KR100665231B1 - Melt metal transfer equipment using linear induction motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치에 관한 것으로, 추구하는 목적은 용해로에서 배출되는 용융금속이 이송경로 상에서 일정하게 온도를 일정하도록 함으로써, 이송경로에 용융금속이 응고되는 것을 방지하는 한편, 이송경로인 덕트와 LIM((linear-induction motor);선형유도전동기)의 고정자 코일 간의 간격을 조절 가능하도록 함으로써, 이송되는 용융금속의 열로부터 고정자 코일의 손상을 방지하도록 된 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a molten metal transfer device using a linear induction motor, the object of the pursuit is to ensure that the molten metal discharged from the furnace to constant temperature on the transfer path, thereby preventing the molten metal from solidifying the transfer path By using the linear induction motor to prevent damage to the stator coils from the heat of the molten metal being transported, by controlling the distance between the duct and the stator coil of the linear-induction motor (LIM) To provide a molten metal transfer device.
이러한 목적 달성을 위한 본 발명은 투입된 금속을 소정의 온도에서 용융시키는 용해로와; 일측 단부는 전술한 용해로의 배출구와 연결되고, 타측단부는 토출구가 구비되어, 용해로로부터 배출되는 용융금속의 이송경로를 제공하는 덕트와; 전술한 덕트의 외부에 구비되어, 고정자 코일에 공급되는 전류에 따라 자기장을 형성하여 자력에 의해 용융금속을 토출구로 이송 배출시키는 선형유도전동기로 구성된 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치에 있어서, 전술한 용해로의 배출구와 덕트의 일측을 연결하되, 발열을 통해 이송되는 용융금속의 온도를 유지하는 덕트연결수단과; 전술한 덕트의 외부를 감싸되, 덕트의 일측 면을 타측면보다 얇게 감싸서 단열시키되, 발열하여 덕트 내부가 소정의 온도를 유지하도록 하는 단열/보온수단과; 일측은 전술한 용해로를 보호하는 본체프레임의 소정위치에 연결되고, 타측은 전술한 덕트를 감싸는 단열/보온수단의 소정위치에 연결되어, 크레인 동작 하면서 전술한 단열/보온수단에 감싸진 덕트의 높이를 조절하는 덕트높이조절수단과; 전술한 덕트를 감싼 단열/보온수단의 두께가 얇은 일측 면에 소정의 간격을 두고 구비되어, 고정자 코일에 흐르는 전류에 따라 자기장을 형성하여 덕트 내의 용융금속을 일측에서 타측으로 이송시키는 선형유도전동기와; 전술한 선형유도전동기의 일측면을 지지하면서 전술한 단열/보온수단과의 간격과 각도를 조절하는 선형유도전동기지지수단; 및 전술한 용해로의 온도와 덕트연결수단 및 덕트 부분의 온도를 감지하는 온도센서에서 입력되는 신호에 따라 전술한 각각의 수단의 온도를 조절하는 제어수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is a melting furnace for melting the injected metal at a predetermined temperature; One end is connected to the outlet of the above-described melting furnace, the other end is provided with a discharge port, the duct for providing a transport path of molten metal discharged from the furnace; In the molten metal transfer device provided in the outside of the duct, a linear induction motor consisting of a linear induction motor for forming a magnetic field in accordance with the current supplied to the stator coil to transfer the molten metal to the discharge port by the magnetic force, A duct connecting means connecting one side of the outlet and the duct of the melting furnace to maintain a temperature of the molten metal transferred through the heat generation; And wrapped around the outside of the above-mentioned duct, the insulation on one side of the duct is thinner than the other side to insulate, heat insulation / heat insulation means to maintain a predetermined temperature inside the duct; One side is connected to a predetermined position of the body frame to protect the above-mentioned melting furnace, the other side is connected to a predetermined position of the insulation / insulation means surrounding the duct described above, the height of the duct wrapped in the above insulation / insulation means while operating the crane Duct height adjusting means for adjusting the; A linear induction motor is provided on one side of the thin side of the insulation / heat insulation means surrounding the duct at a predetermined interval, and forms a magnetic field according to the current flowing through the stator coil to transfer molten metal in the duct from one side to the other. ; Linear induction motor support means for supporting one side of the above-described linear induction motor and adjusting an interval and an angle with the adiabatic / insulating means described above; And control means for adjusting the temperature of each of the aforementioned means according to the signal input from the temperature of the melting furnace and the temperature sensor for sensing the temperature of the duct connecting means and the duct portion.
Description
도 1은 본 발명의 구성을 보인 정면도.1 is a front view showing the configuration of the present invention.
도 2는 본 발명의 구성을 보인 부분 정단면도.Figure 2 is a partial front cross-sectional view showing the configuration of the present invention.
