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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-09
(45)【発行日】2022-03-17
(54)【発明の名称】被加熱部材の統合管理システム
(51)【国際特許分類】
F27D 21/00 20060101AFI20220310BHJP
F27D 1/00 20060101ALI20220310BHJP
【ＦＩ】
F27D21/00 Q
F27D1/00 V
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019536504
(86)(22)【出願日】2018-01-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-06-25
(86)【国際出願番号】 KR2018001207
(87)【国際公開番号】W WO2018143616
(87)【国際公開日】2018-08-09
【審査請求日】2019-11-26
(31)【優先権主張番号】PCT/KR2017/001086
(32)【優先日】2017-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】PCT/KR2017/002178
(32)【優先日】2017-02-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】PCT/KR2017/011775
(32)【優先日】2017-10-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】518355814
【氏名又は名称】エクセロ カンパニー，リミテッド
(73)【特許権者】
【識別番号】518355803
【氏名又は名称】パク，ソン ジェ
(74)【代理人】
【識別番号】100091683
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179316
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 寛奈
(72)【発明者】
【氏名】パク，ソン ジェ
【審査官】櫛引 明佳
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００１０３９２（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開平１０－２５９４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５１－０６１３０２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０９－２１８１２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２８１５１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５２２４７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／００２０２７８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開昭５３－１３１４０７（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２７Ｄ ２１／００－２１／０４
Ｆ２７Ｄ １／００－ １／１８
Ｆ２７Ｂ ３／２８
Ｂ２２Ｄ ４１／００
Ｃ２１Ｃ ５／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高温の溶融物によって加熱される被加熱部材の損傷状態を統合・管理するための被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記被加熱部材は工業炉外壁と前記溶融物の間に設置され、前記被加熱部材の内部に少なくとも一部分が挿入されているケーブルモジュールであって、
前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な平面内に設置され、互いに間隔を置いて平行に前記被加熱部材内部に設置される、第１ケーブルモジュール及び第２ケーブルモジュールを含み、
前記第１ケーブルモジュールは、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な同一平面内に一定の間隔をおいて平行に設置される複数の第１単位ケーブル、及び前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な同一平面内に一定の間隔をおいて平行に設置される複数の第２単位ケーブルを有し、
前記第１ケーブルモジュールの前記第１単位ケーブル及び第２単位ケーブルの長手方向の向きが互いに交差するよう、前記第１ケーブルモジュールの前記第１単位ケーブル及び第２単位ケーブルのそれぞれが、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な平面内に設置され、間隔を置いて平行に被加熱部材内部に設置され、
前記第２ケーブルモジュールは、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な同一平面内に一定の間隔をおいて平行に設置される複数の第１単位ケーブル、及び前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な同一平面内に一定の間隔をおいて平行に設置される複数の第２単位ケーブルを有し、
前記第２ケーブルモジュールの前記第１単位ケーブル及び第２単位ケーブルの長手方向の向きが互いに交差するよう、前記第２ケーブルモジュールの前記第１単位ケーブル及び第２単位ケーブルのそれぞれが、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な平面内に設置され、間隔を置いて平行に被加熱部材内部に設置される、前記ケーブルモジュール、
前記被加熱部材の外部に配置され、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定する計測モジュールであって、
前記ケーブルモジュールで発生する電気信号を測定するセンシングユニットと、
前記センシングユニットで測定された電気信号を統合管理モジュールに送信するデータ送信部とを含む、前記計測モジュールと、
前記計測モジュールで測定された情報に基づいて前記溶融物による前記被加熱部材の損傷変化を把握し、前記被加熱部材の変化状態を表示し、前記被加熱部材に対する管理情報を生成する前記統合管理モジュールであって、
前記データ送信部から送信する電気信号を受信するデータ受信部、
前記データ受信部で受信した電気信号を演算し、前記被加熱部材の損傷状態を把握するデータ分析部と、
前記データ分析部で把握された前記被加熱部材の損傷状態をモニタリングできるように表示するデータ出力部と、
前記データ分析部で把握された前記被加熱部材の損傷状態に基づいて前記被加熱部材に対する管理情報を生成し、前記被加熱部材に対する管理情報をローカル端末に送信する管理指示部を含み、
前記溶融物によって損傷する前記第１単位ケーブル及び前記第２単位ケーブルの位置を基に、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な平面上で前記被加熱部材の損傷位置を把握し、
損傷した前記第１ケーブルモジュール及び第２ケーブルモジュールの、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直に前記被加熱部材内部に挿入されている位置を基に、前記溶融物が前記被加熱部材の内部に浸透した距離を把握する、前記統合管理モジュール、及び
前記統合管理モジュールから前記被加熱部材に対する管理情報を受信する前記ローカル端末とを含むことを特徴とする被加熱部材の統合管理システム。
【請求項2】
前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定し、前記溶融物によって前記被加熱部材が損傷しながら前記ケーブルモジュールが損傷することによって変更される抵抗値を測定することを特徴とする、請求項１に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【請求項3】
前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する電気信号を測定し、前記第１単位ケーブルと１対１に対応して結合され、前記第１単位ケーブルで発生する電気信号を測定する第１単位計測ユニットと、
前記第２単位ケーブルと１対１に対応して結合され、前記第２単位ケーブルで発生する電気信号を測定する第２単位計測ユニットと、を含む
ことを特徴とする、請求項１に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【請求項4】
前記ケーブルモジュールと前記計測モジュールとの間には、既に設定された抵抗値を有する固定抵抗ユニットが連結され、前記ケーブルモジュール、前記計測モジュール及び前記固定抵抗ユニットは、閉ループを形成することを特徴とする、請求項２に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【請求項5】
高温の溶融物によって加熱される被加熱部材の損傷状態を統合・管理するための被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記被加熱部材の内部に少なくとも一部分が挿入されているケーブルモジュールと、
前記被加熱部材の外部に配置され、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定する計測モジュールであって、
前記ケーブルモジュールで発生する電気信号を測定するセンシングユニットと、
前記センシングユニットで測定された電気信号を統合管理モジュールに送信するデータ送信部と、を含む、前記計測モジュール、
前記計測モジュールで測定された情報に基づいて前記溶融物による前記被加熱部材の損傷変化を把握し、前記被加熱部材の変化状態を表示し、前記被加熱部材に対する管理情報を生成する前記統合管理モジュールであって、
前記データ送信部から送信する電気信号を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部で受信した電気信号を演算し、前記被加熱部材の損傷状態を把握するデータ分析部と、
前記データ分析部で把握された前記被加熱部材の損傷状態をモニタリングできるように表示するデータ出力部と、
前記データ分析部で把握された前記被加熱部材の損傷状態に基づいて前記被加熱部材に対する管理情報を生成し、前記被加熱部材に対する管理情報をローカル端末に送信する管理指示部を含む、前記統合管理モジュール、及び
前記統合管理モジュールから前記被加熱部材に対する管理情報を受信する前記ローカル端末とを含み、
前記被加熱部材はパージングプラグで、前記パージングプラグは製鋼炉内の前記溶融物と接するよう前記製鋼炉内に配置され、前記パージングプラグ内に多孔性ブロックが設置され、前記溶融物は金属溶融物であって、
前記ケーブルモジュールは、前記多孔性ブロック内に少なくとも一部分が挿入されており、
電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第１電線及び第２電線と、前記第１電線及び前記第２電線を覆うための第１電線被覆を有する第１電線ユニットと、
