KR101887606B1

KR101887606B1 - 지금 제거 방법, 내화물 보강 방법 및 이를 수행하는 베셀 설비

Info

Publication number: KR101887606B1
Application number: KR1020170050369A
Authority: KR
Inventors: 김명환; 김형근
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-08-10
Anticipated expiration: 2037-04-19

Abstract

베셀 설비는, 베셀의 내부 영상을 획득하는 카메라가 포함된 베셀 내부 점검 장치, 상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 산소를 투입하는 제1 랜스를 포함하는 지금 제거 장치, 및 상기 베셀의 내부 영상을 기초로 지금의 부착 상태를 획득하고, 상기 지금의 부착 상태를 기초로 상기 제1 랜스의 하강 위치를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

지금 제거 방법, 내화물 보강 방법 및 이를 수행하는 베셀 설비 {VESSEL FACILIES, BASE METAL REMOVAL METHOD AND REFRACTORIES REINFORCING METHOD OF THE SAME}

지금 제거 방법, 내화물 보강 방법 및 이를 수행하는 베셀 설비를 개시한다.

통상적으로 제강 공정은 용선 예비 처리, 전로 경련, 이차 정련 및 연속 주조 공정 순으로 진행된다.

RH(Ruhrstal Heraeus) 공정은 탈가스 공정으로, 이차 정련 공정에 해당한다. RH 공정은 베셀(vessel) 내 압력을 낮추는 작업을 통해 래들(Ladle) 내 용강을 베셀 내부로 빨아들여(흡상) 탈가스 및 강성분 미세조정을 실시하고, 탈가스 및 미세조정이 이루어진 용강을 다시 래들로 내려 보내는 과정을 일정 시간 동안 반복하여 실시된다.

한편, 래들 내 용강을 베셀 내부로 빨아들이는 과정에서, 베셀 내 압력이 떨어지는 정도(진공 능력)가 클 경우, 용강이 베셀 내부 바닥부보다 높은 위치에서 순환되는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 베셀의 상부 내벽에 용강이 부딪히는 현상이 발생하여, 베셀 내벽에 지금(base metal)이 형성된다.

지금이 형성되는 조건에서 래들에 담겨오는 후속 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세조정을 연속적으로 수행할 경우, 베셀 내벽에 지금이 누적되어 대형화된다.

대형화된 지금은 베셀 일측에 설치된 합금철 투입구를 막아, 강성분 미세 조정을 위해 필요한 합금철이 베셀 내부로 제때 투입되지 못하는 원인으로 작용하기도 한다. 합금철이 제때 투입되지 못할 경우, 용강 성분의 이상이 발생하게 된다. 성분 이상이 발생한 용강은 최종 제품화가 어려워 전로 공정으로 반송되고, 이로 인해 막대한 원가 손실 및 공정 운영에 어려움이 발생하게 된다.

대형화된 지금은 그 무게로 인해 낙하하여, 베셀 하부의 용강 이동 통로인 침지관이 지금에 의해 폐쇄되기도 한다. 침지관이 폐쇄될 경우 래들 내 용강이 베셀 내부로 이동하지 못하여 탈가스 및 강성분 미세 조정이 불가능하게 된다. 이에 따라, 래들 내 용강이 전로공정으로 반송되거나 타 공정으로 이동되어 강종 변경 및 승온 처리되고, 이로 인해 원가손실 및 공정 운영에 어려움이 발생하게 된다.

따라서, 상기와 같이 지금으로 인해 발생하는 문제 상황을 해결하기 위해서는 공정 중 베셀 내부에 발생하는 지금을 제거할 필요가 있다.

한편, 베셀 내 바닥부에 내화물 침식이 발생한 경우, 용강으로 인해 침식이 발생된 부위가 계속 침식되어, 베셀 외측으로 용강이 유출되는 경우가 발생하기도 한다. 베셀 외측으로 용강이 유출될 경우, 용강으로 인한 화재 및 설비 소손 등이 발생할 수 있으며, 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세조정 작업이 중단되어 용강이 전로 공정으로 반송되는 등으로 인한 원가손실이 발생하게 된다.

따라서, 베셀 내 바닥부의 내화물 침식이 심각하게 진행되기 이전에 베셀 내 바닥부의 용손 부위를 확인하여 이를 보강할 필요가 있다.

공정 중 베셀 내부에 부착되는 지금을 효과적으로 제거하기 위한 지금 제거 방법과, 베셀 내 바닥부의 용손 부위를 확인하여 보강할 수 있는 베셀 바닥부의 내화물 보강 방법, 그리고 이들을 수행하는 베셀 설비를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 구현예에 따른 베셀 설비는, 베셀의 내부 영상을 획득하는 카메라가 포함된 베셀 내부 점검 장치, 상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 산소를 투입하는 제1 랜스를 포함하는 지금 제거 장치, 및 상기 베셀의 내부 영상을 기초로 지금의 부착 상태를 획득하고, 상기 지금의 부착 상태를 기초로 상기 제1 랜스의 하강 위치를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.

상기 베셀 내부 점검 장치는, 상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하는 제2 랜스, 상기 제2 랜스 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 라인, 및 외부로부터 질소가 공급되면, 상기 제2 랜스의 양측 단부 중 상기 베셀 내부로 투입되는 단부로 상기 질소를 배출하는 질소 라인을 더 포함하며, 상기 카메라는 상기 제2 랜스에서 상기 베셀 내부로 투입되는 단부의 내부 공간부에 결합될 수 있다.

상기 베셀 내부 점검 장치는, 상기 제2 랜스의 상하 방향 이동을 제어하는 랜스 이동 장치를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 제2 랜스가 상기 베셀의 내부로 투입되거나, 상기 베셀의 외부로 배출되도록 상기 랜스 이동 장치를 제어할 수 있다.

상기 상부 커버는, 상기 제2 랜스가 관통 결합하는 투입홀, 및 상기 투입홀을 개폐하는 게이트를 포함할 수 있다.

상기 지금 제거 장치는, 상기 제1 랜스의 상하 방향 이동을 제어하는 랜스 이동 장치를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 랜스 이동 장치를 통해 상기 제1 랜스의 하강 위치를 제어할 수 있다

상기 상부 커버는, 상기 제1 랜스가 관통 결합하는 투입홀, 및 상기 투입홀을 개폐하는 게이트를 포함할 수 있다.

상기 베셀 설비는, 상기 베셀 내부의 탁도를 검지하는 탁도 검지기를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 지금 제거 장치를 통해 상기 베셀 내부의 지금 제거 작업을 처리하는 중 상기 탁도 검지기를 통해 검지된 탁도가 소정 수준 이하로 떨어지면, 상기 제1 랜스를 상기 베셀의 외부로 이동시킬 수 있다.

상기 베셀 설비는, 상기 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 내화물 보강재를 투입하는 내화물 보강 장치를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 베셀의 내부 영상을 기초로 상기 베셀의 내부 용손 상태를 획득하고, 상기 내부 용손 상태를 기초로 상기 내화물 보강 장치의 투입 방향을 제어할 수 있다.

또한, 다른 구현예에 따른 베셀 설비는 베셀의 내부 영상을 획득하는 카메라가 포함된 베셀 내부 점검 장치, 상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 내화물 보강재를 투입하는 내화물 보강 장치, 및 상기 베셀의 내부 영상을 기초로 상기 베셀의 내부 용손 상태를 획득하고, 상기 내부 용손 상태를 기초로 상기 내화물 보강 장치의 투입 방향을 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.