도 3의 a) 내지 c)는 본 발명의 높이 조절상태를 보인 정단면도.3 a) to c) is a front sectional view showing a height adjustment state of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명> <Description of Signs of Major Parts of Drawings>
10 : 덕트연결수단 11 : 벨로우즈10: duct connecting means 11: bellows
12 : 히터1 13 : 온도센서112:
14 : 차단판 20 : 단열/보온수단14: blocking plate 20: heat insulation / insulation
21 : 단열체 22 : 히터221: insulator 22:
23 : 온도센서2 30 : 덕트높이조절수단23:
31 : 고정브라켓 32 : 작동바31: fixing bracket 32: operation bar
33 : 덕트높이조절핸들 34 : 연결편33: duct height adjustment handle 34: connection piece
35 : 덕트각도조절핸들 36 : 고정체35: duct angle adjustment handle 36: fixed body
37 : 연결브라켓 40 : 선형유도전동기높이조절수단37: connecting bracket 40: linear induction motor height adjusting means
41 : 높이조절구 42 : 샤프트41: height adjustment 42: shaft
43 : 지지판 50 : 제어수단43: support plate 50: control means
1 : 용해로 2 : 배출구1: melting furnace 2: outlet
3 : 덕트 4 : 토출구3: duct 4: discharge port
5 : 선형유도전동기5: linear induction motor
본 발명은 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용해로에서 배출되는 용융금속을 자기장의 형성과 자력을 통해 소정위치로 이송시키는 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a molten metal transfer device using a linear induction motor, and more particularly to a molten metal transfer device using a linear induction motor for transferring the molten metal discharged from the melting furnace to a predetermined position through the formation and magnetic force of the magnetic field. will be.
일반적으로, 연속 주조 방법은 일정한 형태를 갖는 주형에 용강을 부어 응고 시키는 비 연속적인 주조공정과 주형의 한쪽으로 용강을 부으면서 그 반대쪽으로 응고된 제품을 인발하는 작업을 연속적으로 수행하는 연속 주조 공정이 있다.In general, the continuous casting method includes a continuous casting process in which molten steel is poured into a mold having a certain shape and solidified, and a continuous casting process in which molten steel is poured into one side of the mold while drawing the solidified product on the other side thereof. have.
상기 연속 주조 공정에서는 생산되는 제품에 따라 슬래브(Slab) 연속 주조공정과 블룸(Bloom)연속 주조공정 그리고 빌렛(Billet) 연속 주조공정으로 크게 대별될 수 있다.The continuous casting process may be roughly classified into slab continuous casting process, bloom continuous casting process, and billet continuous casting process according to the produced product.
이러한 연속 주조공정을 통해서 생산된 제품은 두께가 두껍기 때문에 후 공정에서 압연이라는 공정을 거쳐야만 소비자가 원하는 제품을 만들 수 있게 된다.Since the product produced through this continuous casting process is so thick that the product after the rolling process in the post-process can be made to the desired product.
그러나, 연속 주조공정과 압연공정은 서로 다른 공정이기 때문에 연속 주조공정에서 생산된 제품을 압연공정으로 이송하게 되고 이송과정에서 냉각된 제품을 가열로에서 재 가열을 통해 압연할 수 있는 온도로 가열한 후 압연을 실시하는 등 많은 경제적인 손실 즉 제품 원가에 많은 부담을 가중시키는 단점이 있어왔다.However, since the continuous casting process and the rolling process are different processes, the products produced in the continuous casting process are transferred to the rolling process, and the products cooled in the transfer process are heated to a temperature that can be rolled by reheating in a heating furnace. There have been disadvantages in that many economic losses, such as post-rolling, add a lot of burden to the cost of the product.
이러한 문제점을 고려하여 최근에는 첨부도면 도 1에서 보는 바와같이, 침적노즐(5)의 저부에 롤(6) 대신 주형(10)을 위치시키고, 이 주형(10)의 외부에는 전자기력을 용강에 발생시켜 주형(10)내벽과 주형(10)내 응고된 용강의 응고 셀과 접촉하지 않는 무 접촉 또는 비 접촉되도록 하는 선형 모터형 전자기 펌프(12)를 설치하며, 상기 선형 모터형 전자기 펌프(12)의 하단부 양측에는 롤(6) 역활을 하는 인발 롤(13)을 설치하여 스트립(7)을 생산하도록 구성된 선형 모터형 전자기 펌프를 이용한 연속 주조 장치가 소개 되었다.In consideration of this problem, as shown in FIG. 1, the
참고로, 선형 모터형 전자기 펌프(linear-induction motor)는 회전형 유도전동기를 중심축 방향으로 잘라 길게 펼쳐 놓은 형태로서, 1차측은 비자성체인 스테인리스로 된 용융금속관으로 구성되어 있고, 2차측은 자성체와 슬롯내의 여자코일로 구성되어 있다.For reference, a linear motor-type electromagnetic pump (linear-induction motor) is a form in which the rotary induction motor is cut in the center axis direction and extended. The primary side is composed of a molten metal tube made of non-magnetic stainless steel, and the secondary side is It consists of a magnetic body and an excitation coil in the slot.
여기서, 추력은 2차측에 흐르는 전류에 의해 발생되는 이동자계와 1차측 용융금속에 유도되는 와전류와의 상호 작용에 의한 로렌츠(Lorentz)의 힘이 생성되어 발생한다.Here, the thrust is generated by the generation of the Lorentz force due to the interaction between the moving magnetic field generated by the current flowing in the secondary side and the eddy current induced in the primary molten metal.
