KR20020001001A - A probe for sampling and sensing temperature of the molten iron - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용강에 침적하여 그 용강의 온도를 측정하고 동시에 시료로서 채취할 수 있도록 된 프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주프로브와 보조프로브로 이루어져 1회의 장착으로 2회의 용강 온도측정 및 샘플링 작업을 수행함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있도록 된 용강의 측온 및 샘플링 장치용 프로브에 관한 것이다.The present invention relates to a probe that is deposited on molten steel to measure the temperature of the molten steel and at the same time can be taken as a sample. More specifically, the molten steel temperature measurement and sampling operation by one installation consisting of a main probe and an auxiliary probe The present invention relates to a probe for a temperature measuring and sampling device of molten steel that can improve work efficiency.
일반적으로 용선을 용강으로 정련하는 공정은 전로내에서의 1차 정련과, 전로에서 출강되어 수강된 용강을 수강대차 상에 놓여진 수강래들에서 처리하는 2차 정련으로 대분된다. 도1은 2차 정련작업을 개략적으로 도시하며, 전로(210)의 용강(212)을 수강대차(220)상의 수강래들(222)에 출강하고 동시에 저장호퍼(230)에 저장된 탄산합금철(232)을 수강래들(222)에 배출하는 작업(도1a 참조)과, 출강완료후 버블링랜스(Bubbling Lance)(240)를 이용한 수강래들내 용강의 개재물 분리부상작업(도1b 참조)을 각각 보인다.Generally, the process of refining molten iron with molten steel is divided into primary refining in a converter and secondary refining of molten steel that has been taken out of the converter and taken from the steel ladles placed on the water cart. FIG. 1 schematically shows the secondary refining operation. The molten steel 212 of the converter 210 is pulled out from the tapping ladle 222 on the tapping cart 220 and simultaneously stored in the storage hopper 230 ( 232) to discharge the ladle 222 (see Fig. 1a), and after the completion of the tapping bubbling lance (Bubble Lance) 240, the separation of the inclusions in the molten steel in the ladle (see Fig. 1b) Looks at each.
이러한 정련 과정에서 용강의 화학성분을 분석하기 위한 시료채취작업 및 용강의 온도측정작업이 이루어지게 되는데, 이는 도2에 도시한 측온 및 샘플링 장치(100)가 담당한다. 상기 측온 및 샘플링 장치(100)는 베이스 프레임(102)에 직립고정된 가이드빔(104)에 장착되며, 상기 가이드빔(104)을 따라 상하승강하도록 된 이동차(110)에 본체(112)가 탑재된다. 상기 본체(112)는 와이어로프(114)를 매개로 와이어드럼(116)에 연결되며, 상기 와이어드럼(116)은 구동모터(118)에 연결되어 회전력을 제공받아 와이어로프(114)를 감거나 풀게 된다. 미설명부호 (115)는 와이어로프(114)를 안내하는 가이드롤러를 나타낸다. 그리고, 상기 본체(112)로부터 하부측으로 일정길이 연장형성된 본체홀더(120)에 프로브(Probe)(130)가 장착되는 것이다. 물론, 상기 프로브(130)에 내장된 열선으로 이루어진 온도센서에서 측정되는 용강온도는 보상도선(140)을 매개로 콘트롤러(142)와 제어기(144)를 통해 온도표시기(146)에 연결되어 표시된다.In this refining process, a sampling operation and a temperature measurement operation of the molten steel are performed to analyze the chemical composition of the molten steel, which is in charge of the temperature and sampling device 100 shown in FIG. 2. The temperature measuring and sampling device 100 is mounted to the guide beam 104 fixed upright to the base frame 102, and the main body 112 is mounted on the moving vehicle 110 that is moved up and down along the guide beam 104. Mounted. The main body 112 is connected to the wire drum 116 via a wire rope 114, the wire drum 116 is connected to the drive motor 118 is provided with a rotational force to wind the wire rope 114 or Solved. Reference numeral 115 denotes a guide roller for guiding the wire rope 114. In addition, the probe 130 is mounted on the main body holder 120 that extends a predetermined length from the main body 112 to the lower side. Of course, the molten steel temperature measured by the temperature sensor made of a heating wire embedded in the probe 130 is connected to the temperature indicator 146 through the controller 142 and the controller 144 via the compensation lead 140. .