상기 내화물 보강 장치는, 상기 내화물 보강재를 저장하는 제1 호퍼,

상기 제1 호퍼의 일측에 결합되는 고압 에어 밸브, 상기 제1 호퍼의 하부에 결합하는 투입관, 및 상기 제1 호퍼와 상기 투입관 사이에 결합되는 제1 호퍼 게이트를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 고압 에어 밸브 및 상기 제1 호퍼 게이트의 개폐를 제어하여 상기 내화물 보강재의 상기 베셀 내 투입을 제어할 수 있다.

상기 투입관은, 주름관, 상기 주름관 상부에 결합하는 상부관 및 상기 주름관 하부에 결합하는 하부관을 포함하며, 상기 내화물 보강 장치는, 상기 하부관에 결합되어 상기 하부관의 틸트를 제어하는 투입 각도 조정 장치, 상기 투입관의 회전을 제어하는 회전 제어 장치, 및 상기 투입관의 상하 방향 위치를 제어하는 투입구 이동 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 내화물 보강 장치는, 상기 제1 호퍼의 상부에 결합하며, 상기 내화물 보강재를 저장하는 제2 호퍼, 및 상기 제2 호퍼와 상기 제1 호퍼 사이에 위치하는 제2 게이트를 더 포함할 수 있다.

상기 베셀 내부 점검 장치는, 상기 상부 커버에 관통 결합하는 랜스, 상기 랜스의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 라인, 및 외부로부터 질소가 공급되면, 상기 랜스의 양측 단부 중 상기 베셀 내부로 투입되는 단부로 상기 질소를 배출하는 질소 라인을 더 포함하며, 상기 카메라는 상기 랜스에서 상기 베셀 내부로 투입되는 단부의 내부 공간부에 결합될 수 있다.

상기 베셀 내부 점검 장치는, 상기 랜스의 상하 방향 이동을 제어하는 랜스 이동 장치를 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 랜스가 상기 베셀의 내부로 투입되거나, 상기 베셀의 외부로 배출되도록 상기 랜스 이동 장치를 제어할 수 있다.

또한, 일 구현예에 따른 베셀 설비의 지금 제거 방법은, 카메라를 통해 베셀의 내부 영상을 획득하는 단계, 상기 베셀의 내부 영상을 기초로, 지금 부착 상태를 획득하는 단계, 상기 지금 부착 상태에 기초하여 지금 제거가 필요하다고 판단되면, 산소 공급을 위한 랜스를 상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하는 단계, 상기 지금의 부착 상태를 기초로 상기 랜스의 하강 위치를 제어하는 단계, 및 상기 랜스의 하강 위치가 목표 위치에 도달하면, 상기 랜스를 통해 상기 베셀의 내부로 산소를 투입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 지금 부착 상태를 획득하는 단계는, 상기 내부 영상에 대한 에지 검출 또는 컬러 분석을 통해 상기 내부 영상으로부터 상기 지금 부착 상태를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 일 구현 예에 따른 베셀 설비의 내화물 보강 방법은, 카메라를 통해 베셀의 내부 영상을 획득하는 단계, 상기 베셀의 내부 영상을 기초로, 상기 베셀 내부의 용손 상태를 획득하는 단계, 내화물 보강재를 상기 베셀의 내부로 투입하는 내화물 보강 장치를 상기 상부 커버에 관통 결합하는 단계, 상기 용손 상태에 기초하여, 상기 내화물 보강 장치의 투입 방향을 제어하는 단계, 및 상기 내화물 보강 장치를 통해, 상기 투입 방향으로 상기 내화물 보강재를 투입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 투입하는 단계는, 상기 내화물 보강재를 저장하는 제1 호퍼의 일측에 결합되는 고압 에어 밸브 및 상기 제1 호퍼의 하부에 결합하는 제1 호퍼 게이트를 개방하여, 상기 내화물 보강재를 상기 베셀의 내부로 투입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 투입 방향을 제어하는 단계는, 상기 용손 상태에 기초하여, 상기 제1 호퍼 하부에 결합되는 투입관의 틸트 정도를 제어하는 단계, 및 상기 용손 상태에 기초하여, 상기 투입관의 회전을 제어하여 상기 투입 방향을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 용손 상태를 획득하는 단계는, 상기 내부 영상에 대한 에지 검출 또는 컬러 분석을 통해 상기 내부 영상으로부터 상기 용손 상태를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

본 구현예에 따르면, 작업자가 지금 부착 상태를 확인하기 위해 위험한 작업 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지금 부착 상태와 지금 제거 상태를 정확하게 파악할 수 있어, 제거 되지 못하고 남아 있는 지금이 용강 성분에 영향을 미치는 것을 차단할 수 있다.

또한, 베셀 내부의 용손 발생을 효과적으로 검출할 수 있으며, 용손 부위에 대한 내화물 보강 작업의 정확성을 향상시킴으로써 내화물 침식으로 인한 용강 누출을 차단할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 베셀 내 지금 제거 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 베셀 설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 내부 점검 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지금 제거 장치(300)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 내화물 보강 장치(400)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 지금 제거 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 지금 제거 작업을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 내화물 보강 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 내화물 보강 작업을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 종래 기술에 따른 베셀 내 지금 제거 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, RH(Ruhrstal Heraeus) 공정을 위해 베셀(vessel, 10) 내부가 고진공 상태가 됨에 따라, 래들(ladle, 미도시)로부터 베셀(10) 내부로 흡상된 용강이 베셀(10) 내부 바닥부보다 높은 위치에서 순환되는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 베셀(10)의 상부 내벽에 용강이 부딪히는 현상이 발생하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 베셀 내벽에 지금(5)이 형성된다.

지금이 형성되는 조건에서 래들에 담겨오는 후속 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세조정을 연속적으로 수행할 경우, 베셀(10) 내벽에 지금이 누적되어 대형화된다.

대형화된 지금(5)은 합금철 투입구(11)를 막아 합금철이 베셀(10) 내부의 용강으로 제때 투입되는 것을 방해하여, 용강 성분의 이상을 발생시킬 수 있다. 또한, 대형화된 지금(5)은 낙하하여 베셀(10) 바닥부의 침지관(12)을 막음으로써, 래들 내 용강이 베셀(10) 내부로 유입되지 못하도록 하여 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세 조정을 어렵게 만들기도 한다.

따라서, RH 공정 중 베셀(10) 내 지금(5)을 제거하기 위한 작업이 진행될 필요가 있다.

통상적으로, 지금 제거 작업은 현재 도착된 래들 내 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세조정이 완료된 후부터 다음 래들이 도착하기 직전까지 수행된다.

종래에는 베셀(10) 내부의 지금(5) 제거를 위해, 작업자가 베셀(10) 내부의 지금 부착 상태를 확인하는 작업이 우선적으로 진행되었다. 작업자는 베셀(10) 내부의 지금 부착 상태를 확인하기 위해, 방열 장비를 착용하고 베셀(10)의 침지관(12) 하부로 이동하여 침지관(12)을 통해 베셀(10) 내부의 지금(5) 부착 상태를 확인한다.

