KR890005503Y1 - 용기내 용융금속 온도의 연속측정장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용기내 용융금속 온도의 연속측정장치

제1도는 열전대를 내장한 스토퍼의 단면도.

제2도는 측온상태의 한 예를 나타내는 단면도.

제3도는 본 장치를 사용하여 용융금속의 온도를 측정한 결과이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스토퍼 2: 모리브덴 알루미나보호관

3 : 내열시멘트 4 : 알루미나보호관

5 : 열전대선 6 : 애자

7 : 연결코넥터 8 : 보상도선

9 : 접속볼트 10 : 스레디드인서트

12 : 스핀들 14 : 측온계

15 : 철피

본 고안은 턴디쉬(tundish)나 래들(ladle)등의 용기속에 수용된 용융금속의 온도를 연속적으로 측정하는 용기내용 융금속온도의 연속측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 일관제철소에서 연주공정은 고열의 용강을 턴디쉬를 통해 주형에 붓어넣은 과정으로 이루어져 있었다. 그러므로 용강의 온도가 너무 높으면 브랙아웃(breakout)이 발생하여 조업이 중단되고, 설비가 열화되거나 주편의 품질이 저하하며 용강의 온도가 너무 낮으면 연속주조작업을 계속할 수 없어 미완주 및 미처리 조괴 회송등을 하여야만 하므로 생산성이 떨어지고 제조원가가 상승하는 것이므로, 일관제철소의 연속주조 공정에서 용강의 온도를 연속적으로 정확히 측정하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 현재까지 알려진 선행기술에서는 턴디쉬 상방에서 측정용 열전대를 용강내로 침적시켜 용강의 온도를 측정하는 장치와 , 턴디쉬 측면의 노벽에 측정용 열전대를 삽입 내장시켜 용강의 온도를 측정하는 장치가 개발된 바 있었다.

그러나 상기와 같은 종래의 장치중 턴디쉬 상부에서 측정용 열전대를 용강내부로 침적시켜 용강의 온도를 측정하는 장치는 열전대가 내장된 보호관이 용강탕면에 부유하는 턴디쉬 슬랙에 의해 침식 용해되므로 장시간 사용하기 어려우며, 이러한 영향하에서도 연속적으로 용강의 온도를 측정하기 위해서는 턴디쉬 슬랙에 대한 내침식성이 우수한 내화물로 열전대를 두껍게 피복하여야만 하므로 제조원가가 비싸며, 또 이렇게 제조된 열전대 보호관은 상당히 무겁기 때문에 이러한 측정장치를 턴디쉬 상부에 설치하기 위해서는 거대한 지지장치를 필요로 한다. 그리고 연속주조 작업전부터 이러한 장치를 턴디쉬에 설치할 경우 래들로부터 턴디쉬에 유입되는 용강에 의해 열전대 보호관의 하부가 파괴되기 쉬우므로, 용강의 압력에 의한 열전대 보호관의 파괴를 방지하기 위해서는 주조작업이 시작된 후에 이러한 측정장치를 턴디쉬내 용강의 내부에 침적시켜야 하므로 주조 초기용강의 온도를 측정할 수 없으며, 래들 교환시나 주조 말기에 턴디쉬내 용강의 탕면이 내려갔을 경우 용강의 온도를 측정할 수 없으므로 주조중 용강 온도의 경시변화를 파악하기 힘들다.

한편, 후자인 턴디쉬 측면 로벽에 측정용 열전대를 내장시켜 용강의 온도를 측정하는 장치는 턴디쉬 외벽 및 내벽을 개조하여만 하며, 턴디쉬 내화물 축조시 시공방법이 복잡하므로 시공단가가 높고, 열전대 보호관과 열전대 사이의 공극이 제대로 밀폐되어 있지 않는 경우 열전대 보호관이 파손되면 철정압에 의해 용강이 턴디쉬 외부로 유출되어 주조작업이 중단될 뿐만 아니라 심지어 대형사고를 유발시킬 위험성이 존재하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것이며, 일예로 주조연속 주조작업에 전혀 지장을 주지 않고 , 턴디쉬의 개조 및 지지장치의 설치가 필요치 않으며, 턴디쉬 용가의 탕면변동 및 턴디쉬슬랙에 의한 열전대 보호관의 손상없이 용강의 온도를 연속적으로 정확한 온도의 측정을 가능토록 한 것이다. 이외의 또다른 목적은 모리브덴 알루미나질 보호관내에 열전대를 내장시키고, 이 보호관의 하부가 스토퍼(stopper) 선단에 돌출되도록 장착시킨후, 용기내 용융금속이 주형으로 주입되는 주입구 부근에 열전대가 내장된 스토퍼를 설치하여, 주형내 용융금속의 온도와 가장 접근된 용융금속의 온도를 탕면변동 및 슬랙에 의한 보호관의 침식없이 연속적으로 정확한 온도의 측정이 가능토록한 용기내 용융금속온도의 연속장치를 제공하려는 것이다.