電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第３電線及び第４電線と、前記第３電線及び前記第４電線を覆うための第２電線被覆を有し、前記第１電線ユニットと電気的に連結されていない状態で前記パージングプラグの内部領域上で前記第１電線ユニットと一定距離だけ離れた位置に配置される第２電線ユニットと、を含み、
前記ケーブルモジュールは、前記第１電線ユニットと前記第２電線ユニットとを物理的に連結する非伝導性材質の連結部材と、前記第１電線ユニットと前記計測モジュールとを電気的に連結するための第１連結電線と、前記第２電線ユニットと前記計測モジュールとを電気的に連結するための第２連結電線とを含み、
前記第１電線ユニット、前記連結部材及び前記第２電線ユニットは、前記多孔性ブロックの底面に対して平行な同一の平面上に配置されることを特徴とする被加熱部材の統合管理システム。
【請求項6】
前記パージングプラグは、ラドルの内部空間に気体を供給するための多孔性ブロックと、前記多孔性ブロックを覆う内部耐火物ブロックと、前記内部耐火物ブロックを覆うブロックケースと、前記ブロックケースの外部を覆う外部耐火物ブロックと、前記多孔性ブロックに気体を注入するための気体注入管と、を含み、前記ブロックケースは、前記外部耐火物ブロックに向かって突出した突出部を含み、前記第１電線及び前記第２電線は、前記突出部の内側面上に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【請求項7】
前記第１電線ユニットは、前記ブロックケースの内側面と前記多孔性ブロックの外側面との間に配置され、前記第２電線ユニットは、前記多孔性ブロックの中心領域に配置されることを特徴とする、請求項６に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【請求項8】
前記計測モジュールは、前記第１電線ユニット及び前記第２電線ユニットと個別にそれぞれ連結されている電源ユニットをさらに含み、前記センシングユニットは、前記第１電線ユニットに流れる電流を測定するための第１センサーと、前記第２電線ユニットに流れる電流を測定するための第２センサーを含むことを特徴とする、請求項６に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【請求項9】
前記第１センサーは、前記ブロックケースの外側面に沿って移動しながら前記ブロックケースを溶融させた金属溶融物を媒介にして前記第１電線と前記第２電線とが電気的に連結されているかどうかを判断するための情報を前記統合管理モジュールに提供し、前記第２センサーは、前記多孔性ブロックの内部に浸透した金属溶融物を媒介にして前記第３電線と前記第４電線とが電気的に連結されているかどうかを判断するための情報を前記統合管理モジュールに提供することを特徴とする、請求項８に記載の被加熱部材の統合管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被加熱部材の統合管理システム及びその制御方法に関し、より具体的には、被加熱部材の状態を即時に把握し、被加熱部材の損傷状態に応じて被加熱部材を効果的に管理できる被加熱部材の統合管理システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、製鉄工程などに用いられる加熱炉、熱処理炉、焼成炉、高炉、湯道などの工業炉の内部には、耐火レンガ、キャスタブルなどの耐火物が設置され得る。
【0003】
耐火物は、工業炉を用いた工程進行に従って高温の状況で長時間露出するおそれがあり、この場合、熱衝撃によって損傷を受けるようになる。しかし、耐火物が工業炉の内部に設置されるので、耐火物の損傷有無を即時に判断しにくいという問題があり、また、耐火物の熱衝撃による損傷位置及び損傷程度を把握しにくいという問題があった。
【0004】
これによって、耐火物の適切な補修及び交替時期が経過すると、損傷した耐火物が工程進行過程で工業炉に影響を与えるようになり、製作される生産品に欠陥を発生させてしまい、生産品の品質に悪影響を及ぼすことになる。また、耐火物の損傷は、耐火物が工業炉の内部で分離される原因となる。
【0005】
工業炉の内部で耐火物が分離されると、耐火物が分離された領域を介して溶銑が流れ出るので、耐火物の損傷は、工業炉の熱損失、外部設備の損傷、現場作業者の安全事故などを発生させる原因となる。
【0006】
関連技術としては、特許文献１（発明の名称：耐火物の温度測定が可能な電気炉、２０１３．０４．０８．公開）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】韓国公開特許第２０１３－００３５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、従来の問題を解決するためのものであって、その目的は、被加熱部材の状態を即時に把握し、被加熱部材の損傷状態に応じて被加熱部材を効果的に管理できる被加熱部材の統合管理システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明に係る被加熱部材の統合管理システムは、高温の溶融物によって加熱される被加熱部材の損傷状態を統合・管理するための被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記被加熱部材の内部に少なくとも一部分が挿入されているケーブルモジュールと、前記被加熱部材の外部に配置され、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定する計測モジュールと、前記計測モジュールで測定された情報に基づいて前記溶融物による前記被加熱部材の損傷変化を把握し、前記被加熱部材の変化状態を表示し、前記被加熱部材に対する管理情報を生成する統合管理モジュールと、前記統合管理モジュールから前記被加熱部材に対する管理情報を受信するローカル端末とを含む。
【0010】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定し、前記溶融物によって前記被加熱部材が損傷しながら前記ケーブルモジュールが損傷することによって変更される抵抗値を測定し、前記統合管理モジュールは、変更された前記抵抗値に対応して損傷した前記ケーブルモジュールの挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュールの挿入位置を通じて、前記溶融物が前記被加熱部材の内部に浸透した距離を把握することを特徴とする。
【0011】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記ケーブルモジュールは、互いに離隔して配置される多数の第１単位ケーブルと、前記第１単位ケーブルと交差した状態で互いに離隔して配置される多数の第２単位ケーブルとを含み、前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する電気信号を測定し、前記第１単位ケーブルと１対１に対応して結合され、前記第１単位ケーブルで発生する電気信号を測定する第１単位計測ユニットと、前記第２単位ケーブルと１対１に対応して結合され、前記第２単位ケーブルで発生する電気信号を測定する第２単位計測ユニットとを含み、前記統合管理モジュールは、前記溶融物によって損傷する前記第１単位ケーブル及び前記第２単位ケーブルの位置を通じて、前記被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な平面上で前記被加熱部材の損傷位置を把握することを特徴とする。
【0012】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記ケーブルモジュールと前記計測モジュールとの間には、既に設定された抵抗値を有する固定抵抗ユニットが連結され、前記ケーブルモジュール、前記計測モジュール及び前記固定抵抗ユニットは閉ループを形成することを特徴とする。
【0013】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記被加熱部材は、耐火物と、前記耐火物の厚さ方向に形成された貫通ホールに結合され、前記溶融物に気泡を供給するパージングプラグとを含み、前記パージングプラグは、前記ケーブルモジュールの少なくとも一部分が内部に設置される残存測定ブロックを含んでもよい。
【0014】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記ケーブルモジュールは、前記被加熱部材の厚さ方向に沿って隣り合うように配置される第１ケーブルモジュール及び第２ケーブルモジュールを含み、前記計測モジュールは、前記第１ケーブルモジュールに流れる第１電流値を測定する第１計測モジュール、及び前記第２ケーブルモジュールに流れる第２電流値を測定する第２計測モジュールを含み、前記統合管理モジュールは、前記第１電流値及び第２電流値に基づいて前記溶融物によって損傷した前記ケーブルモジュールの挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュールの挿入位置を通じて、前記溶融物が前記被加熱部材の内部に浸透した距離を把握することを特徴とする。
【0015】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する電気信号を測定するセンシングユニットと、前記センシングユニットで測定された電気信号を前記統合管理モジュールに送信するデータ送信部とを含み、前記統合管理モジュールは、前記データ送信部から送信する電気信号を受信するデータ受信部と、前記データ受信部で受信した電気信号を演算し、前記被加熱部材の損傷状態を把握するデータ分析部と、前記データ分析部で把握された前記被加熱部材の損傷状態をモニタリングできるように表示するデータ出力部と、前記データ分析部で把握された前記被加熱部材の損傷状態に基づいて前記被加熱部材に対する管理情報を生成し、これを前記ローカル端末に送信する管理指示部とを含んでもよい。
【0016】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記ケーブルモジュールは、電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第１電線ユニット及び第２電線ユニットを含み、前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定し、前記被加熱部材の内部に浸透した前記溶融物を媒介にして前記第１電線ユニットと第２電線ユニットとが電気的に互いに連結されているかどうかを含む前記ケーブルモジュールの状態を測定し、前記計測モジュールは、前記第１電線ユニット及び前記第２電線ユニットと個別的にそれぞれ連結されている電源ユニットと、前記第１電線ユニット及び第２電線ユニットに流れる電流を測定するためのセンシングユニットとを含んでもよい。
【0017】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記第１電線ユニットは、金属電線と、前記金属電線の外側面にコーティングされ、前記被加熱部材が製造される過程で前記第１電線ユニットと前記第２電線ユニットとが電気的に連結されることを防止するためのコーティング層とを含んでもよい。
