KR101094382B1 - Magnesium recycling apparatus for decreasing sludge and dross - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마그네슘 리사이클링 공정에서 발생하는 슬러지와 드로스 등의 불순물을 억제하여 마그네슘 용탕을 청정화하게 되는 슬러지와 드로스의 저감을 위한 마그네슘 리사이클링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnesium recycling apparatus for reducing the sludge and dross to clean the magnesium molten metal by suppressing impurities such as sludge and dross generated in the magnesium recycling process.
본 발명은, 마그네슘 스크랩의 용해가 이루어지되 밸브가 구비된 출탕구가 하측에 마련되고 내부 바닥은 슬러지 등의 불순물이 모이도록 상기 출탕구의 반대쪽을 향해 하방으로 경사지게 형성되어 불순물이 배제된 청정 상태의 마그네슘 용탕만이 출탕될 수 있게 된 용해 도가니와, 상기 용해 도가니가 장착되고 뚜껑이 닫힌 상태로 상기 마그네슘 스크랩을 가열하여 용해시키고 마그네슘 용탕을 일정 온도로 유지시키는 용해로와, 상기 용해 도가니로부터 상기 청정 상태의 마그네슘 용탕을 이송받아 일정 온도로 유지하는 보온로와, 상기 보온로로부터 마그네슘 용탕을 이송받아 마그네슘 잉고트를 주조하는 잉고트 몰딩부와, 상기 보온로로부터 상기 잉고트 몰딩부로 적정량의 마그네슘 용탕을 대기 중의 공기와의 반응을 억제하면서 이송하기 위한 용탕이송수단을 포함하여 이루어진 슬러지와 드로스의 저감을 위한 마그네슘 리사이클링 장치를 제공한다.In the present invention, the magnesium scrap is dissolved, but the valve is provided with a tap opening is provided on the lower side and the inner bottom is formed to be inclined downward toward the opposite side of the tap so that impurities such as sludge is collected in a clean state without impurities A melting crucible in which only the molten magnesium of the molten metal can be poured out; a melting furnace for heating and dissolving the magnesium scrap with the melting crucible mounted and the lid closed; and maintaining the magnesium molten metal at a constant temperature; Insulating furnace which receives magnesium molten metal in a state and maintains it at a constant temperature, Ingot molding unit which transfers magnesium molten metal from the said heating furnace, and casts magnesium ingot, The appropriate amount of magnesium molten metal is sent to the ingot molding part from the said heating furnace. To transport while suppressing reaction with air Provided is a magnesium recycling apparatus for reducing sludge and dross including molten metal transfer means.
상기와 같이 구성된 본 발명은 잉고트로 주조되는 마그네슘 용탕으로부터 슬러지와 드로스 등의 불순물이 발생하는 것을 최소한으로 억제하고 마그네슘 용탕을 청정화함으로써, 품질이 우수한 마그네슘 잉고트를 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention configured as described above has the effect of minimizing the generation of impurities such as sludge and dross from the molten magnesium cast from the ingot, and by cleaning the molten magnesium, it is possible to produce a magnesium ingot excellent in quality.
마그네슘, 리사이클링, 슬러지, 드로스, 용탕, 이송, 청정화 Magnesium, Recycling, Sludge, Dross, Melting, Transfer, Purification
Description
본 발명은 마그네슘 리사이클링 장치에 관한 것으로서, 특히 마그네슘 리사이클링 공정에서 발생하는 슬러지와 드로스 등의 불순물을 억제하여 마그네슘 용탕을 청정화하게 되는 슬러지와 드로스의 저감을 위한 마그네슘 리사이클링 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 마그네슘 스크랩으로부터 마그네슘 금속을 얻기 위한 리사이클 공정은, 분류된 스크랩을 세척 및 파쇄한 뒤 또는 직접 용해로에서 용융시킨 다음, 불순물 정제 과정을 거쳐 잉고트(ingot)로 주조하는 과정으로 이루어져 있다.In general, a recycling process for obtaining magnesium metal from magnesium scrap consists of washing and crushing the sorted scrap or melting it in a direct melting furnace and then casting it into an ingot through an impurity purification process.
