KR100263975B1 - 금속 주물의 열처리 및 노 내부 주물사 재생 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

열처리로(19)로부터 실질적으로 순수한 주물사를 재생하는 방법 및 장치로서, 가연성 결합제가 부착되어 결합된 주물사를 포함하는 주물사 코어 및/또는 사형을 구비하고 있는 주물이 열처리로(19) 안으로 도입되거나 또는 주물에 부착되지 않은 주물사 코어 및/또는 사형 부분이 열처리로(19) 안으로 도입된다. 상기 노(19) 안에서의 재생은 하나 이상의 교반, 가열 및 산화 공정에 의해 결합제 연소를 촉진시키는 유동화 장치(40)에 의해 부분적으로 실행된다. 재생된 주물사(25)의 특성은 상기 주물사(25)가 상기 노(19) 안에 체류하는 시간을 조절함으로써 선택적으로 조절된다.

Description

[발명의 명칭]

금속 주물의 열처리 및 노 내부 주물사 재생 방법 및 장치

[발명의 배경]

본 발명은 일반적으로 금속 주물의 열처리 기술 분야와 금속 주물을 제조하는 데 사용되는 주물사 코어(sand core) 및 사형(sand mold)으로부터 주물사(sand)를 재생하는 기술 분야에 관한 것이다.

일반적으로 종래 기술의 방법과 장치는, 주물사 코어를 갖추고 있는 경우 주형 또는 사형에 의하여 성형된 금속 주물을 열처리하고 사형 또는 주물사 코어로부터 순도가 충분한 주물사를 재생하기 위하여 행해지는 현저하게 다른 2 또는 3 단계를 필요로 한다. 본 발명은 단일의 단계에서 열처리 및 순도가 충분한 주물사의 재생을 할 수 있게 한다.

금속 주물을 생산하는 방법 및 장치는 주지되어 있다. 주형과 코어가 용융 금속을 배제시키므로서 상기 용융 금속이 응고되면 상기 주형과 코어의 형상을 반영하는 주물이 성형된다. 주형은 이 주형의 내벽 상에 성형되는 주물의 외부 형상을 갖추고 있으며 코어는 이 코어의 외부면 상에 성형되는 주물의 내부 형상을 갖추고 있다. 상기 코어는 주물사로 제조되는 것이 통상적이지만 상기 주형은 때에 따라서만 주물사로 제조된다. 사형 및 주물사 코어는 통상적으로 주물사와 가연성 결합제와의 혼합물로 예비 성형된다. 이하에서는 간결하게 하기 위하여 상기 사형과 주물사 코어를 단순히 주물사 코어라고 한다.

종래 기술에 따르면, 주물이 일단 성형되면 금속 주물을 열처리하고 주물사 코어로부터 순도가 충분한 주물사를 재생하기 위해서 현저하게 다른 3단계를 수행한다. 제1단계에서는 상기 주물로부터 주물사 코어 부분을 분리시킨다. 상기 주물사 코어는 통상적으로 하나 또는 조합된 수단에 의해 상기 주물로부터 분리된다. 일예로 주물사는 상기 주물로부터 끌로 분리될 수 있으며, 상기 주물을 물리적으로 흔들어서 상기 주물사 코어를 파쇄하여 주물사를 제거할 수도 있다. 주물사가 상기 주물로부터 일단 제거되면 제2 및 제3단계가 수행된다. 이러한 통상적인 3단계식 종래 기술에 있어서, 주물사는 이미 주물로부터 분리되었으므로 상기 제2 및 제3단계를 수행하는 순서는 중요하지 않다. 제2단계는 주물의 열처리 단계로 구성된다. 상기 주물을 강화 또는 경화시키는 것이 필요한 경우에 상기 주물을 통상적인 방법으로 열처리한다. 제3단계는 주물로부터 분리된 주물사를 순화(purifying)시키는 단계로 구성된다. 순화 공정은 통상적으로 하나 또는 조합된 수단에 의해 수행된다. 이 단계는 주물사를 피복하고 있는 결합제를 연소시키고, 상기 주물사를 마멸시키고, 상기 주물사 부분을 스크린을 통과시키는 것을 포함한다. 상기 재생된 주물사는 새로운 주물사 코어를 제조하는 데 적절히 재사용될 수 있도록 충분한 순도를 가지고 있어야 하는 점이 중요하다. 상기 재생된 주물사가 적어도 어느 정도까지 둥근 경우에는 매끄러운 표면을 주조하는 데에 있어서 그리고 코어가 강성이 되게 하는 주물사 입자의 양호한 결합에 있어서도 도움이 된다. 따라서 주물사 부분은 충분한 순도의 주물사가 재생될 때까지 재생 처리를 다시 받게 된다.

재생된 주물사의 순도는 연소되지 않은 결합제의 양으로 측정될 수 있다. 연소되지 않은 결합제가 작을수록 주물사의 순도는 높아진다. 순도를 증가시키는 동안 일부 주물사는 미립자(fine)로 줄어든다. 미립자는 작으므로 많은 양의 결합제를 필요로 한다. 상기 2가지 평가 척도(순도와 미립자)는 일반적으로 서로 반대되는데, 어느 한 척도가 높으면 다른 척도는 낮아진다. 상기 척도들 간의 균형이 중요하므로 주물사 재생 처리 과정에서 상기 척도들을 조절할 수 있어야 하는 것이 중요하다.

본 발명자의 이전의 발명인 미국 특허 출원 제07/705,626호에 따르면, 주물사 코어에 의해 성형된 금속 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 주물사를 재생하기 위해서 하나의 단계만이 필요하다. 이 단계는 주물사 코어가 부착된 주물을 적어도 주물사 코어 결합제 재료의 연소 온도까지 가열되는 산화 분위기의 노안으로 도입시킴으로써 수행된다. 상기 단계는 주물사 코어 결합제의 일부가 연소되게 하며, 이는 다른 수단과 조합되어 주물사 코어가 상기 주물로부터 분리되게 한다. 상기 미국 특허 제07/705,626호에 개시된 시스템은 주물사 코어를 주물로부터 분리시키는 데 필요한 것보다 많은 결합제의 연소를 촉진한다. 상기 미국 특허 제07/705,626호에 개시된 상기 시스템은 어떤 적용예에서는 주물사를 노로부터 충분한 순도 상태로 추출하지만 어떤 다른 적용예에서는 주물사의 순도가 충분해지도록 충분한 양의 결합제를 연소(또는 주물사 코어를 처리)시킬 수가 없다. 또한 상기 시스템은 재생 주물사의 특성 변화에 대한 대비를 하지 못하며, 주물사의 둥근 정도, 미립자의 양 또는 재생된 주물사 내의 연소되지 않은 결합제의 양에 대한 선택적인 조절이 가능하지 않다. 따라서 상기 미국 특허 출원 제07/705,626호에 개시된 방법과 장치를 사용하여 재생된 주물사는 어떤 적용예에 있어서 순도가 충분한 주물사 또는 특정의 특성을 갖는 주물사를 얻기 위해서는 또 다른 처리 과정을 필요로 한다. 따라서 종래의 주물사 재생 시스템은, 주물사 코어에 의해 성형된 금속주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 충분한 순도의 주물사를 재생하기 위해서 별개의 분화된 장치에 의해 2개의 별개의 장소에서 수행되는 적어도 2단계의 처리 공정이 필요하다는 점에서는 실질적으로 효과적이지 않다.

