KR101718439B1 - 복합 용해로 - Google Patents

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KR101718439B1
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Abstract

본 발명은 복합 용해로에 관한 것으로서, 알루미늄 인고트(고체 재료)가 투입되는 출입부, 인고트를 용해시키는 연소부 및 가스를 외부로 배출하는 배기구를 포함하는 용해 타워, 용해 타워의 하측에 용해 타워의 측면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비되는 로스톨부, 격벽부에 의해 제 1 보온실 및 제 2 보온실로 구획되고 용해 타워의 저면과 연결되어 로스톨부를 통과하는 용탕이 인입되며 배출구가 형성되는 몸체부, 제 2 보온실에 수납 또는 인출 가능하도록 구비되고 “U”형상의 발열체를 포함하는 히터 모듈, 수거 모듈, 제 1 보온실 내벽에 둘레 방향을 따라 형성되는 코일, 제 1 보온실 바닥면에 구비되는 트레이부을 포함한다. 본 발명에 따르면 알루미늄 재질의 인고트가 투입되어 용해, 보온 및 배출 과정에서 인고트에 포함되는 불순물을 제거할 수 있기 때문에 배출되는 알루미늄 용탕의 품질이 높아진다. 또한, 용탕에서 분리된 불순물을 용해로 내에서 손쉽게 제거할 수 있기 때문에 알루미늄 용해로의 유지, 보수 및 관리가 용이하다.

Description

복합 용해로{HYBRID SMELTING FURNACE}
본 발명은 복합 용해로에 관한 것이다. 보다 자세하게는 알루미늄을 용해하는 복합 용해로에 관한 것이다.
알루미늄 용해로는 통상적으로 알루미늄을 일정한 크기로 성형한 고체 재료(알루미늄 인고트)를 약 700도의 고온으로 용해시킨 뒤 보온실에 그 용탕을 보관한다. 그 다음, 다이케스팅이나 주물 등에 보관된 용탕을 주입함으로써 사용된다. 또한, 용해로에서 용해된 알루미늄 용탕은 적정 온도로 용해되어 보온실에 보관되는데, 다이캐스팅 또는 주조시까지 최적의 온도로 유지되어야 한다. 상기한 용해로는 급속 용해로, 제타 멜타, 슈퍼 멜터 등이 있고 고체 재료를 용해시키는 용해실과 용융된 용탕을 보관하는 보온실이 별도로 제작 및 설치되어 용해실의 측열량이 높아 에너지 효율이 낮으며, 설치 장소 및 운영 방법에 애로가 많고 비효율적인 문제점이 있다. 또한, 선행문헌1(대한등록특허 제10-1246987호)과 같은 일반적인 용해로의 경우 성형된 알루미늄 고체 재료는 순수한 알루미늄이 아닌 이물질 등이 포함되어 다이캐스팅 또는 주조 시 함께 유입되어 제조물의 품질을 저하시키고, 용해로의 수명을 단축시켜 유지, 보수 및 관리가 용이하지 못하다.
선행문헌1: 대한등록특허 제10-1246987호 (등록일자: 1999.12.08.)
