KR100792001B1

KR100792001B1 - 알루미늄 가압 성형체 및 그 제조방법과 제조장치

Info

Publication number: KR100792001B1
Application number: KR20070055464A
Authority: KR
Inventors: 윤수현
Original assignee: 주식회사 디에스
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2008-01-04

Abstract

본 발명은, 폐알루미늄 캔 가압체를 낱캔 상태로 해체하는 해체기; 상기 낱캔 상태로 해체된 폐알루미늄 캔 소재에 함유되어 있는 이물질을 선별 제거하는 선별기; 상기 선별된 폐알루미늄 캔 소재를 절단하는 절단기; 상기 절단된 폐알루미늄 캔 소재를 가열하여 표면에 있는 유기물질이나 도료 등을 연소 탄화시키는 회전 반응로; 상기 연소 탄화된 폐알루미늄 캔 소재를 분쇄하는 분쇄기; 및 상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 각각 계량하여 혼합시켜서 공급하는 자동계량 투입장치; 상기 자동계량 투입장치로부터 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물을 가압 성형하여 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 가압성형기;를 포함하는 알루미늄 가압 성형체 제조 장치와 제조 방법 및 그에 따라 제조된 알루미늄 가압 성형체에 관한 것이다.

폐알루미늄 캔, 알루미늄 가압 성형체

Description

알루미늄 가압 성형체 및 그 제조방법과 제조장치 {Forged aluminium, and method and apparatus for manufacturing the same}

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래 기술에 따른 복합 탈산제를 제조하는 장치에 대한 구성도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 가압 성형체 제조장치에 있어서 자동계량 투입장치의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 가압 성형체 제조장치에 있어서 자동계량 투입장치의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 가압 성형체 제조장치에 있어서 가압성형기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 알루미늄 가압 성형체를 보여주는 사진이다.

본 발명은 알루미늄 가압 성형체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용강의 탈산제로 사용하기 위해 폐알루미늄 캔으로부터 제조되는 알루미늄 가압 성형체에 있어서 철볼(steel ball)을 함유시켜 고밀도로 성형되도록 한 알루미늄 가압 성형체에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 그러한 알루미늄 가압 성형체를 제조하기 위한 장치와 방법에 관한 것이기도 하다.

통상적으로, 선철 중의 불순물을 제거하는 제강공정을 거치면서 용강 내의 산소 함량은 비교적 높아지게 된다. 이러한 산소는 강의 품질에 악영향을 미치기 때문에 탈산공정을 거쳐 제거되어야 하는데, 주로 열역학적으로 안정된 산화물을 형성하는 Si, Mn, Al, Ca, Zr, Ti, Bo 및 희토류 원소 등을 사용하여 탈산 공정을 수행하게 된다.

그 중에 Al은 강력한 탈산제의 하나로서 제강조업에서 널리 사용되고 있다.그러나 Al은 그 밀도가 철에 비하여 상대적으로 낮아서, 탈산과정 중에 용강 내에 투입되면 깊숙히 침투하지 못하고 부상(浮上)하게 되는 문제가 발생한다. 즉, 용강에 탈산제를 투여할 경우 투여탈산제가 용강의 강재층을 뚫고 용강 내부로 투입되기가 용이하지 않다. 이러한 문제를 감안하여 대한민국 특허등록 제0586403호는 철 편 복합 탈산제 및 철편 복합 탈산제의 제조장치 및 제조방법을 개시한다. 도 1에는 상기 특허에 따른 철편 복합 탈산제 제조장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 무한궤도 형태의 주형이송컨베이어(2)에 의해 연속적으로 순환되는 주형(1)에 대해 주입부(3)에서 용융 알루미늄기지를 주입하고, 철편 강화요소 투입부(5)에 의해 절단된 하나 또는 다수의 철편 강화요소(4)를 투입한 후, 냉각부(6)를 거쳐, 분리부(8)에서 철편 복합탈선제(7)를 주형(1)으로부터 분리시킨다.

