KR20120067786A - Apparatus for measuring stave's thickness of furnace and method of measuring stave's thickness using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로에 구비되는 스테이브의 잔존 두께를 측정하여 고로의 성능을 향상시키도록 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for measuring the thickness of a blast furnace, and more particularly to a device and method for measuring the thickness of a blast furnace to measure the remaining thickness of the stave provided in the blast furnace to improve the performance of the blast furnace. It is about.
제철산업에서 고로는 주된 원료인 철광석과 연료인 석탄을 소결광과 코크스 형태로 장입하고 환원반응을 통해 산화철을 선철의 용융된 상태, 즉, 용선으로 제조하는 설비이다.In the steel industry, blast furnaces are charged with iron ore, which is the main raw material, and coal, which is a fuel, in the form of sintered ore and coke, and is a facility for producing iron oxide in the molten state, that is, molten iron, through a reduction reaction.
이때 환원반응을 위해 고온의 열풍을 고로 내부로 공급하고 제조된 용선은 고로의 하부에 해당하는 노저에 쌓이게 된다.At this time, a high temperature hot air is supplied into the blast furnace for the reduction reaction, and the molten iron produced is accumulated in the bottom of the blast furnace.
상기 노저에 저장된 용선은 일정량 이상으로 누적되면 열풍을 공급하는 풍구아래의 노저의 상단에 위치한 출선구에서 주기적으로 용선을 배출하여 제강공정으로 공급하게 된다.When the molten iron stored in the furnace accumulates in a predetermined amount or more, the molten iron is periodically discharged from the outlet located at the upper end of the furnace under the tuyere for supplying hot air to be supplied to the steelmaking process.
한편, 환원반응에 의한 용선 제조 과정을 통해 고로의 상부인 노구에서는 장입된 소결광과 코크스의 높이가 점차 낮아지므로 순차적으로 소결광과 코크스를 지속적으로 공급하게 되고 공급된 연료는 자연적으로 하강하게 된다.On the other hand, since the height of the sintered ore and the coke is gradually lowered in the furnace, which is the upper part of the blast furnace through the molten iron manufacturing process by the reduction reaction, the sintered ore and coke are continuously supplied sequentially and the supplied fuel naturally descends.
여기서, 고로는 하강하는 연료, 원료, 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 보호하기 위하여 고로의 외벽인 철피 내부에 냉각기구를 포함하고 있다.Here, the blast furnace includes a cooling mechanism inside the shell, which is an outer wall of the blast furnace, in order to protect the furnace body from the descending fuel, raw materials, high temperature hot air and reaction heat.
종래에는 이러한 냉각기구로 고로의 철피면에 수직으로 삽입해 넣는 냉각반을 사용하였으나 점차 냉각효율이 향상된 스테이브를 적용하는 추세이다.Conventionally, such a cooling mechanism uses a cooling panel inserted vertically into the steel shell surface of the blast furnace, but gradually increasing the cooling efficiency is a trend.
그러나, 스테이브는 고출선비 조업에서 마모가 가속화되어 스테이브 내부의 냉각수 배관이 파손되는 손상이 발생될 수 있으며, 이러한 손상은 냉각수가 고로 내부로 유입되어 고로 내부의 온도를 하강시킨다는 문제가 발생되었다.However, the stave may cause damage that accelerates abrasion in the operation of the high lead-out ratio and damages the cooling water pipe inside the stave, which causes the problem that the coolant flows into the blast furnace and lowers the temperature inside the blast furnace. .
따라서, 스테이브의 파손을 방지하여 냉각수가 고로 내부로 유출되는 것을 방지하도록 스테이브의 잔존 두께를 측정하여 고로의 생산성 및 성능을 향상시키도록 하는 연구가 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to study to improve the productivity and performance of the blast furnace by measuring the remaining thickness of the stave to prevent breakage of the stave to prevent the coolant from leaking into the blast furnace.
