KR101870312B1

KR101870312B1 - 용융로

Info

Publication number: KR101870312B1
Application number: KR1020160152465A
Authority: KR
Inventors: 박도성; 양상우; 천세훈
Original assignee: 주식회사 한국열기술
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-06-22
Also published as: KR20170057157A

Abstract

본 발명은 용융로에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 하측이 개구되어 형성되는 하우징; 상기 하우징에 설치되는 발열부; 및 상기 하우징의 하측에 배치되고, 적어도 원료가 맞닿는 내측면이 철 합금의 소재로 형성되되 내부에 냉매가 흐를 수 있는 유동로를 갖는 케이스를 갖는 용융조를 포함하고, 상기 발열부에서 발생되는 열은 상기 용융조에 가해져 상기 용융조 내부의 원료를 녹이고, 상기 용융조 내부의 원료는 용융 시 냉매의 영향에 의해 원료층, 용탕층, 결정층으로 구분되는 용융로를 제공할 수 있다.

Description

용융로{MELTING FURNACE}

본 발명은 용융로에 관한 것이다.

용융로는 용융조와 가열원을 포함하여, 용융조에 원료를 안치하고 가열하여 용융, 융해시키는 장치를 말한다.

용융로는 다양한 소재를 용융, 융해시킬 수 있으며, 일 예로 유리를 용융하는데 사용될 수도 있다. 최근에는, 정보 통신 산업의 발전에 따라 TFT LCD(THIN FILM TRANSISTOR - LIQUID CRYSTAL DISPLAY)용 기판유리 및 PDP(PLASMA DISPLAY PANEL) 기판유리 등 고품질의 유리가 요구되기 시작했으며, 이러한 기판유리를 제조함에 있어서 용융조의 역할이 매우 중요해졌다.

구체적으로, 기판유리는 저밀도, 내열성, 내구성과 내화학성 및 기계적 특성 등의 조건을 만족시켜야 하기 때문에, 용융온도가 높고 고도의 생산기술이 요구된다.

이러한 고품질의 유리를 용융하기 위해서는 유리용융 시 내화물의 침식으로 인하여 생긴 이물질들이 혼합되지 않아야 하며, 또한 고온에서의 충분한 유지 시간 등 여러 가지의 용융 조건이 수반되어야 한다.

그러한 이유로, 기존의 융해로는 다음과 같이 고품질의 유리제품을 양산하는데 한계가 있다.

첫째, 전주내화물을 용융조로 사용한 융해로는 대량 생산이 가능한 장점이 있으나, 열원을 가스로 이용하므로 온도 제어가 까다롭고, 장치 규모가 커서 과도한 설치장소를 필요로 한다. 또한, 원료 용융 시 발생하는 휘발가스 및 유리 원료와의 반응 침식 작용으로 인해 빈번한 보수 작업이 요구된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 2000년 초 일본 마쓰시다사에서 개발한 백금 도가니를 이용한 용융로 방식이 제안된 바 있으며, 이러한 백금 도가니를 이용한 방식의 용융로는 현재까지 국내뿐만이 아니라 세계적으로도 대표적으로 용융 융해 업체 산업현장에 적용되고 있다.

백금 도가니를 이용한 용융로는 고품질의 유리재료를 생산할 수 있다는 장점이 있지만, 백금도가니(Pt Crucible)의 가격이 고가이므로 장치 초기 투자비가 극심히 높다는 단점이 있으며, 백금 도가니의 잦은 사고로 인해 유지보수비 (RUNNING COST)가 생산원가 대비 터무니없이 높다는 문제점을 지니고 있다.

또한, 이러한 백금 도가니는 원료 공급이 상부에서만 가능한 구조적인 문제 때문에, 원료가 백금 도가니 내부로 공급될 때 백금 도가니 내의 고온의 열이 원료와 반응하여 원료 투입구를 막히게 하는 현상이 현장에서 자주 발생한다는 문제가 있다.

특허문헌 1: 일본등록특허 제4105541호(2008.04.04.) 특허문헌 2: 일본등록특허 제4360158호(2009.08.21.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 백금을 사용하지 않으면서도 고품질로 소재를 용융할 수 있는 용융로를 제공하고자 한다.