상기 프로브(130)는 통상 종이지관에 의해 형상이 이루어지고, 도3에 상세하게 도시한 바와같이, 상부몸체(132), 중앙몸체(134) 및 하부몸체(136)로 이루어지고, 상부몸체(132)의 상단부부터 중앙몸체(134)의 중앙부까지 관통하는 삽입구멍(133)에 형성되어 그를 통해 본체홀더(120)가 끼워짐으로써 프로브(130)가 본체(112)에 고정되는 것이다. 그리고, 상기 프로브(130)가 본체홀더(120)에 끼워질 때 삽입구멍(133)의 내측 단부에 갖추어진 플러그(135)가 보상도선(140)과 연결되는 구성을 가진다. 그리고, 상기 하부몸체(136)의 중앙부에는 중앙에서 외표면까지 관통하는 방사상의 용강유입구(137)가 1개 형성되고, 이러한 용강유입구(137)는 하부몸체(136)에 형성되어 용강을 담을 수 있도록 갖추어진 몰드(138)와 연결됨으로써 프로브(130)가 용강에 침적되는 경우 몰드(138)가 용강의 온도에 의해 용융되고 그 공간으로 용강이 유입/채취되는 것이다. 물론, 상기 플러그(135)는 몰드(138) 형성부까지 연장되어 있는 열선(139)에 연결됨으로써 용강의 온도가 측정될 수 있다.The probe 130 is usually made of a paper tube, as shown in detail in Figure 3, consisting of the upper body 132, the central body 134 and the lower body 136, the upper body ( The probe 130 is fixed to the main body 112 by being formed in the insertion hole 133 penetrating from the upper end of the 132 to the center of the central body 134, through which the main body holder 120 is fitted. When the probe 130 is inserted into the main body holder 120, the plug 135 provided at the inner end of the insertion hole 133 is connected to the compensation lead 140. In addition, one radial molten steel inlet 137 penetrates from the center to the outer surface at the center of the lower body 136, and the molten steel inlet 137 is formed at the lower body 136 to contain molten steel. When the probe 130 is deposited in the molten steel by being connected to the mold 138, the mold 138 is melted by the temperature of the molten steel, and the molten steel is introduced / collected into the space. Of course, the plug 135 is connected to the hot wire 139 extending to the mold 138 forming portion can be measured the temperature of the molten steel.
참고로, 상기 프로브(130)의 하부몸체(136)는 용강 탈산용 탈산합금철이 투입되는 경우에 사용되는 중처리용 프로브의 하부몸체(136A)와, 탈산합금철이 투입되지 않는 경우에 사용되는 경처리용 프로브의 하부몸체(136B)로 분류되며, 이들의 구분은 탈산알루미늄선(131)이 내장되었는지의 여부에 따른다. 즉, 이는 수강래들내 용강의 탈산여부에 따라 경처리용 프로브와 중처리용 프로브의 사용을 구분해야 함을 의미한다.For reference, the lower body 136 of the probe 130 is used when the lower body 136A of the heavy treatment probe used when the deoxidation alloy iron for deoxidation and the deoxidation alloy is not added. It is classified into the lower body 136B of the processing probe, and the division thereof depends on whether or not the aluminum oxide deoxidation wire 131 is embedded. That is, it means that the use of hard treatment probes and heavy treatment probes should be distinguished according to deoxidation of molten steel in the steel ladle.
그러나, 종래의 프로브에 있어서는, 측온 및 샘플링 작업이 비교적 긴 시간간격 즉, 1회의 측온 및 샘플링 작업 종료후 본체 홀더로부터 프로브를 분리하고 다시 새로운 프로브를 본체 홀더에 장착하는 시간을 포함하는 간격으로 이루어지기 때문에 정련작업에서 매우 중요한 인자인 용강의 화학성분분석을 제대로 수행할 수 없어 용강품질저하의 한 요인이 될 수 있는 문제점을 가진다. 또한, 예상하지 못한 변수인 프로브 불량발생시에는 측온 및 샘플링을 수행할 수 없는 문제점도 가진다.However, in the conventional probe, the temperature measurement and sampling operation is made at a relatively long time interval, i.e., the time including detaching the probe from the body holder after one end of the temperature measurement and sampling operation and mounting a new probe to the body holder. Since the chemical composition analysis of molten steel, which is a very important factor in refining operations, cannot be performed properly, there is a problem that it can be a factor of deterioration of molten steel quality. In addition, when a probe failure, which is an unexpected variable, occurs, measurement and sampling cannot be performed.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 그 목적은, 비교적 짧은 시간에 2회의 용강 측온 및 샘플링 작업이 이루어질 수 있도록 하여 용강의 화학성분분석 등을 보다 효과적으로 수행하는 용강의 측온 및 샘플링 장치용 프로브를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the object of which is to measure the temperature and sampling of molten steel to perform the chemical composition analysis of molten steel more effectively so that two measurements and sampling operations can be performed in a relatively short time In providing a probe for the device.
