KR101039725B1 - Apparatus and method for regenerating scrap of magnesium alloy - Google Patents
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Abstract
본 발명의 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치는 상부 일측에 출탕부가 형성되며 내부 공간에 용해된 스크랩 용탕 내의 불순물을 제거하도록 제1필터가 마련되고, 제1필터를 통과하여 용탕이 출탕되도록 출탕부를 향해 일측이 기울어져 회전되는 용해로와, 상기 용해로의 일측에 마련되어 용해로로부터 공급된 용탕에 불활성 가스를 분사하여 용탕 내의 불순물을 흡착시켜 제거하도록 가스 분사부가 마련되고, 불순물이 제거된 용탕이 출탕되도록 일측이 기울어져 회전되는 제1청정로와, 상기 제1청정로의 일측에 마련되어 제1청정로로부터 공급된 용탕의 일정량을 출탕시키도록 펌프가 설치되고, 펌핑되는 용탕 내의 불순물을 제거하도록 펌프의 하부에 제2필터가 설치된 제2청정로와, 상기 제2청정로의 일측에 마련되어 제2청정로로부터 제공된 일정량의 용탕을 잉곳으로 제작하는 잉곳 포밍로를 포함한다.
상기와 같은 발명은 마그네슘 합금 스크랩을 재활용하기 위해 필터링, 버블링 및 침전 공정을 수행함으로써, 마그네슘 합금 스크랩에 포함된 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
마그네슘 합금 스크랩, 용탕, 용해로, 청정로, 잉곳 포밍로
In the recycling apparatus for magnesium alloy scrap of the present invention, a tapping part is formed on one side of the upper part, and a first filter is provided to remove impurities in the scrap molten metal dissolved in the inner space, and the tapping part is heated so that the molten metal is passed through the first filter. One side is inclined toward the rotating furnace and the gas injection unit is provided on one side of the melting furnace to inject the inert gas to the molten metal supplied from the melting furnace to adsorb and remove impurities in the molten metal, so that the molten metal is removed A pump is installed on one side of the first clean furnace rotated at an inclined angle, and provided to one side of the first clean furnace to tap a predetermined amount of the melt supplied from the first clean furnace, and to remove impurities in the pumped melt. A second clean path provided with a second filter at a lower part, and provided on one side of the second clean path provided from the second clean path And a forming ingot as to produce a molten metal determined by the ingot.
The invention as described above is effective to remove impurities contained in the magnesium alloy scrap by performing the filtering, bubbling and precipitation process to recycle the magnesium alloy scrap.
Magnesium Alloy Scrap, Melting Furnace, Melting Furnace, Purifying Furnace, Ingot Forming Furnace
Description
본 발명은 스크랩의 재활용 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네슘 합금 스크랩에 포함된 이형제 및 기타 불순물을 제거하여 스트랩을 재활용하기 위한 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scrap recycling apparatus and processing method, and more particularly to a recycling apparatus and processing method of magnesium alloy scrap for recycling the strap by removing the release agent and other impurities contained in the magnesium alloy scrap. .
일반적으로, 마그네슘 합금은 우수한 비강도 및 탄성계수를 가지고 있으며, 진동, 충격 및 전자파 흡수 능력이 우수하여 자동차, 항공기 등의 수송 기계용 부품 소재로 널리 사용되고 있다.In general, magnesium alloys have excellent specific strength and elastic modulus, and have excellent vibration, shock, and electromagnetic wave absorption capacities, and are widely used as materials for transportation machinery such as automobiles and aircrafts.
마그네슘 합금 제품은 주로 중력 주조법 또는 다이 케스팅(Die Casting)법으로 제조되며, 이러한 다이 케스팅 공법은 공법 특성상 이형제 및 기타 불순물이 포함되어 있는 스크랩이 다량 발생된다.Magnesium alloy products are mainly manufactured by gravity casting or die casting, and these die casting methods generate a large amount of scrap containing a release agent and other impurities due to the characteristics of the process.