또한, 원료 투입구가 막히는 문제없이 원료를 용융조에 공급할 수 있는 용융로를 제공하고자 한다.

또한, 생산원가가 저렴하면서도 유지보수 비용이 적게 드는 용융로를 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 하측이 개구되어 형성되는 하우징; 상기 하우징에 설치되는 발열부; 및 상기 하우징의 하측에 배치되고, 적어도 원료가 맞닿는 내측면이 철 합금의 소재로 형성되되 내부에 냉매가 흐를 수 있는 유동로를 갖는 케이스를 갖는 용융조를 포함하고, 상기 발열부에서 발생되는 열은 상기 용융조에 가해져 상기 용융조 내부의 원료를 녹이고, 상기 용융조 내부의 원료는 용융 시 냉매의 영향에 의해 원료층, 용탕층, 결정층으로 구분되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 하측과 용융조 사이에 배치되되 중앙에 상기 하우징과 용융조를 연통시키는 중앙홀이 형성되는 내화물을 포함하고, 상기 하우징은 상측면이 아치형으로 형성되며, 외부와 연통되는 연통공이 형성되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 연통공은 상기 중앙홀과 대응되는 위치에 형성되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 발열부는 상기 하우징의 상측면에 고정되어 상기 내화물의 상측면 위에 이격되도록 수직으로 배치되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 발열부는 적어도 두 개 이상의 발열체가 2열 이상 배치되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 내화물은 상기 용융조의 상측 개구부의 일부를 차폐하되, 상기 중앙홀이 상기 상측 개구부 상에 위치되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 용융조에는 냉매를 상기 유동로로 유입시키는 적어도 하나 이상의 유입구 및 상기 유동로의 냉매를 외부로 배출시키는 적어도 하나 이상의 배출구가 형성되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 유동로 내부에는 일단이 상기 용융조의 외측벽에 배치되고 타단이 상기 용융조의 내측벽에 이격되어 있는 제1 격막과, 일단이 상기 용융조의 내측벽에 배치되고 타단이 상기 용융조의 외측벽에 이격되어 있는 제2 격막을 포함하되, 상기 제1 격막과 제2 격막이 순차적으로 배치되는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 측면에 배치되어 상기 용융조에 원료를 이송시키는 원료공급부를 더 포함하는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 용융조는 크롬(Cr) 23%, 알루미늄(Al) 5%, 몰리브덴(Mo) 3%, 철(Fe) 69%로 이루어진 철 합금을 포함하는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 용융조는 용융된 원료를 배출하는 토출구를 구비하는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 토출구의 일측에 배치되는 가열체를 더 포함하는 용융로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 하우징 또는 용융조에 배치되는 온도감지센서를 더 포함하는 용융로를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 용융로는 백금을 사용하지 않으면서도 고품질로 소재를 용융할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 원료 투입구가 막히는 문제없이 원료를 용융조에 공급할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 생산원가가 저렴하면서도 유지보수 비용이 적게 든다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융로의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하우징, 내화물 및 용융조의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 용융조 및 용융조의 내측에서 소재가 용융되는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융로의 구성을 보여주는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하우징, 내화물 및 용융조의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 용융조 및 용융조의 내측에서 소재가 용융되는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용융로(100)는 전체적인 구조를 형성하는 프레임(170), 프레임(170)에 설치되며 발열부(120)를 구비하는 하우징(110), 하우징(110)의 하측에 배치되는 용융조(140), 용융조(140)에 원료를 공급하는 원료공급부(150)를 포함할 수 있다.

하우징(110)은 발열부(120)를 구비하여 가열 공간을 제공하는 것으로서, 발열부(120)에서 발생된 열은 용융조(140)로 전달되어 용융조(140)의 원료를 용융시킨다.

원료공급부(150)는 하우징(110)의 상측면이 아닌 일측면에 설치될 수 있으며, 원료가 배출되는 원료토출구가 용융조(140)보다 높이 위치되어 후술할 중앙홀(131)을 통해 용융조(140)에 원료를 이송시킬 수 있다.

구체적으로, 원료공급부(150)는 원료가 투입되는 호퍼(151)와, 호퍼(151)와 연통되어 호퍼(151)에서 배출되는 원료를 용융조(140)에 유입시키는 이송스크류(152)와, 이송스크류(152)를 구동시키는 구동부(153)를 포함할 수 있다. 이송스크류(152)에 의해 전진하는 원료는 소정 거리 낙하하여 용융조(140)로 유입될 수 있다.

