KR101167673B1 - 알루미늄 연속 용해 장치 및 이를 이용한 알루미늄 코일의 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시에 따른 알루미늄 용해 장치는, 알루미늄 용해용 원료를 수평으로 주입시키는 원료 공급용 푸시어; 상기 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 용해로; 상기 용해로의 수평측 일측에 설치되는 버너; 상기 용해로의 수평측 다른 일측에 설치되는 원료 투입구; 상기 용해로의 버너측 전면에 형성된 용탕; 상기 용해로의 용탕과 원료투입구측 사이에 수평면으로 형성되는 원료 예열대;를 포함하며, 상기 알루미늄 용해용 원료는 상기 원료 공급용 푸시어가 동작할 때마다 상기 원료 예열대에서 예열되면서 수평으로 용탕 측으로 밀려나며, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 상기 예열된 알루미늄 용해용 원료가 녹기 직전의 온도 상태에서 투입되는 것을 특징으로 하는 수평 배치 타입의 용해로를 포함한다.
Description
본 발명은 알루미늄 인고트를 원료로 하여 연속적으로 알루미늄 합금을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
알루미늄은 현 산업 분야에서 가장 많이 사용하는 금속 중에 하나로서, 가벼우면서 내식성과 가공성이 좋으며 전기 및 열전도도가 높을 뿐 아니라 Cu, Mg, Si, Zn, Mn, Ni 등의 금속과 합금을 만들어 고강도, 고내식성의 산업재로서 가정과 산업 전분야에 걸쳐서 사용되고 있는 금속이다.
알루미늄 금속은 용해점이 다른 금속에 비하여 낮기 때문에 용해가기는 쉬우나 산화가 잘되기 때문에 용해시에 금속의 산화손실이 커지기 쉽고, 알루미늄 금속값이 비싸기 때문에 이로 인한 경제적 손실을 무시할 수 없다.
또한, 용탕에 섞인 불순물은 수소의 용해를 촉진시키고 탈가스를 어렵게 하며, 용탕의 유동성을 저하시키고 수지상간 급탕(interdendritic feeding)을 방해하여 경도가 매우 높은 Al2O3 등의 개재물로 존재하여 절삭성, 강도 및 기밀성을 저하시킨다.
또한, 알루미늄은 용융점이 섭씨 750도 이며 용해 열용량은 276 Kcal/Kg으로서 단위 무게를 기준으로 할 때 용해점이 낮음에도 불구하고 주철(주철의 용해 열용량: 310 Kcal/Kg)과 비슷한 많은 에너지를 필요로 하므로 열효율이 높은 용해로를 사용함으로 절약할 수 있는 연료비도 크다.
종래의 알루미늄 용해설비는 용해로의 상부에서 알루미늄 인고트를 도가니로 투입하는 방식을 주로 채용하고 있었다. 용탕의 온도는 항상 일정하게 유지되어야 고 순도의 알루미늄을 제조할 수 있으나, 알루미늄 인고트를 상부에서 주입하게 되면, 인고트의 온도를 일정하게 유지시키기가 곤란하며, 또한, 인고트와 용탕의 온도 차이에 의하여 용탕의 온도가 섭씨 20 ~ 30 이상 차이가 나게 되며, 이에 대한 에너지 손실과 또한 용탕의 불안정으로 인한 불순물이 섞이게 되는 문제점이 있었다.
종래에는 상기와 같은 용탕의 불안정 요인을 제거하고 연속 공정의 안정화를 위하여 용해로에서 알루미늄 인고트를 용해시킨 후, 이를 홀딩로로 출탕하여 용해 온도를 일정하게 하고, 용해시 상부에 뜬 불순물을 제거하는 공정을 부가하기도 하였다.
일반적으로 주 용해로에서 출탕한 다음 홀딩로에서 용융물을 온도를 일정하게 유지하면서 불순물을 제거한 후, 다시 용탕으로 투입되거나 또는 직접 주조 공정으로 투입되게 하는 방법을 채용하고 있다.
