KR101311960B1 - 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사각 형상의 자석, 자석을 감싸도록 설치된 밀폐부재, 용해로의 열이 자석으로 전달되는 것을 차단하는 열차단부재, 수직공기통로가 형성된 수직대, 수평공기통로가 형성된 수평연장대, 수직대와 밀폐부재의 연결부분이 외부로 노출되지 않도록 하는 감싸주는 이중보강판, 수평연장대의 단부 상면에 형성된 고리, 수평연장대의 단부에 설치된 수평판, 지게차가 포크를 끼워 운반할 수 있도록 포크끼움공이 관통 형성된 포크결합구를 포함하여 구성된 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치를 개시한다. 본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치를 용해로에 적용하면 용해로에서 폐 알루미늄을 용해시킬 때 폐 알루미늄에 포함되어 있는 철 부품을 용이하게 분리 및 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치{Metal separation device for wasted aluminium melting furnace}

본 발명은 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄괴를 제조하기 위해 폐 알루미늄을 용해로에서 용해시킬 때 폐 알루미늄에 포함되어 있는 볼트와 너트 등과 같은 철 부품을 제거하여 알루미늄괴의 순도를 높이기 위한 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄은 가벼우면서 내식성, 가공성이 우수하고 전도성이 좋기 때문에 가전제품, 생활제품 등 다양한 산업 분야에 널리 사용되고 있다. 그러나 고가의 금속이기 때문에 사용 후 폐기되는 알루미늄 제품을 재생하여 재활용하고 있다.

폐 알루미늄을 재활용하기 위해서는 용해로에 넣고 약 700℃로 가열 용해시킨 후 냉각시켜 알루미늄괴로 만들어 재생하게 된다.

그러나 폐 알루미늄을 용융시키기 전에 알루미늄만을 선별하는 선별과정에서 알루미늄의 용융점보다 높은 철 또는 철합금이 알루미늄과 분리되지 않은 상태로 용해로에 투입되어 알루미늄괴로 재생하게 되므로 알루미늄괴에 철 또는 철합금이 포함되어 재생 알루미늄괴의 순도가 낮아지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2013-0040334호에는 폐 알루미늄 재생장치 및 이를 이용한 폐 알루미늄 재생방법이 개시되어 있다. 이를 보면, 알루미늄을 용해할 때 용해로에 자력을 갖는 분리유니트를 설치하여 알루미늄 용해로에 고체 상태로 침전된 철 부품을 분리 및 제거하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 분리유니트는 커버와 지지대의 연결부분이 취약하여 뜨거운 용융액이 연결부분을 파손시키게 되며, 파손된 부분으로 용융액이 침투하여 자석을 못 쓰게 하는 문제점이 있다. 또한, 분리유니트는 상당한 무게가 있는데 이를 운반하는 구조가 없기 때문에 분리유니트를 운반하는데 어려움이 있으며, 따라서 분리유니트를 수리 및 교체하는 일이 쉬지 않은 문제점이 있다.

1) 대한민국 공개특허 제10-2013-0040334호(공개일: 2013년04월24일, 발명의 명칭: 폐 알루미늄 재생장치 및 이를 이용한 폐 알루미늄 재생방법 2) 대한민국 공개특허 제10-2011-0117024호(공개일: 2011년10월26일), 발명의 명칭: 폐배터리의 유가금속 재활용방법 3) 대한민국 등록특허 제10-1266859호(등록일: 2013년05월16일), 발명의 명칭: 분쇄 및 분급장치와 이를 이용한 폐배터리 팩으로부터 유가금속을 회수하는 방법 4) 대한민국 등록특허 제10-0648386호(등록일: 2006년11월15일), 발명의 명칭: 폐알루미늄캔으로부터 금속 알루미늄을 회수하는 방법

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 용해로에 설치되어 폐 알루미늄을 용해로에서 용해시킬 때 폐 알루미늄에 포함되어 있는 철 부품을 자력을 이용하여 분리 및 제거함으로 알루미늄괴의 순도를 높일 수 있도록 한 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치를 제공하되, 밀폐부재와 연결대를 연결부분을 보호할 수 있도록 이중 차단구조를 갖도록 하고 운반이 용이하도록 개선된 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적들은, 사각 형상의 자석; 상기 자석을 감싸도록 설치되되, 하면은 스테인리스 재질로 이루어지고 하면을 제외한 나머지 면은 철 재질로 이루어져 자석에서 당기는 힘이 하부에서 강하게 작용하도록 구성하고, 상면에는 공기구멍이 관통 형성된 밀폐부재; 상기 자석과 밀폐부재의 사이에 개재되어 용해로의 열이 자석으로 전달되는 것을 차단하는 열차단부재; 상기 밀폐부재의 상면에서 공기구멍을 감싸도록 설치되어 수직으로 놓이며, 내부에는 공기구멍과 연통되는 수직공기통로가 형성된 수직대; 상기 수직대의 상단부에서 수평으로 연장되게 설치되고, 내부에는 수직공기통로와 연통되는 수평공기통로가 형성된 수평연장대; 상단은 상기 수직대의 상부에 고정되고 하단은 상기 밀폐부재의 상면 단부에 고정되어 수직대와 밀폐부재의 연결부분이 외부로 노출되지 않도록 하는 감싸주는 이중보강판; 상기 수평연장대의 단부 상면에 형성된 고리; 상기 수평연장대의 단부에 설치된 수평판; 및 상기 수평판 상에 설치되고, 지게차가 포크를 끼워 운반할 수 있도록 포크끼움공이 관통 형성된 포크결합구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치에 의해 달성된다.