그러나 이러한 개선된 종래의 선행 기술은 용융된 금속이 주형(10)을 통해 이송되는 과정에서 일정한 온도를 유지하지 못하고 냉각되어 주형(10) 내부면에 응고됨으로써, 원활한 이송이 이루어지지 않는 문제점이 있었으며, 고온의 용융금속에 의해 선형 모터형 전자기 펌프(12)의 여자코일이 손상 즉, 여자코일은 일예로 130℃ 이상으로 가열될 경우, 손상되어 기능을 하지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, such an improved prior art has a problem that the molten metal is not maintained at a constant temperature in the process of being transported through the
특히, 서로 다른 용융점을 갖는 금속을 용융시켜 이송할 경우, 전술한 문제점이 더욱 심화되는 문제점이 있었다.In particular, in the case of melting and transporting metals having different melting points, there is a problem that the above-described problems are further exacerbated.
즉, 주석의 용융온도는 약 505℃이고, 아연은 약 692.5℃ 인데, 용융아연을 전술한 종래의 선형 모터형 전자기 펌프를 이용한 연속 주조 장치를 통해 이송시킨 후, 용융주석을 이송시키게 되면, 일정한 주형(10)의 길이 내에서 이송하는 용융주석은 용융아연 보다 빨리 응고되어, 주형(10)의 내부면에 증착하게 되는 문제점이 있었다. That is, the melting temperature of tin is about 505 ° C and zinc is about 692.5 ° C. When molten zinc is transferred through the continuous casting apparatus using the conventional linear motor-type electromagnetic pump described above, the molten tin is transferred, The molten tin that is transported within the length of the
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 용해로에서 배출되는 용융금속이 이송경로 상에서 일정하게 온도를 일정하도록 함으로써, 이송경로에 용융금속이 응고되는 것을 방지하는 한편, 이송경로인 덕트와 LIM((linear-induction motor);선형유도전동기)의 고정자 코일 간의 간격을 조절 가능하도록 함으로써, 이송되는 용융금속의 열로부터 고정자 코일의 손상을 방지하도록 된 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to ensure that the molten metal discharged from the melting furnace constant temperature on the transport path, thereby preventing the molten metal from solidifying the transport path, while the duct and the LIM (linear It is an object of the present invention to provide a molten metal transfer device using a linear induction motor that is capable of adjusting the distance between stator coils of a linear induction motor to prevent damage to the stator coils from the heat of the molten metal being transferred. .
이러한 목적 달성을 위한 본 발명은 투입된 금속을 소정의 온도에서 용융시키는 용해로와; 일측 단부는 전술한 용해로의 배출구와 연결되고, 타측단부는 토출구가 구비되어, 용해로로부터 배출되는 용융금속의 이송경로를 제공하는 덕트와; 전술한 덕트의 외부에 구비되어, 고정자 코일에 공급되는 전류에 따라 자기장을 형성하여 자력에 의해 용융금속을 토출구로 이송 배출시키는 선형유도전동기로 구성 된 선형유도전동기를 이용한 용융금속 이송장치에 있어서, 전술한 용해로의 배출구와 덕트의 일측을 연결하되, 발열을 통해 이송되는 용융금속의 온도를 유지하는 덕트연결수단과; 전술한 덕트의 외부를 감싸되, 덕트의 일측 면을 타측면보다 얇게 감싸서 단열시키되, 발열하여 덕트 내부가 소정의 온도를 유지하도록 하는 단열/보온수단과; 일측은 전술한 용해로를 보호하는 본체프레임의 소정위치에 연결되고, 타측은 전술한 덕트를 감싸는 단열/보온수단의 소정위치에 연결되어, 크레인 동작하면서 전술한 단열/보온수단에 감싸진 덕트의 높이를 조절하는 덕트높이조절수단과; 전술한 덕트를 감싼 단열/보온수단의 두께가 얇은 일측 면에 소정의 간격을 두고 구비되어, 고정자 코일에 흐르는 전류에 따라 자기장을 형성하여 덕트 내의 용융금속을 일측에서 타측으로 이송시키는 선형유도전동기와; 전술한 선형유도전동기의 일측면을 지지하면서 전술한 단열/보온수단과의 간격과 각도를 조절하는 선형유도전동기지지수단; 및 전술한 용해로의 온도와 덕트연결수단 및 덕트 부분의 온도를 감지하는 온도센서에서 입력되는 신호에 따라 전술한 각각의 수단의 온도를 조절하는 제어수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a melting furnace for melting the injected metal at a predetermined temperature; One end is connected to the outlet of the above-described melting furnace, the other end is provided with a discharge port, the duct for providing a transport path of molten metal discharged from the furnace; In the molten metal transfer apparatus provided in the outside of the duct, a linear induction motor consisting of a linear induction motor to form a magnetic field in accordance with the current supplied to the stator coil to transfer the molten metal to the discharge port by magnetic force, Duct connection means for connecting the outlet of the above-mentioned melting furnace and one side of the duct, maintaining the temperature of the molten metal conveyed through the heat generation; And wrapped around the outside of the above-mentioned duct, the insulation on one side of the duct is thinner than the other side to insulate, heat insulation / heat insulation means to maintain a predetermined temperature inside the duct; One side is connected to a predetermined position of the body frame to protect the above-mentioned melting furnace, the other side is connected to a predetermined position of the insulation / insulation means surrounding the duct described above, while the crane operation while the height of the duct wrapped in the insulation / insulation means described above Duct height adjusting means for adjusting the; A linear induction motor is provided on one side of the thin side of the insulation / heat insulation means surrounding the duct at a predetermined interval, and forms a magnetic field according to the current flowing through the stator coil to transfer molten metal in the duct from one side to the other. ; Linear induction motor support means for supporting one side of the above-described linear induction motor and adjusting an interval and an angle with the adiabatic / insulating means described above; And control means for adjusting the temperature of each of the aforementioned means according to the signal input from the temperature of the melting furnace and the temperature sensor for sensing the temperature of the duct connecting means and the duct portion.