본 발명의 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 상세하게, 고체 재료에 포함된 이물질로 인해 주조되는 대상물의 품질이 저하되는 것을 해결하기 위한 것이다. 더 나아가, 유지, 보수 및 관리를 용이한 복합 용해로를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 상면에 구비되고 도어가 형성되어 고체 재료가 투입되는 출입부, 고체 재료를 용해시키는 연소부 및 용해 시 배출되는 가스를 외부로 배출하는 배기구를 포함하는 용해 타워, 용해 타워의 하측에 소정 두께를 갖는 판 형상으로 구비되어 고체 재료가 연소부에 의해 용해될 때 까지 상면에 안착되되 용해 후 용탕이 하측 방향으로 흘러내리도록 하나 이상의 타공이 형성되고, 용해 타워의 측면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비되되 인출 시 불순물이 함께 인출될 수 있도록 상면에 불순물이 수용되는 오목부가 형성되는 로스톨부, 바닥면과 수직하는 격벽부에 의해 제 1 보온실 및 제 2 보온실로 구획되고, 제 1 보온실의 상면은 용해 타워의 저면과 연결되어 로스톨부를 통과하는 용탕이 인입되며, 제 2 보온실은 용탕이 배출되는 배출구가 형성되고, 제 1 보온실과 제 2 보온실은 격벽부에 형성되는 연결구를 통해 연결되되 연결구는 침전물이 제 1 보온실에서 제 2 보온실로 이동되지 않도록 바닥면에서 소정 간격 이격된 위치에 형성되는 몸체부, 제 2 보온실의 상면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비되고, 바닥면 방향으로 신장되어 수납 시 일부가 용탕에 입수되고 용탕이 소정 온도를 유지할 수 있도록 열을 발산하는 “U”형상의 발열체를 하나 이상 포함하는 히터 모듈, 제 2 보온실 상면에 수납 또는 인출 가능하도록 구비되고, 바닥면 방향으로 신장되어 수납 시 일부가 용탕에 입수되고 외부 전력과 전기적으로 연결되어 전류 인가 시 자력이 부여되는 봉 형상의 자력 부재를 하나 이상 포함하는 수거 모듈, 제 1 보온실 내벽은 원통 형상을 갖고, 제 1 보온실 내벽에 둘레 방향을 따라 권취되며 외부 전력과 전기적으로 연결되는 제 1 솔레노이드 코일, 제 1 보온실 바닥면에 탈 장착 가능하도록 구비되고 전도체 재질로 구비되는 판 형상의 트레이부 및 트레이부의 상면에 제 1 보온실의 상면 방향으로 돌출되는 전도체 재질을 갖는 하나 이상의 핀 부재를 포함하는 복합 용해로.
본 발명에 따르면 고체 재료에 포함되어 유입된 불순물을 용해, 보온 및 배출 과정에서 제거할 수 있어 주조물의 품질을 향상시킬 수 있고, 더 나아가, 불순물이 제거되기 때문에 용해로의 유지, 보수 및 관리가 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 용해로를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 용해로의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3, 도 4 및 도 6은 본 발명에 따른 복합 용해로의 알루미늄 용해 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 복합 용해로의 로스톨부가 수납 또는 인출되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 복합 용해로의 히터 모듈을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 복합 용해로의 수거 모듈을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 복합 용해로의 로스톨부를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 용해로를 나타낸 도면으로서, 이를 참고하면 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 용해로는 출입부(11), 연소부(12) 및 배기구(13)를 포함하는 용해 타워(10), 용해 타워(10) 하측에 구비되는 로스톨부(30), 격벽부(23)에 의해 제 1 보온실(21)과 제 2 보온실(22)로 구획되는 몸체부(20) 및 보온을 위한 히터 모듈(40)과 불순물(z) 제거를 위한 수거 모듈(50), 제 1 솔레노이드 코일(60) 및 트레이부(70)를 포함할 수 있다.
용해 타워(10)는 직육면체 또는 원 기둥 형상 등의 타워로 구비될 수 있다. 용해 타워(10)는 고체 재료(1)가 투입되는 출입부(11), 투입된 고체 재료(1)를 용해시키는 연소부(12) 및 용해 시 발생하는 가스를 외부로 배출시킬 수 있는 배기구(13)를 포함할 수 있다. 여기서, 고체 재료(1)는 사용하려는 용탕(1`)의 고체화 된 재료일 수 있다. 용탕(1`) 또는 고체 재료(1)는 알루미늄, 철 및 구리 등과 같이 산업 전반에 사용되는 재질이거나, 어느 하나에 한정되지 않는 다양한 재질이 혼합된 혼합 재료일 수 있다. 본 발명에서는 고체 재료(1)는 성형된 알루미늄 인고트(ingot, 주괴)이고, 복합 용해로는 알루미늄 전용 알루미늄 복합 용해로인 것을 일례로 설명하기로 한다.
