KR20220024195A - 플레이트 상태 도구 - Google Patents

Abstract

레이들과 같은 야금 용기(1)의 슬라이드 게이트 밸브(2)에 결합된 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상태 데이터 측정을 위한 플레이트 상태 도구(3)에 있어서, 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)는 수집기 노즐(2n)을 포함하고, 상기 플레이트 상태 도구(3)는: a) 상기 수집기 노즐(2n)을 적어도 부분적으로 폐쇄하기 위한 폐쇄기(5)를 포함하는 본체(4); b) 목표 압력에서 상기 폐쇄기(5)를 통해 상기 수집기 노즐(2n)의 가스를 주입하기 위한 압력 조절기(6)를 포함하는 가스 주입 디바이스; c) 상기 가스 주입 디바이스에 의해 주입된 상기 가스의 흐름을 측정하기 위한 가스 흐름 측정 디바이스(7) 또는 상기 수집기 노즐(2n)의 가스 압력을 측정하기 위한 압력 측정 디바이스; d) 상기 가스 흐름 측정 디바이스(7) 또는 상기 압력 측정 디바이스에 통신 가능하게 연결되고 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치와 관련된 입력 데이터를 수신하도록 구성된 제어기(8)를 포함하고, 상기 폐쇄기(5)는 수집기 노즐 밀봉(52)을 유지하기 위한 밀봉 홀더(51)를 포함하고, 상기 밀봉 홀더(51)는 상기 수집기 노즐(2n)에 대해 상기 수집기 노즐 밀봉(52)을 가압하기 위해 적어도 상기 본체(4)의 전방 축 X1을 따라 상기 본체(4)에 대해 이동 가능하다.

Description

플레이트 상태 도구

본 발명은 레이들(ladle)과 같은 야금 용기(metallurgical vessel)의 슬라이드 게이트 밸브 플레이트의 상태 데이터를 측정하는 도구에 관한 것이다.

슬라이딩 게이트 밸브는 1883년부터 알려져 왔다. 슬라이딩 게이트 밸브는 상류 야금 용기에서 하류 용기로 쏟아지는 용융 금속의 흐름을 제어하는 데 사용된다. 예를 들어, 이는 용광로에서 레이들로, 레이들에서 턴디시(tundish)로 또는 턴디시에서 잉곳 몰드로 흐름을 제어할 때 사용된다. 예를 들어, US-A-0311902 또는 US A 0506328은 관통 보어(through bore)가 제공된 한 쌍의 내화 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들이 서로에 대해 슬라이딩되는 주조 레이들의 하부에 배열된 슬라이딩 게이트 밸브를 개시한다. 주입 오리피스(pouring orifice)들이 일치하거나 부분적으로 겹칠 때, 용융 금속은 슬라이딩 게이트 밸브를 통해 흐를 수 있지만("캐스팅 채널"이 개방됨) 주입 오리피스들 사이에 겹침이 없으면 용융 금속 흐름이 완전히 중지된다("캐스팅 채널"은 폐쇄됨). 주입 오리피스들이 부분적으로 겹치면 용융 금속 스트림을 조절하여 용융 금속 흐름을 제어할 수 있다. 슬라이딩 게이트 밸브는 지난 수십 년 동안 상당히 발전했지만, 하나의 플레이트가 다른 플레이트에 대해 슬라이딩하여 두 플레이트들의 관통 보어들 사이의 중첩 수준을 제어하는 원리가 동일하게 유지되고 있다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 슬라이딩 게이트 밸브에 장착 시 가혹한 조건에서 작동하고 시간이 지남에 따라 마모되므로 이를 자주 교체해야 한다. 따라서 정기적으로 야금 용기는 그 내용물을 비우고, 캐스팅 설비에서 멀리 이동되어 과도한 마모의 징후를 확인해야 한다. 보어 마모 및 스로틀링 경로(throttling) 마모를 포함하는 슬라이딩 플레이트의 상태를 평가하기 위해, 작업자는 간단히 슬라이드 게이트 밸브를 작동시키고(개방 구성에서 폐쇄 구성으로) 플레이트와 주조 채널의 상태를 육안으로 관찰할 수 있다. 또 다른 방법은 주조 채널에 소위 "L-게이지"라고 하는 기계식 게이지를 삽입하는 것이다. 이 게이지는 슬라이딩 표면의 마모 상태를 평가하기 위해 슬라이딩 플레이트들 사이의 인터페이스에서 작업자에 의해 작동된다. 작업자가 조작하는 이 방법은 정확도가 작업자의 경험에 크게 의존하며 본질적으로 오류가 발생하기 쉽다.

JP2008221271은 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들이 서로에 대해 슬라이딩되는 동안 레이들의 주조 채널의 수집기 노즐(CNT)을 통해 가스가 주입되며, 슬라이딩 플레이트는 고정 플레이트에 대해 개방 게이트 구성에서 폐쇄 게이트 구성으로 슬라이딩되는 장치 및 방법을 개시한다. 가스는 측정기 본체를 통해 주입 호스를 이용하여 주입된다. 본체는 내열 패킹이나 모르타르 등의 접착재로 노즐에 밀봉된다. 본체는 또한 노즐에서 돌아오는 공기를 흡입하기 위한 흡입 호스에 연결된다. 주입 호스로 보내진 공기의 압력은 조절기에 의해 조절되고 흡입 호스로 흡입된 공기의 압력은 압력 센서에 의해 모니터링된다. 제어기는 측정기로 측정된 흡입 호스의 압력과 슬라이딩 플레이트의 변위 상태를 동시에 모니터링한다. 제어기의 목표는 흡입 호스에서 측정된 압력이 주입 호스 및 슬라이딩 플레이트의 대응하는 위치에 주입된 가스의 압력과 일치할 때를 감지하는 것이다. 슬라이딩 플레이트의 이 위치는 그의 주입 오리피스들 사이에 더 이상 중첩이 없기 때문에 슬라이딩 플레이트들이 폐쇄 게이트 구성으로 들어간 폐쇄 길이 L에 대응한다. 제어기는 이러한 폐쇄 길이 L로부터 슬라이딩 플레이트의 보어 마모 상태를 추론한다.

이 선행 기술 문서에 설명된 방법으로, 슬라이딩 플레이트의 마모 상태는 폐쇄 길이 L이라는 단일 값으로 요약된다. 이러한 값이 마모로 인한 주입 오리피스의 확대를 결정하는 데 유용하더라도, 이 방법은 슬라이딩 플레이트의 마모 상태를 보다 전체적으로 평가하는 방법을 제공하지 않는다. 예를 들어 슬라이딩 플레이트의 스로틀 경로 부식(erosion)에 대한 신뢰할 수 있는 정보가 실제로 추론될 수 없으며, 이는 슬라이드 게이트 밸브에서 용융 금속 누출의 원인이 될 수 있다. 또한, 이 선행 기술 문서의 방법은 측정 기기의 본체와 수집기 노즐 사이의 밀봉 품질을 평가하는 방법을 제공하지 않는다. 이와 관련하여, 전술한 방법 및 장치의 신뢰성은 제한적이다.

본 발명의 목적은 레이들과 같은 야금 용기의 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트를 평가하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 장치는 신뢰할 수 있는 측정을 제공하고 슬라이딩 플레이트의 마모 상태를 전체적으로 평가할 수 있어야 한다.

본 발명은 첨부된 독립항에 정의되어 있다. 바람직한 실시 예는 종속항에 정의되어 있다. 특히 본 발명은 레이들과 같은 야금 용기의 슬라이드 게이트 밸브에 결합된 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상태 데이터 측정을 위한 플레이트 상태 도구에 관한 것으로, 상기 슬라이드 게이트 밸브는 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'에 평행한 수집기 노즐 메인 축을 따라 상기 슬라이드 게이트 밸브의 외부 벽으로부터 돌출된 수집기 노즐을 포함하고, 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'은 슬라이드 게이트 밸브 제2 축 X2' 및 제3 축 X3'과 함께 기준 직교 프레임을 정의하고, 상기 슬라이드 게이트 밸브는 적어도 두 개의 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들을 서로에 대해 슬라이딩시킴으로써 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 스위칭할 수 있고, 상기 수집기 노즐은 상기 슬라이드 게이트 밸브가 상기 개방 구성에 있을 때 상기 야금 용기의 주조 채널과 유체 연통하고, 상기 플레이트 상태 도구는:

a) 상기 수집기 노즐을 적어도 부분적으로 폐쇄하기 위한 폐쇄기를 포함하는 본체;

b) 목표 압력에서 상기 폐쇄기를 통해 상기 수집기 노즐의 가스를 주입하기 위한 압력 조절기를 포함하는 가스 주입 디바이스;

c) 상기 가스 주입 디바이스에 의해 주입된 상기 가스의 흐름을 측정하기 위한 가스 흐름 측정 디바이스 또는 상기 수집기 노즐의 가스 압력을 측정하기 위한 압력 측정 디바이스;

d) 상기 가스 흐름 측정 디바이스 또는 상기 압력 측정 디바이스에 통신 가능하게 연결되고 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상대 위치와 관련된 입력 데이터를 수신하도록 구성된 제어기를 포함하고;

