KR20230026109A - 모니터링 장치 - Google Patents

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KR20230026109A
KR20230026109A KR1020210108096A KR20210108096A KR20230026109A KR 20230026109 A KR20230026109 A KR 20230026109A KR 1020210108096 A KR1020210108096 A KR 1020210108096A KR 20210108096 A KR20210108096 A KR 20210108096A KR 20230026109 A KR20230026109 A KR 20230026109A
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exhaust gas
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gas treatment
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김성문
최재원
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주식회사 포스코
(주)달성
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Abstract

본 발명은 모니터링 장치에 관한 것으로서, 제철 공정에서 발생되는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링하기 위한 장치로서, 상기 배가스 처리 장치에 안착 가능하고, 일부가 상기 배가스 처리 장치의 내부로 삽입 가능하도록 형성되는 지지부; 상기 배가스 처리 장치의 내부 영상을 획득하도록 상기 지지부에 설치 가능한 영상 획득부; 및 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 배가스 처리 장치의 내부 영상에 따라 상기 배가스 처리 장치의 정비 시기를 정할 수 있는 제어부;를 포함하고, 배가스 처리 장치의 내부 상태를 효율적으로 모니터링할 수 있다.

Description

모니터링 장치{Monitoring apparatus}
본 발명은 모니터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제철 공정에서 발생되는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링할 수 있는 모니터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전로 조업은 주원료인 용선(hot metal)과 고철(Scrap)을 전로에 장입하고, 전로 내로 산소를 함유하는 가스를 취입함과 동시에 부원료를 투입하여 용선 중 불순 원소들을 슬래그로 제거하는 일련의 작업을 통칭한다.
한편, 전로 조업에서는 다량의 배가스가 발생하고, 용선에 분사되는 가스의 분압으로 용선이나 슬래그가 비산하기 때문에, 전로 상부에는 배가스를 흡입하여 배출시키기 위한 후드와 배기덕트가 설치된다. 이에 전로 내부에 가스를 취입하기 위해 배기덕트에 배기덕트를 관통하는 랜스 돔을 설치하고, 랜스 돔에 랜스를 삽입하여 전로 내부에 가스를 취입하고 있다. 그런데 전로에서 발생하는 배가스는 배기덕트를 통해 대부분 배출되지만, 비산되는 슬래그나 용선은 후드, 배기덕트, 랜스 돔 등에 부착되어 지금을 형성한다. 이렇게 형성되는 지금은 시간이 경과함에 따라 대형화되며, 랜스 돔에 형성되는 지금은 랜스의 승하강을 불가능하게 하여 조업을 원활하게 진행하기 어려운 문제가 있다. 또한, 배기덕트, 특히 복사부는 경사지게 형성되기 때문에 지금이 누적되어 대형화되기 쉽다. 이에 복수부에 형성되는 지금은 전로 내 용융물로 낙하하여 조업 사고를 발생시키거나, 주변 설비를 파손시킬 수 있다. 또한, 배가스의 열을 회수하기 위해 배기 덕트에는 냉각수를 순환시킬 수 있는 냉각 튜브가 설치되어 있다. 그런데 냉각 튜브가 배가스에 함유되는 고비중의 분진 등과 마찰로 인해 마모되어 파손됨으로써 냉각 튜브 내부를 순환하는 냉각수가 유출되는 문제가 있다.
이에 랜스 돔이나 배기 덕트에 형성된 지금을 주기적으로 제거하거나 냉각 튜브의 상태를 확인하기 위해, 작업자가 케이지에 탑승하여 전로 상부에 설치되는 배기 덕트 내부로 진입하여 배기 덕트 내부의 상태를 확인하고 있다. 이 경우, 작업자가 밀폐되고 높은 위치에 설치된 배기 덕트 내에서 진입해야 하기 때문에 고온에 의한 탈진, 유해가스에 의한 중독, 높은 곳에서 추락하는 등과 같은 안전사고가 발생할 위험이 있다. 또한, 전로가 냉각된 이후에 작업자가 배기 덕트 내부에 집입해야 하기 때문에 배기 덕트 내부의 상태를 확인하는데 오랜 시간이 소요되어 전로 조업을 원활하게 수행할 수 없는 문제가 있다.
KR 10-2009-0034106 A KR 20-0202963 Y JP 1996-20813 A
본 발명은 제철 공정에서 발생되는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치의 내부를 안전하게 점검할 수 있는 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명은 작업자의 업무 부담을 경감시켜주고, 안전 사고의 발생을 억제할 수 있는 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 모니터링 장치는, 제철 공정에서 발생되는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링하기 위한 장치로서, 상기 배가스 처리 장치에 안착 가능하고, 일부가 상기 배가스 처리 장치의 내부로 삽입 가능하도록 형성되는 지지부; 상기 배가스 처리 장치의 내부 영상을 획득하도록 상기 지지부에 설치 가능한 영상 획득부; 및 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 배가스 처리 장치의 내부 영상에 따라 상기 배가스 처리 장치의 정비 시기를 정할 수 있는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 배가스 처리 장치에 안착 가능하도록 형성되는 지지체; 일부가 상기 지지체의 하단보다 하부로 연장되도록 상기 지지체에 설치되는 가이드 튜브; 및 상기 영상 획득부를 상기 배가스 처리 장치의 내부로 삽입시킬 수 있도록 상기 가이드 튜브에 설치되는 지지 프레임;을 포함할 수 있다.
상기 지지 프레임은 상기 가이드 튜브의 연장 방향으로 이동 가능하도록 상기 가이드 튜브에 결합되고, 상기 가이드 튜브와의 결합 상태를 유지하기 위한 유지 부재를 포함할 수 있다.
상기 영상 획득부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 영상 획득부가 상기 전원부 및 상기 제어부와 전기적으로 접속 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되는 커넥터와 배선을 포함할 수 있다.
상기 지지부 전체를 이동시키기 위한 이동 장치에 체결 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되는 체결 부재를 포함할 수 있다.
상기 배가스 처리 장치 내에서 상기 영상 획득부의 위치를 검출하도록 상기 지지 프레임에 설치되는 측정 부재를 포함할 수 있다.
상기 영상 획득부는, 상기 지지 프레임에 체결 가능한 몸체; 상기 배가스 처리 장치의 내부 영상을 획득하도록 상기 몸체에 설치되는 영상 획득부재; 상기 배가스 처리 장치에 광을 조사하도록 상기 몸체에 설치되는 조명부재; 및 상기 영상 획득부재와 상기 조명부재의 각도를 조절하도록 상기 몸체에 설치되는 각도 조절부재;를 포함할 수 있다.