【0018】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記被加熱部材はパージングプラグで、前記溶融物は金属溶融物であって、前記計測モジュールは、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定し、前記パージングプラグの内部に浸透した前記金属溶融物による前記ケーブルモジュールの電気的連結状態の変化を測定し、前記ケーブルモジュールは、電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第１電線及び第２電線を有する第１電線ユニットと、電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第３電線及び第４電線を有し、前記第１電線ユニットと電気的に連結されていない状態で前記パージングプラグの内部領域上で前記第１電線ユニットと一定距離だけ離れた位置に配置される第２電線ユニットとを含み、前記金属溶融物が前記ケーブルモジュールの少なくとも一部領域に接触することによって前記ケーブルモジュールの電気的連結状態が変化することを特徴とする。
【0019】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記パージングプラグは、ラドルの内部空間に気体を供給するための多孔性ブロックと、前記多孔性ブロックを覆う内部耐火物ブロックと、前記内部耐火物ブロックを覆うブロックケースと、前記ブロックケースの外部を覆う外部耐火物ブロックと、前記多孔性ブロックに気体を注入するための気体注入管とを含み、前記ブロックケースは、前記外部耐火物ブロックに向かって突出した突出部を含み、前記第１電線及び前記第２電線は前記突出部の内側面上に配置されることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記ケーブルモジュールは、前記第１電線ユニットと前記第２電線ユニットとを物理的に連結する非伝導性材質の連結部材をさらに含んでもよい。
【0021】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記第１電線ユニット、前記連結部材及び前記第２電線ユニットは、前記多孔性ブロックの底面を基準にして同一の平面上に一体に配置され、前記第１電線ユニットは前記ブロックケースの内側面と前記多孔性ブロックの外側面との間に配置され、前記第２電線ユニットは前記多孔性ブロックの中心領域に配置されることを特徴とする。
【0022】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記ケーブルモジュールは、前記第１電線ユニットと前記計測モジュールとを電気的に連結するための第１連結電線と、前記第２電線ユニットと前記計測モジュールとを電気的に連結するための第２連結電線とをさらに含み、前記第１電線ユニットは、前記第１電線及び前記第２電線を覆うための第１電線被覆をさらに含み、前記第２電線ユニットは、前記第３電線及び前記第４電線を覆うための第２電線被覆をさらに含むことを特徴とする。
【0023】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記計測モジュールは、前記第１電線ユニット及び前記第２電線ユニットと個別的にそれぞれ連結されている電源ユニットと、前記第１電線ユニットに流れる電流を測定するための第１センサーと、前記第２電線ユニットに流れる電流を測定するための第２センサーと、前記第１センサー及び前記第２センサーで測定された情報を前記統合管理モジュールに送信するためのデータ送信部とを含んでもよい。
【0024】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記第１センサーは、前記ブロックケースの外側面に沿って移動しながら前記ブロックケースを溶融させた金属溶融物を媒介にして前記第１電線と前記第２電線とが電気的に連結されているかどうかを判断するための情報を前記統合管理モジュールに提供し、前記第２センサーは、前記多孔性ブロックの内部に浸透した金属溶融物を媒介にして前記第３電線と前記第４電線とが電気的に連結されているかどうかを判断するための情報を前記統合管理モジュールに提供することを特徴とする。
【0025】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、前記被加熱部材は、湯道に配置される湯道耐火物であって、前記ケーブルモジュールは、前記湯道耐火物の一側隔壁の内部に配置される第１ケーブルモジュールと、前記湯道耐火物の他側隔壁の内部に配置される第２ケーブルモジュールと、前記湯道耐火物の底側の内部に配置される第３ケーブルモジュールとを含んでもよい。
【0026】
ここで、前記計測モジュールは、前記第１ケーブルモジュールと連結され、前記第１ケーブルモジュールで発生した電気信号を測定する第１計測モジュールと、前記第２ケーブルモジュールと連結され、前記第２ケーブルモジュールで発生した電気信号を測定する第２計測モジュールと、前記第３ケーブルモジュールと連結され、前記第３ケーブルモジュールで発生した電気信号を測定する第３計測モジュールとを含んでもよい。
【0027】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムを制御するための被加熱部材の統合管理システムの制御方法において、前記計測モジュールを用いて前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定する段階と、前記統合管理モジュールを用いて前記計測モジュールで測定された情報を分析し、前記被加熱部材の損傷状態を把握する段階と、前記統合管理モジュールを用いて前記被加熱部材の損傷状態を表示する段階と、前記統合管理モジュールを用いて前記被加熱部材に対する管理情報を生成し、前記被加熱部材に対する管理情報を前記ローカル端末に送信する段階とを含む。
【0028】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムの制御方法において、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定する段階で測定された情報は、前記溶融物によって前記被加熱部材が損傷しながら前記ケーブルモジュールが損傷することによって変更される抵抗値又は電流値に対する電気信号であって、前記被加熱部材の損傷状態を把握する段階は、変更された前記抵抗値又は電流値に対応して損傷した前記ケーブルモジュールの挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュールの挿入位置を通じて、前記溶融物が前記被加熱部材の内部に浸透した距離を把握することを特徴とする。
【0029】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システムの制御方法において、前記ケーブルモジュールで発生する情報を測定する段階で測定された情報は、前記パージングプラグの内部に浸透した前記溶融物による前記ケーブルモジュールの電気的連結状態の変化に対する電気信号であって、前記パージングプラグの損傷状態を把握する段階は、前記溶融物がブロックケースの外側面に沿って移動しながら前記パージングプラグの内部に第１設定位置まで浸透したかどうかを判断する段階と、溶融物が多孔性ブロックの内部に第２設定位置まで浸透したかどうかを判断する段階とを含んでもよい。
【発明の効果】
【0030】
本発明に係る被加熱部材の統合管理システム及びその制御方法によると、多様な工業炉の内部に設置される被加熱部材が熱衝撃によって損傷を受けるとき、被加熱部材の状態を即時に把握し、被加熱部材の損傷状態に応じて被加熱部材を効果的に管理することができる。
【0031】
また、本発明は、多様な工業炉に適用可能であり、工業炉の被加熱部材を管理し、被加熱部材の損傷による工業炉の熱損失、外部設備の損傷、現場作業者の安全事故などを防止することができる。
【0032】
また、本発明は、メッシュ構造を示すケーブルモジュールの多段配置を通じて、溶融物が被加熱部材の内部に浸透した距離を把握し、被加熱部材の損傷深さを容易に把握することができる。
【0033】
また、本発明は、メッシュ構造を示すケーブルモジュールを通じて、被加熱部材の厚さ方向に対して垂直な平面上で熱衝撃によって発生する被加熱部材の損傷位置及び被加熱部材の損傷程度を容易に把握することができる。
【0034】
また、本発明は、ケーブルモジュールに連結される固定抵抗ユニットを通じて、ケーブルモジュールで発生する抵抗値を精密に測定し、被加熱部材の損傷状態を明確に究明することができる。
【0035】
また、本発明は、電気的に連結されていない隣り合う二つの電線ユニットが溶融物によって互いに電気的に連結されるという特徴を通じて、被加熱部材の損傷状態を容易に且つ正確に確認できるという利点を有する。
【0036】
また、本発明は、第１電線ユニットがブロックケースの内側面と多孔性ブロックの外側面との間に配置され、第２電線ユニットが多孔性ブロックの中心領域に配置されるようにし、その結果、金属溶融物がブロックケースの外側面に沿って移動しながら前記パージングプラグの内部に浸透したかどうか、そして、金属溶融物が多孔性ブロックの内部に浸透したかどうかを容易に確認できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムの概略図である。
【0038】
【図2】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムのブロック図である。
【0039】
【図3】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで製鋼炉に設置されるパージングプラグにケーブルモジュールが配置された状態を示す図である。
【0040】
【図4】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで製鋼炉に設置されるパージングプラグの損傷状態を示した図である。
【0041】
【図5】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおけるケーブルモジュールの配置状態を示した図である。
【0042】
【図6】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおける第１単位ケーブルを示した図である。
【0043】
【図7】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで製銑炉に設置される耐火物にケーブルモジュールが配置された状態を示す図である。
【0044】
【図8】本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで製銑炉に設置される耐火物の損傷状態を示した図である。
【0045】
【図9】本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおけるケーブルモジュールの配置状態を示した図である。
【0046】
【図10】本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムでケーブルモジュールを構成する第１電線ユニットを示した図である。
【0047】
【図11】本発明の第３実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで製鋼炉に設置されるパージングプラグにケーブルモジュールが配置された状態を示す図である。
【0048】
【図12】本発明の第３実施例に係るケーブルモジュールに備えられた要部構成及び計測モジュールを示した図である。
【0049】
【図13】本発明の第３実施例に係る金属溶融物が多孔性ブロックを介してパージングプラグの内部に浸透した状態を示した図である。
【0050】
【図14】本発明の第３実施例に係る金属溶融物がブロックケースの外側面に沿ってパージングプラグの内部に浸透した状態を示した図である。
