KR100617501B1 - 용탕내 불순물 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용탕내 불순물 여과장치에 관한 것이다. 이는 주물 생산용 노(爐)의 내부에 설치되어 용탕 내에 혼합되어 있는 불순물을 여과하여 청정용탕을 제공하는 것으로서, 노의 내부에서 하나의 벽을 이루며 용탕이 그 두께방향으로 통과하도록 하여 불순물을 걸러내고 필요에 따라 들어낼 수 있는 필터와; 상기 필터의 상단부에 고정 설치되며 외부의 호이스트에 결합하여 호이스트의 동작에 의해 필터를 노 외부로 들어올리게 하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 용탕내 불순물 여과장치는, 로(爐) 내에 간단히 설치하여 용탕내의 불순물을 효과적으로 제거함으로써 약품을 사용한다거나 또는 매연을 발생하지 않고도 청정한 용탕을 생산할 수 있게 한다는 효과가 있다.

Description

용탕내 불순물 여과장치{Apparatus for filtering impurities in melting nonmetal}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용탕내 불순물 여과장치를 용융 및 보온로에 적용한 모습을 도시한 측단면도이다.

도 2는 상기 도 1의 평면도이다.

도 3은 상기 도 1에 도시한 필터를 따로 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용탕내 불순물 여과장치의 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 측단면도이다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 필터의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용탕내 불순물 여과장치를 다른 형태의 용융 및 보온로에 적용한 모습을 도시한 평면 구성도이다.

도 7은 상기 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다.

도 8은 상기 도 6에 도시한 필터를 도시한 사시도이다.

도 9는 상기 도 6에 도시한 용융 및 보온로에 다른 형태의 필터가 적용된 모습을 도시한 구성도이다.

도 10은 상기한 필터에 고정되는 연결부의 일 예를 도시한 도면이다.

도 11은 상기한 필터에 고정될 수 있는 다른 형태의 연결부를 도시한 도면이 다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

15,51:로(爐) 17:여과장치

19:청정용탕 21:비청정용탕

23,31:필터 25:지지레일

27:홀더 29:수나사봉

31a:측벽부 31b:바닥부

35:프레임 37:핀

39:연결부 53:용융실

55:출탕실 57:보온실

59:용탕통로 61:호이스트

61a:너트 63:후크

본 발명은 용탕내 불순물 여과장치에 관한 것이다.

주조작업의 첫 과정인 용융 공정에는 오염된 불량품이나 리턴 스크랩(scrap)의 혼입이 필연적이므로 용탕 내에는 어느 정도의 오염물질이 존재하기 마련이다. 또한 용탕이 로(爐) 내에 장시간 저장될 경우 용탕 표면이 대기와 접촉하므로 용탕 표면에서 각종 비금속 산화물이 생성됨은 물론 로 자체로부터 이탈되는 각종 이물 질에 의해 용탕내에 예컨대 알루미나, 마그네시아, 스피넬, 실리카 등과 같은 비금속 불순물의 양이 증가하게 된다.

불순한 용탕으로 성형 제작한 제품은 그 취성이 매우 크며 열 피로 저항성이 불량하고 기계적 강도도 매우 약하다. 또한 주형에 용탕을 주입할 때 불순물이 용탕의 유동성을 저하시키므로 제품의 조직이 치밀하지 않고 하드스폿(hard spot)이 발생하여 2차 가공시 공구의 파손을 야기할 수 도 있다.

