KR100413920B1 - 용해보온로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용해보온로에 관한 것으로서, 보다 상세히는 고체 소재를 용융시켜 용해된 용탕을 일정한 온도를 유지하며 보관하여 주조작업에 사용하도록 하기 위해 서, 발열체를 용해실 내부로 하향 설치하여 발열체의 일률적 열연신이 고르게 작용하도록 하고, 용해실로 투입된 소재가 아래의 경사부을 따라 용융되면서 원활하게 유동되도록 하여 용융효율을 높일 수 있도록 하며, 상기 발열체가 열변형에 의해 내장된 히터간의 접촉을 방지하여 장치를 보호하는 용해보온로이다.

Description

용해보온로{A SMELTING FURNACE}

본 발명은 용해보온로에 관한 것으로서, 보다 상세히는 고체 소재를 용융시켜 용해된 용탕을 일정한 온도를 유지하며 보관하여 주조작업에 사용하도록 하는 용해보온로에 관한 것이다.

통상적으로 용해로(爐)는 알루미늄 등을 일정한 크기로 성형한 소재(인고트, 이하"소재"라 함)를 약 700~740℃ 정도의 고열로 용해시켜 보온실에 그 용탕을 담아두게 된다. 이후 이 용탕을 형틀 등에 부어 다이케스팅이나 주물 작업이 이루어지게 된다. 그리고 용해로에서 용해된 알루미늄 용탕은 적정 온도로 용해되어 보온로에 담겨지는데 보온로 내에 체류되는 용탕의 온도는 다이캐스팅 또는 주조시 까지 최적 온도로 유지될 필요가 있다. 알루미늄 용탕의 초기 온도는 대략 700~740℃ 정도에 이르게 되는데 온도를 보온로 자체를 통해 유지하는 것은 불가능하기 때문에 인위적인 가열수단을 통해 용탕의 온도를 관리한다.

이러한 종래의 기술에 따른 용해로의 내부는 소재가 투입되는 부위의 하부 모서리부가 각지게 이루어져 그 모서리부위에 투입된 소재가 미쳐 용해되지 못한 상태에서 쌓이게 되는 문제가 발생되고, 이렇게 쌓인 소재는 그대로 굳어져 사용할 수 없게 됨은 물론, 용해실의 체적을 감소시키는 문제점이 예상된다.

또한, 용해실에서 용탕이 보온실로 이동하면서 흘러 들어갈 때 마련된 통로를 통해서 흘러가도록 유도함으로써 공간을 많이 차지하며 알루미늄 용탕이 아닌 다른 이물질이 용해 첨가되어 다른 재질로 변형되고 불량처리될 수 있으며 용해실을 매일 자주 청소함으로써 인력의 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

상기 발열체의 구조를 살펴보면 일정한 길이를 가지는 두 개의 히터가 소정의 간격을 두고 튜브에 내장되어져 있는데, 이 발열체는 용해로의 측부에 수평으로 횡설되어져 있어서 고온의 열에 의해 변형이 발생하여 처짐이 발생함으로서 연신작용이 고르지 못하고, 내부의 히터가 서로 접촉되어져 쇼트현상이 발생되는 문제점이 예상된다.

또한, 상기 발열체를 수리 및 교체하기 위해서는 용해로로부터 분리시키기 위해서는 내부의 용탕이 흘러나오므로 이 용탕을 일정량 배출시켜야만 가능한 불편함이 따르고, 불필요한 용탕의 손실이 예상된다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 발열체를 용해실 내부로 하향 설치하여 발열체의 일률적 열연신이 고르게 작용하도록 하고, 용해실로 투입된 소재가 아래의 경사부을 따라 용융되면서 원활하게 유동되도록 하여 용융효율을 높일 수 있도록 한 용해보온로를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 발열체가 열변형에 의해 내장된 히터간의 접촉을 방지하는 용해보온로를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내화물로 내벽을 이루는 용해실에 발열체가 구비되고 일측의 투입구로 공급된 소재를 용해하여 일정 온도로 보관하고 용탕을 제공하도록 된 통상의 용해보온로에 있어서, 상기 발열체는 덮개를 가지는 튜브에 적어도 하나 이상의 히터와 이 히터를 지지하는 지지구가 내장되며, 상기 용해실 내부로 하향 설치되어져 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 용해보온로를 절개하여 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 A - A선을 따라 절개하여 도시한 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 발열체의 상세도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 용해로 12: 내화물

13: 상판 14: 용해실

15: 투입구 16: 출탕구

17: 경사부 18: 단부

20: 발열체 22: 케이스

24: 튜브 26: 덮개

28: 지지구 28: 고정구

30: 케이스 100: 용탕

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 용해보온로를 절개하여 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A - A선을 따라 절개하여 도시한 평면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 용해로(10)는 내화물(12)로 내벽을 이루는 용해실(14)에는 적어도 하나 이상으로 복수개의 발열체(20)가 구비되고 일측의 투입구(15)로 공급된 소재를 용해하고 일정 온도로 보관하여 용탕(100)을 제공한다.