상기 몸체는 상기 가이드 튜브의 연장 방향을 회전 중심축으로 하는 제1방향과 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 영상 획득부재와 상기 조명부재는 동일한 방향을 향하도록 상기 몸체에 설치될 수 있다.
상기 영상 획득부는 상기 영상 획득부재를 냉각시키도록 상기 몸체에 설치되는 냉각부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 획득부에서 획득되는 영상들을 저장하기 위한 저장기; 상기 저장기에 저장되는 배가스 처리 장치의 내부 영상들 중 적어도 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하고, 상기 이전 내부 영상과 상기 최종 내부 영상의 차이를 도출하기 위한 비교기; 상기 비교기에서 도출된 차이로부터 상기 배가스 처리 장치의 정비 시기를 정할 수 있는 판단기; 및 상기 영상 획득부, 상기 저장기, 상기 비교기 및 상기 판단기의 동작을 제어하기 위한 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배가스 처리 장치의 미리 정해진 영역에서 내부 영상을 획득하도록 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 영상 획득부에서 획득되는 내부 영상들을 순서대로 누적시켜 저장하도록 상기 저장기의 동작을 제어할 수 있다.
상기 비교기는 상기 저장기에 저장되는 내부 영상들 중에서 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하고, 상기 이전 내부 영상과 상기 최종 내부 영상 간의 유사도를 산출할 수 있다.
상기 판단기는 상기 비교기에서 산출되는 유사도와 미리 설정된 유사도를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 배가스 처리 장치에서 지금을 제거하기 위한 정비 시기를 정할 수 있다.
상기 비교기는 상기 최종 내부 영상으로부터 움직임의 발생을 검출할 수 있다.
상기 판단기는 상기 비교기에서 상기 최종 내부 영상으로부터 움직임의 발생이 검출되면, 상기 배가스 처리 장치의 냉각 튜브를 정비하도록 알람을 발생시킬 수 있다.
상기 배가스 처리 장치는 전로의 상부에 설치되는 메인 랜스 돔, 서브 랜스 돔 및 배기 덕트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 지지부는 상기 메인 랜스 돔과 상기 서브 랜스 돔 중 적어도 하나에 지지되어, 상기 영상 획득부를 상기 배기 덕트 내부까지 삽입시킬 수 있고, 상기 제어부는 상기 배가스 처리 장치와 원격에서 상기 영상 획득부를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 제철 공정에서 발생하는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치의 내부 상태를 효율적으로 모니터링할 수 있다. 즉, 작업자가 배가스 처리 장치의 내부에 직접 진입하지 않고, 배가스 처리 장치의 내부 상태를 파악할 수 있다. 따라서 작업자의 업무 부담을 경감해주고, 배가스 처리 장치의 내부 상태를 파악하는 과정에서 작업자가 추락하거나 작업자가 열악한 작업 환경에 노출되어 발생할 수 있는 안전 사고를 방지할 수 있다. 또한, 배가스 처리 장치의 내부 환경에 구애받지 않고 배가스 처리 장치를 모니터링할 수 있으므로, 배가스 처리 장치의 내부 상태를 파악하는데 소요되는 시간을 단축하여 제철 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치가 적용되는 전로 설비를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 구성하는 지지부를 보여주는 도면.
도 4는 도 2에 도시된 선A-A'에 따른 지지부의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 구성하는 영상 획득부의 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 구성하는 영상 획득부의 작동 상태도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 이용하여 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링하는 상태를 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 이용하여 획득된 배가스 처리 장치의 내부 영상을 보여주는 사진.
이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치는, 내부에 공간을 갖는 중공형으로 형성되고, 적어도 상부의 일부가 개방되도록 형성되는 설비의 내부를 모니터링하는데 적용될 수 있다. 이하에서는 설비가 전로에서 발생되는 배가스가 배출되는 경로로 사용되는 배기덕트와, 메인 랜스 및 서브 랜스를 설치하기 위해 배기덕트에 관(pipe) 형상으로 설치되는 메인 랜스 돔 및 서브 랜스 돔을 포함하는 배가스 처리 설비를 예시적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치가 적용되는 전로 설비를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치(100)는 전로 설비에 설치되어 전로 설비를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 전로 설비는 상부가 개방되고 내부에 용융물(M)이 수용되는 공간이 형성되는 전로(10)와, 전로(10)의 상부에서 용융물(M)에 산소 함유 가스를 취입하기 위한 메인 랜스(21)를 포함할 수 있다. 또한, 전로 설비는 전로(10)의 상부에서 전로(10)의 내부로 삽입되어 용융물(M)의 온도를 측정하거나 용융물(M)을 채취하기 위한 서브 랜스(22)를 더 포함할 수 있다. 그리고 전로 설비는 전로(10)에서 발생하는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치(30)를 포함할 수 있다. 배가스 처리 장치(30)는 전로(10)의 상부에 설치되어 메인 랜스(21)에서 분사되는 가스의 분압으로 용융물(M)이나 슬래그(S)가 비산하는 것을 방지하고, 전로(10) 내부에서 발생하는 배가스를 흡입하여 배출시키며, 배가스에 함유되는 분진 등을 처리할 수 있다.
전로(10)는 내부에 용융물(M)이 수용되는 공간이 형성되고, 상부에는 용융물(M)을 장입할 수 있는 노구(11)가 형성될 수 있다. 그리고 전로(10)의 상부 일측에는 정련된 용융물(M)을 출강하기 위한 출강구(12)가 형성되고, 전로(10)의 저부에는 용융물(M)을 교반하기 위한 교반 가스, 예컨대 불활성 가스와 산소를 취입할 수 있는 저취 노즐(미도시)이 형성될 수 있다.
배가스 처리 장치(30)는 전로(10)에서 발생하는 배가스를 포집하도록 전로(10)의 상부에 설치되는 후드(31)와, 후드(31)에서 포집된 배가스를 후드(31)와 연통되도록 설치되는 배기덕트(32), 배가스에 함유되는 분진 등의 불순물을 제거하는 집진기(미도시)를 포함할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 후드(31)의 하부에는 노구(11)를 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 상하방향으로 이동 가능한 스커트(미도시)가 형성될 수 있다. 여기에서 배기덕트(32)는 전로(10) 상부에 상하방향으로 연장되는 수직부와, 일방향으로 절곡되는 복사부를 포함할 수 있으며, 전로(10)에 배출되는 고온의 배가스로부터 열을 회수하기 위한 냉각수를 순환시킬 수 있는 냉각 튜브(미도시)가 설치될 수 있다. 또한, 배기덕트(32)에는 메인 랜스(21)와 서브 랜스(22)를 설치하기 위한 메인 랜스 돔(33)과 서브 랜스 돔(34)이 설치될 수 있으며, 이들은 배기덕트(32)의 복사부에 설치될 수 있다.