상기 폐쇄는 수집기 노즐 밀봉을 유지하기 위한 밀봉 홀더를 포함하고, 상기 밀봉 홀더는 적어도 상기 본체의 전방 축 X1을 따라 상기 본체에 대해 이동 가능하고, 상기 전방 축은 본체 제2 축 X2 및 제3 축 X3과 함께 상기 본체의 기준 직교 프레임을 정의하고, 여기서:

i. 상기 플레이트 상태 도구는 상기 본체를 상기 야금 용기의 앵커링 부분 또는 상기 야금 용기 부근의 그라운드에 고정하기 위한 앵커링 시스템을 포함하고, 여기서 상기 본체의 기준 포인트와 상기 슬라이드 게이트 밸브의 상기 외부 벽의 기준 포인트 사이의 거리가, 상기 본체가 상기 슬라이드 게이트 밸브에 대해 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'을 따라 변위될 때, 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1축 X1'에 대한 최대 거리 D_최대를 초과할 수 없고,

ii. 상기 앵커링 시스템은, 상기 본체가 상기 야금 용기 또는 상기 야금 용기 부근의 상기 그라운드에 고정된 경우, 상기 밀봉 홀더가 상기 슬라이드 게이트 밸브의 평면 X2'X3'의 수집기 노즐과 마주하도록 구성되며, 여기서 상기 수집기 노즐 밀봉이 상기 수집기 노즐을 폐쇄하기 위해 상기 수집기 노즐에 대해 상기 본체의 전방 축 X1을 따라 가압될 수 있고; 그리고

iii. 상기 플레이트 상태 도구는 기계적 액추에이터를 포함하고, 상기 상기 기계적 액추에이터는 상기 본체 및 상기 밀봉 홀더에 결합되고, 상기 기계적 액추에이터는 (i) 상기 본체가 상기 야금 용기 또는 상기 야금 용기 부근의 상기 그라운드에 고정되고 (ii) 상기 최대 거리 D_최대에 위치할 때 적어도 상기 본체의 상기 전방 축 X1을 따라 상기 본체에 대해 상기 밀봉 홀더를 이동시켜 따라서 상기 수집기 노즐에 대해 상기 수집기 노즐 밀봉을 가압하도록 구성된다.

유리한 실시 예에서, 상기 앵커링 시스템은 상기 본체의 상기 전방 축 X1을 따라 연장되는 적어도 하나의 앵커링 로드를 포함하고, 상기 앵커링 로드는 원위 단부와 근위 단부를 포함하고, 상기 근위 단부는 상기 본체에 고정되고, 상기 앵커링 로드는 그 원위 단부에서 회전 앵커링 헤드를 포함하고, 상기 앵커링 헤드는 상기 슬라이드 게이트 밸브의 앵커링 통로에 앵커링되기 위해 상기 본체의 상기 전방 축 X1을 중심으로 회전 가능하다.

유리한 실시 예에서, 상기 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브의 상기 외부 벽 밖으로 돌출된 핀을 수용하기 위해 상기 본체의 하우징 상기 전방 벽에 적어도 하나의 관통 구멍을 포함하고, 상기 핀은 외부 표면에 적어도 하나의 그루브를 포함하고, 상기 앵커링 시스템은 상기 하우징 내부에 커플링 요소를 포함하고, 상기 커플링 요소는 상기 평면 X2X3에 오목한 프로파일을 포함하고 상기 본체의 상기 축 X2을 따라 또는 상기 축 X3을 따라 병진 이동 가능하고, 여기서 상기 커플링 요소가 상기 핀이 상기 관통 구멍에 삽입된 후 상기 핀의 상기 적어도 하나의 그루브에 오목한 프로파일이 고정될 수 있는 위치까지 이동될 수 있다.

유리한 실시 예에서, 상기 앵커링 시스템은 상기 본체를 지지하기 위한 레그를 포함하고, 상기 레그는 길이 조절이 가능하고 지지 베이스에 견고하게 결합되고, 상기 앵커링 시스템은 상기 지지 베이스를 상기 야금 용기 부근의 상기 그라운드에 고정하기 위한 고정 수단을 포함한다.

유리한 실시 예에서, 상기 기계적 액추에이터는 변형 가능한 벽을 갖는 폐쇄된 팽창 가능 챔버를 포함하고, 상기 폐쇄된 팽창 가능 챔버는 가변 압력으로 팽창될 수 있고, 상기 폐쇄된 팽창 가능 챔버는 상기 밀봉 홀더와 상기 본체의 백킹 벽 사이에 위치된다.

유리한 실시 예에서, 탄성 요소는 상기 폐쇄된 팽창 가능 챔버의 팽창에 대해 복원력을 가하도록 상기 본체에 위치된다.

유리한 실시 예에서, 플레이트 상태 도구는 상기 가스 주입 디바이스에 의해 주입된 상기 가스의 흐름을 측정하기 위한 가스 흐름 측정 디바이스를 포함하고, 상기 제어기는 상기 목표 압력에 도달하는 데 필요한 상기 가스 흐름(GF)과 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상대 위치(RP)를 시간 변수의 함수로 상기 제어기의 메모리에 저장하도록 구성된다.

유리한 실시 예에서, 상기 제어기는 상기 함수의 도함수를 계산함으로써 제1 지표를 추출하고 상기 함수의 적분을 계산함으로써 제2 지표를 추출하도록 상기 가스 흐름(GF) 함수를 처리하도록 구성된다.

유리한 실시 예에서, 상기 제어기는 상기 압력 조절기에 통신 가능하게 연결된다.

유리한 실시 예에서, 상기 제어기는 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상대적인 슬라이딩 운동을 제어하도록 구성된다.

유리한 실시 예에서, 상기 플레이트 상태 도구는 거리계를 포함하고, 상기 거리계는 본체에 장착되고, 상기 거리계와 상기 야금용기의 고정 부분에 장착된 타겟 사이의 거리를 측정하도록 구성되고, 상기 거리계는 상기 제어기에 통신 가능하게 연결된다.

본 발명은 또한 플레이트 상태 도구 및 슬라이드 게이트 밸브를 포함하는 부품 키트에 관한 것으로, 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브의 고정 부분에 고정되도록 구성된다.

유리한 실시 예에서, 부품 키트의 플레이트 상태 도구의 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브의 외부 벽에 있는 적어도 하나의 앵커링 통로에 고정되도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 앵커링 통로는 진입 부분과 하부 부분을 포함하고, 하부 부분의 X2'X3' 평면의 단면은 진입 부분의 X2'X3' 평면의 단면보다 크고 이를 포함한다.

유리한 실시 예에서, 부품 키트의 플레이트 상태 도구의 앵커링 시스템은 슬라이드 게이트 밸브의 외부 벽에서 돌출된 적어도 하나의 핀에 고정되도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 핀은 상기 적어도 하나의 핀의 외부 표면에 위치한 적어도 하나의 그루브를 포함하고 또는 핀의 원위 단부의 단면과 비교하여 X2'X3' 평면에서 단면이 감소된 부분을 포함하고, 여기서 원위 단부가 상기 핀의 앵커링 헤드와 같은 형태를 갖는다.

본 발명은 또한 (i) 플레이트 상태 도구 및 (ii) 상기 플레이트 상태 도구에 고정 가능한 레그, 상기 레그에 고정 가능한 지지 베이스 및 지지 베이스를 그라운드에 고정하기 위한 고정 수단을 포함하는 앵커링 시스템을 포함하는 부품 키트에 관한 것이다.

본 발명은 또한 플레이트 상태 도구 및 슬라이드 게이트 밸브의 외벽에 고정되는 열 차폐물을 포함하는 부품 키트에 관한 것으로, 상기 열 차폐물은 슬라이드 게이트 밸브의 수집기 노즐을 수용하기 위한 관통 구멍을 포함하고, 플레이트 상태 도구의 앵커링 시스템은 상기 열 차폐물의 앵커링 부분에 앵커링되도록 구성된다.

유리한 실시 예에서, 플레이트 상태 도구의 앵커링 시스템은 열 차폐부의 적어도 하나의 앵커링 통로에 앵커링되도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 앵커링 통로는 진입 부분과 하부 부분을 포함하고, 하부 부분의 X2'X3' 평면의 단면은 진입 부분의 X2'X3' 평면의 단면보다 크고 이를 포함한다.

유리한 실시 예에서, 플레이트 상태 도구의 앵커링 시스템은 열 차폐물의 적어도 하나의 핀에 고정되도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 핀은 상기 적어도 하나의 핀의 외부 표면에 위치한 적어도 하나의 그루브를 포함하고 또는 핀의 원위 단부의 단면과 비교하여 X2'X3' 평면에서 단면이 감소된 부분을 포함하고, 여기서 원위 단부가 상기 핀의 앵커링 헤드와 같은 형태를 갖는다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 작동 방법에 관한 것이며, 슬라이드 게이트 밸브는 초기에 폐쇄 구성으로 설정되고, 슬라이드 게이트 밸브 플레이트가 폐쇄 구성에서 열린 구성으로 이동된다.