상기와 같은 방법에 있어서는, 폐 알루미늄 소재를 용해법에 의해 용융시키므로 알루미늄 산화 로스(loss)가 많고 제조 비용 또한 고가이다. 무엇보다도, 용융된 상태의 알루미늄 기지를 계량하는 것이 불가능하여 알루미늄과 철편의 혼합 비율을 정밀하게 제어할 수 없다. 따라서, 사용자의 다양한 요구에 따라 알루미늄과 철편 혼합비를 조정하는 것이 매우 곤란할 뿐만 아니라, 실제로 철편 크기가 균일하지 못하기 때문에 일관된 품질의 탈산제 생산이 어렵다. 이러한 결점은 곧 용강의 탈산 효과에도 악영향을 미칠 수밖에 없다.

또한, 종래와 같이 재용해법에 의해 제조된 철강용 탈산제는 단단하게 응고된 조직형태를 가지므로 용강에 투입시 용강과 반응할 수 있는 표면적이 상대적으로 작고, 반응속도가 느린 단점이 있다. 따라서, 용강 표면의 슬래그층에 대한 탈산 효과가 미비한 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐알루미늄 캔으로부터 재용해 과정을 거치지 않고 알루미늄을 회수하여 제강용 탈산제로 사용되는 알루미늄 가압 성형체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 폐알루미늄 캔을 재용해하지 않고 성형체 내부에 공극이 형성되도록 제조함으로써 용강에 투입시 넓은 표면적에 의해 반응속도가 빠르고, 용강 표면의 슬래그층에 대한 탈산 효과도 거둘 수 있도록 한 알루미늄 가압 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 내부에 공극이 형성되어 있음에도 불구하고 철편류를 함께 혼합하여 성형함으로써 용강 내에 투입되더라도 부상할 우려가 없는 알루미늄 가압 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 폐알루미늄 캔으로부터 제조된 알루미늄 가압 성형체의 공극율과 비중을 알루미늄 소재와 철편류의 입도와 혼합비에 따라 제어함으로써 원하는 비중을 가진 알루미늄 가압 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 알루미늄과 철편류의 혼합 비율을 정밀하게 계량함으로써 원하는 비중을 가진 균일한 성형체를 얻게 됨과 동시에 사용자의 요구에 따라 다양한 조성을 가진 알루미늄 가압 성형체를 제조할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 가압 성형체 제조 장치는, 폐알루미늄 캔 가압체를 낱캔 상태로 해체하는 해체기; 상기 낱캔 상태로 해체된 폐알루미늄 캔 소재에 함유되어 있는 이물질을 선별 제거하는 선별기; 상기 선별된 폐알루미늄 캔 소재를 절단하는 절단기; 상기 절단된 폐알루미늄 캔 소재를 가열하여 표면에 있는 유기물질이나 도료 등을 연소 탄 화시키는 회전 반응로; 상기 연소 탄화된 폐알루미늄 캔 소재를 분쇄하는 분쇄기; 및 상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 각각 계량하여 혼합시켜서 공급하는 자동계량 투입장치; 상기 자동계량 투입장치로부터 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물을 가압 성형하여 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 가압성형기;를 포함한다.

바람직하게, 상기 자동계량 투입장치는, 상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류가 각각 담기는 한 쌍의 공급호퍼; 상기 공급호퍼의 배출구를 통해 배출되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 공급하는 진동피더; 상기 진동피더로부터 공급되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 각각 담아서 정해진 중량이 될 경우 투하하는 계량용기; 상기 계량용기에 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 계량하는 하중계; 및 상기 계량용기로부터 투하된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 혼합하여 상기 가압성형기로 이송하는 이송관;을 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 계량용기는 일측이 회동가능하도록 구성되고, 상기 계량용기를 회동시키는 액츄에이터를 더 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 공급호퍼의 배출구를 선택적으로 폐쇄시키는 밸브수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가압성형기는, 베이스; 상기 베이스 위에 설치되며, 상기 이송관과 연결되어 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물이 내부로 투입되는 가압 몰드; 상기 가압 몰드의 내부로 승강운동하면서 상기 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물을 압축하여 성형하는 가압 플런저를 가지는 프레스; 및 상기 가압 몰드의 하 단 배출구를 선택적으로 폐쇄하기 위해 왕복운동하면서, 그 상면에 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물이 가압될 때 이를 지지하는 가동 베이스;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 폐알루미늄 캔 가압체를 낱캔 상태로 해체하는 단계; 상기 낱캔 상태로 해체된 폐알루미늄 캔 소재에 함유되어 있는 이물질을 선별하여 제거하는 단계; 상기 선별된 폐알루미늄 캔 소재를 절단하는 단계; 상기 절단된 폐알루미늄 캔 소재를 가열하여 표면에 있는 유기물질이나 도료 등을 연소 탄화시키는 단계; 상기 연소 탄화된 폐알루미늄 캔 소재를 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 계량하는 단계; 상기 계량된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 가압 성형하는 단계;를 포함하는 알루미늄 가압 성형체 제조 방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 폐알루미늄 캔 소재와 철편류는 약 70% : 30%의 비율로 혼합된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기와 같은 제조 방법에 의해 제조된 알루미늄 가압 성형체가 제공된다. 더욱 바람직하게, 상기 알루미늄 가압 성형체의 밀도는 약 2.8 ~ 5.0g/㎤ 범위이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 알루미늄 가압 성형체는 폐알루미늄 캔으로부터 회수되어 제조된다. 일반적으로 폐알루미늄 캔은 회수된 뒤 프레스로 가압하여 부피를 줄인 폐알루미늄 캔 가압체 형태로 공급된다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 장치의 개략적인 구성이 도시되어 있고, 도 3에는 그러한 장치를 사용하여 상기 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 방법이 도시되어 있다.