도 2 내지 도4를 참고하면, 출입부(11)는 고체 재료(1)가 투입되고 용해 타워(10) 상면에 형성될 수 있다. 출입부(11)는 도어(111)가 형성될 수 있다. 상세하게, 출입부(11)는 자동으로 개폐되는 도어(111)가 형성될 수 있다. 보다 상세하게, 도 2를 참고하면, 출입부(11)는 상면에 힌지 운동되어 상방으로 개폐되는 도어(111)가 구비될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참고하면, 연소부(12)는 출입부(11)를 통해 투입되는 고체 재료(1)에 열을 가해 고체 재료(1)를 용해 시킨다. 연소부(12)는 다양한 방식으로 고체 재료(1)에 열을 가할 수 있다. 크게는 직접 열을 가하는 방법과 간접으로 열을 가하는 방법 등이 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 직접 열을 가하는 방법 중에 외부 가스 관과 연결되어 이를 발화시키는 가스 버너가 구비되는 것을 일례로 한다. 가스 버너로 구비되는 연소부(12)는 열을 효과적으로 전달하기 위해 용해 타워(10) 하부에 구비될 수 있다. 구체적으로, 연소부(12)는 용해 타워(10) 하부의 측면 방향에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 후술하는 용해 타워(10) 하단에 구비되는 로스톨부(30)에 투입된 고체 재료(1)가 안착되고, 로스톨부(30) 상면에 위치된 고체 재료(1)를 연소부(12)를 통해 용해시킨다. 따라서, 연소부(12)는 용해 타워(10) 하부 방향의 측면에 설치되어 로스톨부(30)의 상면에 위치되는 고체 재료(1)를 향해 열을 가함으로 고체 재료(1)를 용해시킨다.
배기구(13)는 용해 타워(10)의 상부에 설치되어 가스를 외부로 배출시킨다. 배기구(13)는 연소부(12)가 고체 재료(1)를 가열해 용해시킬 때 발생하는 가스를 외부로 배출시킨다. 배기구(13)는 용해 타워(10) 상부에 설치될 수 있다. 배기구(13)는 용해 타워(10) 상부의 측면 방향에 설치될 수 있고 배출되는 가스 량을 제어할 수 있는 덕트를 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참고하면, 로스톨부(30)는 용해 타워(10) 하측에 구비되어 용해 타워(10)에 투입되는 고체 재료(1)가 위치된다. 로스톨부(30)는 용해 타워(10) 하단에 구비되어 용해 타워(10)에 내삽될 수 있다. 로스톨부(30)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 구비될 수 있다. 로스톨부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 고체 재료(1)가 연소부(12)에 의해 용해될 때 까지 위치되도록 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 구비될 수 있다. 로스톨부(30)는 로스톨부(30) 상면에 위치되는 고체 재료(1)가 연소부(12)에 의해 용해되어 하측으로 흘러내릴 수 있도록 하나 이상의 타공(31)이 형성될 수 있다. 로스톨부(30)에 형성되는 하나 이상의 타공(31)은 용해된 고체 재료(1)가 흘러내릴 수 있으면 족하기 때문에 반드시 타공(31)에 한정되지 않고 다양한 형상의 관통 홀 또는 개구될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 로스톨부(30)는 측면으로 수납 가능하도록 구비될 수 있다. 로스톨부(30)는 용해 타워(10)의 측면에 형성되는 개구부를 통해 용해 타워(10)의 하측에 측면 방향으로 수납 또는 인출되도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 로스톨부(30)는 로스톨부(30)의 상면에서 고체 재료(1)가 용해될 때 고체 재료(1)에 포함되어 있던 불순물(z)을 제거할 수 있도록 수납 또는 인출되도록 구비될 수 있다. 여기서, 로스톨부(30)의 수납 또는 인출로 불순물(z)을 제거하기 위해서는 불순물(z)은 고체 재료(1)가 용해되어 타공(31)으로 흘러 내린 뒤에도 로스톨부(30) 상면에 위치되어야 하기 때문에 불순물(z)은 고체 재료(1)보다 녹는점이 높은 불순물(z)일 수 있다. 여기서, 로스톨부(30)가 수납 또는 인출되는 개구부의 경우 외부와 밀폐되도록 로스톨부(30)의 측면과 동일한 크기로 구비되어야 한다. 따라서, 개구부는 로스톨부(30)가 수납 또는 인출될 수 있도록 로스톨부(30)의 측면과 동일한 크기를 갖기 때문에 로스톨부(30)가 수납되는 경우 용해 타워(10)의 내부는 외부와 밀폐되도록 구비될 수 있다. 