이와 같이 된 본 발명은 용해로에서 배출되는 용융금속이 이송경로인 덕트내에서 일정하게 온도를 유지하면서 이송되므로, 덕트 내에 응고되는 것을 방지하게 되므로, 용융금속의 원활한 이송이 가능하게 된다.In the present invention as described above, since the molten metal discharged from the melting furnace is transported while maintaining a constant temperature in the duct, which is a transport path, the molten metal is prevented from solidifying in the duct, thereby enabling smooth transport of the molten metal.
또한, 이송경로인 덕트와 선형유도전동기의 고정자 코일 간의 간격이 조절 가능하므로, 이송되는 용융금속의 열로부터 고정자 코일의 손상을 방지할 수 있으며, 이송 속도를 조절할 수 있게 된다.In addition, since the distance between the duct and the stator coil of the linear induction motor is adjustable, it is possible to prevent damage to the stator coils from the heat of the molten metal to be transported, and to control the feeding speed.
즉, 용융온도가 상대적으로 높은 주석을 이송시킬 경우에는 선형유도전동기와 덕트의 간격을 상대적으로 멀리하고, 용융온도가 상대적으로 낮은 아연을 이송시킬 경우에는 선형유도전동기와 덕트의 간격을 상대적으로 가깝게 하여, 덕트내에서 이송되는 용융금속으로부터 선형유도전동기로 전도되는 열에 따라 간격을 조절함으로써, 선형유도전동기의 손상을 방지하게 된다.In other words, when transferring tin with a relatively high melting temperature, the distance between the linear induction motor and the duct is relatively far away, and when transferring zinc with a relatively low melting temperature, the distance between the linear induction motor and the duct is relatively close. Thus, by adjusting the interval according to the heat transferred from the molten metal transferred in the duct to the linear induction motor, it is possible to prevent damage to the linear induction motor.
이러한 본 발명 중 전술한 덕트연결수단은 예컨대, 덕트의 높이 및 각도 변화에 따라서 외형의 굴곡이 변형되면서 전술한 용해로의 배출구와 덕트의 일측을 연결하는 벨로우즈와; 전술한 벨로우즈 외주연에 구비되어 외부의 전원에 의해 발열하면서 벨로우즈 내부로 이송되는 용융금속이 냉각되는 것을 방지하는 히터1와; 전술한 히터1의 온도 및 벨로우즈의 온도를 감지하여 전술한 제어수단로 입력하는 온도센서1; 및 전술한 히터1의 외부를 커버하여 보온하는 차단판으로 구성될 수 있다.The above-mentioned duct connecting means of the present invention, for example, the bellows connecting the outlet of the melting furnace and the one side of the duct while the bending of the appearance is deformed according to the height and angle change of the duct; A
이때, 전술한 히터1은 벨로우즈의 외주연과 소정의 간격을 두고 설치될 수 있다. At this time, the above-described
또한, 전술한 온도센서1은 차단판의 소정위치에 고정되어 감지봉 단부가 차단판 내부 공간상에 또는 히터 또는 벨로우즈의 표면 소정위치에 접하여 설치될 수 있다.In addition, the above-described
한편, 본 발명 중 전술한 단열/보온수단은 예컨대, 전술한 덕트의 양단 전체를 감싸되, 덕트의 일측 면을 타측 면보다 얇게 감싸서 단열하는 단열체와; 전술한 덕트를 중심으로 상대적으로 단열체가 두껍게 형성된 부분에 덕트와 근접되도록 설치되어, 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발열하는 히터2; 및 전술한 히터2 또는 덕트의 온도를 감지하여 전술한 제어수단로 입력하는 온도센서2로 구성될 수 있다.On the other hand, the above-mentioned heat insulation / thermal insulation means is, for example, the whole of both ends of the above-described duct, a heat insulator to insulate one side of the duct thinner than the other side; A
여기서, 전술한 단열체는 예컨대, 세라믹일 수 있으며, 그 밖의 단열 가능한 재질의 것이면 모두 적용 가능하다. Here, the above-described heat insulator may be, for example, ceramic, it is applicable to any other heat insulating material.