그런데, 용해로에서 용융되는 과정에서 대표적인 마그네슘 용해 부산물로서 드로스(dross)와 슬러지(sludge)가 발생하게 되며, 용탕의 청정도를 높이기 위해서는 이들 드로스와 슬러지는 필수적으로 제거되어야 한다.However, dross and sludge are generated as typical magnesium dissolution by-products during melting in the furnace, and these dross and sludge must be removed to increase the cleanliness of the molten metal.
드로스는 용탕의 산화 등을 통해 발생한 용탕 찌꺼기로서 용탕의 상부에 존 재하는 것을 통상적으로 일컫는 말이며, 대부분 산화물과 질화물로 이루어져 있다. 그리고, 슬러지는 용탕의 하부에 존재하는 점성이 드로스 보다 높은 용탕 찌꺼기를 일컫는 말로서, 주로 금속간화합물로 구성되어 있다. 특히, 슬러지는 점성과 비중이 높아서 용해로 하부에 침적이 되기 때문에 용해로의 장시간 가동시 용해로의 용적을 줄이게 됨으로써, 마그네슘 리사이클링의 효율성을 떨어뜨리게 된다. 슬러지의 발생량은 특히 고체 상태의 스크랩이 투입될 경우나 주변의 온도 저하에 따라 증가하는 경향이 있는 것으로 알려져 있다.Dross is a term commonly referred to as molten residue generated through oxidation of molten metal, and is mostly composed of oxides and nitrides. Sludge refers to molten residue having a higher viscosity than dross present in the lower portion of the molten metal, and is mainly composed of an intermetallic compound. In particular, the sludge is highly viscous and specific gravity is deposited in the lower part of the furnace, thereby reducing the volume of the furnace during long operation of the furnace, thereby reducing the efficiency of magnesium recycling. It is known that the amount of sludge generated tends to increase with the introduction of solid scrap, especially with the drop in ambient temperature.
마그네슘의 리사이클링을 위한 종래의 일반적인 공정을 살펴보면, 용해로에 마그네슘 스크랩을 투입하면서 마그네슘의 산화를 방지하기 위한 용제(flux) 또는 육불화황(SF6) 가스를 주입하고, 마그네슘 스크랩의 용해가 완료되면 교반과 탈산처리 및 드로스 제거와 안정화 과정을 거친 후, 일정 온도에 이르면 출탕 과정을 거쳐 용탕을 예열된 잉고트 몰드에 주입하는 과정으로 이루어져 있다.Looking at the conventional general process for recycling of magnesium, injecting magnesium scrap into the furnace while injecting flux or sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas to prevent the oxidation of magnesium, and when the melting of magnesium scrap is completed After stirring, deoxidation, dross removal and stabilization, the molten metal is injected into the preheated ingot mold after tapping.
이러한 종래의 마그네슘 리사이클링 공정에서는 용해로와 보온로의 구별이 없이 1개로 구성된 용해로에서 교반과 탈산 등의 모든 공정이 진행된다(1포트 방식). 그런데, 이러한 1포트 방식의 공정을 통해 리사이클링 잉고트를 제조하게 되면 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 용해로 내부에 있는 산화물 및 염화물로 구성된 상부의 드로스와, 금속간화합물로 구성된 하부의 슬러지가 리사이클링 잉고트로 유입되어 차후 제조될 제품의 유동성을 저하시키고 기계적 특성에 악영향을 미치게 된다. 둘째, 용해로에서 출탕시 용융 마그네슘을 금형 몰드에 주입하는 과정에서 작업자의 숙련도에 따라 품질 격차의 문제가 발생하며, 작업현장에서 마그네슘의 산화로 인해 흄(fume : 연기+가스)이 발생하여 환경오염이 유발되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 재료의 회수율이 저하되는 문제가 있다.In such a conventional magnesium recycling process, all processes such as stirring and deoxidation are performed in one melting furnace without distinction between a melting furnace and a heating furnace (one-port type). However, when the recycling ingot is manufactured through the one-port process, there are the following problems. First, the dross of the upper portion consisting of oxides and chlorides in the furnace and the sludge of the lower portion of the intermetallic compound flow into the recycling ingot, thereby deteriorating the fluidity of the product to be manufactured later and adversely affect the mechanical properties. Second, in the process of injecting molten magnesium into the mold mold during the tapping in the melting furnace, the quality gap occurs depending on the skill of the operator, and the fume (fume: smoke + gas) is generated due to the oxidation of magnesium in the workplace, causing environmental pollution. Not only does this cause a problem, but also a problem that the recovery rate of the material is lowered.