본 실시예에서 원료는 유리인 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 재활용이 가능한 보크사이트 추출물, 제철 슬러지와 같은 금속분말 등과 같은 용융, 융해가 필요한 임의의 원료일 수 있다.

하우징(110)은 하측이 개구되어 형성되며, 외측에 내화보드(112), 벽돌(113) 또는 금속(114)을 더 포함할 수 있으며, 재료의 조합으로써 형성될 수 있다.

여기서, 하우징(110)의 하측 개구부의 일부는 내화물(130)에 의해 차폐될 수 있으며, 내화물(130)은 하우징(110)의 바닥면으로서 기능할 수 있다. 내화물(130)은 하우징(110)과 용융조(140)의 사이에 배치되어, 용융조(140)에서 형성되는 용융기체가 내화물(130)의 대략 중앙부에 형성된 중앙홀(131)을 통해서만 하우징(110)이 내측으로 유입되도록 할 수 있다.

또한, 하우징(110)은 상측면(111)이 아치형으로 형성되며, 외부와 연통되는 연통공(115)이 형성될 수 있으며, 연통공(115)은 중앙홀(131)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

그리고, 발열부(120)는 하우징(110)에 배치된다. 구체적으로, 발열부(120)는 2열 이상 배치되는 적어도 두 개 이상의 발열체로 구성될 수 있으며, 이러한 구조는 용융로(100) 내부의 발열량을 극대화하여, 후술할 공냉 또는 수냉 방식의 용융조(140)에서 원료의 효과적인 용융, 융해를 도모할 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 발열체가 연통공(115)의 양측에 서로 대칭인 구조로 배치되는 것을 예로 들어 도시하였다.

여기서, 발열부(120)는 전기 저항 가열 방식의 발열체로써 구현될 수 있으며, 이러한 발열체는 일예로 이규화 몰리브덴(MoSi2) 발열체로써 구현될 수 있다.

이러한 전기 저항 가열 방식의 발열체인 경우, 실시예는 가스 연소 방식에 비해 에너지 비용의 절감 및 공해 가스 미발생에 의한 친환경적인 현장 분위기를 도모할 수 있으며, 가열온도를 정확하게 제어할 수 있으므로 균일한 용융 소재 품질을 보장할 수 있다.

또한, 발열부(120)는 하우징(110)의 상측면(111)에 고정되어 내화물(130)의 상측면 위에 이격되도록 수직으로 배치될 수 있으며, 이러한 경우 전술한 아치형의 하우징(110)의 구조에 의해 발열체에 휘발가스의 접촉이 최소화되어 실질적으로 발열체의 수명을 연장시킬 수 있다. 구체적으로, 용융조(140)에서 발생되는 휘발가스는 내화물(130)의 중앙홀(131)을 통해서만 하우징(110)의 내측 공간으로 진입되고, 이러한 휘발가스는 하우징(110)의 아치형 상측면(111) 구조 및 중앙홀(131)의 상방에 배치된 연통공(115)을 따라 하우징(110)의 외부로 배출되므로, 발열체가 수직으로 배치되는 경우 휘발가스의 이동을 최대한 덜 방해하고 접촉 시간을 최소화할 수 있다.

한편, 용융조(140)는 하우징(110)의 하측에 배치되며, 이러한 용융조(140)와 하우징(110) 사이에는 내화물(130)이 배치될 수 있다.

내화물(130)은 하우징(110)의 하측과 용융조(140) 사이에 배치되되 중앙에 하우징(110)과 용융조(140)를 연통시키는 중앙홀(131)이 형성될 수 있다.

또한, 내화물(130)은 전주내화물(130)로써 형성될 수 있으며, 중앙홀(131)은 용융조(140)의 개구된 상측면을 하우징(110)과 연통시킬 수 있으면, 직사각형, 정사각형 또는 원형 등 형상은 불문한다.

