프로그램이 되어 있으며, 미리볼트값에 따른 탕면치를 레코더(45)를 통하여 표출이 되어지게 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안에 따른 전반적인 작용에 관하여 보다 상세히 설명을 한다.

도 5의 b도에 도시된 바와 같이, 전로 노내에 용융물(2)이 장입되어지고, 전로가 직립된 상태에서 탕면(3)을 측정하기 위하여, 작업자가 탕면측정 명령조작 패널(40)의 보턴을 누르면, 전파 발신부(41)에서는 각각의 전파 발신판(30a...)에 일정한 량을 정히 발신시킴과 동시에, 발신된 총량을 중앙처리기(44)에 보낸다. 한편, 복수개의 전파 발신판(30)에서 일정량씩 발신된 전파는 용융물(2)이 있는 부분에 발신되었을 경우, 전파수신판(32)에 미치지 않고 용융물(2)에 의하여 차단이 되고, 용융물(2)이 없는 부분의 발신된 전파는 일대일로 대응되는 각각의 전파 수신판(32)에 전파가 수신되어 진다.

각각의 전파 수신판(32)에 수신되어진 전파의 총량이 산출되며, 수신된 전파의 총량은 변환기(42)에서 미리볼트값으로 환산되어 중앙처리기(44)로 보내어지고, 중앙처리기(44)에서는 전파 발신부(41)에서 발신되어, 변환기(42)를 거쳐 환산된 미리볼트값과 전파 수신부(43)에서 수신되어 변환기(42)를 거쳐 환산된 미리볼트값을 토출하여, 해당 미리볼트값에 따라 기설정 프로그램된 로직에 따라, 탕면측정치를 계산하고, 계산된 측정값을 레코더(45)를 통하여 표출시킨다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 전로의 탕면을 측정함에 있어서, 전파를 이용하여 측정함으로써, 종래의 탕면 측정시 필요한 소모성 자재의 사용이 일소되어 원가절감의 효과가 얻어지게 되고, 탕면측정에 소요되는 작업시간의 단축에 기인된 생산성의 향상에 기여하며, 탕면측정에 기여되는 본 고안에 따른 장치를 취련작업중 발신시에는 취련작업 중에 전로노내의 용융물의 레벨을 감지할 수가 있어, 전로 노내의 반응상황의 예측이 가능하게 하는 효과도 얻어지게 되어, 취련작업의 능률향상과 예측 가능한 취련작업에 따른 용강의 온도 및 각종 성분의 제어를 원할하게 하는 효과뿐 아니라, 전로 취련조업시의 전로 노내 반응을 연구하는 분석자료를 얻는데 일익을 담당하는 실험상에 실용적인 효과도 얻어지게 된다.

Claims (1)

1. 용선을 용강으로 정련하는 전로의 탕면을 측정하는 장치에 있어서,

   상기 전로의 외부철피와 내화물 사이의 일측에 구비된 복수개의 발신판 및 상기 발신판 사이의 복수개의 전파 방해 방지판으로 이루어진 전파발신부와,

   상기 전로의 외부철피와 내화물 사이에서 전파발신부의 대향하는 타측에 구비된 복수개의 수신판 및 상기 수신판 사이의 복수개의 전파 방해 방지판으로 이루어진 전파수신부와,

   상기 전로 외측에 상기 전파발신부와 전파수신부로부터의 전파를 볼트값으로 변환하는 변환기와,

   상기 변환기에 연결되어 발신전파량과 수신전파량의 차이를 탕면값으로 산정하는 중앙처리기와,

   상기 산정된 결과를 기록하는 레코더로 이루어진 것을 특징으로 하는 전파를 이용한 전로탕면 측정장치.