도1a 및 도2b는 수강래들에서 이루어지는 제강정련작업을 보여주는 개략도;1A and 2B are schematic diagrams showing steelmaking refining operations performed in grading ladles;
도2는 종래의 프로브가 용강의 측온 및 샘플링 장치에 장착되어 있는 상태를 도시한 구성도;2 is a configuration diagram showing a state in which a conventional probe is mounted on a temperature measuring and sampling device of molten steel;
도3은 종래의 프로브를 상세하게 도시한 단면 구성도;3 is a cross-sectional configuration diagram showing details of a conventional probe;
도4는 본 발명에 따른 프로브가 본체홀더에 장착되어 있는 상태를 도시한 단면 구성도;4 is a cross-sectional view showing a state in which a probe according to the present invention is mounted to a main body holder;
도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 프로브의 사용 상태를 도시한 작업 설명도;5A and 5B are operation explanatory diagrams showing a state of use of the probe according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 ... 주프로브 13 ... 삽입구멍10 ... main probe 13 ... insertion hole
15 ... 플러그 17 ... 용강유입구15 ... plug 17 ... molten steel inlet
18 ... 시료채취공간 19 ... 열선18 ... sampling space 19 ... heating wire
20 ... 전기접점 30 ... 보조프로브20 ... Electrical contacts 30 ... Auxiliary probe
33 ... 삽입구멍 34 ... 시료채취공간33 ... insertion hole 34 ... sampling space
36 ... 용강유입구 38 ... 전기접점36 ... molten steel inlet 38 ... electrical contact
39 ... 열선 120 ... 본체홀더39 ... heating wire 120 ... body holder
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써 본 발명은, 상단부부터 하부측으로 일정길이 형성된 삽입구멍, 몰드로 채워지고 내측 하부에 형성되는 시료채취공간, 상기 시료채취공간을 외부와 연결하는 용강유입구 및 상기 시료채취공간의 용강 온도를 측정하는 열선과 연결된 플러그로 구성되어 상하승강하는 본체홀더에 장착되는 용강의 측온 및 샘플링 장치용 프로브에 있어서, 상기 시료채취공간이 갖추어진 하부몸체의 외표면에 상기 각각의 열선과 병렬연결된 전기접점을 형성하고; 적어도 상기 용강유입구와 전기접점을 에워싸 외부와 차단되도록 상기 하부몸체에 끼워져 고정되는 몸체를 가지고, 몰드로 채워지고 상기 몸체의 내측 하부에 형성되는 시료채취공간, 상기 시료채취공간을 외부와 연결하는 용강유입구 및 상기 전기접점에 부합하여 접촉하도록 형성된 전기접점이 상기 시료채취공간의 용강 온도를 측정하는 열선과 연결되도록 구성된 보조프로브를 포함함을 특징으로 하는 용강의 측온 및 샘플링 장치용 프로브를 마련함에 의한다.The present invention as a technical configuration for achieving the above object, the insertion hole is formed in a predetermined length from the upper end to the lower side, the sampling space is filled in the mold and formed in the inner lower portion, the molten steel inlet for connecting the sample collection space with the outside and the A probe for a temperature measurement and sampling device of a molten steel, which is composed of a plug connected to a hot wire for measuring a molten steel temperature of a sampling space, and mounted on a main body holder which is moved up and down, wherein the sampling surface is provided on the outer surface of the lower body. Forming an electrical contact connected in parallel with the hot wire of; At least a body in which the molten steel inlet and the electrical contact is enclosed by the lower body so as to be blocked off from the outside, the sampling space is filled with a mold and formed in the inner lower portion of the body, connecting the sampling space to the outside Providing a probe for the temperature measurement and sampling device of the molten steel, characterized in that it comprises a secondary probe configured to be connected to the hot wire for measuring the molten steel temperature of the sampled space is formed in contact with the molten steel inlet and the electrical contact By.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 프로브는 도4에 도시한 바와같이 주프로브(10)와 보조프로브(30)를 가진다.The probe according to the present invention has a main probe 10 and an auxiliary probe 30 as shown in FIG.