최근에는 마그네슘 합금의 용해 및 주조과정에서 용탕의 오염을 저감하기 위해 불활성 가스 분위기를 유지하거나 인공 플럭스(Flux)를 사용하는 재활용 기술이 사용되고 있으나, 이러한 재활용 기술들은 철(Fe), 니켈(Ni), 구리(Cu), 규소(Si) 등의 불순물의 제거가 완벽하지 않다는 문제점이 있다.Recently, in order to reduce the contamination of the molten magnesium alloy during the melting and casting process, recycling technology using an inert gas atmosphere or using artificial flux is used. However, such recycling technologies include iron (Fe) and nickel (Ni). There is a problem that removal of impurities such as copper (Cu) and silicon (Si) is not perfect.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 마그네슘 합금 스크랩에 포함된 불순물을 효과적으로 제거하기 위한 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide a recycling apparatus and method for treating magnesium alloy scrap to effectively remove impurities contained in the magnesium alloy scrap.
또한, 본 발명은 마그네슘 합금 스크랩에 포함된 불순물의 제거 공정을 자동화하여 처리할 수 있는 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for recycling a magnesium alloy scrap that can be automated to process the removal of impurities contained in the magnesium alloy scrap.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치는 상부 일측에 출탕부가 형성되며 내부 공간에 용해된 스크랩 용탕 내의 불순물을 제거하도록 제1필터가 마련되고, 제1필터를 통과하여 용탕이 출탕되도록 출탕부를 향해 일측이 기울어져 회전되는 용해로와, 상기 용해로의 일측에 마련되어 용해로로부터 공급된 용탕에 불활성 가스를 분사하여 용탕 내의 불순물을 흡착시켜 제거하도록 가스 분사부가 마련되고, 불순물이 제거된 용탕이 출탕되도록 일측이 기울어져 회전되는 제1청정로와, 상기 제1청정로의 일측에 마련되어 제1청정로로부터 공급된 용탕의 일정량을 출탕시키도록 펌프가 설치되고, 펌핑되는 용탕 내의 불순물을 제거하도록 펌프의 하부에 제2필터가 설치된 제2청정로와, 상기 제2청정로의 일측에 마련되어 제2청정로로부터 제공된 일정량의 용탕을 잉곳으로 제작하는 잉곳 포밍로를 포함한다.In order to achieve the above object, the magnesium alloy scrap recycling apparatus of the present invention is provided with a first filter to remove impurities in the scrap melt dissolved in the inner space is formed with a tapping portion on the upper side, the first filter One side is inclined and rotated toward the tapping portion so that the molten metal is passed through and the gas injection unit is provided to adsorb and remove impurities in the molten metal by spraying an inert gas to the molten metal provided on one side of the melting furnace, A pump is installed and pumped to pump a predetermined amount of the molten metal provided on one side of the first clean furnace and rotated at one side to rotate the molten metal from which impurities are removed, and supplied from the first clean furnace. A second clean path provided with a second filter at a lower part of the pump to remove impurities in the molten metal, and a side of the second clean path And an ingot forming furnace that produces an ingot of a predetermined amount of molten metal provided from the second clean furnace.
상기 용해로 및 청정로의 상부에는 상부를 덮어 내부를 밀폐시키기 위한 밀폐부가 각각 설치될 수 있다.The upper part of the melting furnace and the clean furnace may be provided with a sealing unit for sealing the inside to cover the top.
상기 출탕부의 끝단은 유압 방식의 개폐 장치가 설치될 수 있다.The end of the tapping portion may be installed a hydraulic type of opening and closing device.
상기 제1필터는 30 내지 50 메쉬를 가지는 금속성 망필터이고, 제2필터는 200 내지 500 메쉬를 가지는 금속성 망필터일 수 있다.The first filter may be a metallic mesh filter having 30 to 50 meshes, and the second filter may be a metallic mesh filter having 200 to 500 meshes.
