KR101438753B1 - 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈 - Google Patents

용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈에 관한 것이고, 구체적으로 비철 금속의 용융물을 임시적으로 보관할 수 있도록 일정한 형상으로 만들기 위한 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈에 관한 것이다. 성형 틀은 한쪽 면이 개방된 형상을 가진 제1 수용 몸체(10a); 제1 수용 몸체(10a)의 바닥 면(11)과 결합이 되고 제1 수용 몸체(10a)의 개방된 면과 반대 방향으로 개방된 면이 형성된 제2 수용 몸체(10b); 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)의 서로 결합된 바닥 면(11)의 길이 방향을 따라 배치된 회전 축(17); 및 회전 축(17)을 회전시키기 위한 핸들(14)로 이루어지고, 상기 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)는 상기 회전 축(17)을 기준으로 대칭으로 배치가 된다.

Description

용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈{Shaping Cast for Storing the Melt Temporarily and Shaping Cast Module Having the Same}
본 발명은 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈에 관한 것이고, 구체적으로 비철 금속의 용융물을 임시적으로 보관할 수 있도록 일정한 형상으로 만들기 위한 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈에 관한 것이다.
알루미늄과 같은 비철 금속의 성형을 위하여 또는 폐기물로부터 알루미늄과 같은 비철 금속 성분을 회수하기 위하여 알루미늄 또는 폐기물은 용해로에서 용융이 되어야 한다. 그리고 용융물은 비철금속 괴 형태로 만들어져 성형물 제조업체로 제공이 될 수 있다. 용융로 또는 노(furnace)에 존재하는 용융물은 모두 괴 형상으로 제조업체로 공급이 되어야 하지만 일시적인 상황으로 인하여 용융로 또는 노의 작동이 중단되어야 할 필요가 있다. 예를 들어 조업의 일시적인 중단 사유가 발생되는 경우 용융로의 작동이 중단되고 그리고 용융로 내부에 잔존하는 용융물이 존재할 수 있다. 그리고 잔존하는 용융물은 임시적으로 보관될 필요가 있다. 예를 들어 용융물은 괴(ingot)의 형태로 보관될 수 있다.
비철 금속에 해당되는 알루미늄 괴와 관련된 선행기술로 실용신안공개번호 제1994-0012637호 ‘알루미늄 괴’가 있다. 상기 선행기술은 테두리가 경사 형상으로 되고 그리고 직사각형으로 된 공지의 알루미늄 괴에 있어서, 알루미늄 괴에 다수의 구멍을 뚫고 구멍의 주위에 요입 부분이 형성된 알루미늄 괴에 대하여 개시한다.
알루미늄 괴와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2001-0080242호 ‘알루미늄 괴의 융해 유지로’가 있다. 상기 선행기술은 알루미늄 괴의 예열 타워와; 제1 노 본체 및 상기 제1 노 본체 내 용해용 도가니를 구비하여 상기 예열 타워 바로 아래쪽에 설치된 상태로 상기 예열 타워로부터 상기 용해용 도가니로 알루미늄 괴의 공급을 받는 용해용 도가니 노와; 상기 용해용 도가니 노에 병렬 배치된 상태로 상기 용해용 도가니 노의 용해용 도가니 노로부터 용탕을 연속적으로 공급받는 유지용 도가니 노를 구비하고, 상기 용해용 도가니 노의 용해용 도가니와 유지용 도가니 노는 상기 용해용 도가니 노의 몸체에 설치된 배수로 타입의 배출구 및 이 배출구로부터 유지용 도가니 노를 향하여 연장 돌출되어 있는 이송 부분을 통하여 접속되며, 배출구 및 배출구로부터 유지용 도가니 노를 향하여 연장 및 돌출되어 있는 이송 부분을 향해 접속되며, 상기 제1 로 본체의 저부에서 공급된 연소 가스가 상기 용해용 도가니를 가열하면서 상승 기류로 상기 예열 타워 내에 이르도록 상기 용해용 도가니와 상기 제1 로 본체의 사이에 둘레 공간이 형성되는 알루미늄 괴의 용해 유지 노에 대하여 개시한다.