따라서 보다 효율적인 열처리, 주물사 코어 제거 및 상기 주물사 코어로부터 충분한 순도의 주물사를 재생할 수 있게 하는 보다 효율적인 방법과 이와 관련된 장치가 필요하다.

간단히 설명하자면, 본 발명은 주물사 코어를 사용하여 제조한 금속 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 주물사를 재생하는 향상된 방법 및 장치를 제공한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 열처리로 내에서 주물사를 수집하고, 주물사를 순화하고, 상기 노로부터 주물사를 추출하는 향상된 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명은 열처리로로부터 통상의 방식으로 추출되는 것보다 높은 순도로 주물사를 재생할 수 있다. 본 발명의 방법 및 장치는 또한 상기 노로부터 추출된 주물사 내의 결합제의 양과 미립자에 대한 선택적인 조절을 가능하게 한다.

본 발명의 양호한 실시예는 노(furnace)와 결합되어서 이 노 내에 수집된 주물사를 교반시키는 장치를 포함한다. 이 양호한 실시예에서 상기 교반 장치는 “유동화(fluidization)” 공정을 통하여 교반 기능을 이루도록 하기 위하여 가압 공기를 사용하며, 이하에서는 유동화 장치(fluidizer)라고 한다. 상기 유동화 공정은 공기를 가압된 공급원으로부터 노 내에 수집된 주물사를 통과시켜서 주물사 부분이 부유되어서 난류처럼 운동하게 한다. 상기 유동화 장치는 노 내의 다른 구성 부재와 관련하여 주물사 코어의 결합제 부분이 상기 노 안에서 충분히 연소되게 하므로 충분한 순도의 주물사가 재생된다. 본 실시예에서 결합제가 연소된 주물사 코어는 노안으로 운반된 주물에 부착된다. 양호한 노의 실시예 및 노 내의 일부 요소들이 미국 특허 출원 제07/705,626호에 개시되어 있다. 유동화 장치와 이에 결합된 요소들에 대해서 본 명세서에 처음으로 개시된다.

본 발명의 양호한 실시예의 유동화 장치는 노의 호퍼(hopper) 안에 수집된 주물사를 유동화시킨다. 상기 유동화는 주물사 부분들을 서로 마멸시키고, 적어도 일 실시예에서는 결합제를 노출시키는 방식으로 금속 표적물에 대해서 마멸된다. 그 다음 노출된 결합제가 연소된다. 이러한 공정은 충분한 양의 결합제가 연소되어서 주물사의 순도에 대해서 사용자가 충분히 만족할 수 있을 때까지 반복된다.

본 발명의 양호한 실시예에서 유동화 장치는 결합제의 연소를 향상시키도록 노의 호퍼에 산소를 가한다. 본 발명의 양호한 일 실시예에서 상기 유동화 장치에는 결합제의 연소를 더욱 향상시키기 위해 보조 가열 공급원으로부터 예열된 공기가 공급된다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에서 상기 유동화 장치의 공기는 예열되지 않는다. 본 발명의 한 태양에 따르면, 다중 유동화 장치가 사용되며, 이러한 실시예에서 적절한 유동화 장치 실시예가 선택되면 다중 구역 노를 따라서 선택적으로 배치된다.

본 발명은 또한 상기 노로부터 재생된 주물사를 배출시키는 방법 및 장치도 포함한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 배출은 노 안에 수용된 주물사의 부피를 조절할 수 있도록 제어된다. 이는 주물사를 유동화시키는 시간에 영향을 미치고 이에 따라 재생된 주물사의 특성들 전체에 대한 조절을 달성한다.

본 발명의 다른 실시예는 주물사 보조 재생 유닛(“SSRU”)을 포함한다. 노의열원 및 노 내의 유동화 장치와 기타 구성 부재와 관련하여 기능하는 상기 주물사 보조 재생 유닛은 주물의 코어로부터 이미 재생된 주물사를 보충적으로 재생한다. 일예로 종래 기술의 셰이커로부터 수집된 주물사와 미국 특허 출원 제07/705,626호의 노의 목으로부터 배출된 주물사가 상기 주물사 보조 재생 유닛에 의해 재처리된다. 상기 주물사 보조 재생 유닛은 노의 외측에 있는 저장고(bin)를 포함한다. 튜브가 상기 저장고에 연결되어서 노 안으로 들어간다. 상기 튜브는 노 안에서 노 가열기에 근접하여 지나며 노의 호퍼를 향하여 종결된다. 수집된 주물사는 저장고 내에 적치되며, 저장고에서 주물사는 결합제 연소 온도를 상회하는 온도까지 가열되어 산소 농후 분위기에 노출되며, 이러한 것은 결합제를 초기 연소시킨다. 그 다음 주물사는 튜브 안으로 들어간다. 주물사는 상기 튜브를 통과하는 동안에 노 가열기에 의하여 가열되고 결합제가 추가로 연소된다. 상기 주물사가 상기 튜브를 빠져나오면 상기 노 안으로 떨어지는데, 이 노에서 본 발명의 노 내부 주물사 재생 유닛에 의하여 상기 주물사를 추가로 순화시키는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 주물사 코어 재료가 부착된 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어 재료로부터 주물사를 재생하는 향상된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 주물로부터 주물사 코어 재료를 제거하고 상기 주물사 코어 재료로부터 주물사를 재생하는 향상된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노 안에서 주물로부터 분리된 주물사 코어 부분으로부터 주물사를 노 안에서 재생하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노 안에 수집된 주물사를 노 안에서 교반하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노 안에 수집된 주물사를 노 안에서 유동화시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노 안에 수집된 주물사를 피복하고 있는 결합제를 열처리로 안에서 연소시키는 것을 향상시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노 안에 수집된 주물사를 제2가열 공급원으로부터 가열하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노 안의 주물사가 수집되는 영역에 산소를 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노의 외측에 있는 주물사를 재생하고 노 안의 재생된 주물사를 순화시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 재생된 주물사의 특성이 조절될 수 있도록 주물사 코어 재료가 노 안에서의 주물사 재생 공정에 노출되는 시간을 조절하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기타의 목적, 특징, 장점들은 첨부된 도면을 참고하여 본 명세서를 숙독 및 이해할 때에 명확해질 것이다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 조합된 열처리로와 노 내부 주물사 재생 유닛의, 일부가 절단되어 도시된 도면이다.

제2도는 제1도의 주물사 재생 유닛 중 선택된 요소의, 일부가 절단되어 도시된 도면이다.

제3도는 제1도에서 절단된 요소 중 일부를 도시하는 것으로서, 제1도의 주물사 재생 유닛 중 선택된 요소와, 일부가 절단되어 도시된 평면도이다.

제4도는 제1도에서 절단된 요소 중 일부 요소를 도시하는 것으로서, 제1도의 주물사 재생 유닛 중 선택된 요소의, 일부가 절단되어 도시된 평면도이다.

제5도는 제1도의 배출 밸브 조립체의, 일부가 절단되어 도시된 측면도이다.