【0051】
【図15】本発明の第４実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで湯道にケーブルモジュールが配置された状態を示した要部斜視図である。
【0052】
【図16】本発明の実施例に係る被加熱部材の統合管理システムの制御方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0053】
以下、添付の各図面を参照して、本発明に係る被加熱部材の統合管理システム及びその制御方法の一実施例を説明する。このとき、本発明は、実施例によって制限又は限定されるものではない。また、本発明を説明するにおいて、公知の機能或いは構成に対する具体的な説明は、本発明の要旨を明確にするために省略されてもよい。
【0054】
【0055】
本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムは、高温の溶融物３０によって加熱される被加熱部材の損傷状態を統合・管理するための被加熱部材の統合管理システムである。前記溶融物３０は工業炉の内部に収容される。
【0056】
本発明の第１実施例に係る被加熱部材の統合管理システムは、被加熱部材、ケーブルモジュール１００、計測モジュール２００、統合管理モジュール３００、及びローカル端末４００を含む。
【0057】
前記被加熱部材は、前記工業炉の内部に設置され、前記工業炉の外壁と前記溶融物３０とが接触することを防止する。前記被加熱部材は、前記工業炉の外壁が前記溶融物３０によって破損することを防止するようになる。
【0058】
前記被加熱部材は、耐火レンガ、キャスタブルなどの耐火物からなってもよい。また、前記被加熱部材は、ガラス又はセメントなどからなってもよい。また、前記被加熱部材は、耐火物とガラスの混合物又は耐火物とセメントの混合物からなってもよい。本発明で前記被加熱部材の材質を限定することはなく、前記被加熱部材は、前記工業炉の外壁と前記溶融物とが接触することを防止する材質からなってもよい。
【0059】
本発明の第１実施例においては、前記被加熱部材が耐火物１０からなる場合を説明する。この場合、前記耐火物１０は前記工業炉の内部に設置される。
【0060】
前記ケーブルモジュール１００は、前記耐火物１０の内部に少なくとも一部分が挿入される。前記ケーブルモジュール１００には電流を流入させ得る。前記ケーブルモジュール１００の両端部は、前記耐火物１０の外部に露出し、前記耐火物１０の外部に配置された前記計測モジュール２００と連結される。
【0061】
前記ケーブルモジュール１００が内蔵された前記耐火物１０を製造するにおいて、前記ケーブルモジュール１００は、前記耐火物１０の形状及びサイズに応じて前記耐火物１０の厚さ方向の配置位置を異ならせ、独立的に前記耐火物１０の内部に配置される。ここで、前記耐火物１０の厚さｔ０は、工業炉の外壁から工業炉の内部で前記耐火物１０に溶融物３０が接触する部分までの距離を示し、前記耐火物１０の厚さ方向は、前記耐火物１０に前記溶融物３０が接触する部分から工業炉の外壁に向かう方向を示す。以下では、前記ケーブルモジュール１００に対して詳細に説明する。
【0062】
前記計測モジュール２００は、前記耐火物１０の外部に配置される。前記計測モジュール２００は、前記ケーブルモジュール１００で発生する情報を測定する。前記計測モジュール２００で測定される情報は、前記溶融物３０によって前記耐火物１０が損傷しながら前記ケーブルモジュール１００が損傷することによって変更される。また、前記計測モジュール２００で測定される電気信号は、前記耐火物１０の脱落、溶融、亀裂、破損及び浸食などによる前記耐火物１０の損傷状態によって変更される。
【0063】
前記計測モジュール２００から測定される情報は、抵抗値及び電流値などの電気信号であってもよい。
【0064】
前記計測モジュール２００は、センシングユニット２１２及びデータ送信部２１３を含む。
【0065】
前記センシングユニット２１２は、前記ケーブルモジュール１００で発生する電気信号を測定する。本発明の第１実施例における前記センシングユニット２１２は、前記ケーブルモジュール１００で発生する抵抗値を測定する。
【0066】
前記データ送信部２１３は、前記センシングユニット２１２で測定された抵抗値を前記統合管理モジュール３００に送信する。
【0067】
本発明が上述した実施例に限定されることはなく、前記計測モジュール２００は、アラーム手段をさらに含んで構成されてもよい。
【0068】
前記アラーム手段は、前記耐火物１０の状態が正常状態の範囲を逸脱した場合、現場管理者が確認できるようにアラーム情報を表示する。
【0069】
前記アラーム情報及びアラーム手段の制御信号は、前記統合管理モジュール３００から伝送され得る。前記アラーム手段は、前記耐火物１０と隣接するように配置され、警報音及び指示灯で前記耐火物１０の状態を表示することができる。
【0070】
前記警報音の音及び指示灯の色は、前記耐火物１０の損傷状態に応じて変更され、これによって、現場作業者がリアルタイムで確認し、前記耐火物１０の補修及び交替が即時に行われるように構成することができる。
【0071】
前記統合管理モジュール３００は、前記計測モジュール２００で測定された情報に基づいて前記溶融物３０による前記耐火物１０の損傷状態を把握し、前記耐火物１０の損傷状態を表示し、前記耐火物１０に対する管理情報を生成する。
【0072】
前記統合管理モジュール３００は、データ受信部３１０、データ分析部３３０、データ格納部３５０、データ出力部３７０及び管理指示部３９０を含む。
【0073】
前記データ受信部３１０は、前記データ送信部２３０から送信する情報を受信し、前記データ分析部３３０に情報を伝達する。
【0074】
前記データ分析部３３０は、前記データ受信部３１０で受信した情報を演算し、前記耐火物１０の損傷状態を把握する。前記耐火物１０の状態に対する関連情報はデータ格納部３５０に格納される。
【0075】
具体的に、前記データ分析部３３０は、前記データ格納部３５０に格納されているデータ変換基準に基づいて前記計測モジュール２００で測定された前記情報を分析する。前記データ変換基準では、該当の情報によって前記耐火物の状態が定義され得る。
【0076】
結果的に、前記データ分析部３３０による前記情報の分析結果によって前記耐火物１０の損傷状態及び位置が把握される。
【0077】
前記情報の分析は、前記耐火物１０の損傷による断絶のみならず、前記耐火物１０の損傷した空間に浸透した溶銑によって発生するノイズ及び前記耐火物１０の熱によって変化する情報などを含んでもよい。
【0078】
前記耐火物１０の熱による情報の変化は、前記耐火物１０の亀裂程度及び位置を把握することができ、これによって、前記耐火物１０の損傷開始時期、損傷進行速度及び程度を分析することができる。
【0079】
したがって、前記情報を通じて、現場作業者は、前記耐火物１０の損傷位置及び損傷状態を容易に把握することができる。
【0080】
結果的に、現場作業者及び担当者は、より即時に且つ正確に前記耐火物１０の損傷位置及び損傷状態を把握できるので、前記耐火物１０の迅速な補修及び交替が行われ、安全事故の危険性を最小化することができる。
【0081】
また、前記データ分析部３３０は、前記データ格納部３５０に格納されている前記耐火物１０の数量及び履歴に基づいて前記耐火物１０の管理情報を把握することができる。
【0082】
具体的に、前記データ分析部３３０は、工業炉の区域別に配置された前記耐火物１０のうち損傷を受けた耐火物の在庫物量、前記耐火物１０の製品名、製造社、製造及び入庫日、ロット番号（Ｌｏｔ Ｎｏ）などを含む製品履歴をリアルタイムで把握することができる。
【0083】
前記データ格納部３５０で格納された前記耐火物１０の損傷状態は、前記耐火物１０の交替周期及び時期を把握するのに利用可能である。
【0084】
具体的に、前記データ格納部３５０に格納された前記耐火物１０の損傷状態に関する情報は、前記耐火物１０の不良率、破損率、使用率などを把握できるように分析され、前記統合管理モジュール３００で前記耐火物１０の損傷履歴を管理するのに利用可能である。
【0085】
前記データ出力部３７０は、前記耐火物１０の損傷状態、耐火物の在庫物量及び製品履歴、及び前記耐火物１０の損傷履歴を表示するようになる。
【0086】
前記管理指示部３９０は、前記耐火物１０に対する管理情報を前記ローカル端末４００に送信し、現場管理者及び担当者がリアルタイムで前記耐火物１０の損傷状態を確認できるようにする。
【0087】
したがって、前記現場管理者及び担当者は、前記耐火物１０を即時に修理及び交替することができる。
【0088】
特に、前記統合管理モジュール３００は、変更された前記情報に対応して損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を通じて、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に浸透した距離Ｄを把握することができる。
【0089】
また、前記統合管理モジュール３００は、一つの前記ケーブルモジュール１００を基準にして前記溶融物３０によって損傷する後述する第１単位ケーブル１１０及び第２単位ケーブル１２０の位置を通じて、前記耐火物１０の厚さ方向に対して垂直な平面上で前記耐火物１０の損傷位置を把握することができる。
【0090】
前記ローカル端末４００は、前記統合管理モジュール３００から前記耐火物１０の管理情報を受け取る。前記ローカル端末４００は、現場管理者及び担当者のノートパソコン及び携帯電話になってもよい。
【0091】
前記ローカル端末４００に伝達される管理指示命令は、前記耐火物１０の状態によって異なる形に伝達され、これによって、現場管理者及び担当者は、前記耐火物１０の状態に合わせて管理を進めることができる。
【0092】
前記ケーブルモジュール１００、前記計測モジュール２００、前記統合管理モジュール３００及び前記ローカル端末４００を含む耐火物の統合管理システムは、前記耐火物１０の統合・管理を可能にし、前記耐火物１０の損傷状態をリアルタイムでモニタリングできるようにし、最小の現場管理人員で前記耐火物１０を管理できるようにする。
【0093】
図５に示したように、本発明の第１実施例に係る前記ケーブルモジュール１００は、互いに離隔して配置される多数の第１単位ケーブル１１０と、前記第１単位ケーブル１１０と交差した状態で互いに離隔して配置される多数の第２単位ケーブル１２０とを含む。これによって、前記ケーブルモジュール１００は、前記耐火物１０の厚さ方向に対して垂直な平面上でメッシュ構造を示すようになる。
【0094】
この場合、図５のようなメッシュ構造内で損傷する前記第１単位ケーブル１１０及び前記第２単位ケーブル１２０に対する抵抗値の変化を通じて、平面上で前記耐火物１０が損傷した位置を座標化することができ、このような座標化を通じて、平面上で前記耐火物１０が損傷した位置を簡便に把握することができる。
【0095】
前記第１単位ケーブル１１０と前記第２単位ケーブル１２０は実質的に同一の構造を有するので、図６に示した前記第１単位ケーブル１１０に対して説明する。
【0096】
前記第１単位ケーブル１１０は、金属電線１１１及び空間確保用コーティング層１１３を含んで構成される。
【0097】
前記金属電線１１１の周囲には、少なくとも一部分に突出形成された突起１１２が備えられる。前記突起１１２は、鋸歯形状に前記金属電線１１１の周囲に突出形成されてもよい。また、前記金属電線１１１の両端部には、前記計測モジュール２００と連結されるように連結端子１１５が備えられる。
【0098】