비철 금속의 용융물의 수용 또는 배출과 관련된 상기 선행기술은 용융물을 임시적으로 수용하기 위하여 사용되기 어렵다는 단점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 비철 금속의 용융물을 임시적으로 보관하고 그리고 필요시 다시 신속하게 용해로로 공급할 수 있도록 용융물을 일정한 형태로 성형할 수 있도록 하는 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 성형 틀은 한쪽 면이 개방된 형상을 가진 제1 수용 몸체; 제1 수용 몸체의 바닥 면과 결합이 되고 제1 수용 몸체의 개방된 면과 반대 방향으로 개방된 면이 형성된 제2 수용 몸체; 제1 수용 몸체와 제2 수용 몸체의 서로 결합된 바닥 면의 길이 방향을 따라 배치된 회전 축; 및 회전 축을 회전시키기 위한 핸들로 이루어지고, 상기 제1 수용 몸체와 제2 수용 몸체는 상기 회전 축을 기준으로 대칭으로 배치가 된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 성형 틀의 바닥 면의 양쪽 끝 부분에 형성된 전면 벽 및 후면 벽을 더 포함하고, 상기 전면 벽은 상기 핸들로부터 이격되어 형성되고 이로 인하여 전면 벽이 형성된 바닥 면과 핸들 사이에 이격 공간이 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 성형 틀 모듈은 한쪽 면이 개방된 형상을 가진 제1 수용 몸체 및 제2 수용 몸체의 바닥 면과 결합이 되고 제1 수용 몸체의 개방된 면과 반대 방향으로 개방된 면이 형성된 제2 수용 몸체로 이루어진 성형 틀; 각각의 성형 틀을 고정시키기 위한 프레임; 상기 각각의 성형 틀에 배치된 회전 축; 및 상기 회전 축을 회전시키기 위한 핸들로 이루어진다.
본 발명에 따른 성형 틀은 비철 금속의 용융물이 임시적으로 일정한 형태로 보관되고 그리고 필요한 경우 다시 용융로에 공급될 수 있도록 하는 것에 의하여 용해로의 계속적인 작동에 따른 설비 유지비용이 감소될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 성형 모듈은 용융물이 일정한 고체 형상으로 보관될 수 있도록 하는 것에 의하여 용용물의 보관 과정에서 발생될 수 있는 이물질의 유입 또는 용융물의 손실이 방지될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 성형 틀에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 성형 틀 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 성형 틀(10)에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 성형 틀(10)은 예를 들어 알루미늄, 아연, 청동, 마그네슘, 니켈 또는 납과 같은 비철 금속을 잉곳 형태로 만들기 위하여 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 성형 틀(10)은 이들의 용해로 또는 용융로에서 만들어진 용융물을 수용하여 잉곳 형태로 만들 수 있다. 또한 본 발명에 따른 성형 틀(10)은 임시적인 보관을 위하여 적용될 수 있고 예를 들어 일시적인 용융로의 작동 중단이 요구되는 경우 용융물을 임시적인 저장 형상으로 만들기 위하여 적용될 수 있다 용융로의 작동이 일시적으로 중단되어야 할 경우 용융로 내부에 남은 용융물은 본 발명에 따른 성형 틀(10)로 이송이 되어 잉곳 형태로 만들어질 수 있다. 이후 다시 용융로의 작동이 개시되면 만들어진 잉곳은 용융로에 공급이 될 수 있다. 잉곳의 형상은 성형 틀(10)의 형상에 의하여 결정될 수 있고 바람직하게 도 1에 도시된 것과 사각 막대 형상의 잉곳 성형물(S)이 될 수 있다.
성형 틀(10)은 제1 수용 몸체(10a) 및 제1 수용 몸체(10a)의 바닥 면(11)이 결합 되어 제1 수용 몸체(10a)와 바닥 면(11)을 기준으로 대칭 형상을 가지는 제2 수용 몸체(10b)로 이루어질 수 있다. 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)의 개방 면은 바닥 면에 대하여 대칭이 되는 위치 또는 반대 방향으로 형성이 될 수 있다. 다만 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)가 반드시 동일 또는 유사한 형상이 되어야 하는 것은 아니다. 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)은 동일 또는 유사한 형상이 될 수 있지만 서로 다른 형상이 될 수 있다.
