KR20120031761A - 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법 - Google Patents

온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120031761A
KR20120031761A KR1020100093332A KR20100093332A KR20120031761A KR 20120031761 A KR20120031761 A KR 20120031761A KR 1020100093332 A KR1020100093332 A KR 1020100093332A KR 20100093332 A KR20100093332 A KR 20100093332A KR 20120031761 A KR20120031761 A KR 20120031761A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molten steel
temperature
thermocouple
measuring device
temperature measuring
Prior art date
Application number
KR1020100093332A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101244320B1 (ko
Inventor
이경
Original Assignee
주식회사 포스코
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 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020100093332A priority Critical patent/KR101244320B1/ko
Publication of KR20120031761A publication Critical patent/KR20120031761A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101244320B1 publication Critical patent/KR101244320B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/181Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
    • B22D11/182Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by measuring temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08Protective devices, e.g. casings
    • G01K1/12Protective devices, e.g. casings for preventing damage due to heat overloading
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

본 발명은 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법에 관한 것이다. 특히, 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 안정적으로 반복하여 측정할 수 있는 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 장치는 용강의 온도를 측정하는 장치로서, 상기 용강의 온도 변화를 감지하는 열전대와, 상기 열전대를 내측에 삽입시켜 보호하는 열전대 보호관과, 상기 열전대 보호관이 관통되도록 삽입시키고, 상기 열전대 보호관의 하단부를 외부로 돌출시키는 내화 블록과, 상기 내화 블록의 상측으로 이격 설치되는 열확산 방지판 및 상기 열전대 보호관의 하단부가 상기 용강에 침지되도록 상기 내화 블록을 이동시켜 지지하는 지지 프레임을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 방법은 용기에 용강의 원료를 투입하여 용해시키는 단계와, 상기 용기의 일측에 결합되는 온도 측정 장치를 예열시키는 단계와, 상기 온도 측정 장치의 측정부를 상기 용강에 침지시키는 단계와, 상기 용강을 대기 냉각시키는 단계 및 상기 용강의 온도 변화를 감지하여 상기 용강의 응고 온도를 측정하는 단계를 포함한다.