前記金属電線１１１の表面自体がスクリュー形状に屈曲を有しながら形成されることによって、前記金属電線１１１の表面積は、円形断面を有する一般的な金属電線よりも単位長さ当たり広い表面積を有することができる。さらに、前記突起１１２が前記金属電線１１１の周囲の表面に突出形成され、前記金属電線１１１が前記耐火物１０と接触する表面積が広くなる。
【0099】
結果的に、スクリュー形状の前記金属電線１１１及び鋸歯形状の前記突起１１２が前記耐火物１０を固定できるようになり、その結果、前記耐火物１０と前記ケーブルモジュール１００との結合構造が強化され得る。
【0100】
また、前記金属電線１１１と前記耐火物１０とが接触する表面積を広げるために、前記金属電線１１１の周囲面が部分的に不規則に沈降して形成されてもよい。
【0101】
本発明が上述した実施例に限定されることはなく、前記第１単位ケーブル１１０は、前記金属電線１１１と、前記金属電線１１１の周囲面の少なくとも一部分に不規則に接着する耐火物結束部材とを含んで構成されてもよい。
【0102】
前記耐火物結束部材は、ホットファイバーなどの金属材質の繊維で構成されてもよく、前記金属電線１１１の周囲面に付着して前記耐火物１０の内部に投入され、前記耐火物１０を構成する各材料とよく絡み合うようになる。
【0103】
したがって、前記耐火物１０と前記第１単位ケーブル１１０との結合構造が強化されるので、前記耐火物１０から前記第１単位ケーブル１１０が脱落する現象が減少するようになる。
【0104】
前記金属電線１１１は、前記耐火物１０が伝達する熱によって容易に溶けたり膨張しないように耐熱性に優れたＳＵＳ材質を用いて形成されてもよい。
【0105】
前記金属電線１１１に使用される材質は、これに限定されることなく、耐熱性に優れ、電流がよく通る金属に代替可能である。
【0106】
また、前記金属電線１１１の構造は、電流がよく通るように銅線が中心に位置し、前記耐火物１０の熱によって前記銅線が容易に溶融されることを防止するために前記銅線の外側をＳＵＳ線で覆う形態で構成されてもよい。
【0107】
前記空間確保用コーティング層１１３は、前記金属電線１１１の周囲面の少なくとも一部分にコーティングされ、前記耐火物１０の温度上昇時に溶けながら前記金属電線１１１の膨張空間を確保する。
【0108】
前記耐火物１０の温度上昇と共に前記金属電線１１１が膨張すると、前記金属電線１１１は、前記空間確保用コーティング層１１３によって形成された膨張空間の少なくとも一部分を充填するようになる。
【0109】
これによって、前記空間確保用コーティング層１１３は、前記耐火物１０が伝達する熱によって溶けるようになり、その結果、コーティング液の形態で前記耐火物１０の外部に排出される。
【0110】
本発明が上述した実施例に限定されることはなく、前記耐火物１０の外部には、排出された前記コーティング液を収容・保管できる貯蔵タンクが配置されてもよい。
【0111】
前記貯蔵タンクは、前記コーティング液を収容・保管するだけでなく、前記コーティング液が前記耐火物１０の内部に再び挿入され得るように案内する役割をすることができる。
【0112】
前記空間確保用コーティング層１１３はパラフィンで構成されてもよい。
【0113】
前記空間確保用コーティング層１１３の材質は、これに限定されるものではなく、前記金属電線より溶融点が低く、コーティングの過程が簡単であり、電流が通らない材質に代替可能である。
【0114】
一方、前記計測モジュール２００は、前記第１単位ケーブル１１０と１対１に対応して結合され、前記第１単位ケーブル１１０で発生する抵抗値を測定する第１単位計測ユニット２０１と、前記第２単位ケーブル１２０と１対１に対応して結合され、前記第２単位ケーブル１２０で発生する抵抗値を測定する第２単位計測ユニット２０２とを含んでもよい。
【0115】
前記第１単位計測ユニット２０１と前記第２単位計測ユニット２０２は実質的に同一の構造を有する。前記第１単位計測ユニット２０１及び前記第２単位計測ユニット２０２は、それぞれ前記センシングユニット２１２及び前記データ送信部２１３を含んでもよい。
【0116】
本発明の第１実施例に係る耐火物の統合管理システムは、固定抵抗ユニット２００ａをさらに含んでもよい。
【0117】
このとき、前記ケーブルモジュール１００、前記計測モジュール２００及び前記固定抵抗ユニット２００ａは閉ループを形成する。
【0118】
前記固定抵抗ユニット２００ａは既に設定された抵抗値を有する。前記固定抵抗ユニット２００ａは前記耐火物１０の外部に配置される。前記固定抵抗ユニット２００ａは、前記ケーブルモジュール１００と前記計測モジュール２００との間に配置され、前記ケーブルモジュール１００と前記計測モジュール２００とを電気的に連結する。
【0119】
前記固定抵抗ユニット２００ａは、前記ケーブルモジュール１００で発生する抵抗値の変化を明確にし、前記計測モジュール２００で測定される抵抗値の誤差を減少させることができる。
【0120】
以下では、図３及び図４を参照して、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、工業炉のうち製鋼炉４０に設置される前記耐火物１０に対する前記ケーブルモジュール１００及び前記計測モジュール２００の設置状態を説明する。
【0121】
前記製鋼炉４０の内部に設置される前記耐火物１０には、前記耐火物１０の厚さ方向に貫通ホール１１が貫通形成される。前記製鋼炉４０の特性上、前記貫通ホール１１には、前記溶融物３０によって損傷する残存測定ブロック２１が内蔵された状態で前記溶融物３０に気泡を供給するパージングプラグ２０が結合される。前記パージングプラグ２０及び前記残存測定ブロック２１は前記耐火物１０より速く損傷し得る。
【0122】
このとき、前記ケーブルモジュール１００は、前記パージングプラグ２０の交替時期に対応して前記残存測定ブロック２１の内部に設置される第３ケーブルモジュール１０３を含んでもよい。前記第３ケーブルモジュール１０３は、前記第１単位ケーブル１１０及び前記第２単位ケーブル１２０を含んでもよい。これに対応して、前記計測モジュール２００は、前記第３ケーブルモジュール１０３で発生する電気信号を測定する第３計測モジュール２３０を含んでもよい。前記第３計測モジュール２３０は、前記第１単位計測ユニット２０１及び前記第２単位計測ユニット２０２を含んでもよい。
【0123】
この場合、図４に示したように、前記耐火物の厚さｔ０に対応して前記パージングプラグ２０が前記貫通ホール１１に結合され、前記パージングプラグ２０には残存測定ブロック２１が内蔵される。そして、前記残存測定ブロック２１には前記第３ケーブルモジュール１０３が内蔵される。また、前記第３ケーブルモジュール１０３には前記第３計測モジュール２３０が連結される。
【0124】
そして、図４に示したように、前記溶融物３０によって前記耐火物１０が損傷すると、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に浸透する。前記残存測定ブロック２１のマジノ線ｔ１に前記第３ケーブルモジュール１０３が内蔵されているので、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に「Ｄ」だけ浸透すると、前記パージングプラグ２０の交替時期に対応して前記耐火物１０に内蔵された前記第３ケーブルモジュール１０３が損傷し、前記第３ケーブルモジュール１０３の損傷により、前記第３計測モジュール２３０で測定される電気信号が変更される。
【0125】
これによって、前記統合管理モジュール３００は、変更された前記電気信号に対応して損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を通じて、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に浸透した距離を把握することができる。
【0126】
また、前記統合管理モジュール３００は、前記溶融物３０によって損傷する前記第１単位ケーブル１１０及び前記第２単位ケーブル１２０の位置を通じて、前記耐火物１０の厚さ方向に対して垂直な平面上で前記耐火物１０の損傷位置を把握することができる。
【0127】
以下では、図７及び図８を参照して、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、工業炉のうち製銑炉５０に設置される前記耐火物１０に対する前記ケーブルモジュール１００及び前記計測モジュール２００の設置状態を説明する。
【0128】
前記製銑炉５０の内部に前記耐火物１０が設置される場合、前記ケーブルモジュール１００は、第１ケーブルモジュール１０１、第２ケーブルモジュール１０２及び第３ケーブルモジュール１０３に区分してもよい。
【0129】
前記第１ケーブルモジュール１０１及び前記第２ケーブルモジュール１０２は、前記耐火物１０と前記溶融物３０との境界から前記耐火物１０の厚さ方向に沿って前記耐火物１０の内部に設置される。前記第１ケーブルモジュール１０１は、前記耐火物１０と前記溶融物３０との境界から前記耐火物１０の厚さ方向に沿って離隔して設置され、前記第２ケーブルモジュール１０２は、前記第１ケーブルモジュール１０１から前記耐火物１０の厚さ方向に沿って離隔して設置されてもよい。
【0130】
前記第３ケーブルモジュール１０３は、前記第２ケーブルモジュール１０２から前記耐火物１０の厚さ方向に沿って離隔して配置される。前記第３ケーブルモジュール１０３は、前記耐火物１０の交替時期に対応して前記耐火物１０の内部に設置される。
【0131】
ここで、前記第１ケーブルモジュール１０１、前記第２ケーブルモジュール１０２及び前記第３ケーブルモジュール１０３は、それぞれ前記第１単位ケーブル１１０及び前記第２単位ケーブル１２０を含んでもよい。
【0132】
これに対応して、前記計測モジュール２００は、第１計測モジュール２１０、第２計測モジュール２１０及び第３計測モジュール２３０に区分してもよい。
【0133】
前記第１計測モジュール２１０は、前記第１ケーブルモジュール２０１で発生する電気信号を測定し、前記第２計測モジュール２２０は、前記第２ケーブルモジュール２０２で発生する電気信号を測定し、前記第３計測モジュール２３０は、前記第３ケーブルモジュール１０３で発生する電気信号を測定する。
【0134】
前記第１計測モジュール２１０、第２計測モジュール２２０及び第３計測モジュール２３０は、それぞれ前記第１単位計測ユニット２０１及び前記第２単位計測ユニット２０２を含んでもよい。
【0135】
この場合、図７に示したように、前記耐火物の厚さｔ０に対応して、前記耐火物１０の内部には、前記溶融物３０から前記耐火物１０の厚さ方向に沿って前記第１計測モジュール１０１、前記第２計測モジュール１０２及び前記第３計測モジュール１０３が互いに離隔した状態で順次配置される。前記第１ケーブルモジュール１０１には前記第１計測モジュール２１０が連結され、前記第２ケーブルモジュール１０２には前記第２ケーブルモジュール２２０が連結され、前記第３ケーブルモジュール１０３には前記第２計測モジュール２３０が連結される。
【0136】
そして、図８に示したように、前記溶融物３０によって前記耐火物１０が損傷すると、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に浸透する。この場合、前記溶融物３０は前記第１ケーブルモジュール１０１を損傷させ、次に、前記第２ケーブルモジュール１０２を損傷させ、最後に、第３ケーブルモジュール１０３を損傷させるようになる。このとき、前記耐火物１０のマジノ線ｔ１に前記第３ケーブルモジュール１０３が内蔵されているので、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に「Ｄ」だけ浸透すると、前記耐火物１０の交替時期に対応して前記耐火物１０に内蔵された前記第３ケーブルモジュール１０３が損傷し、前記第３ケーブルモジュール１０３の損傷により、前記第３計測モジュール２３０で測定される電気信号が変更される。
