KR20080077644A - 용융 금속을 수용하는 컨테이너 및 용융 금속의 광학적온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한변환기의 온도 측정 방법 - Google Patents

용융 금속을 수용하는 컨테이너 및 용융 금속의 광학적온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한변환기의 온도 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080077644A
KR20080077644A KR1020087015324A KR20087015324A KR20080077644A KR 20080077644 A KR20080077644 A KR 20080077644A KR 1020087015324 A KR1020087015324 A KR 1020087015324A KR 20087015324 A KR20087015324 A KR 20087015324A KR 20080077644 A KR20080077644 A KR 20080077644A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical waveguide
container
molten metal
line
gas
Prior art date
Application number
KR1020087015324A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101246279B1 (ko
Inventor
토르스텐 람프
허버트 코츠너
Original Assignee
베트리프스포르슝스인스티튜트파우데에하인스티튜트퓌르앙거반테포르슝게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베트리프스포르슝스인스티튜트파우데에하인스티튜트퓌르앙거반테포르슝게엠베하 filed Critical 베트리프스포르슝스인스티튜트파우데에하인스티튜트퓌르앙거반테포르슝게엠베하
Publication of KR20080077644A publication Critical patent/KR20080077644A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101246279B1 publication Critical patent/KR101246279B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0037Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids
    • G01J5/004Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids by molten metals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/04Casings
    • G01J5/041Mountings in enclosures or in a particular environment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/04Casings
    • G01J5/041Mountings in enclosures or in a particular environment
    • G01J5/042High-temperature environment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/05Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path
    • G01J5/051Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path using a gas purge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0818Waveguides
    • G01J5/0821Optical fibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 용융 금속을 수용하는 컨테이너(1)와, 금속에 의해 방출된 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 광 검출기(optical detector)로 유도하는 광 도파로(7; optical waveguide)로 용융 금속을 광학적으로 온도 측정하기 위한 측정 장치와, 전자기 방사의 분석으로부터 금속의 온도를 측정하기 위한 광 검출기와, 광 검출기와 컨테이너 사이에 배치되며 이를 통해 유체가 흐르는 라인(8)을 갖는 변환기에 대한 것이고, 광 도파로는 적어도 라인의 섹션들에서 유도되고 광 도파로는 유체의 도움을 받아 라인 내에서 수송되고, 광 검출기는 컨테이너로부터 이격되어 주변 온도가 150℃ 이하인 영역에 배치된다. 또한, 본 발명은 이러한 변환기에서 용융 금속의 온도 측정을 위한 방법에 대한 것이다.
Figure P1020087015324
용융 금속, 변환기, 전자기 방사, 광 도파로, 선철(pig iron)

Description

용융 금속을 수용하는 컨테이너 및 용융 금속의 광학적 온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한 변환기의 온도 측정 방법{CONVERTER WITH A CONTAINER FOR RECEIVING MOLTEN METAL AND WITH A MEASUREMENT DEVICE FOR THE OPTICAL TEMPERATURE DETERMINATION OF THE MOLTEN METAL, AND METHOD FOR THE TEMPERATURE DETERMINATION IN SUCH A CONVERTER}
본 발명은 용융 금속을 수용하도록 적용된 컨테이너와 용융 금속의 광학적 온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한 컨테이너의 온도 측정 방법에 대한 것이다.
스틸 생산시, 선철은 주로 산소 블로우 변환기(oxygen blow converter)에서 주로 스틸로 변환된다. 이를 위해, 전형적으로 150톤 내지 400톤의 액체 선철이 큰 도가니-형상의 컨테이너(변환기 용기)에 채워지고 많은 양의 산소를 불어넣거나(blow in) 및/또는 관통하여 불어내어 조강(crude steel)으로 변환된다. 금속 조의 온도는 바람직하지 않은 선철 성분들의 연소로 인해 증가한다.
변환기 공정의 끝에서 제어 공정을 위한 중요한 목표값이 스틸 조(steel bath)의 온도이다. 온도를 측정하기 위해, 전형적으로 변환기 공정이 중단되고 온도가 수작업으로 측정된다. 예를 들어, 일단부에 열전대(thermocouple)들이 부착된 측정 봉이 용융 금속에 삽입된다.
온도 측정 및 그로 인한 교정하는 측정에 필요한 시간은 공정 및 공정 흐름을 제어하기 어렵게 한다. 그러므로, 변환기 공정 중에 제자리에서 연속적으로 온도를 측정하기 위해 측정들이 취해지며, 이는 공정 흐름을 크게 개선하고 또한 스틸 생산 효율을 현저히 증가시킨다.