이러한 전로 설비는 용융물(M)에 산소 함유 가스를 취입하여, 용융물(M) 중에 함유되는 탄소 등의 불순 원소들을 제거할 수 있다.
한편, 전로 조업 중에는 용융물(M)이나 슬래그(S)가 비산하여 전로(10)는 물론, 메인 랜스(21), 서브 랜스(22), 후드(31), 배기덕트(32), 메인 랜스 돔(33) 및 서브 랜스 돔(34) 등에 부착되어 지금을 형성하게 된다. 이러한 지금은 메인 랜스(21)와 서브 랜스(22)의 이동을 불가능하게 하거나, 메인 랜스(21)와 서브 랜스(22)와 충돌하여 배가스 처리 장치(30)를 손상시키는 문제가 있다. 또한, 전로 조업 중에 발생하는 배가스가 배출되면서 배가스에 함유되는 산화철 등과 같이 비중이 높은 분진이 냉각 튜브를 마모시키고, 심한 경우 냉각 튜브가 손상되어 냉각수가 유출되는 현상이 발생할 수 있다. 유출되는 냉각수가 전로에 유입되면, 폭발 등과 같은 조업 사고가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제가 발생하기 이전에 배가스 처리 장치(30)의 내부를 모니터링, 예컨대 사전 점검하고, 모니터링 결과에 따라 지금을 제거하거나 냉각 튜브를 수리할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치(100)는, 전로(10) 상부에 설치되는 배가스 처리 장치(30)의 메인 랜스 돔(33)이나 서브 랜스 돔(34)에 설치되어, 메인 랜스 돔(33), 서브 랜스 돔(34), 배기 덕트(32), 특히 복사부의 내부 상태를 파악하는데 사용될 수 있다. 여기에서 모니터링 장치(100)는 높은 곳에서 작업자가 안전하게 작업할 수 있도록 마련된 작업대(40)나 지상에 설치된 거치대(160)에 보관되었다가, 지금 제거 시 크레인 등과 같이 모니터링 장치(100) 전체를 이동시킬 수 있는 이동장치(미도시)에 의해 이동되어 메인 랜스 돔(33)이나 서브 랜스 돔(34)에 설치될 수 있다. 배기덕트(32)의 상부에는 작업자가 메인 랜스 돔(33)과 서브 랜스 돔(34)에 접근할 수 있도록 작업대(40)가 설치될 수 있고, 작업자는 작업대(40)에서 메인 랜스 돔(33)이나 서브 랜스 돔(34)에 모니터링 장치(100)를 설치할 수 있다. 또한, 작업자는 작업대(40)나 작업대(40) 또는 배가스 처리 장치(30)에서 이격되는 장소에서 모니터링 장치(100)를 운용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 구성하는 지지부를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 선A-A'에 따른 지지부의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 구성하는 영상 획득부의 사시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 구성하는 영상 획득부의 작동 상태도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치(100)는, 배가스 처리 장치에 안착 가능하고, 일부가 배가스 처리 장치(30)의 내부로 삽입 가능하도록 형성되는 지지부(110)와, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하도록 지지부(110)에 설치 가능한 영상 획득부(120) 및 영상 획득부(120)의 동작을 제어하고, 배가스 처리 장치의 내부 영상에 따라 배가스 처리 장치(30)의 정비 시기를 정할 수 있는 제어부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 모니터링 장치(100)는 영상 획득부(120)와 제어부(130)에 전원을 공급하기 위한 전원부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기에서 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상은 정지된 내부 영상과, 내부 동영상을 포함할 수 있다. 이러한 모니터링 장치(100)는 메인 랜스 돔(33)이나 서브 랜스 돔(34)에 설치되어, 메인 랜스 돔(33)의 내부나 서브 랜스 돔(34)의 내부, 메인 랜스 돔(33)이나 서브 랜스 돔(34) 하부의 배기덕트(32)의 상태를 파악하는데 사용될 수 있다. 이처럼, 모니터링 장치(100)는 배가스 처리 장치(30)의 메인 랜스 돔(33) 또는 서브 랜스 돔(34)에 설치될 수 있으나, 이하에서는 모니터링 장치(100)를 서브 랜스 돔(34)에 설치하는 것을 예시적으로 설명한다.
도 3의 (a)는 지지부(110)를 서브 랜스 돔(34)에 안착시킨 상태를 보여주는 도면이도, 도 3의 (b)는 지지부(110)를 서브 랜스 돔(34)에서 분리시킨 상태를 보여주는 도면이다. 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)를 참조하면, 지지부(110)는 서브 랜스 돔(34)에 안착 가능하고, 일부가 서브 랜스 돔(34)의 내부에 삽입 가능하도록 형성되는 지지체(111)와, 일부가 지지체(111)의 하단보다 하부로 연장되도록 지지체(111)에 설치되는 가이드 튜브(112) 및 영상 획득부(120)를 배가스 처리 장치(30)의 내부로 삽입시킬 수 있도록 가이드 튜브(112)에 설치되는 지지 프레임(113)을 포함할 수 있다.
지지체(111)는 상부 및 하부가 개방되고, 서브 랜스 돔(34)의 상부에 안착되도록 형성될 수 있다. 지지체(111)는 전체가 서브 랜스 돔(34)의 상단에 안착되도록 형성될 수도 있고, 일부가 서브 랜스 돔(34)의 내부에 삽입된 상태로 서브 랜스 돔(34)에 안착되도록 형성될 수도 있다. 예컨대 지지체(111)는 상부 및 하부가 개방되고, 하부에 서브 랜스 돔(34)의 상단에 안착될 수 있는 안착면이 형성되는 원기둥이나 다각형 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 지지체(111)는 역(逆) 절두 원뿔 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 종방향 단면이 역사다리꼴 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 서브 랜스 돔(34)의 내면에 접촉할 수 있도록 지지체(111)의 하부는 서브 랜스 돔(34)의 내경보다 작은 직경을 갖도록 형성되고, 지지체(111)의 상부는 서브 랜스 돔(34)의 내경보다 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 지지체(111)는 일부가 서브 랜스 돔(34)의 내부에 삽입되고, 나머지는 서브 랜스 돔(34)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 지지체(111)의 상부와 하부 사이의 적어도 일부는 서브 랜스 돔(34)의 내경과 동일한 직경을 갖도록 형성되어, 서브 랜스 돔(34)의내면에 접촉할 수도 있다.