한편, 용강 처리 직후의 침지관(12)은 고온의 용강에 의해 열화된 상태이므로 고온의 열기를 발산한다. 따라서, 점검 과정에서 작업자의 화상 재해가 빈번하게 발생하며, 베셀(10) 설비 내/외부에 부착된 열간 지금이 낙하하여 작업자를 가격하는 격돌에 의한 재해 또한 빈번하게 발생하였다.

작업자에 의해 베셀(10) 내부의 지금 부착 상태가 확인되면, 베셀(10) 설비 하부에 용강 회수를 위한 포트(20)가 배치되고, 베셀(10) 상부에 위치하는 산소 랜스(30)를 통해 베셀(10) 내부로 산소가 투입된다. 베셀(10) 내부로 산소가 투입되면, 베셀(10) 내 벽체에 부착된 지금(5)은 녹아서 포트(20)로 배출된다.

이러한 지금 제거 작업은 베셀(10) 내벽에 형성된 지금(5)의 양이 많을수록 많은 시간이 소요되며, 효과적인 지금(5) 제거를 위해서는 산소 랜스(30)의 위치를 지금(5)의 부착 위치에 맞게 조정할 필요가 있다.

베셀(10) 하부의 침지관(12)은 베셀(10)의 내부 공간에 비해 그 폭이 좁게 설계되어, 작업자가 침지관(12)을 통해 베셀(10) 내부의 지금(5)의 부착 위치나 지금 양을 상세하게 확인하는데 한계가 있다. 따라서, 지금 제거를 위한 산소 랜스(30)의 베셀(10) 내 위치 조정이 쉽지 않고, 지금 제거 작업의 완료 시점도 정확하게 판단하기 어려운 문제가 있다.

이에 따라, 종래에는 일정 시간 동안만 지금 제거 작업을 수행한 후에 지금 제거 상태와 상관 없이 지금 제거 작업을 종료함으로써, 지금 제거가 완료되지 않은 상태에서 지금 제거 작업이 종료되는 경우가 빈번하게 발생하였다.

지금 제거 작업을 통해 제거 되지 못한 지금은, 후속 래들에 담긴 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세조정 작업 중 낙하하여 작업 중인 용강에 섞임으로써, 용강의 성분 격외를 발생시키는 원인으로 작용할 수 있다.

통상적으로, 작업자는 지금 제거를 위해 베셀(10) 내부의 지금 부착 상태를 확인하는 과정에서 침지관(12)의 내화물 용손 상태를 함께 점검한다. 내화물 용손 상태의 정확한 점검을 위해서는 베셀(10) 내 바닥부를 확인할 필요가 있다. 그러나, 침지관(12)을 통해 베셀(10) 내부를 확인하는 방식으로는 침지관(12)의 상부 일부만 확인할 수 있어, 베셀(10) 내 바닥부를 점검하는 것이 거의 불가능하다.

이에 따라, 베셀(10) 내 바닥부에 용손 부위가 발생해도 적기에 보강이 이루어지지 않음으로써, 용강에 의해 내화물 침식이 발생된 부위가 계속 침식되고, 이로 인해 얇아진 내화물 사이로 용강이 침투되어 베셀(10) 외측으로 용강이 유출되는 경우가 발생하기도 한다.

베셀(10) 외측으로 용강이 유출될 경우, 용강으로 인한 화재 발생 및 설비 소손 등이 발생되며, 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세조정 작업이 중단되어 용강이 전로공정으로 반송되는 등으로 인한 원가손실이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 베셀 내부의 지금 부착 상태 및 바닥부 용손 발생 여부를 파악하는 것이 용이하여, 베셀 내부에 부착되는 지금을 효과적으로 제거할 수 있고, 바닥부의 내화물 보강이 가능한 베셀 설비 및 이의 지금 제거 방법과 바닥부 내화물 보강 방법을 제공한다.

이하, 필요한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 내부의 지금 제거 방법 및 내화물 보강 방법, 그리고 이를 수행하기 위한 베셀 설비에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 베셀 설비를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 베셀 설비는 베셀(100), 베셀 내부 점검 장치(200), 지금 제거 장치(300), 내화물 보강 장치(400), 탁도 검지기(500) 및 제어 장치(600)를 포함할 수 있다.

베셀(100)은 용강에 대한 탈가스 처리 및 강성분 미세 조정이 이루어지는 진공조이다. 베셀(100) 하부에는 래들(미도시)로부터 베셀(100) 내부로, 베셀(100)로부터 다시 래들로 용강을 순환시키기 위한 침지관(120)이 위치한다. 또한, 베셀(100)의 일측 상부에는 용강의 강성분 미세 조정을 위한 합금철이 투입되는 합금철 투입구(미도시)가 위치한다.

베셀(100)의 상부 커버(140)에는 베셀 내부 점검 장치(200), 지금 제거 장치(300) 및 내화물 보강 장치(400)가 결합될 수 있다.

베셀 내부 점검 장치(200)는 카메라(220)를 포함하며, 카메라(220)를 통해 베셀(100)의 내부 영상을 획득할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 내부 점검 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 실시 예에 따른 베셀 내부 점검 장치(200)는 점검 랜스(210), 카메라(220), 랜스 이동 장치(230), 냉각수 라인(240) 및 질소(N2) 라인(250)을 포함할 수 있다.

점검 랜스(210)는 내부에 공간부가 형성된 관 형상으로, 베셀(100)의 상부 커버(140)를 관통하여 베셀(100) 내부로 투입될 수 있다.

카메라(220)는 베셀(100) 내부의 영상을 촬영하는 기능을 수행할 수 있다. 카메라(220)는 점검 랜스(210)에서 베셀(100) 내부로 투입되는 일측 단부의 내부 공간부에 결합되며, 베셀(100) 내부의 열기에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해, 점검 랜스(210)의 내측에 결합될 수 수 있다. 카메라(220)는 베셀(100) 내부의 벽체뿐만 아니라 바닥부(130)의 영상 촬영도 가능하도록, 회전 또는 틸트(pan/tilt)가 가능하도록 설치될 수 있다.

카메라(220)는 컬러 카메라 또는 적외선 카메라일 수 있다. 카메라(220)가 컬러 카메라인 경우, 카메라(220)는 지금(5)에 의해 발산되는 빛만 통과 시키거나, 지금(5)에 의해 발산되는 빛 외의 빛을 차단하기 위한 대역 통과 필터를 더 포함할 수 있다.

랜스 이동 장치(230)는 점검 랜스(210)의 상하 위치를 이동시키는 기능을 수행할 수 있다. 랜스 이동 장치(230)는 다양한 방식으로 점검 랜스(210)의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 랜스 이동 장치(230)는 모터(미도시) 및 모터에 의해 구동되는 롤러(미도시)를 포함하며, 모터를 통해 롤러의 회전 방향을 제어함으로써, 점검 랜스(210)의 위치를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

베셀(100) 내부의 열기로부터 카메라(220)를 보호하기 위해, 점검 랜스(210)의 내부에는 냉각수 라인(240)이 형성될 수 있다. 냉각수 라인(240)은 외부의 냉각수 순환장치(미도시)와 연결되며, 냉각수 순환장치로부터 공급되는 냉각수를 점검 랜스(210) 내부로 순환시킴으로써 점검 랜스(210)를 냉각시키는 기능을 수행할 수 있다.