예를 들어, 실제 응용예에서 스틸 조로부터 방사되는 전자기 방사(electromagnetic radiation)의 고온측정 분석을 수행하여 제자리에서 온도를 연속적으로 측정하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, 스틸 조의 표면이 모니터링된다. 그러나, 이 방법은 불균질하고 활발하게 움직이는 조(bath)의 레벨로부터 심하게 변하는 방출물로 인해 허용할 수 없는 측정 불확실성을 야기한다. 변환기의 방화 벽돌 벽 내의 창(window)들과 같은 삽입물들을 제공하는 것이 고려되었다. 그러나, 창들은 1800℃에 도달할 수 있는 고온으로 인한 광학적 악화로 인해 일정한 단점들을 갖는다. 방화 벽돌들에 제공되는 액세스 포트(access port)들은 안정 과정(settlement process)들로 인해 심한 기계적 응력하에 있고 이들은 시선을 따라 강철 조에의 광학적 접근을 가로막을 정도로 용융 금속에 대해 대개 튜브-형상인 액세스 포트들을 변형시킨다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은 작은 측정 불확실성만으로 용융 금속의 연속적인 광학적 온도 측정을 가능하게 하는 변환기, 및 이러한 변환기에서 용융 금속의 온도를 측정하는 방법을 제안하는 것이다.
이 목적은 청구범위 제 1 항의 특징들로 획득되며, 유익한 실시예들이 종속항들에서 설명된다.
본 발명은 유체-운반 라인에 배치되며 이동하는 유체에 의해 라인에서 수송되는 광 도파로(optical waveguide)를 용융 금속으로 운송한다는 개념에 근거한다.
고온들은 광 도파로가 용융 금속에 잠기는 또는 용융 금속의 바로 근처로 이동되는 단부에서 천천히 녹는다는 효과를 갖는다. 본 발명에 따르면, 광 도파로의 위치는 라인 내의 유체에 의해 생성된 수송에 의해 추적되며 금속 표면에 의해 또는 전형적인 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 방출할 수 있는 표면에 의해 방출되는 전자기 방사를 수신할 수 있는 광 도파로의 표면이 용융 금속에 항상 잠겨 있거나 또는 방출된 전자기 방사를 수신하는데 요구되는 용융 금속의 근처에 위치된다.
본 발명의 변환기는 광 도파로에 의해 수행되는 전자기 방사의 해석으로부터 금속의 온도를 측정하기 위한 광 검출기를 갖는다. 본 발명에 따르면, 광 검출기는 주변 온도가 150℃이하, 상세하게는 바람직하게는 70℃이하, 특히 바람직하게는 50℃이하인, 컨테이너로부터 이격된 영역에 위치한다.
본 발명에 따라 라인을 통해 흐르는 유체에 의해 광 도파로가 수송되는, 광 도파로를 안내하는 라인을 제공하여, 처음으로 전자기 방사를 분석하는데 필요한 광 검출기를 컨테이너로부터 상당한 거리에, 즉 더 이상 전자회로에 악영향을 주지 않는 레벨로 주위 온도가 감소되는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 산소 블로우 변환기의 광 검출기는 변환기 용기(컨테이너)로부터 5m이상 떨어져 배치된다.
유체 유동을 운반하고 광 검출기와 컨테이너 사이에 배치되는 라인은 광 도파로를 운반하기 위해 제공되는 전용 수송 라인일 수 있고, 이는 용융 금속의 자유 표면 위에서 종료할 수 있고, 여기서 광 도파로가 금속에 의해 방출되는 전자기 방사를 수신하기 위해 용융 금속과 접촉 또는 밀접하게 된다. 또한, 수송 라인은 컨테이너 벽에 제공된 구멍에서 종료하고 이 구멍을 통해 광 도파로를 금속으로 운반할 수 있고, 여기서 라인을 통해 흐르는 유체는 이 구멍이 닫히는 것을 적어도 부분적으로 방지하는 부가적인 장점을 갖는다.