상기 가스 분사부는 불활성 가스의 공급을 제어하는 밸브와, 상기 밸브와 연결되어 불활성 가스가 공급되는 연결관과, 상기 연결관의 끝단에 연결되어 불활성 가스를 분사하는 원형의 다공성 플레이트로 구성될 수 있다.The gas injector may include a valve for controlling supply of an inert gas, a connection pipe connected to the valve to supply an inert gas, and a circular porous plate connected to an end of the connection pipe for injecting inert gas. .
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리방법은 마그네슘 합금 스크랩을 용해시키는 단계와, 용해된 스크랩 용탕을 제1필터에 통과하면서 출탕시켜 용탕 내의 불순불을 1차 필터링을 수행하는 단계와, 상기 1차필터링을 마친 스크랩 용탕 내에 불활성 가스를 공급하여 용탕 내의 불순물을 포집하는 분리시키는 버블링 공정을 수행하는 단계와, 상기 버블링 공정을 마친 스크랩 용탕을 일정 시간 유지하여 용탕 내의 불순물을 침전시켜 분리시키는 침전 공정을 수행하는 단계와, 상기 침전 공정을 마친 스크랩 용탕의 합금 성분을 조정하는 단계와, 상기 잉곳 형틀에 일정 량의 용탕을 공급하기 위해 펌핑하는 동안 제2필터부에 통과시켜 2차 필터링을 수행하는 단계를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the recycling method of the magnesium alloy scrap of the present invention is the step of dissolving the magnesium alloy scrap, and tapping the molten scrap melt while passing through the first filter to primary impurities in the molten metal Performing a filtering step, supplying an inert gas into the scrap molten metal after the first filtering, and performing a bubbling process to collect impurities in the molten metal, and maintaining the scrap molten metal after the bubbling process for a predetermined time Performing a precipitation step of precipitating and separating impurities in the molten metal, adjusting an alloy component of the scrap molten metal after the precipitation process, and pumping the pump to supply a predetermined amount of the molten metal to the ingot mold. Passing through the filter unit to perform second-order filtering.
상기 불활성 가스는 0.2kg/cm2 압력으로 0.8 내지 1.0L/min 로 공급될 수 있다.The inert gas may be supplied at 0.8 to 1.0 L / min at a pressure of 0.2 kg / cm 2 .
본 발명은 마그네슘 합금 스크랩을 재활용하기 위해 필터링, 버블링 및 침전 공정을 수행함으로써, 마그네슘 합금 스크랩에 포함된 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.The present invention is effective to remove impurities contained in the magnesium alloy scrap by performing the filtering, bubbling and precipitation process to recycle the magnesium alloy scrap.
또한, 본 발명은 마그네슘 합금 스크랩을 재활용하기 위해 필터링, 버블링 및 침전 공정을 자동화함으로써, 마그네슘 합금 스크랩을 재활용 공정을 일괄적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the process of recycling the magnesium alloy scrap in a batch process by automating the filtering, bubbling and precipitation process to recycle the magnesium alloy scrap.
또한, 본 발명은 마그네슘 합금 스크랩을 필터링하는 필터를 금속성 필터로 사용함으로써, 필터의 수명을 연장하였으며, 유지 보수가 용이한 효과가 있다.In addition, the present invention by using a filter for filtering magnesium alloy scrap as a metallic filter, to extend the life of the filter, there is an effect that is easy to maintain.