또 한편, 본 발명 중 전술한 덕트높이조절수단은 예컨대, 전술한 용해로를 보호하는 본체프레임의 소정위치에 연결되어, 후술할 작동바가 힌지 회동 가능하도록 지지하는 고정브라켓과; 전술한 고정브라켓에 일측 단이 힌지 결합되고, 타측단은 후술할 연결편에 힌지 결합되되, 소정의 간격을 두고 수평으로 구비되어, 고정브라켓의 힌지를 중심으로 상하 회전하는 작동바와; 전술한 고정브라켓을 관통하여 작동바와 나사 결합되어, 조임과 풀림 동작에 의해 작동바를 고정브라켓에 고정하는 덕트높이조절핸들과; 전술한 작동바와 힌지 결합되고, 일측 단은 전술한 단열체의 상부면에 고정된 고정체의 연결브라켓과 힌지 결합되어, 연결브라켓과 결합된 힌지를 중심으로 전술한 덕트의 각도가 조절되도록 하는 연결편; 및 전술한 연결편을 관통하여 전술한 연결브라켓과 나사 결합되어, 조임과 풀림 동작에 의해 연결브라켓을 연결편에 고정하는 덕트각도조절핸들로 구성될 수 있다.On the other hand, the above-described duct height adjustment means of the present invention, for example, is connected to a predetermined position of the main body frame for protecting the melting furnace, the fixing bracket for supporting the operation bar to be hinged to be described later; One end is hinged to the above-described fixing bracket, the other end is hinged to the connecting piece to be described later, provided with a horizontal spaced at a predetermined interval, the operating bar to rotate up and down about the hinge of the fixing bracket; A duct height adjusting handle which is screwed with the operation bar through the above-described fixing bracket, and fixes the operation bar to the fixing bracket by tightening and loosening operation; The hinge is coupled to the operation bar described above, and one end is hinged to the connection bracket of the fixed body fixed to the upper surface of the insulator, so that the angle of the aforementioned duct is adjusted around the hinge coupled to the connection bracket. ; And through the above connection piece is screwed with the above-described connection bracket, it may be composed of the duct angle adjustment handle for fixing the connection bracket to the connection piece by tightening and loosening operation.
또 한편, 본 발명 중 전술한 선형유도전동기지지수단은 예컨대, 받침 상부면으로부터 소정의 간격을 두고 2 이상이 상향 구비되어, 높이조절구의 동작에 의해 높이 및 각도를 조절하는 샤프트; 및 전술한 샤프트 단부와 커플링 결합되어, 전술한 선형유도전동기를 지지하는 지지판으로 구성될 수 있다.On the other hand, the above-described linear induction motor support means of the present invention, for example, two or more upwardly provided at a predetermined interval from the upper surface of the support, the shaft for adjusting the height and angle by the operation of the height adjustment mechanism; And a support plate coupled to the shaft end described above and supporting the aforementioned linear induction motor.
여기서, 전술한 높이조절구는 직경이 큰 샤프트에 직경이 작은 샤프트가 인서트된 상태에서, 직경이 큰 샤프트를 따라 직경이 작은 샤프트가 승강되면서 길이가 조절되도록 함에 있어, 조절된 길이를 유지할 수 있도록 조임 고정시키는 볼트일 수 있으며, 또한 실린더의 피스톤 동작을 조절하는 레버일 수 도 있다.Here, the above-described height adjusting device is tightened to maintain the adjusted length in the state in which the small diameter shaft is elevated along the large shaft shaft in the state in which the small diameter shaft is inserted into the large shaft shaft. It may be a bolt for fixing, or it may be a lever for adjusting the piston motion of the cylinder.
끝으로, 본 발명 중 전술한 제어수단은 예컨대, 전술한 온도센서1ㆍ2로부터 입력되는 신호와 오퍼레이터가 키 버튼 내지는 스위치 조작을 통해 서전에 설정한 온도와 비교하여 일정 온도 이하 일 경우에만 히터1ㆍ2를 작동시키는 기능을 포함하도록 구성된다.Finally, the control means described above in the present invention, for example, the
이와 같은 구성적 실시예를 첨부 도면을 통해 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.Such a configurational embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 첨부된 도면 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 용해로(1)의 배출구(2)와 덕트(3)의 일측을 연결하되, 발열을 통해 이송되는 용융금속의 온도를 유지하는 덕트연결수단(10)과; 전술한 덕트(3)의 외부를 감싸되, 덕트(3)의 일측 면을 타측 면보다 얇게 감싸서 단열시키되, 발열하여 덕트(3) 내부가 소정의 온도를 유지하도록 하는 단열/보온수단(20)과; 일측은 전술한 용해로(1)를 보호하는 본체프레임(1')의 소정위치에 연결되고, 타측은 전술한 덕트(3)를 감싸는 단열/보온수단(20)의 소정위치에 연결되어, 크레인 동작하면서 전술한 단열/보온수단(20)에 감싸진 덕트(3)의 높이를 조절하는 덕트높이조절수단(30)과; 전술한 덕트(3)를 감싼 단열/보온수단(20)의 두께가 얇은 일측 면에 소정의 간격을 두고 구비되어, 고정자 코일에 흐르는 전류에 따라 자기장을 형성하여 덕트(3) 내의 용융금 속을 일측에서 타측으로 이송시키는 선형유도전동기(5)와; 전술한 선형유도전동기(5)의 일측면을 지지하면서 전술한 단열/보온수단(20)과의 간격과 각도를 조절하는 선형유도전동기지지수단(40); 및 전술한 용해로(1)의 온도와 덕트연결수단(10) 및 덕트(3) 부분의 온도를 감지하는 온도센서에서 입력되는 신호에 따라 전술한 각각의 수단의 온도를 조절하는 제어수단(50)으로 구성된다.First, the present invention is connected to one side of the
여기서, 전술한 덕트연결수단(10)은 덕트(3)의 높이 및 각도 변화에 따라서 외형의 굴곡이 변형되면서 전술한 용해로(1)의 배출구(2)와 덕트(3)의 일측을 연결하는 벨로우즈(11)와; 전술한 벨로우즈(11) 외주연에 구비되어 외부의 전원에 의해 발열하면서 벨로우즈(11) 내부로 이송되는 용융금속이 냉각되는 것을 방지하는 히터1(12)와; 전술한 히터1(12)의 온도 및 벨로우즈(11)의 온도를 감지하여 전술한 제어수단(50)으로 입력하는 온도센서1(13); 및 전술한 히터1(12)의 외부를 커버하여 보온하는 차단판(14)으로 구성된다.Here, the above-described duct connecting means 10 is a bellows connecting the
이때, 전술한 히터1(12)은 벨로우즈(11)의 외주연과 소정의 간격을 두고 설치된다. At this time, the heater 1 (12) described above is provided at a predetermined interval from the outer periphery of the bellows (11).