본 발명의 목적은 그로브 홈이 있는 스테이브 두께 측정시 오류를 방지하고 정확한 잔존 두께를 측정할 수 있도록 하여 고로 내부로의 냉각수 유출을 방지하도록 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring the thickness of a blast furnace to prevent an error in measuring the thickness of the grooved stave thickness and to measure an accurate remaining thickness to prevent the coolant from leaking into the blast furnace. .
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치는 고로의 스테이브에 구비되는 냉각배관에 삽입되며, 선택 가능한 상기 스테이브의 일지점으로 초음파를 송출하여 반사되는 초음파를 수신하는 센싱부; 및 상기 센싱부와 연결되며, 상기 센싱부로부터 송출되고 상기 스테이브의 다수 지점에서 반사되는 상기 초음파의 신호로부터 상기 스테이브의 단면 구조를 영상화하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 초음파 탐상기;를 포함할 수 있다.An apparatus for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention is inserted into a cooling pipe provided in a stave of a blast furnace, and a sensing unit receiving ultrasonic waves reflected by transmitting ultrasonic waves to a point of the selectable stave. ; And an ultrasonic flaw detector connected to the sensing unit to measure the thickness of the stave by imaging a cross-sectional structure of the stave from the signals of the ultrasonic wave transmitted from the sensing unit and reflected at multiple points of the stave. It may include.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 센싱부는 두께를 측정하고자 하는 상기 스테이브의 일지점을 선택가능하도록 다수의 압전소자를 구비할 수 있다.The sensing unit of the apparatus for measuring the thickness of a blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention may include a plurality of piezoelectric elements to select a point of the stave to measure thickness.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 센싱부의 상기 송수신기는 단부가 상기 냉각배관에 밀착되어 접촉될 수 있도록 상기 냉각배관의 내측면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.The transceiver of the sensing unit of the stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention may be formed in a shape corresponding to the inner surface shape of the cooling pipe so that the end is in close contact with the cooling pipe. .
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 송수신기는 단부가 상기 냉각배관에 밀착되어 접촉될 수 있도록 상기 단부의 적어도 하나의 일지점은 상기 냉각배관의 내측면의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 형성할 수 있다.The transceiver of the apparatus for measuring the thickness of the blast furnace blast furnace according to an embodiment of the present invention has at least one point of the end and the radius of curvature of the inner surface of the cooling pipe so that the end is in close contact with the cooling pipe It is possible to form the same radius of curvature.
본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 상기 초음파 탐상기는 상기 센싱부로부터 송출되는 초음파의 진행 방향을 제어할 수 있도록 페이즈드 어레이 방식의 영상화 장치일 수 있다.
The ultrasonic flaw detector of the apparatus for measuring thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention may be a phased array type imaging apparatus so as to control a traveling direction of ultrasonic waves transmitted from the sensing unit.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법은 센싱부를 고로의 스테이브에 구비되는 냉각배관에 삽입하여 고로의 중심축을 향하여 상기 센싱부를 상기 냉각배관에 접촉시키는 단계; 및 상기 센싱부에 의해 선택가능한 상기 스테이브의 일지점으로 초음파를 송수신하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for measuring a thickness of a blast furnace includes inserting a sensing unit into a cooling pipe provided at a stave of the blast furnace, and contacting the sensing unit with the cooling pipe toward a central axis of the blast furnace; And measuring the thickness of the stave by transmitting and receiving an ultrasonic wave to a point of the stave selectable by the sensing unit.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법의 상기 센싱부를 냉각배관에 접촉시키는 단계 전에, 상기 스테이브의 냉각배관으로 유입되는 냉각수의 유입을 차단하는 단계; 및 냉각배관의 내측면에 접촉되는 상기 센싱부의 끝단부에 접촉매질을 도포하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Blocking the inflow of the coolant flowing into the cooling pipe of the stave before the step of contacting the sensing unit in the cooling pipe of the stave thickness measurement method of the blast furnace according to another embodiment of the present invention; And applying a contact medium to an end portion of the sensing unit which is in contact with the inner surface of the cooling pipe.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법의 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 단계는 상기 센싱부와 연결된 초음파 탐상기에 의해 상기 초음파의 진행방향을 제어하며, 상기 센싱부로부터 송출되고 상기 스테이브의 다수 지점에서 반사되는 상기 초음파의 신호로부터 상기 스테이브의 단면 구조를 영상화하여 상기 스테이브의 필요한 지점에 대한 두께를 선택적으로 측정할 수 있다.Measuring the thickness of the stave of the stave thickness measurement method of the blast furnace according to another embodiment of the present invention is controlled by the ultrasonic flaw detector connected to the sensing unit, the direction of the ultrasonic wave from the sensing unit The cross-sectional structure of the stave can be imaged from the signal of the ultrasonic wave transmitted and reflected at multiple points of the stave to selectively measure the thickness of the required point of the stave.