또한, 본 발명은 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 공정을 밀폐된 장소에서 수행함으로써, 용탕의 산화를 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is effective to suppress the oxidation of the molten metal by performing the recycling process of the magnesium alloy scrap in a closed place.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 용해로를 나타낸 부분 사시도이고, 도 3은 본 발명의 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 용해로 출탕부를 나타낸 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 제1청정로에 설치된 가스 분사부를 나타낸 개략 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스 크랩의 재활용 처리장치의 제1청정로에 설치된 가스 분사부의 다공성 플레이트를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 제2청정로에 설치된 펌핑 수단 및 제2필터를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 펌핑 수단에 설치된 제2필터를 나타낸 사시도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention, Figure 2 is a partial perspective view showing a melting furnace of the recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention, Figure 3 is a view of the present invention FIG. 4 is a partial perspective view showing a melting furnace tapping part of a recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention, FIG. 4 is a schematic perspective view showing a gas injection unit installed in a first clean path of the recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention, and FIG. Is a perspective view showing a porous plate of a gas injection unit installed in a first clean path of a recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention, and FIG. 6 is a second clean path of a recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention. Figure 7 is a perspective view showing the pumping means and the second filter installed, Figure 7 is a magnesium sum according to the present invention It is a perspective view which shows the 2nd filter installed in the pumping means of the recycling apparatus of a gold scrap.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치는 마그네슘 합금 스크랩을 장입하여 용해시키고, 용해된 스크랩 용탕 내의 불순물을 제거하는 용해로(100)와, 상기 용해로의 일측에 마련되어 용해로(100)로부터 공급된 용탕에 불활성 가스를 분사하여 용탕 내의 불순물을 제거하는 제1청정로(200)와, 상기 제1청정로(200)의 일측에 마련되어 제1청정(200)로로부터 공급된 용탕에 2차 필터링을 수행하고, 필터링된 용탕의 일정 량을 출탕시키는 제2청정로(300)와, 상기 제2청정로(300)의 일측에 마련되어 제2청정로(300)로부터 펌핑된 용탕을 제공받아 잉곳을 제작하는 잉곳 포밍로(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a recycling apparatus for magnesium alloy scrap according to the present invention includes a
용해로(100)는 도가니(110)와, 상기 도가니(110)를 회전시키는 회전 수단(140)과, 상기 도가니(110)의 상부에 결합되는 밀폐부(120)와, 상기 도가니(110)의 내부에 마련되어 용탕 내의 불순물을 제거하는 제1필터(130)로 구성된다.The