또한, 전술한 온도센서1(13)은 차단판(14)의 소정위치에 고정되어, 감지봉 단부가 차단판(14) 내부 공간상에 설치되는 것이 바람직하나, 히터1(13) 또는 벨로우즈(11)의 표면 소정위치에 접하여 설치되는 것도 바람직하다.In addition, the above-described temperature sensor 1 (13) is fixed to a predetermined position of the
한편, 본 발명 중 전술한 단열/보온수단(20)은 전술한 덕트(3)의 양단 전체를 감싸되, 덕트(3)의 일측 면을 타측 면보다 얇게 감싸서 단열하는 단열체(21)와; 전술한 덕트(3)를 중심으로 상대적으로 단열체(21)가 두껍게 형성된 부분에 덕트 (3)와 근접되도록 설치되어, 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발열하는 히터2(22); 및 전술한 히터2(22) 또는 덕트(3)의 온도를 감지하여 전술한 제어수단(50)으로 입력하는 온도센서2(23)로 구성된다.On the other hand, the above-mentioned heat insulation / heat insulating means 20 is wrapped around the whole of both ends of the above-described duct (3), the
이때, 전술한 단열체(21)는 세라믹으로 하는 것이 바람직하나, 그 밖의 단열 가능한 재질의 것도 적용 가능하다. At this time, it is preferable that the above-mentioned
또 한편, 전술한 덕트높이조절수단(30)은 전술한 용해로(1)를 보호하는 본체프레임(1')의 소정위치에 연결되어, 후술할 작동바(32)가 힌지 회동 가능하도록 지지하는 고정브라켓(31)과; 전술한 고정브라켓(31)에 일측 단이 힌지 결합되고, 타측단은 후술할 연결편(34)에 힌지 결합되되, 소정의 간격을 두고 수평으로 구비되어, 고정브라켓(31)의 힌지를 중심으로 상하 회전하는 작동바(32)와; 전술한 고정브라켓(31)을 관통하여 작동바(32)와 나사 결합되어, 조임과 풀림 동작에 의해 작동바(32)를 고정브라켓(31)에 고정하는 덕트높이조절핸들(33)과; 전술한 작동바(32)와 힌지 결합되고, 일측 단은 전술한 단열체(21)의 상부면에 고정된 고정체(36)의 연결브라켓(37)과 힌지 결합되어, 연결브라켓(37)과 결합된 힌지를 중심으로 전술한 덕트(3)의 각도가 조절되도록 하는 연결편(34); 및 전술한 연결편(34)을 관통하여 전술한 연결브라켓(37)과 나사 결합되어, 조임과 풀림 동작에 의해 연결브라켓(37)을 연결편(34)에 고정하는 덕트각도조절핸들(35)로 구성될 수 있다.On the other hand, the above-described duct height adjusting means 30 is connected to a predetermined position of the main body frame (1 ') protecting the above-mentioned melting furnace 1, fixed to support the operation bar 32 to be described later hinge hinge A bracket 31; One end is hinged to the above-described fixing bracket 31, the other end is hinged to the connecting piece 34 to be described later, provided horizontally at a predetermined interval, up and down around the hinge of the fixing bracket 31 A rotating operating bar 32; A duct height adjusting handle 33 which is screwed with the operation bar 32 to penetrate the fixing bracket 31 and fixes the operation bar 32 to the fixing bracket 31 by tightening and releasing operation; The operation bar 32 is hinged to the above-mentioned one end, and the one end is hinged to the connection bracket 37 of the fixed body 36 fixed to the upper surface of the above-described heat insulator 21, and the connection bracket 37 A connection piece 34 to adjust the angle of the above-described duct 3 about the coupled hinge; And a duct angle adjustment handle 35 which is screwed with the aforementioned connection bracket 37 through the aforementioned connection piece 34 to fix the connection bracket 37 to the connection piece 34 by tightening and loosening operation. Can be.
