KR20120124373A - 고로 관측 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고로 내부의 조업 상태를 관찰할 수 있는 고로 관측 장치는 고로의 일측에 설치되며 내부에 촬영장치가 이동할 수 있는 이동로가 형성되고 일단이 고로의 내부로 노출되는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되며 고로 내부의 상태를 촬영하기 위한 촬영유닛과, 상기 본체에 설치되어 상기 촬영유닛을 상기 이동홀을 따라 전,후진시키는 이송유닛과, 상기 본체에 설치되며 상기 이송유닛에 의해 상기 촬영유닛이 본체의 후방으로 후퇴하였을 때 상기 이동홀을 차단하는 차단유닛을 구비한다.
본 발명에 따른 고로 관측 장치는 고로 작업 중 필요에 따라 촬영유닛의 보수가 가능하므로 촬영유닛의 분리 시 안정성과 용이성을 동시에 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

고로 관측 장치 {Monitoring apparatus for blast furnace}

본 발명은 고로 관측 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고로 내부의 조업 상태를 관찰할 수 있으며, 촬영용 카메라의 렌즈 세척 또는 유지관리 시 카메라를 용이하고 안전하게 고로로부터 분리할 수 있도록 하는 고로 관측 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소의 고로조업에 있어서, 고로 내부의 연소대 관리는 중요한 조업관리 항목 중의 하나이다.

상기 고로 연소대는 큰 공간이 형성되어 있으며, 이곳에서 빠른 유속으로 공급되는 공기가 코크스나 미분탄과 만나서 격렬한 연소반응을 하여 고온의 연소가스(CO, CO2,H2,N2등)가 생성되는 것이므로 항상 세심한 관리가 요구되고 있다.

그러나 종래 고로 연소대 감시는 주로 조업자의 육안관찰에 의해 간헐적으로 이루어지는 관계로, 미처 용해되지 않은 철광석이 낙하하여 풍구가 막힐 경우나 미분탄의 미연소분이 풍구 선단을 막을 경우 등 돌발적인 변동을 검지하지 못하거나 즉시 대처하지 못하여 종종 사고가 발생하는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 국내 특허등록 제10-0376525호에는 고로 연소대 감시장치 및 그 방법이 개시되어 있다.

개시된 종래의 고로 연소대 감시장치는 고로내 연소대를 촬영하여 그 화상데이타를 영상처리기로 제공하는 CCD카메라와; 상기 CCD카메라로부터의 화상데이타를 아날로그 모니터로 출력시킴과 동시에, 디지탈로 변환시켜서 컴퓨터로 제공하는 영상처리기; 상기 영상처리기로부터의 연소대에 대한 화상을 화면출력시키는 아날로그 모니터; 상기 연소대에 미분탄취입렌즈를 통해 결합된 미분탄배관을 통과하는 미분탄에 의한 음파강도를 측정하는 음파측정센서; 상기 음파측정센서로부터의 신호를 디지탈로 변환시킨 다음에 컴퓨터로 제공하고, 상기 컴퓨터로부터의 제어에 따라서 유량제어밸브를 제어하는 분산제어장치; 상기 영상 처리기로부터 제공된 화상데이타에 기초해서 연소대이상유무를 판별하고, 상기 분산제어장치로부터 제공된 음파강도에 기초해서 미분탄배관의 막힘을 판별하여, 상기 판별결과에 대한 화면출력을 제어함과 동시에 각 장치를 제어하는 컴퓨터; 상기 컴퓨터로부터의 판별결과와 윤곽선을 화면출력하는 디지탈 모니터, 상기 컴퓨터의 제어에 따라 디지탈 모니터의 화면을 용지인쇄출력하는 프린터; 상기 컴퓨터의 제어에 따라 연소대이상 또는 배관막힘을 경보하는 경보기를 구비한다.

이러한 종래의 감시장치의 경우 고로 내부 상황을 촬영하기 위해 고로에 노출되도록 설치되는 카메라의 렌즈부에 연소과정에서 발생하는 이물질 등이 부착되거나 카메라의 교체 또는 수리가 요구될 때, 고로 작업이 중지되고 냉각된 후에야 가능하기 때문에 발생하는 상황에 대한 신속한 대응이 어렵고 고로 작업 중 카메라 렌즈 또는 카메라의 손상 발생 시 고로 감시가 이루어지지 못해 감시장치가 무용지물이 되는 문제점이 있었다.