본 발명에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치 및 방법에 의하면, 그로브 홈이 있는 스테이브의 잔존 두께 측정시 오류를 방지하여 정확한 잔존 두께를 추출할 수 있으며, 정확한 잔존 두께 측정으로 고로의 성능 및 수명을 극대화할 수 있다.According to the apparatus and method for measuring the thickness of the blast furnace according to the present invention, it is possible to extract the correct residual thickness by preventing errors when measuring the remaining thickness of the stave with the groove groove, the performance of the blast furnace by the accurate residual thickness measurement Maximize your life.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치가 사용되는 고로를 도시한 개략 절개 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치가 사용되는 스테이브를 도시한 개략 단면도 및 개략 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치를 도시한 개략 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 작동을 설명하기 위한 설명도.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 A를 상부측에서 바라본 확대도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법을 나타내는 흐름도.1 is a schematic cutaway perspective view illustrating a blast furnace in which a device for measuring the thickness of a blast furnace according to an embodiment of the present invention is used;
2 is a schematic cross-sectional view and a schematic front view showing a stave in which a stave thickness measuring apparatus of a blast furnace is used according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic perspective view showing a stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the stave thickness measurement apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are enlarged views of FIG. 4A seen from the upper side.
6 is a flow chart showing a stave thickness measurement method of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may deteriorate other inventions or the present invention by adding, modifying, or deleting other elements within the scope of the same idea. Other embodiments that fall within the scope of the inventive concept may be readily proposed, but they will also be included within the scope of the inventive concept.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
In addition, the components with the same functions within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치가 사용되는 고로를 도시한 개략 절개 사시도이다.
1 is a schematic cutaway perspective view illustrating a blast furnace in which a device for measuring stave thickness of blast furnace according to an embodiment of the present invention is used.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치가 사용되는 고로(100)는 스테이브(110), 내화물(120) 및 철피(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
여기서, 상기 고로(100)는 주된 원료인 철광석과 연료인 석탄을 소결광과 코크스 형태로 장입하고 환원반응을 통해 산화철을 선철의 용융된 상태, 즉, 용선으로 제조하는 설비로 하강하는 연료, 원료, 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 보호하기 위해 앞서 언급한 스테이브(110), 내화물(120) 및 철피(130)를 구비할 수 있다.Here, the
상기 내화물(120)은 스테이브(110)의 내측 및 외측에 배치될 수 있으며, 상기 고로(100)의 고온에 견딜 수 있는 물질로 고온에서 연화하지 않고 강도를 충분히 유지할 수 있으며 화학적 작용에도 견딜 수 있는 물질일 수 있다.The
여기서, 고로(110) 내의 하강하는 연료, 원료, 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 냉각하고 보호하기 위하여 고로(110)의 외벽인 철피(130) 내부에 설치되는 냉각기구로, 상기 고로(110)의 철피(130)면과 평행하게 설치되는 넓은 패널일 수 있으며, 내부에는 냉각배관(114)을 구비할 수 있다.Here, the cooling mechanism is installed inside the
상기 냉각배관(114)은 냉각수의 흐름 통로로 상기 냉각수에 의해 고열의 열풍 및 반응열로부터 노체를 보호할 수 있으며, 급수관(118, 도 2 참조) 및 배수관(116, 도 2 참조)과 연통되어 형성될 수 있다.
The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치가 사용되는 스테이브를 도시한 개략 단면도 및 개략 정면도.
