KR102092072B1

KR102092072B1 - 잉곳의 용해장치

Info

Publication number: KR102092072B1
Application number: KR1020180152146A
Authority: KR
Inventors: 이현범; 김종국; 박인범; 이인윤
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-03-23

Abstract

잉곳의 용해장치가 개시되며, 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치는 잉곳이 용해되어 용탕이 형성되는 용해로, 상기 용해로의 일측 상부에 구비되는 잉곳투입구 및 상기 잉곳투입구의 하방에 회전 가능하도록 구비되고, 상기 잉곳투입구를 통해 투입된 상기 잉곳이 상기 용해로의 바닥으로부터 이격된 상태로 거치되는 거치부를 포함한다.

Description

잉곳의 용해장치{MELTING APPARATUS OF INGOT}

본 발명은 잉곳의 용해장치에 관한 것으로서, 판재 등을 주조하기 위해 잉곳을 용해하여 용탕을 형성하는 잉곳의 용해장치에 관한 것이다.

판재 등의 생산을 위한 주조과정에서 용탕을 형성하기 위한 방식으로 용해로에 잉곳(INGOT)을 투입하고 잉곳을 용해시켜 용탕을 형성할 수 있다. 잉곳은 주괴라고도 하며, 금속 또는 합금을 한번 녹인 다음 주형에 넣어 굳힌 것이다.

용해로에 형성 및 저장되는 용탕의 바닥부에는 잉곳을 이루는 금속성분과 타 성분, 예컨대 공기, 보호가스, 용해로의 금속성분이 반응하여 형성되는 화합물이 슬러지 형태로 침강될 수 있고, 상기 화합물은 용탕의 용탕면에도 드로스 형태의 부상물로 존재할 수 있다.

즉, 용해로의 용탕에는 판재 등의 생산을 위한 잉곳의 원 성분과 다른 화합물로 구성되는 슬러지 또는 드로스가 존재할 수 있으며, 상기 슬러지 또는 드로스를 포함하는 이물질이 용해로의 용탕배출구로 배출되어 판재 등이 성형되는 경우, 성형품의 크랙 발생 등 품질에 영향을 미칠 수 있는 바, 용해로에서 배출되는 용탕내에 이물질의 혼입을 방지 또는 억제하는 것은 중요한 과제가 된다.

본 발명의 실시예들은 잉곳이 용해되는 용해로로부터 배출되는 용탕내에 슬러지 또는 드로스 등의 이물질이 포함되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 잉곳의 용해장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치는 잉곳이 용해되어 용탕이 형성되는 용해로, 상기 용해로의 일측 상부에 구비되는 잉곳투입구 및 상기 잉곳투입구의 하방에 회전 가능하도록 구비되고, 상기 잉곳투입구를 통해 투입된 상기 잉곳이 상기 용해로의 바닥으로부터 이격된 상태로 거치되는 거치부를 포함한다.

상기 거치부는 일측이 상기 바닥과 나란하게 배치되는 힌지축을 포함하고, 타측은 상기 잉곳을 지지하는 지지면이 상기 바닥과 나란한 상태에서 상기 용해로 내부의 마운팅부상에 지지될 수 있다.

상기 거치부는 상기 지지면을 이루는 복수의 지지빔을 포함하고, 상기 복수의 지지빔은 상호 이격되어 상기 지지면에 복수의 제1관통구를 형성할 수 있다.

상기 거치부의 단부측에 배치되어 상기 거치부에서 상기 잉곳의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 더 포함할 수 있다.

상기 이탈방지부는 상기 용해로의 높이방향으로 연장되어 상기 잉곳의 이동을 차단하는 차단면을 가지며, 상기 차단면에는 복수의 제2관통구가 형성될 수 있다.

상기 이탈방지부는 상기 차단면을 이루는 복수의 차단빔을 포함하고, 상기 복수의 차단빔은 상호 이격되어 상기 복수의 제2관통구를 형성할 수 있다.