그리고 실용신안 등록 제 116820호에는 고로의 노정점화 자동감시장치가 게시되어 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고로 작업 중 렌즈의 세척 또는 촬영장치의 수리나 교체가 용이하고 안전하게 이루어질 수 있는 고로 관측 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 고로의 내부를 촬영하기 위한 촬영장치를 열 및 분진등으로부터 보호할 수 있는 고로 관측장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고로 관측 장치는 고로의 일측에 설치되며 내부에 촬영장치가 이동할 수 있는 이동로가 형성되고 일단이 고로의 내부로 노출되는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되며 고로 내부의 상태를 촬영하기 위한 촬영유닛과, 상기 본체에 설치되어 상기 촬영유닛을 상기 이동홀을 따라 전,후진시키는 이송유닛과, 상기 본체에 설치되며 상기 이송유닛에 의해 상기 촬영유닛이 본체의 후방으로 후퇴하였을 때 상기 이동홀을 차단하는 차단유닛을 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 촬영유닛은 고체촬상소자를 이용한 카메라를 구비하며, 본체에 설치되어 이동로를 개폐하는 차단유닛은 본체에 설치되어 밸브하우징과, 상기 밸브하우징에 회전가능하게 설치되며 이동로의 직경과 동일한 직경을 가지는 볼부재와, 상기 본체에 설치되어 상기 밸브하우징에 대해 볼부재를 회전시키는 액튜에이터를 구비한다.

그리고 상기 고로의 노벽에 지지되는 본체의 주위에는 본체의 이동로를 따라 이동된 촬영유닛을 열로부터 보호하기 위한 냉각 유닛을 더 구비한다.

본 발명에 따른 고로 관측 장치는 고로 작업 중 필요에 따라 촬영유닛인 카메라를 바로 분리하여 렌즈의 세척 또는 촬영유닛인 카메라의 교환이나 수리가 가능하다. 따라서 촬영유닛장치의 분리 시 안정성과 용이성을 동시에 확보할 수 있는 이점이 있다.

그리고 상기 이송로의 내부에 가스를 공급하여 촬영유닛의 노출 시 고로내부의 이물 또는 분진이 이송로로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 촬영유닛이 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 다른 고로 관측 장치의 바람직한 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이송유닛과 차단유닛을 나타내 보인 사시도,
도 3은 차단유닛과 냉각유닛을 발췌하여 도시한 확대 단면도.

본 발명에 따른 고로 관측장비는 고로 내부의 연소대 관리를 위하여 고로의 내부를 관측할 수 있는 것으로 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 관측장비(10)는 고로(100)의 상부측에 본체(20)가 설치되는데, 이 본체(20)의 길이 방향으로 형성된, 이동로(21)는 고로(100)의 내부와 연통된다. 그리고 상기 본체(20)의 이동로(21)에는 촬영유닛(30)이 슬라이딩 가능하게 설치되고, 이 촬영유닛(30)은 본체의 후단부측에 설치되는 이송유닛(40)에 의해 전후진 된다. 그리고 상기 본체(20)에는 상기 이송유닛(40)에 의해 상기 촬영유닛(30)이 본체(20)의 후방으로 후퇴하였을 때 상기 이동로(21)를 차단하는 차단유닛(50)을 구비한다. 또한 고로(100)에 지지되는 본체(20)의 전단부 측에는 고로의 열기에 의해 촬영유닛(30)과 본체가 손상되는 것을 방지하기 위한 냉각유닛(60)이 더 구비된다.

상기와 같이 구성된 고로 관측장비(10)의 본체(20)는 관상의 부재로 이루어질 수 있으며, 이동로(21)는 원형으로 이루어진다. 상기 본체(20)의 길이는 촬영유닛이 후퇴되어 이동로(21)의 내에 위치될 수 있는 공간(400mm 이상)이 확보될 수 있는 길이를 가져야 한다.