그러나 용탕을 비게 되면 다시 용탕의 온도를 용해물의 온도까지 올리는데 상당한 에너지가 다시 소용되게 되며, 용탕을 홀딩로로 이탕 시킬 때나, 홀딩로에서 주조실로 이탕시킬 때, 새로운 산화물이 다시 발생하게 된다.
또한, 용탕은 1차 용탕 청정화 처리 후 아직 미제거된 개재물을 제거하면서 1차 안정화를 꾀한다.
상기에서 안정화되는 온도는 700~720℃이며, 구체적인 안정화 시간은 약 30분 이상이 필요하다. 이와 같은 온도구간과 시간일 경우 용탕이 공급될 때, 용탕의 교란이 일어나 산화물과 수소가스가 혼입되는 용탕이 가압실로 들어가는 것을 방지하게 된다.
그러나 위와 같은 홀딩로 공정을 하나 더 거치게 됨으로 인하여 용해 장치가 차지하는 면적이 크게 될 뿐만 아니라 제조 공정과 시간이 지연되어 생산 가격 및 단위당 생산량도 감소하게 되는 문제점을 가지고 있다.
산업이 발전함에 따라 주물의 고품질이 더욱 요구되고 생산 가격 면에서도 국제적 경쟁이 심화되는 요즈음 보다 안정되고 고효율의 용해로의 개발이 절실히 요구되고 있다 할 것이다.
본 발명은 알루미늄 인고트를 원료로 하여 연속적으로 알루미늄 용해하는 용해로에 있어서 알루미늄 용해에 따른 열효율을 향상시키고 항상 안정화된 합금을 제조하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 홀딩로 공정을 생략하고 용해로에서 연속공정을 위한 안정화 과정을 처리하고 이를 주조기를 거쳐 연속적으로 알루미늄 코일을 제조할 수 있는 제조방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 알루미늄 용해 장치에 있어서, 알루미늄 용해용 원료를 수평으로 주입시키는 원료 공급용 푸시어; 상기 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 용해로; 상기 용해로의 수평측 일측에 설치되는 버너; 상기 용해로의 수평측 다른 일측에 설치되는 원료 투입구; 상기 용해로의 버너측 전면에 형성된 용탕; 상기 용해로의 용탕과 원료투입구측 사이에 수평면으로 형성되는 원료 예열대;를 포함하며, 상기 알루미늄 용해용 원료는 상기 원료 공급용 푸시어가 동작할 때마다 상기 원료 예열대에서 예열되면서 수평으로 용탕 측으로 밀려나며, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 상기 예열된 알루미늄 용해용 원료가 녹기 직전의 온도 상태에서 투입되는 것을 특징으로 하는 수평 배치 타입의 용해로로 구성된 알루미늄 연속 용해 장치가 제공된다.