상기 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄 가압 성형체의 제조 과정을 살펴보면, 먼저, 프레스에 의해 가압되어 부피가 줄어든 폐알루미늄 캔 가압체 형태로 공급된 원료는 임팩트 브레이커(Impact Breaker)와 같은 해체기(10)에서 낱캔 상태로 해체된다(단계 S100).

이렇게 낱캔 상태로 해체된 폐알루미늄 캔 소재는 이송수단(12)에 의해 선별기(20)로 이송되고, 상기 선별기(20)에서는 철 또는 유리, 플라스틱과 같은 이물질이 선별 제거된다(단계 S110). 예를 들어, 상기 선별기(20)에는 전자석이 구비되 어 철성분을 함유한 이물질이 자력에 의해 제거될 수 있으며, 또한 유리 및 플라스틱 등은 비중 차이와 자력에 의한 반발력(Eddy Current) 등을 이용하여 제거할 수 있다. 이와 같은 선별 방식은 이미 알려진 바 있으므로 상세한 설명을 생략하며, 그 외에도 다양한 기존의 선별기가 채용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이어서, 선별된 폐알루미늄 캔 소재는 절단기(30)로 이송되어 적절한 크기로 절단된다(단계 S120). 바람직하게, 상기 폐알루미늄 캔 소재는 약 30 ∼ 100mm의 크기로 절단될 수 있으나, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 이렇게 폐알루미늄 캔 소재를 절단하는 것은 후술하는 연소 탄화 공정에서 고온가스와 접촉하는 면적을 증대시키기 위함이다.

절단된 폐알루미늄 캔 소재는 이송수단을 통해 회전 반응로(Rotary Kiln)(40)에 투입되어 가열됨으로써 폐알루미늄 캔의 표면에 부착된 유기물질이나 도료 등이 연소되어 탄화되도록 한다(단계 S130). 이러한 연소 탄화 공정은 상기 회전 반응로(40)를 버너에 의해 직접 가열하거나 또는 고온가스 발생기로부터 고온가스를 상기 회전 반응로(40)에 공급함으로써 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 회전 반응로(40) 내부의 온도는 알루미늄의 용융 온도(660℃) 보다 낮게 유지되며, 더욱 바람직하게 약 300 ~ 600℃의 온도 범위로 설정된다. 만약 300℃보다 온도가 낮을 경우에는 연소 탄화 속도가 느려 생산효율성을 높일 수 없고, 반대로 600℃보다 높은 경우에는 산화가 촉진될 우려가 있다.

또한 바람직하게, 상기 회전 반응로(40) 내부는 이산화탄소(CO₂) 분위기로 유지하거나 또는 산소 농도를 약 10용량% 이하로 유지함으로써 소재의 산화를 막을 수 있도록 한다.

