KR100866464B1

KR100866464B1 - 전기로 및 그 축로방법

Info

Publication number: KR100866464B1
Application number: KR1020060116251A
Authority: KR
Inventors: 이춘홍
Original assignee: 이춘홍
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-10-31
Also published as: KR20080046802A

Abstract

본 발명은 전기저항을 이용한 전기로에 관한 것으로, 도가니의 외벽에서 히터를 고정하는 단열벽돌은 벽돌지지구에 삽입되어 전기로 본체에 매설되고 발열실 내부벽체는 단열벽돌로 구성되며, 히터고정 히터홀을 천공하며 히터홀과 히터사이에는 세라믹울이 충진되고, 본체에는 발열실로 유입되는 가스를 배출하는 에어벤트가 형성되며, 도가니의 개구부에는 단열커버가 구비되고, 발열실의 하부에는 내화캐스타블로 경사면을 형성하고 내화벽돌로 용탕출구의 구성과 벽체바닥 최하단부위를 내스폴링성 벽돌로서 형성한 것을 특징으로 한다.

전기로, 도가니, 히터, 용탕배출, 단열커버

Description

전기로 및 그 축로방법{The axial road method besides to an electricity resist crucible}

도 1은 공개특허 제2003-11011호의 종단면도

도 2는 본 발명의 로 본체 종단면도

도 3은 본 발명의 로 본체 횡단면도

도 4는 본 발명 용탕출구의 축로순서를 나타내는 분해사시도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101. 본체 102. 도가니

103. 히터 104. 내화단열벽돌

105. 단열벽돌 106. 세라믹보드

107. 벽돌지지구 108. 히터홀

109. 단열커버 110. 에어벤트

111. 앵글 112. 단열캐스타블

113. 발열실 114. 내화캐스타블

115. 경사면 116. 용탕출구

117. 내스폴링성 내화벽돌 118. 내화벽돌

본 발명은 도전성을 갖는 세라믹발열체와 도가니를 이용하여 소재를 용해하는 전기로에 관한 것이다.

전기를 이용하는 용해로에는 전기저항을 이용하는 형식과 유도전기를 이용하는 형식으로 크게 구분할 수 있다.

전기로에 대하여는 본 출원인이 선출원하여 공개된 공개특허 제2003-11011호에서는 도 1에 도시된 것과 같이 대상 금속을 용해시키는 도가니(2)와 탄화규소(SiC)발열체로 구성되는 히터(4)와, 알루미나(Al₂O₃)성분을 포함하는 내열층(6, 16, 26) 및 단열층(8, 18, 28)과, 도가니의 개구된 상단 주연부를 덮는 가이드(30)와, 도가니의 상단 개구부를 개폐하는 커버(40)로 구성되는 전기로를 제안한바 있었다.

그러나 상기한 전기로에 대한 제작과정이나 현장적용시 환봉형태의 탄화규소발열체를 고정하기 위하여 히터홀(Hole)을 구비한 내화벽돌 또는 단열벽돌을 제작하기 위하여는 전기로의 규격 등에 맞게 몰드를 제작하여야 하므로 소량 다품종을 주문생산하기 위하여는 과도한 비용이 소요되고 내화 또는 단열벽돌의 히터홀에 고정된 히터가 발열시 벽돌간의 열팽창으로 인하여 벽돌에 균열이 발생하였으며, 도 가니에서 용해되는 과정에서 발생하는 가스가 도가니의 훼손된 부분이나 도가니의 상부 주연부로부터 발열실로 침투하여 잔류함으로서 발열실 내부의 히터와 도가니 외부를 손상시켜 수명을 단축 또는 용탕사고의 원인이 되었으며, 도가니의 상단 개구부를 개폐하는 철재로 형성된 커버로 인하여 열손실이 발생하였고, 용해과정 중에 도가니가 파손될 경우 용해된 소재가 발열실의 바닥면에서 응고됨으로서 로 체를 전반적으로 해체하여 보수하여야 한다는 등의 제반 문제점이 노출되었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 로의 내화 및 단열부를 표준화된 정형의 단열벽돌로 축로한 후 발열체를 고정하기 위한 히터홀은 천공하여 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 용해되는 과정에서 발생하는 가스가 로의 발열실에 잔류하는 것을 방지할 수 있게 하는 에어벤트 설치구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 도가니의 상부에 단열재로 충진된 커버를 제공하여 에너지 효율을 향상하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 도가니의 파손시 용탕이 발열실의 내부에 잔류하지 않고 응고되기 전 용이하게 배출될 수 있게 하는 용탕배출구를 제공하는 것과 용탕이 누출되면서 벽체와 바닥의 연결되는 모서리부분의 집중침식, 파손되는 것을 방지하는 것이다.