가이드 튜브(112)는 지지 프레임(113)의 이동을 안내하도록 지지체(111)에 설치될 수 있다. 가이드 튜브(112)는 상부 및 하부가 개방되는 중공형으로 형성될 수 있고, 적어도 하부가 지지체(111)의 하단보다 하부로 연장되도록 설치될 수 있다. 예컨대 가이드 튜브(112)는 상부 및 하부가 개방된 원기둥 형상이나 다각 기둥 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 가이드 튜브(112)의 측면이 지지체(111)에 용접 등에 의해 연결될 수 있다. 이에 지지체(111)와 가이드 튜브(112)는 일체로 형성될 수 있고, 가이드 튜브(112)의 하단은 지지체(111)의 하부로 노출될 수 있다. 가이드 튜브(112)는 지지체(111)의 직경보다 작고, 내부에 지지 프레임(113)을 이동 가능하도록 수용할 수 있을 정도의 직경을 가지며, 서브 랜스 돔(34)의 상하방향 길이, 예컨대 서브 랜스 돔(34)의 높이보다 짧은 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 이는 가이드 튜브(112)가 지지 프레임(113)을 서브 랜스 돔(34)이 연장되는 방향으로 안정적으로 안내하면서, 지지 프레임(113)에 설치되는 영상 획득부(120)에 의해 서브 랜스 돔(34)이나 메인 랜스 돔(33)의 내면을 모니터링하기 위함이다. 여기에서는 가이드 튜브(112)가 지지체(111)의 하단보다 하부로 연장되는 것으로 설명하였으나, 가이드 튜브(112)는 지지체(111)의 하단보다 하부로 연장되고, 지지체(111)의 상단보다 상부로 연장되도록 형성될 수도 있다.
지지 프레임(113)은 이동 가능하도록 가이드 튜브(112)에 설치될 수 있다. 지지 프레임(113)은 가이드 튜브(112)의 내경보다 큰 직경을 가지는 제1지지 프레임(113a)과, 가이드 튜브(112)의 내경보다 작은 내경을 가지는 제2지지 프레임(113b)을 포함할 수 있다. 이때, 제2지지 프레임(113b)은 제1지지 프레임(113a)의 하단에 연결될 수 있다. 또한, 이동장치를 이용하여 모니터링 장치(100) 전체를 이동시킬 수 있도록 제1지지 프레임(113a)에는 이동장치의 후크(50)를 연결하기 위한 체결부재(114)가 형성될 수 있다. 이때, 체결부재(114)는 이동장치의 후크(50)와 체결 가능한 고리나 로드 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 제2지지 프레임(113b)은 상부 및 하부가 개방되는 중공형으로 형성될 수 있다. 제2지지 프레임(113b)의 상부는 제1지지 프레임(113a)의 내부와 연통하도록 제1지지 프레임(113a)의 하부에 연결될 수 있다. 이에 제1지지 프레임(113a)은 지지체(111)의 상단보다 상부로 연장되도록 배치되고, 제2지지 프레임(113b)은 지지체(111)의 하단보다 하부로 연장되도록 배치될 수 있다. 제2지지 프레임(113b)의 직경은 가이드 튜브(112)의 내경보다 작기 때문에 지지 프레임(113)을 들어 올리면 가이드 튜브(112)는 물론, 가이드 튜브(112)에 연결되는 지지체(111)가 제2지지 프레임(113b)으로부터 이탈할 수 있다. 이에 지지 프레임(113)은 가이드 튜브(112)와의 결합 상태를 유지시킬 수 있는 유지 부재(113c)를 더 포함할 수 있다. 유지 부재(113c)는 제2지지 프레임(113b)의 직경 및 가이드 튜브(112)의 내경보다 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있고, 제2지지 프레임(113b)의 하단에 설치될 수 있다. 이때, 유지부재(113c)는 필요에 따라 제2지지 프레임(113b)에 분리할 수 있도록 제2지지 프레임(113b)에 설치될 수 있다. 예컨대 유지부재(113c)가 설치되는 제2지지 프레임(113b)의 외주면에 나사산을 형성하고, 유지부재(113c)의 내면에 나사산을 형성하여, 유지부재(113c)는 제2지지 프레임(113b)에 나사 결합에 의해 설치될 수 있다. 이에 도 3의 (a)와 같이 지지체(111)를 서브 랜스 돔(34)에 안착시키면, 제1지지 프레임(113a)의 하단이 가이드 튜브(112)의 상부에 안착될 수 있다. 그리고 도 3의 (b)와 같이 지지 프레임(113)을 들어올려 지지체(111)를 서브 랜스 돔(34)에서 분리 또는 이격시키면, 가이드 튜브(112)의 하단이 유지부재(113c)에 접촉하여 지지 프레임(113), 즉 제2지지 프레임(113b)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 배가스 처리 장치(30)의 내부를 모니터링하는 경우, 제2지지 프레임(113b)은 영상 획득부(120)를 배가스 처리 장치(30) 내부로 삽입시킬 수 있다. 이때, 배가스 처리 장치(30) 내부로 삽입되는 제2지지 프레임(113b)의 길이를 이용하여 배가스 처리 장치(30) 내에서 영상 획득부(120)의 위치를 검출할 수 있다. 이에 제2지지 프레임(113b)의 표면에 제2지지 프레임(113b)이 연장되는 방향으로 눈금 등과 같은 측정부재(115)를 설치하여, 배가스 처리 장치(30) 내에서 영상 획득부(120)의 위치를 검출할 수 있다. 여기에서는 측정부재(115)가 눈금인 예에 대해서 설명하지만, 측정부재(115)는 지지체(111)와의 거리를 측정할 수 있는 센서 등을 포함할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 지지 프레임(113)에는 영상 획득부(120)가 전원부 및 제어부(130)와 전기적으로 접속시키기 위한 커넥터(116)와 배선(117)이 설치될 수 있다. 커넥터(116)는 제1지지 프레임(113a)에 설치되는 제1커넥터(116a)와 제2지지 프레임(113b)에 설치되는 제2커넥터(116b)를 포함할 수 있고, 제1커넥터(116a)와 제2커넥터(116b)는 제1지지 프레임(113a) 및 제2지지 프레임(113b)의 내부에 설치되는 배선(117)으로 연결될 수 있다. 제1커넥터(116a)와 제2커넥터(116b)는 다양한 구조로 형성될 수 있으나, 전원부와 연결되는 연결배선(미도시)에 설치되는 플러그(미도시)와 영상 획득부(120)의 일부를 체결할 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 배선(117)은 영상 획득부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원공급용 배선과, 영상 획득부(120)에서 획득된 영상을 제어부(130)로 전송하기 위한 영상 전송용 배선을 포함할 수 있다.
영상 획득부(120)는 지지 프레임(113)에 의해 배가스 처리 장치(30)의 내부로 삽입되어, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득할 수 있다. 도 5를 참조하면, 영상 획득부(120)는 지지 프레임(113)에 체결 가능한 몸체(121)와, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하도록 몸체(121)에 설치되는 영상 획득부재(123)와, 배가스 처리 장치(30)에 광을 조사하도록 몸체(121)에 설치되는 조명부재(124) 및 영상 획득부재(123)와 조명부재(124)의 각도를 조절하도록 몸체(121)에 설치되는 각도 조절부재(미도시)를 포함할 수 있다.
