KR20050068058A - 고로 저부의 공극검지시스템 및 이를 이용한 검지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로 저부에 생성되는 공극의 위치를 정확하게 파악하여 압입작업의 효율을 향상시킬 수 있고 아울러 고로의 저부를 건전하게 관리함에 따라 고로의 수명을 연장시킬 수 있으며, 또한 고로 내부의 공극이 확대되어 카본연와층이 손실됨에 따라 고로 내부의 용선이 외부로 유출되어 작업자가 화상을 입거나 또는 화재로 인한 대형사고를 미연에 예방할 수 있는 고로 저부의 공극위치 검지시스템 및 이를 이용한 검지방법에 관한 것이다.

상기 본 발명은 일단이 각각 고로의 저부에 삽입되어 철피, 스탬프층 및 카본연와층의 온도 와 가스압력을 동시에 측정하는 검출센서와; 상기 다수의 검출센서 타단에 각각 연결된 다수의 케이블을 통해 전달되는 온도신호를 읽어들여 이를 저장하고, 저장된 온도데이터를 기반으로 고로 저부의 일정위치에 나타나는 온도표준편차를 구하여 그 경시변화를 실시간으로 표시하는 데이터 로깅수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

고로 저부의 공극검지시스템 및 이를 이용한 검지방법{System and Method for Air Gap Detecting of Downward Part in Blast Furnace Hearth}

본 발명은 고로 저부의 공극위치 검지시스템 및 이를 이용한 검지방법에 관한 것으로 특히, 고로 저부에 생성되는 공극의 위치를 정확하게 파악하여 압입작업의 효율을 향상시킬 수 있고 아울러 고로의 저부를 건전하게 관리함에 따라 고로의 수명을 연장시킬 수 있으며, 또한 고로 내부의 공극이 확대되어 카본연와층이 손실됨에 따라 고로 내부의 용선이 외부로 유출되어 작업자가 화상을 입거나 또는 화재로 인한 대형사고를 미연에 예방할 수 있는 고로 저부의 공극위치 검지시스템 및 이를 이용한 검지방법에 관한 것이다.

일반적으로 고로는 노정을 통해 철광석과 코크스 등을 함께 장입시켜 고로 하부에서 공급되는 열풍에 의해 철광석을 환원/용유시켜 용선을 얻을 수 있는 고온고압의 반응기이다.

이와 같은 고로는 용융된 용선을 일정한 주기로 외부로 배출하기 위해 고로 저부에 다수의 출선구를 형성하고 있다.

또한 도 1과 같이 상기 고로의 노벽(1)은 제일 외측에 대략 60∼70㎜ 두께를 갖는 철피(3)를 형성하고, 철피 내측으로는 약 2m 두께의 카본연와층(7)이 형성되어 있다.

이 경우, 철피(3)와 카본연와층(7) 사이에는 주로 카본이 주성분(약 70%)인 카본홉합체로 이루어진 스탬프층(5)이 형성되어 있는데, 이와 같은 스탬프층(5)은 자체 탄력성을 통해 고로를 가동시킬 때 고온에 의해 철피(3)와 카본연와층(7)에 발생하는 열팽창에 대하여 완충역할을 하고, 동시에 카본연와층(7)의 열적 피로현상을 감소시켜 주도록 열전달을 원활하게 해주는 기능을 하고 있다.

그런데, 이러한 스탬프층(5)은 휘발성분이 함유되어 있어, 열을 받을 경우 휘발성분이 기화하면서 공극(9)이 발생하게 된다.

이처럼 공극(9)이 발생하면 카본연와층(7)의 열을 철피로의 열전달이 원활하게 이루어지지 못하게 되고 이로 인해 카본연와층(7)의 온도가 상승하여 카본연와층(7)의 열피로 현상이 증가될 뿐만 아니라, 카본연와층(7)의 고로 내측방면의 표면에 부착된 부착물들이 쉽게 탈락하여 카본연와층과의 기계적 및 화학적인 침식을 촉진하게 된다.