베셀(100) 내부의 열기로부터 카메라(220)를 보호하기 위해, 질소 라인(250)이 점검 랜스(210)의 내부를 관통하여 형성될 수 있다. 외부의 질소 공급 장치(미도시)로부터 질소 라인(250)으로 질소가 공급되면, 질소 라인(250)은 이를 점검 랜스(210)의 아래쪽 단부 즉, 카메라(220)가 결합된 점검 랜스(210)의 일측 단부까지 가이드하여 배출시킴으로써, 카메라(220)를 베셀(100) 내부의 열기로부터 보호할 수 있다.

다시, 도 2를 보면, 지금 제거 장치(300)는 베셀(100) 내부로 산소를 투입하여 베셀(100) 내부에 부착된 지금(5)을 제거할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지금 제거 장치(300)를 개략적으로 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 지금 제거 장치(300)는 산소 랜스(310), 랜스 이동 장치(320) 및 산소 투입관(330)을 포함할 수 있다.

산소 랜스(310)는 내부에 산소가 지나는 통로가 형성되며, 산소 투입관(330)을 통해 투입되는 산소를 일측 단부를 통해 배출함으로써, 베셀(100) 내부로 산소를 투입할 수 있다.

랜스 이동 장치(320)는 산소 랜스(310)의 상하 위치를 이동시키는 기능을 수행할 수 있다. 랜스 이동 장치(320)는 다양한 방식으로 산소 랜스(310)의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 랜스 이동 장치(320)는 모터(미도시) 및 모터에 의해 구동되는 롤러(미도시)를 포함하며, 모터를 통해 롤러의 회전 방향을 제어함으로써, 산소 랜스(310)의 위치를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

산소 투입관(330)는 외부로부터 산소가 투입되는 관으로서, 산소 투입관(330)을 통해 투입된 산소는 산소 랜스(310)로 유입되어, 산소 랜스(310)의 일측 단부를 통해 베셀(100) 내부로 분사될 수 있다.

다시, 도 2를 보면, 내화물 보강 장치(400)는 베셀(100) 내부로 내화물 보강재를 투입하는 기능을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 내화물 보강 장치(400)를 개략적으로 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 실시 예에 따른 내화물 보강 장치(400)는 보강재 저장 호퍼(410), 저장 호퍼 게이트(420), 발송 호퍼(430), 발송 호퍼 게이트(440), 고압 에어 밸브(450), 투입관(460), 회전 제어 장치(470), 투입 각도 조정 장치(480) 및 투입구 이동 장치(490)를 포함할 수 있다.

보강재 저장 호퍼(410)는 베셀(100) 내부의 내화물 보강에 사용되는 보강재를 저장하는 기능을 수행할 수 있다.

저장 호퍼 게이트(420)는 보강재 저장 호퍼(410)와 발송 호퍼(430) 사이에 결합되며, 보강재 저장 호퍼(410)와 발송 호퍼(430) 사이의 보강재 이동을 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 저장 호퍼 게이트(420)가 개방될 경우, 보강재 저장 호퍼(410)에 저장된 내화물 보강재가 아래 방향으로 낙하하여 발송 호퍼(430)로 이동할 수 있다.

발송 호퍼(430)는 베셀(100) 내로 투입되기 직전의 내화물 보강재를 임시 저장하는 기능을 수행할 수 있다.

발송 호퍼 게이트(440)는 발송 호퍼(430)와 투입관(460) 사이에 결합되며, 발송 호퍼(430)와 투입관(460) 사이의 보강재 이동을 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 발송 호퍼 게이트(440)가 개방될 경우, 발송 호퍼(430)에 저장된 내화물 보강재가 아래 방향으로 낙하하여 투입관(460)으로 이동할 수 있다.

고압 에어 밸브(450)는 발송 호퍼(430)의 일측에 결합되어, 발송 호퍼(430)에서 투입관(460)으로 배출되는 내화물 보강재의 양을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 고압 에어 밸브(450)의 개도량에 따라 발송 호퍼(430) 내부로 유입되는 가스량을 조절되며, 고압 에어 밸브(450)에 의해 발송 호퍼(430) 내부로 유입되는 가스량에 따라 발송 호퍼(430)에서 투입관(460)으로 배출되는 내화물 보강재의 양이 조절될 수 있다.

투입관(460)은 튜브 형상으로, 주름관(461), 주름관(461) 상부에 결합되는 상부관(462), 및 주름관(461) 하부에 결합되는 하부관(463)을 포함할 수 있다.

투입관(460)은 투입관(460)의 베셀(100) 내 투입 방향을 기준으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하도록, 발송 호퍼(430) 및 발송 호퍼 게이트(440)에 결합될 수 있다.

회전 제어 장치(470)는 투입관(460)에 결합되어, 투입관(460)을 베셀(100) 내 투입 방향을 기준으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다. 회전 제어 장치(470)는 다양한 방식으로 투입관(460)의 회전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 회전 제어 장치(470)는 모터를 포함하며, 모터의 회전 방향 및 회전력을 이용하여 투입관(460)의 회전을 제어할 수 있다.

투입관(460)의 하부관(463)은 주름관(461)의 휨으로 인해 소정 각도로 틸트될 수 있다.

투입 각도 조정 장치(480)는 하부관(463)의 일측면에 결합되며, 하부관(463)의 틸트 각도를 조절하여, 투입관(460)을 통해 내화물 보강재가 투입되는 투입 각도를 조절할 수 있다. 투입 각도 조정 장치(480)는 다양한 방식으로 하부관(463)의 틸트 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 투입 각도 조정 장치(480)는 실린더를 포함하며, 실린더의 왕복 운동을 이용하여 투입 각도 조정 장치(480)가 결합된 하부관(463)의 일측면을 상/하 방향으로 이동시킴으로써, 하부관(463)의 틸트 각도를 조절할 수 있다.

투입구 이동 장치(490)는 내화물 보강 장치(400) 즉, 투입관(460)의의 상하 위치를 이동시키는 기능을 수행할 수 있다. 투입구 이동 장치(490)는 다양한 방식으로 내화물 보강 장치(400)의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 투입구 이동 장치(490)는 일측이 베셀(100)의 상부 커버(140)에 결합되고, 타측이 내화물 보강 장치(400)의 발송 호퍼(430) 또는 보강재 저장 호퍼(410)에 결합되는 실린더를 포함하며, 실린더의 왕복 운동을 이용하여 내화물 보강 장치(400)를 상/하 방향으로 이동시킬 수 있다.

한편, 도 2에서는 설명의 편의를 위해, 베셀(100)에 베셀 내부 점검 장치(200), 지금 제거 장치(300) 및 내화물 보강 장치(400)가 모두 결합된 상태를 도시하였으나, 베셀 내부 점검 장치(200), 지금 제거 장치(300) 및 내화물 보강 장치(400)는 상황에 따라 베셀(100) 내부로 투입되거나 베셀(100) 외부로 이동할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀을 개략적으로 도시한 것으로서, 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세 조정 처리 작업 중의 베셀을 개략적으로 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 실시 예에 따른 베셀(100)은 상부 커버(140)에 복수의 투입홀(141, 143, 145)이 형성되며, 각 투입홀(141, 143, 145)은 대응하는 게이트(142, 144, 146)에 의해 개폐될 수 있다.