위와 같은 1포트 방식의 문제점을 개선하기 위해 제안된 기술로서 오스트리아의 라우허사(RAUCH 社) 및 이스라엘의 일렉트로썸사(Electro Therm 社)가 개발한 2포트 방식이 있다. 이 2포트 방식은 용해로와 보온로가 구분이 되어 있으며, 용해로에서 스크랩의 용해가 완료되면 탈산 또는 드로스 제거 후 용탕을 보온로로 이송하게 되는데, 라우허사의 경우에는 용해로를 유압장치로 틸팅하여 이송하고, 일렉트로썸사의 경우에는 가스 압력에 의해 이송하는 방식을 채택하고 있다.As a technique proposed to improve the problems of the one-port method as described above, there is a two-port method developed by RAUCH in Austria and Electro Therm in Israel. In this two-port method, the melting furnace and the heating furnace are divided. When the melting of the scrap is completed, the molten metal is transferred to the heating furnace after deoxidation or dross is removed. In the case of electrosome company, the method of conveying by gas pressure is adopted.
그런데, 상기 라우허사의 방식에서는 용해로의 틸팅과정에서 용탕의 난류 현상이 발생하고, 대기와의 반응에 의해 용해로 내에 산화물이 발생 및 유입될 가능성이 높아, 환경오염의 문제와 마그네슘 회수율 저감의 문제가 우려된다. 또, 산화물이 보온로에 잔존하게 되면 최종 리사이클링 잉고트에 산화물에 의한 품질 저하가 필연적으로 따르는 문제가 있다.However, in the method of Laucher's method, turbulence of molten metal occurs during the tilting of the melting furnace, and there is a high possibility that oxides are generated and introduced into the melting furnace by reaction with the air, thereby causing environmental pollution and reducing magnesium recovery. I'm concerned. In addition, if the oxide remains in the heat-retaining furnace, there is a problem that the quality reduction due to the oxide inevitably occurs in the final recycling ingot.
그리고, 상기 일렉트로썸사의 방식에서는 가스압력장치의 도입과 가스도입비용 등으로 인해 추가 비용이 발생하는 문제가 있고, 용해로 뚜껑(furnace lid)이 완전히 밀폐되지 않을 경우 용해로에서 보온로로의 용탕 이송이 불가능해져 출탕작업 등의 작업 진행이 중단될 우려가 있는 문제점이 있다.In addition, in the method of the electrosome, an additional cost is generated due to the introduction of a gas pressure device and a gas introduction cost, and when the furnace lid is not completely enclosed, the transfer of the melt from the furnace to the thermal furnace is performed. It becomes impossible that there is a problem that the progress of work such as tapping work may be stopped.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 그 목적은, 마그네슘 용탕의 산화를 억제하고 청정도를 유지함으로써 슬러지와 드로스의 발생량을 저감시켜 리사이클링 잉고트의 품질을 향상시킴과 아울러 환경오염의 문제점을 해소하게 되는 슬러지와 드로스의 저감을 위한 마그네슘 리사이클링 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the above-mentioned problems. The object of the present invention is to reduce the amount of sludge and dross generated by inhibiting oxidation of magnesium molten metal and maintaining cleanliness, thereby improving the quality of the recycling ingot and the environment. It is to provide a magnesium recycling apparatus for the reduction of sludge and dross to solve the problem of contamination.