제6도는 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따른 노 내부 주물사 재생 유닛의 일부분의, 일부가 절단되어 도시된 평면도이다.

제7도는 제6도 장치의 일부분을 도시하는, 일부가 절단되어 도시된 측면도이다.

제8도는 제7도의 선 8-8을 따라 도시한 제6도의 유동화 장치 도관의 단면도이다.

제9도는 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따른 노 내부 주물사 재생 유닛의 측면도이다.

제10도는 제9도의 유동화 링의 상세 사시도이다.

제11도는 제10도의 선 11-11을 따라서 도시한, 제9도의 유동화 링의 단면도이다.

제12도는 제11도의 선 12-12를 따라서 도시한, 제9도의 유동화 링의 단면도이다.

제13도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노 내부 주물사 재생 유닛의 일부분의, 일부가 절단되어 도시된 도면이다.

제14도는 본 발명에 따른 열처리로와 노 내부 주물사 재생 시스템의 다중구역 실시예의, 일부가 절단되어 도시된 도면이다.

제15도는 본 발명의 다른 실시예 부분인 주물사 보조 재생 유닛의 독립된 측면도이다.

제16도는 조합된 열처리로와 노 내부 주물사 재생 유닛의 상부에 장착된 제15도의 주물사 보조 재생 유닛의, 일부가 절단되어 도시된 측면도이다.

제17도는 제15도의 주물사 재생기 호퍼의, 일부가 절단되어 도시된 도면이다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

본 명세서의 이하 부분은 2개의 부분으로 구성된다. 첫 번째 부분은 구성 부재에 대해 도입 설명하고 상기 구성 부재의 배치 및 상호 연결에 대해 설명하는 것이다. 두 번째 부분은 상기 구성 부재의 작동에 대해 설명하고 실시 가능한 구성 부재의 일부 예를 제시 설명하는 것이다.

전 도면에 걸쳐 동일한 도면 부호가 동일한 부재를 나타내는 상기 도면을 보다상세하게 참고하면, 제1도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 조합된 열처리로(19)와 노 내부 주물사 재생 유닛(20)의, 일부가 절단되어 도시된 도면이다. 상기 노 내부 주물사 재생 유닛(20)은 호퍼 벽(31)을 구비하며 호퍼 입구(33)와 호퍼 출구(35)가 형성된 호퍼(30)를 포함한다. 상기 호퍼 벽(31) 및 다른 구성 부재들의 일 부분이 제1도에서 절단되어 있으므로 도시된 부재들을 명확하게 투시할 수 있다. 노 내부 주물사 재생 유닛(20)은 유동화 장치(40), 안내 튜브(80), 연마 디스크(90) 및 배출 밸브 조립체(100)를 추가로 포함한다. 상기 유동화장치(40)는 상기 호퍼 벽(31)을 관통 통과하는 것으로 도시되었다. 안내 튜브(80)는 상기 호퍼(30) 내의 유동화 장치 위에 배치된다. 상기 연마 디스크(90)는 상기 호퍼(30) 내의 안내 튜브(80) 위에 배치되는 것으로 도시되었다. 상기 배출 밸브 조립체(100)는 호퍼 출구(35)에 연결된 것으로 도시되었다. 본 발명의 양호한 실시예에서 노 내부 주물사 재생 유닛(20)의 호퍼(30)는 열처리로(19)의 호퍼(30)와 마찬가지로 이중으로 되어 있다. 적절한 열처리로(19)가 미국 특허 출원 제07/705,626호에 개시되었다. 상기 미국 특허 출원 제07/705,626호는 본 명세서에 참조로서 합체된다. 배출 밸브 조립체(100)는 상기 노의 외측까지 경로를 마련한다.

제1도의 선택된 구성 부재의 일부가 절단되어 도시된 측면도인 제2도는 본 발명의 양호한 실시예인 유동화 장치(40)를 보다 상세하게 도시하고 있다. 호퍼 출구(35)에 수집된 주물사(25)가 전형적인 형태로 도시되어 있다. 상기 유동화 장치(40)는 유동화 장치 도관(41)을 포함하는 것으로 도시되어 있는데, 상기 유동화 장치 도관(41)은 호퍼(30) 내에 있는 유동화 단부(42)와 호퍼(30)의 외측에 있는 공급원 단부(43)를 구비한다. 상기 유동화 장치 도관(41)의 일부는 유동화 장치 도관(41)에 의하여 한정된 도관 내부(44)를 노출시키도록 절단되어 있다. 상기 유동화 장치 도관(41)의 공급원 단부(43)는 단부 판(47)으로 밀봉되어 있다. 상기 단부 판(47)은 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접에 의해 상기 공급원 단부(43)에 부착된다. 제2도에서, 상기 단부 판(47)의 일부분은 가열기(60)를 완전히 노출시키도록 절단되어 있다. 상기 가열시(60)는 다른 종류의 가열기로 보수 및 교체하기 위하여 용이하게 제거할 수 있는 방식으로 단부 판(47)을 통하여 고정되어 있다. 상기 가열기(60)는 도관 내부(44) 안에 위치한 배기 단부(61)와 상기 유동화 장치 도관(41)의 외측에 있는 흡입 단부(62) 안으로 공급된다. 본 발명의 양호한 실시예에서 가열기(60)는 고압 가스 버너이다. 본 발명의 다른 실시예에서 상기 가열기(60)는 전기 가열 소자로 구성된다. 다른 종류의 가열기도 적용할 수 있다.

신호 발생 압력 게이지(70)가 게이지 도관(71)에 의해 유동화 장치 도관(41)에 연결된다. 이러한 연결은 신호 발생 압력 게이지(70)가 도관 내부(44)와 연통하여 상기 유동화 장치 도관(41) 안의 압력을 감지할 수 있도록 되어 있다. 신호 조정기(74)가 상기 신호 발생 압력 게이지(70)와 결합된다. 상기 신호 발생 압력 게이지(70)는 게이지 전력 케이블(72)에 의해 전원에 연결된다. 상기 신호 발생 압력 게이지(70)가 신호 케이블(73)에 의해 제2도에는 도시되지 않은 배출 밸브 조립체(100)에 연결된다.

유동화 장치 도관(41)은 유동화 장치 단부(42)는 안내 튜브(80)와 연마 디스크(90)를 향하여 제2도에서 상향으로 배향된다. 제2도에서 일부가 절단된 안내 튜브(80)는 튜브 벽(81)을 구비하여 튜브 통로(82)를 한정한다. 제2도에서 일부가 절단된 부분인 연마 디스크(90)는 디스크 배면(92)과 오목한 디스크 면(91)을 구비한다.

제3도는 제2도의 장치의 보다 상세한 평면도이며 연마 디스크(90)는 생략되어 있다. 제3도에 도시된 바와 같이, 안내 튜브(80)는 호퍼 벽(31)에 연결된 튜브지지 로드(85a, 85b)에 연결된다. 이러한 연결은 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 할 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트 체결에 의해 이루어진다. 상기 안내 튜브(80)는 안내 튜브(80)가 유동화 장치 도관(41)의 유동화 장치 단부(42) 위로 배치되고 튜브 통로(82)가 유동화 장치 단부(42)에서 도관 내부(44)와 직렬이 되도록 위치된다.