제1 투입홀(141)에는 베셀 내부 점검 장치(200)가 투입되며, 제1 게이트(142)에 의해 개폐가 제어될 수 있다.

제2 투입홀(143)에는 지금 제거 장치(300)가 투입되며, 제2 게이트(144)에 의해 개폐가 제어될 수 있다.

제3 투입홀(145)에는 내화물 보강 장치(400)가 투입되며, 제3 게이트(146)에 의해 개폐가 제어될 수 있다.

복수의 게이트(142, 144, 146)는 제어 장치(600)에 의해 개폐가 제어될 수 있다.

다시, 도 2를 보면, 탁도 검지기(500)는 베셀(100) 상부 일측에 결합되며, 베셀(100) 내부의 탁도 즉, 분진 농도를 검지할 수 있다.

제어 장치(600)는 베셀 내부 점검 장치(200)로부터 베셀 내부 영상을 수신하며, 이를 토대로 베셀(100) 내부의 지금 부착 상태를 획득할 수 있다. 또한, 베셀 내부 영상을 토대로 베셀(100) 내부 바닥부(130)의 용손 상태를 획득할 수도 있다.

제어 장치(600)는 탁도 검지기(500)로부터 탁도 검지 결과를 수신할 수 있다.

제어 장치(600)는 베셀 내부 점검 장치(200), 지금 제거 장치(300) 및 내화물 보강 장치(400)가 베셀(100) 내부로 투입되거나 베셀(100) 외부로 이동하도록 위치 제어를 수행할 수 있다.

제어 장치(600)는 베셀 내부 점검 장치(200)를 통해 베셀(100) 내부 영상을 획득하고, 이를 토대로 지금 제거 장치(300)의 지금 제거 작업을 제어할 수 있다.

또한, 지금 제거 장치(300)는 베셀 내부 점검 장치(200)를 통해 획득되는 베셀(100) 내부 영상을 토대로, 내화물 보강 장치(400)의 내화물 보강재 투입 작업을 제어할 수 있다.

이하, 필요한 도면들을 참조하여 베셀 설비의 베셀 내 지금 제거 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 지금 제거 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 지금 제거 작업을 설명하기 위한 도면들이다.

도 7을 참조하면, 래들(미도시)에 담긴 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세 조정 처리가 완료됨에 따라(S100), 제어 장치(600)는 도 8에 도시된 바와 같이, 베셀 내부 점검 장치(200)의 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 투입시켜 베셀(100) 내부의 지금 부착 상태를 획득한다(S101).

상기 S101 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 투입하기 위해, 베셀(100) 상부 커버(140)의 제1 게이트(142)를 제어하여 제1 투입홀(141)을 개방한다. 또한, 점검 랜스(210)가 개방된 제1 투입홀(141)을 통해 베셀(100) 내부로 하강하도록 베셀 내부 점검 장치(200)의 랜스 이동 장치(230)를 제어한다.

상기 S101 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210) 내부의 카메라(220)를 베셀(100) 내부에서 발산되는 열기로부터 보호하기 위해, 냉각수 라인(240)을 통해 냉각수가 공급되도록 냉각수 순환 장치(미도시)를 제어한다. 또한, 질소 라인(250)을 통해 점검 랜스(210)로 질소가 유입되어, 점검 랜스(210)의 하단 즉, 카메라(220)의 앞부분으로 질소가 배출되도록 질소 공급 장치(미도시)를 제어한다.

상기 S101 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 이동시키면서, 점검 랜스(210)의 하단부에 위치하는 카메라(220)를 통해 베셀(100)의 내부 영상을 획득한다. 이 과정에서, 카메라(220)는 제어 장치(600)에 의해 회전하거나, 틸트 되어, 베셀(100) 내부의 전체 벽체에 대한 지금 부착 상태를 영상으로 획득할 수 있다.

상기 S101 단계에서, 제어 장치(600)는 카메라(220)를 통해 베셀(100)의 내부 영상이 획득되면, 영상 분석을 통해 지금 부착 위치 및 지금 두께를 포함하는 지금 부착 상태를 획득할 수 있다. 제어 장치(600)는 에지 검출, 컬러 분석 등을 통해 베셀 내부 영상으로부터 지금(5) 부착 영역을 추출하고, 또한 지금(5)의 두께를 획득할 수 있다.

베셀(100) 내부의 지금 부착 상태 확인이 완료됨에 따라, 제어 장치(600)는 랜스 이동 장치(230)를 제어하여 점검 랜스(210)를 베셀(100) 외부로 이동시킨다(S102).

상기 S102 단계에서, 점검 랜스(210)가 상승하여 베셀(100) 외부로 이동함에 따라, 점검 랜스(210)가 투입되었던 제1 투입홀(141)이 제1 게이트(142)에 의해 폐쇄된다.

제어 장치(600)는 베셀(100) 내부 영상으로부터 획득한 지금 부착 상태를 토대로, 지금 제거가 필요한 상황인지 판단한다(S103). 그리고, 지금 제거가 필요하다고 판단되면, 도 9에 도시된 바와 ?이, 포트(20)를 베셀(100) 하부로 이동시키고, 지금 제거 장치(300)의 산소 랜스(310)를 베셀(100) 내부로 투입시켜 지금 제거 작업을 진행시킨다(S104).

상기 S103 단계에서, 제어 장치(600)는 베셀(100) 내 벽체에 부착된 지금이 합금철 투입구 주변에 간섭된 상태이거나, 지금이 베셀(100) 내부 벽체의 일부 영역에만 집중 부착된 상태이거나, 지금이 벽체로부터 이격된 상태이거나, 지금의 두께가 소정 두께 이상으로 두꺼운 경우, 지금 제거가 필요한 상황으로 판정할 수 있다.

상기 S104 단계에서, 제어 장치(600)는 산소 랜스(310)를 베셀(100) 내부로 투입시키기 위해, 베셀(100) 상부 커버(140)의 제2 게이트(144)를 제어하여 제2 투입홀(143)을 개방한다. 그리고, 랜스 이동 장치(320)를 제어하여, 산소 랜스(310)가 개방된 제2 투입홀(143)을 통해 베셀(100) 내부로 하강하도록 제어한다.

상기 S104 단계에서, 제어 장치(600)는 베셀(100) 내부 영상으로부터 획득한 지금 부착 위치를 토대로, 산소 랜스(310)의 하강 위치를 제어한다. 제어 장치(600)는 산소 랜스(310)가 목표 위치로 이동되면, 지금 제거 장치(300)의 산소 투입관(330)으로 산소가 유입되도록 산소 공급 장치(미도시)를 제어함으로써, 산소 랜스(310)를 통해 베셀(100) 내부로 산호가 배출되도록 제어할 수 있다.

상기 S104 단계에서, 제어 장치(600)는 지금 제거 작업이 수행되는 동안 탁도 검지기(500)를 통해 지속적으로 베셀(100) 내부의 탁도를 검지한다. 그리고, 탁도 검지기(500)의 탁도 검지 결과를 토대로 산소 공급 장치의 밸브 개도를 제어하여, 산소 랜스(310)를 통해 베셀(100) 내부로 공급되는 산소 유량을 제어할 수 있다.