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마그네슘 스크랩의 용해가 이루어지되 밸브가 구비된 출탕구가 하측에 마련되고 내부 바닥은 슬러지 등의 불순물이 모이도록 상기 출탕구의 반대쪽을 향해 하방으로 경사지게 형성되어 불순물이 배제된 청정 상태의 마그네슘 용탕만이 출탕될 수 있게 된 용해 도가니와, 상기 용해 도가니가 장착되고 뚜껑이 닫힌 상태로 상기 마그네슘 스크랩을 가열하여 용해시키고 마그네슘 용탕을 일정 온도로 유지시키는 용해로와, 상기 용해 도가니로부터 상기 청정 상태의 마그네슘 용탕을 이송받아 일정 온도로 유지하는 보온로와, 상기 보온로로부터 마그네슘 용탕을 이송받아 마그네슘 잉고트를 주조하는 잉고트 몰딩부와, 상기 보온로로부터 상기 잉고트 몰딩부로 적정량의 마그네슘 용탕을 대기 중의 공기와의 반응을 억제하면서 이송하기 위한 용탕이송수단을 포함하여 이루어진 슬러지와 드로스의 저감을 위한 마그네슘 리사이클링 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the dissolution of magnesium scrap is made, but the tap is provided with a valve is provided on the lower side and the inner bottom is formed to be inclined downward toward the opposite side of the tap to collect impurities such as sludge. A melting crucible in which only magnesium molten metal in a clean state free of impurities can be removed, and a melting furnace equipped with the melting crucible with the lid closed to heat and dissolve the magnesium scrap and maintain the magnesium molten metal at a constant temperature; And an insulation furnace for receiving the magnesium molten metal in the clean state from the melting crucible and maintaining the temperature at a predetermined temperature, an ingot molding portion for casting magnesium ingot from the magnesium molten metal from the insulation furnace, and the ingot molding portion from the insulation furnace. Proper amount of magnesium molten metal with air in the atmosphere While suppressing the response includes a molten metal feeding means for feeding the samples to provide a magnesium recycling device for the sludge and reducing the formed dross.
상기 용해 도가니에는 마그네슘 용탕의 높이를 확인할 수 있도록 용해 도가니의 높이 방향으로 간격을 두고 복수 개의 용탕 감지 센서가 설치될 수 있다.In the melting crucible, a plurality of molten metal detection sensors may be installed at intervals in the height direction of the melting crucible so as to check the height of the molten crucible.
또, 상기 용해로에는 상기 보온로를 상태로 용해로를 상하 이동시키는 리프트가 구비될 수 있다.In addition, the melting furnace may be provided with a lift for moving the melting furnace up and down in the state of the heating furnace.
또한, 상기 용해로는 복수 개가 구비되고, 상기 보온로가 복수 개의 용해로들을 상대로 신속 원활하게 마그네슘 용탕을 이송받을 수 있도록 상기 용해로들을 따라 보온로가 활주하게 되는 이송 레일이 구비될 수 있다.In addition, a plurality of melting furnaces may be provided, and a transport rail may be provided along the melting furnaces so that the insulating furnaces may be quickly and smoothly transported with molten magnesium to the plurality of melting furnaces.
또한, 상기 용탕이송수단은, 상기 마그네슘 용탕이 담긴 보온로의 내부에 설치되는 실린더와, 상기 실린더에 상기 잉고트 몰딩부를 향해 연장되도록 설치되는 주조 슬리브와, 상기 실린더 내에 회전 가능하게 설치되어 상기 보온로 내의 마그네슘 용탕을 상기 주조 슬리브를 통해 상기 잉고트 몰딩부로 이송시키는 임펠러와, 상기 실린더에 설치되어 상기 임펠러를 회전 구동하는 모터를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the molten metal transfer means, the cylinder is installed in the inside of the thermal insulation furnace containing the magnesium molten metal, the casting sleeve is installed to extend toward the ingot molding portion in the cylinder, and the thermal insulation furnace rotatably installed in the cylinder It may include an impeller for transferring the molten magnesium to the ingot molding portion through the casting sleeve, and a motor installed in the cylinder to rotate the impeller.