이와 같이 카본연와층의 침식이 촉진된 부분에 구멍이 나게되면 고로 내측에 담겨있는 고온의 용선이 스탬프층(5) 및 철피(3) 관통하여 고로 외부로 흘러나오게 되고, 이에 따라 고로 주위에서 작업하고 있는 작업자의 생명을 위협할 수 있음은 물론, 대형화재를 불러일으키게 되는 문제가 있었다.

이를 예방하기 위해 공극을 사전에 검지하여 공극이 존재하는 위치의 고로 저부에 도 1과 같이 압입장치(10)를 통해 부정형 내화물인 압입재(11) 즉, 카본 페이스트 또는 중유 등을 공극(9)으로 충진시켜 주는 작업을 하게된다.

그러나 이와 같은 공극을 제대로 메워주기 위해서는 압입장치(10)의 압입구를 설정하기 위해 고로 저부의 내측에 존재하는 공극의 정확한 위치를 선정하는 것이 필요하다.

따라서, 고온고압의 고로는 현재 그 내부를 관측할 수 있는 장비가 없기 때문에 종래에는 공극을 검지하는 방법으로 일본공개특허 소64-74444호, 일본공개특허 소63-295909호, 일본공개특허 소58-27002호, 일본공개특허 소58-127162호 및 일본공개특허 평3-255953호에 게재된 초음파를 이용하는 방법과, 또는 한국공개특허 83-9483호 및 일본공개특허 2000-128181호에 게재된 와류전류에 의한 비파괴 방법이 있었다.

그런데, 초음파를 이용하여 공극을 검지할 경우, 고로 저부의 최외측에 형성된 60∼70㎜의 매우 두꺼운 철판에 의해 초음파가 흡수되어 감쇄량이 매우 커져 반사파를 얻는 것이 매우 어렵고, 또한 와전류에 의한 비파괴방법을 이용할 경우, 마찬가지로 두꺼운 철피로 인해 캐패시턴스의 측정이 거의 이루어지지 않아 실제 현장에서 채용하는데 어려움이 따르고 있다.

따라서, 현장에서는 별도의 장비 등을 이용하여 공극의 발생위치를 정확하게 검지하는 것은 매우 어렵기 때문에, 공극은 주로 용선이 배출되는 출선구 주위에서 많이 발생된다는 경험상 습득한 기술에 따라 주로 숙련된 작업자의 조업경험 즉, 시각 또는 공극 발생에 따라 공극으로 스며든 고온 가스가 고로 외부로 배출될 때 맡을 수 있는 냄새를 작업자의 후각에 의존하여 판단할 수밖에 없는 실정이다.

이에 따라, 정확한 공극의 위치를 파악하지 못한 채 대략적인 공극 위치를 추정하여 압입장치(10)를 고로에 설치하여 철피를 관통한 상태에서 압입재(11)를 장입시키게 되면, 만약 공극의 위치가 정확하지 못할 경우에는 압입재가 충진되지 않아 노벽(1)으로부터 압입장치(10)를 해제시킨 뒤, 다시 압입위치를 설정하고 재작업을 해야하는 번거로운 문제점이 있었다.

또한 상기 압입작업 시 잘못된 위치선정으로 인해 노저연부에 압입구멍이 형성되면 고로의 외부를 둘러싸고 있는 철피를 건전하게 관리할 수 없어, 전체적으로 고로의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고로 저부에 생성되는 공극의 위치를 정확하게 파악하여 압입작업의 효율을 향상시킬 수 있고 아울러 고로의 저부를 건전하게 관리함에 따라 고로의 수명을 연장시킬 수 있으며, 또한 고로 내부의 공극이 확대되어 카본연와층이 손실됨에 따라 고로 내부의 용선이 외부로 유출되어 작업자가 화상을 입거나 또는 화재로 인한 대형사고를 미연에 예방할 수 있는 고로 저부의 공극위치 검지시스템 및 이를 이용한 검지방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일단이 각각 고로의 저부에 삽입되어 철피, 스탬프층 및 카본연와층의 온도 와 가스압력을 동시에 측정하는 검출센서와; 상기 다수의 검출센서 타단에 각각 연결된 다수의 케이블을 통해 전달되는 온도신호를 읽어들여 이를 저장하고, 저장된 온도데이터를 기반으로 고로 저부의 일정위치에 나타나는 온도표준편차를 구하여 그 경시(更時)변화를 실시간으로 표시하는 데이터 로깅수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지시스템을 제공한다.