Description

온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법{Apparatus for measuring temperature and method for measuring temperature using it}
본 발명은 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법에 관한 것이다. 특히, 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 안정적으로 반복하여 측정할 수 있는 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 용도별 특성에 적합한 강종을 개발하거나 또는 성분 변화를 통해 기계적 성질을 개선하기 위해 주조 공정 전 용강의 응고 온도 또는 용융 온도가 측정된다. 용강의 응고 온도나 용융 온도를 측정을 통해 알게 되면, 주조 공정에서 주조 온도 또는 과열도를 용이하게 조절할 수 있어서 원하는 특성 및 품질을 갖는 주편을 생산할 수 있다.
종래에는 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 측정하기 위해 보호관에 삽입되어 보호되는 열전대(thermocouple)가 사용되었다. 종래 열전대를 사용하는 방식을 살펴보면, 용강의 응고 온도는 유도로 등의 용기에 액상의 용강을 주입시키고, 보호관을 용강에 침지시킨 상태에서 대기 냉각시켜 용강의 온도 변화를 통해 응고 온도를 측정하였다. 또한, 용강의 용융 온도는 보호관과 함께 응고된 용강을 재가열하면서 용강의 온도 변화를 감지하여 용융 온도를 측정하였다.
그런데, 종래에는 열전대를 보호하는 보호관이 봉 형상으로 형성되어 보호관을 용강에 진입시키는 과정에서 용강의 유동에 의한 영향을 많이 받아 설정된 위치에 설치하는데 어려움이 있었다. 또한, 종래의 용강의 온도(응고 온도 또는 용융 온도)를 측정하는 장치는 유도로에 장착 및 탈착이 자유롭지 못하여 강종 변화에 따른 다양한 측정을 실시하는데 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 열전대를 보호하는 보호관이 고온의 용강이나 스라그(slag)의 접촉에 의해 크랙, 용손 등의 열적 손상을 쉽게 발생시키는 문제점이 있었다. 이로 인해, 열전대의 측정값에 대한 신뢰도가 저하되고, 용강의 온도를 측정하는 공정에서 열전대의 교체가 빈번하게 발생되었다. 따라서, 열전대의 교체에 따른 사용량의 증가로 측정 비용이 과도하게 소요되고, 용강의 온도를 측정하는 작업 시간이 지연되어 작업 효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법을 제공한다.
본 발명은 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 안정적으로 반복하여 측정할 수 있는 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법을 제공한다.
본 발명은 용강이 담기는 용기에 장착 및 탈착이 간편한 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 장치는 용강의 온도를 측정하는 장치로서, 상기 용강의 온도 변화를 감지하는 열전대와, 상기 열전대를 내측에 삽입시켜 보호하는 열전대 보호관과, 상기 열전대 보호관이 관통되도록 삽입시키고, 상기 열전대 보호관의 하단부를 외부로 돌출시키는 내화 블록과, 상기 내화 블록의 상측으로 이격 설치되는 열확산 방지판 및 상기 열전대 보호관의 하단부가 상기 용강에 침지되도록 상기 내화 블록을 이동시켜 지지하는 지지 프레임을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 방법은 용기에 용강의 원료를 투입하여 용해시키는 단계와, 상기 용기의 일측에 결합되는 온도 측정 장치를 예열시키는 단계와, 상기 온도 측정 장치의 측정부를 상기 용강에 침지시키는 단계와, 상기 용강을 대기 냉각시키는 단계 및 상기 용강의 온도 변화를 감지하여 상기 용강의 응고 온도를 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법에 의하면, 용강의 온도 변화를 감지하는 열전대를 열전대 보호관에 삽입시키고, 용강에 침지되는 열전대 보호관에서 하단부를 제외한 다른 부위를 절두 원뿔 형상의 내화 블록으로 감싸 보호함으로써 용강의 유동에 의한 영향을 감소시키고, 열전대의 열적 손상을 방지하여 열전대의 측정값에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 열전대를 구비하고 온도 편차를 산출하여 보정값을 반영함으로써 열전대의 측정값에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 열전대 및 보호관을 지지하는 내화 블록을 이동시키는 동시에 지지하는 지지 프레임을 용강이 담기는 용기 일측에 용이하게 장착 및 탈착시킬 수 있어 다양한 강종에 대한 용강의 온도 측정을 용이하게 실시할 수 있다.