그리고 상기 수평판의 하면에는 회동가능하게 접이식 다리가 설치되어, 운반시에는 접이식 다리가 수평판의 하면에 밀착되도록 접히고, 보관시에는 접이식 다리가 수평판에서 수직으로 세워져 밀폐부재와 접이식 다리의 협동에 의해 수평연장대가 수평으로 놓인 상태로 보관되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 수직대와 수평연장대의 외면은 내부가 비어 있는 이중구조를 갖도록 구성하고, 비어 있는 내부에는 열차단부재가 충진되도록 하여 열기가 수직대와 수평연장대를 통해 공기구멍으로 침투하는 것을 차단하도록 구성되며, 상기 이중보강판의 내부에도 열차단부재가 충진되도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치.

그리고 상기 수직대와 수평연장대의 외면은 내부가 비어 있는 이중구조를 갖도록 구성하고, 비어 있는 내부에는 열차단부재가 충진되도록 하여 열기가 수직대와 수평연장대를 통해 공기구멍으로 침투하는 것을 차단하도록 구성되며, 상기 이중보강판의 내부에도 열차단부재가 충진되도록 구성되며, 상기 수평연장대의 후방에는 길이방향을 따라 연속 반복되게 걸림부를 갖는 레일이 형성되고, 상기 수평연장대에는 중량체가 결합되되, 이 중량체는 레일을 따라 이동하거나 이동된 위치에서 고정되도록 구성되어, 상기 포크끼움공에 지게차의 포크를 끼워 금속 분리장치를 들어올릴 때 금속 분리장치 무게의 앞뒤 균형을 잡아줄 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치를 용해로에 적용하면 용해로에서 폐 알루미늄을 용해시킬 때 폐 알루미늄에 포함되어 있는 철 부품을 용이하게 분리 및 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치는 지게차로 운반이 용이하기 때문에 교체 및 보수 작업이 용이하며, 자석으로 용해로의 열기가 침투되는 것을 완벽하게 차단할 수 있어 자석의 성능이 저하되지 않고 수명이 길어지는 효과가 있으며, 보관시 수평 상태로 보관하기 때문에 수평연장대가 변형되는 문제점이 개선된 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치의 내부 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치는 용해로(미도시)에 설치되어 용해로에서 폐 알루미늄을 용해시킬 때 폐 알루미늄에 포함되어 있는 철 부품을 분리 및 제거하기 위한 것으로, 내부에 사각 형상의 자석(10)을 갖도록 구성된다.

그리고 사각 형상의 자석(10)의 외면은 밀폐부재(20)가 감싸도록 구성되며, 자석(10)과 밀폐부재(20)의 사이에는 용해로의 열이 자석으로 전달되는 것을 차단하는 열차단부재(30)가 개재되게 구성된다.

여기서, 밀폐부재(20)는 하면은 스테인리스 재질로 이루어지고 하면을 제외한 나머지 면은 철 재질로 이루어져 자석에서 당기는 힘이 하부에서 강하게 작용하도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 철 재질로 이루어진 부분은 자석의 자력이 철에서 분산되기 때문에 자력이 약하지만, 스테인리스 재질로 이루어진 부분은 자석의 자력이 투과되기 때문에 자력이 강한 현상이 생기며, 따라서 용해로에 포함된 철 부품이 실질적으로 밀폐부재(20)의 하면에 붙는 현상이 생긴다.

그리고 열차단부재(30)는 열전도율이 낮은 세라믹 재질로 구성하는 것이 바람직하나, 열 전달을 차단할 수 있다면 어느 재질이든 적용할 수도 있을 것이다.

