KR880001285B1

KR880001285B1 - 슬래그 깊이 측정방법

Info

Publication number: KR880001285B1
Application number: KR1019850004318A
Authority: KR
Inventors: 전승배
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 안병화
Priority date: 1985-06-18
Filing date: 1985-06-18
Publication date: 1988-07-18
Also published as: KR870000573A

Abstract

내용 없음.

Description

슬래그 깊이 측정방법

제 1도, 제 2도, 제 3도는 종래의 슬래그 깊이 측정방법들을 나타내는 참고도.

제 4도는 본 발명의 슬래그 측정방법을 나타내는 참고도.

제 5도는 제 4도의 실시예도.

제 6도는 제 4도에서 나타낸 표시회로의 일예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5a, 6b : 전극 17 : 부체

18 : 인닥터(inductor) 19 : 코일

20 : LC발진회로 21 : 주파수/전압변환회로

22 : 표시회로 23 : 측정프로브(Probe)

L₁: 슬래그표면 L₂: 용융금속 표면

본 발명은 용융금속위의 슬래그(Slag)층의 깊이를 측정하는 방법에 관한 것이다. 제강공정에서 슬래그 깊이를 정확히 알아야 할 이유는 물질수지나 열수지계산 또는 후공정에 슬래그 유출을 제어하는데 중요한 역활을 한다.

종래 슬래그 깊이 측정방법은 금속봉을 용탕(溶湯)속에 담구었다가 빼내어 금속봉에 부착된 슬래그나 용해된 금속봉의 차이에서 슬래그 깊이를 측정하는 방법과 전극을 이용하여 용융된 슬래그의 전기적 저항을 측정하여 슬래그 깊이 측정하는 방법등이 있었으나 슬래그의 온도나 저항등이 작업조건 및 성분에 따라 크게 변동하고 또한 슬래그와 용강의 경계면에서의 온도, 저항변화가 미소하기 때문에 정확한 슬래그 깊이 측정이 어려웠다.

이러한 문제점을 개선한 전극차(電極差)방법은 구동장치 및 여기에 연결된 전위차계, 전극위치를 인식해내고 실제의 슬래그 깊이를 게산하는 연산장치등으로 복잡하게 구성되어 있으며, 특히 50-100mm이하의 술래그 깊이를 측정할 수 없는 단점등 실제 사용이 극히 제한되고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로 슬래그 깊이를 간단히 그리고 정확히 측정할 수 있는 방법을 제공하고 있다.

종래의 방법과 비교하면서 도면에 의거 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

제 1도, 제 2도 및 제 3도는 종래의 방법으로서 제 1도의 방법에서는 2개의 금속봉(3),(4)을 결합하여(1개의 금속봉을 쓸 수도 있다) 사용하는데 한쪽은 슬래그의 온도에는 견디나 용융금속 속에는 용해되는 금속봉, 다른 한쪽은 슬래그의 온도에서 용해되는 금속봉이다. 이들 금속봉을 용탕(溶湯)(1), (2)에 넣으면 슬래그 깊이에 해당되는 길이의 차이가 금속봉(3), (4)에 생기게 하는 방법이나 제 1도 (나)에서 슬래그의 온도가 용융금속의 경계면에서 완만하게 변하고 있고, 작업조건 성분에 따라 온도 변동이 크므로 측정값은 실제 보다 매우 작고 부정확한 값으로 나타난다.

제 2도의 방법에서는 전원(7) 한쪽에 연결된 전극(8)을 용융금속층(2)에 닿게 해놓고 전극(5)는 저항(6)을 통하여 전원(7)의 다른 한쪽에 접속시켜 놓는다. 전극(5)을 하강시켜 슬래그 표면(L₁)에 닿게하면, 용융된 슬래그는 제 2(b)도의와 같이 어떤 슬래그 두께에서 특정의 저항을 나타내므로 전극(5)는 저항(6)과 슬래그 저항에 비례한 전위차를 나타내게 되므로 이값을 증폭기(9)에 의해 검출한다.

전극(5)가 제 2(a)도와 같이 슬래그 상부 공기중에 떠있을 때는 전극(5)의 전이는 전원(7)의 정단자(正端子)전위와 같고 전극(5)가 슬래그층(1)을 거쳐 용융금속표면(L₂)에 가까워질수록 그 변화가 미소하고 온도나 성분조성등에도 크게 영향을 받기 때문에 그 측정값이 또한 부정확하다.

제 3도의 방법에서는 전극의 깊이에 차이를 둔 두개의 전극(5a),(5b)로 구성되어 있으며 이들 전극(5a), (5b)는 저항(14)(15)를 통해 전원(7)의 한쪽에 접속되고 전원(7)의 다른 한쪽은 전극(8)을 통해 용융금속에 접촉되어 있다. 차동증폭기(9)에 전극(5a), (5b)를 각각 연결시키고 차동증폭기(9)의 출력은 연산기(16)에 입력된다. 전극(5a), (5b)를 모터(11) 및 구동치차(12) 승강장치(13)에 의해 하강시키면 슬래그표면(L₁), 용융금속표면(L₂)를 지나면서 제 3(b)도와 같은 신호를 발생한다.

이 신호는 연산기(16)에 입력되어 모터(11)와 결합된 전위차계(10)에 의해 나타나는 전위차에서 전극의 위치 즉 슬래그 깊이를 계산하는데 작용한다.