이와같이 용탕의 청정 정도가 매우 중요하므로 용탕내 불순물을 제거하기 위한 여러 가지 방법이 제안된 바 있다. 그 중 대표적으로 플럭스(Flux) 약품처리나 불활성가스를 통한 용탕의 청정화 방법이 있다. 그러나 이는 현실적으로 효과적인 청정 처리가 이루어지지 않고 특히 처리시 다량의 매연이 발생하며 처리후 얼마간의 진정시간(Killing time)이 필요하다는 불편이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 로(爐) 내에 간단히 설치하여 용탕내의 불순물을 효과적으로 제거함으로써 약품을 사용한다거나 또는 매연을 발생하지 않고도 청정한 용탕을 생산할 수 있는 용탕내 분순물 여과장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 주물 생산용 노(爐)의 내부에 설치되며 용탕 내에 혼합되어 있는 불순물을 여과하여 청정용탕을 제공하는 것으로서, 노의 내부에서 벽을 이루며 용탕이 그 두께방향으로 통과하도록 하여 불순물을 걸러내고 필요에 따라 노 외부로 들어낼 수 있는 필터와, 상기 필터의 상단부에 고정 설치되며 외부의 호이스트에 결합 가능한 연결부를 포함하는 용탕내 불순물 여과장치에 있어서,
상기 필터는 일정두께를 갖는 플레이트의 형태를 취하며 그 테두리부가 노의 벽면 및 바닥면에 접하고 상단부는 용탕의 액면 상부로 노출되며, 상기 여과장치에는 노의 내벽면에 고정되며 필터의 수직 승강운동을 가이드하고 필터를 지지하는 지지레일이 더 포함되는 것을 특징으로 한다..
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 주물 생산용 노(爐)의 내부에 설치되며 용탕 내에 혼합되어 있는 불순물을 여과하여 청정용탕을 제공하는 것으로서, 노의 내부에서 벽을 이루며 용탕이 그 두께방향으로 통과하도록 하여 불순물을 걸러내고 필요에 따라 노 외부로 들어낼 수 있는 필터와, 상기 필터의 상단부에 고정 설치되며 외부의 호이스트에 결합 가능한 연결부를 포함하는 용탕내 불순물 여과장치에 있어서,
상기 필터는; 노의 내부에 설치된 상태로 그 주위의 용탕을 내부로 받아들일 수 있도록 내부공간을 제공하되 그 상단부가 용탕의 액면 상부로 연장된 박스형 측벽부와, 상기 측벽부의 하단에 구비되는 바닥부로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는 필터의 상단부에 수직으로 고정되며 나사식 호이스트의 너트에 결합하는 수나사봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 연결부는 필터의 상단부에 수평으로 위치하되 호이스트의 후크를 걸 수 있도록 필터로부터 이격된 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터는 실리콘카바이드로 성형된 것을 특징으로 한다.

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도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용탕내 불순물 여과장치를 용융 및 보온로에 적용한 모습을 도시한 측단면도이고, 도 2는 상기 도 1의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 여과장치(17)가 하나의 로(15) 내부에 설치되어 있음을 알 수 있다. 상기 로(15)는 용융과 보온이 한 공간안에서 수행되는 용융 및 보온로이다.

상기 여과장치(17)는 그 양측단부 및 하단부가 로의 양 내벽면 및 바닥면에 접하도록 성형된 판상의 필터(23)와, 상기 필터(23)의 상단부에 설치되며 외부의 호이스트(도 10의 61)에 연결 고정되는 연결부(39)와, 상기 필터(23)의 승강운동을 가이드하고 로(15) 내부에서 필터(23)를 수직으로 지지하는 지지레일(25)를 포함하여 구성된다.

상기 필터(23)는 용탕과 화학적 반응을 일으키지 않은 실리콘 카바이드(SiC)로 성형된 필터로서 그 내부에 다수의 공극을 갖는다. 따라서 용탕은 필터(23)를 통과하고 용탕 내부의 불순물이나 용융재(A)는 필터(23)를 통과하지 못한다. 상기 필터(23)의 형상은 로(15)의 형상에 대응하도록 성형된다. 특히 상기 필터(23)의 상단부는 용탕의 탕면보다 높아야 함은 물론이다.

또한 상기 연결부(39)는 필터(23)를 교체하고자 할 경우 필터를 들어올리기 위해 마련한 것이다. 상기 연결부(39)는 필터를 호이스트에 연결시켜주는 역할을 하는 것으로서 그 형식은 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서 상기 연결부(39)는 수나사봉(29)을 포함한다. 상기 수나사봉(29)은 필터(23)의 상단부에서 수직 상부로 연장된 것으로서 도 10에 도시한 바와같이 너트(61a)를 갖는 호이스트에 의해 상부로 들어 올려진다. 이에 대해서는 도 10을 통해 후술하기로 한다.

상기 수나사봉(29)은 필터(23) 내에 박아 고정할 수 도 있고 도시한 바와같이 필터(23) 상단부에 홀더(27)를 볼트로 고정시키고 상기 홀더(27)의 상부에 용접 결합할 수 도 있다.