도가니(110)는 내부에 소정 공간이 형성되도록 상부가 개방된 원통형 형상으로 형성되며, 도가니(110) 내부의 소정 공간에는 스크랩이 장입된다. 도가니(110)의 형상은 한정되지 않으며 다각 형상으로 형성되어도 무방하다. 도가니(110)의 일측에는 도가니(110)에 장입된 마그네슘 합금 스크랩을 용해시키기 위한 가열 수 단(150)이 마련되어 있으며, 가열 수단(150)에는 가열 수단(150)에 전원을 공급하기 위한 전원부(160)가 연결될 수 있다.The
도가니(110)의 상부 일측에는 출탕부(126)가 형성되며, 도가니(110)에서 용해된 스크랩 용탕이 출탕부(126)를 거쳐 이동된다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 출탕부(126)의 끝단에는 출탕부(126)의 열림 및 닫힘을 제어하기 위해 개폐 장치(128)가 마련되어 있으며, 이러한 개폐 장치(128)에는 별도의 유압 수단(미도시)이 연결되어 유압 방식에 의해 개폐될 수 있다. A tapping
스크랩이 장입되어 공정이 시작되면 개폐 장치(128)는 출탕부(126)의 끝단을 폐쇄하며, 공정을 마친 용탕이 출탕부(126)로 이동할 시 개폐 장치(128)는 개방되어 용탕의 이동 경로를 제공한다.When the scrap is charged and the process starts, the opening and
도 1로 돌아가서, 도가니(110)에 내부에 저장된 용탕을 출탕시키기 위해 도가니(110)의 하부에는 도가니(110)를 회전시키기 위한 회전 수단(140)이 구비되어 있으며, 회전 수단(140)은 도가니(110)를 바닥으로부터 지지하는 지지대(142)와, 지지대(142)에 설치되어 도가니(110)를 회전시키는 회전축(144)으로 구성된다. 회전축(144)에는 회전 구동력을 제공하기 위한 구동 수단(미도시)이 연결될 수 있다. Returning to FIG. 1, in order to tap the molten metal stored in the
이러한 회전 수단(140)은 도가니(110)의 양측을 지지하도록 설치되며, 이로 인해 도가니(110)가 출탕부(126)를 향해 기울어지도록 도가니(110)를 회전시킬 수 있다.The rotating
도가니(110)의 상부에는 도가니(110) 내부에서 가열되어 용해된 스크랩 용탕이 공기와 장시간 접촉에 의해 산화되는 것을 방지하기 위해 밀폐부(120)가 마련되 며, 밀폐부(120)는 도가니(110)의 상부를 덮어 도가니(110)의 내부를 밀폐시키는 역할을 한다. The upper part of the
밀폐부(120)에는 2개의 개폐부(122, 124)가 형성될 수 있으며, 이러한 개폐부(122, 124)는 일측이 축을 중심으로 상하로 회전되도록 구성된다. 여기서, 1개의 개폐부(122)는 스크랩을 장입시키기 위한 출입구로 사용될 수 있으며, 나머지 하나의 개폐부(124)는 출탕부(126)의 덮개로 사용될 수 있다.Two
도가니(110)의 내부에는 용탕 내의 불순물을 제거하기 위한 제1필터(130)가 장착되며, 이러한 제1필터(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니(110)의 내부에서 출탕부(126)에 가깝도록 설치되며, 30 내지 50 메쉬를 가지는 사각의 플레이트 형상으로 망필터로 형성된다. 이러한 제1필터(130)는 금속성 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 이는 제1필터(130)의 수명을 연장시킬 수 있으며, 유지 보수가 용이한 효과가 있다.The inside of the
이로 인해 도가니(110)가 출탕부(120)를 향해 기울어지도록 회전되면 도가니(110) 내의 용탕은 제1필터(130)를 통과하게 되며 용탕 내의 조대한 불순물들은 제1필터(130)에 의해 걸러진다.As a result, when the
도 1로 돌아가서, 용해로(100)의 일측에는 제1청정로(200)가 마련되며, 제1청정로(200)는 1차 필터링되어진 용탕을 추가적으로 용탕 내의 불순물들을 제거하는 역할을 한다. 이러한 제1청정로(200)의 상부에는 제1청정로 도가니(210)의 상부를 밀페하기 위한 덮개(220)가 마련되며 덮개(220)에는 용해로(100)로부터 출탕되는 용탕을 출입시키도록 출입구(222)가 마련될 수 있다. Returning to FIG. 1, one side of the
제1청정 도가니(210)의 타측에는 제1청정 출탕부(226)가 설치되어 있으며, 제1청정 도가니(210)의 하부에는 제1청정 도가니(210)를 회전시키기 위한 제1청정 회전수단(240)이 마련될 수 있다. 이러한 제1청정 출탕부(226) 및 제1청정 회전수단(240)은 용해로(110)의 출탕부(126) 및 회전 수단(140)의 구성과 동일하므로 생략한다.On the other side of the first
한편, 제1청정 도가니(210)에는 제1청정 도가니(210)의 내부에 저장된 스크랩 용탕에 불활성 가스를 공급하기 위한 가스 분사부(230)가 마련된다. 이러한 가스 분사부(230)는 덮개(220)의 중심부를 상하로 관통하도록 설치되며, 가스 분사부(230)의 상부에는 불활성 가스 공급부(미도시)와 연결될 수 있다. On the other hand, the first