플레이트 상태 도구를 작동하는 방법의 유리한 구현에서, 밀봉의 조정을 위한 예비 단계가 구현되고, 상기 예비 단계는:

· 수집기 노즐에 대해 수집기 노즐 밀봉을 가압하는 것과 같은 기계적 액추에이터를 작동시키는 단계;

· 수집기 노즐에서 목표 압력에 도달하도록 가스 주입 디바이스를 작동시키는 단계;

· 수집기 노즐에서 이러한 목표 압력을 유지하기 위해 필요한 잔류 가스 유량을 측정하는 단계;

· 측정된 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값을 초과하는 경우 기계식 액추에이터에 의해 적용되는 힘을 증가시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 이러한 양태 및 추가 양태는 예시를 통해 그리고 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 슬라이드 게이트 밸브를 포함하는 레이들의 하부의 사시도이다;
도 2는 야금 용기의 (a) 2-플레이트 및 (b) 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브를 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구가 결합된 슬라이드 게이트 밸브를 포함하는 레이들의 하부의 사시도이다;
도 4는 슬라이드 게이트 밸브에 결합된 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 주요 구성요소들의 개략도이다;
도 5는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 전방에 있는 슬라이드 게이트 밸브의 사시도를 더 상세히 도시한다;
도 6은 슬라이드 게이트 밸브에 결합된 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 내부의 측 뷰를 도시한다;
도 7은 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 내부의 제1 사시도이다;
도 8은 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 내부의 제2 사시도이다;
도 9는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 내부의 제3 사시도이다;
도 10은 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 외부의 제1 사시도이다;
도 11은 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 외부의 제2 사시도를 도시한다;
도 12a는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구와 슬라이드 게이트 밸브의 수집기 노즐에 의해 형성된 공압 회로(pneumatic circuit)를 도시한다;
도 12b는 도 12a의 플레이트 상태 도구에 의해 형성된 공압 회로의 확대도이다;
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구에 의해 모니터링되는 파라미터의 그래프들을 도시한다;
도 14는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 앵커링 통로(anchoring passage)를 포함하는 슬라이드 게이트 밸브의 전방 부분의 개략적인 단면도 및 개략적인 정면도이다;
도 15는 앵커링 헤드가 슬라이드 게이트 밸브의 앵커링 통로에 삽입되기 위한 각도로 배향된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플레이트 상태 도구의 개략적인 측면도 및 개략적인 정면도이다;
도 16은 앵커링 헤드가 슬라이드 게이트 밸브의 앵커링 통로에 앵커링되기 위한 각도로 배향된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플레이트 상태 도구의 개략적인 측면도 및 개략적인 정면도이다;
도 17은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 슬라이드 게이트 밸브에 앵커링되기 전과 후에 플레이트 상태 도구의 개략적인 단면도이다;
도 18은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 앵커링 로드(anchoring rod)를 포함하는 슬라이드 게이트 밸브의 전방 부분의 개략적인 단면도 및 개략적인 정면도이다;
도 19는 플레이트 상태 도구의 앵커링 통로에 슬라이드 게이트 밸브의 앵커링 로드를 수용하기 위한 위치에 잠금 포크(locking fork)가 있는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플레이트 상태 도구의 개략적인 측면도 및 개략적인 정면도이다;
도 20은 플레이트 상태 도구의 앵커링 통로에서 슬라이드 게이트 밸브의 커플링 로드(coupling rod)의 앵커링 헤드를 잠그기 위한 위치에 잠금 포크가 있는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플레이트 상태 도구의 개략적인 측면도 및 개략적인 정면도이다;
도 21은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 슬라이드 게이트 밸브에 앵커링되기 전과 후에 플레이트 상태 도구의 개략적인 단면도이다;
도 22는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 밀봉 홀더(seal holder)의 구현을 위한 바람직한 실시 예의 개략적인 단면도이다;
도 23은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 야금 용기 부근의 그라운드에 대한 플레이트 상태 도구의 개략적인 단면도이다;
도면은 축척에 맞게 그려지지 않았다.

도 1은 마모된 요소와 수리(refurbishing) 여부를 점검하는 작업장에서 옆으로 누워 있는 레이들(ladle)(1)의 하부를 도시한다. 레이들(1)은 상기 레이들(1)의 수집기 노즐(collector nozzle)(2n)을 통한 흐름을 제어하기 위한 슬라이드 게이트 밸브(slide gate valve)(2)를 포함한다. 위에서 설명된 바와 같이, 이러한 슬라이드 게이트 밸브(2)는 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들을 포함한다. 슬라이딩 게이트 밸브는 2-플레이트 또는 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브일 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 2-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브는 상부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(2u) 및 하부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(2L)를 포함하는 한편, 도 2b에 도시된 바와 같은 3-플레이트 슬라이딩 게이트는 상부 및 하부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L) 사이에 끼워진 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(2m)를 더 포함한다.

슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 두께만큼 제2 표면(2d)으로부터 분리되고 주변 에지에 의해 서로 결합되는 슬라이딩 표면(2s)을 포함한다. 이것은 또한 슬라이딩 표면에 수직으로 연장되는 관통 보어(through bore)(2b)를 포함한다. 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(2m)의 제2 표면(2d)도 슬라이딩 표면이다. 상부, 하부 및 선택적으로 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트들은 각각 대응하는 상부, 하부 및 선택적으로 중간 플레이트 지지 프레임(21t, 21L, 21m)의 수용 크래들(receiving cradle)(2c)에 결합되며, 하나의 플레이트의 적어도 하나의 슬라이딩 표면(2s)은 제2 플레이트의 슬라이딩 표면(2s)과 슬라이딩 접촉한다.

상부 플레이트 지지 프레임(21u)은 야금 용기에 대해 고정되고, 상부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(2u)는 일반적으로 야금 용기의 내부 노즐에 결합된다. 2-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브(도 2a 참조)에서 하부 플레이트 지지 프레임(21L)은 공압 또는 유압 피스톤(27)에 의해 구동되는 병진 이동 가능한 캐리지(carriage)이며, 따라서 하부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면이 상부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면에 대해 접촉하여 그에 대해 슬라이딩할 수 있다. 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브에서, 하부 플레이트 지지 프레임(21L)은 상부 플레이트 지지 프레임 및 야금 용기에 대해 고정된다. 중간 플레이트 지지 프레임(21m)은 각각 상부 및 하부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면들에 대해 중간 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 두 개의 슬라이딩 표면들을 슬라이딩하기에 적합한 이동식 캐리지이다. 당업계에 잘 알려진 바와 같이, 상부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트, 그리고 선택적으로 3-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브의 하부 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면에 대한 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 표면의 슬라이딩 병진운동은 2(또는 3) 플레이트들의 관통 보어들(2b) 사이의 중첩 수준의 제어를 가능하게 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트는 작동되는 기계적 및 열적 제약으로 인해 짧은 시간 간격으로 교체되어야 한다. 특히, 여러 번의 주조 작업 후에, 그들의 슬라이딩 표면(2s)이 부식될 수 있다. 그들의 관통 보어들(2b)은 또한 확대될 수 있고 및/또는 그들의 에지들이 둥글게 될 수 있다. 슬라이드 게이트 밸브 플레이트를 교체해야 하는지 여부를 결정하려면, 그들의 마모 상태를 미리 평가해야 한다. 본 발명은 게이트 밸브 플레이트가 레이들(1)과 같은 야금 용기에 여전히 결합되어 있는 동안 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트의 마모 상태를 평가하기 위한 플레이트 상태 도구(3)를 제안한다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구(3)는 수집기 노즐(2n)을 적어도 부분적으로 폐쇄하기 위한 폐쇄기(obturator)(5)를 포함하는 본체(4)를 갖는다. 폐쇄기의 기능은, 때때로 "배압(backpressure)"이라고 부정확하게 불리는, 수집기 노즐(2n) 밖으로 흐르려고 하는 가스의 변위에 대한 저항에 대항하는 것이다. 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 폐쇄기(5)는 수집기 노즐(2n)에 대해 가압될 밀봉을 유지하기 위한 밀봉 홀더(seal holder)(51)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 폐색기(5)는 수집기 노즐(2n)의 나사산에 나사 결합된 캡(cap)을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 폐쇄기는, 예를 들어 시멘트에 의해, 수집기 노즐(2n)에 화학적으로 밀봉된 캡을 포함할 수 있다. 바람직한 실시 예에서, 폐쇄기는 수집기 노즐(2n)의 완벽한 기밀 폐쇄(airtight closure)가 되도록 구성된다. 그러나 완벽한 기밀 폐쇄는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구를 사용하여 플레이트 상태 테스트를 수행하는 데 필수적인 것은 아니다. 플레이트 상태 도구(3)는 예를 들어 폐쇄기가 더 이상 기밀하게 밀봉될 수 없는 손상된 수집기 노즐(2n)과 함께 실제로 사용될 수 있다.

본 발명의 하나의 본질적인 특징은 목표 압력에서 폐쇄기(5)를 통해 수집기 노즐(2n)에 가스를 주입하기 위한 압력 조절기(pressure regulator)(6)를 포함하는 가스 주입 디바이스이다. 압력 조절기(6)는, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 플레이트 상태 도구(3)의 후면에서 플레이트 상에 위치될 수 있다. 압력 조절기는 입력 압력에서 가스를 수용하고 출력에서 이러한 입력 압력을 원하는 값인 목표 압력으로 감소시키도록 구성된 제어 밸브이다. 본 발명에서, 압력 조절기(6)는 예를 들어 고압 공기 공급원로부터 6bar의 압력으로 압축된 공기를 수용하고 그 출력에서 목표 압력을 1.5bar로 유지하도록 그 입력과 그 출력 사이의 가스 흐름을 조절하도록 구성된 전자 비례 압력 조절기(electronic proportional pressure regulator)일 수 있다. 가스 주입 디바이스는 압력 조절기(6)의 출구(6s)와 유체 연통할 수 있는 공급 덕트(61) 덕분에 폐쇄기(5)의 관통 구멍에 가스를 주입하도록 유리하게 구성된다(도 12b 참조).

본 발명의 다른 본질적인 특징은 수집기 노즐(2n)로 가스 주입 디바이스에 의해 주입된 가스의 흐름을 측정하도록 구성된 가스 흐름 측정 디바이스(7) 또는 유량계(flowmeter)(7)의 존재이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 가스 유량 측정 디바이스(7)는 유리하게는 압력 조절기(6)와 폐쇄기(5) 사이에 끼워져, 압력 조절기(6)의 출력으로부터 나오는 가스가 수집기 노즐(2n)에 들어가기 전에 가스 유량 측정 디바이스(7)를 통해 흐르도록 한다. 가스 흐름 측정 디바이스(7)의 대안으로, 압력 측정 디바이스를 사용하여 수집기 노즐 내부의 압력을 측정할 수 있으며, 선행 기술 문서 JP2008221271에 개시된 것과 유사한 방식으로 슬라이드 게이트 밸브 플레이트의 관통 구멍이 겹치는지 여부를 확인하기 위해 수집기 노즐의 실제 압력 값을 압력 조절기의 목표 압력 설정값과 비교할 수 있다. 그 후 압력 측정 디바이스는 폐쇄기(5)를 통해 수집기 노즐에 유리하게 끼워진다.