또 한편, 전술한 선형유도전동기지지수단(40)은 받침 상부면으로부터 소정의 간격을 두고 둘 이상이 상향 구비되어, 높이조절구(41)의 동작에 의해 높이 및 각도를 조절하는 샤프트(42); 및 전술한 샤프트(42) 단부와 커플링 결합되어, 전술 한 선형유도전동기(5)를 지지하는 지지판(43)으로 구성된다.On the other hand, the above-described linear induction motor support means 40 is provided with two or more upward at a predetermined distance from the upper surface of the support, the
이때, 전술한 선형유도전동기지지수단(40)에 의해 지지되는 선형유도전동기(5)와 전술한 단열/보온수단(20)의 하부면과의 간격은 약 5~30mm 이내가 적당하며, 경우에 따라서는 전술한 범위 이하 또는 이상일 수도 있다.At this time, the distance between the
상기 경우라 함은 용융금속의 용융온도의 높고 낮은 정도에 의해 발생된다.This case is caused by the high and low degree of melting temperature of the molten metal.
또한, 전술한 높이조절구(41)는 직경이 큰 샤프트에 직경이 작은 샤프트가 인서트된 상태에서, 직경이 큰 샤프트를 따라 직경이 작은 샤프트가 승강되면서 길이가 조절되도록 함에 있어, 조절된 길이를 유지할 수 있도록 조임 고정시키는 볼트일 수 있으며, 또한 실린더의 피스톤 동작을 조절하는 레버일 수 도 있다.In addition, the above-described
또한, 전술한 선형유도전동기지지수단(40)에 의해 지지되는 선형유도전동기(5)와 전술한 덕트높이조절수단(20)에 의해 지지되는 단열/보온수단(20)의 경사 각도는 41.9°± 5°가 적당하며, 전술한 각도 이하 또는 이상일 수도 있다.In addition, the inclination angle of the
끝으로, 전술한 제어수단(50)은 전술한 온도센서1ㆍ2(13)(23)로부터 입력되는 신호와 오퍼레이터가 키 버튼 내지는 스위치 조작을 통해 사전에 설정한 온도와 비교하여 일정 온도 이하 일 경우에만 히터1ㆍ2(12)(22)를 작동시키는 기능을 포함하도록 구성된다.Finally, the above-described control means 50 is a certain temperature or less compared to the signal input from the above-described
다음으로, 전술한 바와 같은 일 실시예에 따른 본 발명의 작용을 살펴보기에 앞서 참고 내용을 부가하기로 한다.Next, before looking at the operation of the present invention according to an embodiment as described above will be added to the reference.
본 발명의 경우, 밀도가 큰 용융된 금속들을 자기장을 발생시켜 유동시키는 것이 관건이다.In the case of the present invention, it is the key to flow the molten metals having a high density by generating a magnetic field.
일반적으로 전산유체역학(CFD)에서는 밀도가 작은 물질에 대하여 해석하였고, 그로인해 중력을 고려하지 않은 경우가 거의 대부분 이었다.In general, computational fluid dynamics (CFD) is interpreted for materials with low density, and most of them have not been considered gravity.
그러나, 본 발명에서늬 MHD문제는 밀도가 거의 6000㎏/㎥을 넘는 재료들이기 때문에 중력의 고려는 필수적이며, 중력은 9.8㎨을 적용하여 계산한다.However, in the present invention, the MHD problem is a material having a density of more than 6000 kg /
이때, 노의 높이 즉 입구 단에서 용액 수면의 높이를 약 400MM로 잡았을 때, 출구쪽에서 용액이 거의 흘러나오지 않을 양정을 찾아야 한다.At this time, when the height of the furnace, that is, the height of the solution surface at the inlet end is set to about 400MM, it is necessary to find a well where the solution hardly flows from the outlet side.
이론적으로는 용액의 수면과 출구쪽의 위치가 같으면 용액은 정지한 상태를 유지하나, 실제로는 중력을 고려하고 밀도가 큰 재료를 사용했기 때문에 용액의 정지점을 찾기란 거의 불가능하고, 가장 최소의 유동이 발생하는 점을 찾아 계산하는 것이 바람직하다.Theoretically, if the surface of the solution and the outlet position are the same, the solution will remain stationary, but in reality it is almost impossible to find the stopping point of the solution because of gravity considerations and the use of dense materials. It is desirable to find and calculate the point where the flow occurs.
이때, 가장 최소의 유동이 발생하는 지점은 지면과 덕트의 각도가 약 41.9ㅀ가 적당하며 본 발명에서는 이 각도를 일 실시예로 적용하였다.At this time, the point where the minimum flow occurs is about 41.9 ㅀ of the angle of the ground and the duct is suitable, the present invention applied this angle as an embodiment.