한편, 지금 제거 작업이 수행되고 소정 시간 이후에 탁도 검지기(500)를 통해 검지된 탁도가 소정 수준 이하로 떨어지면(S105), 제어 장치(600)는 산소 랜스(310)를 베셀(100) 외부로 이동시킨다(S106).

또한, 지금 제거 작업의 완료 여부를 판단하기 위해 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 투입시켜, 지금 부착 상태를 다시 획득한다(S107).

상기 S106 단계에서, 산소 랜스(310)가 상승하여 베셀(100) 외부로 이동함에 따라, 산소 랜스(310)가 투입되었던 제2 투입홀(143)이 제2 게이트(144)에 의해 폐쇄된다.

상기 S107 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 이동시키면서, 점검 랜스(210)의 하단부에 위치하는 카메라(220)를 통해 베셀(100)의 내부 영상을 획득한다. 그리고, 카메라(220)를 통해 획득되는 베셀(100)의 내부 영상에 대한 영상 분석을 통해, 지금 부착 위치 및 지금 두께를 포함하는 지금 부착 상태를 획득한다.

제어 장치(600)는 베셀(100) 내부 영상으로부터 지금 부착 상태가 획득되면, 이를 토대로 지금 제거가 필요한 상황인지 판단한다(S108). 그리고, 지금 제거가 필요하다고 판단되면, 지금 제거 장치(300)의 산소 랜스(310)를 베셀(100) 내부로 다시 투입시켜 지금 제거 작업을 다시 진행시킨다(S109).

제어 장치(600)는 지금 제거가 완료되어 추가 작업이 필요 없다고 판단될 때까지, 상기 S105 단계 내지 S109 단계를 반복해서 수행한다.

반면에, 지금 제거 작업이 완료되어 지금 제거 작업을 추가로 진행할 필요가 없다고 판단되면, 제어 장치(600)는 포트(20)를 다른 곳으로 이동시켜 다음 공정을 준비한다(S110).

한편, 전술한 지금 제거 작업(S101 내지 S109 단계)이 진행되는 동안, 내화물 보강 장치(400)의 투입관(460)이 투입되는 제3 투입홀(145)은 제3 게이트(146)에 의해 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다.

이하, 필요한 도면들을 참조하여 베셀 설비의 베셀 내부 바닥부의 내화물 보강 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 내화물 보강 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 베셀 설비의 내화물 보강 작업을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 래들(미도시)에 담긴 용강에 대한 탈가스 및 강성분 미세 조정 처리가 완료됨에 따라(S200), 제어 장치(600)는 도 8에 도시된 바와 같이, 베셀 내부 점검 장치(200)의 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 투입시켜 베셀(100) 내부의 용손 상태를 획득한다(S201).

상기 S201 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 투입하기 위해, 베셀(100) 상부 커버(140)의 제1 게이트(142)를 제어하여 제1 투입홀(141)을 개방한다. 또한, 점검 랜스(210)가 개방된 제1 투입홀(141)을 통해 베셀(100) 내부로 하강하도록 베셀 내부 점검 장치(200)의 랜스 이동 장치(230)를 제어한다.

상기 S201 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210) 내부의 카메라(220)를 베셀(100) 내부에서 발산되는 열기로부터 보호하기 위해, 냉각수 라인(240)을 통해 냉각수가 공급되도록 냉각수 순환 장치(미도시)를 제어한다. 또한, 질소 라인(250)을 통해 점검 랜스(210)로 질소가 유입되어, 점검 랜스(210)의 하단 즉, 카메라(220)의 앞부분으로 질소가 배출되도록 질소 공급 장치(미도시)를 제어한다.

상기 S201 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 이동시킨 후, 점검 랜스(210)의 하단부에 위치하는 카메라(220)를 통해 베셀(100) 내부의 영상을 획득한다. 이 과정에서, 카메라(220)는 제어 장치(600)에 의해 회전하거나, 틸트 되어, 베셀(100) 내부의 바닥부에 대한 용손 상태를 영상으로 획득할 수 있다.

상기 S201 단계에서, 제어 장치(600)는 카메라(220)를 통해 베셀(100)의 내부 영상이 획득되면, 영상 분석을 통해 용손 발생 여부 및 용손 발생 위치를 포함하는 용손 상태를 획득할 수 있다. 제어 장치(600)는 에지 검출, 컬러 분석 등을 통해 베셀 내부 영상으로부터 용손 발생 영역을 추출할 수 있다. 내화물 침식으로 인해 용손이 발생한 부위는 그 특성 상 다른 부위와 온도 차가 발생하며, 이로 인해 카메라(220)를 통해 촬영된 영상으로부터 용손 발생 영역을 추출하는 것이 가능하다.

베셀(100) 내부의 용손 상태 확인이 완료됨에 따라, 제어 장치(600)는 랜스 이동 장치(230)를 제어하여 점검 랜스(210)를 베셀(100) 외부로 이동시킨다(S202).

상기 S202 단계에서, 점검 랜스(210)가 상승하여 베셀(100) 외부로 이동함에 따라, 점검 랜스(210)가 투입되었던 제1 투입홀(141)이 제1 게이트(142)에 의해 폐쇄된다.

제어 장치(600)는 베셀(100) 내부 영상으로부터 획득한 용손 상태를 토대로, 베셀(100) 내부에 대한 용손 발생 여부를 판단한다(S203). 그리고, 베셀(100) 내부에 용손이 발생한 것으로 판단되면, 도 11에 도시된 바와 ?이, 내화물 보강 장치(400)의 투입관(460)을 베셀(100) 내부로 투입시킨다 (S204).

상기 S204 단계에서, 제어 장치(600)는 내화물 보강 장치(400)를 베셀(100) 내부로 투입시키기 위해, 베셀(100) 상부 커버(140)의 제3 게이트(146)를 제어하여 제3 투입홀(145)을 개방한다. 그리고, 투입구 이동 장치(490)를 제어하여, 내화물 보강 장치(400)의 투입관(460)이 개방된 제3 투입홀(145)을 통해 베셀(100) 내부로 하강하도록 제어한다.

제어 장치(600)는 투입관(460)이 베셀(100) 내부로 하강하면, 베셀 내부 영상으로부터 획득한 용손 발생 위치를 기초로, 투입관(460)의 투입 방향을 제어한다(S205).

상기 S205 단계에서, 제어 장치(600)는 회전 제어 장치(470) 및 투입 각도 조정 장치(480)를 제어하여 투입관(460)을 회전/틸트 시킴으로써, 내화물 보강재가 베젤(100) 내부로 투입되는 방향을 제어할 수 있다. 투입관(460)은 회전 제어 장치(470)에 의해 투입관(460)의 베셀(100) 내 투입 방향을 기준으로 시계 방향/반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 주름관(461)의 구부러짐으로 인해 주름관(461) 하부의 하부관(463)이 소정 각도 틸트될수 있어, 내화물 보강재(9)의 투입 시 투입 방향이 제어된다.

투입 방향 제어가 완료되면, 제어 장치(600)는 저장 호퍼 게이트(420)를 개방하여, 보강재 저장 호퍼(410)에 저장된 내화물 보강재를 발송 호퍼(430)로 유입시킨다. 이에 따라, 발송 호퍼(430)에 내화물 보강재가 저장된다(S206).