상기 복수의 차단빔은 상기 용해로의 상기 높이방향으로 연장되며, 하단이 상기 마운팅부와 결합될 수 있다.

상기 복수의 차단빔은 하단이 밴딩되어 상기 마운팅부의 측면에 결합되고, 상기 거치부는 상기 타단이 상기 마운팅부의 상면에 지지될 수 있다.

상기 용해로의 타측에 배치되어 상기 용탕이 배출되는 용탕배출구를 더 포함하고, 상기 이탈방지부는 상기 거치부에서 상기 용탕배출구를 향하는 단부측에 배치될 수 있다.

상기 용해로의 내부에서 상기 잉곳투입구가 위치되는 제1영역 및 상기 용탕배출구가 위치되는 제2영역을 구획하는 구획판 및 상기 구획판에 구비되고, 상기 제1영역 및 제2영역을 연통시키는 연통파이프를 더 포함하며, 상기 연통파이프는 상기 제1영역에 배치되는 유입구가 상기 용해로의 상기 바닥 및 용탕면으로부터 이격 배치될 수 있다.

상기 연통파이프는 상기 유입구가 상기 용해로의 상기 상부를 향해 개방될 수 있다.

상기 용해로, 거치부, 이탈방지부 및 구획판은 상기 용탕과 접촉되는 표면에 도금층이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 잉곳이 용해되는 용해로로부터 배출되는 용탕내에 슬러지 또는 드로스 등의 이물질이 포함되는 것을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치를 상면에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치에서 거치부와 구획판이 제거하고 용탕의 유동 해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치에서 거치부와 구획판을 포함시키고 용탕의 유동 해석 결과를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치가 도시되어 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치는 잉곳이 용해되어 용탕이 형성되는 용해로(100), 상기 용해로(100)의 일측 상부에 구비되는 잉곳투입구(120) 및 상기 잉곳투입구(120)의 하방에 회전 가능하도록 구비되고, 상기 잉곳투입구(120)를 통해 투입된 상기 잉곳이 상기 용해로(100)의 바닥으로부터 이격된 상태로 거치되는 거치부(200)를 포함한다.

용해로(100)에서는 잉곳이 용해되어 용탕이 형성된다. 용해로(100)는 내부에 용탕이 형성 및 저장되는 공간을 가지며, 가열수단에 의해 가열되어 용해로(100) 내부에 투입되는 잉곳이 용융되어 용탕이 형성된다.

용해로(100)는 상면이 밀폐 또는 개방된 형태로 마련될 수 있고, 상면이 개방된 경우, 개방된 상면에는 덮개가 결합되어 내부공간이 밀폐될 수 있다. 용해로(100)의 형상 및 소재는 필요에 따라 다양할 수 있다.

한편, 용해로(100) 내부에는 용탕의 정체구간이 발생되는 것을 방지 또는 억제하기 위한 배플(190)이 구비될 수 있다. 배플(190)은 용해로(100)의 폭방향으로 용해로(100)의 내부를 가로지르며 양단이 용해로(100) 내측벽에 결합될 수 있고, 그 개수나 형상은 다양할 수 있다.

잉곳투입구(120)는 용해로(100)의 일측 상부에 구비된다. 잉곳투입구(120)는 용해로(100)의 내부 및 외부롤 연통시키도록 마련될 수 있고, 잉곳투입구(120)의 형상은 잉곳의 형상에 따라 다양할 수 있으며, 그 위치는 다양할 수 있다.

잉곳은 잉곳투입구(120)를 통해 용해로(100)의 내부로 투입되는데, 투입량과 투입시기는 용해로(100)의 용탕량 및 용탕 온도 등에 따라 결정될 수 있다. 도 1에는 본 발명의 일실시예에 따라 용해로(100)의 일측의 상부, 구체적으로 상면에 개방된 형태로 형성된 잉곳투입구(120)가 도시되어 있다.