상기한 목적을 위한 본 발명 '전기로 및 그 축로방법'은 도가니와 발열체인 히터를 수용하고 고정하는 로의 본체를 표준화된 정형단열벽돌과 벽돌지지구로 축로한 후 발열체인 히터를 고정하는 벽돌지지구와 발열실 내부를 관통하는 히터홀은 콘크리트 드릴로 천공하여 형성하며, 히터와 벽돌지지구의 히터홀 사이의 공간은 세라믹울을 충진하여 밀폐하며, 로의 발열실 상단 4개면에는 각각의 면에 에어벤트를 천공하여 발열실 내에 가스가 잔류되지 않고 배출될 수 있게 구성되며, 도가니를 개폐하는 단열커버의 내면에는 철재앵글로 보강되는 단열캐스타블을 충진하여 도가니의 상부로 방출되는 열손실을 경감시키고 발열실의 바닥면에는 경사진 용탕배출구를 형성하여 용탕이 응고되기 전에 배출될 수 있게 구성되며, 바닥과 벽체가 마주치는 첫 번째 벽체벽돌의 재질은 내스폴링성이 강한 내화벽돌을 사용하여 침식손상을 방지한다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 로 본체의 종단면도이며, 도 3은 본 발명 로 본체의 횡단면도이고, 도 4는 본 발명 용탕출구의 축로순서를 나타내는 분해사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 로 본체(101)의 중심부분에는 상부가 개구되고 내부에서 소재를 용해시킬 수 있는 도가니(102)가 설치되어 있으며, 도가니(102)의 주위에는 환봉타입의 발열체인 탄화규소(SiC)로 형성된 히터(103)가 #자 형태로 복수의 층을 형성하고 있다.

히터(103)의 외측에는 히터(103)를 고정하고 히터(103)에서 발생하는 열이 유출되지 않게 하는 내장재의 내화단열벽돌(104)층과 또 다른 재질의 단열벽돌(105)층 및 세라믹보드(106)로 형성되는 외장층이 중첩되게 구비된다.

발열체인 히터(103)는 본체(101)의 내화단열벽돌(104) 또는 단열벽돌(105)을 거쳐 외장재인 세라믹보드(106), 단열벽돌(105)에 고정된다.

본체(101)에 히터(103)를 고정하기 위하여는 철판을 ㄴ자형으로 절곡하여 형성된 벽돌지지구(107)를 본체 세라믹보드(106)가 매립되는 일부 부분에 벽돌지지구(107)를 용접하여 벽돌지지구(107)가 형성된 내부에 단열벽돌(105)을 삽입한 후 콘크리트 드릴(도면미도시)을 이용하여 본체(101)의 외부에서 히터(103)를 수용하는 히터홀(108)을 천공하며 천공되는 히터홀(108)은 히터(103)의 외경보다 다소 크게 형성하여 히터(103)와 단열벽돌(105)의 열팽창을 흡수할 수 있게 한다.

벽돌지지구(107)는 히터홀(108)의 천공시 단열벽돌(105)이 파손되는 것을 방지하기 위하여 한다.

단열벽돌(105)에 천공되는 히터홀(108)과 히터(103)의 외경 사이 간격에는 고온용 세라믹울을 충진하여 발열실(113) 내부의 열이 유출되는 것을 방지한다.

도가니(102) 내부에서 소재를 용해할 경우 가스가 발생하며 발생되는 가스는 단열커버(109)로 폐쇄된 내부에서 도가니(102)의 훼손된 부분이나 도가니와 본체 사이의 틈새 등을 통하여 발열실(113) 내부로 유입되며 유입되는 유해가스는 히터(103)와 도가니(102) 등을 손상시킬 수 있으므로 본체(101)를 형성하는 4개의 벽면 상부에 가스를 배출할 수 있는 에어벤트(110)를 각각 천공한다.

에어벤트(110)는 대략 30mm 정도의 지름을 갖게 하는 것이 바람직하다.

도가니(102)의 상부 개구부를 덮는 단열커버(109)는 철판으로 형성되는 커버의 내부에 철재 앵글(111)을 7mm 정도 절단용접하여 보강대를 구비하고 앵글(111) 사이에는 단열 캐스타블(112)을 충진하여 구성한다.