제4도는 제2도의 장치의 보다 상세한 평면도이다. 제4도에서 연마 디스크(90)의 디스크 면(91)은 유동화 장치 단부(42)를 향하여 배향되는데, 이에 따라 도면에서는 볼 수 없다. 제2도 및 제4도에서 도시된 바와 같이 연마 디스크(90)는 호퍼 벽(31)에 부착된 디스크지지 케이블(95)에 연결된다. 상기 지지 케이블(95)은 디스크 단부(96), 후크 단부(97) 및 상기 디스크 단부(96)와 후크 단부(97) 사이에 배치된 턴버클(turnbuckle, 98)을 구비한다. 상기 지지 케이블(95)의 디스크 단부(96)는 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트 체결에 의해 연마 디스크(90)에 부착된다. 지지 케이블(95) 각각의 후크 단부(97)는 아이후크(eyehook 99)에 의하여 내부 호퍼 벽(31)에 부착되는데, 상기 후크 단부(97)는 상기 아이후크(99)에 걸린다. 상기 아이후크(99)는 본 기술분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트 체결에 의해 상기 호퍼 벽(31)에 연결된다. 상기 아이후크(99)는 복수개 있는데, 그 각각은 이하에서 설명하는 바와 같이 유동화 장치 단부(42) 위의 연마 디스크(90)의 높이가 조정될 수 있도록 배향 설치된다. 유동화 장치 단부(42), 도관 내부(44) 및 안내 튜브(80)는 이들이 상기 연마 디스크(90)에 의해 은폐되어 있으므로 제4도에서는 투시할 수 없다.

제5도는 제1도에서 도시된 배출 밸브 조립체의 일부가 절단되어 도시된 측면도이다. 상기 배출 밸브 조립체(100)는 2중 덤프 밸브(110)와 공압 밸브 작동기(130)를 포함한다. 상기 2중 덤프 밸브(110)는 밸브 입구(111)와 밸브 출구(112)를 구비한다. 상기 밸브 입구(111)는 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트 체결에 의해 호퍼 출구(35, 제1도)에 연결된다. 상기 밸브 출구(112)는 상기 2중 덤프 밸브(110)가 호퍼(30) 내에서부터 열처리로(19)의 외측까지 경로를 제공하도록 열처리로(19)의 외측에 위치된다. 상기 2중 덤프 밸브(110)의 일부분이 제5도에서 절단되어 있으므로 제1디스크(116), 제2디스크(117), 제1장착부(118) 및 제2장착부(119)가 노출되어 있다. 공압 밸브 작동기(130)는 이 공압 밸브 작동기(130)가 상기 2중 덤프 밸브(110)의 작동을 조절하도록 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식으로 상기 2중 덤프 밸브(110)에 연결된다. 상기 공압 밸브 작동기(130)는 공압 공급 라인(131)과 신호 케이블(73)에 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 공압 밸브 작동기(130)는 전기 모터 방식 밸브 작동기, 유압 밸브 작동기 또는 어떤 다른 종류의 밸브 작동기로 교체된다.

제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 양호한 실시예를 도시하는 것이다. 제6도는 다른 실시예에 따른 본 발명의 일부분이 절단된 평면도이다. 이 다른 실시예는 안내 튜브(80) 또는 연마 디시크(90)를 포함하지 않는다. 이 다른 실시예는 양호한 실시예의 유동화 장치(40)와 다소 유사한 유동화 장치(40´)를 포함한다. 그러나 상기 유동화 장치(40´)들은 각각이 호퍼 벽(31)을 통과하는 3개의 유동화 장치 도관(41´a, 41´b, 41´c)들로 분할된 유동화 장치 도관(41´)을 구비한다. 상기 유동화 장치 도관(41´a, 41´b, 41´c)들은 도관 헤더(55)로부터 시작된다. 상기 도관 헤더(55)는 상기 유동화 장치 도관(41´)의 공급원 단부(43)로부터 시작된다. 또한 상기 유동화 장치 단부(41´a, 43´b, 43´c)들은 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 플러그(50)로 밀봉된다. 또한 상기 호퍼(30)의 일부를 나타내는 유동화 장치(40´)의 측면도인 제7도에 도시된 바와 같이, 유동화 장치 도관(41´a, 41´b, 41´c) 각각은 호퍼 출구(35)를 향하여 배향된 복수의 유동화구멍(51)을 한정한다. (제7도에서, 2개의 유동화 장치 도관(41´b, 41´c)들은 하나의 유동화 장치 도관(41´a)에 의해 은폐되어 있다) 제8도는 제7도의 선8-8을 따라서 도시한 단면도로서, 간단하게 하기 위하여 하나의 유동화 장치 도관(41´a)만을 도시하였는데, 다른 도관(41´b, 41´c)도 그와 동일하게 제조된다. 제8도에 도시된 바와 같이, 유동화 구멍들은 도관 내부(44´)와 연통한다. 또한 제7도 및 제8도에 도시된 실시예에서, 유동화 구멍(51)은 호퍼 출구(35)와 대면하는 유동화 장치 도관(41´a) 부분을 따라 직선 반경 방향으로 이격되어 있다. 바람직하게는, 서로에 대해 반경 방향으로 배치된 2개의 유동화 구멍(51)에 의하여 한정된 중심선(52)들 사이의 각도는 90°이다. 본 발명의 다른 실시예에서 상기 유동화 구멍(51)은 다른 방식으로 이격된다.

도시되어 있지 않은 본 발명의 또 다른 실시예는, 상기 유동화 장치 도관(40)이 6개의 유동화 장치 도관으로 분할되는 것을 제외하고는 제6도 내지 제8도의 이미 개시된 실시예와 유사하다. 6개의 유동화 장치 도관들 중 3개가 어느 한 노의 호퍼(30)를 관통하며 6개의 유동화 장치 도관들 중 나머지 3개는 다른 노의 호퍼(30)를 관통한다. 실제적으로, 개시되어 있는 사항만으로도 변형되는 본 발명의 선택적인 실시예가 다양하게 많다. 제6도 및 제7도에 도시되어 있지 않지만, 신호 발생 압력 게이지(70)와 이와 결합된 모든 부재들이 본 발명의 상기 다른 실시예에 포함된다.

제9도는 안내 튜브(80) 또는 연마 디스크(90)를 포함하지 않는 본 발명의 다른 양호한 실시예를 도시하고 있다. 이 다른 실시예에서, 유동화 링(140)은 호퍼 출구(35)와 밸브 입구(111) 사이에 배치된다. 상기 유동화 장치 링(140)은 본 기술분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트체결에 의해 상기 호퍼 출구(35)와 밸브 입구(111)에 연결된다. 유동화 장치 도관(41˝) 또한 제9도에 도시되어 있다. 상기 유동화 장치 도관(41˝)은 (도시되지 않은) 도관 내부(44˝)를 한정한다. 상기 유동화 장치 도관(41˝)은 유동화 링(140)에 연결된 유동화 단부(42˝)와 가압 공기가 공급되는 공급 단부(43˝)를 구비한다.