거치부(200)는 잉곳투입구(120)의 하방에 배치된다. 거치부(200)는 잉곳투입구(120)를 통해 투입되는 잉곳을 바닥에 이격된 상태로 거치시킨다. 즉, 잉곳은 잉곳투입구(120)를 통해 투입되어 상기 거치부(200)에 거치된 상태로 용해될 수 있다.

거치부(200)는 용해로(100)와 동일한 소재로 구성될 수도 있고, 필요에 따라서는 다른 소재로 성형될 수 있다. 거치부(200)는 플레이트 또는 바켓의 형상 등 잉곳이 거치되기 위한 다양한 형태를 가질 수 있으며, 도 1에는 본 발명의 일실시예에 따라 복수의 지지빔(220)이 하나의 평면을 이루도록 배치된 거치부(200)가 도시되어 있다.

용탕의 금속 또는 합금 성분은 용해로(100)에 존재하는 공기와 반응하거나, 용탕의 보호를 위해 용해로(100) 내부에 주입되는 보호가스와 반응하거나, 용해로(100)의 구성 성분과 반응할 수 있고, 이러한 반응으로 잉곳의 금속 또는 합금 성분과 다른 성분을 가지는 화합물, 즉 이물질이 형성될 수 있다.

상기 화합물은 용탕면에서 부상물, 즉 드로스(DROSS) 형태의 이물질을 형성할 수 있고, 용탕내의 부유물로 존재하거나 자중에 의해 용해로(100)의 바닥에 쌓여 슬러지(SLUDGE) 형태의 이물질을 형성할 수 있다.

일례로, 마그네슘 판재를 주조하기 위한 과정에서, Mg성분으로 이루어진 잉곳이 용해로(100)에 투입될 수 있고, 잉곳의 Mg성분은 공기중의 O2와 반응하여 MgO를 형성하거나, 보호가스에 해당하는 SF6와 반응하여 MgF2를 형성할 수 있다.

또한, Mg성분의 용탕을 형성하기 위한 용해로(100)가 스틸 재질로 마련되는 경우, Mg와 용해로(100) 소재가 반응하여 Al-Mg-Fe 금속간 화합물이 형성될 수도 있다.

위와 같은 다양한 화합물은 용탕면에서 드로스 형태로 존재하거나, 용탕내에 부유물로 존재할 수 있고, 부유물의 경우 용탕의 주성분인 Mg보다 비중이 커서 바닥에 침전되어 슬러지 형태로 존재할 수 있다.

위와 같이 드로스 형태 또는 슬러지 형태 등으로 존재하는 이물질은 잉곳의 투입에 의해 비산된다. 예컨대, 드로스 형태의 이물질은 잉곳의 충돌로 용탕내에 비산될 수 있으며, 슬러지 형태의 이물질은 잉곳의 낙하에 의한 용탕 유동에 의해 비산되거나 잉곳이 용해로(100) 바닥에 도착하면서 발생되는 충격으로 비산될 수 있다.

용탕내에 비산된 이물질은 용탕과 함께 유동하면서 용탕배출구(140)를 통해 판재 등의 성형장치에 제공되는데, 이러한 이물질은 최종 성형품의 크랙을 유발하는 등 품질을 저하시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예는 잉곳의 투입에 따른 이물질의 비산을 억제하기 위해 거치부(200)가 잉곳투입구(120)의 하방에 배치된다. 잉곳은 잉곳투입구(120)를 통해 투입된 이후 낙하되어 거치부(200)상에 거치되어 용해로(100)의 바닥으로부터 이격된 상태로 용해되고, 잉곳이 용해로(100)의 바닥에 충돌을 일으키지 않으므로 이물질이 비산되는 것이 방지 또는 억제될 수 있다.

거치부(200)는 바닥으로부터 이격된 구조로 마련될 수도 있고, 바닥에 지지되는 다리를 가지며 잉곳이 거치되는 구조로 마련될 수도 있다. 도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥으로부터 이격된 구조를 가지는 거치부(200)가 도시되어 있다.

