KR101003483B1 - 킬른식 전기로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장된 미립상의 재료를 간접열에 의해 건조시키고 가열할 시 발생하는 열을 효과적으로 차단하여 열원을 보호하면서, 고온으로 가열되어 상변화된 재료를 서냉시키면서 저장할 수 있도록 한 킬른식 전기로를 제공한다. 이와 같은 본 발명은 저장된 미립상의 재료를 열전도라인(22)에서 발생되는 간접열을 전달받아 건조시키고, 재료의 가열로 인해 발생하는 가스의 배출통로가 되며, 내부에 장착된 제 1 이송스크류(11)가 건조된 재료를 교반시키면서 저면에 위치한 연결관(53)측으로 이송시키는 공급드럼(10)과, 공급드럼(10)으로부터 연결관(53)을 통해 투입된 건조된 재료를 열전도라인(22)에 의해 발생되는 열로 가열하면서 내부에 장착된 제 2 이송스크류(21)가 가열로 인해 상변화된 재료를 교반하면서 저면에 위치한 연결관(53)측으로 이송시키는 가열드럼(20)과, 내부에 장착된 제 3 이송스크류(31)가 상기 가열드럼(20)으로부터 연결관(53)을 통해 투입되는 상변화된 재료를 교반하면서 서냉시키고 저면에 위치한 배출구(32)측으로 이송시키는 냉각드럼(30)과, 냉각드럼(30)으로부터 배출구(32)를 통해 투입된 재료를 저장하는 저장탱크(40)를 포함하는 것에 특징이 있다.

킬른, 전기로, 건조, 가열, 상변화, 서냉

Description

킬른식 전기로{kiln type electric furnace}

본 발명은 킬른식 전기로에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 저장된 미립상의 재료를 간접열에 의해 건조시키고 가열할 시 발생하는 열을 효과적으로 차단하여 열원을 보호하면서, 고온으로 가열되어 상변화된 재료를 서냉시키면서 저장할 수 있도록 한 킬른식 전기로에 관한 것이다.

일반적으로, 요(窯)에서의 직접연소열 방식과 연속가열식을 결합한 킬른(kiln)은 세라믹 및 제철, 제련공업에서 주로 활용되어온 고온용 용융로방식이다.

실험실에서의 전기로 방식과 양산화 실험으로의 요방식을 결합한 형태는 특별한 기능의 유지가 필요하여 연료와 소재의 혼입 직접연소방식이 부적합하다.

이와 성질이 유사한 도자기 가마에서의 가스식 가마는 그 형식은 유용하나, 재료의 물리적 특성상 과립상을 소성하는데 목적을 두므로 재료의 배열에 난해함이 있고, 열의 고른 분포에 대하여 결격이 발생할 소지가 높으므로 이의 사용은 적절치 못하다.

또한, 로터리 킬른의 특성으로 로의 회전으로 인한 연속작용, 배출작용 등의 물리, 화학적 작용이 요구되는 바, 이에도 적합치 못하다.

따라서, 로터리 킬른의 효과를 발휘하면서 간접연소열 방식의 용융로의 제작이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 실정에 따라, 중앙부에 가열로를 배치시키고, 상부에는 재료의 저장과 건조 및 가스배출통로의 역할을 하는 공급드럼을 위치시키며, 하부에는 가열된 재료를 서냉시켜 저장부로 배출시키는 냉각드럼을 병렬배치시킨 새로운 형태의 킬른식 전기로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 저장된 미립상의 재료를 열전도라인에서 발생되는 간접열을 전달받아 건조시키고, 재료의 가열로 인해 발생하는 가스의 배출통로가 되며, 내부에 장착된 제 1 이송스크류가 건조된 재료를 교반시키면서 저면에 위치한 연결관측으로 이송시키는 공급드럼이 구비되고,

상기 공급드럼으로부터 연결관을 통해 투입된 건조된 재료를 열전도라인에 의해 발생되는 고온의 열로 가열하면서 내부에 장착된 제 2 이송스크류가 가열로 인해 상변화된 재료를 교반하면서 저면에 위치한 연결관측으로 이송시키는 가열드럼이 구비되며,