이 경우, 상기 검출센서는 선단이 고로의 철피 및 스탬프층을 차례로 관통하여 카본연와층에 삽입되는 가이드 파이프와, 상기 가이드 파이프에 삽입되어, 각각 철피, 스탬프층 및 카본연와층까지 도달하는 길이를 갖는 3개의 열전대를 구비한 온도검출부와; 상기 고로 외부로부터 선단이 스탬프층까지 삽입된 가스배출관과, 상기 가스배출관 타단에 설치된 압력계와, 상기 압력계 전단에 설치되어, 철피와 스탬프층 사이에 공극이 발생할 경우 공극으로 충진되는 가스의 압력이 일정수준이 되면 외부로 배출하기 위한 체크밸브로 이루어지는 압력검출부로 이루어진다.

더욱이, 상기 데이터 로깅수단은 상기 다수의 검출센서 타단에 각각 연결된 다수의 케이블을 통해 전달되는 온도신호를 10초 간격으로 읽어들이는 레코더부와, 상기 레코더부를 통해 수집한 온도신호를 온도데이터로 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 온도데이터를 10분당 1개의 데이터를 샘플링하여 고로 저부의 다수의 검출센서가 설치된 위치에 나타나는 온도표준편차를 구하기 위한 연산부와, 상기 연산부를 통해 구해진 각 위치에 대한 온도표준편차 값이 4이상 상승할 때 공극이 존재한다는 것을 작업자에게 알려주도록 하여 공극 여부를 판단할 수 있도록 온도표준편차의 경시변화를 실시간으로 표시하는 디스플레이부로 구성된다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 의하면, 고로의 철피, 스탬프층 및 카본연와층의 온도를 지속적으로 검출하기 위한 다수의 검출센서를 고로 저부에 용선이 배출되는 다수의 출선구 주위에 배치하는 단계와, 상기 다수의 검출센서를 통해 전달된 온도신호를 레코더부를 통해 10초 간격으로 읽어들여 이를 메모리부에 온도데이터로 각각 저장하는 단계와, 상기 메모리부에 저장된 각각의 온도데이터를 연산부를 통해 10분당 1개의 데이터를 샘플링하여 이에 대한 온도표준편차를 구하는 단계와, 상기 다수의 온도검출센서가 설치된 고로의 일정부분에 대한 실시간 온도변화를 통해 온도표준편차 값이 4이상 상승할 때 공극이 존재한다는 것을 작업자에게 알려주도록 상기 연산부에 의해 구한 온도표준편차의 경시변화를 실시간으로 디스플레이하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지방법을 제공한다.

이 경우, 상기 본 발명의 고로 저부의 공극검지방법은 상기 고로 외부로부터 선단이 스탬프층까지 삽입된 가스배출관을 따라 철피와 스탬프층 사이에 발생하는 공극으로 고로 내부에서 생성되는 가스가 충진되면 이 가스를 배출토록 하여 공극의 존재를 작업자에게 알리기 위한 가스배출단계를 더 포함한다.

따라서, 상기한바와 같은 본 발명은 고로 저부의 스탬프층에 대한 온도표준편차를 검출/분석하여 디스플레이하고, 동시에 압력계의 변동에 따라 고로 저부의 공극위치를 손쉽게 파악할 수 있어 공극 부분에 대한 압입작업의 효율성을 극대화함은 물론, 오진으로 인한 고로의 저연부의 공극의 위치를 제대로 파악하지 못함에 따라 발생되는 잘못 뚫어지는 압입구멍의 수를 줄일 수 있어 고로의 수명을 연장시킬 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 고로 저부의 공극위치 검지시스템 및 이를 이용한 검지방법을 첨부한 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 본 발명에 따른 다수의 공극검지시스템을 나타내는 개략도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 다수의 공극검지시스템을 고로에 설치한 상태를 나타내는 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고로 저부의 공극검지시스템의 검출센서를 나타내는 개략도이다.