도 4에는 거치부(200)가 존재하는 않는 용해로(100)에서 잉곳이 투입된 경우 용탕의 유동 해석 결과가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 거치부(200)가 존재하는 용해로(100)에서 용탕의 유동 해석 결과가 도시되어 있다.

도 4 및 도 5를 비교할 때, 잉곳의 낙하경로상 용탕의 유속 및 잉곳의 낙하지점 주변의 용탕 유속이 거치부(200)가 존재하지 않는 도 4보다 거치부(200)가 존재하는 도 5에서 더 낮은 것을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 거치부(200)는 용해로(100)의 내부에 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 거치부(200)는 잉곳이 거치되기 위해 잉곳투입구(120)와 용해로(100)의 바닥 사이를 가로질러 배치될 수 있고, 잉곳투입구(120) 및 용해로(100) 바닥 사이로부터 이탈되어 잉곳투입구(120) 및 용해로(100) 바닥이 서로 마주보도록 회전될 수 있다.

용해로(100)의 운용에는 용해로(100)의 바닥에 침전되는 슬러지 형태의 이물질을 제거하고, 내부 구성품의 교환 또는 보수 작업이 필요할 수 있다. 다만, 잉곳이 착지되어 거치되는 거치부(200)가 존재하는 경우 상기 용해로(100)의 바닥에 침전된 슬러지 형태의 이물질 제거 등 용해로(100) 바닥 또는 거치부(200) 주변으로 작업자가 접근하는 것을 방해할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일실시예는 거치부(200)가 회전 가능하게 마련됨으로써, 작업자가 거치부(200)의 하부에 위치되는 용해로(100)의 바닥에 접근하거나 거치부(200)의 주변에 접근하는 경우, 작업 용이성을 효과적으로 확보할 수 있다.

거치부(200)의 회전 구조 및 방식은 다양할 수 있다. 예컨대, 거치부(200)는 모터 등의 구동기가 결합되어 작업자 조작에 따라 회전되거나, 마운팅부(160)에 지지된 거치부(200)를 작업자가 직접 회전시킬 수도 있다.

한편, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 잉곳의 용해장치를 상면에서 바라본 도면이 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 다른 잉곳의 용해장치를 측면에서 바라본 도면이 도시되어 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 거치부(200)는 일측이 상기 바닥과 나란하게 배치되는 힌지축(260)을 포함하고, 타측은 상기 잉곳을 지지하는 지지면이 상기 바닥과 나란한 상태에서 상기 용해로(100) 내부의 마운팅부(160)상에 지지될 수 있다.

거치부(200)의 일측에 구비되는 힌지축(260)은 바닥에 나란한 길이방향을 가질 수 있으며, 이에 따라 상기 힌지축(260)을 중심으로 회전된 거치부(200)에 의해 용해로(100)의 바닥과 잉곳투입구(120)가 마주보게 된다. 힌지축(260)은 도 1에 도시된 바와 같이 용해로(100) 내측벽에 구비되는 축지지부(180)상에 결합될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일실시예로서 거치부(200)의 길이방향 일단에 용해로(100)의 폭방향으로 연장된 힌지축(260)이 마련되고, 회전 시 타단이 회전되어 용해로(100) 바닥이 노출되는 구조가 도시되어 있다.

본 발명의 일실시예에서 거치부(200)의 타측은 용해로(100) 내부의 마운팅부(160)상에 지지될 수 있다. 마운팅부(160)상에 타측이 지지된 거치부(200)는 잉곳이 위치되는 지지면이 바닥과 나란하게 위치될 수 있다.

마운팅부(160)는 용해로(100)의 내부에 마련될 수 있고, 그 형태가 다양할 수 있다. 예컨대, 마운팅부(160)는 용해로(100)의 바닥으로부터 돌출된 돌기의 형태를 가질 수 있고, 용해로(100)의 폭방향 내측벽에서 돌출되는 돌기의 형태를 가질 수도 있으며, 용해로(100) 내부를 폭방향으로 가로지르며 양단이 용해로(100)의 내측벽에 결합되는 바의 형태를 가질 수도 있다.