상기 용탕이송수단의 실린더는 상기 보온로 내의 마그네슘 용탕 높이에 따라 높낮이가 조절될 수 있게 구성될 수 있으며, 예컨대 텔레스코픽 실린더로 이루어질 수 있다.The cylinder of the molten metal transfer means may be configured such that the height can be adjusted according to the height of the magnesium molten metal in the thermal furnace, for example, may be made of a telescopic cylinder.
상기와 같이 구성된 본 발명의 마그네슘 리사이클링 장치는, 마그네슘의 재생을 위한 마그네슘 스크랩의 용해, 마그네슘 용탕의 이송 및 보온, 마그네슘 잉고 트 주조 등의 공정을 연속적으로 수행하게 되는데, 용해로로부터 보온로로의 용탕 이송과 보온로로부터 잉고트 몰딩부로의 용탕 이송시 마그네슘 용탕이 대기 중의 공기와 반응하는 것을 엄격히 차단할 수 있고, 마그네슘 용탕의 온도 저하를 방지할 수 있게 된다. 또한, 용해 과정에서 발생하는 슬러지 등의 불순물은 용해 도가니의 내부 바닥에 모이고 청정한 상태의 마그네슘 용탕만이 출탕되도록 하게 된다. 따라서, 본 발명은 잉고트로 주조되는 마그네슘 용탕으로부터 슬러지와 드로스 등의 불순물이 발생하는 것을 최소한으로 억제하고 마그네슘 용탕을 청정화함으로써, 품질이 우수한 마그네슘 잉고트를 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.The magnesium recycling apparatus of the present invention configured as described above continuously performs a process such as dissolution of magnesium scrap for regeneration of magnesium, transfer and warming of magnesium molten metal, magnesium ingot casting, and the like. It is possible to strictly prevent the magnesium molten metal from reacting with the air in the air during the transfer of the molten metal to the ingot molding portion from the transfer and the heating furnace, and to prevent the temperature of the magnesium molten metal from being lowered. In addition, impurities such as sludge generated in the dissolution process are collected on the inner bottom of the melting crucible so that only the molten magnesium in a clean state is tapped out. Therefore, the present invention has the effect of minimizing the generation of impurities such as sludge and dross from the molten magnesium cast as ingot and cleaning the magnesium molten metal, thereby making it possible to produce a magnesium ingot having excellent quality.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 리사이클링 장치에 대한 전체 개요도이고, 도 2는 도 1의 용해로와 보온로의 배치 상태를 나타낸 평면도이다. 또, 도 3과 도 4는 각각 본 발명의 마그네슘 리사이클링 장치에 구비되는 용해 도가니와 용탕이송수단의 실시예를 나타낸 도면들이다.1 is an overall schematic view of a magnesium recycling apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing the arrangement of the melting furnace and the thermal furnace of Figure 1; 3 and 4 are views showing an embodiment of the melting crucible and the molten metal transfer means provided in the magnesium recycling apparatus of the present invention, respectively.