아하에서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서는 본 고안에 사용되는 열전대 보호관을 장착한 스토퍼의 한 실시예의 단면도이다. 이는 스토퍼(1)하부 말단에 용융금속의 유동에 대한 내마모성 및 용기내의 슬랙에 대한 내침식성이 우수한 모리브덴 알루미나 보호관(2)을 삽입하고, 스토퍼(1)와 모리브덴 알루미나 보호관(2) 사이의 공간을 내열시멘트(3)로 충진하여 스토퍼(1)에 모리브덴 알루미나 보호관(2)을 고정시킨다. 상기 모리브덴 알루미나 보호관(2) 상부에는 단열성이 우수한 알루미나 보호관(4)을 두고 스토퍼(1)와 알루미나 보호관(4) 사이의 공간은 내열시멘트(3)로 충진시켜 알루미나 보호관(4)을 스토퍼(7)에 고정시킨다. 상기 모리브덴 알루미나 보호관(2) 및 알루미나 보호관(4) 내부에는 용융금속의 온도를 측정하는 열전대선(5)이 있으며, 이 열전대선(5) 사이의 단락현상을 방지하기 위하여 각 열전대선(5)를 애자(6)로 보호하여 모리브덴 알루미나 보호관(2)과 알루미나 보호관(4) 속에 내장시킨다. 또 열전대선(5)과 보상도선(8)은 연결코넥터(7)를 이용하여 접속볼트(9)로 연결하고, 스레디드인서트(threaded insert) (10)을 이용하여 스토퍼(1)와 스핀들(spindle) (12)를 연결하며, 스핀들 너트(13)로 스토퍼 조절장치(11)에 스토퍼(1)를 고정하고 보상도선(8)은 측온계(14)와 연결한다.

또, 본 고안의 운반 및 설치시 모리브덴 알루미나 보호관(2)의 파손을 방지하기 위하여 이를 철피(15)로 보호하는 구성으로 된 것이다.

이러한 구성 본 고안의 제2도와 같이 용기내의 용융금속이 주형으로 주입되는 노즐부에 본 고안을 장치하였을때는 상기 용기내의 용융금속이 주형으로 흘러들어가는 상태에서의 온도를 스토퍼(1) 하단부의 열전대선(5)에 의하여 정확시 연속적으로 측정이 가능케 된다. 또, 상기 스토퍼(1)는 스핀들너트(13) 및 스핀들(12)과스러디드인세트(10)등에 의해 알루미나 보호관(4) 및 스토퍼 조절장치(11)에 쉽게 고정 결합되고, 그 하단부에는 열전대선(5) 외주연에 철피(15)로 보호되므로 안정성이 뛰어나게 된다.

또, 상기 열전대선(5)이 모리브덴 알루미나 보호관(2) 및 애열시멘트(3)와, 알루미나 보호관(4)으로 충진구성되어 있으므로 열전대선(5)을 주위의 열로부터 양호히 보호하게 된다.

이외에 제2도와 같은 상태로 본 고안을 장치한 후, 용기내의 용액을 34톤, 턴디쉬에서 이론적응 고온도가 1540℃인 알루미늄 킬드강의 온도를 본 고안의 장치로 3시간 동안 온도측정한 결과와, 기존의 1회용 소모성 열전대, 알루미나 보호관만을 이용한 표준열대와의 비교표를 제3도에서 예시하고 있다.

상기 비교표에서 나타난 결과와 같이 본 고안은 표준열대와 그 차가 ±1℃ 정도로 상당히 정확한 반면에, 소모성 열전대인 경우는 표준 열전대와 ±4℃ 로 나타나고 이러한 상태는 본 고안의 장치와 현저한 정확성의 결여가 따르므로 용강의 온도변화를 제대로 파악하기 힘든다는 것을 예시한다.

이러한 본 고안은 저렴한 가격의 열전대를 제공함에 의해 그 경제적이익을 부여할 수 있고, 용기의 개조나 지지장치의 복잡한 조건을 필요로 하지 않음에 의해 그 사용상의 편리성등의 이점을 얻을 수 있고, 주조작업에 전혀 지장을 주지 않음에 의한 안전성을 확보화며, 또 탕면변동 및 슬랙에 의한 열전대 보호관의 손상없이 주형내 용융금속의 온도와 가장 근접한 위치로 주조 초기부터 말기까지 그 온도를 연속적이며 정확히 측정할 수 있음에 의한 조업의 안정 및 제품의 품질향상을 확보할 수 있는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 용강의 용융금속의 온도를 측정하는 장치에 있어서, 봉상의 스토퍼(1) 하단내부에 모리브덴 알루미나보호관(2)과 이에 연한 그 상내부에는 알루미나 보호관(4)을 연결 삽입한 후 이들 보호관(2, 4)과 스토퍼(1) 사이의 공간을 내열시멘트(3)로 충진시켜 이들 보호관(2, 4)을 스토퍼(1)에 고정시키고, 상기 모리브덴 알루미나 보호관(2) 및 알루미나 보호관(4) 내부에 열전대선(5)을 애자(6)로 보호하여 내장시키며, 열전대선(5)과 보상도선(8)은 연결코넥터(7)를 이용 접속볼트(9)로 연결하고 스레디드 인서트(10)를 이용 스토퍼(1)와 스핀들(12)를 고정시키며, 보상도선(8)이 외부의 측온계(14)와 연결되어 용융금속의 온도를 연속적으로 측정하는 구성을 특징으로 하는 용기내 용융금속 온도의 연속측정장치.