또한, 상기 원료 예열대는 상기 용탕의 용해물의 상부 수위면 보다 약간 높게 위치하며, 상기 원료 예열대에서 예열된 알루미늄 용해용 원료는 상기 푸시어가 작동될 때마다, 단계적으로 상기 용탕 방향으로 이동하게 되며, 시간이 지남에 따라 순차적으로 온도가 상승되어, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 600 ~650℃를 유지하게 되는 것을 특징으로 하며, 상기 원료 예열대는 상기 용탕과 동일한 하부 면적을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용해로의 일측 상부에는 첨가물을 투입할 수 있고, 용해시 수면 상부에 있는 불순물을 제거할 수 있는 배치 장입구가 설치되며, 상기 배치 장입구는 개폐할 수 있는 밀폐재가 장착되며, 상기 용탕의 상부 수위면 보다 높게 위치하며, 투명한 소재로 하여 상기 용해로의 내부 상태를 용이하게 감시할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 용탕의 출구 측에서는 상기 용탕에서 용해된 금속이 흘러나가는 용해량을 용해량 주입센서로 감지하여 정해진 양만큼 출탕이 되면, 상기 푸시어에 작동 신호를 보내며, 상기 푸시어는 상기 작동신호를 받아 상기 알루미늄 용해용 원료를 단계적으로 상기 원료투입구로 밀어 넣는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 원료투입구에는 상기 푸시어가 작동시 상기 원료투입구 측으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지하도록 하는 가스에어커튼이 설치되거나, 외측문과 내측문이 설치되어 상기 푸시어가 상기 알루미늄 용해용 원료를 밀어서 상기 원료투입구의 입구에 도달하면 상기 외측문이 열리게 되고, 상기 알루미늄 용해용 원료를 상기 내측문까지 밀어 넣으면, 상기 푸시어가 상기 원료투입구 외부로 나오면서 상기 외측문이 닫히고 상기 내측문이 열리게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 용해로에서 배기가스가 배출되는 배기구에 열교환부를 설치하고 상기 알루미늄 용해용 원료가 상기 열교환부를 거친 후에 상기 푸시어 전면에 이송되도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 용해로에서 용해된 금속은 홀딩로를 거치지 않고 주조기로 출탕하면서 주조 작업이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 알루미늄 용해용 원료를 수평으로 주입시키는 원료 공급용 푸시어와, 상기 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 용해로와, 상기 용해로의 수평측 일측에 설치되는 버너와 상기 용해로의 수평측 다른 일측에 설치되는 원료투입구와, 상기 용해로의 버너측에 형성된 용탕과 상기 용탕과 원료투입구측 사이에 수평으로 형성되는 원료 예열대를 포함하며, 상기 알루미늄 용해용 원료는 상기 원료 예열대에서 상기 원료 공급용 푸시어가 원료를 공급하기 위하여 작동할 때마다 용탕 측으로 단계적으로 밀려나며, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 상기 알루미늄 용해용 원료가 녹기 직전에 투입되는 수평 배치 타입의 용해로에 의해서 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 단계; 상기 용해로에서 용해된 금속은 홀딩로를 거치지 않고 바로 주조기로 출탕되어 주조되는 단계; 상기 주조기를 거친 주조바의 조직이 안정화될 때까지 바컷터에 의해 절단하여 지연시키는 단계; 상기 주조기를 거친 주조물을 인덕션 히터에 의하여 고주파로 히팅하는 단계; 상기 히팅된 주조바를 압연기에 의하여 필요한 굵기의 Al-rod로 압연하는 단계: 상기 압연된 Al-rod를 코일러에 의하여 코일 형태로 코일링하는 단계로 제조되는 알루미늄 코일의 제조방법 및 장치가 제공된다.
용탕의 온도를 일정하게 유지시키면서 용해를 할 수 있는 안정화된 용해로 공정을 채택함으로써, 즉, 홀딩로에서 별도의 안정화 공정을 거치지 않아도 연속적으로 주조기에 출탕을 하여 주조를 할 수 있는 효과를 가지게 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 종래의 연속작업에 비하여 홀딩로 공정을 생략하고 용해로에서 연속공정을 위한 안정화 과정을 처리함으로써, 제조 공정과 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
알루미늄 용해용 원료를 배기가스와 로 내의 복사열에 의한 예열단계를 거치며, 용해로의 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있도록 함으로써, 연료가 절감되어 열효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 종래의 연속작업에 비하여 홀딩로 공정을 생략하고 용해로에서 연속공정을 위한 안정화 과정을 처리하고 이를 주조기를 거쳐 연속적으로 알루미늄 코일을 제조할 수 있는 제조방법을 제공함으로써, 알루미늄코일의 제조 공정과 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 다른 용해로의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료투입구의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 코일의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료투입구의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 코일의 제조 과정을 도시한 도면이다.