도 1 내지 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 마그네슘 리사이클링 장치는, 마그네슘 스크랩의 용해가 이루어지는 용해 도가니(10)와, 이 용해 도가니(10)가 장착되는 용해로(20)와, 이 용해 도가니(10)로부터 마그네슘 용탕을 이송받아 일정 온도로 유지하는 보온로(30)와, 이 보온로(30)로부터 마그네슘 용탕을 이송받아 마그네슘 잉고트를 주조하는 잉고트 몰딩부(40)와, 보온로(30)로부터 잉고트 몰딩부(40)로 마그네슘 용탕을 이송하는 용탕이송수단(50)을 구비한 구성으로 이루어져 있다. 각 구성 요소별로 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.As shown in FIGS. 1 to 4, the magnesium recycling apparatus according to the present embodiment includes a
먼저, 상기 용해 도가니(10)는 마그네슘 스크랩이 담긴 상태에서 용해로(20)에 장착이 되어 가열됨으로써 마그네슘 스크랩을 용해시키게 된다. 특히 도 3에 나타난 것처럼, 마그네슘 용탕을 배출하기 위한 출탕구(11)가 용해 도가니(10)의 하측에 마련되어 있고, 이 출탕구(11)에는 출탕구(11)를 개폐하는 밸브(12)가 설치되어 있다. 또, 용해 도가니(10)의 내부 바닥은 슬러지와 같은 불순물이 한쪽으로 모일 수 있도록 상기 출탕구(11)의 반대쪽을 향해 하방으로 경사지게 형성되어 있다. 따라서, 마그네슘 스크랩의 용해가 완료되었을 때 상기 밸브(12)를 개방하면, 슬러지 등의 불순물이 배제된 청정 상태의 마그네슘 용탕만이 출탕구(11)를 통해 출탕될 수 있게 된다.First, the
또한, 용해 도가니(10)에는 마그네슘 용탕의 높이를 확인할 수 있도록 용해 도가니(10)의 높이 방향으로 간격을 두고 복수 개의 용탕 감지 센서(13)들이 설치되어 있는데, 이 용탕 감지 센서(13)는 예를 들어 용탕의 온도를 감지하는 온도 센서로 구성될 수 있다. 이와 같이 용해 도가니(10)에 용탕 감지 센서(13)가 구비되어 있기 때문에, 종래와 달리 용해로(20)의 뚜껑(21)을 열지 않고도 용해 도가니(10)에 담긴 용탕의 높이 또는 양을 쉽게 확인할 수 있게 되며, 이에 따라 용해 도가니(10)에 담긴 용탕이 대기중의 공기와 접촉하여 산화되는 것을 억제할 수가 있어 마그네슘 용탕에서 산화로 인해 발생하는 드로스의 양을 충분히 줄일 수 있게 된다.In addition, the
상기 용해로(20)는 마그네슘 스크랩이 담기는 상기 용해 도가니(10)를 개방된 상부로부터 수용한 상태에서 이 용해 도가니(10)를 가열하여 마그네슘 스크랩을 용해시킴과 아울러 용해된 마그네슘 용탕을 일정한 온도로 유지시키게 된다. 용해로(20)의 상부에는 용해로(20)의 개방된 상부를 폐쇄하는 뚜껑(21)이 구비되어 있어서, 용해 도가니(10)가 용해로(20)에 장착이 된 상태에서 용해 도가니(10)에 담긴 마그네슘 용탕이 대기중의 공기와 접촉하는 것을 차단할 수 있게 된다.The
용해로(20)의 하측에는 상기 보온로(30)를 상대로 용해로(20)를 상하로 이동시키는 리프트(60)가 설치되어 있다. 이 리프트(60)는, 용해로(20)에서 마그네슘 스크랩을 용해시키기 위한 일련의 작업들이 수행될 때는 작업자의 용이한 작업을 위해 용해로(20)를 낮은 위치로 유지시키되, 마그네슘 용탕을 출탕할 때는 필요한 높이까지 용해로(20)를 상승시켜 용해로(20)로부터 보온로(30)로 용탕을 쉽게 이송시킬 수 있도록 하게 된다.The
상기 보온로(30)는 용해 도가니(10)에서 용해된 청정한 상태의 마그네슘 용탕을 용해 도가니(10)로부터 이송을 받아 마그네슘 잉고트를 주조하기에 앞서 일정한 온도로 가열 유지시키는 역할을 하게 된다. 특히, 도 2에 나타난 것처럼, 본 발명에서 용해로(20,20',20'')가 복수 개로 구비된 경우, 보온로(30)가 각각의 용해 로(20,20',20'')들을 상대로 순차적으로 이동하여 신속 원활하게 마그네슘 용탕을 이송받을 수 있도록, 용해로(20,20',20'')들을 따라 보온로(30)가 활주하게 되는 이송 레일(70)이 설치되어 있다.The
보온로(30)로 이송된 청정한 상태의 마그네슘 용탕은 마그네슘 잉고트를 주조하기 위한 잉고트 몰딩부(40)로 다시 이송되는데, 잉고트 몰딩부(40)는 통상적인 금형의 형태로 제작이 되며, 컨베이어 형태로 연속작업이 가능하게 제작될 수도 있다.The molten magnesium molten metal transferred to the
