KR20070096780A - 전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전기 아크로 내에서 전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치(1)에 관한 것으로서, 전극(6)은 전극 지지 아암(4)에 고정되며, 일정한 압력으로 공급되는 매체로 충진된 라인 내에서는 전극 파손 시에 경고 신호로서 감지되는 압력 강하가 발생하는 상기 안전 장치(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 상기 라인(7a-d, 3)은 보호 컴포넌트(2, 3) 내에 통합되며, 상기 보호 컴포넌트는 상기 전극 지지 아암(4)의 하부에서 이 전극 지지 아암에 배치되되, 전극이 파손되면, 발생하는 아크에 의해 상기 라인(7a-d, 3)은 손상되고 압력 강하가 이루어진다.

전기 아크, 안전 장치, 전극, 전극 지지 아암, 경고 신호, 보호 컴포넌트

Description

전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치{SAFETY DEVICE FOR DETECTING ELECTRODE BREAKAGE}

본 발명은 전기 아크로 내에서 전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치에 관한 것으로서, 전극은 전극 지지 아암에 고정되는 상기 안전 장치에 관한 것이다. 전극 파손을 감지하기 위한 경고 신호는, 일정한 압력으로 공급되는 매체로 충진된 라인에서 전극이 파손될 시에 압력 강하가 발생됨으로써 생성된다.

전기 아크로는 무엇보다 강을 제조하기 위한 용융 장치로서 이용된다. 이를 위해 전기 아크로는 덮개가 회동될 시에 상부로부터 스크랩과 기타 장입 물질로 충진되며, 그리고 장입물은 덮개를 통과하여 노 내로 돌출된 전극들의 아크를 이용하여 용융된다. 상기 전극들은 전극 지지 아암에 고정되고, 연소에 상응하게 재조정된다. 전극용 고정 장치로서 전극 지지 아암은 통상적인 전류를 안내하고, 그에 따라 전극 내로의 전류 흐름을 보장한다.

상기와 같은 전기 아크로, 특히 전기 아크 용융로에서는, 때때로 작동이 이루어지는 동안 전류를 안내하는 흑연 전극이 파손되고, 그 결과 전극 지지 아암과 노(furnace) 내로 삽입된 전극 잔여 부분 사이에 높은 출력의 아크가 점화되는 점을 회피하지 못한다. 그렇게 함으로써 전극 지지 아암에서는 손상이 야기되고, 이 러한 손상은 더욱 오랜 시간의 생산 중단에 대한 원인이 될 수 있다.

전극의 경우 다양한 파손 방지 방법들이 공지되어 있다.

DE 31 14 145 A1에 따라서는, 전극 자체에 가해지는 부하는 진동 흡수기를 통해 감소된다. 또 다른 방법은 경고 신호로서 이용되는 시스템 변경 사항을 감지함으로써 달성된다.

DE 28 13 739 A1은, 예컨대 회로가 전극을 관류하는 전류를 모니터링하고, 사전 지정된 시간 기간 동안 전류 흐름의 차단이 과도하게 이루어진다면, 전극 파손을 표시하는 경고 신호가 생성되는 점으로부터 개시된다.

또한, 같은 유형을 다루는 GB 2 037 549 A를 통해서는 수냉식 전극이 개시된다. 이와 같은 수냉식 전극의 경우 공압식 파손 방지 장치가 제공된다. 전극 내부 몸체에 축방향으로 배치되고, 금속 케이스와 마모 부재 사이의 선단부 연결면 내의 전이 영역을 통과하는 대응하는 라인들을 통해, 불활성 가스가 상기 연결면에까지 도달하게 된다. 이때, 일정한 압력이 인가되며, 그리고 압력의 강하는 전극의 마모 부재의 파손에 대한 신호로서 이용된다. 이와 같은 시스템은, 통상적인 전극을 이용하는 것이 아니라, 전극들이 자체 내부에서 연장되는 라인들을 구비하고 있어야만 한다는 단점을 갖는다.

그러므로 본 발명의 목적은, 전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치에 있어서, 전술한 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는 상기 안전 장치를 제안하는 것에 있다. 특히 본 발명의 또 다른 목적은 통상적인 전극에서도 이용될 수 있는 효과적인 안전 장치를 달성하는 것에 있다.

상기 목적은 청구항 제1항의 특징부를 갖는 장치에 의해 달성된다. 바람직한 개선예들은 종속항들에 기술되어 있다.