먼저, 본 발명에 따른 고로 저부의 공극위치 검지시스템은 도 2b과 같이 전개상태로 표현된 고로의 노벽(1) 저부에 특히 제1 내지 제4 출선구(1a∼1d) 주위에 분포되어, 설치된 위치의 온도를 검지하여 온도신호를 외부로 전달하고 이와 동시에 설치된 위치의 가스 압력값을 알려주기 위한 다수의 검출센서(20)를 구비하고 있다.

또한 도 2a와 같이 상기 다수의 검출센서(20)로부터 온도신호를 전달하기 위해 인출된 다수의 케이블(30)을 하나로 묶기 위한 정션박스(junction box)(31)를 고로 저부에 살수되는 냉각수로부터 안전하도록 냉각수의 분사범위를 벗어난 곳에 배치하고 있다.

아울러, 상기 다수의 케이블(31)을 통해 수신한 온도신호를 일정 간격으로 저장하고 이를 바탕으로 일정한 시간단위만큼 검출센서(20)가 설치된 위치의 온도분포를 분석하여 이를 온도표준편차로 디스플레이하기 위한 데이터 로깅장치(40)를 구비하고 있다.

상기 본 발명에 따른 공극검지시스템을 이루는 검출센서(20) 및 데이터로깅장치의 구조를 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1과 같이 철피(3)와 카본연와층(7) 사이에 존재하는 스탬프층(5)에 공극(9)이 발생하게 되면, 열 보유 능력이 현저히 떨어지는 고로 내부에서 생성된 가스가 이 공극(9)으로 스며들게 되어 이 부분은 전체적인 노벽에 대하여 급격한 온도변화가 일어나게 되고 동시에 가스압력이 존재하게 된다.

상기 검출센서(20)는 이와 같이 공극이 발생했다는 것을 알려주는 단서, 즉, 공극부분에 나타나는 급격한 온도변화와 압력 존재의 유무에 착안하여, 온도를 검출하기 위한 온도검출부(20a) 및 압력의 존재를 파악하기 위한 압력검출부(20b)로 이루어져 있다.

상기 온도검출부(20a)는 도 3과 같이 일단이 고로 저부의 철피(3) 및 스탬프층(5)을 차례로 관통하여 카본연와층(7) 까지 삽입된 가이드 파이프(21)를 구비하고 있으며, 상기 가이드 파이프(21) 내측에는 상기 철피(3), 스탬프층(5) 및 카본연와층(7)의 온도를 실시간으로 검출하기 위해 상기 가이드 파이프(21)에 안내되어 선단이 철피(3), 스탬프층(5) 및 카본연와층(7) 까지 각각 인입된 제1 내지 제3 열전대(23a, 23b, 23c)가 각각 삽입되어 있다.

또한, 압력검출부(20b)는 상기 가이드 파이프(21) 외측에 일측이 가이드 파이프(21)를 따라 카본연와층(7)까지 삽입된 가스 배출관(25a)과, 가스를 일정압이 되면 상기 가스 배출관(25a)을 통해 배출시키기 위한 체크밸브(25c) 및 공극부의 가스압을 디스플레이 해주는 압력계(25b)로 이루어져 있다.

이때, 상기 가스 배출관(25a)은 고로 내부에서 생성되는 가스가 철피(3)와 스탬프층(5) 사이 또는 스탬프층(5)과 카본연와층(7)에 발생한 공극으로 유입될 경우, 체크밸브(25c)에 의해 일정압력이 되면 가스 배출관(25a)을 통해 외부로 가스를 배출할 수 있도록 스탬프층(5)과 카본연와층(7)에 삽입된 부분에 다수의 가스유입구멍(25d)이 형성되어 있다.