상기 지지레일(25)은 필터(23)를 수직으로 지지하는 역할을 함과 동시에 필터(23)의 교환시 필터(23)의 수직방향 슬라이딩 이동을 가이드 한다. 상기 지지레일(25)은 마치 창틀과 같이 필터(23)의 양측 테두리부를 앞뒤에서 지지하여 필터(23)가 용탕의 화살표 a방향의 유동압력에 견딜 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 여과장치(17)에 의해 필터(23)의 도면상 좌측 영역에 있는 비청정용탕(21)은 화살표 a방향으로 이동하며 내부에 존재하는 불순물이나 아직 용융되지 않은 용융재(A)를 남기고 우측으로 이동하여 청정용탕(19)이 되어 필요에 따라 외부로 출탕된다.

도 3에 상기 도 1에 도시한 필터를 따로 도시하였다.

도시한 바와같이, 필터(23)는 일정 두께를 가지며 그 양측 및 하단부의 형상이 로(15)의 내벽면 및 바닥면의 형상에 대응하는 모양을 가진다. 상기 필터(23)의 형상이나 두께는 경우에 따라서 얼마든지 달라질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용탕내 불순물 여과장치의 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 측단면도이고, 도 5는 상기 도 4에 도시한 필터의 사시도이다.

도시한 바와같이, 로(15)의 내부에 사각 박스 형태의 필터(31)가 설치되어 있다. 상기 필터(31)는 도 1에 도시한 판상 필터와 마찬가지로 실리콘 카바이드로 성형 제작됨은 물론이다. 또한 상기 필터(31)의 상단부에는 네 개의 연결부(39)가 구비된다. 상기 연결부(39)의 기능은 상기한 도 1의 경우와 동일한다.

상기 필터(31)는 사각의 내부 공간을 제공하는 네 개의 측벽부(31a)와, 상기 측벽부(31a)의 하단부에 고정되는 바닥부(31b)로 구성된다. 상기 필터(31) 상단부의 높이는 용탕의 표면보다 높아야 함은 당연하다.

따라서 로(15)의 내부에 설치된 필터(31) 주위의 비청정용탕이, 필터(31) 내의 청정한 용탕을 외부로 출탕시킴에 따라 화살표 a방향으로 필터(31) 내부 영역으로 이동하며 청정한 상태가 된다. 따라서 작업자는 필터(31) 내에서 항상 청정한 상태의 용탕을 사용할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용탕내 불순물 여과장치를 다른 형태의 로(爐)에 적용한 모습을 도시한 평면 구성도이고, 도 7은 상기 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이며, 도 8은 상기 도 6에 도시한 필터를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 상기 도 1의 로(15)와 다른 형식의 로(51)에도 본 실시예의 여과장치(17)를 적용할 수 있음을 알 수 있다.

도 6에 도시한 로(51)는 용융실(53)과 보온실(57)과 출탕실(55)이 별도로 마련 되어있고 용융실(53)과 보온실(57), 보온실(57)과 출탕실(55)이 용탕통로(59)에 의해 연통되어 있는 형식을 갖는다.

상기 용융실(53)에서 용융된 비청정용탕(21)은 화살표 b방향을 따라 보온실(57)로 이동하여 히터(H)의 동작에 의해 소정 온도로 유지되고 다시 화살표 a방향을 따라 필터(23)를 통과해 출탕실(55)로 유동한다. 상기한 바와같이 비청정용탕(21)은 필터(23)를 통과함으로써 청정용탕이 된다. 상기 히터(H)는 공지의 가열장치로서 용탕을 원하는 온도로 유지시키는 것이다.

상기 필터(23)는 출탕실(55)의 내측벽 및 바닥면에 접한 상태로 지지레일(25)에 의해 지지된다. 따라서 화살표 a방향으로 유동하는 용탕의 유동압력이 미치더라도 쓰러지지 않고 견고히 유지된다. 아울러 도 8에 도시한 바와같이, 상기 필터(23)는 일정두께를 갖는 직사각 판의 형태를 취한다. 상기 필터(23)의 두께는 필요에 따라 달라질 수 있음은 상기한 바와같다.

도 9는 상기 도 6에 도시한 로(51)에 도 5의 필터(31)가 적용된 모습을 도시한 구성도이다.

도면을 참조하면, 보온실(57) 내에서 적절한 온도로 유지되던 비청정용탕(21)이 출탕실(55)내부로 이동하여 필터(31)의 내부 영역으로 유입함으로써 청정용탕(19)으로 변화됨을 알 수 있다.