다르게는 및 바람직하게는, 이미 컨테이너에 존재하는 유체 라인 시스템, 예를 들어, 질소 또는 아르곤과 같은 정화 가스(purge gas), 또는 산소 또는 산소 혼합물들과 같은 신선 가스(fresh gas)로 구성되는 토양 가스를 공급하는 라인 시스템이 광 도파로를 수송하는 라인으로서 사용된다. 그 다음에, 기존의 변환기들이 큰 개조 비용없이 본 발명에 따른 변환기들로 개선될 수 있다. 광 도파로를 위해 특수하게 제공되는 수송 라인과 기존의 라인 시스템의 조합도 가능한데, 예를 들어, 광 도파로가 초기에 전용 수송 라인 시스템에 수송되고, 예를 들어, 토양 가스 시스템의 토양 가스 구멍의 바로 전에서 예를 들어, 변환기의 토양 가스 구멍의 영역의 T를 거쳐 토양 가스 시스템하고만 연결될 때이다. 광 도파로를 위해 제공되는 수송 라인은 예를 들어, 토양 가스를 토양 가스 구멍으로 운반하는 라인에서, 예를 들어, 컨테이너의 유체 공급 구멍으로 유체를 운반하는 라인의 동축관계로 중앙에서, 부가적인 라인으로서 기존의 라인으로 삽입될 수 있다. 또한, 기존의 라인 내에 수송 라인을 갖는 이러한 배치는 특정 영역들에만, 예를 들어, 변환기의 방화 벽돌 벽의 영역에 실시될 수 있다. 기존의 유체 라인 내에 수송 라인을 배치하여, 수송 라인 바깥 둘레 상에서 흐르는 유체 재킷(fluid jacket)이 광 도파로들이 관통하여 안내되는 내부의 수송 라인을 열적으로 절연한다.
본 발명은 바람직하게는 용융 금속을 수용하는 컨테이너를 갖는 변환기, 예를 들어, 산소 블로우 변환기로 실시된다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않으며, 용어의 단순성 및 불변성을 위해 본원에서 사용되는 용어 "변환기"와 "용융 금속"은 용융 재료를 수용하는 컨테이너를 갖는 모든 장치들을 포함하며, 여기서 용융 재료의 온도는 그 재료가 방출하는 전자기 방사를 광 검출기로 분석하여 측정될 수 있다. 예를 들어, "변환기"는 전기 아크로(electric arc furnace), 용융 도가니 등을 포함할 수도 있다.
광 도파로는 실질적으로 라인을 통해 흐르는 유체에 의해 수송된다. 이에 의해 광 도파로는 유체의 광 도파로에의, 예를 들어, 광 도파로의 표면상에 형성되는 특정 구조물에의 수송력을 특히 효과적으로 전달할 수 있게 하는 표면 특성들을 구비할 수 있다. 바람직하게는, 예를 들어, 당업계에 공지된 연하고 구부러질 수 있는 광 도파로가 사용된다. 이들은 모서리, 협착부 또는 라인 시스템의 만곡부들 둘레에서 광 도파로를 수송하는데 특히 적합하다.
라인 내에서 광 도파로를 수송하기 위한 유체는 바람직하게는, 용융 금속의 처리를 하는데 이미 요구되는 예를 들어 산소이다. 다르게는, 예를 들어, 불활성 가스들과 같은 다른 가스들도 사용될 수 있다.
특히 양호한 실시예에서, 변환기는 광 도파로의 공급부를 갖는다. 이는 감아진 광 도파로일 수 있고, 그 일단부는 유체 유동을 운반하는 라인을 통해 용융 금속으로 삽입되고, 다른 단부는 광 검출기에 연결된다. 다르게는, 광 도파로는 다른 형태로, 예를 들어 루프(loop) 또는 공(ball)과 같이 저장되어 공급될 수 있다. 광 도파로는 바람직하게는 일정한 수송 속도로 용융 금속으로 공급된다. 0.9mm의 외경을 갖는 타입 G62.5/125의 광 도파로에서, 유체는 유익하게는 초당 5m의 속도로 라인을 통해 흐른다.
양호한 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변환기는 풀기(unwinding) 장치를 갖고, 이는 공급부로부터 광 도파로를 연속적으로 풀어낸다. 이러한 풀기 장치들은 예를 들어, 두 개의 반대방향으로-회전하는, 바람직하게는 고무-코팅된 실린더들을 가질 수 있으며, 예를 들어, 하나의 실린더가 구동되고 광 도파로를 수송용 실린더들 사이의 간극을 통해 안내하며, 이는 연속적이거나 또는 불연속적일 수 있고 제어될 수도 있다. 양호한 일 실시예에서, 풀기 장치는 주변 온도가 150℃ 이하, 바람직하게는 70℃ 이하, 특히 바람직하게는 50℃ 이하인 영역에 배치된다.
