KR20120020474A - 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치 - Google Patents

가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치 Download PDF

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KR20120020474A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 가열로에서 추출되는 슬라브의 하부면에 일측이 접촉되어 상기 슬라브 하부면의 열기전력을 측정하는 열전대; 상기 열전대의 타측에 연결되고, 상기 열전대의 열기전력 측정치에 기초하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정하는 온도 측정기; 및 상기 슬라브를 이송하는 롤러테이블에 설치되어 상기 온도 측정기를 고정되게 지지하는 지지대를 포함한다.

Description

가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING TEMPERATURE OF SLAB EXTRACTED FROM REHEATING FURNACE}
본 발명의 실시예들은 가열로에서 추출된 슬라브의 온도를 측정하는 장치에 관한 것이다.
고온인 대상체의 표면온도를 측정하는 경우에는 대상체의 온도가 높기 때문에 직접적인 접촉없이 비접촉식으로 대상체의 온도를 측정하는데 이와 같은 고온계의 온도를 측정하는 기구를 파이로미터(pyrometer)라 한다.
즉, 보통 기온을 측정하는 것을 한란계라 하는 반면에, 고온의 대상을 측정하는 고온계는 금속이나 반도체의 저항변화를 응용하는 저항온도계,서미스터 온도계, 열기전력의 변화를 응용하는 열전온도계, 2개의 다른 금속을 접착시켜 열팽창의 차이를 이용한 바이메탈식 온도계, 압력의 변화 또는 증기장력의 변화를 이용한 아네로이드형 온도계 등이 있다.
이와 같은 고온계의 온도계들로서 측정할 수 있는 온도는 대략 150℃까지이며, 그 이상의 온도를 갖는 대상체는 고온이 될수록 열복사가 강해져 적색에서 백열색으로 변해가는 것을 이용하여 색이나 강도를 측정, 온도를 측정하는 특수한 온도계를 사용하는데, 이와 같은 종류의 온도계에는 광온도계, 복사온도계. 광전고온계. 색고온계 등이 있다.
즉, 이들 고온계는 측정하고자 하는 대상물에 직접 접촉하지 않고 대상물의 온도를 측정하며, 통상 먼 곳에 있는 물체의 온도나 움직이고 있는 것의 온도를 측정하는 데 편리하게 사용할 수 있고, 이중 광섬유를 이용하여 대상물에서 발생되는 광(적외선) 신호를 집광하여 연결된 센서로서 측정하는 기기를 파이로미터 센서라 한다.
본 발명의 일 실시예는 가열로의 추출단에 열전대를 설치하여 슬라브의 온도를 측정함으로써, 가열로의 외부(상온)에서 온도를 측정하므로 가열로 내부(고온)의 영향을 받지 않아 온도 측정의 정확도를 증가시킬 수 있는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 접촉식으로 열전대가 스케일을 뚫고 온도를 측정함으로써, 스케일로 인해 측정치의 정확도가 떨어지는 문제점을 해결할 수 있는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 가열로에서 추출되는 슬라브의 하부면에 일측이 접촉되어 상기 슬라브 하부면의 열기전력을 측정하는 열전대; 상기 열전대의 타측에 연결되고, 상기 열전대의 열기전력 측정치에 기초하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정하는 온도 측정기; 및 상기 슬라브를 이송하는 롤러테이블에 설치되어 상기 온도 측정기를 고정되게 지지하는 지지대를 포함한다.
상기 지지대는 양단이 상기 롤러테이블의 양측 사이드 가이드에 연결되어 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 상기 열전대가 내부에 삽입되어 상기 열전대를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 열전대 보호튜브를 더 포함할 수 있다.
상기 열전대 보호튜브는 내열성이 우수한 금속 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 상기 지지대 상에 설치되고, 상기 온도 측정기가 내부에 삽입되어 상기 온도 측정기를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 온도 측정기 보호박스를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 측정기 보호박스는 내열성이 우수한 금속 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 상기 열전대 하부에 형성되어 상기 열전대를 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재는 스프링인 것이 바람직하다.
상기 온도 측정기는 상기 열전대의 측온접점과 기준접점의 온도차로 인해 발생되는 상기 열기전력의 전위차를 검출하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 가열로에서 추출되는 슬라브의 하부면에 일측이 접촉되어 상기 슬라브 하부면의 열기전력을 측정하는 열전대; 상기 열전대의 타측에 연결되고, 상기 열전대의 열기전력 측정치에 기초하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정하는 온도 측정기; 상기 슬라브를 이송하는 롤러테이블에 설치되어 상기 온도 측정기를 고정되게 지지하는 지지대; 상기 지지대 상에 설치되고, 상기 온도 측정기가 내부에 삽입되어 상기 온도 측정기를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 온도 측정기 보호박스; 및 상기 열전대 하부에 형성되어 상기 열전대를 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치는 상기 열전대가 내부에 삽입되어 상기 열전대를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 열전대 보호튜브를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가열로의 추출단에 열전대를 설치하여 슬라브의 온도를 측정함으로써, 가열로의 외부(상온)에서 온도를 측정하므로 가열로 내부(고온)의 영향을 받지 않아 온도 측정의 정확도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 접촉식으로 열전대가 스케일을 뚫고 온도를 측정함으로써, 스케일로 인해 측정치의 정확도가 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 가열로 내부의 열기나 슬라브에 형성된 스케일의 영향을 받지 않고 오로지 슬라브의 온도만을 측정하기 때문에 슬라브의 순수 온도를 정확히 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치(이하, 추출 슬라브 온도 측정 장치라 칭함)를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 추출 슬라브 온도 측정 장치(100)는 열전대(110), 열전대 보호튜브(120), 온도 측정기(130), 온도 측정기 보호박스(140), 지지대(150), 및 탄성부재(160)를 포함할 수 있다.