2 is a schematic cross-sectional view and a schematic front view showing a stave in which a stave thickness measuring apparatus of a blast furnace is used according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스테이브(110)는 고로(100) 내측을 향하는 외측면에 그로브(112)가 가공될 수 있으며, 상기 그로브(112)에 의해 상기 스테이브(110)의 두께는 일정하지 않을 수 있으며 두꺼운 부분과 얇은 부분이 반복적으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the
상기 스테이브(110) 내부에는 상기 고로(100) 내부의 온도를 냉각시키도록 하는 냉각배관(114)이 형성될 수 있다.A
여기서, 상기 냉각배관(114)은 상기 스테이브(110)의 내부에 5개 내외로 형성될 수 있으며, 상기 고로(100)에는 다수의 스테이브(110)가 구비될 수 있다.Here, the
또한, 상기 냉각배관(114)은 냉각수가 유입되고 유출되도록 하는 급수관(118) 및 배수관(116)과 연통될 수 있으며, 상기 급수관(118) 및 상기 배수관(116)은 고로(110)의 철피(130) 외부로 연장되어 있어 외부에서 플렉시블한 호스를 상기 급수관(118) 및 상기 배수관(116)으로 연결하여 냉각수를 공급할 수 있다.In addition, the
여기서, 냉각배관(114)의 내측면(114a) 및 외측면(114b)을 정의하면, 상기 내측면(114a)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 고로(100)의 내부측으로 인접하게 배치되는 내부면을 의미할 수 있으며, 외측면(114b)은 고로(110)의 철피(130)에 가까운 냉각배관(114)의 내부면을 의미할 수 있다.
Here, if the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치를 도시한 개략 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 A를 상부측에서 바라본 확대도이다.
Figure 3 is a schematic perspective view showing a stave thickness measuring apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a description for explaining the operation of the stave thickness measuring apparatus of the blast furnace according to an embodiment of the present invention 5A and 5B are enlarged views of A of FIG. 4 as viewed from the upper side.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치(200)는 센싱부(210) 및 초음파 탐상기(220)를 포함할 수 있다.3 to 5, the stave
센싱부(210)는 고로(100)의 스테이브(110)에 구비되는 냉각배관(114)에 삽입될 수 있으며, 상기 스테이브(110)의 일지점으로 초음파를 송출하여 반사되는 초음파를 수신할 수 있다.The
한편, 센싱부(210)는 송수신기(210a)와 연장부재(210b)를 구비할 수 있으며, 상기 초음파의 송수신은 상기 송수신기(210a)에 의해 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
여기서, 상기 센싱부(210)의 끝단부, 즉 상기 송수신기(210a)의 끝단부(210a')는 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 밀착되어 접촉될 수 있도록 냉각배관(114)의 내부면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.Here, the end of the
즉, 송수신기(210a)의 단부(210a)는 도 5에 도시된 바와 같이 냉각배관(114)의 내측면(114a) 형상에 대응되도록 라운드지게 형성되어 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 밀착되도록 접촉될 수 있다.That is, the
또한, 상기 센싱부(210)의 단부의 적어도 하나의 일지점인 상기 송수신기(210a)의 단부의 적어도 하나의 일지점은 상기 냉각배관(114)의 내측면(114a)의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 구비하여 상기 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 밀착시킬 수도 있다.In addition, at least one point of the end of the
이는 상기 송수신기(210a) 내부에 구비되는 후술할 다수의 압전세라믹(215)의 크기를 최대화하여 초음파의 송수신율을 극대화하기 위함이다.This is to maximize the size of the plurality of