양호한 일 실시예에서, 하우징이 광 검출기에 제공될 수 있고, 선택적인 풀기 장치가 이 하우징에도 배치될 수 있다. 하우징은 광 검출기와 풀기 장치를 오물과 같은 손상을 주는 환경 영향들로부터 보호한다. 특히 바람직한 일 실시예에서, 하우징(10)은 광 도파로가 그 안에서 유체에 의해 수송되는 연결된 가스 라인의 내부 압력에 상응하는 내부 압력을 작동 중에 갖는다. 이는 유체에 의한 광 도파로의 수송을 단순화한다.
양호한 일 실시예에서, 하우징은 열적으로 절연, 즉 열이 하우징에 들어가지 못하게 될 수 있다. 이러한 하우징들은 특히 광 검출기와 예를 들어, 풀기 장치가 상당히 낮은 주변 온도에도 불구하고 온도 영향으로부터 잘 보호되어야 할 때 사용될 수 있다. 변환기들의 시스템의 작동 중에, 용융 금속을 갖는 다른 컨테이너들이, 광 검출기 및/또는 풀기 장치가 용융 금속을 수용하는 컨테이너로부터 상당한 거리에 위치되더라도, 본 발명의 변환기를 지나 이동할 수도 있다. 이는 이러한 컨테이너가 광 검출기를 지나 이동할 때 적은 온도 증가를 일으킬 수 있다. 하우징의 열적 절연은 이러한 짧은 온도 상승(peak)이 평균 주변 온도가 150℃ 이하인 영역에 위치되는 광 검출기를 손상시키는 것을 방지한다.
특히 양호한 일 실시예에서, 열적으로 보호된 하우징은 능동 방식 냉각(active cooling)을 포함할 수도 있다.
양호한 일 실시예에서, 광 도파로의 적어도 섹션들이 용융 금속의 처리를 위해 컨테이너로 가스를 도입하는데에도 사용되는 가스 라인을 통해 안내되고, 가스에 의해 수송된다. 특히 양호한 일 실시예에서, 광 도파로는 가스 라인에 위치하는 삽입 구멍을 관통하여 가스 라인으로 삽입된다. 삽입 구멍은 바람직하게는 가스를 가스 라인에 공급하는 가스 공급원의 영역에 배치된다. 가스 공급원은 변환기하고만 연계된 가스 라인 시스템에 가스가 그로부터 공급되는 공급원으로서 이해된다. 가스 공급원은 공공 가스 망(utility gas grid)으로부터의 지선(branch)일 수 있어, 개개의 변환기를 위한 가스가 일반적인 서비스 라인으로부터 얻어진다. 각각의 변환기를 위한 공공 망으로부터의 이러한 지선 라인들은 각각의 변환기의 용융 금속을 수용하는 컨테이너로부터 충분한 거리에 자주 위치되어, 이 영역에 배치되는 광 검출기 또는 이 영역에 배치되는 풀기 장치가 주변 온도가 150℃ 이하인 영역에 배치된다. 그러므로, 광 검출기는 유익하게는 지선 라인의 이러한 영역에 배치될 수 있다. 본 발명에 따라 광 도파로를 수송하기 위해 흐르는 유체를 사용하여, 광 도파로가 컨테이너에 이르기까지 상당한 거리에 있음에도 불구하고 신뢰성있게 컨테이너로 수송된다.
양호한 일 실시예에서, 컨테이너는 피벗 핀(pivot pin)들을 갖고 이 피벗 핀들로부터 컨테이너가 피벗식으로 현가된다. 이러한 배치에서, 이 라인을 통해 흐르는 유체가 피벗 핀을 통해 수송될 수 있어, 광 도파로가 컨테이너의 피벗 운동에도 불구하고 컨테이너로 쉽게 운반될 수 있다.
이 목적은 청구범위 제 7 항에 따른 방법에 의해 추가로 달성된다. 유익한 실시예들이 종속항들에서 설명된다.
본 발명의 방법은 본 발명에 따른 변환기에서 수행된다. 광 도파로가 컨테이너로 운반된 다음에, 적어도 광 검출기와 컨테이너 사이의 섹션들을 따라 연장하는 흐르는 유체를 갖는 라인을 통해 수송된다. 검출기는 용융 금속으로부터 광 도파로에 의해 검출기로 안내되는 전자기 방사를 분석하여 온도를 측정하는데 사용된다. 광 도파로는 연속적으로 또는 간헐적으로 수송될 수 있다.