따라서, 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 측정하는 작업에서 고가인 열전대의 교체에 따른 비용 및 교체 시간을 줄여 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 온도 측정 장치의 내부 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 내화 블록의 일측 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 온도 측정 장치의 구동 상태도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 방법을 도시한 순서도.
도 6은 도 5에 도시된 온도 측정 방법의 확장 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 온도 측정 장치의 내부 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 내화 블록의 일측 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 온도 측정 장치의 구동 상태도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 장치(1000)는 용강(1)의 온도를 측정하는 장치로서, 용강(1)의 온도 변화를 감지하는 열전대(thermocouple)와, 열전대를 내측에 삽입시켜 보호하는 열전대 보호관(130)과, 열전대 보호관(130)이 관통되도록 삽입시키고, 열전대 보호관(130)의 하단부를 외부로 돌출시키는 내화 블록(200)과, 내화 블록(200)의 상측으로 이격 설치되는 열확산 방지판(300) 및 열전대 보호관(130)의 하단부가 용강(1)에 침지되도록 내화 블록(200)을 이동시켜 지지하는 지지 프레임(400)을 포함한다.
열전대는 두 종류의 금속을 접합하고, 양 접점에 온도를 달리 해주면 온도차에 비례하여 열기전력이 발생하는 원리를 이용하여 온도를 측정한다. 즉, 한쪽 접촉점을 기준점으로 삼고 측정하고자 하는 부위에 다른 접촉점을 위치하면 기전력의 크기로 온도차를 알 수 있으므로 기준점의 온도와 비교하여 온도를 측정할 수 있다. 열전대는 내구성, 내열성 등이 우수하여 발전소, 제철소 등에서 많이 사용된다. 본 실시예에서 열전대는 이종(異種)의 금속선(110)과, MgO 등의 내화 재질로 형성되는 열전대 보호관(130)의 내측에 삽입되고, 이종의 금속선(110)이 다른 통로에 삽입되도록 연장되는 길이 방향을 따라 한 쌍의 금속 삽입 통로(122)가 형성되는 열전대 삽입관(120)을 포함한다(도2 참조). 또한, 본 실시예에서는 열전대 모듈(100, 100')를 한 쌍 사용하여 용강(1)의 응고 온도 또는 용융 온도를 측정할 때 복수의 측정값을 얻을 수 있도록 하였다. 즉, 용강(1)이 측정 부위에 따른 응고 온도 또는 용융 온도에 차이가 있는 경우 복수의 열전대 모듈(100, 100')에서 측정된 값을 이용하여 온도 편차를 산출하고, 산출된 온도 편차를 통해 응고 온도 또는 용융 온도를 보정하도록 하였다.
이종의 금속선(110) 및 열전대 삽입관(120)이 삽입되는 열전대 보호관(130)의 상단부에는 전원 소켓(140)이 연결되고, 전원 소켓(140)의 상측으로 연장되는 이종의 금속선(110)에는 외부 일측에 구비된 전원(미도시)의 +전극 및 -전극과 각각 연결된다.
열전대 모듈(100, 100')의 하단부가 관통되도록 삽입되어, 고온의 용강(1)에 침지되는 열전대 모듈(100, 100')이 열적 손상을 받아 변형되거나 파손되는 것을 방지하기 위해 열전대 모듈(100, 100')의 하단부에는 내화 블록(200)이 끼워진다. 내화 블록(200)은 내열성, 내구성 등이 우수한 재질로 이루어져 용강(1)에 침지되는 열전대 모듈(100, 100')이 용강(1)의 냉각 또는 가열 과정에서 열팽창되는 것을 방지한다. 이를 위해 내화 블록(200)은 열전대 보호관(130)이 상하로 관통 삽입되고, 상단부(214)의 내경(r1)이 하단부(212)의 내경(r2)보다 크게 확장되는 관통홀(216; 212, 214)이 적어도 한 개 형성되는 내화 블록 몸체(210)와, 관통홀(216)의 상단부(214)에 삽입되어 내화 블록 몸체(210)의 상측으로 열전대 보호관(130)의 삽입 경로를 형성하고, 외주면에 열확산 방지판(300) 및 지지 프레임(400)의 연결 부위를 제공하는 금속 재질의 연결관(220)을 포함한다. 여기서, 내화 블록 몸체(210)는 하측으로 내려갈수록 수평 단면에서 외경이 작아지는 절두 원뿔 형상으로 이루어진다. 내화 블록 몸체(210)는 용강(1)이 담기는 용기(10)의 크기, 용기(10)에 담기는 용강(1)의 양, 용강(1)에 내화 블록(200)이 침지되는 깊이 등에 따라 그 크기가 다양하게 달라질 수 있으며, 테이퍼(taper)진 외주면의 기울기(α)도 다양하게 변경될 수 있다.
