KR100759311B1 - Furnace with easy removable refractory - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 도가니형 유도 용해로의 내부 구조를 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the crucible induction melting furnace according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니형 유도 용해로의 내부 구조를 도시하는 단면도.2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the crucible induction melting furnace according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 용해로에 대한 내화물 해체 작업 과정을 도시한 개념도.3 is a conceptual diagram showing a refractory dismantling process for the melting furnace of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10: 용해로 11: 용해로 철피10: Melting Furnace 11: Melting Furnace
12: 코일시멘트 13: 내화물12: coil cement 13: refractory
100: 용해로 110: 용해로 철피100: melting furnace 110: melting furnace
120: 코일시멘트 130: 내화물120: coil cement 130: refractory
140: 분리요소 150: 플레이트140: separating element 150: plate
160: 게이트 170: 유압실린더160: gate 170: hydraulic cylinder
본 발명은 용해로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용해로의 내화물을 용 이하게 해체하고 이에 따라 작업장의 분진 발생을 억제하는 내화물 해체가 용이한 용해로에 관한 것이다.The present invention relates to a melting furnace, and more particularly to a melting furnace that is easily dismantled refractory to dismantle the refractory of the melting furnace to thereby suppress the generation of dust in the workplace.
용해로란 고체 재료를 녹는점 이상으로 가열하여 용해할 목적으로 제조된 노로서 가열 장치의 종류에 따라 용선로, 도가니로, 전기로, 반사로 등 여러 가지 방식의 용해로가 사용된다.A melting furnace is a furnace manufactured for the purpose of heating and dissolving a solid material above the melting point, and melting furnaces of various types such as melting furnaces, crucible furnaces, electric furnaces, and reflection furnaces are used depending on the type of heating apparatus.
이러한 용해로는 고체재료를 가열하는데 많은 에너지를 필요로 하고, 또한 가열 장치의 종류에 따라 에너지 효율에 있어서 많은 차이를 나타내고 있는데, 최근에는 에너지 절약 및 환경오염 방지의 목적으로 에너지 효율이 우수하고 자동화 및 생산성 향상 등의 효과가 우수한 저주파 및 고주파 유도 용해로의 사용이 크게 증가되는 추세이다.This melting furnace requires a lot of energy to heat the solid material, and also shows a lot of differences in energy efficiency according to the type of heating device, recently, the energy efficiency is excellent and the automation and The use of low frequency and high frequency induction melting furnaces, which have good effects such as productivity improvement, is increasing.
유도 용해로는 구조에 따라 도가니(Crucible)형과 채널(Channel)형으로 나눌 수 있으며, 일반적으로 저주파용으로 채널형, 저주파용 및 고주파용으로 도가니형 이 이용되고 있다.Induction melting furnaces can be divided into crucible type and channel type according to their structure. Generally, crucible type is used for low frequency, channel type, low frequency and high frequency.
도 1은 종래 기술에 따른 도가니형 유도 용해로의 내부 구조를 간략하게 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the crucible induction melting furnace according to the prior art.
용해로(10)는 상부가 개방된 원통 형상으로 최외각에 용해로(10) 전체 구조를 유지하는 용해로 철피(11)와 용해로 철피(11)의 내측에 부착된 코일시멘트(12)와 코일시멘트(12)의 내측에 부착된 내화물(13)을 포함하여 구성된다.The
코일시멘트(12)는 내부에 가열코일(미도시)이 삽입된 상태로 내열 시멘트가 도포됨으로써 형성되는데, 가열코일이 전극 단자에 연결되고 가열코일에 교류 전류 가 공급되면 전자 유도 작용에 의해 도전체에 유도 전류가 발생하며 용해로 내부가 가열된다.The
내화물(13)은 용해하는 고체 재료의 온도, 성상 등과 관련하여 선택되는데, 내화도가 높아 고온에서도 열변형 등이 발생하지 않는 재질로서, 분말 형태의 건식 내화물이 코일시멘트(12) 내측면에 도포된 후 가열하여 소결 처리됨으로써 형성된다. 소결 처리의 상태는 용해로(10)의 수명에 매우 중요한 요소이며, 그에 따라서 소결 방법 또한 내화물(13)의 종류에 따라 다양한 방법으로 실시된다.The