더욱 바람직하게, 상기 회전 반응로(40)의 내부 압력은 약 5mmHg 이하로 유지되며, 폐알루미늄 캔 소재를 적절하게 처리할 수 있도록 약 5 ~ 8rpm의 속도로 회전된다. 그러나, 상기와 같은 공정 조건은 본 발명에 의해 제한되는 것은 아니며 회전 반응로의 규격과 생산 제품의 특징 등 여러가지 조건에 따라 임의로 변경될 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 연소 탄화 공정을 거친 폐알루미늄 캔 소재는 이어서, 분쇄기(50)로 투입되어 적절한 입경의 알갱이로 잘게 분쇄된다(단계 S140). 바람직하게, 폐알루미늄 캔 소재는 약 0.1 ~ 25mm 정도로 분쇄되지만 반드시 이러한 수치로 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 분쇄과정에서, 연소 잔사 및 분진은 팬(Fan)에 의한 송풍이나 체에 의한 거름법 또는 원심력 싸이클론 등 다양한 방법에 의해 제거될 수 있다.

상기와 같이 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재는 저장호퍼(55)를 거쳐 본 발명에 따른 자동계량 투입장치(60)로 공급되어 철편류와 혼합된 뒤(단계 S150) 가압성형기(70)에 의해 가압성형된다(단계 S160).

도 4 및 도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동계량 투입장치(60)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 자동계량 투입장치(60)는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 각각 계량한 뒤 혼합하여 투입하는 장치로서, 폐알루미늄 캔 소재와 철편류가 각각 담긴 한 쌍의 공급호퍼(61a)(61b)와, 상 기 공급호퍼(61a)(61b)의 배출구에 각각 구비된 한 쌍의 진동피더(62a)(62b)를 포함한다.

상기 공급호퍼(61a)에는 전술한 바와 같이 가공되어 저장호퍼(55)에 저장되는 폐알루미늄 캔 소재가 공급된다. 또한, 공급호퍼(61b)에는 상기 폐알루미늄 캔 소재와 혼합될 철편류가 저장되어 있다. 본 명세서 및 특허청구범위에 있어서, '철편류'란 철 또는 철합금 성분의 철볼(shot ball), 철칩, 철분, 절단 철근 등을 포함하는 개념으로서 약 6.0~8.0 사이의 비중을 가진다.

상기 진동피더(62a)(62b)는 미도시된 진동수단에 의해 진동하면서 상기 공급호퍼(61a)(61b)의 배출구를 통해 배출되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 일정한 속도로 공급하는 기능을 한다. 비록 본 실시예에서 진동피더는 한 쌍으로 구비되어 있으나 이것에 한정되지 않고 또 다른 대안으로서 단일 진동피더가 구비될 수도 있다.

상기 진동피더(62a)(62b)의 단부 아래에는 한 쌍의 계량용기(63a)(63b)가 설치되어 상기 진동피더(62a)(62b)로부터 공급되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 담게 된다. 또한, 상기 계량용기(63a)(63b)는 로드셀과 같은 하중계(64a)(64b)와 연결되어, 계량용기(63a)(63b) 내에 담기는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 무게가 각각 계량되도록 구성된다. 상기 계량용기(63a)(63b)는 일측이 회동가능하게 연결되어 예를 들어, 액츄에이터(65)의 동작에 의해 점선으로 도시된 것과 같이 회동됨으로써 그 내부에 담긴 소재들을 하방으로 투하한다. 비록 본 명세서에서 상기 계량용기를 회동가능한 구조로 개시하였으나 이것에 머물지 않고, 예를 들어 하면이 개폐가능한 구조가 되는 등 소정량의 소재가 공급되었을 경우에 이것을 하방으로 투하할 수 있는 다양한 구성이 모두 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

바람직하게, 사용자는 미도시된 조작부(제어부)를 통해 미리 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합비를 정하고 그에 따라 투입 정량을 설정한다. 그러면, 상기 계량용기(63a)(63b)에 투입된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 무게를 상기 하중계(64a)(64b)로 실시간 계량하여 설정된 값에 도달한 경우 소재의 투입을 중단시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 공급호퍼(61a)(61b)의 배출구에는 소재의 투입을 차단할 수 있도록 배출구를 선택적으로 폐쇄시키는 밸브수단이 구비될 수 있다.

상기와 같이 원하는 중량의 소재가 계량용기(63a)(63b) 내에 담기면, 액츄에이터(65)의 동작에 의해 계량용기(63a)(63b)가 회동하면서 소재가 하방으로 투하된다.