양호한 일 실시예에서, 광 도파로는 컨테이너의 유체 구멍을 통해 용융 금속으로 운반되며, 추가 유체, 예를 들어, 토양 가스가 이 구멍을 통해 컨테이너로 운송된다. 광 도파로가 용융 금속과 접촉하기 전에, 광 도파로는 아직 잠기지 않은 위치에 유지되고 광 도파로에 의해 검출기로 전도되는 전자기 방사가 검출기에 의해 분석되고 및/또는 유체 구멍을 통해 컨테이너로 공급되는 추가 유체의 압력 곡선이 측정된다. 이 위치에 유지된 광 도파로의 용융 금속으로의 수송은 측정값이 예정된 표준 값에 상응할 때(측정값들이 예정된 표준값들에 상응할 때)에만 시작된다. 광 도파로가 유체 구멍을 통해 컨테이너로 도입될 때 특정한 문제가 발생할 수 있는데, 왜냐하면 용융 금속이 유체 구멍의 영역에서 냉각되거나 또는 구멍이 상이한 이유로 닫힐 수 있기 때문이다. 유체 구멍의 폐쇄는 유체 구멍을 통해 컨테이너로 흐르는 추가 유체, 예를 들어, 광 도파로를 수송하는 유체에 추가하여 공급되는, 토양 가스의 압력 의존관계(dependence)를 관찰하여 측정될 수 있음이 밝혀졌다. 다르게는 또는 부가적으로, 광 도파로가 잠기지 않은 위치에 유지될 때 검출기에 전송되는 전자기 방사를 분석하여 폐쇄가 측정될 있다. 그 위 또는 그 안에서 수송이 시작될 수 있는 값 범위들, 또는 임계값들을 정할 수 있다.
특히 양호한 일 실시예에서, 유체 구멍의 막힘이 새로운 수송이 개시되기 전의 간헐적인 측정에 의해 검출될 수 있다. 광 도파로는 각각의 간헐적 측정시 단속적으로 수송될 수 있다. 각각의 새로운 측정 전에, 아직 잠기기 전의 위치에 유지된 광 도파로의 수송은 측정값이 예정된 임계값(임계값이 어떻게 정해지는지에 따라)보다 작거나 클 때에만 또는 예정된 값 범위 내에 있을 때에만 시작된다. 압력 측정과 전자기 방사의 분석이 동시에 수행될 때, 아직 잠긴 위치에 있지 않은 광 도파로의 수송은 압력값이 임계값(임계값이 어떻게 정해지는지에 따라)보다 작거나 크거나, 또는 예정된 값 범위 내에 있을 때에만 그리고 전자기 방사의 분석으로부터 얻은 값이 예정된 임계값(임계값이 어떻게 정해지는지에 따라)보다 작거나 크거나, 또는 예정된 값 범위 내에 있을 때에만 시작된다. 적어도 압력값 또는 전자기 방사의 분석으로부터 얻은 값이 상술한 조건들을 만족할 때에만 수송을 개시하도록 동시 측정들을 수행하게 정해질 수 있다.
본 발명의 방법의 양호한 일 실시예에서, 토양 가스는 토양 가스 구멍을 통해 용융 금속으로 공급되고, 토양 가스의 조성은 측정 전 및/또는 측정 중의 특정 기간동안 산소가 농후하다. 양호한 일 실시예에서, 토양 가스는 5 내지 20%의 산소 농도를 갖는다. 또한, 이 농도는 제어될 수 있다. 제어 공정을 위해 중요한 입력값은 토양 가스의 압력 곡선일 수 있다. 이는 토양 가스 구멍의 영역에서 용융 금속이 얼어붙는 것을 방지하거나 및/또는 빙결된 영역이 녹을 수 있다.
본 발명은 이제 단 하나인 예시적인 실시예를 예시하는 도면에 관련하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 용융 금속의 광학적 온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기의 개략도.
도면은 용융 금속을 수용하는 컨테이너(1)를 도시한다. 이 컨테이너는 피벗 핀(2)에 의해 프레임(도시않음)에 지지된다. 가스 공급부(3)가 가스 공급원(상세히 도시않음)으로부터 가스 라인(8)을 거쳐 컨테이너(1)의 바닥 섹션에 배치된 가스 구멍으로 연장한다. 가스는 가스 공급부(3)를 거쳐 금속 조(9; metal bath)로 공급될 수 있다.
광 도파로(7)가 그 위에 감기는 풀기 장치(4)도 예시되어 있다. 광 도파로(7)의 일단부가 광학 센서(5)에 연결되고, 이는 차례로 신호 처리 장치(6)에 연결된다. 풀기 장치(4)와 광 검출기(5)는 열적으로 보호된 하우징(10) 내에 수용될 수 있다. 광 도파로(7)는 가스 공급부(3)를 통해 가스가 공급되는 가스 라인(8)을 통해 금속 조에 삽입된다.