내부에 장착된 제 3 이송스크류가 상기 가열드럼으로부터 연결관을 통해 투입되는 상변화된 재료를 교반하면서 서냉시키고 저면에 위치한 배출구측으로 이송시키는 냉각드럼이 구비되고,

상기 냉각드럼으로부터 배출구를 통해 투입된 재료를 저장하는 저장탱크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 킬른식 전기로를 과제 해결 수단으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 킬른식 전기로에 의하면, 상부 공급드럼에서 미립상의 재료를 저장하면서 간접열에 의해 건조시키고 가스배출통로 역할을 하도록 하며, 중앙부 가열드럼에서 고온용 열전도라인에 의해 재료를 가열시키며, 하부 냉각드럼에서 고온으로 가열된 재료 및 고온으로 가열되어 결정구조가 변화된 재료를 서냉시킨 후 저장탱크로 배출시킴으로서,

중앙부 가열드럼에서 발생하는 열을 효과적으로 차단하여 열원을 보호하면서 간접열에 의한 투입재료의 건조와 가열시 발생되는 가스는 상부의 공급드럼을 통해 용이하게 배출시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 킬른식 전기로는 일련의 산업적으로 많이 사용되고 있는 전기로나 버너를 이용한 킬른을 대체할 수 있을 것으로 판단되어 그 활용범위가 넓을 것으로 기대된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 킬른식 전기로를 이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 및 도 2에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병 기한다.

한편, 각 도면 및 상세한 설명에서 일반적인 전기로에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다.

특히, 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

그리고, 도면의 도시에 있어서 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 킬른식 전기로를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 킬른식 전기로의 가열드럼(20)을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 미립상의 재료를 저장하면서 간접열에 의해 건조시키고 가스배출통로 역할을 하는 공급드럼(10)과, 고온용 열전도라인(22)에 의해 재료를 가열하는 가열드럼(20)과, 가열된 재료를 서냉시키는 냉각드럼(30) 및 저장탱크(40)를 순차적으로 병렬배치시킨 것에 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 킬른식 전기로를 상세히 살펴보면, 본 발명은 투입된 미립상의 재료를 저장하면서 간접열을 이용하여 저장된 공급재료를 건조시키며, 재료의 가열로 인해 발생하는 가스를 배출시키고, 제 1 이송스크류(11)에 의해 교반시키면서 일측방향으로 이송시키는 공급드럼(10)이 프레임(54) 상부에 구비된다.

그리고, 내부둘레면에 내화벽돌(23)이 설치되고 제 2 이송스크류(21) 내부에 설치된 열전도라인(22)에 의해 공급드럼(10)으로부터 투입된 재료를 가열하면서 교반하는 가열드럼(20)이 프레임(54) 중앙부에 구비된다.

또한, 상기 가열드럼(20)으로부터 투입된 재료를 제 3 이송스크류(31)에 의해 교반하면서 서냉시키는 냉각드럼(30)이 프레임(54) 하부에 구비된다.

그리고, 상기 냉각드럼(30)으로부터 투입된 재료를 저장하는 저장탱크(40)를 구비한 것에 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 킬른식 전기로를 더욱 상세히 살펴보기로 한다.

공급드럼(10) 내부에 저장된 미립상의 재료는 제 1 이송스크류(11)에 의해 교반되면서 일측방향(도 1에서는 도면상의 우측방향)으로 이송되어 일측 저면에 마련된 연결관(53)을 통해 가열드럼(20) 내부로 투입된다.

가열드럼(20) 내부로 투입된 미립상의 재료는 제 2 이송스크류(21)에 의해 교반되면서 제 2 이송스크류(21) 내부에 설치된 열전도라인(22)에 의해 가열드럼(20) 내부는 최대 1000℃까지(칸탈선 사용) 가열된다.

열전도라인(22)은 칸탈선과 같은 전기가마용 열선을 사용하는 것이 바람직하다.

가열드럼(20) 내부의 제 2 이송스크류(21)는 시간차를 두고 정, 역회전시켜 재료가 섞이게 하여 소성이 잘 이루어지도록 할 수 있다.

