KR960008016B1 - 유체와 유체간의 계면의 위치를 검출하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

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Description

유체와 유체간의 계면의 위치를 검출하는 방법 및 장치

제1도는 알루미늄 스크랩으로부터 마그네슘을 추출함으로써 스크랩 알루미늄을 전기 화학적으로 정제하는데 사용하며 또한 본 발명을 이용하여 전해질과 상기 스크랩으로부터 추출된 용융 알루미늄 및 마그네슘 사이의 액체와 액체간의 계면을 검출하는데 사용하는 장치의 도면.

제2도는 제1도의 상부 평면도.

제3도는 제1도에 도시된 온도 감지 써모커플 및 가열 코일의 확대 단면도.

제4도는 제3도의 도시된 장치의 변형을 도시하는 도면.

제5도는 제4도의 단부에서의 단면도.

제6도는 실험으로부터 유도된 것으로서 온도가 서로 동일한 가스 및 응용물내에 있는 써모커플의 깊이를 상기 써모커플의 선단에서 취해진 온도에 대해 도시하는 그래프로 도시한 데이타.

제7도는 실험으로부터 유도된 것으로서 상기 용융물로부터 및 그 안의 깊이를 상기 써모커플의 선단에서 취해진 온도에 대해 도시하는 그래프로 도시한 데이타.

제8도는 반대쪽으로 대향하는 한쌍의 써모커플을 이용하는 본 발명의 또다른 장치의 도면.

제9도는 다른 온도를 검출하고 이에 따라서 계면의 존재 및 그 위치를 검출하기 위하여 2개의 액체층 안에 위치되거나 또는 각 계면의 어느 한쪽상의 가스 및 액체층 안에 위치되도록 다른 수직 높이에 선단이 배치된 한쌍의 온도 센서를 이용하는 본 발명의 또다른 장치를 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 로 12 : 정련 구역

14 : 가열/주입 구역 16 : 음극

18 : 양극 20 : 직류 전원

22 : 가열기 23 : 커버

24,25,26 : 구멍 28,78,86 : 계면

29 : 용융물 30 : 전해질

31 : 공간 32 : 용융 마그네슘층

34,90 : 써모커플·가열기 조립체 36,116,118 : 선단

38,58 : 써모커플 40,120,122 : 가열기

44 : 세라믹 시멘트 48 : 온도 표시 장치

52, 126 : 전원 96 : 온도차 표시 장치

100 : 가열기 코일

본 발명은 유체와 유체 일예로, 액체와 액체 및 가스와 액체간의 계면의 위치를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열 감지 수단을 사용한 상기 방법 및 장치의 실행에 관한 것이다. 본 발명은 스크랩 알루미늄으로부터 마그네슘을 제거하는데에 특히 적용되는 것으로서 용융 금속을 정련하는데 사용하기에 적합하다.

본 발명을 착성하게 되었던 자극은 용융 금속 기술에서의 공정 제어를 제공하려는 것이지만, 본 발명은 열 감지 수단에 의하여 유체와 유체간의 위치를 검출하기 위한 어떤 요구에도 적용할 수 있다는 것을 알아야 한다.

스크랩 알루미늄으로부터 마그네슘을 제거하는 것에 대해서는 여러 가지 간행물에서 논의되었는데, 그중에서도 본 발명에서 특히 관심이 있는 것은 다음의 2가지 간행물 즉, 저널 오브 메탈스, 1984년 7월, 볼륨 36, 7호, 141~142페이지의 스크랩 알루미늄으로부터 마그네슘의 전해 제거(Electrolytic Removal of Magnesium from Scrap Aluminum JOURNAL OF METALS, Vol. 36, No. 7, July, 1984, pp. 141~143)와, 에이에프에스 트랜색션스, 볼륨 94(1996), 385~390페이지의 표준형 로 내에서의 2차 알루미늄의 마그네슘 전해 제거(Electrolytic Demagging of Secondary Aluminum in a Prototype Furnace AFS Transactions, Vol. 94, pp. 385~390(1986)이다. 후자의 논문에서의 다음과 같은 발췌문은 스크랩으로부터 알루미늄을 회수하기 위한 이유 및 배경에 대해 양호하게 설명하고 있다.