알루미늄 용해로의 용탕의 온도는 항상 일정하게 유지되어야 고순도의 알루미늄을 제조할 수 있다.
알루미늄 용해로에 알루미늄 인고트를 주입하게 되면 인고트의 온도에 의하여 용탕의 온도가 통상 섭씨 20 ~ 30 도 이상 차이가 나게 되며, 이러한 온도의 차이로 인하여 용탕 내의 용융물이 불안정한 상태가 되어 용융물 내에 불순물이 섞이게 되는 원인이 되고 있다.
본 발명의 일실시예에서는 알루미늄 용해용 원료인 알루미늄 인고트의 온도를 투입후 단계적으로 용해점 온도의 85%, 용탕 수면 온도의 75% 이상 예열하여 용탕에 알루미늄 인고트가 투입이 되더라도 용탕의 온도가 안정화 범위 이상 변화되지 않도록 하여 항상 안정화 상태를 유지함으로써 별도 안정화 공정인 홀딩로 단계를 거치지 않아도 항상 연속 주조가 가능하게 하였다.
이하 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 용해로를 도 1에 의하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 알루미늄 용해로의 일측면의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일시예의 용해로는 수평 배치 타입의 용해로이다.
본 발명의 일실시예에서는 용해로의 로 내에서 알루미늄 용해용 원료인 알루미늄 인고트를 순차적으로 용탕 측에 수평면으로 밀어서 투입하게 되며, 투입 시간이 지남에 따라 점차적으로 버너에 가까이 밀어 넣는 구조에 의하여 알루미늄 인고트 자체의 온도를 상승시키게 되며, 용탕에 투입되기 직전에는 알루미늄 인고트가 거의 녹는 시점의 온도 상태에서 투입될 수 있도록 수평 배치 타입의 용해로로 구성된 것이 특징이다.
용해로(1)는 하나의 로이나 버너(17)가 위치하는 일측 공간은 알루미늄을 용해시키는 용탕(11)이 배치되고, 즉, 버너의 전면에는 용탕(11)이 배치되고 버너의 맞은 편측 공간에는 원료투입구(16)가 배치되며, 용탕(11)과 원료 투입구 사이에는 수평면으로 원료 예열대(12)가 배치된다.
일실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 하부 평면을 기준으로 할 때, 용탕(11)과 예열대(12)의 면적을 각각 동일한 구조로 형성되었다.
즉, 예열대의 면적은 용해로의 상부 분위기 온도가 900 ~ 1100도일 때, 알루미늄 인고트가 녹기 직전 온도인 650℃까지 순차적으로 예열할 수 있도록 하기 위하여 용해로의 로내 내부 하부 면적의 50%를 예열대의 면적으로 배치한 것이다.
통상 용해로 내의 분위기 온도는 900 ~ 1100도이므로, 알루미늄 인고트(13‘)를 투입하면 시간이 지남에 따라 분위기 온도에서 예열이 되어 온도가 점차적으로 올라가게 된다.
또한, 상기와 같이 예열대의 면적을 용해로의 내부 면적에 50%로 하게 되면, 알루미늄 인고트가 순차적으로 배치되는 예열대의 온도는 원료투입구(16)에서 버너측으로 갈수록 높아지며, 용탕과의 경계면에서는 거의 용탕의 수면 온도와 같게 되므로 알루미늄 인고트(13')가 버너측으로 단계적으로 다가갈수록 알루미늄 인고트(13')의 자체온도는 점점 올라가게 된다.
상기 원료 예열대(12)는 용탕(11)의 상부 수위면 보다 약간 높게 위치하며, 예열대의 예열되는 알루미늄 인고트(13')는 푸시어(pusher)가 작동될 때마다, 순차적으로 용탕측 방향으로 이동하게 되는 구조이다.
따라서 시간이 지남에 따라 알루미늄 인고트(13‘)는 순차적으로 온도가 상승되어 용탕에 떨어지기 직전에는 600 ~650℃를 유지하게 된다.