몸체(121)는 가이드 튜브(112)의 연장 방향을 회전 중심축으로 하는 제1방향과, 제1방향에 교차하는 제2방향으로 회전 가능하도록 지지 프레임(113)에 설치될 수 있다. 이때, 몸체(121)는 제2지지 프레임(113b)에 설치되는 제2커넥터(116b)에 체결될 수 있다. 지지 프레임(113)에 영상 획득부(120)를 설치하고, 영상 획득부(120)를 서브 랜스 돔(34)의 내부에 삽입한 상태에서, 제1방향은 수평방향을 의미하고, 제2방향은 상하방향을 의미한다. 즉, 제1방향은 몸체(121)가 제2지지 프레임(113b)에 체결된 상태에서, 가이드 튜브(112) 또는 제2지지 프레임(113b)을 회전 중심축으로 자전하는 방향을 의미한다. 제2방향은 가이드 튜브(112) 또는 제2지지 프레임(113b)이 연장되는 방향에 직교하는 방향을 회전 중심축으로 하여 자전하는 방향을 의미한다.
몸체(121)는 제2커넥터(116b)에 체결 가능하도록 형성되는 제1몸체(121a)와, 제1방향으로 회전 가능하도록 제1몸체(121a)에 연결되는 제2몸체(121b) 및 제2방향으로 회전 가능하도록 제2몸체(121b)에 연결되는 제3몸체(121c)를 포함할 수 있다. 제1몸체(121a)는 영상 획득부(120)를 지지 프레임(113)에 지지시키며, 제2커넥터(116b)에 삽입 가능하도록 형성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제2몸체(121b)는 제1몸체(121a)에 수평방향으로 360°회전 가능하도록 연결될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제3몸체(121c)는 힌지(122)를 이용하여 제2몸체(121b)에 상하방향으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 제3몸체(121c)는 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하기 위한 영상 획득부재(123)와, 영상 획득부재(123)가 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하도록 광을 조사하기 위한 조명부재(124)를 지지할 수 있다.
각도 조절부재는 제2몸체(121b)에 설치되고, 제2몸체(121b)를 수평방향으로 회전시키기 위한 제1구동기(미도시)와, 제3몸체(121c)를 상하방향으로 회전시키기 위한 제2구동기(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 각도 조절부재는 제2몸체(121b)를 수평방향으로 회전시키고, 제3몸체(121c)를 상하방향으로 회전시킴으로써 영상 획득부재(123)와 조명부재(124)의 각도를 조절할 수 있다. 이처럼, 각도 조절부재는 몸체(121)를 상하좌우 전방위로 회전시켜 영상 획득부재(123)와 조명부재(124)의 각도를 조절할 수 있다. 즉, 각도 조절부재는 영상 획득부재(123)가 배가스 처리 장치(30) 내부의 다양한 위치에서 내부 영상을 획득할 수 있도록 영상 획득부재(123)와 조명부재(124)의 각도를 조절할 수 있다.
여기에서는 몸체(121)가 제1몸체(121a), 제2몸체(121b) 및 제3몸체(121c)로 형성되는 것으로 설명하였으나, 가이드 튜브(112)의 연장 방향을 회전 중심축으로 하는 제1방향과, 제1방향에 교차하는 제2방향으로 회전 가능하도록 형성될 수 있다면 이에 한정되지 않고 다양한 형상 및 구조로 형성될 수 있다.
영상 획득부재(123)는 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상 및 내부 동영상을 획득할 수 있는 카메라 등과 같은 광학장치를 포함할 수 있다. 이때, 영상 획득부재(123)는 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상 및 내부 동영상을 획득할 수도 있고, 확대된 영상 및 동영상을 획득하거나, 배치되는 위치에서 원거리의 배가스 처리 장치(30)로부터 영상 및 동영상을 획득할 수 있도록 줌 기능을 가질 수 있다. 이하에서는 영상 획득부재(123)에서 획득되는 내부 영상 및 내부 동영상을 내부 영상이라 하며, 필요에 따라 내부 영상이나 내부 동영상으로 언급하기로 한다.
조명부재(124)는 영상 획득부재(123)가 영상을 획득하기 위해 향하는 방향으로 광을 조사하도록 영상 획득부재(123)의 적어도 일측에 설치될 수 있다.
영상 획득부(120)는 고온의 배가스 처리 장치(30)의 내부에 삽입된 상태로 운용되기 때문에 배가스 처리 장치(30) 내부의 열에 의해 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 영상 획득부(120)는 영상 획득부재(123)를 냉각시키기 위한 냉각부재(125)를 포함할 수 있다. 냉각부재(125)는 영상 획득부(120)에 공기 등과 같은 냉각 매체를 분사하도록 몸체(121)에 설치될 수 있다. 또는, 냉각부재(125)는 내부에 냉각 매체가 흐르는 케이스 형태로 형성되고, 영상 획득부재(123)의 일부를 둘러싸도록 설치될 수도 있다.
제어부(130)는 영상 획득부(120)의 동작을 제어하고, 영상 획득부(120)에서 획득되는 내부 영상들을 이용하여 배가스 처리 장치(30)의 정비 시기를 정할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 배가스 처리 장치(30)의 외부에 마련될 수 있으며, 작업대(160)에 마련되거나 배가스 처리 장치(30)로부터 원격에 마련될 수도 있다. 또한, 제어부(130)는 영상 획득부(120)와 유선으로 연결될 수도 있고, 영상 획득부(120)를 무선으로 제어할 수 있도록 마련될 수도 있다.
제어부(130)는 영상 획득부(120)에서 획득되는 내부 영상들을 저장하기 위한 저장기와, 저장기에 저장되는 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상들 중 적어도 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하고, 이전 내부 영상과 최종 내부 영상의 차이를 도출하기 위한 비교기와, 비교기에서 도출된 차이로부터 배가스 처리 장치의 정비 시기를 정할 수 있는 판단기 및 영상 획득부, 저장기, 비교기 및 판단기의 동작을 제어하기 위한 제어기를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 영상 획득부(120)를 동작을 제어하기 위한 신호를 입력하기 위한 입력기와, 영상 획득부(120)에서 획득되는 영상들과, 제어부(130)에서 수행되는 일련의 과정들을 출력하기 위한 출력기를 더 포함할 수 있다.