도 1 및 2에는 본 발명의 일실시예에 따라 용해로(100)의 폭방향으로 연장되고 용해로(100)의 내측벽에 결합되며 상면에 거치부(200)의 타단측 하부가 지지되는 마운팅부(160)의 모습이 도시되어 있으며, 도 3에는 힌지축(260)을 중심으로 회전 가능한 거치부(200)의 모습이 도시되어 있다.

본 발명의 일실시예는 거치부(200)의 일측에 마련되는 힌지축(260)을 용해로(100) 내측벽에 결합시키고, 타측을 마운팅부(160)상에 지지시킴으로써, 구동력을 소비하거나 제어하지 않더라도 거치부(200)의 지지면이 용해로(100) 바닥에 나란하게 유지되어 잉곳을 안정적으로 거치시킬 수 있으며, 마운팅부(160)상에 놓여진 거치부(200) 타측을 들어올려 간단하고 효과적으로 거치부(200)를 회전시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 거치부(200)가 상기 지지면을 이루는 복수의 지지빔(220)을 포함하고, 상기 복수의 지지빔(220)은 상호 이격되어 상기 지지면에 복수의 제1관통구(240)를 형성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 거치부(200)는 복수의 지지빔(220)이 지지면을 이루도록 배치될 수 있다. 즉, 거치부(200)는 복수의 지지빔(220)을 포함하는 플레이트 형태로 마련될 수 있다.

지지빔(220)의 개수 및 배열 방식은 다양할 수 있다. 지지빔(220)은 일 방향으로 연장되어 상호 소정거리만큼 이격 배치될 수 있고, 서로 다른 방향을 배치되어 그물 형태를 이룰 수도 있다. 도 2에는 본 발명의 일실시예로서 복수의 지지빔(220)이 용해로(100)의 길이방향으로 연장되고, 서로 이격되어 그 사이에 제1관통구(240)를 형성하는 모습이 도시되어 있다.

지지빔(220)의 상호 이격 배치되어 형성되는 복수의 제1관통구(240)는 잉곳의 낙하상황에서 용탕의 유동이 용이하도록 하고 용탕의 저항을 줄여 잉곳이 안정적으로 거치부(200)상에 착지될 수 있도록 한다.

또한, 복수의 제1관통구(240)는 지지면상에 슬러지 형태의 이물질이 침전되는 것을 최소화하며, 제1크기로 제작된 잉곳이 용해되어 제1크기보다 작고 제1관통구(240)보다 작은 폭을 가지는 제2크기가 되는 경우 제1관통구(240)를 통해 거치부(200)로부터 배출될 수 있도록 할 수 있다.

도 2에 도시된 거치부(200)는 복수의 지지빔(220)이 지지면을 이루며, 상기 복수의 지지빔(220)간 결합관계를 형성하기 위한 결합빔이 상기 지지빔(220)들의 배열방향을 따라 연장되어 지지빔(220)의 하부에 결합되고, 거치부(200)의 일단부에 배치되는 결합빔은 힌지축(260)으로서 마련된다.

복수의 지지빔(220)을 포함하는 거치부(200)는 다양한 소재로 마련될 수 있으며, 예컨대 Mg 소재의 잉곳이 용해되는 용해로(100)의 경우, 거치부(200)를 구성하는 복수의 지지빔(220)은 강 계열의 SS400재질 등으로 마련될 수 있다.

한편, 도 1에는 거치부(200)의 어느 하나의 단부측에 배치되는 이탈방지부(300)가 도시되어 있으며, 도 2에는 이탈방지부(300)를 상면에서 바라본 모습이 도시되어 있으며, 도 3에는 이탈방지부(300)의 측면이 도시되어 있다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 상기 거치부(200)의 단부측에 배치되어 상기 거치부(200)에서 상기 잉곳의 이탈을 방지하는 이탈방지부(300)를 더 포함할 수 있다.