알루미늄 인고트(13')의 투입 직전의 온도가 600℃ 미만으로 되면 용탕에 투입되었을 때, 용탕의 온도가 10℃ 이상 변화되어 용탕 내부가 불안정한 상태가 되므로 이 건 발명의 목적하는 바와 같이 안정화된 용해로서의 기능이 떨어지게 된다.
또한, 상기 투입 직전의 온도가 650℃ 이상으로 되면, 인고트의 일부분이 녹기 시작하여 예열대 주위로 흐르게 되므로 투입이 원활하게 유지되지 않고 용탕이 불순물이 유입될 가능성이 높게 되어 원할한 원료 공급이 이루어 지지 않게 된다.
용탕의 수면 온도는 850 ± 5℃를 항상 일정하게 유지시키며, 온도 센서에 의하여 버너를 간헐적으로 조절하여 내부 온도를 일정하게 유지시킨다.
본 발명의 일실시예에서는 용탕의 온도를 일정하게 유지시키면서 용해를 할 수 있는 안정화된 용해로 공정을 채택함으로써, 즉, 항상 일정한 온도의 용해된 금속을 출탕할 수 있기 때문에 홀딩로에서 별도의 안정화 공정을 거치지 않아도 연속적으로 주조기에 출탕을 하여 주조를 할 수 있는 효과를 가지게 된다.
용탕의 출구 측에서는 용탕에서 용해물이 흘러나가는 용해량을 용해량 주입센서로 감지하여 정해진 양만큼 출탕이 되면, 푸시어(pusher)에 작동 신호를 보내며, 푸시어(14, pusher)는 상기 작동신호를 받아 알루미늄 인고트를 순차적으로 원료투입구(16)로 밀어 넣는다.
일실시예에서는 푸시어(14)가1회 작동시 3개의 알루미늄 인고트(13)를 수평으로 밀어넣는 구조로 하였으며, 로 내에는 12개의 알루미늄 인고트(13’)를 단계적으로 예열할 수 있는 구조로 하였으며, 3개의 알루미늄 인고트의 3㎏에 해당하는 용해량이 출탕이 될 때마다 푸시어(14)에 1회 작동신호를 보내도록 하였다.
본 발명의 일실시예에서는 용해로(1)의 상부 일측에 배치 장입구(15)가 형성되어 있다. 배치 장입구(15)는 개폐할 수 있는 밀폐재가 장착되며, 용해물의 상부 수위면 보다 높게 위치하게 된다.
상기 배치 장입구(15)는 용해시 수면 상부에 있는 불순물을 제거할 수 있는 기능을 가진 것이며, 필요에 따라 알루미늄의 합금에 사용되는 합금 원료나 첨가제를 투입할 수 있게 개폐가 가능한 구조이다.
이와 같이 용해로(1) 자체에서 상부 불순물을 제거하고 출탕을 함으로서, 용해된 금속이 안정화되어 바로 주조기로 출탕을 하여 연속적인 용해 주조작업을 할 수 있게 된다.
경우에 따라서는 상기 배치 장입구(15)의 밀폐재를 투명한 소재로 하여 용해로의 내부 상태를 용이하게 감시할 수 있도록 할 수도 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 또 다른 일실시예에서는 상기 원료투입구(16)를 이중문으로 설치하여 푸시어(14, pusher)가 작동시 원료투입구(16) 측으로 외부 공기가 유입되어 용탕실 분위기 온도를 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있는 구조를 채용하였다.
일 실시예에서는 이중문은 푸시어(14)가 작동하여 상기 푸시어(14)가 알루미늄 인고트(13)의 하부를 밀어서 원료투입구(16)의 입구에 밀착되면 외측문(22)이 알루미늄 인고트(13)의 넓이만큼 열리며, 알루미늄 인고트(13')를 내측 도어까지 밀어 넣으면, 푸시어(14)가 용해로(1) 외부로 나오면서 외측문(22)이 닫히고 내측문(23)이 열리는 구조이다.