제1 수용 몸체(10a) 또는 제2 수용 몸체(10b)에 잔여 용융물이 수용될 수 있고 냉각이 되어 잉곳 성형물(S)이 만들어질 수 있다. 제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b) 각각은 바닥 면(11), 바닥 면(11)에 대하여 수직으로 연장되는 측면 벽(12), 전면 벽(13a) 및 전면 벽(13a)과 마주보도록 배치되는 후면 벽(13b)을 가질 수 있다. 측면 벽(12), 전면 벽(13a) 또는 후면 벽(13b)은 경사진 방향으로 바닥 면(11)으로부터 수직으로 연장이 될 수 있다. 그리고 바닥 면(11), 측면 벽(12), 전면 벽(13a) 및 후면 벽(13b)의 구조에 의하여 잉곳 성형물(S)의 형상이 결정될 수 있다. 다양한 구조를 가지는 바닥 면(11), 측면 벽(12), 전면 벽(13a), 후면 벽(13b)이 본 발명에 따른 성형 틀(10)에 형성될 수 있고 본 발명은 그의 구조 또는 형상에 의하여 제한되지 않는다. 제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b)는 예를 들어 강철과 같이 비철 금속에 비하여 높은 용융 온도를 가진 소재로 만들어질 수 있다. 다른 한편으로 용융물이 수용된 상태에서 핸들(14)이 조절이 될 수 있고 그리고 일부의 용융물이 외부로 누설이 될 수 있으므로 전면 벽(13a) 또는 후면 벽(13b)은 바닥 면(11)의 양끝으로부터 안쪽에 위치될 수 있다. 이로 인하여 바닥 면(11)의 한쪽 끝 또는 바닥 면(11)과 핸들(14) 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다. 이격 공간의 취급 안전을 위한 것으로 전면 벽(13a) 또는 후면 벽(13b)은 이격 공간이 적절한 크기로 형성되도록 배치될 수 있다.
제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)는 바닥 면(11)을 공유하거나, 일체로 형성된 바닥 면(11)을 가지거나 또는 서로 접하는 바닥 면(11)을 가질 수 있다.
필요에 따라 바닥 면(11)을 따라 냉각 통로가 형성될 수 있다. 구체적으로 바닥 면(11)에 세로 또는 가로 방향으로 한쪽 끝과 다른 쪽 끝을 관통하는 공기 또는 액체의 흐름이 가능하도록 하는 다수 개의 통로가 형성될 수 있다. 냉각 통로는 제1 수용 몸체(10a) 또는 제2 수용 몸체(10b)에 수용된 용융물이 빠른 속도로 냉각이 될 수 있도록 한다. 다양한 구조를 가지는 냉각 통로가 바닥 면(11)에 형성될 수 있다.
제1 수용 몸체(11a)와 제2 수용 몸체(11b)의 바닥 면(11)에 회전 축(17)이 배치될 수 있고 그리고 회전 축(17)의 한쪽 끝에 핸들(17)이 설치될 수 있다. 회전 축(17)은 바닥 면(11)을 길이 방향으로 가로지르는 형태로 설치되거나 또는 바닥 면(11)의 한쪽 또는 양쪽 끝으로부터 돌출되는 형태로 설치될 수 있다. 회전 축(17)을 고정시키기 위한 고정 장치(17a)가 프레임(F)에 설치될 수 있고 그리고 고정 장치(17a)는 회전 축(17)의 회전을 위한 베어링과 같은 장치를 포함할 수 있다. 회전 축(17)의 한쪽 끝에 핸들(14)이 설치될 수 있다. 회전 축(17)은 바닥 면(11)의 길이 방향으로 이등분하는 방향으로 연장될 수 있다. 그리고 핸들(17)의 회전에 의하여 제1 수용 몸체(10a) 또는 제2 수용 몸체(10b)가 길이 방향을 축으로 하여 회전될 수 있다. 이로 인하여 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)의 위치가 변할 수 있다.