이 경우, 평소에는 압력계(25b)의 지시값이 거의 0에 가깝지만 이 값이 일정압력이상으로 상승하게 되어 체크밸브(25c)를 통해 외부로 가스가 배출되면, 작업자는 상기 압력계(25a)를 통해 스탬프층(5) 또는 카본연와층(7)에 공극이 발생되었음을 쉽게 파악할 수 있다.

한편, 상기 데이터 로깅장치(40)는 도 2a와 같이 상기 다수의 공극검출센서(20)의 제1 내지 제3 열전대(23a, 23b, 23c)에 각각 연결된 다수의 케이블(31)을 통해 전달되는 온도신호를 읽어들이는 레코더부(41)를 구비하고 있다.

또한 상기 레코더부(41)와 통해 수집한 온도데이터를 메모리부(43)에 저장하고 작업자가 공극 여부를 쉽게 판단할 수 있도록 상기 온도데이터 기반으로 고로 노벽의 소정위치의 온도표준편차를 구하는 연산부(45) 및 상기 연산부(45)를 통해 구해진 온도표준편차의 경시변화를 실시간으로 표시하는 디스플레이부(47)로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 고로 저부의 공극검지시스템의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다수의 검출센서(20)를 주로 공극 발생비율이 높은 제1 출선구(1a) 및 제3 출선구(1c) 하부 예를 들면, 도 2b와 같이 노벽 7단 및 8단의 6개소(1A, 1B, 1C, 3A, 3B, 3C)에 설치하였다(S1).

이와 같이 설치된 상기 다수의 검출센서(20)의 온도검출부(20a)를 통해 전달된 온도신호를 레코더부(41)를 통해 10초 간격으로 읽어들여 이를 메모리부(43)에 온도데이터로 각각 저장한다(S2).

상기 메모리부(43)에 저장된 각각의 온도데이터에 대하여 10분당 1개의 데이터를 샘플링하여 이를 기반으로 연산부(45)에 의해 각 검출센서(20)의 위치에 대한 온도표준편차를 구한다(S3).

이렇게 구하여진 각 검출센서(20)의 설치 부분에 대한 온도표준편차를 작업자가 모니터링할 수 있도록 구해진 온도표준편차의 경시변화를 디스플레이부(47)를 통해 실시간으로 표시한다(S4).

따라서 작업자는 상기 디스플레이부(47)를 통해 실시간으로 제공되는 공극 발생 예상부분에 대한 온도표준편차의 경시변화 값이 일정치 이상 검출되었을 때 공극 발생여부를 쉽고 정확하게 판단할 수 있다.

이와 더불어 상기 고로 외부로부터 스탬프층(5) 사이에 발생하는 공극으로 고로 내부에서 생성되는 가스가 충진되고, 이 가스가 일정압력이 되어 체크밸브(25c)를 통해 배출(S5)될 경우, 이를 통해 작업자는 압력계(25b)가 지시하는 압력값과 함께 배출되는 가스를 파악하여 공극이 존재한다는 것을 판단할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 공극위치 검지장치를 통해 검출된 고로 저부의 공극이 없는 상태와 공극이 존재하는 상태의 스탬프층의 온도표준편차를 각각 나타내는 그래프이다.

상기와 같은 공극검출방법을 통해 얻은 도 4는 11월 말경부터 2월 초까지의 대략 2개월 간 3번 출선구(1c)의 "3B"위치에서 검출된 스탬프층(5)에서 검출된 온도의 표준편차(STD)를 나타낸 그래프이다.

도 4에서는 온도에 대한 표준편차가 대부분 2이하의 값으로 나타나 안정적으로 분포되고 아울러 압력계(25b)의 지시압력도 거의 0에 가깝게 검출되었으며, 이에 따라 상기 "3B"위치에서는 공극이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

이에 반해, 도 4와 동일한 시기에 측정하여 얻는 도 5는 제1 출선구의 "1B"위치에서 검출된 스탬프층(5)에서 검출된 온도의 표준편차(STD)를 나타낸 그래프로, 12월 31에는 표준편차 최고치가 6으로 나타나고, 1월 16일 부근에는 대략 8 이상까지 나타났으며, 아울러 압력계(25b)의 지시압력이 상승하였다.