이어서, 상기 계량용기(63a)(63b)로부터 하방으로 투하된 소재들은 이송관(66)을 통해 가압성형기(70)로 이송된다. 상기 이송관(66)의 단부는 소재의 투하가 용이하도록 퍼넬부(funnel)(67)가 형성되어 있다. 이때, 상기 이송관(66)에서 폐알루미늄 캔 소재와 철편류는 혼합되며, 바람직하게, 혼합을 촉진하기 위해 상기 이송관(66)을 진동시키거나 별도의 혼합수단을 마련하는 등 다양한 방식이 채택될 수 있다.

비록 본 명세서에서는 자동계량 투입장치의 구성을 구체적인 도면과 설명으로 예시하였으나 상기 장치의 구성이 반드시 이것에 의해 한정되는 것은 아니며, 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 각각 계량한 후 혼합시켜 투입할 수 있는 다양한 변형예들이 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

상기 가압성형기(70)의 구성은 도 6에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 가압성형기(70)는 베이스(71) 위에 설치된 가압 몰드(72)와, 상기 가압 몰드(72)의 상부에 설치되는 프레스(73)를 포함한다. 상기 프레스(73)의 가압 플런저(74)는 상기 가압 몰드(72) 내부의 중공으로 승강운동하면서 그 내부에 공급되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 압축하여 성형체를 성형한다.

바람직하게, 상기 가압 몰드(72)의 단면은 원형 또는 다각형이며, 그에 따라 성형되는 성형체의 모양도 원기둥 또는 다각 기둥 형태를 가지게 된다.

상기 가압 몰드(72)의 측벽에는 상기 자동계량 투입장치(60)로부터 투입된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류가 혼합되어 공급되는 이송관(66)이 연결되어 있다.

상기 가압 몰드(72) 하부에는 가동 베이스(75)가 실린더(76)에 의해 왕복운동가능하도록 설치되어 있다. 상기 가동 베이스(75)는 상기 가압 몰드(72)의 하단 배출구를 선택적으로 폐쇄하기 위해 왕복운동하게 되며, 그 상면에 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류로 이루어진 혼합물을 프레스(73)로 가압할 때 이를 지지하는 베이스가 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 가압 몰드(62)에 공급되는 폐알루미늄 캔 소재와 상기 철편류는 약 70% : 30%의 비율로 혼합되지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 상기와 같은 범위에서는 철편류의 손실이 없으면서도 알루미늄 가압 성형체가 적절한 밀도를 가질 수 있는 것으로 나타났다.

상기와 같이 폐알루미늄 캔 소재와 철편류가 혼합되면 이어서 프레스(73)로 가압하여 본 발명에 따른 알루미늄 가압 성형체를 제조한다. 이때 프레스의 가압력은 0.5 ~ 1.5 ton/㎠ 정도가 적당하지만 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 알루미늄 가압 성형체가 완성되면, 가동 베이스(75)가 후퇴함으로써 완성된 알루미늄 가압 성형체가 가압 몰드(72)의 하단 배출구를 통해 배출된다. 그러면, 이번에는 가동 베이스(75)가 전진하면서 완성된 알루미늄 가압 성형체를 밀어서 배출시키게 된다.

도 7에는 상기와 같은 공정에 의해 제조된 알루미늄 가압 성형체의 사진이 나타나 있다. 사진에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 알루미늄 가압 성형체는 압축된 폐알루미늄 캔 소재의 중간 중간에 철편류가 개재된 상태이다. 바람직하게, 상기와 같이 제조된 본 발명에 따른 알루미늄 가압 성형체의 밀도는 약 2.8 ~ 5.0g/㎤ 범위이다.

첫째, 본 발명에 따르면, 폐알루미늄 캔을 재용해하지 않고 알루미늄 소재를 회수하여 제강용 탈산제로 사용되는 알루미늄 가압 성형체를 제조하므로 생산 원가가 저렴하며 생산 효율 또한 매우 높다.

둘째, 본 발명에 따른 알루미늄 가압 성형체는 폐알루미늄 캔을 재용해하지 않고 분쇄, 소결 및 가압성형함으로써 내부에 공극이 형성되어 있으므로 용강에 투입시 넓은 표면적에 의해 반응속도가 빠르고, 용강 표면의 슬래그층에 대한 탈산 효과 또한 뛰어나다.