또 다른 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 원료투입구(16) 상 하부에 연소 분위기의 가스 에어 커튼(21)을 설치하여 수평 배치 타입의 용해로에서 원료투입구(16)의 외측문(22)을 열고 수평으로 원료를 투입할 때, 용해로 분위기의 온도가 저하되는 것을 방지하였다.
또는 상기 원료투입구(16)에 외측문이 없이 상, 하부에 연소 분위기의 가스에어 커튼(21)만을 설치하여 외부 공기 유입을 차단함으로써, 수평 배치 타입의 용해로에서 원료투입구(16)로 수평으로 원료를 투입할 때, 외측 공기가 유입되어 용해로 분위기의 온도가 저하되는 것을 방지할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 배기가스가 배출되는 배기구의 중간에 배기가스가 그 외부를 통하는 과정에서 열을 전달하는 열교환부(미도시됨)를 설치하고 알루미늄 인고트(13)가 상기 열교환부 내부에서 예열상태로 대기상태로 있다가, 푸시어(14)가 작동하여 알루미늄 인고트(13)를 밀어 넣은 후, 푸시어(14)가 완전히 후퇴하게 되면 열교환부에서 대기 중인 알루미늄 원료인 알루미늄 인고트(13)가 푸시어(14) 측으로 공급되도록 하였다.
위와 같이 일실시예에서는 상기 알루미늄 인고트(13)를 배기가스에 의하여 1차 예열되도록 함으로써, 열효율을 더 높이도록 한 것이다.
즉, 배기가스에 의하여 알루미늄 원료를 1차 예열과정을 거치고, 로 내에서 다시 2차 예열을 함으로써, 열효율을 그만큼 더 향상시킬 수 있게 된다.
상기 용해로의 구성은 본 발명의 일실시예와 도면에 의하여 한정되지 않으며, 알루미늄 소재를 용해시킬 수 있는 종래의 다양한 용해로가 채용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 인고트를 원료로 하여 연속적으로 알루미늄 코일을 제조하는 장치의 구성도이다.
본 발명의 일실시예에서는 용해로(101)에서 용해된 금속을 홀딩로를 거치지 않고 바로 주조기(102, die casting machine)로 출탕하면서 주조 작업이 이루어진다. 즉, 용탕의 온도를 일정하게 유지 시키면서 용해를 할 수 있는 안정화된 용해로 공정을 채택함으로써, 별도의 홀딩로를 거치지 않아도 연속적으로 주조기에 출탕을 하여 주조를 할 수 있는 효과를 가지는 것이다.
주조기(102)에서는 용해된 금속이 주형의 공동(cavity)안을 완전히 충전됨과 동시에 일정 압력과 냉각 과정을 거쳐서 연속 주조를 하게 된다.
주조기(102)에서 생성된 주조바는 핀치롤러(pinch roller)를 통하여 바컷터(bar cutter 103)로 이송되며 bar cutter(103)에서는 주조 bar의 조직이 안정화될 때까지 주조 bar를 절단하여 압연기(105)로 가는 것을 지연하였다가 주조 bar의 조직이 안정화되면 압연기(105)로 이송된다.
압연 작업시 주조 bar의 인장강도가 높기 때문에, 바로 압연기(105)에 인입되면 압연기 설비에 과부하가 발생될 수 있다.
따라서, 인덕션 히터(104)에서는 bar cutter(103)에서 이송된 주조바를 고주파 히팅 과정에서 약 510 ~ 530℃까지 승온을 시키게 되며, 이후 압연기로 이송된다.
다음 압연기(105)에서 압연을 하여 필요한 수치에 맞추어 Φ9.5,Φ12.5,Φ15 rod 로 생산하게 된다.