상기 본체(20)의 후단부 측에는 이송유닛(40)이 설치되는데, 이 이송유닛(40)은 공압실린더(41)가 이용될 수 있다. 이 공압실린더(41)의 로드(42)는 상기 이동로(21)를 따라 승강되는데, 이 로드(42)의 단부에는 촬영유닛(30)이 설치된다. 상기 이송유닛(40)의 공압실린더(41)는 공압을 공급하는 공압 공급부에 의해 구동되는데, 이 공압공급부(43)는 공압을 공급하기 위한 콤프레셔 또는 리시버 탱크(43a)와, 상기 콤프레셔 또는 리시버 탱크와 공압실린더를 연결하는 연결관(43b)과, 상기 연결관에 설치되어 공압을 공단속하기 위한 컨트롤 밸브를 포함하는 컨트롤러(43c)를 구비할 수 있다. 그리고 상기 본체(20)의 이동로(21)에는 퍼지가스인 질소가스를 공급하기 위한 퍼지가스 공급부(25)가 더 구비된다. 상기 퍼지가스 공급부(25)는 퍼지가스가 충전되는 퍼지가스 탱크(25a)와, 퍼지가스 탱크(25a)와 본체(20)의 이동로(21)를 연결하는 것으로 밸브가 설치되는 연결관(25b)을 구비한다. 여기에서 상기 공압실린더(41)는 퍼지가스에 구동될 수 있는데, 이 경우 상기 리시버탱크는 퍼지가스 탱크는 하나의 탱크로 이루어질 수 있다.

공압실린더(41)의 단부에 설치되는 촬영유닛(30)은 고체촬상소자를 이용한 CCD 카메라로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지 않고 고로(100)의 내부를 촬영할 수 있는 구조이면 가능하다. 상기 촬영유닛은 고로의 내부를 확대 촬영 및 선명한 촬영을 위한 광학렌즈를 더 구비할 수 있다.

상기 차단유닛(50)은 본체(20)에 설치되어 촬영유닛(30)을 이용한 고로 내부의 촬영 시 이동로를 열고, 촬영유닛의 보수 및 촬영 후 후퇴 시 이동로를 차단하는 것으로, 본체(20)에 설치되는 밸브하우징(51)과, 상기 밸브하우징(51)에 회전가능하게 설치되어 이동로(21)의 직경과 동일한 직경의 통과공(52a)을 가지는 볼부재(52)와, 상기 본체(20)에 설치되어 상기 밸브하우징(51)에 대해 볼 부재(52)를 회전시키는 액튜에이터(53)를 가지는 제 1밸브(54)를 포함한다.

상기 차단유닛(50)은 상기 제 1밸브(54)와 고압실린더의 사이에 상술한 구성과 같은 수동 즉, 액튜에이터에 의해 구동되지 않고 핸들에 의해 수동조작하는 제 2밸브(55)가 설치될 수 있다.

상기 냉각유닛(60)은 상기 고로(100)에 지지되는 본체(20)를 냉각시킴과 아울러 촬영유닛(30)에 의해 고로 내부의 촬영 시 촬영유닛(30)인 카메라를 냉각시킬 수 있는 것으로, 고로(100)에 지지되는 본체(20)의 외주면을 감싸는 워터자켓부(61)와, 상기 워터자켓부(61)에 냉각수를 공급 및 회수하여 순환시키기 위한 냉각수 순환부(62)를 구비한다. 상기 냉각수 순환부(62)는 냉각수 탱크(63)를 구비하며, 냉각수 탱크(63)와 워터 작켓부(61)는 공급관(64) 및 회수관(65)에 의해 연결되고, 상기 공급관(64)에는 냉각수를 순환시키기 위한 순환펌프(66)가 설치될 수 있다. 상기 냉각유닛(60)은 본체를 냉각시키기 위한 송풍팬을 더 구비할 수도 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 고로 관측장치를 이용하여 고로의 내부를 촬영하기 위해서는 차단수단(50)의 제1밸브(54)를 작동시켜 볼부재(52)의 관통공이 본체(20)의 일치되도록 한다. 그리고 상기 공압실린더(41)를 작동시켜 이의 로드(42)에 설치된 촬영유닛(30)을 이동로(21)를 따라 하강시켜 본체(20)의 단부측에 위치되도록 하고, 이 촬영유닛(30)의 카메라를 이용하여 고로(100)의 내부를 촬영한다. 이 과정에서 상기 퍼지가스 공급부에 의해 이동로(21)를 통하여 퍼지 가스를 공급함으로써 상기 촬영부재의 가장자리를 통해 퍼지가스가 배출되도록 한다. 이러한 퍼지 가스의 배출은 고로 작업 상태를 촬영유닛(30)을 이용하여 촬영하는 동안 고로 내부의 이물질이나 열풍이 촬영부재 측으로 접근하는 것을 방지하게 됨으로써 촬영유닛의 주위의 촬영환경이 적정상태로 유지하게 된다.