상기 열전대(110)는 가열로(101)에서 추출되는 슬라브(102)의 하부면에 일측이 접촉되어 상기 슬라브(102) 하부면의 열기전력을 측정한다.
이를 위해, 상기 열전대(110)는 서로 다른 2종류의 균질한 금속도체(열전대 소선)가 서로 연결되어 구성된다. 상기 열전대(110)의 접속단을 측온접점이라 하고, 온도 측정 대상[본 실시예에서는 슬라브(102)임]과의 접속단을 기준접점이라 한다.
즉, 상기 열전대(110)는 상기 측온접점과 상기 기준접점의 온도 차이로 인해 발생되는 열기전력을 측정한다. 다시 말해서, 상기 열전대(110)는 열에너지로부터 전기에너지를 검출하여 열기전력을 측정한다.
상기 열전대 보호튜브(120)는 상기 열전대(110)가 내부에 삽입되어 상기 열전대(110)를 상기 슬라브(102)의 열로부터 보호하는 역할을 한다.
즉, 상기 열전대 보호튜브(120)는 가운데가 천공된 튜브 형태로 형성되어 그 내부에 상기 열전대(110)가 삽입됨으로써 상기 열전대(110)를 상기 슬라브(102)의 열로부터 보호할 수 있다.
또한, 상기 열전대 보호튜브(120)는 내열성이 우수한 금속 소재로 형성되어 상기 열전대(110)를 상기 슬라브(102)의 열로부터 더욱 잘 보호할 수 있게 된다. 상기 열전대 보호튜브(120)는 내열성이 우수하다면 상기와 같이 금속 소재로 한정되지 않는다. 즉, 상기 열전대 보호튜브(120)의 소재는 내열성이 우수한 합성수지나 내열성이 우수한 유리 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 온도 측정기(130)는 상기 열전대(110)의 타측에 전기적으로 연결된다. 상기 온도 측정기(130)는 상기 슬라브(102)의 열로부터 보호될 수 있도록 상기 온도 측정기 보호박스(140) 내부에 설치될 수 있다.
상기 온도 측정기(130)는 상기 열전대(110)의 열기전력 측정치에 기초하여 상기 슬라브(1020) 하부면의 온도를 측정하는 역할을 한다.
즉, 상기 온도 측정기(130)는 상기 열전대(110)의 측온접점과 기준접점의 온도차로 인해 발생되는 열기전력의 전위차를 검출하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정할 수 있다.
이때, 상기 온도 측정기(130)는 각 온도별 전압값이 기록된 룩업테이블을 참조하여, 상기 검출된 전위차(전압값)에 매칭되는 온도값을 상기 슬라브 하부면의 온도로서 측정할 수 있다.
상기 온도 측정기 보호박스(140)는 상기 지지대(150) 상에 설치된다. 상기 온도 측정기 보호박스(140)는 상기 온도 측정기(130)가 내부에 삽입되어 상기 온도 측정기(130)를 상기 슬라브(102)의 열로부터 보호하는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 온도 측정기 보호박스(140)는 내부가 비어 있는 육면체의 박스 모양으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 온도 측정기 보호박스(140)는 내열성이 우수한 금속 소재로 형성되어 상기 온도 측정기(130)를 상기 슬라브(102)의 열로부터 더욱 잘 보호할 수 있게 된다.
상기 온도 측정기 보호박스(140)는 내열성이 우수하다면 상기와 같이 금속 소재로 한정되지 않는다. 즉, 상기 온도 측정기 보호박스(140)의 소재는 내열성이 우수한 합성수지나 내열성이 우수한 유리 등 다양한 변형이 가능하다.
또한, 상기 온도 측정기 보호박스(140)의 상부에는 상기 열전대 보호튜브(120)가 삽입될 수 있도록 삽입홀이 형성된다. 상기 삽입홀은 상기 열전대 보호튜브(120)가 원통형인 경우 원형으로 형성될 수 있는 등, 상기 열전대 보호튜브(120)의 형상에 대응되게 형성될 수 있다.
상기 지지대(150)는 상기 슬라브(102)를 이송하는 롤러테이블(103)에 설치되어 상기 온도 측정기(130)를 고정되게 지지하는 역할을 한다.
이때, 상기 지지대(150)는 양단이 상기 롤러테이블(103)의 양측 사이드 가이드(104)에 연결되어 설치될 수 있다. 또한, 상기 지지대(150)는 상기 롤러테이블(103)의 롤러(105) 사이에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 지지대와 상기 사이드 가이드(104)는 용접에 의해 연결될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 볼트나 리벳에 의해 연결될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 탄성부재(160)는 상기 열전대(110)를 탄력적으로 지지하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 탄성부재(160)는 상기 온도 측정기 보호박스(140) 내부에 설치되되, 그 일측이 상기 열전대(110) 하부에 형성되고 그 타측이 상기 온도 측정기 보호박스(140)에 고정되도록 설치될 수 있다.
상기 탄성부재(160)는 다양한 종류의 스프링으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 탄성부재(160)는 코일 스프링으로 구현될 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 탄성부재(160)는 상기 스프링 대신에 탄성력이 있는 다른 부재(예: 탄성고무 등)로 구현될 수도 있다.
이러한 탄성부재(160)는 상기 가열로(101)에서 추출된 슬라브(102)가 상기 열전대(110) 위에 놓일 경우, 상기 슬라브(102)의 하중에 의해 상기 열전대(110)가 눌리더라도, 탄성력에 의해 상기 열전대를 탄력적으로 지지할 수 있다.
이로써, 상기 탄성부재(160)는 상기 열전대(110)가 상기 슬라브(102)의 하중에 의해 휘어지거나 부러지는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 추출 슬라브 온도 측정 장치(100)는 상기 가열로(101)의 추출단[롤러테이블(103)]에 열전대를 설치하여 상기 슬라브(102)의 온도를 측정할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 가열로(101)의 외부(상온)에서 온도를 측정하므로 가열로 내부(고온)의 영향을 받지 않아 온도 측정의 정확도를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서는 접촉식으로 열전대가 스케일을 뚫고 온도를 측정하므로 스케일로 인해 측정치의 정확도가 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 가열로 내부의 열기나 슬라브에 형성된 스케일의 영향을 받지 않고 오로지 슬라브의 온도만을 측정하기 때문에 슬라브의 순수 온도를 정확히 파악할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 추출 슬라브 온도 측정 장치
101: 가열로
102: 슬라브
103: 롤러테이블
104: 사이드 가이드
105: 롤러
110: 열전대
120: 열전대 보호튜브
130: 온도 측정기
140: 온도 측정기 보호박스
150: 지지대
160: 탄성부재