본 발명의 핵심은, 전극 파손 시에 압력 강하가 이루어지고 매체로서 충진된 라인이, 전극 자체 내에 통합되는 것이 아니라, 별도의 보호 컴포넌트의 의미에서 독립된 장치로서 전극 하부에서 전극 지지 아암에 배치된다는 점에 있다. 그에 따라 바람직하게는 기존의 장치들이 본원의 시스템이 장착될 수 있다.

전극 지지 아암은 보호 컴포넌트로서 바람직하게는 방사선 보호판을 구비하고 있다. 이 방사선 보호판 내에 일단이 밀폐되고 압력을 공급받는 라인이 통합된다. 이와 같은 라인은 바람직하게는 공기를 공급받는다. 전극이 파손되고 그 결과 전극 지지 아암쪽으로 아크가 형성되며, 이 아크는 상기 방사선 보호판을, 그에 따라 압력을 공급받는 라인을 연소하여 구멍을 만든다. 이때, 압력은 붕괴되고, 이러한 방식으로 신호는 용융 에너지를 차단하기 위해 이용된다.

본 발명의 개선예에 따라, 전극은 환상 라인에 의해 둘러싸이되, 미도시한 링은 압력을 공급받은 매체를 수용하고, 방사선 보호판에 상응하게 보호 컴포넌트로서 작용한다. 또한, 권장되는 점에 따라, 상기 링은 방사선 보호판과 연결되며, 그리고 이러한 방식으로 감지 시스템 또는 라인 시스템은 전극 몸체 가까이에서 안내된다.

그 외에도, 방사선 보호판은 전극 몸체를 냉각시키기 위한 안티-코로나 링과 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 안정 장치를 통해 전극 지지 아암에서의 더욱 큰 손상은 확실하게 억제될 수 있으며, 생산 중단도 회피될 수 있다. 손상된 방사선 보호판 또는 손상된 링은 바로 후행하는 유지보수를 위한 교대 근무 시간에 간단히 수리되거나 교체될 수 있다.

본 발명의 추가의 상세 설명과 장점들은, 종속항들과 도면에 도시된 본 발명의 실시예들이 더욱 상세하게 설명되는 다음의 실시예 설명으로부터 제시된다. 이와 관련하여, 앞서 기술한 특징들의 조합과 함께, 특징들은 단독으로 혹은 또 다른 조합 형태로 본 발명의 본질을 형성한다.

도1은 전극용 클램프 장치를 겸비한 전극 지지 아암뿐 아니라 제1 라인 경로 패턴을 갖는 방사선 보호판을 구비한 본 발명에 따른 안전 장치를 나타내는 개략도이다.

도2는 제2 라인 경로 패턴을 갖는 방사선 보호판을 구비한 안전 장치를 절단하여 도시한 단면도이다.

도3은 안전 장치뿐 아니라 이 안전 장치에 배치된 보호 링을 절단하여 도시한 단면도이다.

도4는 안티-코로나 링을 구비한 안전 장치를 나타내는 측면도이다.

도5는 도4를 x-방향에서 바라보고 도시한 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1: 안전 장치 2: 방사선 보호판

3: 링(환상 라인) 4: 전극 지지 아암

5: 클램프 장치 6: 전극

7a: 라인 7b: 라인

7c: 라인 8: 라인 입구

9: 방사선 보호판의 가장자리 영역 10: 방사선 보호판의 중심 영역

11: 공급 라인 12: 링 단부

13: 링 단부 14: 안티-코로나 링

도1은 전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치(1)를 도시하고 있다. 이 안전 장치(1)는 방사선 보호판(2)과 안티-코로나 링(14)으로 구성된다. 상기 방사선 보호판(2)은, 클램프 장치(5)를 통해 전극(6)(도4 비교)을 수납하는 전극 지지 아암(4)에 고정된다. 상기 전극(6)은, 대응하게 형성된 콘택트 슈(contact shoe)(미도시)를 통해 고정되어, 전류를 공급받는다. 상기 전극 지지 아암(4)은 본원에서는 미도시한 전기 아크로보다 더욱 높게 돌출되어 있다.

상기 방사선 보호판(2) 내로, 혹은 방사선 보호 박판 내로 제1 패턴의 라인(7a)이 통합된다. 상기 라인(7a)을 위해 오로지 하나의 입구(8)만이 제공되며, 출구는 제공되어 있지 않다. 상기 입구(8)를 통해 상기 튜브 라인(7a)은 공기를 공급받으며, 그로 인해 일정한 압력이 조정된다. 상기 튜브 라인(7a) 자체는 상기 방사선 보호판(2)의 가장자리(9)를 따라 연장되며, 그런 다음 상기 보호판(2)의 중심 영역(10) 내로 유입되어, 이 중심 영역(10)에서 종결된다.