자동차에 있어서의 알루미늄의 양은 차량의 총 하중을 줄임으로써 보다 높은 연료 효율을 얻기 위한 노력으로 인하여 1976년에는 평균 40Kg이었던 것이 1982년에는 평균 60Kg으로 점차 증가해 왔다. 따라서 알루미늄을 저렴한 가격으로 지속적으로 공급하기 위해서 주물 생산자들은 일차 알루미늄을 구매함에 있어서 잠재적인 절약을 많이 하면서 고 마그네슘 스크랩의 사용을 증가시키는 것을 고려할 수도 있다. 그러나 설계 명세서와 일치시키기 위해서 319와 같은 주조 합금을 고 마그네슘 알루미늄 스크랩으로부터 제조하는 것은 0.1중량%를 초과하는 마그네슘을 제거하는 것을 필요로 한다. 염소 처리 공정은 주조 합금의 마그네슘 제거를 위하여 2차 제련소에서 가장 널리 사용된다. 이 공정에서 마그네슘은 염소에 의해 선택적으로 산화되고 용융 알루미늄으로부터 염화마그네슘 찌끼 형태로 제거된다. 상기 공정이 고 마그네슘 함량에서는 상당히 효율적이지만 상기 설비에 바람직하지 않은 환경 상태를 야기한다. 더욱이 마그네슘은 MgCl₂찌끼 형태로 소실되는데, 이것의 흡습성은 폐기 문제를 일으킬 수 있다.

효율적이고 공해없는 마그네슘 제거 공정에 대한 요구를 감안하여 본 논문에서 설명하는 전기 화학적 공정을 개발하고 있다. 이 공정은 마그네슘을 염 피복 소구체의 형태로 회수하며 환경적인 문제를 일으키지 않음은 분명하다. 상기 공정은…용융 알루미늄 스크랩을 전해질(알칼리와 알칼라인 토류 금속 할로겐 화합물의 혼합물)로 덮는 단계와, 양극으로 작용하는 용융 알루미늄과 상기 전해질 안에 침지된 불활성 음극 사이에 전류를 통과시키는 단계로 구성된다. 상기 전극들 사이에 전압을 인가한 때에(반응성이 보다 양호한) 마그네슘은 우선적으로 상기 알루미늄 용융물로부터 상기 전해질로 용해되고 이와 동시에 상기 음극에 부착된다. 마그네슘은 이것의 낮은 밀도 때문에 상기 전해질 상에 부유되어 상기 알루미늄으로부터 분리된다.

이러한 마그네슘 제거 공정에 이용되는 반응 용기가 마그네슘의 상부층과, 염 전해질 중간층과, 알루미늄 하부층을 포함하는 3개의 층을 수용하므로 작업자는 금속을 추가 또는 제거하는 동안에 각층의 높이를 감시할 필요가 있다. 특히, 정제된 알루미늄을 용융 염으로 오염됨이 없이 상기 용기로부터 제거하기 위해서는 전해질과 금속간의 계면에 대한 정확한 정보가 필요하다.

상기 언급한 에이에프에스 트랜색션스(AFS Transactions) 간행물에 설명된 장치에 있어서, 알루미늄 제거상의 문제점은 제1도에 도시된 구멍(25,26)과 유사한 수직 방향으로 배치된 2개의 배출 구멍을 이용함으로써 해결되었다. 정제된 알루미늄이 상기 반응로로부터 별도의 수집 용기 안으로 배출될 때에 전해질은 상부 배출 구멍에 있게 되는데, 이 지점에서는 배출 공정이 정지되어서 상기 하부 구멍을 통하여 전해질이 조금이라도 배수되는 것을 방지한다. 상기 공정은 사용하기에 불편하며 자동화 하기가 곤란하다.