상기 주프로브(10)는 종래의 프로브(130)와 대략의 구성이 동일하며, 통상 종이지관에 의해 일체로 형상이 이루어지는 상부몸체(12), 중앙몸체(14) 및 하부몸체(16)를 가진다. 상기 상부몸체(12)의 상단부로부터 중앙몸체(14)의 대략의 중앙부까지 관통하는 삽입구멍(13)은 본체홀더(120)를 수용하기 위한 공간을 제공하고 따라서 주프로브(10)는 본체홀더(120)에 고정되어 상하 승강할 수 있게 된다. 상기 삽입구멍(13)의 하단부에는 플러그(15)가 장착되며, 상기 플러그(15)는주프로브(10)와 본체홀더(120)가 서로 연결될 때 본체홀더(120)에 갖추어진 전기접점과 연결되고, 상기 플러그(15)는 용강온도측정용 열선(19)에 연결된다.The main probe 10 has the same configuration as the conventional probe 130, and has an upper body 12, a central body 14, and a lower body 16 which are generally integrally formed by a paper tube. . The insertion hole 13 penetrating from an upper end of the upper body 12 to an approximately center portion of the central body 14 provides a space for accommodating the body holder 120, and thus the main probe 10 is formed of a body holder ( It is fixed to 120 and can be moved up and down. The lower end of the insertion hole 13 is equipped with a plug 15, the plug 15 is connected to the electrical contact provided in the main body holder 120 when the main probe 10 and the main body holder 120 is connected to each other The plug 15 is connected to a hot wire 19 for measuring molten steel temperature.
상기 하부몸체(16)의 중앙부에는 중앙에서 외표면까지 관통하는 방사상의 용강유입구(17)가 적어도 1개 형성되고, 이러한 용강유입구(17)는 하부몸체(16)에 형성되어 용강을 담을 수 있도록 갖추어진 시료채취공간(18)에 연결되며, 상기 시료채취공간(18)에는 몰드가 채워짐으로써 주프로브(10)의 용강유입구(17)가 용강에 노출되는 경우 용강이 시료채취공간(18)으로 유입될 수 있게 한다.At least one radial molten steel inlet 17 penetrates from the center to the outer surface at the center of the lower body 16, and the molten steel inlet 17 is formed at the lower body 16 to contain molten steel. Is connected to the sampling space 18 is provided, the sampling space 18 is filled with a mold when the molten steel inlet 17 of the main probe 10 is exposed to the molten steel to the sampling space 18 Allow inflow.
물론, 상기 열선(19)은 시료채취공간(18)까지 연장되어 용강의 온도를 측정할 수 있는 것이다.Of course, the hot wire 19 is extended to the sampling space 18 to measure the temperature of the molten steel.
그리고, 상기 하부몸체(16)의 외표면에는 서로 분리된 복수개의 전기접점(20)이 형성되고, 이들 각각의 전기접점(20)은 상기 열선(19)에 병렬연결된다. 여기에서 상기 전기접점(20)의 형상은 다양하게 이루어질 수 있으며, 하부몸체(16)의 직경방향에 대한 각 단부의 외표면에 1개씩 형성되는 형태가 하나의 예시로서 도4에 도시되어있다.In addition, a plurality of electrical contacts 20 separated from each other are formed on an outer surface of the lower body 16, and each of these electrical contacts 20 is connected in parallel to the heating wire 19. Here, the shape of the electrical contact 20 can be made in various ways, one is formed on the outer surface of each end in the radial direction of the lower body 16 is shown in Figure 4 as an example.
상기 보조프로브(30)는 상부가 중공이고 하부가 중실인 원통형 몸체(32)로 이루어져 중공부인 삽입구멍(33)이 상기 주프로브(10)의 하부몸체(16)를 수용함에 의해 주프로브(10)에 고정되는 구성이며, 이는 적어도 상기 주프로브(10)의 용강유입구(17)와 전기접점(20)을 에워싸 외부와 차단되게 한다. 상기 몸체(32)의 중실부에는 용강을 담기위한 시료채취공간(34)을 형성하고, 상기 시료채취공간(34)은 몸체(32)의 외표면까지 관통하는 방사상의 용강유입구(36)에 연결되며, 상기 시료채취공간(34)에는 몰드가 채워짐으로써 보조프로브(30)의 용강유입구(36)가 용강에 노출되는 경우 용강이 시료채취공간(34)으로 유입될 수 있게 한다.The auxiliary probe 30 is composed of a cylindrical body 32 having a hollow upper portion and a solid lower portion. The insertion hole 33 serving as the hollow portion accommodates the lower body 16 of the main probe 10. It is a fixed structure, which surrounds at least the molten steel inlet 17 and the electrical contact 20 of the main probe 10 to be blocked from the outside. The solid portion of the body 32 forms a sampling space 34 for containing molten steel, and the sampling space 34 is connected to a radial molten steel inlet 36 penetrating to the outer surface of the body 32. When the sampling space 34 is filled with a mold, the molten steel may be introduced into the sampling space 34 when the molten steel inlet 36 of the auxiliary probe 30 is exposed to molten steel.