저장기는 영상 획득부(120)에서 획득되는 내부 영상들을 저장하여 데이터 베이스로 마련할 수 있다. 이때, 영상 획득부(120)에서 획득되는 내부 영상들은 배가스 처리 장치(30)의 최초 내부 영상을 포함할 수 있다. 최초 내부 영상이란 배가스 처리 장치(30)가 새로 설치된 이후의 내부 영상일 수도 있고, 배가스 처리 장치(30)가 수리된 이후의 내부 영상일 수도 있다. 저장기는 영상 획득부(120)에서 획득되는 내부 영상들을 획득된 순서대로 누적시켜 저장할 수 있다. 또한, 저장기는 배가스 처리 장치(30)에서 영상이 획득되는 위치와 획득된 시간을 매칭시켜 저장할 수 있다.
비교기는 저장기에 저장되는 내부 영상들 중에서 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하고, 이전 내부 영상과 최종 내부 영상 간의 유사도를 산출할 수 있다. 여기에서 이전 내부 영상은 배가스 처리 장치(30)의 최초 내부 영상일 수도 있고, 최종 내부 영상의 바로 직전의 내부 영상일 수도 있다. 그리고 최종 내부 영상은 저장기에 마지막으로 저장되는 영상으로, 현재 획득된 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 포함할 수 있다. 비교기는 적어도 2개의 영상, 즉 최초 내부 영상과 최종 내부 영상 또는 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하여, 2개의 영상 간의 유사도를 산출할 수 있다. 이때, 비교기는 배가스 처리 장치(30)의 동일한 위치에서 획득된 2개의 내부 영상을 비교하고, 2개의 내부 영상으로부터 유사도를 산출할 수 있다. 여기에서 유사도는 비교 대상이 되는 2개의 내부 영상 각각을 복수의 영역으로 분해하고, 각 영역의 동일성을 비교하여 동일하지 않은 영역의 면적을 내부 영상의 전체 면적에 대해 백분률로 산출한 값을 의미한다. 예컨대 비교 대상의 2개의 내부 영상 각각을 100X100의 영역으로 분해하고, 2개의 내부 영상에서 동일한 영역을 각각 비교하여, 최종 내부 영상에서 이전 내부 영상과 다른 영역의 개수를 카운트한다. 그리고 카운트된 영역의 면적을 산출하고, 최종 내부 영상 전체 100%에 대해서 산출된 면적이 차지하는 비율을 유사도로 산출한다. 이처럼 이전 내부 영상과 최종 내부 영상의 유사도를 산출하는 경우에는 배가스 처리 장치(30) 내부에 형성되는 지금의 증가량을 파악할 수 있다. 즉, 최종 내부 영상에서 이전 내부 영상과 차이가 나는 면적만큼 지금의 발생량이 증가한 것으로 판단할 수 있다.
판단기는 비교기에서 산출된 유사도와 미리 설정된 유사도를 비교하여, 비교 결과에 따라 배가스 처리 장치(30)의 정비 시기를 정할 수 있다. 이때, 판단기에는 유사도가 50% 이상, 또는 60 내지 80%, 또는 80 내지 100%로 설정될 수 있다. 그리고 판단기는 비교기에서 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도보다 낮은 경우, 배가스 처리 장치(30)의 정비가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하기 이전보다 배가스 처리 장치(30)에 이전보다 넓은 면적에 걸쳐 지금이 형성되어 이전 내부 영상과 최종 내부 영상의 유사도가 낮아진 것으로 판단할 수 있다. 따라서 판단기는 비교기에서 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도보다 낮으면 배가스 처리 장치(30)의 정비, 예컨대 배가스 처리 장치(30)에 형성된 지금의 제거가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 판단기는 비교기에서 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도에 포함되는 경우, 즉 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도의 하한값보다 높은 경우에는 현재 상태로 전로 조업이 가능한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하기 이전보다 배가스 처리 장치(30)에 이전보다 지금의 발생량이 적기 때문에 최종 내부 영상이 이전 내부 영상과 크게 차이가 나지 않는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 판단기는 비교기에서 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도에 포함되면, 배가스 처리 장치(30)의 정비, 예컨대 배가스 처리 장치(30)에 형성된 지금의 제거가 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
판단기는 비교기에서 산출된 유사도에 따라 배가스 처리 장치(30)의 정비 시기를 정할 수 있다. 즉, 판단기는 비교기에서 산출된 유사도에 따라 전로 조업의 가능 회수를 정해서 배가스 처리 장치(30)의 정비 시기를 정할 수 있다. 예컨대 판단기는 비교기에서 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도보다 낮으면, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하는 작업을 수행한 직후 배가스 처리 장치(30)를 정비하는 것으로 정할 수 있다. 또는, 판단기는 비교기에서 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도에 포함되면, 산출된 유사도에 따라 이후 가능한 전로 조업의 회수를 정할 수 있다. 예컨대 판단기에 저장되어 있는 미리 설정된 유사도가 60% 내지 80%이고, 비교기에서 산출된 유사도가 70%인 경우, 판단기는 이후 가능한 전로 조업의 회수가 3회인 것으로 정할 수 있다. 또는, 판단기에 저장되어 있는 미리 설정된 유사도가 60% 내지 80%이고, 비교기에서 산출된 유사도가 80%인 경우, 판단기는 이후 가능한 전로 조업의 회수가 5회인 것으로 정할 수 있다. 이에 판단기는 비교기에서 산출된 유사도에 따라 이후 가능한 전로 조업의 회수를 정하고, 정해진 회수의 전로 조업을 수행한 후 배가스 처리 장치(30)의 정비를 수행하도록 정할 수 있다.
한편, 비교기는 영상 획득부재(123)에서 획득된 내부 영상, 예컨대 내부 동영상으로부터 움직임의 발생을 검출할 수도 있다. 여기에서 움직임의 발생은 배가스 처리 장치(30)의 냉각 튜브에서 냉각수가 유출되는 것을 의미한다. 즉, 이전 내부 동영상에서는 움직임의 발생이 없었는데, 최종 내부 동영상에서 움직임이 발생이 검출된다는 것은, 냉각 튜브가 손상되어 냉각수가 유출되고 있음을 의미한다. 이처럼 비교기는 획득된 내부 동영상으로부터 냉각수의 유출을 검출할 수 있다.