다음으로, 밀폐부재(20)의 상부에는 열차단부재(30)와 통하는 공기구멍(22)이 관통 형성된다. 그리고 밀폐부재(20)의 상면에는 수직대(40)가 수직으로 놓이도록 설치되는 데, 이 수직대(40)는 공기구멍(22)을 감싸도록 설치되며, 내부에는 공기구멍(22)과 연통되는 수직공기통로(42)가 형성된다. 이때, 밀폐부재(20)와 수직대(40)는 용접에 의해 서로 견고하게 고정된다.

그리고 수직대(40)의 상단부에는 수평연장대(50)가 수평으로 연장되게 설치되며, 이 수평연장대(50)의 내부에는 수직공기통로(42)와 연통되는 수평공기통로(52)가 관통 형성된다. 따라서 수평공기통로(52)와 수직공기통로(42) 그리고 공기구멍(22)으로 이루어진 통로를 통해 공기가 통하게 되며 열차단부재(30)에서 발산된 열이 이 통로를 통해 외부로 배출되어 자석(10)이 가열되는 것을 방지하게 된다.

그리고 밀폐부재(20)와 수직대(40)가 연결되는 부분을 보호하기 위해 이중보강판(60)이 설치된다. 즉, 이중보강판(60)의 상단은 수직대(40)의 상부에 고정되고 하단은 밀폐부재(20)의 상면 단부에 고정되어 수직대(40)와 밀폐부재(20)의 연결부분이 외부로 노출되지 않도록 감싸주게 된다. 따라서 용해로에 넣었을 때 밀폐부재(20)와 수직대(40)의 연결 부분이 용융액에 닿지 않도록 이중보강판(60)이 차단하고 있기 때문에 밀폐부재(20)와 수직대(40)의 연결 부분을 보호할 수 있는 것이다.

다음으로, 수평연장대(50)의 단부 상면에는 고리(70)가 형성되어 용광로 내에서 본원발명을 회전시키는 회전수단(미도시)과 연결될 수 있도록 구성된다. 그리고 수평연장대(50)의 단부에는 수평판(80)이 설치되고, 이 수평판(80)의 상부에는 수평연장대(50)를 기준으로 좌우측에 대칭되게 포크결합구(90)가 일체로 형성된다. 포크결합구(90)에는 지게차(미도시)의 포크가 끼워질 수 있도록 포크끼움공(92)이 관통 형성되는 데, 이 포크끼움공(92)에 지게차의 포크를 끼워 본 발명을 들어올릴 수 있기 때문에 편리하게 운반할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 수평판(80)의 하면에 회동가능하게 접이식 다리(100)가 추가로 설치되는 것이 바람직하다. 이 접이식 다리(100)는 수평판(80)의 하면에서 접었을 때에는 수평판(80)의 하면에 밀착되고, 세웠을 때에는 수평판(80)과 수직으로 세워져 수평판(80)을 지면에 지지하도록 구성된다. 물론, 접이식 다리(100)의 결합구조는 통상의 힌지 구조를 적용하면 되는 것으로, 공지의 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 구성에 의해, 본 발명을 운반시에는 접이식 다리(100)가 수평판(80)의 하면에 밀착되도록 접혀서 걸리는 것이 없이 용이하게 운반할 수 있게 되고, 본 발명을 보관시에는 접이식 다리(100)가 수평판(80)에서 수직으로 세워져 밀폐부재(20)와 접이식 다리(100)의 협동에 의해 수평연장대(50)가 수평으로 놓인 상태로 보관하는 것이 가능하게 된다. 보관할 때 수평연장대(50)가 수평으로 놓이지 않으면 휘어지는 현상이 생기기 때문에 접이식 다리(100)를 세워서 수평으로 놓는 것이 바람직하다 할 수 있다.