또한, 상기 보조프로브(30)의 삽입구멍(33) 내표면부에는 상기 전기접점(20)과 대응하여 접촉할 수 있도록 된 전기접점(38)이 형성되며, 상기 전기접점(38)은 시료채취공간(34)의 용강 온도를 측정할 수 있도록 된 열선(39)에 각각 연결된다.In addition, an electrical contact 38 is formed at the inner surface portion of the insertion hole 33 of the auxiliary probe 30 so as to be in contact with the electrical contact 20, and the electrical contact 38 is sampled. It is connected to the heating wire 39 which can measure the molten steel temperature of the space 34, respectively.
물론, 상기 전기접점(20)(38)은 주프로브(10)와 보조프로브(30)가 결합될 때 서로 간섭되지 않도록 하고 또한 서로의 접촉성을 양호하게 하기 위하여 하부몸체(16)의 외표면 및 삽입구멍(33)의 표면과 각각 동일 평면을 가지도록 하는 것이 바람직하다.Of course, the electrical contact (20, 38) is the outer surface of the lower body 16 in order not to interfere with each other when the main probe 10 and the auxiliary probe 30 is coupled to each other and to improve the contact with each other And the same plane as the surface of the insertion hole 33, respectively.
상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 프로브는 주프로브(10) 단독으로, 또는 주프로브(10)와 보조프로브(30)를 결합한 상태로 사용될 수 있으며, 이는 측온 및 용강시료 채취작업의 특성에 적합하도록 사용될 수 있음을 의미한다. 예컨대, 수강래들에서의 용선 처리순서에 의거하여 주프로브는 경처리용으로 제작하고 보조프로브는 중처리용으로 제작하여, 전로의 출강과 탈산합금철 투입이 이루어질 때 보조프로브를 이용하여 용강의 측온 및 샘플링 작업을 수행한 후 보조프로브를 제거하고, 계속하여 탈산합금철 투입이 이루어지지 않을 때 주프로브를 이용하여 용강의 측온 및 샘플링 작업을 수행할 수 있는 것이다.The probe of the present invention having the above-described configuration may be used alone or in a state in which the main probe 10 and the auxiliary probe 30 are combined, which is suitable for the characteristics of the temperature measurement and the molten steel sample collection operation. It can be used. For example, the main probe is manufactured for hard treatment and the auxiliary probe is manufactured for heavy treatment, according to the molten iron processing order in the steel ladles. After performing the temperature measurement and sampling operation, the auxiliary probe is removed, and when the deoxidation alloy is not added continuously, the measurement and sampling operation of the molten steel can be performed using the main probe.
주프로브(10)와 보조프로브(30)가 결합된 상태로 도5a에서와 같이 용강의 측온 및 샘플링 작업을 수행하는 경우, 본체(112)가 하강하여 보조프로브(30)가 수강래들(222)의 용강(212) 내에 침적되면, 용강이 보조프로브(30)의 용강유입구(36)를거쳐 시료채취공간(34)으로 유입되고 동시에 용강의 온도가 측정된다.When the temperature measurement and sampling operation of the molten steel is performed as shown in FIG. 5A while the main probe 10 and the auxiliary probe 30 are coupled to each other, the body 112 is lowered to allow the auxiliary probe 30 to receive the water ladle 222. When deposited in the molten steel 212, the molten steel is introduced into the sampling space 34 through the molten steel inlet 36 of the auxiliary probe 30 and at the same time the temperature of the molten steel is measured.
이렇게 보조프로브(30)가 사용되면, 이를 주프로브(10)로부터 제거한 후 차기 용강의 측온 및 샘플링 작업을 대기한다.When the auxiliary probe 30 is used in this way, it is removed from the main probe 10 and waits for the temperature measurement and sampling operation of the next molten steel.
그리고, 도5b에서와 같이 주프로브(10)를 이용한 용강의 측온 및 샘플링 작업을 실시한다.Then, as shown in Fig. 5B, the temperature measurement and sampling operation of the molten steel using the main probe 10 are performed.
상술한 바와같이 본 발명에 따른 용강의 측온 및 샘플링 장치용 프로브에 의하면, 각각 용강의 측온 및 샘플링 작업이 가능한 주프로브와 보조프로브를 계속하여 이용할 수 있도록 하여 프로브의 회수와 장착이 반복되는 것을 방지함으로써 작업능률이 향상되는 효과를 가진다.As described above, according to the probe for the temperature measuring and sampling device of the molten steel according to the present invention, the main probe and the auxiliary probe capable of measuring the temperature and sampling of the molten steel can be continuously used, thereby preventing the repetition and retrieval of the probe. This improves work efficiency.
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