본 발명의 세 번째 필수 특징은 가스 흐름 측정 디바이스(7) 또는 압력 측정 디바이스에 통신 가능하게 연결되고 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상대 위치에 관한 입력 데이터를 수신하도록 구성된 제어기(8)이다. 그러한 제어기는 유리하게 (i) 가스 흐름 및 (ii) 연속적인 시간 단계에서 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상대 위치의 상기 제어기 값의 메모리에 저장하도록 구성된, PLC와 같은, 전자 제어기이다. 유리한 실시 예에서, 제어기(8)는 압력 조절기(6)에 통신 가능하게 연결된다. 제어기(8)는 압력 조절기(6)에 의해 조절된 압력, 유량계(7)에 의해 측정된 가스 흐름 및 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대적인 위치를 모니터링하는 중앙 유닛이다. 유리한 실시 예에서, 제어기(8)는 공압 또는 유압 피스톤(27)을 작동시킴으로써 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대적인 슬라이딩 운동을 제어하도록 더 구성된다. 이 구성에서, 제어기(8)는 전체 플레이트 상태 테스트를 구현하는 데 필요한 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대적인 슬라이딩 동작을 스스로 개시할 수 있다. 유리한 실시 예에서, 제어기(8)는 슬라이드 게이트 밸브(2)가 폐쇄 구성에서 개방 구성으로 이동되는 동안 플레이트 상태 테스트를 구현하도록 구성된다. 제어기(8)의 그러한 구성의 이점은 이 텍스트의 추가 섹션에서 논의될 것이다.

가스 흐름 측정 데이터 또는 압력 측정 데이터와 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치 데이터를 처리하여, 제어기(8)는 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 마모 상태와 관련된 지표(indicator)를 평가할 수 있다. 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 상대 변위 동안 유량계(7)에 의해 측정된 가스 흐름은 실제로 슬라이드 게이트 밸브를 통해 흐르는 가스의 양과 강하게 상관된다. 위에서 이미 설명했듯이, 완벽한 상태(마모 없음)의 슬라이드 게이트 밸브 플레이트의 경우, 슬라이딩 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 관통 보어들(2b) 사이에 적어도 부분적으로 중첩이 있는 경우에 유체는 슬라이드 게이트 밸브를 통해 흐를 수 있다. 완벽한 상태의 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 관통 보어들(2b)이 알려진 직경을 가지므로, 가스 흐름의 프로파일은 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들의 알려진 상대 위치에서 급격한 변화를 갖는 형상을 갖는다. 이러한 가스 흐름의 급격한 변화는 실제로 슬라이드 게이트 밸브가 초기에 폐쇄 게이트 구성에 있었는지(급증) 또는 개방된 게이트 구성에 있었는지(급감)에 따라 관통 보어들(2b)이 중첩을 시작하거나 중지하는 위치에서 관찰된다.

슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치 RP가 폐쇄 게이트 구성에서 개방 구성으로 변경될 때 이러한 가스 흐름의 급격한 변화는 시간 변수에 대한 가스 흐름의 그래프 GF를 보여주는 그림 13a에 예시되어 있다. 초기 피크 S1은 수집기 노즐(2n)의 압력을 높이는 데 필요한 가스 흐름에 대응한다. 가스 흐름의 급격한 증가 S2는 관통 보어들(2b)이 중첩되기 시작하는 슬라이드 게이트 밸브의 상대 위치에 대응한다. 그래프 NP는 압력 조절기(6)에 의해 모니터링되는 가스 압력을 나타내며, 이는 초기 가스 흐름 피크 S1 이후 목표 값인 1.5bar에 도달한다.

도 13b는 도 13a와 동일한 그래프를 보여주지만 이번에는 마모된 플레이트들에 대한 것이다. 마모된 플레이트들은 부식된 슬라이딩 표면(2s) 및/또는 확대된 관통 보어(2b)를 특징으로 한다. 부식된 표면(2s)의 경우, 가스 흐름의 급격한 증가(S2)에 앞서 관통 보어들(2b)이 중첩되기 시작하기 전에 그들이 유체 연통될 때 발생하는 누출을 반영하는 약간의 증가 M1가 발생한다. 급격한 증가 S2의 왼쪽으로의 이동은 마모된 플레이트들이 확대된 관통 보어들(2b)을 갖는 경우에도 관찰될 수 있다. 제어기(8)를 갖는 플레이트 상태 도구(3)는 GF 그래프의 이러한 변경을 감지하고 정량화할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어기(8)는 가스 흐름의 그래프 GF 아래의 면적을 계산함으로써, 즉 시간 변수에 대한 기체 흐름의 적분을 계산함으로써 슬라이딩 표면들(2)의 부식으로 인한 누출을 정량화하도록 구성될 수 있다. 부식으로 인한 누출과 관련된 의미 있는 물리적 지표를 생성하기 위해, 이러한 적분은 유리하게는 테스트 동안 이동하는 슬라이드 게이트 밸브 플레이트의 슬라이딩 속도에 대한 관점에서 고려되어, 예를 들어 정규화 되어, 부식 누출 지표를 생성할 수 있다. 한편, 플레이트들의 관통 보어들(2b)의 확대는 급격한 증가 S2의 이동을 평가함으로써 정량화될 수 있다. 일 실시 예에서, 급격한 증가 S2의 위치는 가스 흐름의 그래프 GF의 도함수(derivative)를 계산하고 이 도함수의 로컬 최대값을 찾는 것에 의해 발견될 수 있다. "개방 포인트"이라고 하는 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치는 그래프 RP를 사용하여 이러한 급격한 증가 S2와 연관될 수 있다. 제어기(8) 또는 제어기(8)에 저장된 데이터를 수신하는 컴퓨팅 디바이스는 부식으로 인한 누출이 주어진 임계값을 초과할 때 및/또는 급격한 증가 S2의 이동이 주어진 임계값을 초과할 때 슬라이딩 게이트 밸브 플레이트(2u, 2L, 2m)가 교체되어야 함을 설정하도록 구성될 수 있습니다("노 고(NO GO)" 결정). 바람직하게는, 제어기(8) 또는 제어기(8)에 저장된 데이터를 수신하는 컴퓨팅 디바이스는 부식으로 인한 누출과 급격한 증가 S2의 이동이 모두 각각 주어진 임계값을 초과하지 않는 경우 슬라이딩 밸브 플레이트(2u, 2L, 2m)가 교체되어서는 안 된다는 것을 확립할 것이다("고(GO)" 결정). 각각의 주어진 임계값은 수치 시뮬레이션 및/또는 실험적 측정 덕분에 미리 결정될 수 있다.

슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치의 그래프 RP를 생성하고 전술한 물리적 지표를 추출하기 위해, 제어기(8)는 상기 상대 위치와 관련된 전자 신호를 수신해야 한다. 일 실시 예에서, 그러한 전자 신호는 이동하는 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(2L, 2m)의 변위를 측정하도록 구성된 거리계(rangefinder)에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 그러한 전자 신호는 슬라이드 게이트 밸브(2)의 이동 가능한 캐리지(21L, 21m)를 작동시키는 공압 또는 유압 피스톤(27)의 제어 시스템으로부터 직접 얻어질 수 있다. 그러나 이러한 구현은 제어 시스템이 충분한 정확도로 움직이는 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(2L, 2m)의 위치를 결정할 수 있는 경우에만 유용하다. 도 5 내지 도 11의 실시 예에서, 제어기(8)는 플레이트 상태 도구(3)의 본체(4)에 위치한 거리계(13)에 통신 가능하게 연결된다. 거리계(13)는 야금 용기(1)의 고정된 부분에 위치한 표적까지의 거리를 측정하도록 구성된다. 이러한 구성은 도 1, 3, 5 내지 11에서 슬라이드 게이트 밸브(2)가 도 2a에 설명된 유형이기 때문에 가능하다. 이러한 유형의 슬라이드 게이트 밸브에서, 노즐(2n) 및 유리하게는 열 차폐물(heat shield)로 만들어진 외부 표면(2w)은 이동 가능한 캐리지(21L)에 장착된다. 플레이트 상태 도구(3)가 이 이동 가능한 캐리지(21L)에 결합됨에 따라, 야금 용기(1)의 고정된 부분에 대한 그것의 변위는 고정 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(2u)에 대한 이동 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(2L)의 상대 변위에 대응한다. 도 5 내지 도 11의 실시 예에서, 거리계(13)는 레이저 삼각측량 센서(laser triangulation sensor)이다. 대안적으로, 거리계(13)는 레이저 비행 시간 센서 또는 초음파 센서일 수 있다. 이러한 거리계(13)가 본체(4)의 하우징(41) 내부에 장착될 때, 하우징(41)은 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이 레이저 빔의 통과를 위한 프레임(13a)을 포함한다.