이러한 구조를 가진 용해로(10)는 사용 횟수의 증가에 따라 내화물(13)의 마모 및 침식으로 인해 주기적인 개보수 작업을 실시하게 되는데, 이때 보수를 위한 사전 작업으로 용해로(10) 내부의 내화물(13) 해체 작업이 진행되며, 해체 이후에 새로운 내화물로 교체된다.The
내화물(13)은 코일시멘트(12)의 내측면에 부착된 것으로서, 내화물(13) 해체 작업은 사람이 직접 내화물(13)을 용해로(10)로부터 제거하는 방식으로 진행된다. 일측이 개방된 원통 형태의 내화물(13)을 용해로의 높이(즉, 길이) 방향으로 4등분 절개한 후 각각을 제거하는데, 내화물(13)이 파쇄되거나 또는 고의로 파쇄하여야 하는 경우가 있다. 이와 같은 내화물(13)의 해체 작업은 용이하지 않아 많은 인원과 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 이러한 해체 과정에서 다량의 분진이 발생하여 작업장 환경이 매우 악화되는 문제점이 있었다.The refractory 13 is attached to the inner surface of the
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용해로의 코일 시멘트와 내화물 사이에 분리요소를 구비하여 코일시멘트와 내화물의 상호 부착을 방지함으로써, 내화물을 용이하게 해체하고 이에 따라 작업장의 분진 발생을 억제하는 내화물 해체가 용이한 용해로를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve this problem, by providing a separation element between the coil cement and the refractory of the melting furnace to prevent mutual attachment of the coil cement and the refractory, to easily dismantle the refractory and thereby suppress the dust generation of the workplace The purpose is to provide a melting furnace that is easy to disassemble refractory.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따른 용해로는 상부가 개방된 통 형상의 용해로 철피와, 상기 용해로 철피의 내측면에 부착되는 코일시멘트와, 상기 코일시멘트 내측에 구비되는 내화물과, 상기 코일시멘트와 상기 내화물 사이에 구비되어 이들 사이의 부착을 방지하는 분리요소를 포함한다. In order to achieve this object, the melting furnace according to an aspect of the present invention is a tubular melting furnace shell having an open top, a coil cement attached to an inner surface of the melting furnace shell, a refractory provided inside the coil cement, and And a separating element provided between the coil cement and the refractory to prevent adhesion therebetween.
상기 용해로 철피의 바닥에는 관통 구멍이 형성되고, 상기 관통구멍을 개폐하는 게이트와, 상기 관통 구멍을 폐쇄하도록 상기 용해로 철피의 내부 바닥면에 구비된 플레이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the bottom of the furnace shell is further provided with a through hole, the gate opening and closing the through hole, and further comprising a plate provided on the inner bottom surface of the furnace shell to close the through hole.
상기 용해로 철피는 상하가 반전된 절두원추형을 포함하는 것이 바람직하다.The melting furnace iron shell preferably includes a truncated cone inverted up and down.
상기 분리요소는 암면포를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the separating element comprises rock wool.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니형 유도 용해로의 내부 구조의 단 면을 간략하게 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 용해로에 대한 내화물 해체 작업 과정을 도시한 개념도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an internal structure of a crucible induction melting furnace according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a refractory dismantling process for the melting furnace of FIG. 2.
용해로(100)의 최외각에 용해로(100)의 전체 구조를 유지하는 용해로 철피(110)가 구비되고 그 내측으로는 순차적으로 코일시멘트(120), 분리요소(140) 및 내화물(130)이 구비된다. 용해로 철피(110)는 상부가 개방된 중공 원통 형상으로 용해로(100)의 전체 골격을 유지하는 기능을 하며, 그 내측면에는 용해로(100) 내부의 고체 재료를 가열하는 기능을 행하는 가열코일이 내지된 코일시멘트(120)가 부착된다. 또한, 용해로 철피(110)의 바닥에는 관통 구멍이 형성되고 상기 관통 구멍을 폐쇄하는 게이트(160)가 구비된다. 용해로 철피(110)의 내부 바닥면에는 상기 관통 구멍을 폐쇄하며 용해로의 바닥을 한정하는 플레이트(150)가 안착된다. The outer shell of the
코일시멘트(120)는 내부에 가열코일(미도시)이 삽입된 상태로 내열 시멘트가 도포됨으로써 형성되며, 가열코일에 교류 전류가 공급됨에 따라 전자 유도 작용에 의해 도전체인 용해로(100) 내부의 고체 재료에 유도 전류가 발생하여 용해로 내부가 가열된다.The