【0137】
これによって、前記統合管理モジュール３００は、変更された前記電気信号に対応して損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を通じて、前記溶融物３０が前記耐火物１０の内部に浸透した距離を把握することができる。
【0138】
また、前記統合管理モジュール３００は、前記溶融物３０によって損傷する前記第１単位ケーブル１１０及び前記第２単位ケーブル１２０の位置を通じて、前記耐火物１０の厚さ方向に対して垂直な平面上で前記耐火物１０の損傷位置を把握することができる。
【0139】
工業炉のうち連鋳炉６０に設置される前記耐火物１０に対する前記ケーブルモジュール１００及び前記計測モジュール２００の設置状態は、前記製鋼炉４０又は前記製銑炉５０に設置される場合と同一の構造を示すので、これに対する説明は省略する。
【0140】
以下では、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムに対して詳細に説明する。
【0141】
図９は、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおけるケーブルモジュールの配置状態を示した図で、図１０は、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムでケーブルモジュールを構成する第１電線ユニットを示した図である。
【0142】
図２、図９及び図１０を参照すると、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムは、被加熱部材、ケーブルモジュール１００、計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００を含む。
【0143】
本発明の第２実施例の計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００の構成のうち、上述した本発明の第１実施例の計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００と同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【0144】
本発明の第２実施例に係る計測モジュール２００は、前記ケーブルモジュール１００で発生する電流値に対する電気信号を測定する。
【0145】
本発明の第２実施例に係る前記ケーブルモジュール１００は、前記被加熱部材の内部に少なくとも一部分が挿入される。具体的に、前記ケーブルモジュール１００は、電気的に連結されていない状態で隣り合うように配置される第１電線ユニット１３０及び第２電線ユニット１４０を含む。
【0146】
前記溶融物３０が前記被加熱部材の内部に浸透し、前記溶融物３０を媒介にして前記第１電線ユニット１３０と第２電線ユニット１４０とが互いに電気的に連結されると、前記第１電線ユニット１３０及び前記第２電線ユニット１４０には電流が流れるようになる。
【0147】
勿論、前記第１電線ユニット１３０及び前記第２電線ユニット１４０が位置する領域まで前記溶融物３０が浸透しない場合は、前記第１電線ユニット１３０と前記第２電線ユニット１４０とが電気的に連結されていない状態になり得る。
【0148】
前記第１電線ユニット１３０は、金属電線１３１と、前記金属電線１３１の外側面にコーティングされ、前記被加熱部材が製造される過程で前記第１電線ユニット１３０と前記第２電線ユニット１４０とが電気的に連結されることを防止するためのコーティング層１３３と、前記計測モジュールとの連結のための連結端子１３５とを含む。
【0149】
前記金属電線１３１は、熱によって容易に溶けたり膨張しないように耐熱性に優れたＳＵＳ材質を用いて形成されてもよい。前記金属電線１３１に使用される材質は、これに限定されることなく、耐熱性に優れ、電流がよく通る金属に代替可能である。
【0150】
また、前記金属電線１３１の構造は、電流がよく通るように銅線が中心に位置し、前記耐火物１０の熱によって前記銅線が容易に溶融されることを防止するために前記銅線の外側をＳＵＳ線で覆う形態で構成されてもよい。
【0151】
前記コーティング層１３３は、前記被加熱部材が製造される過程中で溶けない材質、例えば、セラミックなどで形成されてもよい。
【0152】
勿論、本発明がこれに限定されものではなく、前記被加熱部材、例えば、耐火物が非伝導体である場合、前記コーティング層は、前記耐火物の製造過程中の焼成工程で溶ける材質で製作されてもよい。
【0153】
例えば、耐火物が非伝導体である場合、コーティング層は、プラスチック材質のテープが巻かれた形態で製作されてもよい。このとき、前記金属電線の表面には、突起が突出形成されたり、金属繊維などの耐火物結束部材が付着し、前記突起又は耐火物結束部材が前記耐火物を固定する面積が増加するようになり、その結果、前記耐火物と前記ケーブルモジュールとの結合構造が強化され得る。
【0154】
前記第２電線ユニット１４０は前記第１電線ユニット１３０と実質的に同一の構造を有するので、これに対する詳細な説明は省略する。ここで、前記第１電線ユニット１３０及び前記第２電線ユニット１４０は、別途の外部ケースの内部空間に共に設置されてもよい。
【0155】
一方、前記計測モジュール２００は電源ユニット２１１をさらに含む。
【0156】
前記電源ユニット２１１は、前記第１電線ユニット１１０及び前記第２電線ユニット１２０と個別的にそれぞれ連結されている。上述した前記センシングユニット２１２は、前記第１電線ユニット１３０及び第２電線ユニット１４０に流れる電流を測定する。前記データ送信部２１３は、前記センシングユニット２１２で測定された電流値を前記統合管理モジュール３００に送信する。
【0157】
結果的に、前記計測モジュール２００は、前記被加熱部材の内部に浸透した前記溶融物を媒介にして前記第１電線ユニット１３０と第２電線ユニット１４０とが電気的に互いに連結されているかどうかに対する状態を測定するようになる。
【0158】
前記ケーブルモジュール１００は、前記被加熱部材、すなわち、耐火物１０の厚さ方向に沿って隣り合うように配置される第１ケーブルモジュール１０１、第２ケーブルモジュール１０２及び第３ケーブルモジュール１０３を含む。
【0159】
このとき、前記計測モジュール２００は、前記第１ケーブルモジュール１０１に流れる第１電流値を測定する第１計測モジュール２１０、前記第２ケーブルモジュール１０２に流れる第２電流値を測定する第２計測モジュール２２０、及び前記第３ケーブルモジュール１０３に流れる第３電流値を測定する第３計測モジュール２３０を含む。
【0160】
ここで、前記統合管理モジュール３００は、前記第１電流値、第２電流値及び第３電流値に基づいて前記溶融物３０によって損傷したケーブルモジュールの挿入位置を導出し、損傷したケーブルモジュールの挿入位置を通じて、前記溶融物が前記被加熱部材の内部に浸透した距離Ｄを把握することができる。
【0161】
再び図３、図４、図７及び図８を参照すると、本発明の第２実施例に係る被加熱部材の統合管理システムにおいて、工業炉のうち製鋼炉４０及び製銑炉５０に設置される前記耐火物１０に対する前記ケーブルモジュール１００及び前記計測モジュール２００の設置状態は、本発明の第１実施例における前記ケーブルモジュール１００及び前記計測モジュール２００が設置された状態と同一である。
【0162】
但し、前記計測モジュール１００が前記ケーブルモジュール２００の電流値に対する電気信号を測定することのみが異なるので、これに対する詳細な説明は省略する。
【0163】
以下では、本発明の第３実施例に係る被加熱部材の統合管理システムに対して詳細に説明する。
【0164】
図１１は、本発明の第３実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで製鋼炉に設置されるパージングプラグにケーブルモジュールが配置された状態を示す図であり、図１２は、本発明の第３実施例に係るケーブルモジュールに備えられた要部構成及び計測モジュールを示した図であり、図１３は、本発明の第３実施例に係る金属溶融物が多孔性ブロックを介してパージングプラグの内部に浸透した状態を示した図であり、図１４は、本発明の第３実施例に係る金属溶融物がブロックケースの外側面に沿ってパージングプラグの内部に浸透した状態を示した図である。
【0165】
図２、図１１～図１４を参照すると、本発明の第３実施例に係る被加熱部材の統合管理システムは、被加熱部材、ケーブルモジュール１００、計測モジュール２００、統合管理モジュール３００、及びローカル端末４００を含む。
【0166】
本発明の第３実施例の計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００の構成のうち、上述した本発明の第１実施例の計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００と同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【0167】
一方、本発明の第３実施例に係る前記被加熱部材はパージングプラグ５００で、前記溶融物は金属溶融物であってもよい。
【0168】
前記ケーブルモジュール１００は、前記パージングプラグ５００の内部に少なくとも一部分が挿入されている。
【0169】
具体的に、前記ケーブルモジュール１００は、第１電線ユニット１５０と、前記第１電線ユニット１５０と電気的に連結されていない状態で前記パージングプラグ５００の内部領域上で前記第１電線ユニット１５０と一定距離だけ離れた位置に配置される第２電線ユニット１６０と、前記第１電線ユニット１５０と前記第２電線ユニット１６０とを物理的に連結する非伝導性材質の連結部材１７０とを含む。
【0170】
前記第１電線ユニット１５０は、第１電線１５１と、前記第１電線１５１と電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第２電線１５２と、前記第１電線１５１及び前記第２電線１５２を覆うための第１電線被覆１５３とを含む。
【0171】
また、前記第２電線ユニット１６０は、第３電線１６１と、前記第３電線１６１と電気的に互いに連結されていない状態で互いに隣り合うように配置される第４電線１６２と、前記第３電線１６１及び前記第４電線１６２を覆うための第２電線被覆１６３とを含む。
【0172】
ここで、前記金属溶融物３０が前記ケーブルモジュール１００の少なくとも一部領域に接触することによって前記ケーブルモジュール１００の電気的連結状態が変化し得る。
【0173】
すなわち、前記金属溶融物３０が前記第１電線ユニット１５０と接触して前記第１電線ユニット１５０の一部を溶かすと、前記第１電線１５１と前記第２電線１５２とが電気的に連結され、前記第１電線１５１と前記第２電線１５２との間に電流が流れるようになる。
【0174】
同様に、前記金属溶融物３０が前記第２電線ユニット１６０と接触して前記第２電線ユニット１６０の一部を溶かすと、前記第３電線１６１と前記第４電線１６２とが電気的に連結され、前記第３電線１６１と前記第４電線１６２との間に電流が流れるようになる。
【0175】
勿論、前記第１電線ユニット１５０及び前記第２電線ユニット１５０が位置する領域まで前記金属溶融物３０が浸透しない場合は、前記第１電線ユニット１５０及び前記第２電線ユニット１６０のそれぞれに電流が流れなくなり得る。
【0176】
前記ケーブルモジュール１００は、前記第１電線ユニット１５０と前記計測モジュール２００とを電気的に連結するための第１連結電線１５４と、前記第２電線ユニット１６０と前記計測モジュール２００とを電気的に連結するための第２連結電線１６４とをさらに含んでもよい。