도 5 내지 도 12 및 도 14 내지 도 22에 도시된 플레이트 상태 도구(3)의 실시 예에서, 폐쇄기(5)는 수집기 노즐 밀봉(52)을 유지하기 위한 밀봉 홀더(51)를 포함하고, 이는 유리하게는 링 모양이고 바람직하게는 고온 내성 밀봉이고, 따라서 야금 용기가 여전히 고온에 있을 때, 예를 들어 주조 작업 직후에 플레이트 상태 도구(3)가 사용될 수 있다. 플레이트 상태 도구(3)의 본체(4)는 도 5 내지 도 12 및 도 14 내지 도 21에 도시된 바와 같이 야금 용기(1)에 또는 도 22에 도시된 바와 같이 야금 용기(1) 부근의 그라운드에 앵커링되기 위한 앵커링 시스템(anchoring system)을 포함한다. 이 텍스트 전체에서, 슬라이드 게이트 밸브(2)는 야금 용기(1)의 통합 부분으로 간주된다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 앵커링 시스템은 고정시, 본체(4)의 전방 축 X1이 슬라이드 게이트 밸브(2)의 제1 축 X1'에 평행하고, 수집기 노즐 주축(2a)에 평행하고, 본체(4)의 기준 포인트와 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w) 사이의 거리가 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'에 대한 최대 거리 D_최대를 초과할 수 없게 하도록 구성된다. 슬라이드 게이트 밸브(2)가 도 2a에 설명된 것과 같은 유형의 2-플레이트 슬라이딩 게이트 밸브인 경우, 본체(4)는 유리하게 이동 가능한 캐리지이며 수집기 노즐(2n)에 견고하게 결합되는 하부 플레이트 지지 프레임(21L)에 앵커링 된다. 이 구성에서 본체(4)는 하부 플레이트 지지 프레임(21L)과 대응하는 플레이트(2L)의 슬라이딩 운동 동안 수집기 노즐(2n)의 축 X3'에 대해 하향 또는 상향 운동을 자동으로 따를 것이다. 슬라이드 게이트 밸브가 3-플레이트 슬라이딩 게이트인 경우, 본체(4)는 유리하게도 하부 플레이트 지지 프레임(21)에 고정되며, 이는 이 경우에 슬라이드 게이트 밸브(2)의 고정 부분이다.

도 14 내지 도 17의 실시 예에서, 플레이트 상태 도구(3)의 앵커링 시스템은 본체(4)의 전방 축 X1을 따라 연장되는 앵커링 로드(31)를 포함한다. 앵커링 로드(31)는 본체(4)에 견고하게 결합된 근위 단부(proximal end)와 원위 단부(distal end)를 포함한다. 윈위 단부에는 회전 가능한 앵커링 헤드(311)가 장착된다. 회전 가능한 앵커링 헤드(311)는 본체(4)의 전방 축 X1을 중심으로 회전 가능하다. 이러한 플레이트 상태 도구(3)의 앵커링 시스템은 도 14에 도시된 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w)에 앵커링되도록 구성된다. 이러한 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w)은 앵커링 로드(31)를 수용하기 위한 앵커링 통로(22)를 포함한다. 통로(22)는 진입 부분(221) 및 하부 부분(222)을 포함한다. 하부 부분(222)의 X2'X3' 평면의 단면은 진입 부분(221)의 X2'X3'의 단면보다 크고 이를 포함한다. 진입 부분(221)의 X2'X3' 평면에서 단면은 회전 가능한 앵커링 헤드(311)가 플레이트 상태 도구(3)와 슬라이드 게이트 밸브(2)를 결합하기 위해 도 15에 도시된 바와 같이 축 X1을 중심으로 삽입 각도로 배향될 때 앵커링 로드(31)가 통로(22)에 삽입될 수 있는 형상을 갖는다. 회전 가능한 앵커링 헤드(311)가 축 X1을 중심으로 삽입 각도로 배향될 때, 플레이트 상태 도구(3)는 축들 X2 및 X3가 슬라이드 게이트 밸브(2)의 축들 X2' 및 X3'에 실질적으로 평행하게 유지되는 동안 슬라이드 게이트 밸브(2)에 대해 축 X1'을 따른 병진에 의해 슬라이드 게이트 밸브(2)에 결합될 수 있다. 앵커링 헤드(311)가 하부 부분(222)에 도달하는 깊이까지 앵커링 로드(31)가 통로(22)에 삽입되면, 앵커링 헤드(311)는 도 16에 도시된 바와 같이 앵커링 각도로 회전될 수 있다. 따라서 하부 부분(222)의 X2'X3' 평면의 단면은 앵커링 헤드(311)가 축 X1을 중심으로 삽입 각도에서 앵커링 각도로 회전될 수 있는 형상을 갖는다. 한편, 진입 부분(221)의 X2'X3' 평면에서의 단면은 앵커링 헤드(311)가 하부 부분(222)에 있고 앵커링 각도로 배향될 때, 도 17에 도시된 바와 같이 본체(4)의 기준 포인트와 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(2)의 외부 벽(2w)의 기준 포인트 사이의 거리가 슬라이드 게이트 밸브 제1 축X1'에 대한 최대 거리 D_최대를 초과할 수 없다는 점에서 플레이트 상태 도구(3)가 슬라이드 게이트 밸브(2)에 앵커링되게 하는 이러한 형상을 갖는다.

도 5 내지 도 22에 도시된 실시 예에서, 하우징(41)의 전방 벽은 플레이트 상태 도구(3)가 슬라이드 게이트 밸브(2)에 앵커링된 경우 유리하게는 슬라이드 게이트 밸브(2)의 수집기 노즐(2n)을 수용하기 위한 관통 구멍(43)을 포함한다. 따라서 관통 구멍(43)은 플레이트 상태 도구(3)가 슬라이드 게이트 밸브(2)에 고정될 때 슬라이드 게이트 밸브(2)의 평면 X2'X3'에서 수집기 노즐(2n)과 마주하는 본체(4)의 축들 X2, X3에 대한 위치에서 하우징(41)의 전방 벽에 위치된다.

도 5 내지 도 22에 도시된 실시 예에서, 폐쇄된 팽창 가능 챔버(closed inflatable chamber)(9)와 같은 기계적 액추에이터(mechanical actuator)는 본체(4) 및 밀봉 홀더(51)에 결합된다. 도 17 및 도 21에 도시된 바와 같이, 기계적 액추에이터는 본체(4)가 앵커링되고 외부 벽(2w)으로부터 최대 거리 D_최대에 위치될 때 수집기 노즐 밀봉(52)을 수집기 노즐(2n)에 대해 가압하기 위해 적어도 본체(4)의 횡단 축 X1을 따라 본체(4)에 대해 밀봉 홀더(51)를 이동시키도록 구성된다. 수집기 노즐(2n)에 대해 고온 저항 밀봉(52)을 가압하는 것은 수집기 노즐(2n)을 막는 것을 허용한다. 도 5 내지 도 22에 도시된 실시 예에서, 기계적 액추에이터는 가변 압력으로 팽창될 수 있고 밀봉 홀더(51)와 본체(4)의 백킹 벽(backing wall) 사이에 배치되는 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9)이다. 대안적으로, 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9) 대신에, 기계적 액추에이터는 일반 선형 액추에이터일 수 있다. 수집기 노즐(2n)을 차단하기 위해, 팽창 가능 챔버(9)는 결과적으로 횡단 축X1을 따라 수집기 노즐(2n)을 향해 밀봉 홀더(51)를 이동시키기에 충분한 힘을 가하도록 압력 하에서 가스에 의해 팽창된다. 팽창 가능 챔버(9)는, 축 X1'의 양의 방향으로 그리고 최대 거리 D_최대까지 슬라이드 게이트 밸브(2)에 대해 본체(4)의 잠재적인 후방 운동을 일으키기 전에, 결국 수집기 노즐(2n)에 대해 밀봉 홀더(51)에 의해 유지된 수집기 노즐 밀봉(52)을 가압한다. 이 순간, 밀봉 홀더(51) 상의 팽창 가능한 챔버(9)에 의해 가해지는 힘은 수집기 노즐(2n)에 대한 수집기 노즐 밀봉(52)의 밀봉에 전용이 된다. 밀봉 홀더(51) 및 팽창 가능한 챔버(9)와 같은 기계적 액추에이터에 의한 수집기 노즐(2n)의 폐쇄는 밀봉이 간단하고 신뢰할 수 있는 단계이며 플레이트 상태 도구(3)를 조작하는 작업자 또는 로봇에 의해 쉽게 구현되기 때문에 유리하다. 예를 들어 시멘트를 사용한 화학적 밀봉과 달리 이 밀봉 홀더와 기계적 액추에이터를 사용하면 더욱 깨끗하고 되돌릴 수 있는 단계이다.