한편, 송수신기(210a)가 초음파를 송수신하기 위해 냉각배관(114)에 접촉되는 경우 송수신기(210a)의 단부(210a')에는 접촉매질(230)이 도포될 수 있다.On the other hand, when the
즉, 접촉매질(230)이 도포되지 않은 경우 송수신기(210a)로 송출된 초음파는 스테이브(110) 내부로 전달되지 못하고 대부분이 냉각배관(114)의 내측면(114a)에서 반사될 가능성이 있다.That is, when the
다시 말해서, 접촉매질(230)은 송수신기(210a)와 스테이브(110)의 냉각배관(114)의 내부면 사이의 공기를 제거하고, 송수신기(210a)와 상기 스테이브(110)의 음향임피던스를 조화시키고, 상기 송수신기(210a)와 스테이브(110) 사이를 채워 표면을 균일하게 하는 역할을 수행할 수 있다.In other words, the
또한, 상기 송수신기(210a) 내부에는 초음파를 스테이브(110)로 송출하고 상기 스테이브(110)로부터 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하기 위한 다수의 압전소자(215)가 배치될 수 있다.In addition, a plurality of
즉, 다수의 상기 압전소자(215)는 상기 스테이브(110)의 잔존 두께를 측정하고자 하는 경우 상기 스테이브(110)의 일지점을 선택 가능하게 할 수 있다.That is, the plurality of
다시 말하면, 상기 송수신기(210a)는 다수의 압전소자(215)로 구성된 어레이 초음파 센서일 수 있으며, 다수의 상기 압전소자(215)로 인해 송출되는 초음파의 방향은 복수개일 수 있다.In other words, the
따라서, 그로브(112)에 의해 스테이브(110)의 두께가 일정하지 않은, 즉 잔존 두께가 두꺼운 부분과 얇은 부분이 형성된 부분에 대하여 각각 분리되어 초음파을 송수신할 수 있으므로 실질적으로 마모가 진행되고 있는 스테이브(110)의 일지점을 선택하여 보다 정확한 잔존 두께 측정이 가능할 수 있다.Therefore, since the thickness of the stave 110 is not fixed by the
여기서, 상기 스테이브(110)의 마모에 대해 설명하면, 그로브(112)로 인하여 두께가 두꺼운 부분이 얇은 부분보다 실질적으로 마모가 진행되고 있는 부분이며, 두께 측정 위치가 두꺼운 부분과 얇은 부분의 경계지역 근처인 경우 상기 두 곳에서 초음파 신호가 반사되고 보통 얇은 쪽의 신호를 두께에 해당되는 신호로 결정할 가능성이 있다.Here, when the wear of the stave 110 is described, the thick portion is due to the
이 경우 실질적으로 마모가 이루어 지는 두꺼운 부분의 잔존 두께를 측정되지 않아 스테이브(110)의 잔존 두께 추출시 오류를 발생시키나, 본 발명에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 장치(200)에 의하면 원하는 스테이브(110)의 일지점을 선택 가능하므로 오류없는 정확한 잔존 두께 측정이 가능한 것이다.In this case, the residual thickness of the thick portion that is substantially worn is not measured, thereby generating an error in extracting the remaining thickness of the stave 110. However, according to the stave
상기와 같은 원하는 스테이브(110)의 일지점 선택은 후술할 초음파 탐상기(220)에 의해 제어될 수 있으며, 상기 초음파 탐상기에 대해서는 이하 설명하기로 한다.The selection of one point of the desired stave 110 as described above may be controlled by the
이와 같이 다수의 상기 압전소자(215)로부터 송출된 초음파가 스테이브(110) 내부로 입사된 후 상기 스테이브(110)의 내부면(110a)의 다수 지점에 의해 반사되어 되돌아오는 초음파에 대하여 상기 압전소자(215)가 수신하는데 걸리는 시간을 통해 냉각배관(114)의 내측면(114a)으로부터 상기 스테이브(110)의 선택된 일지점의 잔존 두께를 측정할 수 있다.As described above, the ultrasonic waves transmitted from the plurality of
다만, 상기 압전소자(215)는 상기 송수신기(210a) 내부에서 이동가능할 수 있으며, 상기 압전소자(215)가 이동하면서 순차적으로 상기 스테이브(110)의 내부면(110a)의 다수 지점에 대하여 초음파를 송출 및 수신할 수도 있음을 밝혀둔다.However, the
여기서, 센싱부(210)를 구성하는 연장부재(210b)는 송수신기(210a)로부터 연장되도록 형성되며, 급수관(118) 및 배수관(116)의 형상에 따라 굴곡 가능하게 형성될 수 있다.Here, the