금속 조(9)로 연장하는 광 도파로(7)의 단부는 용융 금속으로부터 전자기 방사를 수신하여 상기 방사를 광 도파로(7)를 통해 광학 센서(5)로 전도한다. 광 신호들이 여기서 전기 신호들로 변환되고 이는 금속 조(9)의 금속의 온도를 결정하기 위해 신호 처리 장치(6)에 의해 추가로 처리될 수 있다. 용융 금속의 온도가 광 도파로들의 잠긴 단부를 녹게 할 수 있으므로, 광 도파로의 위치가 추적되어야 한다. 가스 공급부(3)와 가스 라인(8)을 통해 흐르는 가스에 의해 추적이 수행된다.

Claims (10)

  1. - 금속에 의해 또는 광 도파로의 첨단부(tip)에 의해 방출된 전자기 방사를 광 검출기로 유도하는 광 도파로(7);
    - 전자기 방사의 분석으로부터 금속의 온도를 측정하기 위한 광 검출기;
    - 광 검출기와 컨테이너(1) 사이에 배치되는 유체가 흐르는 라인으로서, 광 도파로(7)가 라인의 하나 이상의 섹션 내에서 안내되고 유체에 의해 라인 내에서 수송되는, 라인;을 갖는 용융 금속의 광학적 온도 측정을 위한 측정 장치와 용융 금속을 수용하기 위한 컨테이너(1)를 갖는 변환기에 있어서,
    광 검출기가 주변 온도가 150℃ 이하인 영역에서 컨테이너로부터 멀리 배치되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    공급부부터 광 도파로(7)를 연속적으로 풀어내고 또한 주변 온도가 150℃ 이하인 영역에 배치되는 풀기(unwinding) 장치(4)를 특징으로 하는 변환기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광 검출기와, 공급 장치(4)(사용된다면)를 위한 열 차폐 하우징(10)을 특징으로 하는 변환기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 가스 라인(8)이 컨테이너(1) 내의 용융 금속의 처리를 위해 가스를 도입하고, 광 도파로(7)의 하나 이상의 섹션이 라인 내에서 안내되고 가스에 의해 라인 내에서 수송되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    광 도파로(7)가 삽입 구멍을 통해 가스 라인(8)에 삽입되고, 삽입 구멍은 가스를 가스 라인에 공급하는 가스 공급원의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    피벗 핀(2)들로부터 컨테이너(1)가 피벗식으로 현가되고, 피벗 핀들을 통해 유체를 운반하는 라인(8)이 안내되는 것을 특징으로 하는 변환기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 변환기에서의 광학적 온도 측정을 위한 방법에 있어서,
    광 도파로(7)가 컨테이너(1)로 운반되고 광 도파로(7)의 하나 이상의 섹션이 광 검출기와 컨테이너(1) 사이에 배치되는 유체가 흐르는 라인을 통해 유체에 의해 수송되고 용융 금속으로부터 검출기로 광 도파로에 의해 안내되는 전자기 방사는 금속의 온도를 측정하기 위해 검출기에 의해 분석되는 것을 특징으로 하는 광학적 온도 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    광 도파로는 컨테이너의 유체 구멍을 거쳐 용융 금속으로 운반되고, 추가 유체가 이 유체 구멍을 통해 컨테이너로 공급되지만, 광 도파로가 용융 금속과 접촉하기 전에;
    - 광 도파로는 아직 잠기지 않은 위치에 유지되고,
    - 이 위치에 유지된 광 도파로를 통해 검출기에 운반되는 전자기 방사가 검출기에 의해 분석되고 및/또는 유체 구멍을 통해 컨테이너로 공급되는 추가 유체의 압력 곡선이 측정되고,
    - 이 위치에 유지된 광 도파로의 용융 금속으로의 수송은 측정된 값이 예정된 시작값에 상응할 때(측정된 값들이 예정된 시작값들에 상응함)에만 개시되는 것을 특징으로 하는 광학적 온도 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    측정은 간헐적으로 실시되고 광 도파로는 간헐적으로 수송되고, 모든 새로운 측정 전에 아직 잠겨있지 않은 위치에 유지된 광 도파로의 수송은 측정된 값이 예정된 시작값에 상응할 때(측정된 값들이 예정된 시작값들에 상응함)에만 개시되는 것을 특징으로 하는 광학적 온도 측정 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    토양 가스(soil gas)는 토양 가스 구멍을 거쳐 용융 금속으로 공급되고, 토양 가스의 조성은 측정 전 및/또는 측정 중의 기간에 걸쳐 산소가 농후한 것을 특징으로 하는 광학적 온도 측정 방법.