여기서, 내화물(130)은 용융조(140)의 상측 개구부의 일부를 차폐하되, 중앙홀(131)이 용융조(140)의 상측 개구부 상에 위치되도록 구성된다. 이러한 구조는 전술한 것과 같이, 용융조(140)에서 발생하는 휘발가스가 용융로(100) 내부에 정체되지 않고 하우징(110)의 아치형의 상측면(111)에 형성된 연통공(115)에 효과적으로 유동하게 하여 발열부(120)의 부식을 방지할 수 있다. 특히, 연통공(115)이 중앙홀(131)의 직상방에 위치되는 경우, 용융조(140)에서 발생되는 휘발가스는 중앙홀(131)을 통과하도록 유도된 후 상승하여 바로 연통공(115)으로 배출될 수 있으므로, 위와 같은 효과를 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 용융조(140)는 일측에 유입구(141)가 형성되고, 타측에 배출구(142)가 형성되고, 내부에는 유입구(141)와 배출구(142)와 연통되어 냉매가 유동되는 유동로(143)가 형성될 수 있다.

여기서, 냉매는 공기 등의 기체 또는 물 등의 액체일 수 있으며 용융조(140)의 냉각을 위해 제공되는 것으로서, 용융조(140)의 온도를 낮춤으로써 용융조(140) 내부에서 용융되는 원료가 원료층(a), 결정층(b) 및 용탕(용융)층(c)의 대략적인 세 개의 층으로 나눠지게 한다.

용융조(140)는 내부에 유동로(143)를 형성하기 위해 내측벽과 외측벽을 갖는 이중벽 구조로 형성될 수 있다.

도 3에서는 용융조(140)의 유입구(141)와 배출구(142)는 용융조(140)의 양측에 실질적으로 동일한 높이에 하나씩 형성된 것을 예로 들어 도시하였으나, 그 개수와 위치는 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 다수 개가 제공될 수 있다. 또한, 공기 또는 유체 각각의 유입구(141)와 배출구(142)가 따로 형성될 수도 있다.

이하에서는 유입구(141)로 수돗물 등의 액체가 냉매로 제공되는 것을 예로 들어 설명하겠다. 이때, 유동로(143)에 유입되는 냉매의 온도는 약 15℃ 내지 35℃ 정도 일 수 있으며, 토출되는 냉매의 온도는 약 40℃ 내지 45℃일 수 있으며, 유입되는 냉매의 압력은 1kg/cm2 내지 5kg/cm2 일 수 있다.

이처럼, 냉각 구조를 포함하는 실시예의 용융조(140)는 고온(약 1700℃ 이상)의 환경에서도 용융조(140)가 변형되지 않게 할 수 있으므로 내구성이 향상될 수 있다. 구체적으로, 발열부(120)에서 가해지는 열에 의해 원료가 용융되고 이에 의해 용융조(140) 자체도 가열될 수 있다. 이 경우, 용융조(140)를 이루고 있는 소재가 녹거나 열에 의한 손상을 입는 등의 문제가 발생될 수 있으나, 용융조(140)의 케이스 내측으로 냉매를 유동시킴으로써, 용융조(140) 자체가 냉각되는 효과를 얻을 수 있는 바, 용융조(140)를 보호할 수 있다.

또한, 용융조(140)가 냉각됨으로써 용융조(140) 내부의 원료는 크게 원료층(a), 결정층(b), 및 용탕층(c)으로 나뉠 수 있다. 구체적으로, 용융조(140)의 제일 아래 부분, 즉 용융조(140)의 내측벽과 접하고 있는 부분은 열을 적게 받음과 동시에 용융조(140)의 냉각 효과를 직접 받는 곳으로서, 원료가 녹지 않아 원료 그대로인 원료층(a)일 수 있다. 그리고, 용융조(140)의 제일 윗 부분은 하우징(110)에 가장 가깝게 대향하고 있는 부분으로서 열을 가장 많이 받는 부분이므로, 원료가 녹아서 용탕층(c)을 이룬다. 마지막으로, 원료층(a)과 용탕층(c)의 사이인 가운데 부분은 용탕층(c)에서 뜨거운 열을 받고 아래부분인 원료층(a)에서는 차가운 냉기를 받으므로 녹지도 않고 원료상태도 아닌 굳어 있는 층, 즉 결정층(b)을 이루게 된다.