한편, 고체 재료(1)가 용해되어 흘러내릴 뒤 로스톨부(30)의 상면에 잔존하는 불순물(z)은 로스톨부(30)를 측면 방향으로 인출함으로써 제거할 수 있는데, 개구부의 크기가 로스톨부(30)의 측면 크기와 동일하게 구비되기 때문에 로스톨부(30)의 인출 과정에서 로스톨부(30)의 상면에 위치되는 불순물(z)이 용해 타워(10) 내부 또는 몸체부(20)로 유입될 수 있다. 따라서, 로스톨부(30)는 인출 시 로스톨부(30) 상면에 위치되는 불순물(z)이 이탈하지 않도록 오목부(32)가 형성될 수 있다. 상세하게, 로스톨부(30)는 인출 시 불순물(z)이 함께 인출될 수 있도록 상면에 불순물(z)이 수용되는 오목부(32)가 형성될 수 있다. 보다 상세하게, 로스톨부(30)의 상면은 가장자리를 제외한 부분에 홈이 형성되어 오목한 형상의 오목부(32)가 형성될 수 있다. 따라서, 고체 재료(1)는 로스톨부(30)에 오목부(32)에 위치되고, 오목부(32)에서 용해된 고체 재료(1)는 타공(31)을 통해 하부로 흘러내려가며, 고체 재료(1)에 포함되어 있는 불순물(z)의 경우 오목부(32)에 잔존하게 된다. 따라서, 오목부(32)에 위치되는 불순물(z)은 로스톨부(30)를 인출함으로써 손쉽게 제거할 수 있다. 한편, 오목부(32)에 고체 재료(1)가 수납되기 때문에 측면에 위치되는 연소부(12)의 화기 방향이 오목부(32)를 향하도록 소정 각도 기울어지도록 구비될 수 있다. 따라서, 오목부(32)를 향하는 연소부(12)의 화기 방향으로 인해 용해 타워(10)의 측면에 연소부(12)의 화기가 지속적으로 노출되는 문제점을 해결할 수 있다. 상세하게, 연소부(12)의 화기 방향이 용해 타워(10)의 내측면을 향하는 경우 지속적인 사용으로 인해 용해 타워(10)의 내구성이 낮아지는 문제점이 있다. 다만 본 발명과 같이 연소부(12)의 화기 방향을 로스톨부(30)의 오목부(32)에 위치시키는 경우 로스톨부(30) 만이 연소부(12)의 화기에 지속 노출되기 때문에 장시간 화기에 노출되더라도 로스톨부(30)는 수납 또는 인출 가능하도록 구비되기 때문에 유지, 보수 및 관리하기 용이해진다. 또한, 연소부(12)가 로스톨부(30)의 오목부(32) 방향으로 화기 방향을 위치시키는 경우 로스톨부(30)에 형성되는 하나 이상의 타공(31)으로 화기가 조사되어 하나 이상의 타공(31)에 온도가 내려감에 따라 타공(31) 내부에 잔존하는 고체 재료(1) 또는 불순물(z) 등을 손쉽게 제거할 수 있다.
도 4 및 도 6을 참고하면, 몸체부(20)는 내부에 용탕(1`)이 수용될 수 있는 소정의 공간이 형성될 수 있다. 몸체부(20)는 격벽부(23)에 의해 제 1 보온실(21) 및 제 2 보온실(22)로 구획될 수 있다. 몸체부(20)는 외형이 직육면체 형상을 갖도록 구비될 수 있고, 내측의 소정 공간은 직육면체 또는 원형 등 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 제 1 보온실(21)은 상면이 용해 타워(10)의 저면과 연결된다. 제 1 보온실(21)은 상면이 용해 타워(10)의 저면과 연결되어 로스톨부(30)의 타공(31)을 통과하는 용탕(1`)이 인입된다. 여기서 용탕(1`)은 고체 재료(1)가 용해된 대상을 일컫는다. 제 2 보온실(22)은 용탕(1`)이 배출되는 배출구(25)가 형성될 수 있다. 배출구(25)는 제 2 보온실(22)의 바닥면과 근접한 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 바닥면은 몸체부(20)의 제 1 보온실(21) 또는 제 2 보온실(22)의 내부 공간의 저면부를 일컫는다. 몸체부(20)는 격벽부(23)에 의해 제 1 보온실(21) 및 제 2 보온실(22)로 구획되고, 구획된 제 1 보온실(21) 및 제 2 보온실(22)은 격벽부(23)에 형성되는 연결구(24)를 통해 서로 연결될 수 있다. 따라서, 로스톨부(30)에 형성된 타공(31)을 통해 제 1 보온실(21)로 인입되는 용탕(1`)은 연결구(24)를 통해 제 2 보온실(22)로 이동될 수 있다. 연결구(24)는 바닥면에서 소정 간격 이격된 위치에 형성될 수 있다. 즉, 제 1 보온실(21)로 인입되는 용탕(1`)은 연결구(24)가 형성되는 높이까지 제 1 보온실(21)에 용탕(1`)이 차오르고, 용탕(1`)이 연결구(24)가 형성되는 높이까지 차오른 뒤 연결구(24)를 통해 제 2 보온실(22)로 이동된다. 따라서, 제 1 보온실(21)로 인입된 용탕(1`)에 포함될 수 있는 불순물(z)은 제 1 보온실(21)의 저면으로 가라앉고 순도 높은 용탕(1`)이 연결구(24)를 통해 제 2 보온실(22)로 이동된다.