잉곳이 거치부(200)를 향해 낙하하는 과정에서 용탕의 저항 또는 거치부(200)의 지지면에 착지하는 순간의 충격 또는 용탕의 유동이 영향을 미쳐 잉곳이 거치부(200)를 벗어난 지점으로 낙하할 여지가 있다.

본 발명의 일실시예는, 거치부(200)의 단부측에 이탈방지부(300)를 배치하여 잉곳이 거치부(200)를 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 거치부(200)의 지지면상에 잉곳이 이동하는 경우, 잉곳은 이탈방지부(300)에 부딪혀 이탈이 방지될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 이탈방지부(300)는 상기 용해로(100)의 높이방향으로 연장되어 상기 잉곳의 이동을 차단하는 차단면을 가지며, 상기 차단면에는 복수의 제2관통구(340)가 형성될 수 있다.

구체적으로, 이탈방지부(300)는 용해로(100)의 높이방향으로 연장된 형상의 차단면을 가짐으로써 잉곳의 이동을 면 단위에서 안정적으로 차단할 수 있다. 또한, 차단면에는 복수의 제2관통구(340)가 형성되어 용탕의 유동을 방해하지 않도록 설계될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 이탈방지부(300)는 상기 차단면을 이루는 복수의 차단빔(320)을 포함하고, 상기 복수의 차단빔(320)은 상호 이격되어 상기 복수의 제2관통구(340)를 형성할 수 있다.

차단빔(320)은 도 1 및 3에 도시된 것처럼 용해로(100)의 높이방향으로 연장될 수 있으며, 복수개로 구비되어 차단면을 형성할 수 있다. 차단빔(320)은 도 1과 같이 일방향으로 연장된 형태일 수 있으나, 서로다른 2방향으로 연장되어 격자형태로 배치될 수도 있다.

한편, 차단빔(320)은 서로 이격되어 그 사이에 제2관통구(340)를 형성할 수 있다. 도 1 및 2에는 복수의 차단빔(320)이 이격된 지점에 제2관통구(340)가 형성된 모습이 도시되어 있다.

복수의 차단빔(320)을 포함하는 이탈방지부(300)는 다양한 소재로 마련될 수 있으며, 예컨대 Mg 소재의 잉곳이 용해되는 용해로(100)의 경우, 이탈방지부(300)를 구성하는 복수의 차단빔(320)은 강 계열의 SS400재질 등으로 마련될 수 있다.

한편, 도 1 및 3에 도시된 것처럼 본 발명의 일실시예는 복수의 차단빔(320)이 마운팅부(160)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 복수의 차단빔(320)은 상기 용해로(100)의 상기 높이방향으로 연장되며, 하단이 상기 마운팅부(160)와 결합될 수 있다.

거치부(200)의 단부측에 배치되는 이탈방지부(300)에서, 용해로(100)의 높이방향으로 연장된 복수의 차단빔(320)은 그 구조상 하단이 마운팅부(160)와 인접하게 배치되며, 이에 따라 본 발명의 일실시예는 차단빔(320)의 하단과 마운팅부(160)를 결합시켜 구조적 안정성을 확보한다.

나아가, 복수의 차단빔(320)과 마운팅부(160)가 결합된 구조는 차단빔(320) 또는 마운팅부(160) 중 어느 하나를 고정시키면 나머지 하나도 용해로(100) 내부에서 고정 구조를 가지게 되므로 유리하다.

예컨대, 차단빔(320)의 상단측을 용해로(100)의 덮개 등에 결합 및 고정시키게 되면, 차단빔(320)의 하단에 결합되는 마운팅부(160)는 용해로(100)와 별도의 결합구조를 가지지 않더라도 고정되어 거치부(200)를 지지할 수 있게 된다.

