KR20050040847A - 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치(10)는 불활성 기체 및/또는 고압공기를 노 또는 용기(20)의 금속 슬래그(18)면에 주입하는 랜스(12) 내에 위치한 열분석기구(14)로 구성된다.

Description

제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DISCRETE AND CONTINUOUS MEASUREMENT OF THE TEMPERATURE OF MOLTEN METAL IN A FURNACE OR RECIPIENT FOR ITS PRODUCTION OR TREATMENT}
본 발명은 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
전기로에서 강철의 생산 시에, 녹은 강의 온도측정은 매우 중요하다. 더욱이, 제조 및 가공 공정을 바꾸지 않고 온도를 연속 측정하는 기술이 개발되어 왔다.
오늘날 모든 철강작업은 분리가능한 셀로 보호된 서모커플(thermocouple)을 용탕에 수동 또는 매니퓰레이터(manipulator)로 알려진 장치로 자동으로 담근다.
각 측정작업마다 셀은 교체되어야 하고, 온도는 연속 측정할 수 없다.
독일특허 제 DE-1408873에서는 서모커플을 내화재에 삽입하는 방법을 제시한다. 그러나, 이 장치는 거품을 유지하는데 어려움으로 인하여 차단되는 문제가 있다. 실제로, 메탄 및 질소빔(beam) 및 후속 균열 반응은 거품을 유지하는데 충분하지 않다.
이 두 시스템의 문제는 주변여건이 나쁜 수두 이하라는 사실로 주어진다.
더욱이, 불활성 기체가 송풍되는 곳으로부터 수냉되는 랜스(lance) 내에 위치한 광학 측정기를 사용한 Tech-Plus사의 "ENDO-GLAS"라는 장치가 있다. 이 장치는 노에 랜스를 넣는 매니퓰레이터가 있다. 이는 대개 노의 상방에 있고 진입각을 조절할 수 있다.
이 장치는 상기 두 예의 문제를 해결하지 않았고 따라서 각 측정 시에 랜스가 노에 들어가는 것을 기다릴 필요가 있다.
이 단점은 서모커플 매니퓰레이터의 것과 유사하게 연속측정이 불가하다. 실제로, 냉각됨에도 불구하고, 랜스는 노의 내부에 항상 위치할 수 없다.
도 2는 용융금속의 온도를 이산 및 연속 측정하는 장치에 관한 유럽특허출원 제 EP0947587의 기술에 따른 랜스가 있는 노 또는 용기의 단면도.
도 3은 도 2의 측정장치의 부분의 추측 투시 단면도.
*부호설명*
10....장치 14....슬래그(slag)
12....랜스 20....노(爐) 또는 용기
13....내화벽돌
본 발명의 일반 목적은 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도면을 참조하면, 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 전체 장치는 (10)으로 나타낸다.
도시 예에서, 본 발명에 따라서, 장치(10)는 관상 랜스(12)에 삽입되고, 냉각 및 단열기구가 장치된다.
랜스(12)는 노 또는 용기(20)의 내화벽돌(13)로 삽입된다.
랜스(12)의 냉각이 시작되고, 예로, 유럽특허출원 제 EP0947587에서, 액상의 물 보다 큰 열용량의 원자화된 물에 기초한 냉각 형태를 지시한다.
랜스(12)의 상단부는 금속에 놓여진다. 노즐의 형태 덕분에 컴팩트하고 메탄 및 산소를 연소시켜서 화염 차폐한다.
컴팩트 불활성기체의 초음속 제트가 슬래그(18)를 관통하고 용융금속의 일부를 노출하기 위하여 불활성 기체 및 연료의 유량을 조절할 필요가 있다.
이 방법에서 열분석 기구(14)는 투명한 원뿔 공간이 제공되고 이 곳을 통하여 용탕의 표면을 관측 가능하다.
따라서 온도계 또는 광학헤드(optical head)는 용융금속의 온도를 읽을 수 있다.
실시예에서, 온도계는 중크롬산이다. 이는 두 개의 주파수 대역을 읽고 외란에 보다 덜 민감하다.
광학섬유(16)는, 분석기기(14)에 연결된, 랜스(12)의 길이 전체를 가로지르고 기기의 신호를 전달하여 실시간으로 온도를 볼 수 있게 한다. 이런 기기는 다양한 형태의 금속의 측정에 이용 가능하다.
측정하지 않을 때는, 랜스(12)는 압축공기로 청결히 유지되어 막히는 것을 방지한다.
장치(10)는 일반 전자 프로세서에 연결되어 적합한 프로그램으로 장비되어 실시간 측정의 진행을 표시하고, 주어진 시간에서의 평균 및 최대값 같은 추가 정보를 제공한다.
노즐(22)은 아르곤 또는 압축공기가 적당히 흐르게 하여 분석기기(14)를 오물로부터 보호한다.
랜스(12)는 전기로의 어떠한 위치에도 올 수 있고, 종래의 서모커플이 사용되던 위치에도 올 수 있다. 이렇게 함으로써, 서모커플의 사용법을 아는 운전자에게 같은 참조점이 주어진다.
장치(10)는 연속 측정을 수행할 수 있고, 노 또는 용기의 자동화를 쉽게 하고, 연속적인 부하를 예상하고, 적재 속도는 용탕의 온도 변화에 따라서 조절할 수 있다.
일반적으로, 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 방법은 슬래그의 표면에 구멍을 만들고 불활성 기체를 불어넣어서, 용융금속이 측정기기에 보이도록 한다.
본 발명은 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치 및 방법에 이용 가능하다.