도 6, 도 8 및 도 9를 참고하면, 몸체부(20)는 히터 모듈(40) 및 수거 모듈(50)을 각각 하나 이상 포함할 수 있다. 상세하게, 제 2 보온실(22)은 히터 모듈(40) 및 수거 모듈(50)을 각각 하나 이상 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 히터 모듈(40)은 몸체부(20)로 인입되는 용탕(1`)을 소정 온도로 유지시키기 위해 용탕(1`)을 가열한다. 또한, 수거 모듈(50)은 몸체부(20)로 인입되는 용탕(1`)에 포함되는 불순물(z)을 제거 및 수거하기 위한 구성이다. 히터 모듈(40) 및 수거 모듈(50)은 몸체부(20) 또는 제 2 보온실(22)에 탈장착 가능하도록 구비될 수 있다. 상세하게, 히터 모듈(40) 및 수거 모듈(50)은 몸체부(20) 또는 제 1 보온실(21)에 수납 또는 인출 가능하도록 구비되어 유지, 보수 및 관리가 용이하다.
히터 모듈(40)은 제 2 보온실(22) 상면에 위치될 수 있다. 히터 모듈(40)은 제 2 보온실(22)의 상면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비된다. 상세하게, 히터 모듈(40)은 제 2 보온실(22)의 상면에서 하측 방향으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비될 수 있다. 히터 모듈(40)은 열을 발산하는 “U”형상의 발열체(41)를 하나 이상 포함할 수 있고, 발열체(41)는 외부 전력과 전기적으로 연결되어 열을 발산하는 발열체(41)일 수 있다. 발열체(41)는 “U”형상을 갖되 제 2 보온실(22)의 바닥면 방향으로 신장되어 히터 모듈(40)이 수납 시 일부가 용탕(1`)에 입수될 수 있다. 따라서, 히터 모듈(40)이 제 2 보온실(22)에 수납되는 경우 “U”형상을 갖는 발열체(41)의 일부가 제 2 보온실(22)의 용탕(1`)에 입수되고, 용탕(1`)은 발열체(41)가 발산하는 열 에너지에 의해 소정의 온도를 유지할 수 있다. 한편, 발열체(41)는 용탕(1`)과의 직접적인 접촉을 피하기 위해 열내화성 성질을 갖는 튜브(42) 등으로 감싸지거나 코팅되도록 구비될 수 있다.
수거 모듈(50)은 제 2 보온실(22) 상면에 위치될 수 있다. 수거 모듈(50)은 제 2 보온실(22)의 상면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비된다. 상세하게, 수거 모듈(50)은 제 2 보온실(22)의 상면에서 하측 방향으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비될 수 있다. 수거 모듈(50)은 봉 형상의 자력부재를 하나 이상 포함할 수 있다. 봉 형상의 자력 부재(51)는 외부 전력과 전기적으로 연결되고 전류 인가 시 자력이 부여되어 자성을 갖는다. 자력 부재(51)는 봉 형상을 갖고 제 2 보온실(22)의 바닥면 방향으로 신장되어 수거 모듈(50)이 수납 시 일부가 용탕(1`)에 입수될 수 있다. 따라서, 수거 모듈(50)이 제 2 보온실(22)에 수납되는 경우 봉 형상을 갖는 자력 부재(51)가 제 2 보온실(22)의 용탕(1`)에 입수되고, 용탕(1`)에 포함되는 전도체 재질의 불순물(z)은 자력을 갖는 자력 부재(51)에 달라 붙는다. 상세하게, 자력 부재(51)에 전류가 인가되어 자성을 갖게 되면, 제 2 보온실(22)의 용탕(1`)에 포함되는 전도체 재질의 불순물(z)이 자력 부재(51)에 달라붙게 된다. 여기서, 자력 부재(51)는 전류가 흐르는 경우 자성을 갖는 전자석일 수 있다. 따라서, 제 2 보온실(22)의 배출구(25)를 통해 순도 높은 용탕(1`)을 공급할 수 있고, 용탕(1`)에 포함된 전도체 재질의 불순물(z)은 자력 부재(51)에 달라붙게 되어 수거 모듈(50)을 인출 시 자력 부재(51)에 달라붙은 전도채 재질의 불순물(z)을 손쉽게 제거할 수 있다.