우선, 용해실(14)의 내벽을 이루는 내화물(12)을 살펴보면, 용탕이 직접 닿는 고온부와 중온부에는 일반적인 알루미나계 내화물 및 고밀도 알루미나계 내화케스테이블(Castable)을 사용하여 2중으로 내벽을 이룸으로서, 용탕의 용착 및 용탕침투를 방지하고 고온에서의 압축강도를 향상시킴은 물론, 열전도율을 감소시키고 축열량을 향상시킨다. 그 2중의 내화단열재 사이에는 세라믹판을 사용하여 열팽창에 대응하도록 되어 있으며 제 2차 용탕침투를 방지한다. 그리고 외측의 저온부에는 보온재(Silica board)를 사용하여 외부로의 방산열량을 최소화한다. 특히, 상기 소재가 투입되는 투입구(15)의 하부 바닥면이 용해실(14)의 중간부를 향해 하향 경사지게 이루어짐으로서 투입된 소재가 이 경사부(17)를 따라 이동하면서 자연스럽게 용융되어져 소재가 그 장소에 누적되지 않도록 한다. 그리고, 상기 출탕구(16)측의 바닥면은 단부(18)가 형성되어져 발열체(20)의 열이 고르게 전달되도록 한다. 상기 용해실(14)의 상단 개방부는 상판(13)이 덮여있고, 상기 상판(13)에는 중공의 케이스(30)가 설치되고 상기 발열체(20)가 클램프로 고정되며, 상기 발열체(20)는 케이스(30) 및 상판(13)을 관통하여 용해실(14)의 내부로 연장되어져 하향 설치된 상부침적식 용해보온로로서 일률적인 열연신이 고르게 작용하고 열로 인한 변형이 방지되며, 상기 발열체(20)가 수직으로 설치됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 발열체의 상세도이다. 도 3을 참조하면, 상기 발열체(20)는 상단에 덮개(26)가 결합된 튜브(24)에 적어도 하나 이상의 히터(22)가 소정의 간격으로 이격되어져 상기 덮개(26)에 고정되고 소정의 길이를 가지며 튜브(24) 내부로 연장된다. 상기 히터(22)는 전기로 발열되는 통상의 전극이 바람직하고, 하부의 발열부(22b) 및 그 위로 전류는 도통되데 열이 발생하지 않는 비발열부(22a)로 이루어지며 하부의 발열부(22b)가 용탕의 상부 일정높이에 위치되도록 한다. 그리고, 이 전극이 서로 접촉하지 않게끔 상기 튜브(24)의 중간부에는 튜브의 단면적에 상응하는 지지구(28)가 내장되어 히터(22)의 중간부를 지지한다. 상기 지지구(28)는 내열성의 뛰어난 세라믹 등의 부재로 형성되는 것이 가장 바람직하고, 상기 덮개(26)에 결합된 봉체(29)와 결합된다. 아울러, 본 발명의 용해보온로에는 온도감지구 및 전원부, 제어부 등이 구비되며, 상기 케이싱 및 외부는 별도 판재를 사용하여 외관을 미려하게 하였고, 내부에는 각종 전기-전자계기가 장착되어져 용해로의 각부의 작동 및 온도를 제어한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 용해보온로는 소재 투입구의 하부에 바닥면이 용해실 중간부을 향해 하향 경사지게 이루어짐으로서 투입된 소재가 경사부를 따라 이동하면서 자연스럽게 용융되어져 소재의 낭비를 줄이고 공간효율을 향상시키는 이점이 있다. 아울러, 상기 출탕구 측의 바닥면에 단부가 형성되어져 발열체의 열이 고르게 전달되도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 발열체가 용해실 내부로 하향 설치되어져 일률적인 열연신이 고르게 작용하고, 고온의 열에 의해 변형은 물론 처짐을 방지하고, 상기 히터는 일정한 길이를 가지며 소정의 간격을 두고 튜브에 내장되어져 있는데, 그 튜브에 지지구를 내장시킴으로서 히터가 서로 접촉되지 않도록 하여 히터가 서로 접촉하면서 발생하는 쇼트현상을 예방하고 발열체를 보호하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 상기 발열체를 고정하고 있는 고정구를 해제시키고 간편하게 분리하여 수리 및 교체할 수 있는 편리성을 제공한다.

또한, 본 발명은 용탕의 중간물이 유동하여 실제 작업에 이루어지는 출탕구의 용탕물이 정결하여 탈가스 처리 및 약품처리를 하지 않아도 충분하고 불량율을 없애는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 내화물로 내벽을 이루는 용해실에 발열체가 구비되고 일측의 투입구로 공급된 소재를 용해하여 일정 온도로 보관하고 용탕을 제공하도록 된 통상의 용해보온로에 있어서;

   상기 발열체(20)는 덮개를 가지는 튜브(24)에 적어도 하나 이상의 히터(22)와 이 히터(22)를 지지하는 지지구(28)가 내장되며, 상기 용해실(14) 내부로 하향 설치되어져 이루어짐을 특징으로 하는 용해보온로.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 용해실(14)의 내부는 투입구(13)측에 경사부(17)가 형성되고, 출탕구(16)측에 단부(18)가 형성되어져 이루어짐을 특징으로 하는 용해보온로.