다음 코일러(106)에서는 위 압연된 Al-rod를 권취하여 운반과 현장 작업이 용이하도록 코일 형태로 만들어 준다.
1, 101 : 용해로 11 : 용탕
12 : 원료 예열대 13, 13': 알루미늄 원료(인고트)
14 : 푸시어(pusher) 15 : 배치 장입구
16 : 원료 투입구 17: 버너
21 : 가스 에어 커튼 22 : 외측문
23 : 내측문 102 : 주조기
103 : bar cutter 104 : 인덕션 히터
105 : 압연기 106: 코일러
12 : 원료 예열대 13, 13': 알루미늄 원료(인고트)
14 : 푸시어(pusher) 15 : 배치 장입구
16 : 원료 투입구 17: 버너
21 : 가스 에어 커튼 22 : 외측문
23 : 내측문 102 : 주조기
103 : bar cutter 104 : 인덕션 히터
105 : 압연기 106: 코일러
Claims (12)
- 알루미늄 용해 장치에 있어서,
알루미늄 용해용 원료를 수평으로 주입시키는 원료 공급용 푸시어;
상기 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 용해로;
상기 용해로의 수평측 일측에 설치되는 버너;
상기 용해로의 수평측 다른 일측에 설치되는 원료 투입구;
상기 용해로의 버너측 전면에 형성된 용탕;
상기 용해로의 용탕과 원료투입구측 사이에 수평면으로 형성되는 원료 예열대;를 포함하며, 상기 알루미늄 용해용 원료는 상기 원료 공급용 푸시어가 동작할 때마다 상기 원료 예열대에서 예열되면서 수평으로 용탕 측으로 밀려나게 되며, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 상기 예열된 알루미늄 용해용 원료가 녹기 직전의 온도 상태에서 투입되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평 배치 타입의 용해로로 구성된 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 원료 예열대는 상기 용탕의 용해물의 상부 수위면 보다 약간 높게 위치하며, 상기 원료 예열대에서 예열된 알루미늄 용해용 원료는 상기 푸시어가 작동될 때마다, 단계적으로 상기 용탕 방향으로 이동하게 되며, 시간이 지남에 따라 순차적으로 온도가 상승되어, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 600 ~650℃를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 원료 예열대는 상기 용탕과 동일한 하부 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서,
상기 용해로의 일측 상부에는 첨가물을 투입할 수 있고, 용해시 수면 상부에 있는 불순물을 제거할 수 있는 배치 장입구가 설치된 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제4항에 있어서
상기 배치 장입구는 개폐할 수 있는 밀폐재가 장착되며, 상기 용탕의 상부 수위면 보다 높게 위치하며, 투명한 소재로 하여 상기 용해로의 내부 상태를 용이하게 감시할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 용탕의 출구 측에서는 상기 용탕에서 용해된 금속이 흘러나가는 용해량을 용해량 주입센서로 감지하여 정해진 양만큼 출탕이 되면, 상기 푸시어에 작동 신호를 보내며, 상기 푸시어는 상기 작동신호를 받아 상기 알루미늄 용해용 원료를 단계적으로 상기 원료투입구로 밀어 넣는 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 원료투입구에는 상기 푸시어가 작동시 상기 원료투입구 측으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지하도록 하는 가스에어커튼이 설치된 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 원료투입구에는 상기 푸시어가 작동시 원료투입구 측으로 외부 공기가 유입되는 것을 방지하도록 하는 외측문과 내측문이 설치되어 상기 푸시어가 상기 알루미늄 용해용 원료를 밀어서 상기 원료투입구의 입구에 도달하면 상기 외측문이 열리게 되고, 상기 알루미늄 용해용 원료를 상기 내측문까지 밀어 넣으면, 상기 푸시어가 상기 원료투입구 외부로 나오면서 상기 외측문이 닫히고 상기 내측문이 열리게 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 용해로에서 배기가스가 배출되는 배기구에 열교환부를 설치하고 상기 알루미늄 용해용 원료가 상기 열교환부를 거친 후에 상기 푸시어 전면에 이송되도록 한 것을 특징으로 하는 알루미늄 연속 용해 장치