내화 블록 몸체(210)를 상하로 관통하여 형성되는 관통홀(216)에서, 하단부(212)의 내경(r2)은 열전대 보호관(130)의 외경과 동일한 크기로 형성되고, 상단부(214)의 내경(r1)은 연결관(220)의 외경과 동일한 크기로 형성된다. 또한, 연결관(220)의 내경은 열전대 보호관(130)의 외경과 동일한 크기로 형성된다. 따라서, 열전대 보호관(130)이 연결관(220) 및 내화 블록 몸체(210)에 삽입되었을 때 흔들림이 발생되지 않고, 용강(1)에서 발생되는 복사열이 빠르게 진행되는 빈 틈이 발생되지 않아 용강(1)의 냉각 또는 가열에 의한 열팽창의 영향을 감소시킬 수 있다.
한편, 연결관(220)의 중앙 부위에는 열확산 방지판(300)이 삽입되어 고온의 용강(1)으로부터 나오는 복사열이 열전대 모듈(100, 100')의 상측 부위로 전달되는 것을 방지해준다. 본 실시예에서는 한 쌍의 열전대 모듈(100, 100')을 사용하여 열확산 방지판(300)의 중앙부위에는 한 쌍의 열전대 모듈 삽입홀이 관통 형성된다.
열확산 방지판(300)의 상측으로 돌출되는 연결관(220)과, 연결관(220)에 삽입되는 열전대 보호관(130) 사이에는 실링(sealing) 수단인 마개(140)가 구비된다.
용강(1)의 상측에서 온도 측정 장치(1000)의 위치를 조절하고, 지지하는 지지 프레임(400)은 용강(1)을 담는 용기(10)의 외주면 일측에 결합되는 수직 소켓(410)과, 수직 소켓(410)에 삽입되어 수직 이동(M2)되는 수직 프레임(420)과, 수직 프레임(420)의 상단부에 결합되는 수평 소켓(430) 및 일단부에 연결관(220)의 외주면을 감싸는 링 연결부(442; 도2 참조)가 형성되고, 수평 소켓(430)에 삽입되어 수평 이동(M1)되는 수평 프레임(440)을 포함한다. 수직 소켓(410)과 수평 소켓(440)에는 회전 밸브가 각각 구비되며, 회전 밸브를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 돌려 수직 프레임(420) 또는 수평 프레임(440)이 이동 가능하게 하거나 또는 위치 고정되게 할 수 있다. 본 실시예에서 용강(1)을 담는 용기(10)는 내주면에 내화재(12)가 구비되고, 상단부가 대기 중에 노출되는 대기 유도로(induction furnace)로서, 전원을 인가하여 용기(10) 내에 담긴 용강(1) 원료 등을 용해시킬 수 있다.
한편, 온도 측정 장치(1000)에는 온도 측정 장치(1000)가 용기(10)에 결합되지 않았을 때, 즉 용강(1)의 온도 측정을 위해 사용되지 않는 경우에 보관을 용이하게 하게 위하여 보관대(500)가 구비될 수 있다. 보관대(500)는 절두 원뿔 형상의 내화 블록(200)을 부분 삽입시켜 지지하는 지지통(510)과, 지지통(510)을 지면 또는 설치면에서 안정적으로 받쳐주는 받침판(520)을 포함한다.
이하, 전술한 온도 측정 장치(1000)를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 온도 측정 방법을 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 온도 측정 장치의 구동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 방법을 도시한 순서도이며, 도 6은 도 5에 도시된 온도 측정 방법의 확장 순서도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 온도 측정 방법은 용기에 용강의 원료를 투입하여 용해시키는 단계(S110; 도4(a) 참조)와, 용기의 일측에 결합되는 온도 측정 장치를 예열시키는 단계(S120; 도4(b) 참조)와, 온도 측정 장치의 측정부, 즉 내화 블록의 하측으로 돌출되는 열전대 보호관의 하단부를 용강에 침지시키는 단계(S130; 도4(c) 참조)와, 용강을 대기에 노출시켜 냉각시키는 단계(S140; 도4(c) 참조) 및 대기 냉각에 의해 하강되는 용강의 온도 변화를 감지하여 용강의 응고 온도를 측정하는 단계(S150; 도4(c) 참조)를 포함한다.
용강의 원료를 투입하여 용해시키는 단계(S110)에서 용강의 원료를 용해시키는 온도는 용강의 원료가 완전하게 용융된 상태가 되는 온도로서, 예상되는 용강의 용융 온도보다 높게 설정된다. 용강의 원료가 용해되는 과정이나 또는 용강의 원료가 완전히 용해된 직후에 온도 측정 장치가 갑작스럽게 고온의 환경에 노출되어 열적 손상을 발생시키지 않도록 예열 단계(S120)가 이루어진다. 이를 위해, 온도 측정 장치는 고온으로 가열된 용강의 상측 공간으로 이동되고, 용강으로부터 나오는 복사열을 받아 예열된다.