코일시멘트(120)의 내측에는 내화물(130)이 구비되는데, 코일시멘트(120)의 내측면에 내화물(130)이 직접 부착되지 않고 코일시멘트(120)와 내화물(130) 사이에 분리요소(140)가 부착된 상태로 내화물(130)이 구비된다. 이때, 코일시멘트(120)의 내측면에 부착되는 분리요소(140)는 용해로 철피(110)의 내부 바닥면인 플레이트(150)를 제외한 나머지 부분에만 부착되어 있기 때문에, 내화물(130)은 분리요소(140)의 내측면과 상기 플레이트(150)의 내측면에 도포된 후 소결된다.Refractory 130 is provided on the inner side of the
상기 분리요소(140)는 코일시멘트(120)와의 부착력은 낮고 내화물이 침투하여 코일 시멘트의 표면에 도달하지 않도록 하며, 내화성이 우수한 특성을 가진 물질로서 내화물(130)의 제거 시 내화물(130)과 함께 코일시멘트(120)로부터 용이하게 제거될 수 있어야 한다. 이러한 분리요소(140)로는 내화성이 우수한 암면포(Rock wool)를 이용하는 것이 바람직하나, 내화성이 우수하고 코일시멘트(120)와의 부착력이 작다면 그 외 다른 물질을 사용할 수도 있다.The separating
도 2에 도시된 실시예에서 분리요소(140)는 용해로 철피(110)의 내부 바닥면인 플레이트(150)에는 부착되어 있지 않으나, 이에 한정되지 않고 상기 코일시멘트(120)의 내측면과 플레이트(150) 모두에 부착될 수 있다. In the embodiment shown in FIG. 2, the
내화물(130)은 실질적으로 가열 작용을 하는 코일시멘트(120)를 보호하는 기능을 하는 것으로 고체 재료가 가열 용해된 고온의 상태에서도 열변형 등이 발생하지 않는 내화도가 높은 물질이 이용되며, 분말 형태의 건식 내화물이 소결 처리됨으로써 단단하게 형성된다.The refractory 130 has a function of protecting the
종래 기술에서 설명한 바와 같이 내화물(130)은 용해로(100)의 사용에 따라 주기적으로 교체가 필요한 요소인데, 본 발명에 따른 위와 같은 용해로(100)의 구조에 따라 내화물(130)의 해체작업은 용이해진다.As described in the prior art, the
즉, 이와 같은 구조의 용해로(100)에서 내화물(130)을 제거하기 위하여 먼저 용해로 철피(110)의 바닥에 형성된 관통 구멍을 폐쇄하고 있는 게이트(160)를 제거한다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이 용해로(100)의 하부에서 유압 실린더(170)를 이용하여 상기 관통 구멍을 통해 용해로 철피(110)의 내부 바닥면에 부착된 플 레이트(150)를 밀어 전체적으로 내화물(130)을 코일시멘트(120)로부터 제거한다.That is, in order to remove the refractory 130 from the
이때, 코일시멘트(120)와 내화물(130)은 분리요소(140)에 의해 부착되지 않고 분리 가능하게 결합된 상태이므로 유압실린더(170)로 상기 플레이트(150)을 통하여 내화물(130)의 바닥을 상부로 밀면, 내화물(130)이 전체적으로 부스러지지 않고 제거될 수 있다. At this time, since the
더욱이, 이와 같이 내화물(130)의 바닥을 상부로 밀어서 전체적인 내화물(130) 제거할 때, 상기 용해로(100)의 형상은 내화물(130)이 용해로(100)의 상부로 쉽게 빠져나올 수 있도록 상부의 직경이 하부보다 크고 측벽이 경사진 형태, 즉 상광하협의 상하가 뒤집어진 절두원추형의 형태로 형성되는 것이 바람직하다. Further, when removing the entire refractory 130 by pushing the bottom of the refractory 130 in this way, the shape of the
해체작업과 관련한 용해로 구조의 특징을 자세히 살펴보면, 내화물(130)과 코일시멘트(120)가 상호 직접 부착되지 않고 분리요소(140)가 그 사이에 구비된다. 이때 분리요소(140)와 코일시멘트(120) 사이의 부착력은 분리요소(140)가 구비되지 않은 경우의 내화물(130)과 코일시멘트(120)와의 부착력보다 더 작다. 즉, 분리요소(140)는 코일시멘트(120)로부터의 내화물(130) 제거가 용이하도록 상호 분리하는 기능을 행하게 된다.Looking at the characteristics of the furnace structure related to the dismantling operation in detail, the refractory 130 and the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 코일시멘트(120)와 내화물(130) 사이에 분리요소(140)를 구비한 용해로(100)는 내화물(130)의 해체 작업 시에 용해로의 바닥에 형성된 관통 구멍을 통하여 내화물(130)의 바닥을 상부로 밀어서 내화물(130)을 용해로(100)에서 분리하게 된다. 이와 달리, 용해로(100)의 바닥에 형성된 관통 구멍을 형성하지 않고 내화물(130)에 적절한 고리와 같은 기구를 체결한 다음 이를 용해로(100)에서 인출하여 제거할 수도 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 용해로의 코일시멘트와 내화물 사이에 분리요소를 구비하여 코일시멘트와 내화물의 상호 부착을 방지함으로써, 용해로의 내화물을 용이하게 해체할 수 있다. 또한, 내화물을 파쇄하지 않고 용해로에서 그대로 분리함으로써 작업장의 분진 발생을 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by providing a separation element between the coil cement and the refractory of the melting furnace to prevent mutual attachment of the coil cement and the refractory, the refractory of the melting furnace can be easily dismantled. In addition, there is an effect of preventing dust generation in the workplace by separating the refractory as it is in the melting furnace without crushing.
Claims (4)
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KR1020060072200A KR100759311B1 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Furnace with easy removable refractory |
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