도 5 내지 도 12 및 도 18 내지 도 21의 실시 예에서, 앵커링 시스템은 하우징(41)의 전방 벽의 적어도 하나의 관통 구멍(11)을 포함한다. 이러한 적어도 하나의 관통 구멍(11)은 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w) 밖으로 돌출된 핀(21)을 수용할 수 있도록 구성된다. 플레이트 상태 도구(3)는 하우징(41) 내부에 적어도 하나의 잠금 메커니즘(12)을 포함하며, 여기서 잠금 포크(locking fork)(121)와 같은 커플링 요소는 횡단 축 X1에 수직인 축 X2을 따라 기계적으로 작동될 수 있다. 커플링 요소(121)는 유리하게는 축 X1에 수직인 평면 X2X3에서 오목한 프로파일을 갖고, 따라서 축 X2를 따라 액추에이터에 의해 상기 핀(21)을 향해 이동될 때 대응하는 핀(21)의 외부 표면에 위치한 환형 그루브(groove)(211)에 고정될 수 있다. 대안적으로, 환형 그루브(211) 대신에, 대응하는 핀(21)은 선형 상부 그루브 및 선형 하부 그루브를 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 선형 그루브들은 축 X2에 평행하다. 또는 그루브 대신, 핀(21)은 핀(21)의 원위 단부의 단면과 비교하여 X2'X3' 평면에서 단면이 감소된 부분을 포함할 수 있으며, 여기서 원위 단부는 상기 핀(21)의 앵커링 헤드로서 형성된다. 커플링 요소(121)의 오목한 프로파일이 환형 그루브(211), 또는 핀(21)의 선형 그루브, 또는 핀(21)의 감소된 단면을 갖는 부분에 고정되면, 본체(4)의 기준 포인트와 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w) 사이의 거리는 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1축 X1'에 대한 최대 거리 D_최대를 초과할 수 없다는 점에서 플레이트 상태 도구(3)의 본체(4)는 슬라이드 게이트 밸브(2)에 앵커링된다. 도 5 내지 도 12의 실시 예에서, 앵커링 시스템은 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w) 밖으로 돌출된 두 개의 핀들(21)을 수용하기 위한 하우징(41)의 전방 벽에 있는 두 개의 관통 구멍들(11)과 대응하는 잠금 포크들(121)을 포함한다. 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w)은 도 5의 실시 예에 도시된 바와 같이 슬라이드 게이트 밸브의 전방 벽에 고정될 수 있는 열 차폐물로 만들어질 수 있다. 따라서 본 발명은 또한 (i) 슬라이드 게이트 밸브(2)에 대한 열 차폐물-여기서 상기 열 차폐물은 수집기 노즐(2n)을 수용하기 위한 관통 구멍 및 적어도 하나의 핀(21)을 포함하는 외부 표면을 포함 함- 및 (ii) 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구(3)를 포함하는 부품 키트에 관한 것이며, 여기서 플레이트 상태 도구(3)의 앵커링 시스템은 전술한 바와 같이 적어도 하나의 핀(21)에 고정되도록 구성된 적어도 하나의 잠금 메커니즘(12)을 포함한다. 대안적으로, 핀(21) 대신에, 열 차폐물은 통로(22)를 포함할 수 있다. 플레이트 상태 도구는 위에서 논의되고 도 14 내지 도 17의 실시 예에 예시된 바와 같은 앵커링 로드(31)를 포함한다.

도 22에서, 플레이트 상태 도구(3)의 밀봉 홀더(51)의 구현을 위한 바람직한 실시 예가 도시된다. 이 바람직한 실시 예에서, 밀봉 홀더(51)는 본체(4)의 X1X3 평면에서 절두원추형(frustoconical) 단면을 갖는 내부 벽을 갖고, 여기서 수집기 노즐 밀봉(52)은 이 내벽에 장착된다. 내부 벽의 이러한 절두원추형 단면은 수집기 노즐 밀봉(52)을 수집기 노즐(2n)에 대해 가압하기 위해 밀봉 홀더(51)를 이동시킬 때 슬라이드 게이트 밸브(2)의 X2'X3' 평면에서 수집기 노즐(2n)에 대한 밀봉 홀더(51)의 사소한 오정렬을 자동으로 보상할 수 있다는 점에서 유리하다. 또한 수집기 노즐 밀봉(52)을 수집기 노즐(2n)에 대해 가압하기 위해 밀봉 홀더(51)를 이동시킬 때 슬라이드 게이트 밸브(2)의 축 X1'과 플레이트 상태 도구(3)의 축 X1의 사소한 오정렬을 유리하게 보상할 수 있다. 이 절두원추형상은 실제로 밀봉 홀더가 X1' 축을 따라 수집기 노즐(2n)을 향해 이동될 때 수집기 노즐(2n) 상의 수집기 노즐 밀봉(52)와 밀봉 홀더(51)의 자체 센터링(self-centering)을 달성하도록 한다.

도 23에는 본 발명에 따른 플레이트 상태 도구의 다른 실시 예가 도시된다. 이 실시 예에서, 앵커링 시스템은 본체(4)를 지지하기 위한 레그(leg)(321)를 포함한다. 레그는, 볼트(323)와 같은 고정 수단 덕분에, 야금 용기(1) 부근의 그라운드에 고정되는 지지 베이스(322)에 유리하게 견고하게 결합된다. 레그(321)는 유리하게 높이 조절이 가능하여, 플레이트 상태 도구(3)가 옆으로 누워 있는 야금 용기(1)의 슬라이드 게이트 밸브(2)에 결합되도록 높이가 적절한 크기로 미세하게 조정될 수 있다. 본 발명은 또한 (i) 플레이트 상태 도구(3), 및 (ii) 레그(321), 지지 베이스(322) 및 지지 베이스(322)를 그라운드에 고정하기 위한 고정 수단(323)을 포함하는 앵커링 시스템을 포함하는 부품 키트에 관한 것이다.

도 6 내지 도 9에 예시된 같이, 연장되어 작동하는 나선형 스프링(10)과 같은 탄성 요소는 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9)의 팽창에 대해 복원력을 가하기 위해 본체(4)에서 사용될 수 있다. 탄성 요소로부터의 복원력은 예를 들어 플레이트 상태 도구(3)에 의해 구현된 플레이트 상태 테스트가 완료되었기 때문에 팽창 가능 챔버(9)에서 압력이 낮아질 때 밀봉 홀더(51)가 초기의 팽창되지 않은 구성을 회복하는 것을 돕는다. 탄성 요소의 역할은 고온 저항 밀봉이 뜨거운 수집기 노즐(2n)에 달라붙어 남아 있는 것을 방지하는 것이다.

유리한 실시 예에서, 플레이트 상태 도구(3)의 압력 조절기(6)는 또한 고압 가스로 팽창 가능한 챔버(9)를 공급하도록 구성된다. 이를 위해 도 12a 및 b에 예시된 공압 회로가 플레이트 상태 도구 3에서 구현될 수 있다. 이러한 공압 회로는 솔레노이드 밸브들 SV2, SV3, SV4과 같은 복수의 밸브들을 포함한다. 솔레노이드 밸브 SV2는 압력 조절기(6)와 수집기 노즐(2n) 사이의 고압 가스의 흐름을 제어하도록 밀봉 홀더(51)와 압력 조절기(6)의 출구(6s) 사이에 끼워진다. 밸브 SV2는 도 12a 및 b에 도시된 바와 같이 수집기 노즐(2n)이 배기 필터에 연결된 제1 상태(유휴 상태)에 있을 수 있다. 밸브 SV2의 제2 상태에서, 수집기 노즐(2n)은 압력 조절기(6)의 출력(6s)에 연결되고, 그 사이에 유량계(7)가 배치된다.

솔레노이드 밸브들 SV3 및 SV4는 팽창 가능 챔버(9)와 압력 조절기(6)의 출력(6s) 사이에 직렬로 배치된다. 밸브들 SV3 및 SV4이 각각 도 12a 및 b에 도시된 바와 같이 제1 상태에 있을 때, 팽창 가능 챔버(9)는 배기 필터에 연결된다(유휴 상태). 밸브 SV3이 그의 제2 상태로 이동하고 밸브 SV4가 그의 제1 상태로 유지되면, 팽창 가능 챔버(9)는 압력 조절기(6)의 출력(6s)에 연결된다. 이 구성은 밀봉 홀더(51)가 수집기 노즐(2n)을 향해 이동해야 할 때 팽창 가능한 챔버(9)를 팽창시키고 그의 수집기 노즐 밀봉(52) 덕분에 밀봉을 수행하는 데 사용된다. 밀봉을 수행하기에 충분한 압력이 팽창 가능 챔버(9)에 도달되면, 밸브 SV4는 팽창 가능 챔버(9)의 공압 회로를 폐쇄하는 것과 같이 제2 상태로 이동할 수 있다. 보조 압력 게이지(14)는 바람직하게는 팽창 가능 챔버(9) 내의 압력을 측정하도록 구성된다. 압력 게이지(14)는 상기 팽창 가능 챔버가 밸브 SV4에 의해 압력 조절기(6)로부터 분리된 경우에도 팽창 가능 챔버(9)의 압력을 모니터링하는 것을 허용할 것이다. 이러한 압력 게이지(14)는, 팽창 가능 챔버(9)의 잠재적인 누출 또는 다른 결함을 나타내는, 팽창 가능한 챔버(9)가 폐쇄된 후 실질적인 압력 변화가 없는지 확인하는 데 사용될 수 있다. 압력 게이지(14)는 유리하게는 제어기(8)에 통신 가능하게 연결된다. 그 다음, 제어기(8)는 플레이트 상태 테스트 동안 연속적인 시간 단계에서 팽창 가능 챔버(9) 내의 압력 값들을 수신할 수 있다. 팽창 가능 챔버(9)의 압력 값들의 그래프 CP는 제어기(8)에 의해 모니터링되는 다른 파라미터와 함께 도 13a 및 b에 도시된다.

유리한 실시 예에서, 앵커링 시스템의 잠금 메커니즘(12)은 공압으로 작동된다. 압력 조절기 입구(6i) 및 앵커링 시스템 입구(12i)는 도 12b에 도시된 바와 같이 유리하게 동일한 고압 공급원 HP에 장착된다. 이 실시 예에서, 앵커링 시스템은 유리하게는 잠금 메커니즘(12)에 복동 실린더(double acting cylinder)를 공급하기 위한 3가지 상태들을 갖는 솔레노이드 밸브 SV1를 포함한다.