한편, 몸체부(20) 및 몸체부(20)와 연결되는 용해 타워(10)의 경우 상술한 수거 모듈(50)의 자력 부재(51), 제 1 솔레노이드 코일(60)과 제 1 솔레노이드 코일(60)의 내측 방향의 유도 전류 및 외부 전력에 의해 전류가 흐르지 않도록 비 전도체 재질로 구비하거나, 전도체 재질을 갖되 내측은 비 전도체 재질로 구비하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 몸체부(20) 및 용해 타워(10)의 내면은 전류가 흐르지 않는 비 전도체 재질로 구비되고 열에 강한 내화물(refractories, 耐火物) 재질로 구비하는 것이 가장 바람직하다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 용해로는 제 1 보온실(21)에 불순물(z) 수거 수단이 구비될 수 있다. 상세하게, 제 1 보온실(21)의 내벽은 원통 형상으로 구비될 수 있다. 제 1 보온실(21)은 원통 형상을 갖고 제 1 보온실(21)의 내벽에 둘레 방향을 따라 제 1 솔레노이드 코일(60)이 권취될 수 있다. 여기서 제 1 솔레노이드 코일(60)은 제 1 보온실(21)의 내면에 형성되는 내화물의 내부에 형성되어 제 1 솔레노이드 코일(60)이 용탕(1`)에 직접 노출되지 않도록 구비될 수 있다. 제 1 솔레노이드 코일(60)은 일단 및 타단이 외부 전력과 연결되어 전류가 흐를 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 솔레노이드 코일(60)에 전류가 인가되어 전류가 흐르는 경우 제 1 솔레노이드 코일(60)의 내부 방향에 자기장이 형성되어 유도 전류가 발생할 수 있다. 제 1 솔레노이드 코일(60)에 의해 발생되는 유도 전류는 제 1 솔레노이드 코일(60)의 내부에 위치되는 전도체 재질에 자성을 부여한다. 따라서, 제 1 솔레노이드 코일(60)의 유도 전류에 의해 제 1 솔레노이드 코일(60)의 내측에 위치되는 전도체 재질의 불순물(z)에 자성을 부여하고, 자성을 갖는 전도체 재질의 불순물(z)은 전도체 재질의 불순물(z)끼리 자력에 의해 서로 접하게 되며, 자력에 의해 서로 달라붙은 전도체 재질의 불순물(z)들은 그 무게로 인해 제 1 보온실(21)의 바닥면으로 빠르게 가라앉고 이로 인해 불순물(z)이 연결구(24)를 통해 제 2 보온실(22)로 유입되지 않는다.