즉, 송수신기(210a)는 연장부재(210b)의 일단부에 구비되며, 연장부재(210b)에 의해 스테이브(110)의 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 접촉될 수 있다.That is, the
또한, 연장부재(210b)는 냉각배관(114)으로 유출입되는 냉각수의 유출입 경로를 제공하는 급수관(118) 또는 배수관(116)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 또한 연장부재(210b)는 급수관(118) 또는 배수관(116)로부터 냉각배관(114)의 내측면(114a)까지의 길이보다 길게 형성될 수 있다.In addition, the
그리고, 연장부재(210b)는 급수관(118) 또는 배수관(116)로부터 연장되는 냉각배관(114)의 형상에 관계없이 송수신기(210a)가 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 접촉될 수 있도록 굴곡 가능하게 형성될 수 있다.In addition, the
즉, 급수관(118) 또는 배수관(116)로부터 연장되는 냉각배관(114)의 형상이 곡관(곡률을 가진 관)인 경우 송수신기(210a)가 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 접촉되도록 연장부재(210b)는 절곡될 수 있다.That is, when the shape of the
또한, 연장부재(210b)는 급수관(118) 또는 배수관(116)로부터 냉각배관(114)의 내측면(114a)까지의 거리에 따라 신축 가능하도록 구성될 수 있다.In addition, the
따라서, 센싱부(210)의 송수신부(210a)는 냉각배관(114) 내에서 이동 가능할 수 있으며, 상기 송수신부(210a)가 이동하면서 순차적으로 상기 스테이브(110)의 내부면(110a)의 다수 지점에 대하여 초음파를 송출 및 수신할 수 있다.Therefore, the transmitting and receiving
여기서, 초음파 탐상기(220)는 다수의 채널로 구성되어 있으며 동시에 초음파가 송수신되는 각 채널의 지연 시간을 적절하게 제어하여 센싱부(210)의 초음파 진행 방향을 전자적으로 제어할 수 있다.Here, the
즉, 상기 초음파 탐상기(220)는 페이즈드 어레이 방식의 영상화 장치일 수 있으며, 상기 초음파 탐상기(220)는 상기 센싱부(210)를 작동시켜 상기 센싱부(210)로부터 송출되고 상기 스테이브(110)의 다수 지점에서 반사되는 상기 초음파의 신호로부터 두께 측정 대상인 스테이브(110)의 단면 구조를 영상화하여 필요한 두께를 선택적으로 측정 가능하게 할 수 있다.That is, the
한편, 초음파 탐상기(220)는 스테이브(110)의 단면 구조를 영상화하여 상기 스테이브(110)의 잔존 두께에 대한 정보를 디스플레이할 수 있으며, 휴대 가능한 크기로 형성될 수 있다.
Meanwhile, the
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 고로의 스테이브 두께 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
6 is a flow chart showing a stave thickness measurement method of the blast furnace according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 먼저 고로(100)의 스테이브(110) 두께를 측정하기 위하여 상기 스테이브(110)의 냉각배관(114)으로 유입되는 냉각수의 유입을 차단한다(S10).Referring to Figure 6, first to block the inflow of the cooling water flowing into the
이후, 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 접촉되는 센싱부(210)의 단부에 접촉매질을 도포한다(S20). Then, the contact medium is applied to the end of the
즉, 센싱부(210)에 구비되는 송수신기(210a)의 단부(210a')에 상기 송수신기(210a)로부터 송출되는 초음파가 상기 스테이브(110) 내부로 입사될 수 있도록 접촉매질(230)을 도포한다.That is, the
여기서, 접촉매질(230)은 앞서 언급한 바와 같이 송수신기(210a)와 스테이브(110)의 냉각배관(114)의 내부면 사이의 공기를 제거하고, 상기 송수신기(210a)와 상기 스테이브(110)의 음향 임피던스를 조화시키고, 상기 송수신기(110)와 상기 스테이브(110) 사이를 채워 표면을 균일하게 한다.As described above, the
따라서, 송수신기(210a)로부터 송출된 초음파는 안정적으로 상기 스테이브(110)의 내부로 입사될 수 있는 것이다.Therefore, the ultrasonic wave transmitted from the
접촉매질(230)의 도포가 완료되면, 센싱부(210)를 고로(100)의 스테이브(110)에 구비되는 냉각배관(114)에 삽입하고 상기 냉각배관(114)의 내측면(114a)에 접촉시킨다(S30).When the application of the