보온로(30)에서 잉고트 몰딩부(40)로 마그네슘 용탕을 이송하기 위해 도 4에 예시된 것과 같이 실린더(51)와 주조 슬리브(52)와 임펠러(53) 및 모터(54)로 이루어진 용탕이송수단(50)이 이용된다. 상기 실린더(51)는 마그네슘 용탕이 담긴 보온로(30)의 내부에 설치되는데, 특히 텔레스코픽 실린더와 같이 높낮이 조절이 가능한 실린더로 구성이 됨으로써, 보온로(30)로부터 잉고트 몰딩부(40)로 마그네슘 용탕이 이송될 때 보온로(30) 내의 마그네슘 용탕이 점차 줄어듦에 따라서 보온로(30) 내의 마그네슘 용탕 높이에 맞추어 높낮이가 조절되어 보온로(30)의 바닥에 깔린 마그네슘 용탕까지 모두 잉고트 몰딩부(40)로 이송될 수 있게 된다. 상기 주조 슬리브(52)는 실린더(51)로부터 잉고트 몰딩부(40)를 향해 연장된 구조로 이루어져 실린더(51)의 상부 측에 설치됨으로써, 보온로(30) 내의 마그네슘 용탕이 실린더(51)를 경유하여 주조 슬리브(52)를 통해 잉고트 몰딩부(40) 까지 대기 중의 공기와 반응하는 것을 억제하면서 이송할 수 있게 된다. 상기 임펠러(53)는 실린더(51) 내에 설치되어 상기 모터(54)에 의해 회전 구동이 됨으로써, 보온로(30) 내의 마그네슘 용탕을 주조 슬리브(52)를 통해 잉고트 몰딩부(40)로 이송하게 된다. 특히, 임펠러(53)를 회전 구동하는 상기 모터(54)를 제어하여 임펠러(53)의 회전속도와 시간을 제어하면 적정량의 마그네슘 용탕을 잉고트 몰딩부(40)로 이송할 수가 있다. 상기 모터(54)는 마그네슘 용탕의 온도를 고려하여 내열 모터로 구성함이 바람직하다.In order to transfer the molten magnesium from the
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 마그네슘 리사이클링 장치는 도 2에 예시된 것처럼 복수 개의 용해로(20,20',20'')를 함께 운용함으로써 신속하고 원활하게 마그네슘 잉고트를 제조할 수가 있는데, 그 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.The magnesium recycling apparatus of the present invention configured as described above can manufacture magnesium ingots quickly and smoothly by operating a plurality of
먼저, 용해 도가니(10)에 마그네슘 스크랩을 투입하고, 이 용해 도가니(10)를 용해로(20)에 장착한 상태에서 가열하여 마그네슘 스크랩을 용해함으로써 마그네슘 용탕을 형성한다. 이때, 용해로(20)의 내부에 용해 도가니(10)가 장착된 상태에서 용해로(20)의 뚜껑(21)을 닫음으로써, 마그네슘 용탕이 대기 중의 공기와 접촉하여 산화하는 것을 차단할 수가 있으며, 이에 따라 마그네슘 용탕의 상부에 산화로 인해 일반적으로 발생하는 드로스의 양을 최소화할 수 있게 된다.First, magnesium scrap is thrown into the
용해 도가니(10) 내에서 형성된 마그네슘 용탕은 보온로(30)로 이송을 하는데, 용해로(20)의 하측에 설치된 리프트(60)를 작동시켜 용해로(20)를 필요한 높이로 상승시킨 상태에서, 용해 도가니(10)의 하측에 위치하는 출탕구(11)에 구비된 밸브(12)를 개방하여 용해 도가니(10) 내의 마그네슘 용탕이 자중에 의해 출탕되도록 한다. 이때, 용해 도가니(10)의 내부 바닥이 출탕구(11)의 반대쪽을 향해 하방 으로 경사지게 형성되어 있기 때문에, 출탕구(11)의 반대쪽으로 슬러지와 같은 불순물들이 모이게 되며, 이렇게 모인 불순물들을 쉽게 제거할 수 있으므로 용해 도가니(10)로부터 출탕되는 마그네슘 용탕은 청정한 상태를 갖게 된다. 또, 용해 도가니(10) 내의 마그네슘 용탕이 용해 도가니(10) 하측의 출탕구(11)를 통해 보온로(30)로 이송되고, 용해로(20)의 뚜껑(21)을 열지 않고도 용해 도가니(10) 내의 마그네슘 용탕의 높이를 용탕 감지 센서(13)로 확인할 수 있으므로, 용해로의 뚜껑을 열어서 용탕을 이송하는 종래의 경우와 비교할 때 마그네슘 용탕의 산화를 최소한으로 억제함으로써 드로스를 크게 줄일 수 있게 된다. Magnesium molten metal formed in the
보온로(30)는 이송 레일(70)을 따라 각각의 용해로(20,20',20'')들을 상대로 순차적으로 이동하여 신속 원활하게 마그네슘 용탕을 이송받을 수 있게 되며, 이송받은 마그네슘 용탕을 일정 온도로 유지하게 되므로 용탕의 온도 저하에 따른 슬러지와 같은 불순물의 형성을 억제할 수 있게 된다.The