본 발명은 보다 용이하고 보다 신뢰성 있는 방식으로 필요한 공정 제어 정보를 만족스럽게 제공한다. 각각의 열전달 특성이 다른 유체들 일예로, 가스상 매체와 액상 매체 사이의 계면 또는 용융 알루미늄과 전해질과 같은 2개의 액상 매체 사이의 계면의 위치는 각 계면 유체들 내의 열전도도의 변화를 감지함으로써 검출된다. 열전달 특성이라는 용어는 열전도 계수, 동점성 계수, 프란틀 수 및 열 대류 계수 등과 같은 것들을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.

특히 상기 방법을 구체화하는 방법 및 장치는 인접하는 유체 도는 액체의 층에서의 열전도도 등의 열전달 특성의 차이를 이용하는 것이다. 양호하게는 탐침을 가열하는 열원은 열을 액체나 가스거나 간에 무관한 유체 안으로 유동하게 한다. 가열된 정상 상태 온도를 측정함으로써 액체층의 계면의 정확한 높이를 측정할 수 있고, 특히 감지 장치의 선단에 위치한 써모커플과 같은 어떤 형태의 온도 감지기에 의하여 검출된 열 에너지의 유속을 통하여 측정할 수 있다. 써모커플 연결부에서의 평형 온도는 그 선단을 통과하는 열 손실에 따른다. 상기 선단이 열전도도가 다른 가스 또는 액체와 접촉하게 되면 상기 써모커플 연결부에서의 평형 온도는 변동하고, 이러한 변동은 상기 계면의 위치를 나타내는데에 이용된다.

본 발명에 의해 여러 가지 장점이 발생한다. 유체와 유체간의 계면의 정확한 측정이 특히나 전기장 또는 기타 측정 수단의 사용을 필요로 하지 않으면서도 가능하므로 상기와 같은 전기장이 조금이라도 감지를 방해하는 것이 배제된다. 높이 감지가 부식성 또는 기타 열악한 환경에서 실행될 수 있다. 마그네슘 제거 공정에서 정제 알루미늄 및 마그네슘의 제거를 용이하게 자동화 할 수 있다.

본 발명을 보다 철저하게 이해하는 것 뿐만 아니라 기타 목적 및 장점은 하기의 예시적인 실시예 및 첨부된 도면으로부터 명확해질 것이다.

제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 완전 밀봉된 로 또는 반응 용기(10)이 스크랩 알루미늄으로부터 마그네슘을 제거하고 또한 밀폐 용기(10)으로부터 정제 알루미늄을 추출할 수 있도록 하기 위한 밀폐 환경을 제공한다. 로(10)의 가공 공간은 정련 구역(12)와 가열/주입 구역(14)로 분할된다. 정련 구역(12)에는 양극 위에 위치한 음극(16)이 위치한다. 음극과 양극은 직류 전원(20)에 연결된다. 양호하게는 음극(16)은 연강으로 형성되고, 양극(18)은 그라파이트로 형성된다. 가열기(22)는 가열/주입 구역(14)에 위치한다. 용기(10)의 폐쇄된 다른 상부의 커버(23)은 개방되므로 용융 형태의 스크랩 알루미늄은 상기 로 안에 배치된다. 여러 가지 구멍(24,25,26)이 로(10) 안에 마련되고 적당한 수단에 의해 밀폐 가능하다. 구멍(24)는 전해질/분리된 마그네슘의 배출구로 이용되고, 구멍(25,26)은 상기 로로부터 정련되 알루미늄을 제거하기 위한 출구로 이용된다. 이하에서 설명하겠지만, 본 발명을 실행하기에 앞서 마그네슘 제거 공정을 실시할 때에는 구멍(25)가 없을 수도 있다.