Claims (13)

  1. 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 장치(10)에 있어서,
    노 또는 용기(20)의 금속 슬래그(18)의 표면에 불활성 기체 및/또는 고압 공기를 부는 랜스(12)가 위치한 열분석기기(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 불활성 기체 및/또는 압축공기의 상기 유동이 차폐 불꽃으로 보호되고, 상기 랜스(12)로 분사되는 연료 및 연소제로 실현되는 것을 특징으로 하는 장치(10).
  3. 제 1항에 있어서, 상기 불활성 기체가 아르곤인 것을 특징으로 하는 장치(10).
  4. 제 1항에 있어서, 상기 열분석기기(14)가 광학헤드(head) 또는 온도계인 것을 특징으로 하는 장치(10).
  5. 제 1항에 있어서, 상기 랜스(12)가 상기 노 또는 용기(20)의 내화벽돌(13)에 삽입되고, 상기 랜스(12)의 상단부가 노 또는 용기(20)에 있는 상기 강철 슬래그(18)에 위치하고, 노 또는 용기(20)의 수직면에 45도의 각도를 가진 것을 특징으로 하는 장치(10).
  6. 제 1항에 있어서, 상기 열분석기기(14)가 서포트(15)를 통하여 삽입된 관상구조(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 장치(10).
  7. 제 1항에 있어서, 상기 기기(14)가 광섬유(16)로 외부와 연결된 것을 특징으로 하는 장치(10).
  8. 제 7항에 있어서, 상기 광섬유(16)가 스테인리스강으로 만든 유연한 덮개로 감싼 단일섬유인 것을 특징으로 하는 장치(10).
  9. 제 2항에 있어서, 상기 연료가 메탄이고 상기 연소제가 산소인 것을 특징으로 하는 장치(10).
  10. 제 6항에 있어서, 열분석기기(14) 전방의 상기 관상구조(11)에서, 수축 확산 노즐(22)이 장착된 것을 특징으로 하는 장치(10).
  11. 제 4항에 있어서, 상기 온도계가 중크롬산인 것을 특징으로 하는 장치(10).
  12. 제 7항에 있어서, 상기 광섬유(16)가 랜스(12)의 전체 길이를 가로지르고 신호를 기기에 전송하여 온도를 실시간으로 가시화 하는 것을 특징으로 하는 장치(10).
  13. 제조 또는 가공을 위한 노(爐) 및 용기 내의 용융 금속의 온도를 이산 및 연속 측정하기 위한 방법에 있어서,
    불활성 기체를 상기 전기로의 강철 슬래그의 표층에 연속 분사하여, 상기 슬래그에 구멍을 만들고, 상기 구멍을 통하여 열분석기기가 거리를 두고 측정하기 위하여 상기 금속을 볼 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 장치(10).
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