상기 S206 단계에서, 내화물 보강재는 소정 크기로 비닐 포장된 상태로 보강재 저장 호퍼(410)에 저장되어 있다가, 보강재 저장 호퍼(410) 하부의 저장 호퍼 게이트(420)가 개방되면, 발송 호퍼(430)로 하강한다. 이 때, 발송 호퍼(430) 하부의 발송 호퍼 게이트(450)는 닫힌 상태를 유지하여, 보강재 저장 호퍼(410)로부터 낙하된 내화물 보강재는 발송 호퍼(430) 내에 쌓이게 된다.

내화물 보강재가 발송 호퍼(430) 내에 소정 수준 이상 쌓이게 되면, 제어 장치(600)는 저장 호퍼 게이트(420)를 닫아 보강재 저장 호퍼(410)로부터 내화물 보강재가 더 이상 배출되지 않도록 한다. 또한, 고압 에어 밸브(440) 및 발송 호퍼 게이트(440)를 개방하여, 내화물 보강재를 투입관(460)으로 배출시킨다. 투입관(460)으로 유입된 내화물 보강재는 투입관(460)을 통해 베셀(100) 내부로 투입되고, 베셀(100) 바닥부(130)의 용손 부위(7)로 낙하하여 안착된다(S207).

상기 S207 단계에서, 고압 에어 밸브(440)의 개방으로 발송 호퍼(430)로 고압의 가스가 공급됨에 따라, 내화물 보강재(9)는 베셀(100) 내부로 고속으로 낙하하게 된다. 이에 따라, 내화물 보강재(9)가 낙하하는 과정에서 중력으로 인해 낙하 방향이 변화하는 정도가 감소하여, 원하는 부위에 내화물 보강재(9)를 안착시키는 것이 용이해진다.

상기 S207 단계에서, 투입관(460)을 벗어난 내화물 보강재(9)는 베젤(100) 내부의 열기로 인해 용손 부위(7)에 안착된 후 수분이 제거되어 딱딱하게 굳어진다. 따라서, 별다른 작업 없이 용손 부위(7)를 보강하는 것이 가능하다. 한편, 내화물 보강재(9)는 낙하 과정에서 열기로 인해 비닐 포장이 자연스럽게 제거된 상태로 용손 부위(7)로 낙하하게 된다.

용손 부위(7)에 대한 내화물 보강재(9)의 투입이 완료됨에 따라, 제어 장치(600)는 발송 호퍼 게이트(450) 및 고압 에어 밸브(440)을 닫아 내화물 보강재 투입을 차단시킨다(S208).

또한, 용손 부위에 대한 보강 완료 여부를 판단하기 위해 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 투입시켜, 용손 상태를 다시 획득한다(S209).

상기 S209 단계에서, 제어 장치(600)는 점검 랜스(210)를 베셀(100) 내부로 이동시킨 후, 점검 랜스(210)의 하단부에 위치하는 카메라(220)를 통해 베셀(100)의 내부 영상을 획득한다. 그리고, 카메라(220)를 통해 획득되는 베셀(100)의 내부 영상에 대한 영상 분석을 통해, 용손 상태를 획득한다.

제어 장치(600)는 베셀(100) 내부 영상으로부터 용손 상태가 획득되면, 이를 토대로 보강 작업이 완료되었는지를 판단한다(S210). 그리고, 보강이 더 필요하다고 판단되면, 상기 S205 단계 내지 S209 단계를 재 수행하여 내화물 보강 작업을 추가로 진행한다.

반면에, 용손 부위 보강 작업이 완료되어 내화물 보강 작업을 추가로 진행할 필요가 없다고 판단되면, 제어 장치(600)는 투입관(460)의 각도를 초기 상태로 리셋한 후 투입관(460)을 베셀(100) 외부로 이동시켜(S211), 다음 공정을 준비한다(S212).

상기 S211 단계에서, 제어 장치(600)는 투입관(460)이 베셀(100) 외부로 이동함에 따라, 제3 게이트(146)를 닫아 투입관(460)이 투입되었던 제3 투입홀(145)을 폐쇄한다.

한편, 전술한 내화물 보강 작업(S201 내지 S212 단계)이 진행되는 동안, 산소 랜스(310)가 투입되는 제2 투입홀(143)은 제2 게이트(144)에 의해 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다.

전술한 실시 예에 따르면, 베셀 내부의 지금 부착 상태 확인 및 지금 제거 작업이 자동으로 수행되어, 작업자가 지금 부착 상태를 확인하기 위해 위험한 작업 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지금 부착 상태와 지금 제거 상태를 정확하게 파악할 수 있어, 제거 되지 못하고 남아 있는 지금이 용강 성분에 영향을 미치는 것을 차단할 수 있다.

또한, 베셀 내부의 용손 발생을 효과적으로 검출할 수 있으며, 용손 부위에 대한 내화물 보강 작업의 정확성을 향상시킴으로써 내화물 침식으로 인해 용강이 베셀 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

5: 지금 7: 용손 부위
100: 베셀 110: 합금철 투입구
120: 침지관 130: 바닥부
140: 상부 커버 141, 143, 145: 투입홀
142, 144, 146: 게이트 200: 베셀 내부 점검 장치
210: 점검 랜스 220: 카메라
230, 320: 랜스 이동 장치 240: 냉각수관
250: 질소 라인 300: 지금 제거 장치
310: 산소 랜스 330: 산소 투입관
400: 내화물 보강 장치 410: 보강재 저장 호퍼
420: 저장 호퍼 게이트 430: 발송 호퍼
440: 고압 에어 밸브 450: 발송 호퍼 게이트
460: 투입관 461: 주름관
462: 상부관 463: 하부관
470: 회전 제어 장치 480: 투입 각도 조절 장치
490: 투입구 이동 장치 500: 탁도 검지기
600: 제어 장치