Claims (11)

  1. 가열로에서 추출되는 슬라브의 하부면에 일측이 접촉되어 상기 슬라브 하부면의 열기전력을 측정하는 열전대;
    상기 열전대의 타측에 연결되고, 상기 열전대의 열기전력 측정치에 기초하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정하는 온도 측정기; 및
    상기 슬라브를 이송하는 롤러테이블에 설치되어 상기 온도 측정기를 고정되게 지지하는 지지대
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지대는
    양단이 상기 롤러테이블의 양측 사이드 가이드에 연결되어 설치되는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열전대가 내부에 삽입되어 상기 열전대를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 열전대 보호튜브
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열전대 보호튜브는
    내열성이 우수한 금속 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 지지대 상에 설치되고, 상기 온도 측정기가 내부에 삽입되어 상기 온도 측정기를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 온도 측정기 보호박스
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온도 측정기 보호박스는
    내열성이 우수한 금속 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 열전대 하부에 형성되어 상기 열전대를 탄력적으로 지지하는 탄성부재
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탄성부재는
    스프링인 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 온도 측정기는
    상기 열전대의 측온접점과 기준접점의 온도차로 인해 발생되는 상기 열기전력의 전위차를 검출하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  10. 가열로에서 추출되는 슬라브의 하부면에 일측이 접촉되어 상기 슬라브 하부면의 열기전력을 측정하는 열전대;
    상기 열전대의 타측에 연결되고, 상기 열전대의 열기전력 측정치에 기초하여 상기 슬라브 하부면의 온도를 측정하는 온도 측정기;
    상기 슬라브를 이송하는 롤러테이블에 설치되어 상기 온도 측정기를 고정되게 지지하는 지지대;
    상기 지지대 상에 설치되고, 상기 온도 측정기가 내부에 삽입되어 상기 온도 측정기를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 온도 측정기 보호박스; 및
    상기 열전대 하부에 형성되어 상기 열전대를 탄력적으로 지지하는 탄성부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열전대가 내부에 삽입되어 상기 열전대를 상기 슬라브의 열로부터 보호하는 열전대 보호튜브
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치.
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KR1020100084108A KR20120020474A (ko) 2010-08-30 2010-08-30 가열로에서 추출된 슬라브의 온도 측정 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435036B1 (ko) * 2012-09-27 2014-08-27 현대제철 주식회사 소재 이송장치

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