용융로의 잔여 용융물은 먼저 바스켓과 같은 수단을 이용하여 제1 수용 몸체(10a)로 이동될 수 있다. 그리고 냉각에 의하여 잉곳 성형물(S)이 만들어질 수 있다. 그리고 다시 핸들(14)을 조작하여 회전 축(17)을 회전시키면 제2 수용 몸체(10b)가 위쪽으로 올라가고 다시 용융물이 제2 수용 몸체(10b)에 수용될 수 있다. 이와 동시에 제1 수용 몸체(10a)에 의하여 만들어진 잉곳성형물(S)이 회수될 수 있다. 이후 냉각 및 회전 축(17)의 회전에 의하여 제2 수용 몸체(10b)에 의하여 만들어진 잉곳 성형물(S)이 회수될 수 있다. 이와 같이 제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b)에 의하여 교대로 잉곳 성형물(S)이 만들어질 수 있다. 이후 만들어진 잉곳 성형물(S)은 저장소에 보관이 될 수 있다. 이와 같이 제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b)에 의하여 잉곳 성형물(S)을 만드는 것은 찌꺼기의 제거가 용이하고, 냉각이 빠르게 이루어지고 그리고 회수가 용이하다는 이점을 가진다.
제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)는 회전 축(17)을 기준으로 회전 모멘트가 동일한 크기로 서로 반대 방향이 되도록 형성이 될 수 있다. 다른 한편으로 필요에 따라 고정 장치(17a)에 회전 축(17)의 임의적인 회전을 방지하기 위한 스토퍼가 설치될 수 있다.
제1 성형 몸체(10a) 및 제2 성형 몸체(10b)는 프레임(F)에 설치되어 지면으로부터 일정한 높이를 유지하도록 만들어질 수 있지만 반드시 요구되는 것을 아니다. 필요에 따라 프레임(F)은 롤러와 같은 수단에 의하여 이동이 가능하도록 만들어질 수 있다.
제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b)는 다양한 구조를 가지는 프레임(F)에 고정될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
프레임(F)에 다수 개의 성형 틀(10)이 배치되어 성형 틀 모듈이 만들어질 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 성형 틀 모듈(20)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 성형 틀 모듈(20)은 한쪽 면이 개방된 형상을 가진 제1 수용 몸체(10a) 및 제1 수용 몸체(10a)의 바닥 면(11)과 결합이 되고 제1 수용 몸체(10a)의 개방된 면과 반대 방향으로 개방된 면이 형성된 제2 수용 몸체(10b)로 이루어진 성형 틀(21a, 21b, 21c); 각각의 바스켓(21a, 21b, 21c)을 고정시키기 위한 프레임(F); 상기 각각의 바스켓(21a, 21b, 21c)에 배치된 회전 축; 및 상기 회전 축(17)을 회전시키기 위한 핸들(22a, 22b, 22c)로 이루어질 수 있다.
위에서 설명이 된 성형 틀과 동일 또는 유사한 성형 틀(21a, 21b, 21c)이 프레임(F)에 배치될 수 있다. 각각의 성형 틀(21a, 21b, 21c)은 회전축에 대하여 대칭으로 배치되는 제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b)로 이루어질 수 있다. 성형 틀 모듈(20)에 프레임(F)에 나란히 병렬로 배치될 수 있고 하나의 성형 틀 모듈(20)에 배치되는 성형 틀(21a, 21b, 21c)의 수는 특별히 제한되지 않으며 예를 들어 3 내지 10개가 될 수 있고 바람직하게 5 내지 8개가 될 수 있다. 각각의 성형 틀(21a, 21b, 21c)은 각각 핸들(22a, 22b, 22c)에 의하여 회전될 수 있다.
성형 틀(21a, 21b, 21c)은 중간 부분을 중심으로 역사다리 형상의 단면을 가질 수 있다.
역사다리 형상의 단면은 용융물이 각각의 성형 틀(21a, 21b, 21c)에 부어 넣어지는 경우 용융물이 한쪽으로 불균형하게 위치하는 것에 의하여 성형 틀(21a, 21b, 21c)이 예기치 않게 회전되는 것을 방지하는 기능을 가진다. 위에서 설명이 된 것처럼, 회전축 또는 핸들(22a, 22b, 22c)은 자체적으로 스토퍼를 가질 수 있고 이로 인하여 용융물이 수용되는 경우 회전축 또는 핸들(22a, 22b, 22c)의 회전이 방지될 수 있다. 역사다리 형상의 단면을 가진 성형 틀(21a, 21b. 21c)은 추가적인 안전 조치에 해당된다. 대안으로 각각의 성형 틀(21a, 21b, 21c)의 길이 방향으로 중간 부분이 다른 부분에 대하여 큰 깊이를 가지도록 만들어질 수 있다.