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가스 분사부(230)는 불활성 가스를 이동시키는 연결관(232)과, 상기 연결관(232)의 상부에 설치되어 불활성 가스의 공급을 제어하는 밸브(234)와, 상기 연결관(232)의 하부에 설치되어 연결관(232)을 통해 이동된 불활성 가스를 분사하는 다공성 분사 플레이트(236)로 구성된다. 여기서, 분사 플레이트(236)는 원형의 플레이트 형상으로 형성되며, 상하에는 다수의 분사공(238)이 형성되어 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the
이로 인해 가스 분사부(230)로부터 제1청정 도가니(210) 내의 용탕에 불활성 가스가 분사되면 용탕 내의 미세한 불순물들은 불활성 가스에 포집되어 퍼지게 되고, 퍼진 미세 불순물들은 용탕의 상부에 떠오르게 된다. 상기와 같이 용탕의 상부에 떠오른 불순물들은 별도의 불순물 제거 수단(미도시) 또는 작업자에 의해 제거될 수 있다.As a result, when an inert gas is injected from the
이와 동시에 미세 불순물을 불활성 가스에 포집되어 퍼진 상태에서 일정 시간 유지시키도록 침식 공정을 수행하여 불순물을 제거하면 불순물 제거 효과를 보다 극대화할 수 있다.At the same time, by removing the impurities by performing an erosion process to maintain a predetermined time in a state in which the fine impurities are trapped in the inert gas and spread, it is possible to maximize the effect of removing impurities.
상기와 같이, 스크랩 용탕의 미세 불순물이 제거되면 제1청정 도가니(210)는 회전되고, 이로 인해 미세 불순물이 제거된 스크랩 용탕은 제1청정 출탕부(226)로 출탕된다.As described above, when the fine impurities of the scrap molten metal are removed, the first
도 1로 돌아가서, 제1청정로(200)의 일측에는 제2청정로(300)가 설치되며, 제2청정로(300)의 내부는 밀폐 수단(320)에 의해 밀폐되어 있다. 이러한 밀폐 수단(320)에는 제1청정 출탕부(226)로부터 출탕된 용탕을 인입하기 위한 출입부(322)가 마련된다.1, a second
제2청정로(300)의 내부에는 제1청정로(200)로부터 공급된 용탕의 일정량을 출탕시키도록 펌프 수단(340)이 마련된다. 이러한 펌프 수단(340)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 용탕의 일정량을 출탕시키는 펌프(342)와, 펌핑되어 출탕되는 용탕에 잔류하는 조대한 불순물을 제거하기 위해 제2필터(344)가 펌프(342)의 하부에 설치되어 있으며, 제2필터(342)는 200 내지 500 메쉬를 가지는 다공성(346) 금속성 망필터로 형성된다.The pump means 340 is provided inside the second
이로 인해 펌프(342)의 작동 시간에 따라 잉곳의 크기를 결정할 수 있도록 정량의 용탕을 제2청정로(300)로부터 출탕할 수 있으며, 출탕되는 용탕은 펌프(342)의 하부에 설치된 제2필터(344)를 거치게 되어 용탕 내의 조대한 불순물을 다시 한번 필터링할 수 있다.As a result, the molten metal of the fixed quantity may be tapped out from the second
상기와 같이 제2필터(344)를 거쳐 필터링이 수행된 용탕은 펌핑되어 잉곳 포밍로(400)로 공급되며, 잉곳 포밍로(400)는 공급된 용탕을 사용하여 일정 크기의 잉곳을 제작하게 된다.The molten metal filtered through the
상기와 같이, 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치는 마그네슘 합금 스크랩의 재활용하기 위한 다양한 청정 공정을 일괄적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.As described above, the apparatus for recycling magnesium alloy scrap according to the present invention has the effect of collectively processing various clean processes for recycling the magnesium alloy scrap.
이하에서는 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리방법을 설명한다.Hereinafter, a method of recycling a magnesium alloy scrap according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11.