제 1 보온실(21)의 바닥면에는 트레이부(70)가 더 구비될 수 있다. 트레이부(70)는 전도체 재질을 갖고, 제 1 보온실(21)의 바닥면과 대응되는 크기의 판 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 트레이부(70)는 제 1 보온실(21)의 바닥면에 탈부착 가능하도록 구비될 수 있다. 트레이부(70)는 제 1 보온실(21)에 탈부착 가능하도록 구비되고 트레이부(70)를 수거하기 위해 제 1 보온실(21)의 측면에는 트레이부(70)를 수거하기 위한 출입구(미도시)가 형성될 수 있다. 추가적인 일례로, 트레이부(70)는 상면에 전도체 재질을 갖는 하나 이상의 핀 부재(71)가 형성될 수 있다. 상세하게, 트레이부(70)의 상면에 제 1 보온실(21)의 상면에 방향으로 돌출되는 하나 이상의 핀 부재(71)가 형성될 수 있다. 즉, 전도체 재질을 갖는 트레이부(70)와 전도체 재질을 갖고 트레이부(70)의 상면에 돌출되는 하나 이상의 핀 부재(71)는 제 1 솔레노이드 코일(60)에 전류가 흐르게 되면 유도 전류에 의해 자성을 갖게 된다. 자성을 갖는 트레이부(70) 및 핀 부재(71)는 제 1 보온실(21)에 인입되는 용탕(1`)에 포함되는 전도체 재질의 불순물(z)을 자력으로 끌어당길 수 있다. 따라서, 용탕(1`)에 포함되는 전도체 재질의 불순물(z)을 트레이부(70)와 핀 부재(71)가 갖는 자력을 통해 끌어당김으로써 트레이부(70) 및 핀 부재(71)에 불순물(z)을 잡아둘 수 있어 연결구(24)를 통해 제 2 보온실(22)로 불순물(z)이 유입되지 않기 때문에 제 2 보온실(22)로 이동되는 용탕(1`)의 순도를 높일 수 있다. 또한, 트레이부(70)는 제 1 보온실(21) 측면의 출입구를 통해 외부로 이동될 수 있기 때문에 유지, 보수 및 관리가 용이하다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 용해로는 로스톨부(30)에 고체 재료(1)에 포함되는 불순물(z)을 제거할 수 있는 수단이 더 구비될 수 있다. 상세하게, 로스톨부(30)의 상면에 위치되어 연소부(12)에 의해 용해되는 고체 재료(1)는 로스톨부(30)에 형성되는 타공(31)을 통해 제 1 보온실(21)로 흘러내리는데, 타공(31)을 통해 흘러내리는 용탕(1`)에 포함되는 전도체 재질의 불순물(z)이 제 1 보온실(21)로 인입되지 않도록 로스톨부(30), 로스톨부(30)의 일부 또는 로스톨부(30)에 형성되는 타공(31)의 내면은 자성을 갖도록 구비될 수 있다. 상세하게, 로스톨부(30)의 타공(31)은 원형으로 관통된 타공(31)으로 구비되고, 타공(31)의 둘레를 따라 제 2 솔레노이드 코일(80)이 형성될 수 있다. 또한, 타공(31)의 내측 둘레면은 전도체 재질로 형성될 수 있다. 상세하게 타공(31)의 내측 둘레면은 전류가 흐를 수 있는 전도체 재질의 전도체부(33)가 형성될 수 있다. 따라서, 전도체부(33)는 타공(31)의 내측 둘레면과 대응되는 형상인 관 형상으로 구비될 수 있다. 제 2 솔레노이드 코일(80)은 하나 이상 구비되는 타공(31)의 개수와 대응되도록 구비되어 모든 타공(31)에 형성될 수 있다. 제 2 솔레노이드 코일(80)의 일단 및 타단은 외부 전력과 연결되어 전류가 흐르는 경우 제 2 솔레노이드 코일(80)의 내측 방향에 유도 전류가 발생하고, 유도 전류로 인해 전도체 재질로 구비되는 타공(31)의 전도체부(33)는 자성을 갖게 된다. 더 나아가, 전도체부(33)뿐만 아니라 타공(31)을 지나 흘러내리는 용탕(1`)에 포함되는 전도체 재질의 불순물(z)도 함께 자성을 갖기 때문에 전도체 재질의 불순물(z)은 전도체부(33)에 달라붙게 된다. 그 다음, 로스톨부(30)를 측면으로 인출함으로써 로스톨부(30) 상면에 위치되는 불순물(z)과 로스톨부(30)의 타공(31)에 자력에 의해 부착되는 전도체 재질의 불순물(z)을 모두 제거할 수 있어 유지, 보수 및 관리가 용이하다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 고체 재료(1) 1`: 용탕(1`)
10: 용해 타워(10) 11: 출입부(11)