- 제1항에 있어서
상기 용해로에서 용해된 금속은 홀딩로를 거치지 않고 주조기로 출탕하면서 주조 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 배치 타입의 용해로로 구성된 알루미늄 연속 용해 장치
- 알루미늄 용해용 원료를 수평으로 주입시키는 원료 공급용 푸시어와, 상기 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 용해로와, 상기 용해로의 수평측 일측에 설치되는 버너와 상기 용해로의 수평측 다른 일측에 설치되는 원료투입구와, 상기 용해로의 버너측에 형성된 용탕과 상기 용탕과 상기 원료투입구측 사이에 수평으로 형성되는 원료 예열대를 포함하며, 상기 알루미늄 용해용 원료는 상기 원료 예열대에서 상기 원료 공급용 푸시어가 원료 공급을 위하여 작동할 때마다 용탕 측으로 밀려나게 되며, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 상기 알루미늄 용해용 원료가 녹기 직전에 투입되는 수평 배치 타입의 용해로로 구성된 용해로; 및
상기 용해로에서 용해된 금속은 홀딩로를 거치지 않고 바로 출탕되어 주조 작업이 이루어지는 주조기(die casting machine);
상기 주조기를 거친 주조바의 조직이 안정화될 때까지 절단하여 지연시키는 바컷터;
상기 절단된 주조바를 고주파로 히팅하는 인덕션 히터;
상기 히팅된 주조바를 필요한 굵기의 Al-rod로 압연하는 압연기;
상기 압연된 Al-rod를 콘일 형태로 코일링하는 코일러에 의하여 제조되는 알루미늄 코일의 제조장치
- 알루미늄 용해용 원료를 수평으로 주입시키는 원료 공급용 푸시어와, 상기 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 용해로와, 상기 용해로의 수평측 일측에 설치되는 버너와 상기 용해로의 수평측 다른 일측에 설치되는 원료투입구와, 상기 용해로의 버너측에 형성된 용탕과 상기 용탕과 원료투입구측 사이에 수평으로 형성되는 원료 예열대를 포함하며, 상기 알루미늄 용해용 원료는 상기 원료 예열대에서 상기 원료 공급용 푸시어가 원료를 공급하기 위하여 작동할 때마다 용탕 측으로 단계적으로 밀려나며, 상기 용탕에 투입되기 직전에는 상기 알루미늄 용해용 원료가 녹기 직전에 투입되는 수평 배치 타입의 용해로에 의해서 알루미늄 용해용 원료를 용해시키는 단계;
상기 용해로에서 용해된 금속은 홀딩로를 거치지 않고 바로 주조기로 출탕되어 주조되는 단계;
상기 주조기를 거친 주조바의 조직이 안정화될 때까지 바컷터에 의해 절단하여 지연시키는 단계;
상기 주조기를 거친 주조물을 인덕션 히터에 의하여 고주파로 히팅하는 단계;
상기 히팅된 주조바를 압연기에 의하여 필요한 굵기의 Al-rod로 압연하는 단계:
상기 압연된 Al-rod를 코일러에 의하여 코일 형태로 코일링하는 단계로 제조되는 알루미늄 코일의 제조방법
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| KR102192852B1 (ko) * | 2020-02-25 | 2020-12-18 | 윤경호 | 열 효율성이 향상된 알루미늄 주조 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001107207A (ja) | 1999-10-04 | 2001-04-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶融めっき設備 |
| JP2004066302A (ja) | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Tadamasa Fujimura | マグネシウム合金材の製造装置、マグネシウム合金材の製造方法、およびマグネシウム合金材 |
| JP2005180881A (ja) | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Masaru Futamura | 廃棄物の処理装置 |
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2010
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