본 발명을 이용하기 전후 모두에서의 공정의 작동에 있어서는, 상기 언급한 2개의 간행물에 보다 완전하게 설명된 바와 같이 용융 형태로 마그네슘 불순물을 함유하는 스크랩 알루미늄은 상기 커버(23)에 의하여 덮이지 않은 개구부를 통하여 가열/주입 구역(14) 안에 배치되고 이에 따라 선(28)로 나타낸 높이로 일반적으로 나타내는 바와 같이 구멍(24)의 거의 최하부 부분까지 정련 구역(12) 안에 배치된다. 도면 부호 29는 일반적으로 정제 전의 용융 스크랩 알루미늄이나 정제로부터 얻어진 정제된 정제 알루미늄을 포함하는 용융물을 나타내는 것이다. 염화 칼슘, 염화 마그네슘, 염화 칼륨, 염화 나트륨의 전해질(30)은 적어도 부분적으로는 음극(16)을 덮기에 충분한 높이까지 용융 스크랩 알루미늄 위에 배치된다. 일예로 아르곤인 불활성 가스를 위한 공간(31)이 마련된다. 전기 에너지를 가할 때에 마그네슘은 이온화되고 음극에 수집되어서 용융 마그네슘층(32)를 형성한다. 적당한 시간이 지나서 상기 용융 스크랩 알루미늄의 마그네슘 불순물이 충분히 정제된 때에 탭 구멍(25,26)중 하나 또는 모두는 정제된 알루미늄을 배출시키기 위해 개방된다.

본 발명을 이용하기 전과, 상기한 바와 같이 정제된 알루미늄 액적의 높이와 불순물을 안에 함유하는 전해질의 높이가 탭 구멍(25)에 도달하기 전에는 알루미늄은 상기 로(10)으로부터 배출되지 않는다. 탭 구멍(26)은 탭 구멍(25)보다 낮게 위치되므로 탭 구멍(25)과는 달리 상기 로로부터 탭 구멍(26)에서 배출된 양의 순 알루미늄을 분리할 수 있다. 따라서 상기와 같이 설명된 공정에서는 순 용융 재료와 불순 용융 재료 사이의 계면을 분리하는 높이를 감시할 수 있다.

그러나 본 발명에서는 불순물을 분간할 수 있는 높이를 결정하기 위하여 한쌍의 탭 구멍(25,26)을 이용하기 보다는 다음과 같은 열 감지 시스템이 이용된다.

본 발명의 양호한 열 감지기는 써모커플을 포함하지만 열을 감지하는 장치라면 어떤 형태라도 적용 가능하다는 것을 알아야 한다. 더욱이 용융 재료로부터 또는 용융 재료로의 열전달 기구는 여기에서는 열전도 계수, 동점성 계수, 프란틀 수 및 열 대류 계수 등과 같은 파라미터들을 포함하도록 되어 있는 열전달 특성을 포괄적으로 지칭한다. 따라서 이러한 특정 용어들은 이하의 설명에서 특정적으로 사용된다 해도 예시적으로 취하려고 한 것이지 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.

따라서 헤드(35) 및 선단(36)을 구비하는 써모커플·가열기 조립체(34)는 로(10)안에 위치되고 상기 로의 바닥(37)을 향해 하향으로 연장된다. 공정이 실행되는 단계에 따라서 상기 조립체(34)는 용융물(29) 안의 정련 구역(12) 안에 위치하며 그 선단(36)은 유지되어 있는 한은 탭 구멍(25)가 위치되는 높이에 일반적으로 위치된다. 따라서 상기 조립체(34)는 탭 구멍(26)의 높이 보다 약간 높은 높이에서 종결한다. 상기 써모커플·가열기 조립체는 상기 로(10)의 상부의 헤드(35) 안으로 상향 연장되어 그곳을 빠져 나온다.