위와 같이 온도 측정 장치의 예열이 완료되면 온도 측정 장치의 측정부가 용강에 침지되도록 온도 측정 장치를 이동시킨다(S130). 이때, 온도 측정 장치의 측정부는 용강에 복수개가 침지되어, 복수의 측정부를 통해 용강의 각 부위에서 측정된 온도들 사이의 온도 편차를 산출하고, 산출된 온도 편차를 보정값으로 사용하여 용강의 응고 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
이후, 용기에 전원 공급을 차단하고, 용기의 개방된 상단부가 대기에 노출되도록 하여 용강을 서서히 대기 냉각시킨다(S140). 용융 온도보다 높은 온도로 용해된 용강은 서서히 하강되는 온도 변화를 보이다가, 일정한 시간 동안 소정의 온도대에서 온도 변화를 보이지 않고, 이후 시간이 지남에 따라 온도가 서서히 재하강 된다. 여기서, 일정한 시간 동안 온도 변화를 보이지 않는 소정의 온도대가 용강의 응고 온도를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 용강의 응고가 완료되면 온도 측정 장치, 즉 열전대 보호관 및 내화 블록이 응고된 용강 내에 침지된 상태로 유지된다. 이후, 용강의 용융 온도를 측정하기 위해 용기에 전원을 인가하여 응고된 용강을 재가열하여 용해시키는 단계(S160; 도4(d) 참조)와, 용강의 온도 변화를 감지하여 용강의 용융 온도를 측정하는 단계(S170; 도4(d) 참조)와, 온도 측정 장치를 용강으로부터 꺼내는 단계, 즉 분리시키는 단계(S180; 도4(e) 참조)를 포함한다. 용강의 용융 온도를 측정하는 단계에서, 용강의 응고 온도를 측정할 때와 마찬가지로 온도 측정 장치의 측정부가 복수개 침지되고, 이러한 복수의 측정부를 통해 용강의 온도 편차를 산출하고 용강의 용융 온도를 보정하여 정확한 용융 온도 값을 얻을 수 있다.
고상으로 응고된 용강을 재가열하면, 서서히 용강의 온도가 상승하다가 일정 온도대에서 일정 시간 온도 상승이 이루어지지 않다가, 가열 시간이 진행되면 일정한 온도대를 넘어서 용강의 온도가 다시 상승된다. 여기서, 일정 시간 온도 상승이 이루어지지 않는 온도대가 용강의 용융 온도를 나타낸다.
한편, 용강이 액상이 되어 온도 측정 장치를 용강으로부터 빼낼 수 있는 상태가 되면, 온도 측정 장치를 용강의 상측으로 들어 분리시키는 단계(S180; 도4(e))가 이루어진다. 본 실시예에서는 1회의 응고 과정 및 재가열 과정을 통해 용강의 응고 온도 및 용융 온도를 각각 측정하였지만, 재가열 후 응고 과정을 반복하여 용강의 응고 온도를 재측정할 수 있으며, 재차 응고된 용강을 가열하여 용융 온도를 재측정할 수 있다. 즉, 용강의 응고, 가열을 반복하여 복수회에 걸쳐 용강의 응고 온도나 용융 온도를 측정할 수 있다.
이후, 용강의 응고 온도와 용융 온도의 측정이 완료되면, 용기에 담긴 용강을 출강시키는 단계가 실시된다. 빈 용강에는 성분 변화된 용강의 원료가 투입되어 전술한 과정을 반복함으로써 성분 변화시킨 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 정확하게 측정 및 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법에 의하면, 용강의 온도 변화를 감지하는 열전대를 열전대 보호관에 삽입시키고, 용강에 침지되는 열전대 보호관에서 하단부를 제외한 다른 부위를 절두 원뿔 형상의 내화 블록으로 감싸 보호함으로써 용강의 유동에 의한 영향을 감소시키고, 열전대의 열적 손상을 방지하여 열전대의 측정값에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 열전대를 구비하고 온도 편차를 산출하여 보정값을 반영함으로써 열전대의 측정값에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열전대 및 보호관을 지지하는 내화 블록을 이동시키는 동시에 지지하는 지지 프레임을 용강이 담기는 용기 일측에 용이하게 장착 및 탈착시킬 수 있어 다양한 강종에 대한 용강의 온도 측정을 용이하게 실시할 수 있다. 따라서, 용강의 응고 온도 또는 용융 온도를 측정하는 작업에서 고가인 열전대의 교체에 따른 비용 및 교체 시간을 줄여 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
100, 100': 열전대 모듈 110: 금속선
120: 열전대 삽입관 130: 열전대 보호관
140: 마개 200: 내화 블록
210: 내화 블록 몸체 220: 연결관
300: 열확산 방지판 400: 지지 프레임
500: 보관대 1000: 온도 측정 장치