제10도는 제9도의 유동화 링(140)의 상세 사시도이다. 유동화 링(140)은 링 내부(142, 제11도)를 한정하는 중공 링 프레임(141)을 포함한다. 유동화 링(140)은 링 프레임(141)에 의하여 한정된 복수개의 유동화 구멍(146)에 의하여 링 내부(142)와 연통하는 개방 구역(145)을 한정한다. 제10도에서 간단하게 하기 위하여 유동화 구멍들 중 2개에만 도면 부호를 표기하였다. 링 프레임(141)은 또한 도관 연결 구멍(147)을 한정한다. 링 프레임(141)은 도관 내부(44˝)가 링 내부(142)와 연통하도록 상기 도관 연결 구멍(147)에서 유동화 장치 도관(41˝)의 유동화 단부(42˝)에 연결된다. 이러한 연결은 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접에 의해 이루어진다.

제11도는 제10도의 선11-11을 따라서 도시한 단면도이다. 제11도는 링 내부(142)을 도시하고 있다. 제12도는 제11도의 선12-12를 따라서 도시한 단면도이다. 제12도는 링 프레임(141)에 의해 한정된 복수개의 유동화 구멍(146)들 중 하나를 도시하고 있다. 유동화구멍(146)은 링 프레임(141)에 의하여 한정된 개방 구역(145)을 통과하는 주물사 코어 부분이 상기 유동화 구멍(146)을 통하여 링 내부(142) 안으로 용이하게 이동해가지 않도록 하기에 충분하게 급경사져 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 신호 발생 압력 게이지(70)는 포함되지 않는다. 일부가 절단된 도면인 제13도에서 도시된 바와 같이 본 발명의 이러한 다른 실시예는 호퍼(30) 안에서 호퍼 벽(31)에 장착된 신호 발생 센서(170a, 170b, 170c)들을 포함한다. 상기 센서(170a, 170b, 170c)들은 이 센서들이 상기 호퍼(30)안에서 주물사 코어의 소정의 높이를 검출하도록 장착된다. 신호 발생 센서(170a, 170b, 170c) 각각은 신호 케이블(73´)에 의해 (제13도에는 도시되지 않은) 배출 밸브 조립체(100)에 연결된다. 선택기(171)가 상기 신호 발생 센서(170a, 170b, 170c)와 결합된다. 이러한 실시예의 양호한 실시예에서 신호 발생 센서(170a, 170b, 170c)들은 전기 탐침이다.

제14도는 본 발명의 다중 구역 실시예를 도시하는데, 노 내부 주물사 재생 유닛(20)의 여러 가지 실시예를 이용하는 다중 구역 노(211)를 포함한다. 노(211)의 일예가 미국 특허 출원 제07/705,626호에 개시되어 있다. 본 발명의 제14도에 개시된 바에 의하면 노(211)는 가공실(215), 구역(216A~216H), 노 가열기(218), 예열실(224), 노 인입 도어(225), 노 상단부(226), 노 배출 도어(227), 노 하단부(228), 롤러허쓰(roller hearth, 234), 롤러(236), 주물을 운반하는 바스켓(240), 축류 팬(244), 노천정(245), 스크린(252), 배플(baffle, 253), 주물사 컨베이어(259) 및 중앙 수집 저장고(260)를 포함한다. 상기 노(211)의 명확한 이해를 위하여, 본 명세서에 참조로서 합체된 미국 특허 출원 제07/705,626호를 참고하면 된다. 상기 노(211)는 호퍼(30)와 배출 밸브 조립체(100)를 추가로 포함한다. 구역(216A, 216B)들에는 유동화 장치(40, 제1도, 제2도, 제3도, 제4도) 안내 튜브(80)와 연마 디스크(90)가 설치된다. 예열실과 구역(216E)에는 유동화 장치(40´, 제6도, 제7도, 제8도)가 설치되며, 구역(216F, 216G, 216H)에는 유동화 장치(40˝, 제9도, 제10도, 제11도, 제12도)가 설치된다. 호퍼 출구(35)에 수집된 주물사(25)가 전형적인 형태로 도시되어 있다.

제15도는 본 발명의 선택적 실시예의 일부분인 주물사 보조 재생 유닛(180)을 도시하고 있다. 상기 주물사 보조 재생 유닛(180)은 재생기 입구(182), 재생기 출구(183) 및 재새익 벽(184)을 구비하는 재생기 호퍼(181)를 포함한다. 상기 주물사 보조 재생 유닛(180)은 배출기 입구(191)와 배출기 출구(192)를 구비하는 배출기(190)를 추가로 포함한다. 양호한 다른 실시예에서, 상기 배출기(190)는 나사 송곳형 부재(screw auger)를 포함한다. 상기 배출기 입구(191)는 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트 체결에 의해 호퍼 출구(183)에 연결된다. 상기 주물사 보조 재생 유닛(180)는 튜브 내부(199)를 한정하는 이송 튜브(195)를 추가로 포함한다. 상기 이송 튜브(195)는 또한 튜브 입구(196), 튜브 출구(197) 및 튜브 내부(199)와 연통하는 산소 공급 도관(198)을 구비한다. 상기 튜브 입구(196)는 본 기술 분야에서 합리적으로 숙련된 자들이라면 알 수 있는 방식, 일예로 용접 또는 볼트 체결에 의해 배출기 출구(192)에 연결된다.

제16도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조합된 열처리로(19)와 노 내부 주물사 재생 유닛(20)의 상부에 장착된 제15도의 주물사 보조 재생 유닛(180)의 일부가 절단된 도면이다. 재생기 호퍼(181)와 배출기(190)는 열처리로(19)의 외측에 설치된다. 이송 튜브(195)는 상기 열처리로(19)를 관통하며 U자형 튜브 노 가열기(218´)에 근접되어 있다. 튜브 출구(197)는 상기 호퍼 입구(33)를 향하게 설치된다.

제17도는 제15도의 재생기 호퍼(181)의 일부가 절단된 도면이다. 재생기 벽(184)에 의하여 한정된 재생기 내부(185)를 도시하도록 재생기 벽(184)의 일부가 절단되어 있다. 가열기(186), 산소 공급기(187) 및 높이 지시기(188)가 상기 재생기 내부(185)에 포함된다. 재생기 호퍼(181)는 또한 열처리로(19) 안으로 배출하는 재생 배출 덕트(189)와 백저장소(baghouse) 배출 덕트(198)를 포함한다.

[작동]

제1도 및 제14도를 참고하면, 주물사 코어가 부착된 주물이 미국 특허 출원 제07/705,626호에 개시된 방법 및 장치에 따라 처리되어 주물사 부분과 주물사 코어가 호퍼 입구(33)를 통하여 떨어지고 주물사는 호퍼 출구를 향하여 호퍼(30) 안에 수집된다. 주물사가 상기 호퍼(30) 안에서 소정의 높이로 축적되기 전에는, 2중 덤프 밸브(110) 안의 제1디스크(116)와 제2디스크(117) 각각은 제1장착부(118) 및 제2장착부(119)와 접촉 유지된다. 따라서 주물사 부분과 주물사 코어가 상기 호퍼 입구(33)를 통하여 계속해서 떨어져서 호퍼(30) 안의 주물사 코어의 높이가 증가한다.