이와 같이 표준편차 값이 4 이상 높게 그리고 빈번하게 나타나고, 더욱이 높은 압력이 검출되거나 또는 가스가 배출되면 상기 "1B"위치에 공극이 존재한다는 것을 예측할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 공극검지시스템을 통해 검출된 철피 및 스탬프층에 분포된 온도 변화를 나타내는 그래프이다.

이와 같이 도 5는 공극이 존재하는 것으로 예측된 "1B"위치의 두께 방향별 온도를 나타내는 것으로, 1월 15일경 전후로 스탬프층의 온도는 평소 90℃ 수준에서 120℃ 수준으로, 또한 철피의 온도는 60℃ 수준에서 110℃ 수준으로 급격히 상승하였다가 감소하였다.

이 현상은 도 4b와 같이 스탬프층(5)의 온도표준편차 값이 높게 유지된 빈도가 많은 시기이다. 여기서, 상기 스탬프층(5)과 철피(3)의 온도가 상승한 것은 공극을 통해 고온의 노내 가스가 노외로 방출되면서 열전대의 검지부가 영향을 받은 것에 기인한 것으로 판단된다.

이어서 1월 15일경 이후로 공극 발생 예상부분인 "1B"위치에 도 1과 같이 압입장치에 의해 공극으로 압입재를 주입하였으며, 그 후, 도 5에 나타난 바와 같이 스탬프층 및 철피의 온도가 공극이 발생하기 전의 평소 수준으로 감소하였으며 압력계의 지시값도 감소하였고, 도 4b와 같이 스탬프층의 온도표준편차 값도 평소 수준으로 감소하였다.

즉, 이와 같은 결과는 발견된 공극 내로 주입된 압입재가 노내에서 카본연와층을 거쳐 철피방향으로의 열전달 역할을 원활하게 수행하고 있는 것을 보여주고 있으며, 특히 공극이 존재했던 부분의 온도가 급속히 저하된 것을 알 수 있다.

따라서, 고로 저부에 발생하는 공극의 위치를 정확하게 검지함에 따라 압입작업이 효율적으로 이루어질 수 있으며, 아울러 공극의 잘못된 위치 판단에 의해 쓸모 없이 뚫어야 하는 압입구멍의 수를 획기적으로 줄임으로써 노저연부 및 철피를 건전하게 관리할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 검출센서(20)의 개수를 6개로 제한하여 고로의 노벽에 배치하였으나 이에 국한하지 않고 검출센서의 수를 더 늘려 설치할수록 더욱 정확한 공극 발생위치를 검지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 고로 저부의 스탬프층에 대한 온도표준편차를 검출/분석하여 디스플레이하고, 동시에 압력계의 변동에 따라 고로 저부의 공극위치를 손쉽게 파악할 수 있어 공극 부분에 대한 압입작업의 효율성을 극대화함은 물론, 잘못된 공극 위치판단으로 인해 고로 저부에 뚫어지는 압입구멍의 수를 줄일 수 있어 고로의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 압입작업을 위해 고로 저부에 압입장치가 배치된 상태를 나타내는 개략단면도,

도 2a는 본 발명에 따른 다수의 공극검지시스템을 나타내는 개략도,

도 2b는 본 발명에 따른 다수의 공극검지시스템을 고로에 설치한 상태를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 고로 저부의 공극검지시스템의 검출센서를 나타내는 개략도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 공극검지시스템을 통해 검출된 고로 저부의 공극이 없는 상태와 공극이 존재하는 상태의 스탬프층의 온도표준편차를 각각 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 공극검지시스템을 통해 검출된 철피 및 스탬프층에 분포된 온도 변화를 나타내는 그래프이다.