제3도에 양호하게 도시된 바와 같이 써모커플·가열기 조립체(34)는 일예로 니크롬선인 가열기 코일(40)안에 동축으로 중심 정렬된 써모커플(38)을 포함한다. 상기 써모커플과 가열기 코일은 용융 재료(29,30)의 온도를 견디기에 충분한 알루미나 또는 기타의 내고온성 재료 안에 위치된다. 써모커플(38)과 가열기 코일(40)은 세라믹 시멘트(44)에 의해 튜브 안에 고착된다. 본 실시예에서는 써모커플의 리드선을 제외한 써모커플의 연결부만이 상기 세락믹 시멘트 안에 고착된다. 온도 표시 장치(48)은 전선(50)에 의해 써모커플(38)에 전기적으로 결합된다. 가열기 코일(40)은 전선(54)을 통해 전원(52)에 의해 전력을 공급받는다.

써모커플·가열기 조립체(34)의 수정된 형태가 제4도 및 제5도에 도시되어 있는데, 도면 부호 56으로 나타내 있다. 본 실시예에서 써모커플(58)은 가열기 코일(60) 안에 중심 위치되어 있는데, 이것들은 세라믹 피포체(62)에 의해 서로가 견고하게 고정되어 있다. 이 조립체는 알루미나와 같은 케이싱(64) 안에 유지된다.

가열기 코일(60)은 단순히 제3도의 코일(40)과 같이 제조되었다. 상기 2가지 코일은 모두가 제1리드선(68)로부터 제2리드선(70)까지 연장된 나선형 코일 부분(66)을 구비하는 니크롬선을 포함한다. 상기 리드선(68,70)은 모두가 제3도에 도시된 전원(52)와 같은 전원까지 연장된다. 그 다음 상기 코일 부분(66)은 바닥 부분(72)에서 종결되며 코일 부분(66) 안에서는 상기 전원까지 빠져나오기 위해서 대체로 직선으로 상승한다.

작동시에는, 제1도를 참고하면, 정제를 개시하기 전에 상기 조립체(34)는 이 공정의 이 지점에서 용융물(29)의 조성을 구성하는 용융 스크랩 알루미늄 안에 위치한다. 전원(52)는 가열기 코일(40 또는 60)의 온도가 용융물(29) 및 용융 염(30)의 온도보다 높은 온도까지 이르도록 전력을 공급하여서 상기 조립체(34)로부터 용융 액체 안으로 열이 이동하도록 보장한다. 전극(16,18)에 전력이 공급될 때 마그네슘이 상기 스크랩 알루미늄으로부터 정련되고 용융 염(30) 위에서 도면부호 32로 나타낸 위치까지 부유한다. 일정시간이 지난 후 용융 알루미늄은 정제된 알루미늄으로 변하는데, 이것은 용융물(29)의 조성을 구성한다. 전기 화학적 정련 공정이 완료된 후에 그리고 상기 정제된 알루미늄을 정련 구역(12)로부터 뽑아내는 것이 필요한 때에는 캡 구멍(26)이 개방되어서 상기 정제된 알루미늄이 수집 용기 안에 수집되게 한다. 이렇게 배출시키는 도중에 알루미늄층(29)와 용융 전해 염층(30)과 용융 마그네슘(32)의 높이는 상기 알루미늄과 전해질층 사이의 계면(28)이 상기 써모커플·가열기 조립체(34)의 선단(36) 아래를 지날 때까지 하강한다. 써모커플(38,58)은 선단(36)에 있으므로 상기 써모커플의 정상 상태온도는 각각의 용융 전해질(30)과 용융 알루미늄(29) 안으로의 열전달율이 변동할 때에 변동한다. 상기 용융 염은 상기 용융 알루미늄과 다른 열전도 계수를 가지며 또한 알루미늄은 상기 염보다 열전도도가 보다 양호하므로 상기 용융 알루미늄 안으로의 열전달 속도는 상기 용융 염으로의 열전달 속도보다 크다. 열전달 속도에서의 이러한 차이는 상기 써모커플의 정상 상태 온도에 반영되고, 구멍(26)의 높이 약간 위에서 상기 써모커플을 지난 계면(28)의 통과를 나타내기 위하여 온도 표시 장치(48)에 표시된다. 이에 따라 출구(26)이 폐쇄되므로 이 출구를 통해서 알루미늄이 더 이상 배출되지 않게 되고, 따라서 로(10)으로부터 배출된 알루미늄의 오염을 사전에 방지할 수 있다.

