KR20220031792A - 전기로의 탕면 높이 측정 장치 및 방법 - Google Patents

전기로의 탕면 높이 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전기로의 탕면 높이 측정 장치는 전기로의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 검출하는 모니터링부, 상기 전기로의 전극봉을 이동시키는 실린더의 유압을 측정하는 압력 측정부, 상기 전극봉의 전체 길이 중 전극 홀더 외부로 돌출된 길이를 측정하는 길이 측정부, 상기 모니터링부에 의해 검출된 아크 전압, 상기 압력 측정부에 의해 측정된 압력 및 상기 길이 측정부에 의해 측정된 상기 전극봉의 돌출 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 계산하는 계산부를 포함할 수 있고, 본 발명의 전기로의 탕면 높이 측정 방법은 모니터링부가 전기로의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 검출하는 단계, 압력 측정부로 전기로의 전극봉을 이동시키는 실린더의 유압을 측정하는 단계, 계산부가 사전에 설정된 길이 당 전압 비율에 따라 상기 검출된 아크 전압을 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리로 환산하고, 사전에 설정된 길이 당 압력 비율에 따라 상기 측정된 압력을 상기 전극봉의 전체 길이로 환산하는 단계, 길이 측정부가 상기 전극봉의 전체 길이 중 전극 홀더 외부로 돌출된 길이를 측정하는 단계, 상기 계산부가 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암의 길이, 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리, 상기 전극봉의 전체 길이 및 상기 전극 홀더 외부로 돌출된 전극봉의 길이에 따라 상기 탕면의 높이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전기로의 탕면 높이 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING HEIGHT OF MOLTEN STREEL IN ELECTRIC FURNACE}
본 발명은 전기로의 탕면 높이 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기로에서는 전기로의 스크랩의 장입량도 매번 다르고, 실수율도 달라서 탕면의 높이를 예측하기는 매우 어렵다.
이러한 전기로내 상황을 판단하는 한 방안으로 탕면 높이를 측정하려는 여러가지 방안들 중, 전기로 루프에 구멍을 내서 측정계를 설치하는 방안을 주로 사용하는데, 전기로 루프가 하루에도 수십번씩 스크랩을 장입하도록 움직여야 하는 전기로인 경우에는 탕면 높이 측정이 어렵고, 유지 관리가 어려운 문제점이 있다
대한민국 공개특허공보 제10-2003-0054416호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기로 루프에 추가적인 장치를 설치하지 않고도 탕면의 높이를 정확하게 측정할 수 있는 전기로의 탕면 높이 측정 장치 및 방법이 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 장치는 전기로의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 검출하는 모니터링부, 상기 전기로의 전극봉을 이동시키는 실린더의 유압을 측정하는 압력 측정부, 상기 전극봉의 전체 길이 중 전극 홀더 외부로 돌출된 길이를 측정하는 길이 측정부, 상기 모니터링부에 의해 검출된 아크 전압, 상기 압력 측정부에 의해 측정된 압력 및 상기 길이 측정부에 의해 측정된 상기 전극봉의 돌출 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 계산하는 계산부를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 방법은 모니터링부가 전기로의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 검출하는 단계, 압력 측정부로 전기로의 전극봉을 이동시키는 실린더의 유압을 측정하는 단계, 계산부가 사전에 설정된 길이 당 전압 비율에 따라 상기 검출된 아크 전압을 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리로 환산하고, 사전에 설정된 길이 당 압력 비율에 따라 상기 측정된 압력을 상기 전극봉의 전체 길이로 환산하는 단계, 길이 측정부가 상기 전극봉의 전체 길이 중 전극 홀더 외부로 돌출된 길이를 측정하는 단계, 상기 계산부가 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암의 길이, 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리, 상기 전극봉의 전체 길이 및 상기 전극 홀더 외부로 돌출된 전극봉의 길이에 따라 상기 탕면의 높이를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기로 루프에 추가적인 장치를 설치하지 않고도 탕면의 높이를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 장치(100)는 모니터링부(110), 압력 측정부(120), 길이 측정부(130) 및 계산부(140)를 포함할 수 있다.
모니터링부(110)는 전기로내의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 측정할 수 있다.
압력 측정부(120)는 상기 전극봉을 지지하고 상기 전기로 내에서 이동시키는 암(Arm)의 실린더의 유압을 측정할 수 있다.
길이 측정부(130)는 상기 전극봉 중 전기로 루프(roof)의 전극 홀더 밖으로 돌출된 부분의 길이(D)를 측정할 수 있다. 길이 측정부(130)는 상기 전극봉 중 상기 전극 홀더 외부로 돌출된 부분의 이미지로부터 전극봉의 돌출된 길이(D)를 측정할 수 있다.
계산부(140)는 모니터링부(110)에 의해 검출된 아크 전압, 압력 측정부(120)에 의해 측정된 압력 및 길이 측정부(130)에 의해 측정된 상기 전극봉의 돌출 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이(X2)를 계산할 수 있다.
즉, 계산부(140)는 사전에 설정된 길이 당 전압 비율에 따라 모니터링부(110)에 의해 검출된 아크 전압을 상기 전극봉의 끝단부터 탕면 까지의 길이(E)로 환산할 수 있다. 예를 들어, 사전에 설정된 길이 당 전압 비율은 1V 당 1mm로 설정될 수 있다.
또한, 계산부(140)는 사전에 설정된 길이 당 압력 비율에 따라 압력 측정부(120)에 의해 측정된 압력을 상기 전극봉의 전체 길이로 환산할 수 있다. 전극봉을 움직이는 암(Amm)의 마스터 실린더의 유압은 길이 2.8m의 전극봉 1본당 압력이 4.8바(bar)로 설정될 수 있다.
계산부(140)는 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께(C)와, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암(Arm)의 길이(A+B)를 더 이용하여 탕면의 높이(X2)를 계산할 수 있다. 상기 전기로의 로체 두께(C)와, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암(Arm)의 길이(A+B)는 사전에 설비의 기계적인 값을 통하여 알 수 있다. 암(Arm)의 길이(A) 변화는 리니어 엔코더나 레이저 센서 등을 이용하여 측정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기로의 탕면 높이 측정 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 먼저 모니터링부(110)는 전기로내의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 측정할 수 있다(S10). 계산부(140)는 사전에 설정된 길이 당 전압 비율에 따라 모니터링부(110)에 의해 검출된 아크 전압을 상기 전극봉의 끝단부터 탕면 까지의 길이(E)로 환산할 수 있다.
다음으로, 압력 측정부(120)는 상기 전극봉을 지지하고 상기 전기로 내에서 이동시키는 암(Arm)의 마스터 실린더의 유압을 측정할 수 있다(S20). 계산부(140)는 사전에 설정된 길이 당 압력 비율에 따라 상기 전극봉의 전체 길이를 구할 수 있다. 상술한 바와 같이 전극봉을 움직이는 암(Amm)의 마스터 실린더의 유압은 길이 2.8m의 전극봉 1본당 압력이 4.8바(bar)로 설정되면, 압력 측정부(120)로부터의 측정된 압력값을 4.8로 나누면 전극봉의 길이를 구할 수 있다. 예를 들어, 측정된 압력값이 16바(bar)인 경우 이를 4.8로 나누고, 전극봉 1본 길이인 2.8m를 곱하면, 8m로 전극봉 전체 길이를 구할 수 있다(S30, S40).
길이 측정부(130)는 상기 전극봉의 전체 길이 중 전기로 루프(roof)의 전극 홀더 밖으로 돌출된 부분의 길이(D)를 측정할 수 있다(S60).
계산부(140)는 상술한 전극봉 전체 길이에서, 길이 측정부(130)로부터의 전극 홀더 밖으로 돌출된 부분의 길이(D)(여기에는 사전에 설정된 전극 홀더의 두께가 포함될 수 있고, 이는 상기 전극봉의 전체 길이 중 상기 전극 홀더에 포함된 부분의 길이일 수 있다.)를 제외하면, 전기로 내의 전극봉의 길이(X1)를 계산할 수 있다(S50).
도 1에 도시된 바와 같이, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암(Arm)의 길이(A+B)는 전기로 내의 전극봉의 길이(X1), 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께(C), 상기 전극봉의 끝단부터 탕면 까지의 길이(E) 및 탕면의 높이(X2)의 합이므로, 계산부(140)는 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암(Arm)의 길이(A+B)에서 전기로 내의 전극봉의 길이(X1), 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께(C) 및 상기 전극봉의 끝단부터 탕면 까지의 길이(E)를 제외하여, 탕면의 높이(X2)를 구할 수 있다(S70).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 루프를 빈번하게 이동하는 버켓 장입형 전기로에서, 전기로 루프에 추가적인 장치를 설치하지 않고도 탕면의 높이를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전기로의 탕면 높이 측정 장치
110: 모니터링부
120: 압력 측정부
130: 길이 측정부
140: 계산부