111: 도어(111) 12: 연소부(12)
13: 배기구(13) 20: 몸체부(20)
21: 제 1 보온실(21) 22: 제 2 보온실(22)
23: 격벽부(23) 24: 연결구(24)
25: 배출구(25) 30: 로스톨부(30)
31: 타공(31) 32: 오목부(32)
33: 전도체부(33) 40: 히터 모듈(40)
41: 발열체(41) 42: 튜브(42)
50: 수거 모듈(50) 51: 자력 부재(51)
60: 제 1 솔레노이드 코일(60) 70: 트레이부(70)
71: 핀 부재(71) 80: 제 2 솔레노이드 코일(80)
z: 불순물(z)

Claims (2)

  1. 상면에 구비되고 도어(111)가 형성되어 고체 재료(1)가 투입되는 출입부(11), 상기 고체 재료(1)를 용해시키는 연소부(12) 및 용해 시 배출되는 가스를 외부로 배출하는 배기구(13)를 포함하는 용해 타워(10);
    상기 용해 타워(10)의 하측에 소정 두께를 갖는 판 형상으로 구비되어 상기 고체 재료(1)가 상기 연소부(12)에 의해 용해될 때 까지 상면에 안착되되 용해 후 용탕(1`)이 하측 방향으로 흘러내리도록 하나 이상의 타공(31)이 형성되고, 상기 용해 타워(10)의 측면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비되되 인출 시 불순물(z)이 함께 인출될 수 있도록 상면에 상기 불순물(z)이 수용되는 오목부(32)가 형성되는 로스톨부(30);
    바닥면과 수직하는 격벽부(23)에 의해 제 1 보온실(21) 및 제 2 보온실(22)로 구획되고, 상기 제 1 보온실(21)의 상면은 상기 용해 타워(10)의 저면과 연결되어 상기 로스톨부(30)를 통과하는 상기 용탕(1`)이 인입되며, 상기 제 2 보온실(22)은 상기 용탕(1`)이 배출되는 배출구(25)가 형성되고, 상기 제 1 보온실(21)과 상기 제 2 보온실(22)을 서로 연결하되 침전물이 상기 제 1 보온실(21)에서 상기 제 2 보온실(22)로 이동되지 않도록 상기 바닥면에서 소정 간격 이격된 위치에 형성되는 연결구를 포함하는 몸체부(20);
    상기 제 2 보온실(22)의 상면으로 수납 또는 인출 가능하도록 구비되고, 상기 바닥면 방향으로 신장되어 수납 시 일부가 상기 용탕(1`)에 입수되고 상기 용탕(1`)이 소정 온도를 유지할 수 있도록 열을 발산하는 “U”형상의 발열체(41)를 하나 이상 포함하는 히터 모듈(40);
    상기 제 2 보온실(22) 상면에 수납 또는 인출 가능하도록 구비되고, 상기 바닥면 방향으로 신장되어 수납 시 일부가 상기 용탕(1`)에 입수되고 외부 전력과 전기적으로 연결되어 전류 인가 시 자력이 부여되는 봉 형상의 자력 부재(51)를 하나 이상 포함하는 수거 모듈(50);
    상기 제 1 보온실(21) 내벽은 원통 형상을 갖고, 상기 제 1 보온실(21) 내벽에 둘레 방향을 따라 권취되며 외부 전력과 전기적으로 연결되는 제 1 솔레노이드 코일(60);
    상기 제 1 보온실(21) 바닥면에 탈 장착 가능하도록 구비되고 전도체 재질로 구비되는 판 형상의 트레이부(70); 및
    상기 트레이부(70)의 상면에 상기 제 1 보온실(21)의 상면 방향으로 돌출되는 전도체 재질을 갖는 하나 이상의 핀 부재(71);를 포함하고,
    상기 제 1 솔레노이드 코일(60)에 전류가 인가되는 경우 상기 제 1 보온실(21) 내부에 위치되는 전도체 재질의 불순물(z), 상기 트레이부(70) 및 상기 핀 부재(71)가 상기 제 1 솔레노이드 코일(60)의 유도 전류에 의해 자력을 부여 받아 상기 전도체 재질의 불순물(z)이 상기 트레이부(70)에 달라붙고,
    상기 로스톨부(30)의 내부에 위치되고 상기 타공(31)의 내측 둘레면을 따라 권취되며 외부 전력과 전기적으로 연결되는 제 2 솔레노이드 코일(80)을 더 포함하고,
    상기 타공(31)의 내측 둘레면은 전도체 재질의 전도체부(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 용해로.


  2. 삭제
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