제6도 및 제7도는 본 발명을 이용한 실험 결과를 나타내는 것인데, 여기에서 유체는 가스이거나 또는 액체이건 간에 모두가 동일한 온도이다. 제6도는 상기 유체가 각각 가스 특히, 질소(74)와, 액체 특히 가스와 액체간의 계면(78)을 갖는 용융 염(76)을 포함하는 실험으로부터 얻어진 데이타이다. 제7도는 용융 염(80)과 용융 알루미늄(82)를 포함하는 액체와 액체의 환경 내에서의 3가지 실험을 포함하는 데이타이다. 표면(84)는 용융 염과 가스 사이에 있고 용융 액체와 액체간의 계면(86)은 용융물(80)과 용융물(82) 사이에 있다. 상기 3가지 실험은 3개의 곡선을 형성하는 3조의 점으로 나타낸다. 제6도 및 제7도 시험의 그래프 표시부에서의 수직 축은 가스 내에서 또는 상기 용융 재료의 표면 아래의 써모커플 연결부의 깊이를 나타낸다. 제7도에서 알루미늄과 염사이의 계면의 정확한 위치는 이 도면에서 선(86)으로 나타낸 바와 같이 상기 용융물의 표면 아래로 12mm에 있다. 수평 축은 써모커플 연결부의 평형 온도를 나타낸다.

상기 실험에서 특히, 제7도와 관련한 실험에서, 사용된 염 및 알루미늄층의 깊이는 깊지 않았고, 이에 따라 감지 장치는 실험 중에는 어느 때라도 어느 용융물 안에나 완전히 침지되지 않고 또한 불활성 가스 분위기 안으로 연장된 부분은 상기 용융물 위에 있었다. 따라서 감지 장치의 측방을 통한 열 손실은 상기 장치가 상기 용융물 안으로 보다 깊이 낮추어질 때에 변동된다. 그 결과 제7도의 온도 그래프는 상기 알루미늄 및 염층의 깊이가 낮고 탐침의 일부가 불활성 분위기 안으로 노출되기 때문에 계면(86)의 양 측면에서 기울어진다. 실제에 있어서, 상기 장치가 용융 재료에 완전히 침지된 경우는 선(86)으로 나타낸 계면을 통과하며 선형적 형상이 아닌 부분을 제외하고는 도시된 바와 같이 그래프의 기울어짐은 제거되지만 곡형 또는 계단형이 된다.

따라서 제6도 및 제7도에 나타낸 데이타는 감지 장치가 유체와 유체간의 계면을 통과할 때에 평형 온도의 변동을 분명히 입증하고 있다. 평형 온도의 이러한 변동은 유체와 유체간의 계면의 정확한 위치를 한정하는데 필요한 정보를 제공한다.

제8도를 참고하면, 변형된 써모커플·가열기 조립체(90)은 서로가 반대쪽으로 향한 한쌍의 써모커플(92,94)를 포함한다. 써모커플(92,94)는 전기 리드선(98)에 의해 온도차 표시 장치(96)에 결합되어 있다. 단일의 가열기 코일(100)이 적절하게 포위된 용기(102) 안에서 상기 두 써모커플 둘레에 배치되고 세라믹 시멘트 등에 의해 상기 용기 안에 적절하게 장착된다. 가열기 코일(100)은 전기 리드선(106)을 통해 전원(104)로부터 전력을 공급받는다. 이 실시예는 인접하는 한쌍의 용융 액체 내에서의 감지를 가능하게 하고 상기 상기 두 액체들간의 계면의 기대하는 보다 정확한 결정을 가능하게 한다.