이러한 경우, 용융조(140) 내부의 원료층(a)과 결정층(b)이 내화물의 역할을 하게 되고, 이는 결국 실시예의 용융조(140)의 변형 방지 및 이물질 유입 방지를 도모하게 되어 용융조(140)의 내구성 강화 및 고품질의 제조가 가능해지는 것이다.

또한, 실시예는 상기와 같은 냉각 구조를 더욱 효과적으로 도모하기 위해, 유동로(143) 내부에는 일단이 용융조(140)의 외측벽에 배치되고 타단이 용융조(140)의 내측벽에 이격되어 있는 제1 격막(143a)과, 일단이 용융조(140)의 내측벽에 배치되고 타단이 용융조(140)의 외측벽에 이격되어 있는 제2 격막(143b)을 포함하되, 제1 격막(143a)과 제2 격막(143b)이 순차적으로 배치되도록 도모할 수 있다.

또한, 제1 격막(143a)과 제2 격막(143b)의 간격(d)은 냉매가 유동로(143)에 정체되지 않도록 50mm 간격으로 배치될 수 잇다.

이러한 격막 구조는 내부에 유동하는 유체의 접촉면을 넓히기 때문에 효과적인 냉각을 도모할 수 있다.

또한, 용융조(140)는 적어도 원료가 맞닿는 내측면이 철 합금으로써 형성될 수 있으며, 일 예로 크롬(Cr) 23%, 알루미늄(Al) 5%, 몰리브덴(Mo) 3%, 철(Fe) 69%로 이루어진 칸탈 합금(Kanthal Alloy)일 수 있다. 본 실시예에서는 용융조(140)를 형성하며 내측에 유동로(143)를 갖는 케이스가 철 합금으로 형성되는 것을 예로 들어 설명한다. 구체적으로 용융조(140)의 재료로는 “Kanthal APMT”가 사용될 수 있다. 이 경우, 용융조(140)는 원료가 고온에서 반응할 때 비중이 제일 가벼운 알루미늄이 구조의 표면층으로 올라오면서 산소와 반응하여 산화알루미늄(Al2O3) 피막층을 용융조(140) 표면에 형성하게 되고, 이러한 피막층은 고온에서도 기계적인 특성 및 조직이 변하지 않아서 용융조(140)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 용융조(140)는 용융된 원료를 배출하는 토출구(144)가 일측에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 실시예는 토출구(144)의 일측에 배치되는 가열체(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 따라서, 점성이 강한 용융 소재(예를 들어, Al2O3, SiO2)의 경우에도 원활한 배출이 되도록 하여 생산량이 증가될 수 있다.

또한, 온도감지센서(160)는 상측 하우징(110) 또는 용융조(140)에 적어도 한 개 이상 배치되어, 용융로(100) 내부의 온도를 감지할 수 있다.

한편, 용융조(140)는 교체 가능하게 제공될 수 있다. 이를 위해, 용융조(140)는 프레임(170)의 상하 방향으로 이동 가능하게 제공될 수 있으며, 프레임(170)의 일측에는 교체를 위한 보조 용융조(180)가 배치될 수도 있다. 예를 들면, 프레임(170)에 제공된 용융조 교체용 지지플레이트(171)는 가이드 바(172)를 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되고, 지지플레이트(171)는 사용 중인 용융조(140) 및 보조 용융조(180)의 이동을 위해 사용될 수 있다. 지지플레이트(171)의 이동은 윈치, 모터 등 공지의 구동력 제공 수단에 의해 수행될 수 있다.

구체적으로, 작업자는 어느 하나의 원료의 용융이 완료되면, 지지플레이트(171)를 이동시켜 용융조(140)를 지지한 후 용융조(140)를 하우징(110)으로부터 분리하고, 지지플레이트(171)를 이동시켜 용융조(140)를 소정의 대기 혹은 교체 위치로 이동시킬 수 있다. 그리고 보조 용융조(180)를 지지플레이트(171) 상에 위치시킨 후, 보조 용융조(180)를 상승시켜 하우징(110)에 고정함으로써 새로운 원료를 용융할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해, 사용자는 다양한 원료를 보다 빠르게 용융할 수 있다는 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 용융로(100)는 백금을 사용하지 않으면서도 고품질로 소재를 용융할 수 있다는 장점이 있다. 구체적으로, 백금이 아닌 철 합금 소재로 용융조(140)를 제작하는 바 용융조가 내화물로 형성되던 종래의 기술에 비해 고품질로 소재를 용융할 수 있다.