한편, 본 발명은 본 발명을 용해로에 넣었을 때 수직대(40)와 수평연장대(50)의 내부로 열이 침투하는 것을 차단하기 위해 수직대(40)와 수평연장대(50)의 외면은 내부가 비어 있는 이중구조를 갖도록 구성하고, 비어 있는 내부에는 열차단부재(30)가 충진되도록 한다. 그러면 용해로의 열기가 수직대(40)와 수평연장대(50)를 통해 공기구멍(22)으로 침투하는 것을 차단하게 된다. 또한, 이중보강판(60)의 내부에도 열차단부재(30)가 충진되도록 구성하여 열기의 침투를 확실하게 차단하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 수평연장대(50)의 후방에는 길이방향을 따라 연속 반복되게 걸림부를 갖는 레일(54)이 형성되고, 수평연장대(50)에는 중량체(110)가 끼워지게 결합되되, 이 중량체(110)는 레일(54)을 따라 이동하거나 이동된 위치에서 고정되어 금속 분리장치의 앞뒤 무게 균형을 잡아주도록 구성된다. 즉, 중량체(110)는 자석(10)이 설치된 앞부분이 무겁기 때문에 지게차의 포크를 포크끼움공(92)에 끼워 본 발명에 따른 금속 분리장치를 들어올리면 앞부분으로 무게가 쏠리게 된다. 따라서 금속 분리장치를 들어올리기가 쉽지 않은 현상이 생기는데, 이러한 현상을 개선하기 위해 금속 분리장치의 앞뒤 균형을 잡아주기 위한 수평연장대(50)의 후방에 중량체(110)를 설치한 것이다. 이에 따라, 지게차를 이용해 금속 분리장치를 들어올리게 되면 무게의 앞뒤 균형이 안정된 상태로 들어올 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 용해로에 넣어 두고 유동시키면 폐 알루미늄을 넣고 용해시킬 때 폐 알루미늄에 포함되어 있는 나사, 볼트, 너트, 철판 등과 같은 철 부품을 자력을 이용하여 분리시켜 제거할 수 있게 된다. 즉, 폐 알루미늄이 용해될 때 용해되지 않고 용해로의 바닥에 고체 상태로 침전된 철 부품을 자력에 의해 끌여와 밀폐부재(20)의 바닥에 붙게 되며, 이렇게 부착된 철 부품을 빼내서 제거하면 되는 것이다. 물론, 본 발명을 유동시킬 때는 본 발명의 고리(70)를 이용하여 회전수단에 연결하여 유동되도록 할 수도 있고, 지게차의 포크를 포크결합구(90)에 결합시켜 지게차를 움직이면서 유동되도록 할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명을 교체 및 수리할 때는 지게차의 포크를 포크결합구(90)에 결합시켜 본 발명을 운반하면 되고, 보관하거나 교체 및 수리하기 위해 지면에 세워둘 때에는 수평판(80)의 접이식 다리(100)를 세워서 밀폐부재(20)와 접이식 다리(100)의 협동에 의해 수평연장대(50)가 수평으로 놓게 하면 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10: 자석 20: 밀폐부재
30: 열차단부재 40: 수직대
50: 수평연장대 60: 이중보강판
70: 고리 80: 수평판
90: 포크결합구 100: 접이식 다리

Claims (3)

1. 사각 형상의 자석;
   상기 자석을 감싸도록 설치되되, 하면은 스테인리스 재질로 이루어지고 하면을 제외한 나머지 면은 철 재질로 이루어져 자석에서 당기는 힘이 하부에서 강하게 작용하도록 구성하고, 상면에는 공기구멍이 관통 형성된 밀폐부재;
   상기 자석과 밀폐부재의 사이에 개재되어 용해로의 열이 자석으로 전달되는 것을 차단하는 열차단부재;
   상기 밀폐부재의 상면에서 공기구멍을 감싸도록 설치되어 수직으로 놓이며, 내부에는 공기구멍과 연통되는 수직공기통로가 형성된 수직대;
   상기 수직대의 상단부에서 수평으로 연장되게 설치되고, 내부에는 수직공기통로와 연통되는 수평공기통로가 형성된 수평연장대;
   상단은 상기 수직대의 상부에 고정되고 하단은 상기 밀폐부재의 상면 단부에 고정되어 수직대와 밀폐부재의 연결부분이 외부로 노출되지 않도록 하는 감싸주는 이중보강판;
   상기 수평연장대의 단부 상면에 형성된 고리;
   상기 수평연장대의 단부에 설치된 수평판; 및
   상기 수평판 상에 설치되고, 지게차가 포크를 끼워 운반할 수 있도록 포크끼움공이 관통 형성된 포크결합구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수평판의 하면에는 회동가능하게 접이식 다리가 설치되어, 운반시에는 접이식 다리가 수평판의 하면에 밀착되도록 접히고, 보관시에는 접이식 다리가 수평판에서 수직으로 세워져 밀폐부재와 접이식 다리의 협동에 의해 수평연장대가 수평으로 놓인 상태로 보관되도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 수직대와 수평연장대의 외면은 내부가 비어 있는 이중구조를 갖도록 구성하고, 비어 있는 내부에는 열차단부재가 충진되도록 하여 열기가 수직대와 수평연장대를 통해 공기구멍으로 침투하는 것을 차단하도록 구성되며,
   상기 이중보강판의 내부에도 열차단부재가 충진되도록 구성되며,
   상기 수평연장대의 후방에는 길이방향을 따라 연속 반복되게 걸림부를 갖는 레일이 형성되고, 상기 수평연장대에는 중량체가 결합되되, 이 중량체는 레일을 따라 이동하거나 이동된 위치에서 고정되도록 구성되어, 상기 포크끼움공에 지게차의 포크를 끼워 금속 분리장치를 들어올릴 때 금속 분리장치 무게의 앞뒤 균형을 잡아줄 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐 알루미늄 용해로용 금속 분리장치.
   
   

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