【0177】
一方、前記パージングプラグ５００は、ラドル７０の内部空間に気体を供給するための多孔性ブロック５１０と、前記多孔性ブロック５１０を覆う内部耐火物ブロック５２０と、前記内部耐火物ブロックを覆うブロックケース５３０と、前記ブロックケース５３０の外部を覆う外部耐火物ブロック５５０と、前記多孔性ブロック５１０に気体を注入するための気体注入管５４０とを含む。
【0178】
前記多孔性ブロック５１０は、前記パージングプラグ５００の下部領域を形成する第１多孔性ブロック５１１と、前記第１多孔性ブロック５１１の上部に配置される第２多孔性ブロック５１２とを含む。
【0179】
前記第１多孔性ブロック５１１及び前記第２多孔性ブロック５１２は、円錐台の形状を有するが、本発明がこれに限定されるものではなく、多様な形状を有することができる。
【0180】
前記気体注入管５４０を介して流入した気体は、前記多孔性ブロック５１０を通過しながら前記ラドル７０の内部に供給される。
【0181】
前記ラドル７０の内部には高温の金属溶融物３０が充填され、前記多孔性ブロック５１０によって流入する気体により、前記金属溶融物３０に含有されている異物が金属溶融物３０の上部領域に浮き上がるようになる。浮き上がった異物は、別途の除去装置によって前記ラドルから除去される。
【0182】
前記内部耐火物ブロック５２０は、前記ブロックケース５３０、前記多孔性ブロック５１０及び前記ケーブルモジュールの第１電線ユニット１５０及び第２電線ユニット１６０を前記ブロックケース５３０の内部で固定させるようになる。
【0183】
前記ブロックケース５３０は、金属材質で製作され、前記外部耐火物ブロック５５０に向かって突出した突出部５３１を含む。
【0184】
ここで、前記第１電線１５１及び前記第２電線１５２は前記突出部５３１の内側面上に配置されてもよい。すなわち、前記第１電線ユニット１５０は、前記ブロックケース５３０の内側面と前記多孔性ブロック５１０の外側面との間に配置される。
【0185】
前記金属溶融物３０が前記ブロックケース５３０の外側面に沿って前記パージングプラグ５００の内部に浸透する過程で、前記金属溶融物３０が前記突出部５３１の外側面に到逹すると、前記ブロックケース５３０の下部方向に移動する速度が減少しながら前記突出部５３１を溶かすと同時に、前記金属溶融物３０と前記第１電線ユニット１５０とが接触するようになる。
【0186】
前記金属溶融物３０が前記第１電線ユニット１５０と接触して前記第１電線ユニット１５０の一部が溶けると、前記第１電線１５１と前記第２電線１５２とが前記金属溶融物３０を媒介にして電気的に連結され、前記計測モジュール２００は、前記第１電線ユニット１５０に流れる電流値の変化を測定するようになる。
【0187】
前記第１電線ユニット１５０、前記連結部材１３０及び前記第２電線ユニット１２０は、前記多孔性ブロック５１０の底面を基準にして同一の平面上に一体に配置される。
【0188】
ここで、前記第２電線ユニット１６０は、前記多孔性ブロック５１０の中心領域に配置される。
【0189】
前記第１電線ユニット１５０、前記連結部材１７０及び前記第２電線ユニット１６０が一体に備えられ、前記第１多孔性ブロック５１１と前記第２多孔性ブロック５１２との間に配置されることによって、前記パージングプラグ５００の製作が便利になる。
【0190】
ここで、前記パージングプラグ５００を製造する過程を簡単に説明する。
【0191】
まず、作業者は、前記ブロックケース５３０の両端面のうち直径が小さい領域が平面上に配置されるようにする。すなわち、前記ブロックケース５３０は、実際に使用される状態と反対方向に裏返されて配置される。
【0192】
次に、作業者は、前記第２多孔性ブロック５１２の両端面のうち直径が小さい断面が平面上に配置され、前記ブロックケース５３０の内部空間上に配置されるようにする。
【0193】
次に、作業者は、前記第２多孔性ブロック５１２の両端面のうち直径が大きい断面の上面に前記第１電線ユニット１５０、前記連結部材１７０及び前記第２電線ユニット１６０が一体に結合された電線ユニット組立体を配置する。
【0194】
このとき、前記第１電線ユニット１５０は、前記ブロックケースの突出部５３１上に配置される。
【0195】
特に、前記第１電線ユニット１５０は、図１１に示したように、前記突出部５３１の上部領域の内側面に密着するように前記突出部５３１上に配置される。
【0196】
前記第１電線ユニット１５０が前記突出部５３１の上部領域に密着するように配置されると、金属溶融物３０が前記ブロックケース５３０を溶かしながら前記ブロックケース５３０の外側面に沿って前記パージングプラグ５００の内部に浸透するとき、前記第１電線ユニット１５０と容易に接触し得るようになり、前記第１電線ユニット１５０の電気的連結状態をより正確に測定できるようになる。
【0197】
次に、作業者は、前記第１多孔性ブロック５１１の両端面のうち直径が小さい断面が前記第２電線ユニット１６０の上部に配置されるようにする。
【0198】
このとき、前記第１連結電線１５４及び前記第２連結電線１６４は、前記計測モジュール２００と連結できる程度の長さを有するように配置される。
【0199】
次に、作業者は、前記ブロックケース５３０の内部空間に溶融耐火物を注入した後で乾燥させる。ここで、前記溶融耐火物の乾燥によって前記内部耐火物ブロック５２０を形成するようになり、前記内部耐火物ブロック５２０が形成される過程で前記ブロックケース５３０、前記第１多孔性ブロック５１１及び前記第２多孔性ブロック５１２が固定される。
【0200】
次に、作業者は、前記気体注入管５４０と前記第１多孔性ブロック５１１とが互いに連通するように前記気体注入管５４０を設置する。
【0201】
勿論、本発明が上述した実施例に限定されることはなく、前記第１電線ユニット１５０と前記第２電線ユニット１６０は、前記多孔性ブロック５１０の底面を基準にして互いに異なる平面上に配置されてもよい。
【0202】
一方、前記計測モジュール２００は、前記パージングプラグ５００の内部に浸透した前記金属溶融物３０による前記ケーブルモジュール１００の電気的連結状態の変化を測定するようになる。
【0203】
前記計測モジュール２００は、電源ユニット２１１を含み、前記パージングプラグ５００の外部に配置される。
【0204】
前記電源ユニット２１０は、前記第１電線ユニット１５０及び前記第２電線ユニット１６０と個別的にそれぞれ連結されている。
【0205】
上述した前記センシングユニット２１２は、前記第１電線ユニット１５０に流れる電流を測定するための第１センサー２１２ａと、前記第２電線ユニット１６０に流れる電流を測定するための第２センサー２１２ｂとを含む。
【0206】
前記データ送信部２３０は、前記第１センサー２１２ａ及び前記第２センサー２１２ｂで測定された情報を前記統合管理モジュール３００に送信するためのものである。
【0207】
前記第１センサー２１２ａは、前記ブロックケース５３０の外側面に沿って移動しながらブロックケース５３０を溶融させた金属溶融物を媒介にして前記第１電線１５１と前記第２電線１５２とが電気的に連結されているかどうかを判断するための情報を前記統合管理モジュール３００に提供することができる。
【0208】
すなわち、前記第１センサー２１２ａは、金属溶融物を媒介にして前記第１電線１５１と前記第２電線１５２とが電気的に連結されているかどうかに対する状態を測定するようになる。
【0209】
前記第２センサー２１２ｂは、前記多孔性ブロック５１０の内部に浸透した金属溶融物を媒介にして前記第３電線１６１と前記第４電線１６２とが電気的に連結されているかどうかを判断するための情報を前記統合管理モジュール３００に提供することができる。
【0210】
同様に、前記第２センサー２１２ｂは、前記第３電線１６１と前記第４電線１６２とが金属溶融物を媒介にして電気的に連結されているかどうかに対する状態を測定するようになる。
【0211】
ここで、図１３は、金属溶融物３０が多孔性ブロック５１０を介してパージングプラグの内部に浸透し、前記第３電線１２１及び前記第４電線１２２が金属溶融物３０を媒介にして電気的に連結された状態を示し、図１４は、金属溶融物３０がブロックケース５３０の外側面に沿ってパージングプラグの内部に浸透し、前記第１電線１１１及び前記第２電線１１２が金属溶融物３０を媒介にして電気的に連結された状態を示す。
【0212】
すなわち、図１４では、ブロックケース５３０の外側面に沿って流れる金属溶融物３０が該当のブロックケースを溶かしながら前記ブロックケース５３０の内側面に密着している前記第１電線１５１及び前記第２電線１５２を溶かすようになり、その結果、前記第１電線１５１と前記第２電線１５２とが前記金属溶融物３０を媒介にして電気的に連結される。
【0213】
結果的に、電気的に連結されていない隣り合う二つの電線が金属溶融物によって互いに電気的に連結されるという特徴を通じて、パージングプラグの損傷状態を容易に且つ正確に確認できるようになる。
【0214】
特に、第１電線ユニット１５０がブロックケース５３０の内側面と多孔性ブロックの外側面との間に配置され、第２電線ユニット１６０が多孔性ブロック５１０の中心領域に配置されるようにし、その結果、金属溶融物がブロックケース５３０の外側面に沿って移動しながら前記パージングプラグ５００の内部に浸透したかどうか、そして、金属溶融物が多孔性ブロック５１０の内部に浸透したかどうかを容易に確認できるようになる。
【0215】
以下では、本発明の第４実施例に係る被加熱部材の統合管理システムに対して詳細に説明する。
【0216】
図１５は、本発明の第４実施例に係る被加熱部材の統合管理システムで湯道にケーブルモジュールが配置された状態を示した要部斜視図である。
【0217】
図２及び図１５を参照すると、本発明の第４実施例に係る被加熱部材の統合管理システムは、被加熱部材、ケーブルモジュール１００、計測モジュール２００、統合管理モジュール３００、及びローカル端末４００を含む。
【0218】
本発明の第４実施例の計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００の構成のうち、上述した本発明の第１実施例の計測モジュール２００、統合管理モジュール３００及びローカル端末４００と同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【0219】
一方、本発明の第４実施例に係る前記被加熱部材は湯道耐火物７３０であってもよく、前記湯道耐火物７３０は、溶融物（図示せず）が移動する前記湯道７００に配置され、前記湯道の鉄皮ケース７１０と前記溶融物とが接触することを防止する。
【0220】
すなわち、前記湯道耐火物７３０は、前記溶融物によって前記湯道の鉄皮ケース７１０が損傷することを防止する。
【0221】
図１５に示したように、前記湯道７００は、外側に配置され、溶融物（図示せず）の移動を案内する湯道鉄皮ケース７１０と、前記湯道鉄皮ケース７１０の内側に配置され、前記溶融物に対して前記湯道鉄皮ケース７１０を保護する高強度耐火物７２０と、前記高光度耐火物７２０の内側に配置され、前記溶融物が直接移動する湯道耐火物７３０とを含む。
【0222】
本発明の第４実施例に係る前記ケーブルモジュールは、第１ケーブルモジュール１９１、第２ケーブルモジュール１９３及び第３ケーブルモジュール１９５を含む。
【0223】
前記第１ケーブルモジュール１９１は、前記湯道耐火物７３０の一側隔壁の内部に配置されてもよい。
【0224】
前記第１ケーブルモジュール１９１は、メッシュ形状の第１面状ケーブルモジュール１９１ａと、前記第１面状ケーブル１９１ａと同一に形成され、前記第１面状ケーブルモジュール１９１ａから一定間隔だけ離隔して配置される第２面状ケーブルモジュール１９１ｂとを含んでもよい。