Claims (11)

  1. 용강의 온도를 측정하는 장치로서,
    상기 용강의 온도 변화를 감지하는 열전대와;
    상기 열전대를 내측에 삽입시켜 보호하는 열전대 보호관과;
    상기 열전대 보호관이 관통되도록 삽입시키고, 상기 열전대 보호관의 하단부를 외부로 돌출시키는 내화 블록과;
    상기 내화 블록의 상측으로 이격 설치되는 열확산 방지판; 및
    상기 열전대 보호관의 하단부가 상기 용강에 침지되도록 상기 내화 블록을 이동시켜 지지하는 지지 프레임;
    을 포함하는 온도 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내화 블록은,
    상기 열전대 보호관이 상하로 관통 삽입되고, 상단부의 내경이 하단부의 내경보다 크게 확장되는 관통홀이 적어도 한 개 형성되는 내화 블록 몸체와;
    상기 관통홀의 상단부에 삽입되어 상기 내화 블록 몸체의 상측으로 상기 열전대 보호관의 삽입 경로를 형성하고, 외주면에 상기 열확산 방지판 및 상기 지지 프레임의 연결 부위를 제공하는 연결관;
    을 포함하는 온도 측정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 내화 블록 몸체는,
    하측으로 갈수록 외경이 작아지는 절두 원뿔 형상으로 형성되는 온도 측정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열전대는,
    이종의 금속선과;
    상기 열전대 보호관의 내측에 삽입되고, 상기 이종의 금속선이 다른 통로에 삽입되도록 연장되는 길이 방향을 따라 한 쌍의 금속선 삽입 통로가 관통 형성되는 열전대 삽입관;
    을 포함하는 온도 측정 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지 프레임은,
    상기 용강을 담는 용기의 외주면 일측에 결합되는 수직 소켓과;
    상기 수직 소켓에 삽입되어 수직 이동되는 수직 프레임과;
    상기 수직 프레임의 상단부에 결합되는 수평 소켓; 및
    일단부에 상기 연결관의 외주면을 감싸는 링 연결부가 형성되고, 상기 수평 소켓에 삽입되어 수평 이동되는 수평 프레임;
    을 포함하는 온도 측정 장치.
  6. 용기에 용강의 원료를 투입하여 용해시키는 단계와;
    상기 용기의 일측에 결합되는 온도 측정 장치를 예열시키는 단계와;
    상기 온도 측정 장치의 측정부를 상기 용강에 침지시키는 단계와;
    상기 용강을 대기 냉각시키는 단계; 및
    상기 용강의 온도 변화를 감지하여 상기 용강의 응고 온도를 측정하는 단계;
    를 포함하는 온도 측정 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 온도 측정 장치를 예열시키는 단계는,
    상기 용강으로부터 나오는 복사열을 받도록 상기 온도 측정 장치를 상기 용강의 상측으로 이동시키는 단계를 포함하는 온도 측정 방법.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 용강의 응고 온도를 측정하는 단계에서,
    상기 측정부를 상기 용강에 복수개 침지시키고, 상기 복수의 측정부를 통해 상기 용강의 온도 편차를 산출하여 보정하는 단계를 포함하는 온도 측정 방법.
  9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 용기에 전원을 인가하여 응고된 상기 용강을 재가열하여 용해시키는 단계와;
    상기 용강의 온도 변화를 감지하여 상기 용강의 용융 온도를 측정하는 단계;
    를 포함하는 온도 측정 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 용강의 용융 온도를 측정하는 단계에서,
    상기 측정부를 상기 용강에 복수개 침지시키고, 상기 복수의 측정부를 통해 상기 용강의 온도 편차를 산출하여 보정하는 단계를 포함하는 온도 측정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 온도 측정 장치를 상기 용강에서 분리시키는 단계와;
    상기 용기에 담긴 상기 용강을 출강시키는 단계;
    를 포함하는 온도 측정 방법.
KR1020100093332A 2010-09-27 2010-09-27 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법 KR101244320B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100093332A KR101244320B1 (ko) 2010-09-27 2010-09-27 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100093332A KR101244320B1 (ko) 2010-09-27 2010-09-27 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120031761A true KR20120031761A (ko) 2012-04-04
KR101244320B1 KR101244320B1 (ko) 2013-03-14