판단기는 비교기에서의 검출 결과를 이용하여 배가스 처리 장치(30)의 정비 시기를 정할 수 있다. 예컨대 비교기가 획득된 동영상으로부터 움직임의 발생을 검출하면, 판단기는 배가스 처리 장치(30)의 냉각 튜브가 파손된 것으로 판단하고, 배가스 처리 장치(30)의 내부 동영상을 획득하는 과정 이후 또는 내부 동영상을 획득하면서 배가스 처리 장치(30)의 정비를 수행하는 것으로 정할 수 있다. 이때, 냉각 튜브에서 냉각수가 유출되면, 냉각 튜브의 정비가 신속하게 수행되어야 하기 때문에 알람을 발생시켜 작업자에 알려줄 수도 있다. 또는, 비교기에서 움직임의 발생이 검출되지 않으면, 판단기는 배가스 처리 장치(30)의 냉각 튜브가 정상인 것으로 판단하고, 배가스 처리 장치(30)의 정비가 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
제어기는 영상 획득부(120), 전원부 및 제어부(130)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제어기는 영상 획득부재(123)가 배가스 처리 장치(30)의 내부에서 다양한 위치의 내부 영상이나 내부 동영상을 획득하도록 각도 조절부재의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 배가스 처리 장치(30)의 내부에서 확대된 내부 영상이나 내부 동영상 등을 획득할 수 있도록 영상 획득부재(123)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어기는 영상 획득부재(123)에서 획득되는 내부 영상이나 내부 동영상을 영상 획득부재(123)의 촬영 위치 및 촬영 시간 등에 따라 저장하도록 저장기의 동작을 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 이용하여 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링하는 방법에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 이용하여 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 장치를 이용하여 획득된 배가스 처리 장치의 내부 영상을 보여주는 사진이다.
전로 조업이 완료되면, 메인 랜스 돔(33)과 서브 랜스 돔(34)에서 메인 랜스(21)와 서브 랜스(22)를 인출하고, 전로(10)에 수용된 용강을 출강시킨다. 이후, 모니터링 장치(100)를 이용하여 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득하여 배가스 처리 장치(30)의 내부를 모니터링할 수 있다. 모니터링 장치(100)는 메인 랜스 돔(33)과 서브 랜스 돔(34) 중 어느 하나로 삽입되어 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득할 수 있다. 여기에서는 모니터링 장치(100)를 서브 랜스 돔(34)에 삽입하여 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상을 획득한 하는 예에 대해 설명한다.
도 8의 (a)를 참조하면, 배가스 처리 장치(30)의 내부를 모니터링하기 위해 이동장치의 후크(50)를 거치대(160)에 보관되어 있는 모니터링 장치(100)의 체결부재(114)에 연결한다. 그리고 이동장치를 작동시켜 모니터링 장치(100) 전체를 상승시킨 후 배기덕트(32)에 설치된 서브 랜스 돔(34) 상부로 이동시킨다.
다음, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 이동장치를 이용하여 모니터링 장치(100) 전체를 하강시켜 지지 프레임(113)의 일부 및 영상 획득부(120)를 서브 랜스 돔(34) 내부로 삽입하고, 지지부(110)를 서브 랜스 돔(34)에 안착시킨다. 이와 같이 모니터링 장치(100)가 서브 랜스 돔(34)에 설치되면, 지지 프레임(113)에 형성되는 제1커넥터(116a)에 전원부 및 제어부(130)를 연결한다.
이후, 이동장치를 이용하여 지지 프레임(113)을 상승시키거나 하강시켜 영상 획득부(120)의 위치를 조절할 수 있다. 그리고 제어부(130)를 이용하여 영상 획득부(120)의 동작을 제어하여 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상이나 내부 동영상을 획득할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 도 8의 (b)에 도시된 것처럼 영상 획득부재(123)와 조명부재(124)가 영상 획득 위치, 예컨대 배기덕트(32)의 복사부를 향하도록 각도 조절부재의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 영상 획득부재(123)와 조명부재(124)의 동작을 제어하여 각도가 조절된 위치에서 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상이나 내부 동영상을 획득할 수 있다.
영상 획득부재(123)에서 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상이나 내부 동영상이 획득되면, 제어부(130)는 획득된 내부 영상이나 내부 동영상을 저장하도록 저장기의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 저장기에 저장된 이전 내부 영상과, 현재 획득된 영상, 예컨대 최종 내부 영상의 유사도를 산출하도록 비교기의 동작을 제어할 수 있다. 도 9의 (a)는 배가스 처리 장치(30)의 내부에 지금이 형성된 상태를 보여주는 사진으로, 전로 조업 회수에 따라 배가스 처리 장치(30)에 형성되는 지금의 양이 변경될 수 있다. 즉, 전로 조업 회수가 증가함에 따라 지금의 양이 증가하게 되고, 배가스 처리 장치(30)에서 지금이 부착되는 면적이 증가하게 된다. 이에 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하면, 지금이 부착되는 면적의 변화량을 산출할 수 있고, 이를 이전 내부 영상과 최종 내부 영상의 유사도로 산출할 수 있다. 비교기에서 이전 내부 영상과 최종 내부 영상의 유사도가 산출되면, 제어부는 산출된 유사도를 이용하여 배가스 처리 장치(30)의 정비의 필요 여부 및 정비 시기를 정하도록 판단기의 동작을 제어할 수 있다.
예컨대 영상 획득부재(123)에서 획득된 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상은 저장기에 저장될 수 있다. 비교기는 저장기에 저장되는 내부 영상들 중에서 이전 내부 영상과 현재 획득된 최종 내부 영상을 비교하고, 이전 내부 영상과 최종 내부 영상 간의 유사도를 산출할 수 있다. 이때, 비교기는 배가스 처리 장치(30)의 동일한 위치에서 획득된 2개의 내부 영상을 비교하고, 2개의 내부 영상으로부터 유사도를 산출할 수 있다. 이전 내부 영상과 최종 내부 영상 각각을 100X100의 영역으로 분할하고, 분할된 각각의 영역을 비교하여 차이가 나는 영역의 개수를 카운트하여 카운트된 영역의 개수를 면적으로 산출한 후, 최종 내부 영상의 전체 면적에 대해 산출된 면적이 차지하는 비율을 유사도로 산출될 수 있다. 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도보다 낮으면, 배가스 처리 장치(30)의 내부에 지금이 다량 부착되어 배가스 처리 장치(30) 내에 부착된 지금을 신속하게 제거해야 하는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 산출된 유사도가 미리 설정된 유사도에 포함되면, 산출된 유사도에 따라 지금의 제거 시기를 정할 수 있다. 이때, 산출된 유사도에 따라 후속으로 진행된 전로 조업의 회수를 정하고, 정해진 회수의 전로 조업이 완료된 이후 지금을 제거하는 것으로 정할 수 있다.