【0225】
勿論、前記湯道耐火物７３０のサイズ及び構造によって面状ケーブルモジュールの数を増加又は減少させ得る。
【0226】
前記第２ケーブルモジュール１９３は、前記湯道耐火物７３０の他側隔壁の内部に配置されてもよい。
【0227】
前記第２ケーブルモジュール１９３は、前記第１面状ケーブルモジュール１９１ａ及び前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂと同一の形状の第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び第４面状ケーブルモジュール１９３ｂを含んでもよい。
【0228】
前記第３ケーブルモジュール１９５は、前記湯道耐火物７３０の底側内部に配置されてもよい。
【0229】
前記第３ケーブルモジュール１９５は、前記第１面状ケーブルモジュール１９１ａ及び前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂと同一の形状の第５面状ケーブルモジュール１９５ａ及び第６面状ケーブルモジュール１９５ｂを含んでもよい。
【0230】
このとき、前記第１面状ケーブルモジュール１９１ａ、前記第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び前記第５面状ケーブルモジュール１９５ａは、前記湯道耐火物７３０の内部で移動する溶融物と近接するように配置され、前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂ、前記第４面状ケーブルモジュール１９５ｂ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９５ｂは、前記湯道耐火物の内部で前記鉄皮ケース７１０と近接するように配置されてもよい。
【0231】
図示してはいないが、各面状ケーブルモジュールは、多数の第１単位ケーブルと、前記第１単位ケーブルと交差した状態で互いに離隔して配置される多数の第２単位ケーブルとからなってもよく、このような各単位ケーブルの配置構造により、各面状ケーブルモジュールがメッシュ形状に形成される。
【0232】
勿論、本発明がこれに限定されるものではなく、各面状ケーブルがメッシュ形状に形成されること以外に、ライン形態のケーブルが平面上に螺旋状、蛇状又は直線状に配置されてもよい。
【0233】
図示してはいないが、前記計測モジュールは、第１計測モジュール、第２計測モジュール及び第３計測モジュールを含んでもよい。
【0234】
前記第１計測モジュールは、前記第１面状ケーブルモジュール１９１ａ及び前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂと連結され、第１面状ケーブルモジュール１９１ａ及び第２面状ケーブルモジュール１９１ｂで発生した電気信号をそれぞれ測定する第１面状計測モジュール及び第２面状計測モジュールを含んでもよい。
【0235】
前記第２計測モジュールは、前記第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び前記第４面状ケーブルモジュール１９３ｂと連結され、前記第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び前記第４面状ケーブルモジュール１９３ｂで発生した電気信号をそれぞれ測定する第３面状計測モジュール及び第４面状計測モジュールを含んでもよい。
【0236】
前記第３計測モジュールは、前記第５面状ケーブルモジュール１９５ａ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９５ｂと連結され、前記第５面状ケーブルモジュール１９５ａ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９５ｂで発生した電気信号をそれぞれ測定する第５面状計測モジュール及び第６面状計測モジュールを含んでもよい。
【0237】
図示してはいないが、各面状ケーブル計測モジュールは、多数の第１単位ケーブル及び前記第２単位ケーブルとそれぞれ連結される第１単位計測モジュール及び第２単位計測モジュールを含んでもよい。
【0238】
すなわち、前記溶融物によって前記湯道耐火物７３０が損傷すると、前記溶融物が前記湯道耐火物７３０の内部に浸透する。前記溶融物が湯道耐火物７３０の内部に浸透すると、１次的に前記溶融物と近接するように配置された前記第１面状ケーブルモジュール１９１ａ、前記第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び前記第５面状ケーブルモジュール１９５ａが損傷し、第１面状ケーブルモジュール１９１ａ、前記第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び前記第５面状ケーブルモジュール１９５ａが損傷することによって、前記第１面状計測モジュール、前記第３面状計測モジュール及び第５面状計測モジュールで測定される電気信号が変更される。
【0239】
すなわち、前記溶融物が前記湯道耐火物７３０に浸透し、前記溶融物と近接するように配置された第１面状ケーブルモジュール１９１ａ、前記第３面状ケーブルモジュール１９３ａ及び前記第５面状ケーブルモジュール１９５ａが損傷して変更されるそれぞれの電気信号を通じて、前記湯道耐火物７３０の損傷状態及び位置を１次的に確認できるようになる。
【0240】
また、前記溶融物が前記湯道耐火物７３０に浸透すると、２次的に前記鉄皮ケース７１０と近接するように配置された前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂ、前記第４面状ケーブルモジュール１９３ｂ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９５ｂが損傷し、前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂ、前記第４面状ケーブルモジュール１９３ｂ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９５ｂが損傷することによって、前記第２面状計測モジュール、前記第４面状計測モジュール及び第６面状計測モジュールで測定される電気信号が変更される。
【0241】
すなわち、前記溶融物が前記湯道耐火物７３０に浸透し、前記鉄皮ケース７１０と近接するように配置された前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂ、前記第４面状ケーブルモジュール１９３ｂ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９３ｂが損傷して変更されるそれぞれの電気信号を通じて、前記湯道耐火物７３０の損傷状態及び位置を２次的に確認できるようになる。
【0242】
結果的に、前記溶融物によって２次的に前記第２面状ケーブルモジュール１９１ｂ、前記第４面状ケーブルモジュール１９３ｂ及び前記第６面状ケーブルモジュール１９５ｂが損傷した電気信号が測定される場合は、前記溶融物が前記鉄皮ケース７１０に損傷を与え得る状況であると判断し、前記鉄皮ケース７１０から前記湯道耐火物７３０を交換できるようにする。
【0243】
図示してはいないが、それぞれの面状ケーブルモジュールは別途のケーブルブロック（図示せず）にそれぞれ設置されてもよく、各ケーブルブロックは、前記湯道耐火物７３０の一側隔壁、他側隔壁及び底側にそれぞれ設置されてもよい。
【0244】
以下では、本発明に係る耐火物の統合管理システムの制御方法に対して説明する。
【0245】
【0246】
図２、図３及び図１６を参照すると、本発明に係る耐火物の統合管理制御方法は、耐火物の統合管理システムを制御するにおいて、情報測定段階（Ｓ１０）、耐火物状態の把握段階（Ｓ２０）、アラーム情報の表示段階（Ｓ３０）、耐火物状態のディスプレイ段階（Ｓ４０）、及びローカル端末への命令伝達段階（Ｓ５０）を含む。
【0247】
前記情報測定段階（Ｓ１０）では、前記計測モジュール２００によって前記ケーブルモジュール１００で発生する情報を測定する。
【0248】
前記情報測定段階（Ｓ１０）で測定された情報は、前記溶融物３０によって前記被加熱部材が損傷しながら前記ケーブルモジュール１００が損傷することによって変更される抵抗値又は電流値に対する電気信号であってもよく、前記パージングプラグ５００の内部に浸透した前記溶融物３０による前記ケーブルモジュール１００の電気的連結状態の変化に対する電気信号であってもよい。
【0249】
前記耐火物状態の把握段階（Ｓ２０）では、前記統合管理モジュール３００によって前記計測モジュール２００で測定された情報を分析し、前記耐火物１０の損傷状態を把握する。
【0250】
このとき、前記情報測定段階（Ｓ１０）で測定された情報が抵抗値又は電流値に対する電気信号である場合、前記耐火物状態の把握段階（Ｓ２０）では、変更された前記抵抗値又は電流値に対応して損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を導出し、損傷した前記ケーブルモジュール１００の挿入位置を通じて、前記溶融物が前記被加熱部材の内部に浸透した距離を把握することができる。
【0251】
前記アラーム情報の表示段階（Ｓ３０）では、前記耐火物１０の状態が正常状態の範囲を逸脱した場合、前記耐火物１０と隣接するように配置される前記アラーム手段でアラーム情報が表示される。
【0252】
前記耐火物状態のディスプレイ段階（Ｓ４０）では、前記統合管理モジュール３００によって前記耐火物１０の状態が前記データ出力部３７０に表示される。
【0253】
前記ローカル端末への命令伝達段階（Ｓ５０）では、前記統合管理モジュールを用いて前記耐火物に対する管理情報を生成し、前記統合管理モジュール３００によって前記耐火物１０に対する管理情報を前記ローカル端末４００に送信する。
【0254】
一方、図２、図１３及び図１６を参照すると、前記情報測定段階（Ｓ１０）で測定された情報が前記ケーブルモジュール１００の電気的連結状態の変化に対する電気信号である場合、前記耐火物状態の把握段階（Ｓ２０）では、前記溶融物３０が前記ブロックケース５３０の外側面に沿って移動しながら前記パージングプラグ５００の内部に第１設定位置まで浸透したかどうかを判断する段階と、前記溶融物３０が前記多孔性ブロック５１０の内部に第２設定位置まで浸透したかどうかを判断する段階とが行われてもよい。
【0255】
上述したように、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明したが、該当の技術分野で熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正又は変更させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0256】
本発明は、製鉄所、発電所、ガラス成形工場などで使用される多様な工業炉（加熱炉、熱処理炉、焼成炉、高炉湯道など）の内部に設置される被加熱部材が熱衝撃によって損傷を受けるとき、被加熱部材の状態を即時に把握できる被加熱部材の統合管理システムに適用することができる。
【0257】
また、本発明は、被加熱部材の損傷位置及び被加熱部材の損傷程度を容易に把握できる被加熱部材の統合管理システムに適用することができる。
【0258】
また、本発明は、工業炉の被加熱部材を管理し、被加熱部材の損傷による工業炉の熱損失、外部設備の損傷、現場作業者の安全事故などを防止できる被加熱部材の統合管理システムに適用することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