보온로(30)로 이송된 청정한 상태의 마그네슘 용탕은 잉고트 몰딩부(40)로 이송되어 잉고트로 주조가 되는데, 이때 마그네슘 용탕은 용탕이송수단(50)에 의해 청정한 상태를 유지하면서 이송이 된다. 즉, 보온로(30)의 내부에 설치된 용탕이송수단(50)의 실린더(51)에서 임펠러(53)가 모터(54)의 구동력에 의해 회전 구동됨에 따라 보온로(30) 내의 마그네슘 용탕이 실린더(51)를 경유하여 주조 슬리브(52)를 통해 잉고트 몰딩부(40)로 이송이 된다. 따라서, 보온로(30) 내의 마그네슘 용탕은 대기 중의 공기와 접촉하지 않음으로써 불순물의 형성을 배제하면서 바로 잉고트 몰딩부(40)에서 잉고트로 주조가 되는 것이다.Magnesium molten metal in a clean state transferred to the
이와 같이, 본 발명에 따른 마그네슘 리사이클링 장치는 마그네슘 용탕의 이송 과정에서 발생하는 대기 중의 공기와의 접촉에 따른 슬러지/드로스 형성 반응을 억제함으로써, 청정한 상태의 마그네슘 용탕으로 우수한 품질의 마그네슘 잉고트를 제조할 수가 있다.As described above, the magnesium recycling apparatus according to the present invention suppresses the sludge / dross formation reaction caused by contact with air in the air generated during the transfer of the molten magnesium, thereby producing a magnesium ingot of good quality from the molten magnesium in a clean state. You can do it.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.In the above described the present invention based on the preferred embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, various modifications by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention This is possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 리사이클링 장치에 대한 전체 개요도이다.1 is an overall schematic view of a magnesium recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마그네슘 리사이클링 장치의 용해로와 보온로의 배치 상태를 나타낸 평면도이다.Figure 2 is a plan view showing the arrangement of the melting furnace and the heating furnace of the magnesium recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 마그네슘 리사이클링 장치에 구비되는 용해 도가니의 실시예를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an embodiment of the melting crucible provided in the magnesium recycling apparatus of the present invention.
도 4는 본 발명의 마그네슘 리사이클링 장치에 구비되는 용탕이송수단의 실시예를 나타낸 분리 사시도이다.Figure 4 is an exploded perspective view showing an embodiment of the melt transfer means provided in the magnesium recycling apparatus of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 용해 도가니 11 : 출탕구10: melting crucible 11: hot water outlet
12 : 밸브 13 : 용탕 감지 센서12
20,20'20'' : 용해로 21 : 뚜껑20,20'20 '': Melting Furnace 21: Lid
30 : 보온로 40 : 잉고트 몰딩부30: insulation furnace 40: ingot molding part
50 : 용탕이송수단 51 : 실린더50: molten metal transfer means 51: cylinder
52 : 주조 슬리브 53 : 임펠러52: casting sleeve 53: impeller
54 : 모터 60 : 리프트54: motor 60: lift
70 : 이송 레일70: conveying rail
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