한편, 비교기에서 획득된 내부 동영상으로부터 움직임의 발생이 검출되면, 판단기는 배가스 처리 장치(30)의 냉각 튜브에서 냉각수가 유출되는 것으로 판단하고, 정비 시기를 배가스 처리 장치(30)의 내부 동영상을 획득하는 작업 직후로 정할 수 있다. 이때, 비교기에서 획득된 내부 동영상으로부터 움직임의 발생이 검출되면, 판단기는 도 9의 (b)에 도시된 것처럼 배가스 처리 장치(30)의 냉각 튜브에서 냉각수가 유출되는 것으로 판단할 수 있다. 냉각 튜브에서 냉각수가 유출되면, 후속 전로 조업에서 폭발 등과 같은 조업 사고가 발생할 수 있으므로, 획득된 내부 동영상에서 움직임의 발생이 검출되면, 판단기는 배가스 처리 장치(30), 즉 냉각 튜브의 정비 시기를 내부 동영상을 획득하는 과정 직후로 정할 수 있다. 또한, 판단기는 작업자에게 냉각 튜브의 손상을 알려주기 위해 알람을 발생시킬 수 있다. 반면, 획득된 내부 동영상으로부터 움직임의 발생이 검출되지 않으면, 판단기는 배가스 처리 장치(30)의 냉각 튜브가 정상인 것으로 판단하고, 냉각 튜브의 정비가 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 배가스 처리 장치(30)의 내부 영상이나 내부 동영상을 획득하고, 획득된 내부 영상이나 내부 동영상으로부터 배가스 처리 장치(30)의 정비의 필요 여부 및 정비 시기가 정해지면, 이동 장치를 이용하여 서브 랜스 돔(34)에서 모니터링 장치(100)를 분리할 수 있다. 그리고 이때, 서브 랜스 돔(34)에서 모니터링 장치(100)를 분리하기 이전에 적어도 제1커넥터(116a)와 전원부 및 제어부(130) 간의 연결을 해제하고, 분리된 모니터링 장치(100)는 거치대(160)에 안착시켜 보관할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 전로 21: 메인 랜스
22: 서브 랜스 30: 배가스 처리 장치
33: 메인 랜스 돔 34: 서브 랜스 돔
100: 모니터링 장치 110: 지지부
120: 영상 획득부 130: 제어부

Claims (17)

  1. 제철 공정에서 발생되는 배가스를 처리하기 위한 배가스 처리 장치의 내부를 모니터링하기 위한 장치로서,
    상기 배가스 처리 장치에 안착 가능하고, 일부가 상기 배가스 처리 장치의 내부로 삽입 가능하도록 형성되는 지지부;
    상기 배가스 처리 장치의 내부 영상을 획득하도록 상기 지지부에 설치 가능한 영상 획득부; 및
    상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 배가스 처리 장치의 내부 영상에 따라 상기 배가스 처리 장치의 정비 시기를 정할 수 있는 제어부;를 포함하는 모니터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 배가스 처리 장치에 안착 가능하도록 형성되는 지지체;
    일부가 상기 지지체의 하단보다 하부로 연장되도록 상기 지지체에 설치되는 가이드 튜브; 및
    상기 영상 획득부를 상기 배가스 처리 장치의 내부로 삽입시킬 수 있도록 상기 가이드 튜브에 설치되는 지지 프레임;을 포함하는 모니터링 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지 프레임은 상기 가이드 튜브의 연장 방향으로 이동 가능하도록 상기 가이드 튜브에 결합되고, 상기 가이드 튜브와의 결합 상태를 유지하기 위한 유지 부재를 포함하는 모니터링 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 영상 획득부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 영상 획득부가 상기 전원부 및 상기 제어부와 전기적으로 접속 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되는 커넥터와 배선을 포함하는 모니터링 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지부 전체를 이동시키기 위한 이동 장치에 체결 가능하도록 상기 지지 프레임에 설치되는 체결 부재를 포함하는 모니터링 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 배가스 처리 장치 내에서 상기 영상 획득부의 위치를 검출하도록 상기 지지 프레임에 설치되는 측정 부재를 포함하는 모니터링 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 영상 획득부는,
    상기 지지 프레임에 체결 가능한 몸체;
    상기 배가스 처리 장치의 내부 영상을 획득하도록 상기 몸체에 설치되는 영상 획득부재;
    상기 배가스 처리 장치에 광을 조사하도록 상기 몸체에 설치되는 조명부재; 및
    상기 영상 획득부재와 상기 조명부재의 각도를 조절하도록 상기 몸체에 설치되는 각도 조절부재;를 포함하는 모니터링 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 몸체는 상기 가이드 튜브의 연장 방향을 회전 중심축으로 하는 제1방향과 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 회전 가능하도록 형성되는 모니터링 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 영상 획득부재와 상기 조명부재는 동일한 방향을 향하도록 상기 몸체에 설치되는 모니터링 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 영상 획득부는 상기 영상 획득부재를 냉각시키도록 상기 몸체에 설치되는 냉각부재를 더 포함하는 모니터링 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 획득부에서 획득되는 영상들을 저장하기 위한 저장기;
    상기 저장기에 저장되는 배가스 처리 장치의 내부 영상들 중 적어도 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하고, 상기 이전 내부 영상과 상기 최종 내부 영상의 차이를 도출하기 위한 비교기;
    상기 비교기에서 도출된 차이로부터 상기 배가스 처리 장치의 정비 시기를 정할 수 있는 판단기; 및
    상기 영상 획득부, 상기 저장기, 상기 비교기 및 상기 판단기의 동작을 제어하기 위한 제어기;를 포함하는 모니터링 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배가스 처리 장치의 미리 정해진 영역에서 내부 영상을 획득하도록 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 영상 획득부에서 획득되는 내부 영상들을 순서대로 누적시켜 저장하도록 상기 저장기의 동작을 제어할 수 있는 모니터링 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 비교기는 상기 저장기에 저장되는 내부 영상들 중에서 이전 내부 영상과 최종 내부 영상을 비교하고, 상기 이전 내부 영상과 상기 최종 내부 영상 간의 유사도를 산출할 수 있는 모니터링 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 판단기는 상기 비교기에서 산출되는 유사도와 미리 설정된 유사도를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 배가스 처리 장치에서 지금을 제거하기 위한 정비 시기를 정할 수 있는 모니터링 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 비교기는 상기 최종 내부 영상으로부터 움직임의 발생을 검출할 수 있는 모니터링 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 판단기는 상기 비교기에서 상기 최종 내부 영상으로부터 움직임의 발생이 검출되면, 상기 배가스 처리 장치의 냉각 튜브를 정비하도록 알람을 발생시킬 수 있는 모니터링 장치.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배가스 처리 장치는 전로의 상부에 설치되는 메인 랜스 돔, 서브 랜스 돔 및 배기 덕트 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 메인 랜스 돔과 상기 서브 랜스 돔 중 적어도 하나에 지지되어, 상기 영상 획득부를 상기 배기 덕트 내부까지 삽입시킬 수 있고,
    상기 제어부는 상기 배가스 처리 장치와 원격에서 상기 영상 획득부를 제어할 수 있는 모니터링 장치.
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