이 방법에서는 제 1도 및 제 2도에 의한 방법의 결점을 어느 정도 개선했지만 전극을 승하강시키는 기계장치가 복잡하고 일정한 장소에 고정 설치 해야한다는 점 등으로 사용에 제한이 따르고 또한 두개의 전극에 길이차이(50-100mm)가 있어 측정에 오차가 발생하는 결점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 결점들을 해결할 방법으로서 제 4도와 제 5도는 본 발명의 설명도이며, 제 4도는 구성예, 제 5도는 실시예를 보인 것이다. 즉, 여기서는 측정코일(19)이 원통형의 측정프로브(23) 중앙에 길이 방향으로 고정되고 측정코일(19)중심부는 투자율이 큰 가늘고 긴 인닥터(18)가 자유롭게 드나들 수 있는 동공으로 되어있다.

프로브전극(5a),(5b)는 도전성이 좋은 가는 철사로서 측정프로브(23) 원통하부에 고정되고 고정된 부분에서 전선이 측정 코일(19) 양단에 각각 연결되어 있다.

또, 슬래그 보다 비중이 가볍고(슬래그 비중 2.5정도) 내열재로 만들어진 부체(浮體)(17)는 원판형으로 그 중심에 가늘고 긴 비자성체 철사가 일체로 되어 인닥터(118)을 지지하고 있으며 또한 부체(17)중심의 양쪽에 프로브전극(5a), (5b)이 자유롭게 드나들 수 있는 구멍이 수직으로 뚫여 있다. 측정대기 상태의 인닥터(18)는 자중(自重)에 의해 프로브(23)의 최하단에 위치하게 되며 이때 표시회로(22)가 영(零)이 나타나도록 조정되어 있다.

또, 슬러그 깊이를 측정하기 위해 프로브(23)를 용탕위에서 하강시키면 부체(17)는 슬래그(1) 표면(L₁)에 닿게 되고 부력(浮力)에 의해 슬래그표면(L₁)에 뜨게된다. 프로브(23)를 더욱 하강시키면 인닥터(18)는 측정코일(19) 내부에 들어가게 되고 측정코일(19)의 인닥턴스를 변하게 한다.

인닥턱스이 변화량은 인닥터(18)의 위치(슬래그의 깊이와 직접비례)에 따라 직선적으로 변하므로 LC발진회로(20)에 의해 인닥턴스 변화를 주파수 변화량으로 바꾼다. 주파수 변화는 주파수(F)/전압(V) 변환회로(21)를 거쳐 전압형태로 나타난다. (물론 인닥턴스 변화는 RL 부릿지회로에 의해 측정할 수도 있다)

프로브전극(5a),(5b)가 모두 용융금속표면(L₂)에 도달하면 용융금속(2)는 매우 양호한 도전체이므로 측정코일(19)는 바로 단락상태가 되고 인닥턴스 L값이 매우 작아지므로 발진주파수는 현저히 증가한다.

그리고 현저히 증가된 주파수 전압의 급격한 변화로 전환되어 표시회로(22)에 입력되는데, 표시회로(22)는 급격히 변화되는 시점의 전압을 취하고 이 값을 슬래그의 깊이로 변환, 표시하게 된다. 표시회로(22)를 구성하는 방법은 여러가지가 있을 수 있으나 그 한계를 제 6도와 같은 실시예로서 설명하면 다음과 같다.

즉, 여기서는 표시회로(22)의 구성도로서, 주파수/전압변환회로(21)에서 변환된 전압은 샘플홀드회로(SH)를 거쳐 아날로그를 디지탈로 변환하는 A/D변환기(AD)에서 아날로그 전압이 디지탈로 바뀌고 이 디지탈 값이 디스플레이(DP)에 표시된다.

그리고 상기 주파수/전압 변환회로(21)에서 변환된 전압은 동시에 미분회로(DF)에도 입력되는데, 전극(5a), (5b)이 용융금속에 닿는 순간에 전압이 급격하게 변화되면 이 미분회로(DF)에서 펄스가 발생되어 트리거회로인 플립플롭(FF)에서 그 출력을 반전시키게 되며, 이 본전된 전압이 최종적으로 슬래그 깊이 측정값으로 디스플레이(DP)에 표시되는 것이다.

한편, 다시 측정코저 할 경우에도 트리거회로인 플립플롭(FF)에 설치된 리셋버튼을 누르면 트리거신화가 반전되면서 측정할 수 있는 상태로 된다.

또한, 이때는 프로브(23)를 필요 이상으로 깊이 하강시키더라도 측정값에는 전혀 영향을 주지 않는다.

이상의 설명에서와 같이 부체를 슬래그의 위에 띄우고 두개의 전극으로 용융금속표면을 검출하므로서 슬래그의 깊이가 정확히 측정되고, 슬래그의 온도나 성분의 변동에도 아무런 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 수 mm이하까지 측정이 가능하다.

또한 이 장치는 간단하게 구성되어 휴대가 가능하여 측정장소에 제한을 받지 않고 보조장치에 의해 완전히 자동화시킬 수도 있다. 또한 본 발명은 특허청구 범위내에서 길이의 변위를 측정하는 코일 및 인닥터 대신 미끄럼 저항기를 사용해도 무방하다.

Claims

전극(5a), (5b)을 이용하여 슬래그 깊이를 측정하는 방법에 있어서, 상기 전극(5a), (5b)은 통상의 측정 프로브(23) 하측에 고정되어 슬래그 위에서 뜨는 부체(17)를 수직, 이동 안내하며, 상기 부체(17)의 수직이동과 관련한 길이변위 측정장치로 부체(17)의 이동거리(슬래그 깊이)를 나타내면서 프로브(23) 하측의 전극(5a), (5b)이 강제 하강으로 용융금속면에 접촉할 때를 검지하여 상기 길이변위 측정장치측의 표시기를 세팅시키므로서 그 슬래그 깊이를 정확히 측정하는 방법을 특징으로 하는 슬래그 깊이 측정방법.