단열커버(109)가 구비된 도가니(102)와 단열커버가 없는 도가니에 대한 에너지 손실률을 자체측정한 결과 단열커버(109)가 없는 경우 구리500kg, 용탕1270°C에서 용탕면 상부로 600kcal/min의 열방산이 있었고 용탕온도는 외기온도 30°C에서 8.4°C/min의 온도하강이 있었으며, 단열커버(109)가 구비된 경우 상기와 동일한 조건에서 용탕면 상부로 방산되는 에너지 손실은 20kcal/min이었으며 용탕온도는 1.4°C/min의 비율로 온도하강이 측정되었다.

전기로의 가동 중 내구수명의 경과 등으로 도가니(102)가 파손되는 경우가 발생할 수 있으며 파손된 도가니(102)에서 흘러나온 용탕은 발열실(113)의 바닥에서 응고되면 전기로를 해체한 후 재축로하여야 하므로 파손된 도가니(102)로부터 흘러나온 용탕은 발열실(113)에서 지체 없이 배출될 수 있게 하는 것이 필요하다.

이를 위하여 발열실(113)의 바닥면에는 내화캐스타블(114)로 경사면(115)을 형성하고 내화벽돌(118)로 용탕출구(116)를 형성하여 용탕이 발열실(113) 내에서 지체없이 배출될 수 있게 구성하며, 흘러나온 용탕으로 인하여 벽체하부와 바닥의 모서리부분의 집중침식을 방지하기 위하여 벽체하부 첫 번째로 구성되는 벽돌은 내스폴링성 내화벽돌(117)로서 시공한다..

이상에서 설명한 바와 같이 전기로의 축로과정에서 히터를 고정하는 히터홀을 천공방식에 의하여 형성함으로서 축로비용과 시간을 경감할 수 있게 하고, 내화벽돌보다 가공성과 열차단 효과가 우수한 단열벽돌을 사용함으로 더 많은 단열효과를 가져 왔으며, 발열실내의 가스배출에 따라 히터의 수명을 연장할 수 있게 하며, 단열커버의 채용으로 열손실을 방지하게 하면서 작업중 사고에 의하여 전기로가 훼손되는 것을 방지할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims

내화벽돌 및 단열벽돌로 축로된 본체 내에 세라믹히터를 구비한 발열실을 형성하고 발열실에 수용되는 도가니에서 소재를 용해하는 전기로에 있어서,

본체(101)에 히터(103)를 고정하기 위하여는 철판을 ㄴ자형으로 절곡하여 형성된 벽돌지지구(107)를 본체 세라믹보드(106)가 매립되는 일부 부분에 벽돌지지구(107)를 용접하여 벽돌지지구(107)가 형성된 내부에 단열벽돌(105)을 삽입하고 발열실 내부는 단열벽돌로 축로한 후 히터(103)를 수용하는 히터홀(108)은 콘크리트 드릴로 천공하여(107~104관통) 형성하는 것을 특징으로 하는 전기로의 축로방법.
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내화벽돌 및 단열벽돌로 축로된 본체내에 세라믹히터를 구비한 발열실을 형성하고 발열실에 수용되는 도가니에서 소재를 용해하는 전기로에 있어서,

본체(101)의 외측에서 히터(103)를 고정하는 단열벽돌(105)은 벽돌지지구(107)에 삽입되어 세라믹보드(106)에 매설되고 발열실 내부는 내화단열벽돌(104)로 축로된 후 히터고정 히터홀(108)이 천공되고, 히터홀(108)과 히터(103) 사이의 간격에는 세라믹울이 충진되며, 발열실(113)로 유입되는 가스는 본체의 4면에 형성된 에어벤트(110)에 의하여 배출되며, 도가니(102)의 개구부는 단열커버(109)가 구비되며, 발열실의 하부에는 용탕을 배출할 수 있게 하는 용탕출구(116)는 내화벽돌(118)로 구성하는 것을 특징으로 하는 전기로.
제 4항에 있어서, 철판으로 형성되는 커버의 내부에 앵글(111)로 형성된 보강대를 용접하고 보강대 사이를 단열캐스타블(112)로 충진한 것을 특징으로 하는 전기로.
제 4항에 있어서, 발열실(113)의 하부에 형성되는 용탕출구(116)는 내화캐스타블(114)로 경사면(115)을 형성하고 내화벽돌(118)로 출구를 형성하며, 벽체 최하단은 내스폴링성 내화벽돌(117)로서 구성하는 전기로.