다양한 구조로 성형 틀(21a, 21b, 21c)에 대한 안전 수단이 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 성형 틀은 비철 금속의 용융물이 임시적으로 일정한 형태로 보관되고 그리고 필요한 경우 다시 용융로에 공급될 수 있도록 하는 것에 의하여 용해로의 계속적인 작동에 따른 설비 유지비용이 감소될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 성형 모듈은 용융물이 일정한 고체 형상으로 보관될 수 있도록 하는 것에 의하여 용용물의 보관 과정에서 발생될 수 있는 이물질의 유입 또는 용융물의 손실이 방지될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 성형 틀 10a: 제1 수용 몸체
10b: 제2 수용 몸체 11: 바닥 면
12: 측면 벽 13a: 전면 벽
13b: 후면 벽 14: 핸들
17: 회전 축 17a: 고정 장치
20: 성형 틀 모듈 21a, 21b, 21c: 성형 틀
22a, 22b, 22c: 핸들
F: 프레임 S: 잉곳 성형물

Claims (3)

  1. 한쪽 면이 개방된 형상을 가진 제1 수용 몸체(10a);
    제1 수용 몸체(10a)의 바닥 면(11)과 결합이 되고 제1 수용 몸체(10a)의 개방된 면과 반대 방향으로 개방된 면이 형성된 제2 수용 몸체(10b);
    제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)의 서로 결합된 바닥 면(11)의 길이 방향을 따라 배치된 회전 축(17); 및
    회전 축(17)을 회전시키기 위한 핸들(14)로 이루어지고,
    상기 제1 수용 몸체(10a)와 제2 수용 몸체(10b)는 상기 회전 축(17)을 기준으로 대칭으로 배치가 되는 것을 특징으로 하는 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 바닥 면(11)의 양쪽 끝 부분에 형성된 전면 벽(13a) 및 후면 벽(13b)을 더 포함하고, 상기 전면 벽(13a)은 상기 핸들(14)로부터 이격되어 형성되고 이로 인하여 전면 벽(13a)이 형성된 바닥 면(11)과 핸들(14) 사이에 이격 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀.
  3. 한쪽 면이 개방된 형상을 가진 제1 수용 몸체(10a) 및 제2 수용 몸체(10b)의 바닥 면(11)과 결합이 되고 제1 수용 몸체(10a)의 개방된 면과 반대 방향으로 개방된 면이 형성된 제2 수용 몸체(10b)로 이루어진 성형 틀(21a, 21b, 21c);
    각각의 성형 틀(21a, 21b, 21c)을 고정시키기 위한 프레임(F);
    상기 각각의 성형 틀(21a, 21b, 21c)에 배치된 회전 축(17); 및
    상기 회전 축(17)을 회전시키기 위한 핸들(22a, 22b, 22c)로 이루어진 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 모듈.
KR1020130128206A 2013-10-28 2013-10-28 용융물의 임시 보관을 위한 성형 틀 및 이를 가진 성형 틀 모듈 KR101438753B1 (ko)

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KR20020043416A (ko) * 2000-12-04 2002-06-10 손신식 폐알루미늄 재생용 회전로의 용탕배출장치
KR20050025696A (ko) * 2003-09-08 2005-03-14 김성수 용광로의 산화정련(酸化精鍊)한 용강(熔鋼)에 잔존하는과잉 산소(酸素)의 농도(濃度)를 감소시키기 위한탈산제(脫酸劑)의 생산장치
CN202114643U (zh) 2011-03-23 2012-01-18 镇江荣德新能源科技有限公司 多晶硅锭翻转装置
KR101286884B1 (ko) 2012-02-07 2013-07-16 (주)한창씨앤에이 알루미늄바 자동 공급장치

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