또한, 원료공급부(150)의 원료 토출부를 용융조(140)의 상측에 배치하되 하우징(110)의 일측벽에 원료공급부(150)를 설치함으로써 입구가 막히는 문제없이 원료를 용융조에 공급할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 용융조(140)를 백금에 비해 상대적으로 저렴한 철 합금으로 생산하는 바 생산원가가 저렴하고, 용융조(140)를 냉각하며 사용하는 바 내구성을 향상시킬 수 있으므로, 유지보수 비용이 적게 든다는 장점이 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 용융로를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

100: 용융로 110: 하우징
111: 아치형의 상측면 112: 내화보드
113: 벽돌 114: 금속
115: 연통공 120: 발열부
130: 내화물 131: 중앙홀
140: 용융조 141: 유입구
142: 배출구 143: 유동로
143a: 제1 격막 143b: 제2 격막
144: 토출구 150: 원료공급부
151: 호퍼 152: 이송스크류
153: 구동부 160: 온도감지센서
170: 프레임 180: 보조용융로

Claims

용융로의 전체적인 구조를 형성하는 프레임;
상기 프레임에 설치되고, 가열 공간을 제공하도록 하측이 개구되어 형성되고, 상측면이 아치형으로 형성되며, 외부와 연통되는 연통공을 갖는 하우징;
상기 하우징에 복수로 설치되는 전기 저항 가열 방식의 이규화 몰리브덴(MoSi2) 발열체를 갖는 발열부;
상기 하우징의 하측에 배치되고, 적어도 원료가 맞닿는 내측면이 크롬(Cr) 23%, 알루미늄(Al) 5%, 몰리브덴(Mo) 3%, 철(Fe) 69%로 이루어진 철 합금의 소재로 형성되되 내부에 냉매가 흐를 수 있는 유동로를 갖는 케이스를 갖고, 상기 프레임의 지지플레이트 및 가이드 바에 의해 상기 프레임의 상하 방향으로 이동 가능하게 제공되는 용융조; 및
상기 하우징의 하측과 상기 용융조의 사이에 배치되되 중앙에 상기 하우징과 용융조를 연통시키는 중앙홀이 형성되는 내화물을 포함하고,
상기 발열부에서 발생되는 열은 상기 용융조에 가해져 상기 용융조 내부의 원료를 녹이고,
상기 용융조 내부의 원료는 용융 시 냉매의 영향에 의해 원료층, 용탕층, 결정층으로 구분되고,
상기 용융조의 표면에는 산화알루미늄(Al2O3) 피막층이 형성되는 용융로.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연통공은 상기 중앙홀과 대응되는 위치에 형성되는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 발열부는 상기 하우징의 상측면에 고정되어 상기 내화물의 상측면 위에 이격되도록 수직으로 배치되는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 발열부는 적어도 두 개 이상의 발열체가 2열 이상 배치되는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 내화물은 상기 용융조의 상측 개구부의 일부를 차폐하되, 상기 중앙홀이 상기 상측 개구부 상에 위치되는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 용융조에는 냉매를 상기 유동로로 유입시키는 적어도 하나 이상의 유입구 및 상기 유동로의 냉매를 외부로 배출시키는 적어도 하나 이상의 배출구가 형성되는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 유동로 내부에는 일단이 상기 용융조의 외측벽에 배치되고 타단이 상기 용융조의 내측벽에 이격되어 있는 제1 격막과, 일단이 상기 용융조의 내측벽에 배치되고 타단이 상기 용융조의 외측벽에 이격되어 있는 제2 격막을 포함하되,
상기 제1 격막과 제2 격막이 순차적으로 배치되는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 측면에 배치되어 상기 용융조에 원료를 이송시키는 원료공급부를 더 포함하는 용융로.
삭제
제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용융조는 용융된 원료를 배출하는 토출구를 구비하는 용융로.
제11항에 있어서,
상기 토출구의 일측에 배치되는 가열체를 더 포함하는 용융로.
제1항에 있어서,
상기 하우징 또는 용융조에 배치되는 온도감지센서를 더 포함하는 용융로.