열전도라인(22)은 가열드럼(20) 내부둘레면에 설치할 수도 있는 것이며, 투입재료에 따른 가열온도가 초고온으로 요구될 경우에는 본 발명의 상세한 설명과 도면에서 나타내지 않았지만 고주파 아크방식으로 구성할 수도 있을 것이다.

상기 가열드럼(20)의 내부둘레면에는 열전도라인(22)에서 발생하는 고온의 열을 견딜 수 있도록 내화벽돌(23)을 설치한다.

이와 같은 재료의 가열과정에서 가열드럼(20) 내부에서 발생되는 고온의 열은 일측 상부에 마련된 연결관(53)을 통해 상부의 공급드럼(10)으로 이동하게 된다.

상기 공급드럼(10) 내부로 이동하는 간접열에 의해 공급드럼(10) 내부의 재료가 건조되어 수분이 제거된 상태로 가열드럼(20)에 투입되므로 가열효율이 높아 지게 된다.

또한, 고온의 열을 곧바로 배출시키지 않고 공급드럼(10)을 내부의 재료를 건조시키면서 서서히 배출되도록 함으로써 가열드럼(20) 내부의 열손실을 최대한 줄이게 된다.

상기 공급드럼(10)은 가열과정에서 가열드럼(20) 내부에 발생하는 가스가 연결관(53)을 통해 공급드럼(10) 내부로 이동하여 외부로 배출되도록 하는 기능을 갖는다.

이와 같이 공급드럼(10)은 미립상인 재료의 저장 및 건조기능과 가열드럼(20)에서 발생되는 가스의 배출통로 기능을 갖는다.

그리고, 가열드럼(20)의 간접열에 의한 건조과정에서 발생되는 수분도 함께 배출하게 된다.

가열드럼(20)에서 고온으로 가열된 재료 및 고온으로 가열되어 결정구조가 변화된 미립상의 재료는 제 2 이송스크류(21)에 의해 일측방향(도 1에서는 도면상의 좌측방향)으로 이송되면서 일측 저면에 마련된 연결관(53)을 통해 냉각드럼(30)로 투입된다.

냉각드럼(30) 내부로 투입된 재료는 제 3 이송스크류(31)에 의해 일측방향(도 1에서는 도면상 우측방향)으로 이송, 교반되면서 서냉되어 일측 하부에 마련된 배출구(32)을 통해 저장탱크(40)로 배출되는 것이다.

상술한 바와 같이 가열드럼(20)에서 가열되어 상변화 된 재료는 저장탱크에서 수거하여 사용목적에 따라 이용할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 킬른식 전기로를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 킬른식 전기로를 설명하기 위한 도면이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 킬른식 전기로의 가열드럼(20)을 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:공급드럼 11:제 1 이송스크류

20:가열드럼 21:제 2 이송스크류

22:열전도라인 23:내화벽돌

30:냉각드럼 31:제 3 이송스크류

40:저장탱크

Claims (1)

1. 저장된 미립상의 재료를 열전도라인(22)에서 발생되는 간접열을 전달받아 건조시키고, 재료의 가열로 인해 발생하는 가스의 배출통로가 되며, 내부에 장착된 제 1 이송스크류(11)가 건조된 재료를 교반시키면서 저면에 위치한 연결관(53)측으로 이송시키는 공급드럼(10)과;

   상기 공급드럼(10)으로부터 연결관(53)을 통해 투입된 건조된 재료를 열전도라인(22)에 의해 발생되는 열로 가열하면서 내부에 장착된 제 2 이송스크류(21)가 가열로 인해 상변화된 재료를 교반하면서 저면에 위치한 연결관(53)측으로 이송시키는 가열드럼(20)과;

   내부에 장착된 제 3 이송스크류(31)가 상기 가열드럼(20)으로부터 연결관(53)을 통해 투입되는 상변화된 재료를 교반하면서 서냉시키고 저면에 위치한 배출구(32)측으로 이송시키는 냉각드럼(30)과;

   상기 냉각드럼(30)으로부터 배출구(32)를 통해 투입된 재료를 저장하는 저장탱크(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 킬른식 전기로.

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