제1도, 제2도, 제3도 및 제4도는 본 발명의 양호한 실시예 1을 나타내고 있다. 상기 양호한 실시예 1을 추구하는 장치 및 방법은 “표적물이 있는 고온 유동화”라고 한다. 상기 실시예에서 가압 공기가 공기 흡입부(65)를 통하여 공급된다. 가열기(60)로부터 나온 산화된 가열 배기는 유동화 장치 도관(41)의 유동화 장치 단부(42)로부터 배출된다. 주물사의 높이가 유동화 장치 단부(42)의 높이 위로 상승하면 유동화가 개시되고, 상기 산화된 가열 배기는 유동화 장치 단부(42) 위의 주물사 코어 부분을 유동화시킨다. 즉, 상기 배기는 상기 주물사를 관통 통과해서 상기 주물사가 부유되어 난류처럼 운동하게 한다. 상기 유동화는 또한 주물사 부분을 안내 튜브 통로(82)를 통하여 추진시키는데, 이 안내 튜브 통로에서 주물사의 부유 부분의 비상 경로는 연마 디스크(90)의 디스크 면(91)을 향하여 배향된다. 주물사 부분이 연마 디스크(90)와 접촉해서 또 다시 유동화되는 유동화 장치 단부(42)를 향하여 떨어진다. 유동화된 주물사 부분은 서로에 대해서 그리고 디스크 면(91)에 대해서 마멸된다. 이러한 처리 공정에 의해 유발된 상기 마멸은 주물사에 부착된 재들을 타격하여 떨어뜨린다. 이러한 처리 공정은 연소되지 않은 결합제를 노출시키고 이에 따라 결합제의 연소를 촉진시킨다. 연소되지 않은 결합제를 노출시킴으로써 결합제 연소를 촉진시키는 것 이외에, 유동화 장치(40)는 고온 산화 분위기를 제공함으로써 연소를 촉진시킨다. 따라서 노출된 결합제는 연소되어서 주물사 코어로부터 재생된 주물사의 순화를 촉진시킨다. 상기 “표적물이 있는 고온 유동화”는 (적어도 유동화 기술, 연마 디스크와 조합된 유동화 기술, 연소 촉진을 위한 가열 기술 및 연소 촉진을 위한 산화 기술을 포함하는) 다양한 주물사 재생 기술을 포함하므로 이하에서 언급하는 공정과 비교할 때 상당히 높은 생산 능력을 갖는다.

한 실시예가 제6도, 제7도 및 제8도에 도시되어 있는 본 발명의 다른 실시예들은 “고온 유동화”라고 한다. 이 “고온 유동화”는 주물사 코어 부분을 표적물을 향하여 추진시키지 않는다. 그러나 이것 외에는 상기 “고온 유동화”는 “표적물이 있는 고온 유동화”와 유사하다. 가압 공기는 공기 흡기부(65)를 통하여 공급된다. 가열기(60)로부터 나온 산화된 가열 배기는 유동화 장치 구멍(51)으로부터 배출된다. 주물사의 높이가 유동화 장치 구멍(51)의 높이에 이르면 유동화가 개시된다. 유동화는 유동화 구멍(51)의 배치 및 배향에 의해 촉진 및 향상된다. 유동화된 주물사 부분은 서로에 대해서 마멸된다. 이러한 처리 공정에 의해 유발된 상기 마멸은 상기 주물사에 부착된 재들을 타격하여 떨어뜨린다. 이러한 처리 공정은 연소되지 않은 결합제를 노출시키고 이에 따라 결합제의 연소를 촉진시킨다. 연소되지 않은 결합제를 노출시킴으로써 결합제 연소를 촉진시키는 것 이외에 유동화 장치(40´)는 고온 산화 분위기를 제공함으로써 연소를 촉진시킨다. 따라서 노출된 결합제는 연소되어서 주물사 코어로부터 재생된 주물사의 순화를 촉진시킨다. 상기 “고온 유동화”는 표적물을 사용하지 않으므로 통상적으로는 “표적물이 있는 고온 유동화” 만큼의 마멸을 일으키지 않는다. 따라서 “고온 유동화”는 통상적으로는 “표적물이 있는 고온 유동화” 보다 적게 결합제를 노출시키고 이에 따라 그 보다 적게 연소시킨다. 따라서 “고온 유동화”는 통상적으로 “표적물이 있는 고온 유동화” 보다 낮은 생산 능력을 갖는다. 이에 따라 “표적물이 있는 고온 유동화”는 비교적 많은 주물사 부분과 주물사 코어가 호퍼 입구(33)를 통하여 떨어지는 경우에 사용되고, “고온 유동화”는 비교적 적당한 주물사 부분과 주물사 코어가 호퍼 입구(33)를 통하여 떨어지는 경우에 사용된다.