제2 라인 경로 패턴은 도2에 도시되어 있다. 이와 같은 변형예에서 감지-라인(7b)은 방사선 보호판(2) 내에 통합되어 있으면서 도2에 도시된 공급 라인(11)을 통해 공기를 공급받는다. 상기 라인(7b)은 방사선 보호판(2) 내에서 나선형 꼴로 연장된다. 이와 같은 방식으로 판 표면과 비교하여 라인(7b)의 높은 중첩 치수를 달성하며, 그럼으로써 결함 발생 시에, 라인 영역은 높은 확률로써 아크와 충돌하게 된다. 상기 라인(7b) 자체는 다시금 상기 방사선 보호판(2)의 중심 영역(10)에서 종결된다. 상기 방사선 보호판(2)에는 안티-코로나 링(14)이 배치된다.

도3의 실시예에 따라, 방사선 보호판(2)에 있어 공기를 공급받는 그의 튜브 라인(7c)은 이 튜브 라인(7c)에 배치된 링(3)의 튜브 라인 내부 쪽으로 연장된다. 상기 라인은 곡류 형태로 상기 방사선 보호판(2)을 통과하여 연장되고, 두 링 단부(12, 13)에서 종결된다. 이들 두 링 단부는 상호 간에 연결되어 있지 않다. 상기 라인은 전체적으로 압력 하에 존재한다.

도4는 라인 변형예를 도시하고 있되, 이 경우 방사선 보호판(2)은, 링(3)과 높이가 변위되어 배치된 안티-코로나 링(14)을 구비하고 있다. 상기 링(3)은 상기 안티-코로나 링(14) 상부에 배치된다.

본원의 안전 장치의 작동 방식은 다음과 같다. 전극이 파손되는 점에 한해서, 전극의 파손된 단부와 전극 지지 아암 사이에 아크가 발생한다. 이 아크는 방사선 보호판 및/또는 링 내부의 라인을 연소시켜 구멍을 만든다. 이때 결함 발생에 대한 신호로서 감지되는 압력 강하가 이루어지고, 동시에 용융 전류가 차단될 수 있게 된다.

본 발명에 따른 안정 장치를 통해 전극 지지 아암에서의 더욱 큰 손상은 확실하게 억제될 수 있으며, 생산 중단도 회피될 수 있다. 손상된 방사선 보호판 또는 손상된 링은 바로 후행하는 유지보수를 위한 교대 근무 시간에 간단히 수리되거나 교체될 수 있다.

Claims (7)

1. 전기 아크로 내에서 전극 파손을 감지하기 위한 안전 장치(1)로서, 전극(6)은 전극 지지 아암(4)에 고정되고, 전극이 파손되면, 일정한 압력을 공급받는 매체로 충진된 라인 내에서 경고 신호로서 감지되는 압력 강하가 발생하는 안전 장치(1)에 있어서,

   라인(7a-d,3)은 보호 컴포넌트 내에 통합되고, 이 보호 컴포넌트는 상기 전극 지지 아암(4)의 하부에서 이 전극 지지 아암(4)에 배치되고, 전극이 파손될 때,발생하는 아크에 의해 상기 라인(7a-d,3)이 손상되고 압력 강하가 이루어지는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보호 컴포넌트는 방사선 보호판(2)을 포함하고, 이 방사선 보호판(2)은 상기 전극(6)을 고정하기 위한 클램프 장치(5)의 하부에서 상기 전극(6)과 나란하게 전극 지지 아암(4)에 배치되며, 그리고 상기 방사선 보호판(2) 내에 상기 라인(7a-d)이 통합되는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 라인(7c,7d)은 곡류 형태로 혹은 나선형 꼴로 상기 방사선 보호판(2) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 컴포넌트는 링(3)을 포함하며, 이 링(3) 내부에는 라인이 통합되고, 또한 상기 링(3)은 전극(6)과 이격되어 상기 전극(6)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선 보호판(2)에는 상기 전극(6)을 냉각시키기 위한 안티-코로나 링(14)이 배치되는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 안티-코로나 링(14)은 보호 컴포넌트-링(3)에 대해 높이가 변위되어 배치되는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매체는 공기인 것을 특징으로 하는 안전 장치.

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