KR1020087015324A 2005-12-21 2006-12-13 용융 금속을 수용하는 컨테이너 및 용융 금속의 광학적온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한변환기의 온도 측정 방법 KR101246279B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005061675A DE102005061675B3 (de) 2005-12-21 2005-12-21 Konverter mit einem Behälter zur Aufnahme geschmolzenen Metalls und einer Messvorrichtung zur optischen Temperaturbestimmung des geschmolzenen Metalls
DE102005061675.5 2005-12-21
PCT/EP2006/012014 WO2007079894A1 (de) 2005-12-21 2006-12-13 Konverter mit einem behälter zur aufnahme geschmolzenen metalls und einer messvorrichtung zur optischen temperaturbestimmung des geschmolzenen metalls sowie verfahren zur temperaturbestimmung in einem derartigen konverter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080077644A true KR20080077644A (ko) 2008-08-25
KR101246279B1 KR101246279B1 (ko) 2013-03-21

Family

ID=37857188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087015324A KR101246279B1 (ko) 2005-12-21 2006-12-13 용융 금속을 수용하는 컨테이너 및 용융 금속의 광학적온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한변환기의 온도 측정 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8038344B2 (ko)
EP (1) EP1966573B1 (ko)
KR (1) KR101246279B1 (ko)
DE (1) DE102005061675B3 (ko)
ES (1) ES2634532T3 (ko)
PL (1) PL1966573T3 (ko)
RS (1) RS56309B1 (ko)
WO (1) WO2007079894A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170047245A (ko) * 2014-09-01 2017-05-04 파우데에하-베트리브스포르슝스인스티튜트 게엠베하 용융된 금속의 온도를 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 릴링 장치

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025562A1 (de) 2010-02-18 2011-08-18 SMS Siemag AG, 40237 Injektorkühlblock zur Halterung mindestens eines Injektors
DE102010035411A1 (de) 2010-08-25 2012-03-01 Sms Siemag Ag Verfahren zur Temperaturkontrolle des Metallbades während des Blasprozesses in einem Konverter
DE102011085932A1 (de) 2011-06-07 2012-12-13 Sms Siemag Ag Verfahren zum Regeln der Höhe des Gießspiegels in einer Kokille einer Stranggießanlage
DE102011088127A1 (de) 2011-06-07 2012-12-13 Sms Siemag Ag Strangführungssegment einer Strangführung einer Stranggießanlage und Verfahren zum Betreiben eines Strangführungssegments
EP2574601A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-03 Rockwool International A/S A method and an apparatus for measuring temperature of a fluid stream
DE102012201501B4 (de) 2012-02-02 2015-11-12 Ignatios Giannelis Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur einer Schmelze
EP2954295A4 (en) 2013-02-08 2017-03-29 Jyoti Goda Apparatus and methods for continuous temperature measurement of molten metals
DE102014012698B8 (de) 2014-09-01 2016-07-14 Minkon GmbH Messvorrichtung zur optischen Temperaturbestimmung eines geschmolzenen Metalls
CN105865633A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 田乃良 一种热传导和辐射的浮动跟踪测温方法
PL3290881T3 (pl) 2016-09-01 2020-01-31 Heraeus Electro-Nite International N.V. Sposób wprowadzania przewodu z rdzeniem światłowodowym i układ zanurzeniowy umożliwiający przeprowadzenie sposobu
DE102016010729A1 (de) 2016-09-07 2018-03-08 Minkon GmbH Verfahren und Vorrichtung zur optischen Temperaturbestimmung eines geschmolzenen Materials sowie Verwendung eines Hohlraums bei der optischen Temperaturbestimmung eines geschmolzenen Materials
GB2558223B (en) * 2016-12-22 2021-03-31 Heraeus Electro Nite Int Method for measuring a temperature of a molten metal bath
DE102018000615A1 (de) * 2018-01-26 2019-08-01 Minkon GmbH Verwendung eines Lichtwellenleiters zur optischen Messung der Temperatur einer Hochtemperaturschmelze
CN109676435B (zh) * 2019-02-15 2021-11-26 山东大学 一种铣削温度测试装置、系统及方法
EP3929548A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-29 Heraeus Electro-Nite International N.V. Device and method for measuring a temperature of a molten metal