제9도는, 제1도에서는 로(10) 안에서 바닥(37)을 향하는 것과 같이 로 안에서 하향으로 연장하는 선단(116,118)을 구비하는 한쌍의 온도 센서·가열기 조립체(112,114)를 포함하는 장치(110)의 또다른 실시예를 도시하는 것이다. 이전의 실시예에서 처럼 가열기(120,122)는 상기 선단 둘레에 위치한다. 써모커플 연결부와 같은 적당한 온도 센서는 선단(116,118) 각각에 위치한다. 조립체는 적당한 방식으로 서로 고착된다. 상기 공정이 수행되는 단계에 따라 선단(116,118)은 용융물(29) 안의 정련 구역(12) 안에 위치되거나 또는 액체 알루미늄이 로(10)으로부터 배출된 후에 계면(28) 둘레에 배치된다. 조립체(112,114)는 각각이 대체로 탭 구멍(26)의 높이 및 유지되어 있는 한은 탭 구멍(25)의 높이인 높이에서 종결되므로 선단(116)은 선단(118)의 높이보다 약간 높은 높이에 있게 된다. 선단에 있는 온도센서와 가열기(120,122)용의 연결부는 온도차 표시 장치(124) 및 전원(126) 각각에서 종결되는 로(10)의 상부까지 상향으로 연장되며 또한 상기 로의 상부로부터 연장된다.

본 발명을 특정 실시예에 대해 설명하였지만 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 여러 가지로 변경 및 수정을 할 수 있다는 것을 알아야 한다.

Claims (13)

1. 용융 형태의 스크랩 알루미늄의 양극에 연결되고 전해질이 응극에 연결되고, 상기 전해질의 중간층 사이에 위치된 용융 마그네슘의 상부층과 용융 알루미늄의 하부층이 스크랩 알루미늄으로부터 형성되는, 스크랩 알루미늄으로부터 마그네슘을 전기 화학 공정으로 추출하는 방법에 있어서, 상기 층들 사이의 계면에서 임의의 층의 높이를 감시하는 단계와, 감시된 계면의 어느 한 측면상의 용융 재료의 열전달 차이를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 감지하는 단계는 감시된 계면의 위 아래로 열 감지 장치를 배치하는 단계와, 상기 열 감지 장치에서 임의의 온도차를 인지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 열 감지 장치로부터 각각의 용융 재료로 열전달이 되도록 상기 용융 재료의 온도보다 높은 온도까지 상기 열 감지 장치를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 열 감지 장치에 대해서 계면을 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 각각의 다른 열전달 특성을 가지는 유체들간의 계면의 위치를 검출하는 장치에 있어서, 상기 계면에서 센서와 상기 유체들 사이의 열전달의 변동을 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 센서가 상기 계면에 배치된 써모커플과, 상기 써모커플에 결합되어 상기 써모커플의 온도 변동을 인지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 써모커플 연결부는 상기 유체의 온도보다 높은 온도까지 가열되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 써모커플에 대해서 상기 계면의 위치를 변동시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 써모커플에 결합된 온도 표시 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 써모커플을 가열하기 위하여 상기 써모커플을 둘러싸는 가열기 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 가열기 코일을 상기 써모커플로부터 이격시키는 이격 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 이격 수단이 상기 가열기 코일과 상기 써모커플을 피포시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 써모커플을 지지하며 상기 가열기 코일 안에 동축으로 위치된 튜브를 더 포함하며, 상기 이격 수단이 상기 가열기 코일과 상기 써모커플을 피포시키는 수단과 상기 가열기 코일을 상기 튜브로부터 분리시키는 환형 이격 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.