한 실시예가 제9도, 제10도, 제11도 및 제12도에 도시된 본 발명의 일부 다른 실시예들은 “저온 유동화”라고 한다. 상기 “저온 유동화”는 가열 처리를 포함하지 않는 것을 제외하고는 “고온 유동화”와 유사하다. 가압 공기가 유동화 장치 도관(41˝)의 공급원 단부(43˝)에 공급된다. 상기 가압 공기는 유동화 장치 도관(41˝)의 유동화 장치 단부(42˝)와 도관 연결 구멍(147)에 의해 링 내부(142)로 통과한다. 그 다음 상기 가압 공기는 상기 유동화 링(140)으로부터 유동화 구멍(146)을 통과하여 빠져나간다. 주물사의 높이가 상기 유동화 구멍(146) 위로 상승하면 유동화가 개시된다. 유동화된 주물사 부분은 서로에 대해서 마멸된다. 이러한 처리 공정에 의해 야기된 마멸은 주물사에 부착된 재를 타격하여 떨어뜨린다. 이렇게 되면 연소되지 않은 결합제가 노출되고 이에 따라 결합제 연소가 촉진된다. 연소되지 않은 결합제를 노출시킴으로써 결합제 연소를 촉진시키는 것 이외에 유동화 장치(40˝)가 (열처리로(19)에 의해 연소에 필요한 열이 제공되는) 분위기에 추가의 산소를 제공함으로써 연소를 촉진한다. 따라서, 노출된 결합제가 연소되어서 주물사 코어로부터 재생된 주물사의 순화가 촉진된다. “저온 유동화”는 연소를 촉진하기 위하여 열을 가하지 않으므로 통상적으로 “고온 유동화” 만큼 많이 연소시키지 못한다. 따라서, “저온 유동화”는 통상적으로 “고온 유동화” 보다 낮은 생산 능력을 갖는다. 따라서, “저온 유동화”는 비교적 깨끗한 주물사의 비교적 적은 부분이 호퍼 입구(33)를 통하여 떨어질 때에 사용된다. “저온 유동화”는 주물사를 재생하는 것 이외에 주물사가 2중 덤프 밸브(110)를 통과하기 전에 주물사 부분을 냉각한다. 이러한 것은 열과 관련된 응력 및 변형으로부터 2중 덤프 밸브(110)를 보호하고 저렴한 2중 덤프 밸브(110)의 사용을 가능하게 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예들은 다른 생산 능력을 갖는다. 미국 특허 출원 제07/705,626호에 기재되어 있는 바와 같이, 연속 공정 노(211) 내의 다른 구역(216, 제14도)은 주물사 코어를 주물로부터 떨어뜨리는 데 있어서 다른 생산 능력을 갖는다. 따라서, 어떤 구역(216)에서는 더 많은 주물사를 재생하고 다른 구역으로부터는 보다 작은 주물사를 재생할 필요가 있다. 본 발명의 다중 구역의 일 실시예에 따르면, 제14도에 도시된 바와 같이, 생산 능력이 보다 높은 실시예인 노 내부 주물사 재생 유닛(20)(일예로 제1도 내지 제4도)이 생산 능력이 높은 구역(216A, 216B)에 사용되고, 생산 능력이 적절한 실시예는 노 내부 주물사 재생 유닛(20)(일예로 제6도 내지 제8도)이 예열실(224)과 생산 능력이 적절한 구역(216E)에 사용되고, 생산 능력이 낮은 실시예인 노 내부 주물사 재생 유닛(20)(일예로 제9도 내지 제12도)이 노(211)의 생산 능력이 낮은 구역(216F, 216G, 216H)에 사용된다. 이와 유사하게 본 발명의 생산 능력이 높은 실시예는 생산 능력이 높은 배치형(batch-type) 노에 사용하고, 본 발명의 생산 능력이 낮은 실시예는 생산 능력이 낮은 배치형 노에 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 여러 가지 실시예에서, 신호 발생 압력 게이지(70)와 이에 결합된 장치가 상기 호퍼(30) 안에 축적되는 주물사의 높이 및 이에 따라 호퍼(30) 내에 축적된 주물사의 체적에 대한 정확한 제어를 제공하는 역할을 한다(제2도 및 제9도 참조). 주물사 부분이 상기 호퍼 입구(33)를 통하여 계속 떨어지면 상기 호퍼(30)내의 주물사의 높이가 증가한다. 상기 높이가 증가하면 도관의 유동화 장치 단부(42)로부터의 공기 유동에 대한 저항이 보다 커지며 상기 유동화 장치 도관(41) 내의 배압이 증가한다. 신호 발생 압력 게이지(70)와 결합된 신호 조정기(74)는 도관 내부(44) 안에서 상기 신호 발생 압력 게이지(70)에 의해 소정 배압이 검출된 때에 “높이 높음” 신호가 발생되도록 설정된다. 공압 밸브 작동기(130)가 신호 케이블(73)에 의해 “높이 높음” 신호를 받는다. 공압 밸브 작동기(130)가 상기 신호를 받는 동안 2중 덤프 밸브(110)를 작동시킨다. 상기 2중 덤프 밸브(110)는 제1디스크(126)와 제2디스크(127)가 각각 제1장착부(118)와 제2장착부(119)로부터 멀어지고 그에 복귀하는 운동을 번갈아서 하도록 작동된다. 이러한 작동은 제1디스크(116)가 제1장착부(118)와 접촉하지 않는 동안에는 제2디스크(117)가 제2장착부(119)와 접촉하도록 하고 이와 반대의 것도 이루어지도록 한다. 따라서 2중 덤프 밸브(110)가 작동해서 주물사가 호퍼(30) 안으로부터 열처리로(19)의 외측까지 상기 2중 덤프 밸브(110)에 의해 유동하는 동안 호퍼 출구(35)에서 배압은 유동화가 붕괴되지 않도록 유지된다. 호퍼 출구(35)에서 배압을 유지시키는 것은 유동화 장치 도관(41)을 통하여 공급되는 가압 공기가 저항이 최소인 경로를 취하기 때문에 중요하다. 제1디스크(116)와 제2디스크(117) 모두 그 장착부에서 떨어져 있고 주물사가 호퍼 안에 일정 높이로 있는 경우, 저항이 최소인 경로는 2중 덤프 밸브(110)를 통하여 노의 외측의 외기까지가 된다. 따라서 가압 공기는 이 유동 경로가 호퍼안에 축적된 주물사를 통과하도록 하기보다는 2중 덤프 밸브(110)를 통해 유동하게 한다. 본 발명의 선택적 실시예에서는, 상기 2중 덤프 밸브(110)는 성형 밸브(star valve) 또는 나사 송곳형 부재, 또는 배출 및 밀봉 기능을 수행하는 다른 종류의 장치로 교체된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 호퍼 벽(31, 제13도)에 장착된 신호 발생 센서(170)는 호퍼(30) 안에 축적되는 주물사의 높이, 그에 따른 체적을 정확하게 제어하는 역할을 한다. 일 실시예에서, 상기 신호 발생 센서(170)는 전기 용량성 탐침으로 구성된다. 전기 용량성 탐침은 2중 덤프 밸브(110)를 작동시키는 것이 요구되는 높이에 대응하는 각각의 위치에서 호퍼 벽에 장착된다. 2중 덤프 밸브가 작동되는 특정 높이는 전기 탐침을 제어하도록 설치된 선택기(171)를 작동시킴으로서 설정된다. 주물사의 높이가 증가해서 제어 전기 탐침과 접촉하게 되면 “높이 높음” 신호가 발생된다. 공압 밸브 작동기(130)가 신호 케이블(73´)에 의해 “높이 높음” 신호를 받는다. 공압 밸브 작동기(130)가 상기 신호를 받으면 상기한 바와 같이 2중 덤프 밸브를 작동시킨다.

재생된 주물사의 특성은 호퍼(30) 내에 주물사 부분이 체류하는 시간을 제어함으로써 조절된다. 체류 시간이 길수록 주물사 부분이 유동화되는 시간이 더 길어진다. 주물사를 피복하고 있는 결합제 부분이 비교적 긴 시간동안 유동화되면, 재생된 주물사는 보다 작은 양의 결합제를 함유하지만 미립자는 보다 많은 양이 함유된다. 주물사를 피복하는 결합제 부분이 비교적 짧은 시간 동안 유동화될 때에는 재생된 주물사는 보다 많은 양의 결합제를 함유하지만 미립자는 보다 적은 양이 함유된다. 체류 시간은 호퍼(30) 안에 축적되는 주물사의 체적을 제어함으로써 조절된다. 많은 체적의 주물사가 호퍼(30) 안에 축적되게 하면 (주물사의 일정한 투입을 가정할 때) 체류 시간은 보다 길어진다. 호퍼(30) 안에 축적되는 주물사의 체적은 개시되어 있는 본 발명의 일 실시예에서의 신호 조정기(74)를 조정함으로써 또는 개시된 본 발명의 실시예 2에서의 선택기(171)를 조정함으로써 선택된다. 신호 발생 압력 게이지(70)를 포함하는 실시예에서, 상기 신호 발생 압력 게이지(70)가 보다 높은 압력에서 “높이 높음” 신호를 내보내도록 신호 조정기(74)가 조정된 때에는 보다 많은 체적의 주물사가 호퍼(30) 안에 축적된다. 신호 발생 센서(170)를 포함하는 실시예에서는 소정의 체적에 대응하는 높이에 장착된 신호 발생 센서(170)를 선택하도록 선택기(171)를 조정함으로써 보다 많은 체적 또는 보다 적은 체적의 주물사가 호퍼(30) 안에 축적되게 한다.