이와 같은 각도에서 선형유도전동기(5)에서 발생되는 자기장을 이용하지 않고 용융금속을 이송시킬 때보다, 선형유도전동기(5)에서 자기장을 발생시켜 용융금속을 이송시키는 것이 역류를 최소화하면서도 원활하게 이송시킬 수 있다. At this angle, the transfer of molten metal by generating a magnetic field in the
이와 같은 본 발명의 작용을 설명하면 먼저, 첨부 도면 도 3의 a)에서 보는 바와 같이, 전술한 각도로 덕트(3)를 위치시킨 상태(첨부도면에서는 도시를 용이하게 하기위해 20ㅀ각도로 함)에서, 전술한 선형유도전동기(5)에 전원이 인가되어, 자기장이 형성되는 상태에서, 전술한 용해로(1)의 배출구를 통해 배출되는 용융금속이 덕트연결수단(10)인 벨로우즈(11)를 거쳐 덕트(3)로 인입되면, 전술한 바와 같이 형성된 자기장의 작용에 의해 토출구(4) 방향으로 밀려 배출되게 된다.Referring to the operation of the present invention as described above, first, as shown in Figure 3a of the accompanying drawings, the state in which the
이때, 용융금속이 전술한 덕트연결수단(10)과 덕트(3)를 거쳐 토출구(4)로 배출되는 이송경로를 따라 진행하는 동안 열손실이 발생되어 냉각되어 응고되는 것을 덕트연결수단(10)에 포함된 히터1(12)과 단열/보온수단(20)의 히터2(22)가 발열하면서 방지하게 된다.At this time, while the molten metal proceeds along the transfer path discharged to the
이때, 전술한 히터1ㆍ2(12)(22)의 작동은 각부의 온도를 감지하는 온도센서1ㆍ2(13)(23)의 신호를 제어수단(50)이 입력받아, 사전에 설정된 온도값과 비교하여 그 이상이면 히터1ㆍ2(12)(22)로 공급되는 전원을 차단하고, 그 이하이면 히터1ㆍ2(12)(22)로 전원을 공급하여 동작하게 된다.At this time, the operation of the
또한 본 발명은 이송되는 용융금속의 온도에 따라 덕트(3)와 선형유도전동기(5)의 간격을 조절하여 선형유도전동기(5)가 과열되어 손상되는 것을 방지할 수 있는데, 이는 첨부 도면 도 3의 b)에 나타난 바와 같다.In addition, the present invention can prevent the
즉, 전술한 선형유도전동기높이조절수단(40)의 높이조절구(41)를 조작하여 샤프트(42)를 하강(용융금속의 온도가 높을 경우)시킴으로써, 덕트(3)와의 간격을 벌려 고온으로부터 선형유도전동기(5)를 보호할 수 있다.That is, the
이때, 일측의 높이조절구(41)만을 조절할 경우에는, 선형유도전동기(5)의 각도를 조절하 수 있다.At this time, when adjusting only the
또한 본 발명은 덕트의 높이를 조절할 수 있는데, 이는 첨부도면 도 3의 C)에 나타난 바와 같다.In addition, the present invention can adjust the height of the duct, which is as shown in C) of the accompanying drawings.
이때는 첨부 도면 도 3의 b)와 같이, 선형유도전동기(5)의 높이를 조절한 상 태에서, 전술한 고정브라켓(31)측의 덕트높이조절핸들(33)을 조작(풀어주면)하게 되면, 작동바(32)는 고정브라켓(31)의 힌지를 중심으로 자중에 의해 하강하게 되는데, 원하는 위치에서 덕트높이조절핸들(33)을 조여주면 작동바(32)가 정지한다.In this case, as shown in b) of FIG. 3, when the height of the
이와 같이 작동바(32)가 정지하면, 작동바(32)의 타측 단부에 힌지 결합된 연결편(34)에 힌지 결합된 고정체(36)에 고정된 단열/보온수단(20)이 하강하게 된다.When the
그러나, 이때는 단열/보온수단(20)의 전방부분이 더 전방으로 기울어진 상태로 하강되므로, 전술한 덕트각도조절핸들(35)을 조작하여 연결편(34)에 힌지 결합된 고정체(36)의 연결브라켓(37)이 유동가능하도록 하므로써, 단열/보온수단(20)의 각도를 조절하여 전술한 선형유도전동기(5)와 수평이 되도록 한다. However, at this time, since the front portion of the thermal insulation /
이와 같이 되는 본 발명은 용해로에서 배출되는 용융금속이 이송경로인 덕트내에서 일정하게 온도를 유지하면서 이송되므로, 덕트 내에 응고되는 것을 방지하여, 용융금속의 원활한 이송이 가능하게 할 뿐 아니라, 이송경로인 덕트와 선형유도전동기의 고정자 코일 간의 간격이 조절 가능하므로, 이송되는 용융금속의 열로부터 고정자 코일의 손상을 방지할 수있으며, 이송 속도를 조절할 수 있는 효과를 얻는다.According to the present invention, the molten metal discharged from the melting furnace is transported while maintaining a constant temperature in the duct, which is the transport path, thereby preventing solidification in the duct, thereby enabling smooth transport of the molten metal, as well as the transport path. Since the distance between the inductor and the stator coil of the linear induction motor is adjustable, it is possible to prevent damage to the stator coils from the heat of the molten metal to be transported, and to obtain an effect of controlling the feeding speed.
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