도 8은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리방법을 나타낸 순서도이고, 도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리된 시편의 모습을 나타낸 도면이다.8 is a flow chart showing a recycling method of the magnesium alloy scrap according to the present invention, Figures 9 to 11 is a view showing a state of the recycled specimen of the magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리방법은 마그네슘 합금을 용해시키는 단계(S100)와, 스크랩 용탕 내의 조대한 불순물을 1차 필터링하는 단계(S200)와, 버블링 공정 및 침전 공정을 수행하여 미세 불순물을 제거하는 단계(S300, S400)와, 합금 성분을 조정하는 단계(S500)와, 용탕 내의 조대한 불순물을 2차 필터링하는 단계(S600)를 포함한다.Referring to FIG. 8, a method of recycling a magnesium alloy scrap according to the present invention may include dissolving a magnesium alloy (S100), first filtering a coarse impurity in the scrap molten metal (S200), a bubbling process, and the like. Performing a precipitation process to remove fine impurities (S300 and S400), adjusting an alloy component (S500), and filtering the coarse impurities in the molten metal (S600).
먼저, 마그네슘 합금 스크랩이 용해로에 장입되면 가열 수단에 의해 스크랩을 약 650도로 가열하여 용해시키는 단계(S100)를 수행한다. 이어서, 용해로를 회전시켜 용해된 스크랩 용탕을 40 메쉬를 가지는 제1필터를 통과시켜 스크랩 용탕 내의 조대한 불순물을 걸러내어 1차 필터링하는 단계(S200)를 수행한다.First, when the magnesium alloy scrap is charged into the melting furnace, a step (S100) of dissolving the scrap by heating means is heated by about 650 degrees. Subsequently, by rotating the melting furnace, the molten scrap molten metal is passed through a first filter having 40 mesh to filter out coarse impurities in the scrap molten metal (S200).
도 9에 도시된 바와 같이, 필터링을 수행하지 않은 스크랩의 시편(a)과 필터링을 수행한 스크랩의 시편(b)의 내식성을 평가해본 결과 필터링을 수행한 스크랩의 시편(b)의 내식성이 뛰어남을 알 수 있다.As shown in FIG. 9, as a result of evaluating the corrosion resistance of the specimen (a) of the non-filtered scrap and the specimen (b) of the filtered scrap, the corrosion resistance of the specimen (b) of the filtered scrap was excellent. It can be seen.
1차 필터링을 마친 스크랩 용탕은 제1청정로로 이동되고, 제1청정로에 설치된 가스 분사부로부터 불활성 가스 예컨대, 아르곤 가스를 용탕 내에 분사시키고, 용탕 내의 미세한 불순물을 포집하도록 버블링 공정을 수행한다(S300). 여기서, 아르곤 가스는 0.2kg/cm2의 압력으로 0.8 내지 1.0L/min 로 공급된다.After the first filtering, the scrap molten metal is moved to the first clean furnace, and an inert gas such as argon gas is injected into the melt from a gas injector installed in the first clean furnace, and a bubbling process is performed to collect fine impurities in the melt. (S300). Here, argon gas is supplied at 0.8 to 1.0 L / min at a pressure of 0.2 kg / cm 2.
버블링 공정을 마치면 스크랩 용탕을 일정 시간 유지하도록 하여 불순물을 침전시키는 침전 공정을 수행한다(S400).After the bubbling process is finished to maintain a predetermined time for the scrap molten metal to precipitate the impurities (S400).
도 10에 도시된 바와 같이, 버블링 공정 및 침전 공정의 효과를 관찰하기 위해 버블링 공정 및 침전 공정을 수행하지 않은 스크랩의 시편(a)과 약 20분 동안 버블링 공정을 수행하고, 약 1시간 동안 침전 공정을 수행한 스크랩의 시편(b)의 내식성을 평가해본 결과 버블링 공정 및 침전 공정을 수행한 스크랩의 시편(b)의 내식성이 뛰어남을 알 수 있다.As shown in FIG. 10, to observe the effects of the bubbling process and the precipitation process, a bubbling process was performed for about 20 minutes with the specimen (a) of the scrap that did not perform the bubbling process and the precipitation process, and about 1 As a result of evaluating the corrosion resistance of the specimen (b) of the scrap subjected to the precipitation process for a time it can be seen that the corrosion resistance of the specimen (b) of the scrap subjected to the bubbling process and the precipitation process is excellent.