상술한 바와 같은 과정에서 상기 촬영유닛(30)이 위치되는 본체(20)의 주위에 냉각수가 공급되는 워터자켓부(61)가 설치되어 있으므로 고로(100) 내부의 열기에 의해 본체(20)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상술한 바와 같이 촬영이 완료되면 공압실린더(41)가 작동되어 촬영유닛(30)의 이동로(21)를 따라 상승하게 되고, 차단수단(50)이 작동되어 볼부재(52)가 회전됨으로써 이동로(21)가 차단되다. 이러한 차단수단(50)에 의한 차단은 고로의 내부와 촬영유닛(30)이 상승하여 위치되는 본체의 내부 즉, 상부측의 이동로(21)를 차단하게 된다. 이러한 차단유닛에 의한 이동로의 차단은 촬영유닛의 유지보수를 위한 본체로부터의 분리 및 결합이 용이하게 할 수 있다.

한편 제1, 제2 밸브는 모두 볼밸브가 적용되었는데, 제1 밸브는 액튜에이터에 의해 자동으로 차단볼이 회전하는 구조이고, 제2 밸브는 관리자에 의해 수동으로 차단볼이 회전하도록 레버와 연결되어 있다.

이렇게 본 발명의 고로 관측 장치는 촬영부재가 고로 작업 중에도 세척이나 교체 또는 수리를 위해 고로로부터 인출될 수 있으며, 이 과정에서 열기와 압력이 외부로 유실되지 않아 작업 안정성 및 편의성이 극대화 한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명의 고로 관측장치는 제철소의 고로 뿐만아니라 고열이 발생되는 장치의 내부를 과찰 및 촬영할 수 있는 장치에 널리 적용 가능하다.

Claims (4)

1. 고로의 일측에 설치되며 내부에 촬영장치가 이동할 수 있는 이동로가 형성되고 일단이 고로의 내부로 노출되는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되며 고로 내부의 상태를 촬영하기 위한 촬영유닛과, 상기 본체에 설치되어 상기 촬영유닛을 상기 이동홀을 따라 전,후진시키는 이송유닛과, 상기 본체에 설치되며 상기 이송유닛에 의해 상기 촬영유닛이 본체의 후방으로 후퇴하였을 때 상기 이동홀을 차단하는 차단유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 고로 관측 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 촬영유닛은 고체촬상소자를 이용한 카메라를 구비하며, 본체에 설치되어 이동로를 개폐하는 차단유닛은 본체에 설치되어 밸브하우징과, 상기 밸브하우징에 회전가능하게 설치되며 이동로의 직경과 동일한 직경을 가지는 볼부재와, 상기 본체에 설치되어 상기 밸브하우징에 대해 볼부재를 회전시키는 액튜에이터를 구비한 것을 특징으로 하는 고로 관측장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고로의 노벽에 지지되는 본체의 주위에는 본체의 이동로를 따라 이동된 촬영유닛을 열로부터 보호하기 위한 냉각 유닛을 더 구비한 것을 특징으로 고로 관측장비.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이동로에 고로 내부의 분진과 가스가 유입되는 것을 방지하기 위해 이동로에 퍼지가스를 공급하는 것으로, 퍼지가스탱크와, 퍼지가스 탱크와 본체의 이동로를 연결하는 연결관과, 연결관에 설치된 밸브를 구비한 퍼지가스 공급부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 고로 관측장비.
   

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