*도면 내 주요 부분에 대한 부호 설명*

1: 노벽 1a∼1d: 제1∼제4 출선구

3: 철피 5: 스탬프층

7: 카본연와층 9: 공극

10: 압입장치 11: 압입재

20: 검출센서 20a: 온도검출부

20b: 압력검출부 21: 가이드 파이프

23a∼23c: 제1∼제3 열전대 25a: 가스 배출관

25b: 압력계 25c: 체크밸브

25d: 가스유입구멍 30: 케이블

31: 정션박스 40: 데이터 로깅장치

41: 레코더부 43: 메모리부

45: 연산부 47: 디스플레이부

Claims (5)

1. 일단이 각각 고로의 저부에 삽입되어 철피, 스탬프층 및 카본연와층의 온도 와 가스압력을 동시에 측정하는 검출센서와;

   상기 다수의 검출센서 타단에 각각 연결된 다수의 케이블을 통해 전달되는 온도신호를 읽어들여 이를 저장하고, 저장된 온도데이터를 기반으로 고로 저부의 일정위치에 나타나는 온도표준편차를 구하여 그 경시변화를 실시간으로 표시하는 데이터 로깅수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출센서는

   선단이 고로의 철피 및 스탬프층을 차례로 관통하여 카본연와층에 삽입되는 가이드 파이프와, 상기 가이드 파이프에 삽입되어, 각각 철피, 스탬프층 및 카본연와층까지 도달하는 길이를 갖는 3개의 열전대를 구비한 온도검출부와;

   상기 고로 외부로부터 선단이 스탬프층까지 삽입된 가스 배출관과, 상기 가스 배출관 타단에 설치된 압력계와, 상기 압력계 전단에 설치되어, 철피와 스탬프층 사이에 공극이 발생할 경우 공극으로 충진되는 가스의 압력이 일정수준이 되면 외부로 배출하기 위한 체크밸브로 이루어지는 압력검출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 데이터 로깅수단은

   상기 다수의 검출센서 타단에 각각 연결된 다수의 케이블을 통해 전달되는 온도신호를 10초 간격으로 읽어들이는 레코더부와,

   상기 레코더부를 통해 수집한 온도신호를 온도데이터로 저장하는 메모리부와,

   상기 메모리부에 저장된 온도데이터를 10분당 1개의 데이터를 샘플링하여 고로 저부의 다수의 검출센서가 설치된 위치에 나타나는 온도표준편차를 구하기 위한 연산부와,

   상기 연산부를 통해 구해진 각 위치에 대한 온도표준편차 값이 4이상 상승할 때 공극이 존재한다는 것을 작업자에게 알려주도록 하여 공극 여부를 판단할 수 있도록 온도표준편차의 경시변화를 실시간으로 표시하는 디스플레이부로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지시스템.
4. 고로의 철피, 스탬프층 및 카본연와층의 온도를 지속적으로 검출하기 위한 다수의 검출센서를 고로 저부에 용선이 배출되는 다수의 출선구 주위에 배치하는 단계와,

   상기 다수의 검출센서를 통해 전달된 온도신호를 레코더부를 통해 10초 간격으로 읽어들여 이를 메모리부에 온도데이터로 각각 저장하는 단계와,

   상기 메모리부에 저장된 각각의 온도데이터를 연산부를 통해 10분당 1개의 데이터를 샘플링하여 이에 대한 온도표준편차를 구하는 단계와,

   상기 다수의 온도검출센서가 설치된 고로의 일정부분에 대한 실시간 온도변화를 통해 온도표준편차 값이 4이상 상승할 때 공극이 존재한다는 것을 작업자에게 알려주도록 상기 연산부에 의해 구한 온도표준편차의 경시변화를 실시간으로 디스플레이하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 고로 외부로부터 선단이 스탬프층까지 삽입된 가스 배출관을 따라 철피와 스탬프층 사이에 발생하는 공극으로 고로 내부에서 생성되는 가스가 충진되면 이 가스를 배출토록 하여 공극의 존재를 작업자에게 알리기 위한 가스배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로 저부의 공극검지방법.