Claims

베셀의 내부 영상을 획득하는 카메라가 포함된 베셀 내부 점검 장치,
상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 산소를 투입하는 제1 랜스를 포함하는 지금 제거 장치,
상기 베셀의 내부 영상을 기초로 지금의 부착 상태를 획득하고, 상기 지금의 부착 상태를 기초로 상기 제1 랜스의 하강 위치를 제어하는 제어 장치, 및
상기 베셀 내부의 분진 농도를 검지하는 탁도 검지기를 포함하며,
상기 제어 장치는 상기 지금 제거 장치를 통해 상기 베셀 내부의 지금 제거 작업을 처리하는 중 상기 탁도 검지기를 통해 검지된 분진 농도가 소정 수준 이하로 떨어지면, 상기 제1 랜스를 상기 베셀의 외부로 이동시키는 베셀 설비.
제1항에 있어서,
상기 베셀 내부 점검 장치는,
상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하는 제2 랜스,
상기 제2 랜스 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 라인, 및
외부로부터 질소가 공급되면, 상기 제2 랜스의 양측 단부 중 상기 베셀 내 배치된 단부로 상기 질소를 배출하는 질소 라인을 더 포함하며,
상기 카메라는 상기 제2 랜스에서 상기 베셀 내 배치된 단부의 내부 공간부에 결합되는 베셀 설비.
제2항에 있어서,
상기 베셀 내부 점검 장치는,
상기 제2 랜스의 상하 방향으로 이동시키는 랜스 이동 장치를 더 포함하며,
상기 제어 장치는 상기 제2 랜스가 상기 베셀의 내부로 투입되거나, 상기 베셀의 외부로 배출되도록 상기 랜스 이동 장치를 제어하는 베셀 설비.
제3항에 있어서,
상기 상부 커버는, 상기 제2 랜스가 관통 결합하는 투입홀, 및
상기 투입홀을 개폐하는 게이트를 포함하는 베셀 설비.
제1항에 있어서,
상기 지금 제거 장치는, 상기 제1 랜스의 상하 방향 이동을 제어하는 랜스 이동 장치를 더 포함하며,
상기 제어 장치는 상기 랜스 이동 장치를 통해 상기 제1 랜스의 하강 위치를 제어하는 베셀 설비.
제1항에 있어서,
상기 상부 커버는, 상기 제1 랜스가 관통 결합하는 투입홀, 및
상기 투입홀을 개폐하는 게이트를 포함하는 베셀 설비.
제6항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 탁도 검지기를 통해 검지된 분진 농도에 따라서 상기 제1랜스를 통해 공급되는 산소 유량을 조절하는 베셀 설비.
제1항에 있어서,
상기 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 내화물 보강재를 투입하는 내화물 보강 장치를 더 포함하며,
상기 제어 장치는 상기 베셀의 내부 영상을 기초로 상기 베셀의 내부 용손 상태를 획득하고, 상기 내부 용손 상태를 기초로 상기 내화물 보강 장치의 투입 방향을 제어하는 베셀 설비.
베셀의 내부 영상을 획득하는 카메라가 포함된 베셀 내부 점검 장치,
상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하며, 상기 베셀의 내부로 내화물 보강재를 투입하는 내화물 보강 장치, 및
상기 베셀의 내부 영상을 기초로 상기 베셀의 내부 용손 상태를 획득하고, 상기 내부 용손 상태를 기초로 상기 내화물 보강 장치의 투입 방향을 제어하는 제어 장치를 포함하며,
상기 제어 장치는, 상기 내부 영상에 대한 에지 분석 및 컬러 분석을 통해 상기 베셀의 내부 용선 발생 영역을 포함하는 상기 용손 상태를 획득하는 베셀 설비.
제9항에 있어서,
상기 내화물 보강 장치는,
상기 내화물 보강재를 저장하는 제1 호퍼,
상기 제1 호퍼의 일측에 결합되는 고압 에어 밸브,
상기 제1 호퍼의 하부에 결합하는 투입관, 및
상기 제1 호퍼와 상기 투입관 사이에 결합되는 제1 호퍼 게이트를 포함하고,
상기 제어 장치는, 상기 고압 에어 밸브 및 상기 제1 호퍼 게이트의 개폐를 제어하여 상기 내화물 보강재의 상기 베셀 내 투입을 제어하는 베셀 설비.
제10항에 있어서,
상기 투입관은, 주름관, 상기 주름관 상부에 결합하는 상부관 및 상기 주름관 하부에 결합하는 하부관을 포함하며,
상기 내화물 보강 장치는,
상기 하부관에 결합되어 상기 하부관의 틸트를 제어하는 투입 각도 조정 장치,
상기 투입관의 회전을 제어하는 회전 제어 장치, 및
상기 투입관의 상하 방향 위치를 제어하는 투입구 이동 장치를 더 포함하는 베셀 설비.
제10항에 있어서,
상기 내화물 보강 장치는, 상기 제1 호퍼의 상부에 결합하며, 상기 내화물 보강재를 저장하는 제2 호퍼, 및
상기 제2 호퍼와 상기 제1 호퍼 사이에 위치하는 제2 게이트를 더 포함하는 베셀 설비.
제9항에 있어서,
상기 베셀 내부 점검 장치는,
상기 상부 커버에 관통 결합하는 랜스,
상기 랜스의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 라인, 및
외부로부터 질소가 공급되면, 상기 랜스의 양측 단부 중 상기 베셀 내부로 투입되는 단부로 상기 질소를 배출하는 질소 라인을 더 포함하며,
상기 카메라는 상기 랜스에서 상기 베셀 내부로 투입되는 단부의 내부 공간부에 결합되는 베셀 설비.
제13항에 있어서,
상기 베셀 내부 점검 장치는,
상기 랜스의 상하 방향 이동을 제어하는 랜스 이동 장치를 더 포함하며,
상기 제어 장치는 상기 랜스가 상기 베셀의 내부로 투입되거나, 상기 베셀의 외부로 배출되도록 상기 랜스 이동 장치를 제어하는 베셀 설비.
베셀 설비의 지금 제거 방법에 있어서,
카메라를 통해 베셀의 내부 영상을 획득하는 단계,
상기 베셀의 내부 영상을 기초로, 지금 부착 상태를 획득하는 단계,
상기 지금 부착 상태에 기초하여 지금 제거가 필요하다고 판단되면, 산소 공급을 위한 랜스를 상기 베셀의 상부 커버에 관통 결합하는 단계,
상기 지금의 부착 상태를 기초로 상기 랜스의 하강 위치를 제어하는 단계,
상기 랜스의 하강 위치가 목표 위치에 도달하면, 상기 랜스를 통해 상기 베셀의 내부로 산소를 투입하는 단계,
탁도 검지기를 통해 상기 베셀 내부의 분진 농도를 검지하는 단계, 및
상기 랜스를 통해 상기 베셀의 내부로 산소를 투입하는 중에 상기 분진 농도가 소정 수준 이하로 떨어지면, 상기 랜스를 상기 베셀의 외부로 이동시키는 단계를 포함하는 지금 제거 방법.
제15항에 있어서,
상기 지금 부착 상태를 획득하는 단계는,
상기 내부 영상에 대한 에지 검출 또는 컬러 분석을 통해 상기 내부 영상으로부터 상기 지금 부착 상태를 획득하는 단계를 포함하는 지금 제거 방법.
베셀 설비의 내화물 보강 방법에 있어서,
카메라를 통해 베셀의 내부 영상을 획득하는 단계,
상기 내부 영상에 대한 에지 분석 및 컬러 분석을 통해 상기 베셀의 내부 용선 발생 영역을 포함하는 용손 상태를 획득하는 단계,
내화물 보강재를 상기 베셀의 내부로 투입하는 내화물 보강 장치를 상부 커버에 관통 결합하는 단계,
상기 용손 상태에 기초하여, 상기 내화물 보강 장치의 투입 방향을 제어하는 단계, 및
상기 내화물 보강 장치를 통해, 상기 투입 방향으로 상기 내화물 보강재를 투입하는 단계를 포함하는 내화물 보강 방법.
제17항에 있어서,
상기 투입하는 단계는,
상기 내화물 보강재를 저장하는 제1 호퍼의 일측에 결합되는 고압 에어 밸브 및 상기 제1 호퍼의 하부에 결합하는 제1 호퍼 게이트를 개방하여, 상기 내화물 보강재를 상기 베셀의 내부로 투입하는 단계를 포함하는 내화물 보강 방법.
제18항에 있어서,
상기 투입 방향을 제어하는 단계는,
상기 용손 상태에 기초하여, 상기 제1 호퍼 하부에 결합되는 투입관의 틸트 정도를 제어하는 단계, 및
상기 용손 상태에 기초하여, 상기 투입관의 회전을 제어하여 상기 투입 방향을 제어하는 단계를 포함하는 내화물 보강 방법.
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