본 발명은 또한 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상태 데이터를 측정하기 위해 플레이트 상태 도구(3)에 의해 구현되는 방법에 관한 것이며, 다음 단계들을 포함한다:

· 폐쇄기(5)로 슬라이드 게이트 밸브(2)의 수집 노즐(2n)을 폐쇄하는 단계;

· 수집기 노즐(2n)에서 목표 압력에 도달하도록 가스 주입 디바이스를 작동시키는 단계;

· 상기 가스 주입 디바이스에 의해 분사되는 가스의 흐름을 시간 간격으로 측정하는 단계;

· 상기 시간 간격 동안 슬라이드 게이트 밸브(2)를 닫힌 상태에서 열린 상태로, 또는 열린 상태에서 닫힌 상태로 이동하는 단계;

· 상기 시간 간격 동안 슬라이드 게이트 밸브 플레이트(2u, 2L, 2m)의 상대 위치를 측정하는 단계;

· 위에서 논의된 부식 누출 지표 또는 개방 포인트 지표와 같은 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상태 지표를 계산하는 단계;

· 상기 상태 지표를 완벽한 상태의 슬라이드 게이트 밸브 플레이트에 대응하는 상기 상태 지표의 이상적인 값과 비교하고, 이에 따라 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)에 대해 "고(GO)" 또는 "노 고(NO GO)" 결정을 내리는 단계.

방법의 바람직한 구현에서, 슬라이드 게이트 밸브(2)는 폐쇄 구성에서 개방 구성으로 이동된다. 이것은 실제로 폐쇄기(5)에 의한 수집기 노즐(2n)의 폐쇄 품질을 평가하기 위한 예비 단계를 구현하는 것을 허용할 것이다.

방법의 바람직한 구현에서, 부식 누출 지표와 개방 포인트 지표 사이의 차이와 각각의 이상적인 값이 미리 결정된 각각의 임계값을 초과하지 않을 때 "고(GO)" 결정이 내려진다.

본 발명은 또한 플레이트 상태 도구(3)를 작동시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법에서, 플레이트 상태 도구(3)는 슬라이드 게이트 밸브(2)가 폐쇄 구성에서 개방 구성으로 이동되는 동안 플레이트 상태 테스트를 실행하도록 작동된다. 도 13a 및 13b의 그래프를 생성하기 위해 사용되는 이 방법은 폐쇄기(5)와 수집기 노즐(2n) 사이의 밀봉 품질을 확인할 수 있기 때문에 유리하다. GF 그래프의 초기 피크 S1 직후에 가스 유량 측정 디바이스(7)에 의해 측정된 잔류 가스 유량은 실제로 폐쇄기(5)와 수집 노즐(2n) 사이의 밀봉 품질에 대한 좋은 지표를 제공한다. 잔류 가스 흐름의 값이 주어진 임계값을 초과할 때, 플레이트 상태 도구(3)는 유리하게는 폐쇄기(5)와 수집기 노즐(2n) 사이의 밀봉의 오작동이 있다는 경고 신호를 보내도록 구성된다.

폐쇄기(5)가 수집기 노즐(2n)에 대해 고온 밀봉에 가변 크기의 힘을 가하도록 작동 가능한 이동 가능 밀봉 홀더(51)를 포함하는 경우, 밀봉의 조정을 위한 다음의 예비 단계는 본 발명에 따른 방법에서 유리하게 구현되며, 상기 예비 단계는:

· 수집기 노즐(2n)에 대해 수집기 노즐 밀봉을 가압하는 것과 같은 기계적 액추에이터를 작동시키는 단계;

· 수집기 노즐(2n)에서 목표 압력에 도달하도록 가스 주입 디바이스를 작동시키는 단계;

· 수집기 노즐(2n)에서 이러한 목표 압력을 유지하기 위해 필요한 잔류 가스 흐름을 측정하는 단계;

· 측정된 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값을 초과하는 경우 기계식 액추에이터에 의해 적용되는 힘을 증가시키는 단계.

이러한 예비 단계는 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값 아래로 떨어지고 폐쇄기(5)와 수집기 노즐(2n) 사이의 밀봉이 충분한 것으로 간주될 때까지 여러 번 수행될 수 있다.

위에서 설명된 몇 가지 예비 단계 후에도 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값 아래로 떨어지지 않으면, 플레이트 상태 도구(3)는 유리하게는 수집기 노즐(2n) 또는 고온 밀봉부에 결함이 있을 수 있다는 경고 신호를 보내도록 구성된다.

수집기 노즐 밀봉(52)의 상태를 확인하기 위한 밀봉 확인 단계가 구현될 수 있으며, 상기 밀봉 확인 단계는:

· 폐쇄된 공동에 장착된, 수집기 노즐(2n)의 완벽한 상태에서 레플리카에 대해 수집기 노즐 밀봉(52)을 누르는 것과 같은 기계적 액추에이터를 작동시키는 단계;

· 수집기 노즐(2n)의 레플리카에서 목표 압력에 도달하도록 가스 주입 디바이스를 작동시키는 단계;

· 수집기 노즐(2n)의 레플리카에서 이러한 목표 압력을 유지하는 데 필요한 잔류 가스 흐름을 측정하는 단계;

· 측정된 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값을 초과하는 경우 기계식 액추에이터에 의해 적용되는 힘을 증가시키는 단계.

이러한 밀봉 검사 단계는 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값 아래로 떨어지고 수집기 노즐 밀봉이 양호한 상태로 간주될 때까지 여러 번 실행될 수 있다. 플레이트 상태 도구(3)는 유리하게는 슬라이드 게이트 밸브(2)의 수집기 노즐(2n)에 결함이 있다는 경고 신호를 보내도록 구성된다.

잔류 가스 흐름이 위에서 설명한 여러 밀봉 검사 단계 후에도 주어진 임계값 아래로 떨어지지 않으면, 플레이트 상태 도구(3)는 유리하게는 고온 밀봉에 결함이 있다는 경고 신호를 보내도록 구성된다.

Claims (20)