EP4141396A1 (en) 2021-08-26 2023-03-01 Heraeus Electro-Nite International N.V. Measuring apparatus and method for measuring the temperature of a molten metal bath with an optical device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3117604A1 (de) * 1981-05-05 1983-01-05 Chemie-Werk Weinsheim Gmbh, 6520 Worms "mehrschichtiges flaechenhaftes aussteifungsteil"
KR0134654B1 (ko) 1993-10-05 1998-04-20 이요시 슌키치 광파이버를 사용한 온도측정장치 및 방법
WO1997016709A1 (fr) 1995-11-02 1997-05-09 Mitsubishi Materials Corporation Procede de mesure des temperatures, procede de controle de temperature et equipement de mesure pour masse fondue a haute temperature
DE69722305T2 (de) 1996-04-09 2004-04-01 Nkk Corp. Vorrichtung zum Messen der Temperatur von geschmolzenem Metall
CN1116593C (zh) * 2000-07-12 2003-07-30 东北大学 钢水温度连续测量方法和测温管
US6923573B2 (en) 2001-07-27 2005-08-02 Nippon Steel Corporation Apparatus and method for measuring temperature of molten metal
DE10331125B3 (de) * 2003-07-09 2004-09-16 Heraeus Electro-Nite International N.V. Verfahren zum Abgleichen und Messen in Schmelzen mittels optischer Fasern sowie Vorrichtung dazu und deren Verwendung
DE10331124B3 (de) * 2003-07-09 2005-02-17 Heraeus Electro-Nite International N.V. Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Abkühlkurve von Schmelzenproben und/oder der Aufheizkurve von Schmelzenproben sowie deren Verwendung
GB2438214A (en) * 2006-05-19 2007-11-21 Heraeus Electro Nite Int Measuring a parameter of a molten bath

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170047245A (ko) * 2014-09-01 2017-05-04 파우데에하-베트리브스포르슝스인스티튜트 게엠베하 용융된 금속의 온도를 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 릴링 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20090074028A1 (en) 2009-03-19
WO2007079894A1 (de) 2007-07-19
US8038344B2 (en) 2011-10-18
DE102005061675B3 (de) 2007-07-26
EP1966573A1 (de) 2008-09-10
ES2634532T3 (es) 2017-09-28
KR101246279B1 (ko) 2013-03-21
EP1966573B1 (de) 2017-06-28
RS56309B1 (sr) 2017-12-29
PL1966573T3 (pl) 2017-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101246279B1 (ko) 용융 금속을 수용하는 컨테이너 및 용융 금속의 광학적온도 측정을 위한 측정 장치를 갖는 변환기, 및 이러한변환기의 온도 측정 방법
US10488304B2 (en) Direct analysis sampler with heat sink
AU2015202171B2 (en) Device for measuring the temperature of a molten metal
KR101831115B1 (ko) 전기 아크로에서 금속 용탕의 온도를 결정하기 위한 시스템 및 방법
BR102014010207A2 (pt) método e aparelho para medir a temperatura de um metal fundido
CA2522366C (en) Aligning and measuring temperatures in melting by means of optical fibers
US5830407A (en) Pressurized port for viewing and measuring properties of a molten metal bath
JP2018044955A (ja) スラグ試料採取用浸漬装置
US10921061B2 (en) Method and arrangement for monitoring characteristics of a furnace process in a furnace space and process monitoring unit
KR19990082256A (ko) 용융용기에서 용융온도를 측정하기 위한 방법 및 장치
JP2023552324A (ja) 溶融金属浴の温度値を決定するための方法及びシステム
JPH0567893B2 (ko)
JPH05248960A (ja) 溶融金属の温度測定装置及びレベル測定装置
US20240027273A1 (en) Method and system for determining a series of temperature values of a molten metal bath
JP2004138500A (ja) 溶融炉の炉内温度計測装置及び運転制御方法
Ren et al. Experimental Research of Continuous Temperature Measurement for Molten Metal Bath through Bottom‐Blowing Component
JPH04348236A (ja) 溶融金属用の温度検出器
RU2815186C1 (ru) Способ и система для определения серии значений температуры ванны с расплавленным металлом
JP2003302286A (ja) 溶融金属の連続測温方法及び測温装置
Sugiura et al. Development of A New Technique for Continuous Molten Steel Temperature Measurement
JP2004233323A (ja) 溶融金属融液面温度測定用放射温度計
JP2023553370A (ja) 溶融金属浴の一連の温度値を決定するための方法及びシステム
CN108195471A (zh) 一种温度测量装置和测量方法
UA49344C2 (uk) Спосіб виявляння прогару охолоджуваного теплового агрегата
JPH04351930A (ja) 溶融金属用の温度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160308

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170310

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180308

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190307

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200310

Year of fee payment: 8