다시, 제2도 및 제4도를 참고하면, 재생된 주물사의 특성은 또한 본 발명의 양호한 실시예에서 유동화 장치 도관(41)의 유동화 장치 단부(42) 위의 연마 디스크(90)의 높이를 조정함으로써 조절된다. 상기 높이는, 턴버클(98)을 느슨하게 하고, 후크 단부(97)를 아이후크(99)로부터 걸리지 않게 하고, 상기 후크 단부(97)를 적절한 아이후크(99)에 걸리게 하고, 상기 턴버클을 조임으로써 조정된다. 이러한 구성 부재들은 호퍼(30)가 상기 노(19)를 통하여 또는 상기 호퍼 벽(31) 내의 트랩 도어를 통하여 들어가게 함으로서 수용될 수 있다. 일반적으로, 상기 연마 디스크(90)의 높이가 감소하면 추진된 주물사 부분이 더 큰 힘으로 연마 디크스(90)와 충돌하므로 더 많은 마멸이 발생하고, 이에 따라서 재생된 주물사 안에는 보다 적은 양의 결합제가 함유되고 미립자는 보다 많은 양이 상기 재생된 주물사 안에 함유된다. 일반적으로, 높이가 증가하면 추진된 주물사 부분이 보다 작은 힘으로 연마 디스크(90)와 충돌하므로 보다 적은 마멸이 발생하고, 이에 따라서 재생된 주물사 안에는 보다 적은 양의 결합제가 수용되고 미립자는 보다 적은 양이 상기 재생된 주물사 안에 수용된다.

다시 제15도 내지 제17도를 참고하면, 주물사 보조 재생 유닛(180)이 상기 유동화 장치(40)와 열처리로(19) 안의 다른 구성 부재와 관련하여 사용되어 어떤 다른 처리 공정에 의해 이미 재생된 주물사를 더 순화시키고 또 다른 처리 공정에 의해 초기에 재생된 주물사 코어 부분으로부터 주물사를 재생한다. 상기 주물사 보조 재생 유닛(180) 안으로 유입된 주물사 코어 및 피복된 주물사 부분은 주물에 부착되지 않는다. 예시만을 위한 것으로서, 코어가 주물에 사용할 수 없을 정도로 형상이 예기치 않게 잘못 성형된 경우, 그것을 파괴시킬 수 있으며 그 파괴된 부분은 상기 주물사 보조 재생 유닛(180) 안으로 유입될 수 있다. 주물사 코어 및 피복된 주물사 코어 부분은 상기 재생기 입구(182)를 통하여 상기 주물사 보조 재생 유닛(180) 안으로 유입된다. 가열기(186)와 산소 공급기(187)는, 주물사가 재생기 호퍼(181) 안에서 재생되도록 유입된 주물사 및 주물사 코어 부분과 결합된 결합제의 일부가 연소되게 하는 재생기 내부(185)의 분위기를 유지한다. 재생된 주물사는 상기 재생기 호퍼(181)로부터 배출기(190)에 의해 이송 튜브(195)까지 이송된다. 상기 이송 튜브(195) 안의 주물사는 중력에 의해 튜브 입구(196)로부터 튜브 출구(197)를 향하여 인출된다. 상기 이송 튜브(195) 안의 주물사는 상기 이송 튜브(195)가 U자형 튜브 노 가열기(218´)에 근접되어 있기 때문에 가열된다. 상기 이송 튜브(195)안의 주물사는 또한 상기 산소 공급 도관(198)을 통하여 공급되는 산소에 노출된다. 이에 따라서 상기 이송 튜브(195)를 통과하는 노출된 결합제의 적어도 일부분이 연소된다. 상기 주물사가 튜브 출구(197)로부터 통과할 때에는 상기한 바 있는 유동화에 의해 더 순화되는 호퍼(30) 안으로 떨어진다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 재료로 제조될 수 있으며 여러가지 구성 부재를 포함한다. 예시만을 위한 것으로서 다음의 사항이 제안된다. 호퍼(30), 안내 튜브(80) 및 연마 디스크는 여러 가지 내마멸성 합금으로 제조될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 호퍼(30)와 안내 튜브(80)는 4130, 4140 또는 1020 강으로 제조될 수 있으며, 연마디스크(90)는 고 망간 합금으로 제조된다. 본 발명의 일 실시예에서 가열기(60) 역할을 하는 고압 버너는 이크립스(Eclipse) 상표 제품일 수 있다. 신호 발생 압력 게이지(70)는 드위어(Dwyer) 상표의 광전 게이지 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 신호 발생 센서(170) 역할을 하는 전기 용량성 탐침과 높이 지시기(188)는 엔드리스 하우저(Endress Hauser) 상표의 LSC 1110 시리즈의 전기 용량성 탐침일 수 있다. 이러한 탐침에는 저 전압이 인가되며, 상기 탐침이 어떤 재료(일예로 주물사)와 접촉할 때 전류가 상기 재료로 흘러 들어가고 상기 탐침은 상기 전류의 흐름을 감지한다. 상기 2중 덤프 밸브(110)는 플랫코 코포레이션(Plattco Corporation)에서 제조된 니켈-하드(Ni-Hard) 및 니켈 크롬 합금 고온 2중 덤프 밸브일 수 있다. 유동화 장치도관(41)은 스테인레스강으로 제조될 수 있다. 가열기(186)는 내셔날(Nationaℓ) 상표의 실리콘 카바이드 가열 소자일 수 있다.

본 발명을 특히 본 발명의 양호한 실시예 및 선택적 실시예를 참고하여 상세하게 설명하였지만, 이상에서 이미 설명되고 첨부된 특허 청구의 범위에 한정된 본 발명의 정신 및 범위 내에서 변형 및 수정을 할 수 있다.

Claims (4)

1. 가연성 결합제가 부착되어 결합된 주물사를 포함하는 주물사 코어를 구비한 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 상기 주물사를 제생하는장치에 있어서, 내부에 주물을 수용하는 노, 상기 노를 가열하는 노 가열 수단, 및 상기 노 안에서 주물사 코어 부분을 교반하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 가연성 결합제가 부착되어 결합된 주물사를 포함하는 주물사 코어를 구비한 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 상기 주물사를 재생하는 장치에 있어서, 내부에 주물을 수용하는 노, 상기 노를 가열하는 노 가열 수단, 상기 주물로부터 주물사 코어 부분을 분리하는 수단, 및 상기 분리된 주물사 코어 부분의 주물사를 상기 노 안에서 재생하는 재생수단을 포함하며, 상기 재생 수단은 적어도 분리된 주물사 코어 부분을 교반하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 가연성 결합제가 부착되어 결합된 주물사를 포함하는 주물사 코어를 구비한 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 상기 주물사를 재생하는 방법에 있어서, 노 안에 주물을 도입시키는 단계, 상기 노를 가열하는 단계, 및 상기 노 안에서 주물사 코어 부분을 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 가연성 결합제가 부착되어 결합된 주물사를 포함하는 주물사 코어를 구비한 주물을 열처리하고 상기 주물사 코어로부터 상기 주물사를 재생하는 방법에 있어서, 노 안에 주물을 도입시키는 단계, 상기 노를 가열하는 단계, 상기 주물이 상기 노 안에 있는 동안 상기 주물로부터 사형 부분을 분리하는 단계, 및 상기 분리된 사형 부분의 주물사를 상기 노 안에서 재생하는 단계를 포함하며, 상기 재생 단계는 적어도 분리된 사형 부분을 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.