Claims (6)

  1. 전기로의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 검출하는 모니터링부;
    상기 전기로의 전극봉을 이동시키는 실린더의 유압을 측정하는 압력 측정부;
    상기 전극봉의 전체 길이 중 전극 홀더 외부로 돌출된 길이를 측정하는 길이 측정부; 및
    상기 모니터링부에 의해 검출된 아크 전압, 상기 압력 측정부에 의해 측정된 압력 및 상기 길이 측정부에 의해 측정된 상기 전극봉의 돌출 길이에 기초하여 상기 탕면의 높이를 계산하는 계산부
    를 포함하는 전기로의 탕면 높이 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계산부는 사전에 설정된 길이 당 전압 비율에 따라 상기 검출된 아크 전압을 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리로 환산하는 전기로의 탕면 높이 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계산부는 사전에 설정된 길이 당 압력 비율에 따라 상기 측정된 압력을 상기 전극봉의 전체 길이로 환산하는 전기로의 탕면 높이 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 계산부는 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께와, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암의 길이를 더 이용하여 상기 탕면의 높이를 측정하는 전기로의 탕면 높이 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 길이 측정부는 상기 전극봉 중 상기 전극 홀더 외부로 돌출된 부분의 이미지로부터 상기 돌출된 길이를 측정하는 전기로의 탕면 높이 측정 장치.
  6. 모니터링부가 전기로의 전극봉과 탕면 간의 아크 전압을 검출하는 단계;
    압력 측정부로 전기로의 전극봉을 이동시키는 실린더의 유압을 측정하는 단계;
    계산부가 사전에 설정된 길이 당 전압 비율에 따라 상기 검출된 아크 전압을 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리로 환산하고, 사전에 설정된 길이 당 압력 비율에 따라 상기 측정된 압력을 상기 전극봉의 전체 길이로 환산하는 단계;
    길이 측정부가 상기 전극봉의 전체 길이 중 전극 홀더 외부로 돌출된 길이를 측정하는 단계; 및
    상기 계산부가 사전에 설정된 상기 전기로의 로체 두께, 사전에 측정된 상기 전극봉을 지지하는 암의 길이, 상기 전극봉과 상기 탕면 간의 거리, 상기 전극봉의 전체 길이 및 상기 전극 홀더 외부로 돌출된 전극봉의 길이에 따라 상기 탕면의 높이를 계산하는 단계
    를 포함하는 전기로의 탕면 높이 측정 방법.
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