셋째, 본 발명의 알루미늄 가압 성형체 제조방법에 따르면 알루미늄과 철편 류의 중량을 계량하여 혼합함으로써 고객의 요구에 따라 원하는 조성의 알루미늄 가압 성형체를 용이하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 품질 신뢰성 또한 균일하게 보장될 수 있다.

Claims

폐알루미늄 캔 가압체를 낱캔 상태로 해체하는 해체기;

상기 낱캔 상태로 해체된 폐알루미늄 캔 소재에 함유되어 있는 이물질을 선별 제거하는 선별기;

상기 선별된 폐알루미늄 캔 소재를 절단하는 절단기;

상기 절단된 폐알루미늄 캔 소재를 가열하여 표면에 있는 유기물질이나 도료 등을 연소 탄화시키는 회전 반응로;

상기 연소 탄화된 폐알루미늄 캔 소재를 분쇄하는 분쇄기; 및

상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 각각 계량하여 혼합시켜서 공급하는 자동계량 투입장치;

상기 자동계량 투입장치로부터 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물을 가압 성형하여 알루미늄 가압 성형체를 제조하는 가압성형기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 자동계량 투입장치는,

상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류가 각각 담기는 한 쌍의 공급호퍼(61a)(61b);

상기 공급호퍼(61a)(61b)의 배출구를 통해 배출되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 공급하는 진동피더(62a)(62b);

상기 진동피더(62a)(62b)로부터 공급되는 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 각각 담아서 정해진 중량이 될 경우 투하하는 계량용기(63a)(63b);

상기 계량용기(63a)(63b)에 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 계량하는 하중계(64a)(64b); 및

상기 계량용기(63a)(63b)로부터 투하된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 혼합하여 상기 가압성형기로 이송하는 이송관(66);을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 장치.
제2항에 있어서,

상기 계량용기(63a)(63b)는 일측이 회동가능하도록 구성되고,

상기 계량용기(63a)(63b)를 회동시키는 액츄에이터(65)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 장치.
제2항에 있어서,

상기 공급호퍼(61a)(61b)의 배출구를 선택적으로 폐쇄시키는 밸브수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 가압성형기는,

베이스(71);

상기 베이스 위에 설치되며, 상기 이송관과 연결되어 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물이 내부로 투입되는 가압 몰드(72);

상기 가압 몰드의 내부로 승강운동하면서 상기 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물을 압축하여 성형하는 가압 플런저(74)를 가지는 프레스(73); 및

상기 가압 몰드(72)의 하단 배출구를 선택적으로 폐쇄하기 위해 왕복운동하면서, 그 상면에 공급된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 혼합물이 가압될 때 이를 지지하는 가동 베이스(75);를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 장치.
해체기, 선별기, 절단기, 회전 반응로, 분쇄기, 자동계량 투입장치 및 가압성형기를 포함하는 장치를 이용한 알루미늄 가압 성형체 제조 방법으로서,

상기 해체기에서 폐알루미늄 캔 가압체를 낱캔 상태로 해체하는 단계;

상기 선별기에서 상기 낱캔 상태로 해체된 폐알루미늄 캔 소재에 함유되어 있는 이물질을 선별하여 제거하는 단계;

상기 절단기에서 상기 선별된 폐알루미늄 캔 소재를 절단하는 단계;

상기 회전 반응로에서 상기 절단된 폐알루미늄 캔 소재를 가열하여 표면에 있는 유기물질이나 도료 등을 연소 탄화시키는 단계;

상기 분쇄기에서 상기 연소 탄화된 폐알루미늄 캔 소재를 분쇄하는 단계;

상기 자동계량 투입장치에 의해 상기 분쇄된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류의 중량을 계량하여 혼합시켜서 공급하는 단계; 및

상기 가압 성형기에서 상기 혼합된 폐알루미늄 캔 소재와 철편류를 가압 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 폐알루미늄 캔 소재와 철편류는 70% : 30%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체 제조 방법.
제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 제조된 알루미늄 가압 성형체.
제8항에 있어서,

상기 알루미늄 가압 성형체의 밀도는 2.8 ~ 5.0g/㎤ 범위인 것을 특징으로 하는 알루미늄 가압 성형체.