도 10은 상기한 필터에 고정되는 연결부의 일 예를 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 필터(23,31)의 상단부에 수직의 수나사봉(29)을 갖는 연결부(39)가 마련되어 있다. 상기 연결부(39)는 호이스트(61)로 하여금 필터(23,31)를 들어올릴 수 있도록 호이스트와 필터(23,31)를 연결시켜주는 역할을 한다.

상기 호이스트(61)의 하단부에는 너트(61a)가 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 너트(61a)는 수나사봉(29)에 나사 결합하는 기계요소이다. 따라서 호이스트(61)의 위치를 적절히 조절하여 상기 수나사봉(29)의 연직 상부에 너트(61a)를 맞추고 수나사봉(29)에 대해 너트(61a)를 나사 결합한 후 필터(23,31)를 들어올릴 수 있게 된다. 이러한 호이스팅 방식은 공지의 방식이다.

도 11은 상기한 필터에 고정될 수 있는 다른 형태의 연결부를 도시한 도면이 다.

도시한 바와같이, 홀더(27)의 상부에 ㄱ 자로 절곡된 형태의 프레임(35)이 고정되어 있고, 상기 프레임(35)의 단부에는 핀(37)이 마련되어 있다. 상기 프레임(35) 및 핀(37)은 연결부(39)로서 도 10의 연결부와 동일한 목적을 갖는 것이다.

여하튼 상기와 같이 프레임(35)이 상부로 연장된 후 측부로 절곡되고 절곡 단부에 핀(37)을 가지므로 상기 호이스트(61)의 위치를 적절히 조절하여 후크(63)를 상기 핀(37)에 용이하게 끼울 수 있어 필터(23,31)를 들어 올릴 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 용탕내 불순물 여과장치는, 로(爐) 내에 간단히 설치하여 용탕내의 불순물을 효과적으로 제거함으로써 약품을 사용한다거나 또는 매연을 발생하지 않고도 청정한 용탕을 생산할 수 있게 한다는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 주물 생산용 노(爐)의 내부에 설치되며 용탕 내에 혼합되어 있는 불순물을 여과하여 청정용탕을 제공하는 것으로서, 노의 내부에서 벽을 이루며 용탕이 그 두께방향으로 통과하도록 하여 불순물을 걸러내고 필요에 따라 노 외부로 들어낼 수 있는 필터와, 상기 필터의 상단부에 고정 설치되며 외부의 호이스트에 결합 가능한 연결부를 포함하는 용탕내 불순물 여과장치에 있어서,

   상기 필터는 일정두께를 갖는 플레이트의 형태를 취하며 그 테두리부가 노의 벽면 및 바닥면에 접하고 상단부는 용탕의 액면 상부로 노출되며,

   상기 여과장치에는 노의 내벽면에 고정되며 필터의 수직 승강운동을 가이드하고 필터를 지지하는 지지레일이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 용탕내 불순물 여과장치.
3. 삭제
4. 주물 생산용 노(爐)의 내부에 설치되며 용탕 내에 혼합되어 있는 불순물을 여과하여 청정용탕을 제공하는 것으로서, 노의 내부에서 벽을 이루며 용탕이 그 두께방향으로 통과하도록 하여 불순물을 걸러내고 필요에 따라 노 외부로 들어낼 수 있는 필터와, 상기 필터의 상단부에 고정 설치되며 외부의 호이스트에 결합 가능한 연결부를 포함하는 용탕내 불순물 여과장치에 있어서,

   상기 필터는; 노의 내부에 설치된 상태로 그 주위의 용탕을 내부로 받아들일 수 있도록 내부공간을 제공하되 그 상단부가 용탕의 액면 상부로 연장된 박스형 측벽부와,

   상기 측벽부의 하단에 구비되는 바닥부로 구성된 것을 특징으로 하는 용탕내 불순물 여과장치.
5. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 연결부는 필터의 상단부에 수직으로 고정되며 나사식 호이스트의 너트에 결합하는 수나사봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 용탕내 불순물 여과장치.
6. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 연결부는 필터의 상단부에 수평으로 위치하되 호이스트의 후크를 걸 수 있도록 필터로부터 이격된 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 용탕내 불순물 여과장치.
7. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 필터는 실리콘카바이드로 성형된 것을 특징으로 하는 용탕내 불순물 여과장치.

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