이후, 센싱부(210)는 스테이브(110)에 초음파를 송수신(S40)하고, 이후 송수신된 상기 초음파를 통해 선택 가능한 상기 스테이브(110)의 일지점에 대한 잔존 두께를 측정한다(S50).Thereafter, the
다시 말하면, 다수의 상기 압전소자(215)로 구성된 센싱부(210)로부터 송출된 초음파가 스테이브(110) 내부로 입사된 후 상기 스테이브(110)의 내부면(110a)에 의해 반사되어 되돌아오는 초음파에 대하여 상기 압전소자(215)가 수신하는데 걸리는 시간을 통해 냉각배관(114)의 내측면(114a)으로부터 상기 스테이브(110)의 선택된 일지점의 잔존 두께를 측정할 수 있는 것이다.In other words, ultrasonic waves transmitted from the
또한, 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 단계(S50)는 상기 센싱부(210)와 연결된 초음파 탐상기(220)에 의해 상기 초음파의 진행방향을 제어하며, 상기 센싱부(210)로부터 송출되고 상기 스테이브(110)의 다수 지점에서 반사되는 상기 초음파의 신호로부터 상기 스테이브(110)의 단면 구조를 영상화하여 상기 스테이브(110)의 필요한 지점에 대한 두께를 선택적으로 측정할 수 있다.In addition, the step (S50) of measuring the thickness of the stave is controlled by the
추가적으로 스테이브(110)의 선택된 일지점의 잔존 두께를 주기적으로 측정하여 이를 데이터 베이스화하여 상기 스테이브(110)의 마모 속도를 측정할 수도 있다.
In addition, the wear thickness of the stave 110 may be measured by periodically measuring the remaining thickness of the selected point of the stave 110 and making a database thereof.
이상의 실시예를 통해, 고로(100)의 냉각을 담당하는 스테이브(110)의 잔존 두께를 측정함에 있어서, 다수의 압전소자(215)로 이루어진 센싱부(210)를 통해 두꺼운 부분과 얇은 부분이 반복적으로 형성되는 스테이브(110) 구조에서 원하는 위치의 두께를 선택적으로 측정할 수 있다.Through the above embodiment, in measuring the remaining thickness of the stave 110 that is responsible for cooling the
또한, 스테이브(110)의 잔존 두께 측정시 오류를 방지하여 정확한 잔존 두께를 추출할 수 있으므로 고로(100)의 성능 및 수명을 극대화할 수 있다.In addition, it is possible to maximize the performance and life of the
100: 고로 110: 스테이브
112: 그로브 114: 냉각배관
118: 급수관 116: 배수관
200: 고로의 스테이브 두께 측정 장치
210: 센싱부 215: 압전 세라믹
220: 초음파 탐상기100: blast furnace 110: stave
112: Grove 114: Cooling piping
118: water supply pipe 116: drain pipe
200: device for measuring the thickness of the blast furnace
210: sensing unit 215: piezoelectric ceramic
220: ultrasonic flaw detector
Claims (8)
상기 센싱부와 연결되며, 상기 센싱부로부터 송출되고 상기 스테이브의 다수 지점에서 반사되는 상기 초음파의 신호로부터 상기 스테이브의 단면 구조를 영상화하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 초음파 탐상기;를 포함하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
A sensing unit inserted into a cooling pipe provided in a blast furnace, transmitting ultrasonic waves to one point of the selectable stave, and receiving the reflected ultrasonic waves; And
An ultrasonic flaw detector connected to the sensing unit and configured to measure a thickness of the stave by imaging a cross-sectional structure of the stave from the ultrasonic signals transmitted from the sensing unit and reflected at a plurality of points of the stave; Device for measuring the thickness of a blast furnace.