Family

ID=46135129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100093332A KR101244320B1 (ko) 2010-09-27 2010-09-27 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101244320B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101395683B1 (ko) * 2012-11-29 2014-05-15 우진 일렉트로나이트(주) 석영관 측면 고정형 열전대 플러그, 이를 이용한 프로브 센서부 및 프로브
KR101486868B1 (ko) * 2013-07-10 2015-01-28 주식회사 포스코 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법
KR20160050302A (ko) * 2014-10-29 2016-05-11 한국타이어 주식회사 반버리 믹서 내부 측정용 온도계
WO2020007162A1 (en) * 2018-07-04 2020-01-09 Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg Thermocouple structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE508842C2 (sv) * 1996-02-26 1998-11-09 Sintercast Ab Förfarande och anordning för mätning av temperaturen hos en smälta i ett provkärl jämte användning av optisk pyrometri
JPH10160584A (ja) * 1996-11-26 1998-06-19 Tokyo Yogyo Co Ltd 溶融金属用測温計
JP2002318225A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Kawaso Electric Industrial Co Ltd 溶融金属プローブ
KR20040027077A (ko) * 2002-09-27 2004-04-01 주식회사 포스코 턴디시의 용강온도 측정장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101395683B1 (ko) * 2012-11-29 2014-05-15 우진 일렉트로나이트(주) 석영관 측면 고정형 열전대 플러그, 이를 이용한 프로브 센서부 및 프로브
KR101486868B1 (ko) * 2013-07-10 2015-01-28 주식회사 포스코 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법
KR20160050302A (ko) * 2014-10-29 2016-05-11 한국타이어 주식회사 반버리 믹서 내부 측정용 온도계
WO2020007162A1 (en) * 2018-07-04 2020-01-09 Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg Thermocouple structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR101244320B1 (ko) 2013-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101244320B1 (ko) 온도 측정 장치 및 이를 이용한 온도 측정 방법
KR101257472B1 (ko) 슬래그 측정장치 및 그 측정방법
CN202247005U (zh) 多晶硅铸锭炉测温装置
US4919543A (en) Molten metal temperature probe
JP2010032344A (ja) 高温表面張力測定装置
JP4848311B2 (ja) 温度測定装置
JP4391195B2 (ja) 温度測定装置
RU2768559C1 (ru) Устройство и способ для измерения температуры расплавленного металла
CN104483030A (zh) 一种测量工件材料升降温时间的方法
JP5114748B2 (ja) 鋳造用ノズルの予熱方法
JP4256576B2 (ja) 半導体単結晶製造装置
KR101998740B1 (ko) 온도 측정장치 및 온도 측정방법
KR20110118436A (ko) 주조용 용해로의 온도측정장치
CN206470626U (zh) 用于核电站反应堆冷却剂系统温度探头绝缘温度的控温装置
CN203284496U (zh) 硅铸锭炉及其泄漏检测装置
KR101517377B1 (ko) 내구성을 가진 고온용융물 온도 측정 장치
JP2010247157A (ja) 溶湯漏れ検出方法および検出装置
JPH0796157B2 (ja) 鋳物の製造法および製造装置
CN211373207U (zh) 一种保温炉铝液的实时监控装置
JP5073269B2 (ja) Rh装置の鉄皮冷却方法
JP2010172917A (ja) スラグベアの形成を抑制することを目的としたモールドパウダーの評価方法
JP3932612B2 (ja) 溶融金属の連続測温装置
KR100985492B1 (ko) 용강의 연속측온장치
JP4664784B2 (ja) 高炉内溶銑温度の推定方法
CN110411600A (zh) 一种profile热电偶

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160309

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170309

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180309

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200310

Year of fee payment: 8