1. 레이들(ladle)과 같은 야금 용기(metallurgic vessel)(1)의 슬라이드 게이트 밸브(2)에 결합된 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상태 데이터 측정을 위한 플레이트 상태 도구(3)에 있어서, 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)는 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'에 평행한 수집기 노즐 메인 축(2a)을 따라 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w)으로부터 돌출된 수집기 노즐(2n)을 포함하고, 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'은 슬라이드 게이트 밸브 제2 축 X2' 및 제3 축 X3'과 함께 기준 직교 프레임(orthonormal frame of reference)을 정의하고, 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)는 적어도 두 개의 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들을 서로에 대해 슬라이딩시킴으로써 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 스위칭할 수 있고, 상기 수집기 노즐(2n)은 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)가 상기 개방 구성에 있을 때 상기 야금 용기(1)의 주조 채널(casting channel)과 유체 연통하고, 상기 플레이트 상태 도구(3)는:
   a) 상기 수집기 노즐(2n)을 적어도 부분적으로 폐쇄하기 위한 폐쇄기(obturator)(5)를 포함하는 본체(4);
   b) 목표 압력에서 상기 폐쇄기(5)를 통해 상기 수집기 노즐(2n)의 가스를 주입하기 위한 압력 조절기(pressure regulator)(6)를 포함하는 가스 주입 디바이스;
   c) 상기 가스 주입 디바이스에 의해 주입된 상기 가스의 흐름을 측정하기 위한 가스 흐름 측정 디바이스(7) 또는 상기 수집기 노즐(2n)의 가스 압력을 측정하기 위한 압력 측정 디바이스;
   d) 상기 가스 흐름 측정 디바이스(7) 또는 상기 압력 측정 디바이스에 통신 가능하게 연결되고 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치와 관련된 입력 데이터를 수신하도록 구성된 제어기(8)를 포함하고,
   상기 폐쇄기(5)는 수집기 노즐 밀봉(collector nozzle seal)(52)을 유지하기 위한 밀봉 홀더(seal holder)(51)를 포함하고, 상기 밀봉 홀더(51)는 적어도 상기 본체(4)의 전방 축 X1을 따라 상기 본체(4)에 대해 이동 가능하고, 상기 전방 축은 본체 제2 축 X2 및 제3 축 X3과 함께 상기 본체(4)의 기준 직교 프레임을 정의하고, 여기서:
   i. 상기 플레이트 상태 도구(3)는 상기 본체(4)를 상기 야금 용기(1)의 앵커링(anchoring) 부분 또는 상기 야금 용기(1) 부근의 그라운드(ground)에 고정하기 위한 앵커링 시스템을 포함하고, 여기서 상기 본체(4)의 기준 포인트와 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 상기 외부 벽(2w)의 기준 포인트 사이의 거리가, 상기 본체(4)가 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)에 대해 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1 축 X1'을 따라 변위될 때, 상기 슬라이드 게이트 밸브 제1축 X1'에 대한 최대 거리 D_최대를 초과할 수 없으며,
   ii. 상기 앵커링 시스템은, 상기 본체(4)가 상기 야금 용기 또는 상기 야금 용기(1) 부근의 상기 그라운드에 고정된 경우, 상기 밀봉 홀더(51)가 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 평면 X2'X3'의 수집기 노즐(2n)과 마주하도록 구성되며, 여기서 상기 수집기 노즐 밀봉이 상기 수집기 노즐(2n)을 폐쇄하기 위해 상기 수집기 노즐(2n)에 대해 상기 본체(4)의 전방 축 X1을 따라 가압될 수 있고; 그리고
   iii. 상기 플레이트 상태 도구(3)는 기계적 액추에이터(9)를 포함하고, 상기 상기 기계적 액추에이터(9)는 상기 본체(4) 및 상기 밀봉 홀더(51)에 결합되고, 상기 기계적 액추에이터는 (i) 상기 본체(4)가 상기 야금 용기(1) 또는 상기 야금 용기(1) 부근의 상기 그라운드에 고정되고 (ii) 상기 최대 거리 D_최대에 위치할 때 적어도 상기 본체(4)의 상기 전방 축 X1을 따라 상기 본체(4)에 대해 상기 밀봉 홀더(51)를 이동시켜 따라서 상기 수집기 노즐(2n)에 대해 상기 수집기 노즐 밀봉(52)을 가압하도록 구성되는, 플레이트 상태 도구(3).
2. 제1항에 있어서, 상기 앵커링 시스템은 상기 본체(4)의 상기 전방 축 X1을 따라 연장되는 적어도 하나의 앵커링 로드(anchoring rod)(31)를 포함하고, 상기 앵커링 로드(31)는 원위 단부와 근위 단부를 포함하고, 상기 근위 단부는 상기 본체(4)에 고정되고, 상기 앵커링 로드(31)는 그 원위 단부에서 회전 앵커링 헤드(311)를 포함하고, 상기 앵커링 헤드(311)는 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 앵커링 통로(22)에 앵커링되기 위해 상기 본체(4)의 상기 전방 축 X1을 중심으로 회전 가능한, 플레이트 상태 도구(3).
3. 제1항에 있어서, 상기 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 상기 외부 벽(2w) 밖으로 돌출된 핀(21)을 수용하기 위해 상기 본체(4)의 하우징(41)의 상기 전방 벽에 적어도 하나의 관통 구멍(11)을 포함하고, 상기 핀(21)은 외부 표면에 적어도 하나의 그루브(211)를 포함하고, 상기 앵커링 시스템은 상기 하우징(41) 내부에 커플링 요소(121)를 포함하고, 상기 커플링 요소(121)는 상기 평면 X2X3에 오목한 프로파일을 포함하고 상기 본체(4)의 상기 축들 X2, X3 중 적어도 하나를 따라 병진 이동 가능하고, 여기서 상기 커플링 요소(121)가 상기 핀(21)이 상기 관통 구멍(11)에 삽입된 후 상기 핀(21)의 상기 적어도 하나의 그루브(211)에 오목한 프로파일이 고정될 수 있는 위치까지 이동될 수 있는, 플레이트 상태 도구(3).
4. 제1항에 있어서, 상기 앵커링 시스템은 상기 본체(4)를 지지하기 위한 레그(leg)(321)를 포함하고, 상기 레그는 길이 조절이 가능하고 지지 베이스(support base)(322)에 견고하게 결합되고, 상기 앵커링 시스템은 상기 지지 베이스(322)를 상기 야금 용기(1) 부근의 상기 그라운드에 고정하기 위한 고정 수단(fastening means)(323)을 포함하는, 플레이트 상태 도구(3).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적 액추에이터는 변형 가능한 벽을 갖는 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9)를 포함하고, 상기 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9)는 가변 압력으로 팽창될 수 있고, 상기 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9)는 상기 밀봉 홀더(51)와 상기 본체(4)의 백킹 벽(backing wall)(42) 사이에 위치되는, 플레이트 상태 도구.
6. 제5항에 있어서, 탄성 요소(10)는 상기 폐쇄된 팽창 가능 챔버(9)의 팽창에 대해 복원력을 가하도록 상기 본체(4)에 위치되는, 플레이트 상태 도구.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 주입 디바이스에 의해 주입된 상기 가스의 흐름을 측정하기 위한 가스 흐름 측정 디바이스(7)를 포함하고, 상기 제어기(8)는 상기 목표 압력에 도달하는 데 필요한 상기 가스 흐름(GF)과 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대 위치(RP)를 시간 변수의 함수로 상기 제어기(8)의 메모리에 저장하도록 구성되는, 플레이트 상태 도구.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어기(8)는 상기 함수의 도함수를 계산함으로써 제1 지표를 추출하고 상기 함수의 적분을 계산함으로써 제2 지표를 추출하도록 상기 가스 흐름(GF) 함수를 처리하도록 구성되는, 플레이트 상태 도구.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기(8)는 상기 압력 조절기(6)에 통신 가능하게 연결되는, 플레이트 상태 도구.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기(8)는 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트들(2u, 2L, 2m)의 상대적인 슬라이딩 운동을 제어하도록 구성되는, 플레이트 상태 도구.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 거리계(rangefinder)(13)를 포함하고, 상기 거리계(13)는 상기 본체(4)에 장착되고 상기 플레이트 상태가 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)에 앵커링될 때 상기 거리계(13)와 상기 야금 용기의 고정 부분에 장착된 타겟 사이의 상기 슬라이드 게이트 밸브 수직 축 X3'에 대한 거리를 측정하도록 구성되며, 상기 거리계(13)는 상기 제어기(8)에 통신 가능하게 연결되는, 플레이트 상태 도구.
12. 제1항에 따른 플레이트 상태 도구(3) 및 슬라이드 게이트 밸브(2)를 포함하는 부품 키트로서, 상기 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 앵커링 부분(21, 22)에 앵커링되도록 구성된, 부품 키트.
13. 제2항에 따른 플레이트 상태 도구(3) 및 슬라이드 게이트 밸브(2)를 포함하는 제12항에 따른 부품 키트에 있어서, 상기 플레이트 상태 도구(3)의 상기 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 상기 외부 벽(2w)의 적어도 하나의 앵커링 통로(22)에 앵커링되도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 고정 통로(22)는 진입 부분(entry portion)(221) 및 하부 부분(222)을 포함하고, 상기 하부 부분(222)의 X2'X3' 평면의 단면은 상기 진입 부분(221)의 상기 X2'X3' 평면의 단면보다 크고 이를 포함하는, 부품 키트.
14. 제3항에 따른 플레이트 상태 도구(3) 및 슬라이드 게이트 밸브(2)를 포함하는 제12항에 따른 부품 키트에 있어서, 상기 플레이트 상태 도구(3)의 상기 앵커링 시스템은 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 상기 외부 벽(2w) 밖으로 돌출된 적어도 하나의 핀(21)에 앵커링되도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 핀(21)은 상기 적어도 하나의 핀(211)의 외부 표면에 위치한 적어도 하나의 그루브(211)을 포함하고 또는 상기 핀(21)의 원위 단부의 단면과 비교하여 상기 X2'X3' 평면에서 단면이 감소된 부분을 포함하고, 여기서 상기 원위 단부가 상기 핀(21)의 앵커링 헤드와 같은 형상을 갖는, 부품 키트.
15. (i) 제4항에 따른 플레이트 상태 도구(3) 및 (ii) 상기 플레이트 상태 도구(3)에 고정 가능한 레그(321), 상기 레그(321)에 고정 가능한 지지 베이스(322), 및 상기 지지 베이스(322)를 상기 그라운드에 고정하기 위한 고정 수단(323)을 포함하는 앵커링 시스템을 포함하는, 부품 키트.
16. 제1항에 따른 플레이트 상태 도구(3) 및 슬라이드 게이트 밸브(2)의 외부 벽(2w)에 고정되는 열 차폐물(heat shield)을 포함하는 부품 키트에 있어서, 상기 열 차폐물은 상기 슬라이드 게이트 밸브(2)의 상기 수집기 노즐(2n)을 수용하기 위한 관통 구멍을 포함하고, 상기 플레이트 상태 도구(3)의 상기 앵커링 시스템은 상기 열 차폐물의 앵커링 부분(21, 22)에 고정되도록 구성되는, 부품 키트.
17. 제2항에 따른 플레이트 상태 도구(3)를 포함하는 제16항에 따른 부품 키트에 있어서, 상기 플레이트 상태 도구(3)의 상기 앵커링 시스템은 상기 열 차폐물의 적어도 하나의 앵커링 통로(22)에 앵커링되도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 앵커링 통로(22)는 진입 부분(221) 및 하부 부분(222)을 포함하고, 상기 하부 부분(222)의 상기 X2'X3' 평면의 단면은 상기 진입 부분(221)의 상기 X2'X3' 평면의 단면보다 크고 이를 포함하는, 부품 키트.
18. 제3항에 따른 플레이트 상태 도구(3) 및 열 차폐물을 포함하는 제16항에 따른 부품 키트에 있어서, 상기 플레이트 상태 도구(3)의 상기 앵커링 시스템은 상기 열 차폐물의 적어도 하나의 핀(21)에 앵커링되도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 핀(21)은 상기 적어도 하나의 핀(211)의 외부 표면에 위치한 적어도 하나의 그루브(211)를 포함하고 또는 상기 핀(21)의 원위 단부의 단면과 비교하여 X2'X3' 평면에서 단면이 감소된 부분을 포함하며, 여기서 상기 원위 단부가 상기 핀(21)의 앵커링 헤드와 같은 형태를 갖는, 부품 키트.
19. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플레이트 상태 도구의 작동 방법에 있어서, 상기 슬라이드 게이트 밸브는 초기에 폐쇄 구성으로 설정되고, 상기 슬라이드 게이트 밸브 플레이트가 상기 폐쇄 구성에서 개방 구성으로 이동되는, 방법.
20. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플레이트 상태 도구의 작동 방법에 있어서, 상기 밀봉의 상기 조정을 위한 예비 단계가 구현되고, 상기 예비 단계는:
    a) 상기 수집기 노즐 밀봉을 상기 수집기 노즐(2n)에 대해 가압하도록 상기 기계적 액추에이터를 작동시키는 단계;
    b) 상기 수집기 노즐(2n)의 목표 압력에 도달하도록 상기 가스 주입 디바이스를 작동시키는 단계;
    c) 상기 수집기 노즐(2n)에서 이러한 목표 압력을 유지하는 데 필요한 잔류 가스 흐름을 측정하는 단계;
    d) 상기 측정된 잔류 가스 흐름이 주어진 임계값을 초과하는 경우 상기 기계식 액추에이터에 의해 가해지는 힘을 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.

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