상기 센싱부는 두께를 측정하고자 하는 상기 스테이브의 일지점을 선택가능하도록 다수의 압전소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The sensing unit for measuring the thickness of the blast furnace, characterized in that the sensing unit includes a plurality of piezoelectric elements to select a point of the stave to measure the thickness.
상기 센싱부는 단부가 상기 냉각배관에 밀착되어 접촉될 수 있도록 상기 냉각배관의 내측면 형상에 대응되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The sensing unit is a stave thickness measuring apparatus of the blast furnace, characterized in that the end portion is formed in a shape corresponding to the inner surface shape of the cooling pipe so that the end is in close contact with the cooling pipe.
상기 센싱부는 단부가 상기 냉각배관에 밀착되어 접촉될 수 있도록 상기 단부의 적어도 하나의 일지점은 상기 냉각배관의 내측면의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 형성하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
Measuring the thickness of the blast furnace blast furnace, characterized in that at least one point of the end forms a radius of curvature equal to the radius of curvature of the inner surface of the cooling pipe so that the sensing portion is in close contact with the cooling pipe Device.
상기 초음파 탐상기는 상기 센싱부로부터 송출되는 초음파의 진행 방향을 제어할 수 있도록 페이즈드 어레이 방식의 영상화 장치인 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 장치.
The method of claim 1,
The ultrasonic flaw detector is a stave thickness measuring apparatus of a blast furnace, characterized in that the phased array type imaging device to control the direction of the ultrasonic wave transmitted from the sensing unit.
상기 센싱부에 의해 선택가능한 상기 스테이브의 일지점으로 초음파를 송수신하여 상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 단계;를 포함하는 고로의 스테이브 두께 측정 방법.
Inserting a sensing unit into a cooling pipe provided in a stave of the blast furnace to contact the sensing unit with the cooling pipe toward a central axis of the blast furnace; And
And measuring the thickness of the stave by transmitting and receiving an ultrasonic wave to a point of the stave selectable by the sensing unit.
상기 센싱부를 냉각배관에 접촉시키는 단계 전에,
상기 스테이브의 냉각배관으로 유입되는 냉각수의 유입을 차단하는 단계; 및
냉각배관의 내측면에 접촉되는 상기 센싱부의 끝단부에 접촉매질을 도포하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 방법.
The method of claim 6,
Before the step of contacting the sensing unit with the cooling pipe,
Blocking the inflow of the cooling water flowing into the cooling pipe of the stave; And
A method of measuring the thickness of the blast furnace, characterized in that it further comprises the step of applying a contact medium to the end of the sensing portion in contact with the inner surface of the cooling pipe.
상기 스테이브의 두께를 측정하도록 하는 단계는 상기 센싱부와 연결된 초음파 탐상기에 의해 상기 초음파의 진행방향을 제어하며, 상기 센싱부로부터 송출되고 상기 스테이브의 다수 지점에서 반사되는 상기 초음파의 신호로부터 상기 스테이브의 단면 구조를 영상화하여 상기 스테이브의 필요한 지점에 대한 두께를 선택적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 고로의 스테이브 두께 측정 방법.The method of claim 6,
Measuring the thickness of the stave is controlled by the ultrasonic flaw detector connected to the sensing unit to control the direction of the ultrasonic wave, and from the signal of the ultrasonic wave transmitted from the sensing unit and reflected at multiple points of the stave A method for measuring the thickness of a blast furnace, characterized in that for imaging the cross-sectional structure of the stave to selectively measure the thickness to the required point of the stave.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020100129359A KR20120067786A (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Apparatus for measuring stave's thickness of furnace and method of measuring stave's thickness using the same |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
EP3511675A4 (en) * | 2016-09-06 | 2019-09-04 | Posco | Device for measuring stave thickness |
CN112304203A (en) * | 2020-10-19 | 2021-02-02 | 中国一冶集团有限公司 | Cooling wall connecting pipe measuring die and size determining method of cooling wall connecting pipe |
-
2010
- 2010-12-16 KR KR1020100129359A patent/KR20120067786A/en not_active Application Discontinuation
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