이어서, 침전 공정을 마친 용탕의 성분을 분석하고, 필요한 합금 성분을 조절하여 합금화(Alloying)하는 공정을 수행한다(S500). Subsequently, the components of the molten metal after the precipitation process are analyzed and a process of alloying by adjusting the necessary alloy components is performed (S500).
합금화 공정을 마친 용탕은 제2청정로로 이동되고, 제2청정로에 저장된 용탕은 잉곳 형틀에 일정 량의 용탕을 공급하기 위해 펌핑하는 동안 320 메쉬를 가지는 제2필터에 통과시켜 제2필터링을 수행하는 단계(S600)를 수행하여 마그네슘 합금 스크렙의 재활용 처리방법을 마친다.After the alloying process, the molten metal is moved to the second clean furnace, and the molten metal stored in the second clean furnace passes through a second filter having 320 mesh while pumping to supply a certain amount of molten metal to the ingot mold. Performing the step (S600) to finish the recycling method of the magnesium alloy scrap.
상기와 같이, 본 발명에 다른 마그네슘 합금 스크렙의 재활용 처리방법은 마그네슘 합금 스크랩에 필터링, 버블링 공정, 침식 공정, 합금화 공정을 동시에 수행함으로써, 청정 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, another method for recycling the magnesium alloy scrap in the present invention by filtering, bubbling process, erosion process, alloying process simultaneously to the magnesium alloy scrap, there is an effect that can maximize the cleaning effect.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art that the present invention can be variously modified and changed within the scope without departing from the spirit of the invention described in the claims below I can understand.
도 1은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치를 나타낸 개략 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing an apparatus for recycling a magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 용해로를 나타낸 부분 사시도.Figure 2 is a partial perspective view showing a melting furnace of the recycling apparatus for treating magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 3은 본 발명의 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 용해로 출탕부를 나타낸 부분 사시도.Figure 3 is a partial perspective view showing the melting furnace tapping unit of the recycling apparatus for treating magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 제1청정로에 설치된 가스 분사부를 나타낸 개략 사시도.Figure 4 is a schematic perspective view showing a gas injection unit installed in the first clean path of the recycling apparatus for treating magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 제1청정로에 설치된 가스 분사부의 다공성 플레이트를 나타낸 사시도.Figure 5 is a perspective view showing a porous plate of the gas injection unit installed in the first clean path of the recycling apparatus for treating magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 제2청정로에 설치된 펌핑 수단 및 제2필터를 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view showing the pumping means and the second filter installed in the second clean path of the recycling apparatus for treating magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치의 펌핑 수단에 설치된 제2필터를 나타낸 사시도.Figure 7 is a perspective view showing a second filter installed in the pumping means of the recycling apparatus for treating magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리방법을 나타낸 순서도.8 is a flow chart showing a recycling treatment method of magnesium alloy scrap according to the present invention.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리된 시편의 모습을 나타낸 도면.9 to 11 is a view showing a state of the recycled specimen of the magnesium alloy scrap according to the invention.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of the code | symbol about the principal part of drawings>
100: 용해로 110: 도가니100: melting furnace 110: crucible
126: 출탕부 126: 개폐수단126: tapping unit 126: opening and closing means
130: 제1필터 140: 회전수단130: first filter 140: rotation means
200: 제1청정로 230: 가스 분사부200: first clean path 230: gas injection unit
300: 제2청정로 400: 잉곳 포밍로300: 2nd Chungcheongro 400: Ingot Forming Furnace
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