반대로, 바 형태의 마운팅부(160) 양단부를 용해로(100) 내측벽에 결합시키면, 마운팅부(160)와 결합되어 있는 차단빔(320)은 용해로(100) 등과 별도의 결합구조를 가지지 않더라도 용해로(100) 내에서 고정되어 잉곳의 이탈을 안정적으로 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 복수의 차단빔(320)은 하단이 밴딩되어 상기 마운팅부(160)의 측면에 결합되고, 상기 거치부(200)는 상기 타단이 상기 마운팅부(160)의 상면에 지지될 수 있다.

차단빔(320)이 결합되는 마운팅부(160)는 거치부(200) 또한 지지하게 되므로, 차단빔(320)위 결합부위 및 거치부(200)의 지지부위를 효과적으로 확보할 필요가 있으며, 이에 따라 본 발명의 일실시예는 차단빔(320)의 하단을 밴딩하여 마운팅부(160)의 측면에 결합시키고, 마운팅부(160)의 상면은 거치부(200)를 지지할 수 있도록 한다.

차단빔(320)의 하단은 절곡 또는 휘어지는 형태의 밴딩 구조를 가질 수 있으며, 도 3에는 본 발명의 일실시예로서 차단빔(320)의 하단이 만곡하게 휘어진 형태로 마련되어 마운팅부(160)의 측면에 결합된 모습이 도시되어 있다.

한편, 본 발명의 일실시예는 상기 용해로(100)의 타측에 배치되어 상기 용탕이 배출되는 용탕배출구(140)를 더 포함하고, 상기 이탈방지부(300)는 상기 거치부(200)에서 상기 용탕배출구(140)를 향하는 단부측에 배치될 수 있다.

도 1 내지 3에는 용탕배출구(140)가 도시되어 있다. 용탕배출구(140)는 용해로(100) 내부로부터 용탕을 인출하는 수단이 된다. 용탕배출구(140)는 다양한 위치 및 형태로 마련될 수 있다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에서 용탕배출구(140)는 잉곳투입구(120)가 위치되는 용해로(100)의 일측에 대해 반대측에 위치되는 타측에 배치되고, 용해로(100)의 상부에 마련되되 용탕면을 관통하도록 연장되는 파이프의 형태로 마련될 수 있다.

또한, 용해로(100)의 상부에 파이프 형태로 마련되는 용탕배출구(140)는 사이펀 튜브로서, 주조 공정을 위한 노를 향해 사이펀 효과를 이용하여 용탕을 이동시키도록 마련될 수 있다.

한편, 용탕배출구(140)에서 용탕의 배출이 이루어짐으로써 용해로(100) 내부에는 잉곳투입구(120)로부터 용탱배출구를 향하는 용탕의 유동이 형성될 수 있고, 이에 따라 거치부(200)의 잉곳은 상기 유동의 영향으로 거치부(200)로부터 용탕배출구(140)를 향해 이동되면서 거치부(200)로부터 이탈될 여지가 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예는 거치부(200)에 형성되는 복수의 단부 중 용탕배출구(140)측을 향하는 단부측에 이탈방지부(300)를 구비하여 잉곳이 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 다만, 이탈방지부(300)의 개수나 위치는 이에 한정되는 것이 아니며 거치부(200)의 각 단부마다 이탈방지부(300)가 설치될 수도 있다.

도 1 내지 3에는 거치부(200)에서 용탕배출구(140)를 향하는 단부측에 이탈방지부(300)가 설치된 모습이 도시되어 있다.

한편, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 상기 용해로(100)의 내부에서 상기 잉곳투입구(120)가 위치되는 제1영역 및 상기 용탕배출구(140)가 위치되는 제2영역을 구획하는 구획판(400) 및 상기 구획판(400)에 구비되고, 상기 제1영역 및 제2영역을 연통시키는 연통파이프(420)를 더 포함하며, 상기 연통파이프(420)는 상기 제1영역에 배치되는 유입구(422)가 상기 용해로(100)의 상기 바닥 및 용탕면으로부터 이격 배치될 수 있다.

구획판(400)은 용해로(100)의 내부에 설치되어 그 양측으로 용해로(100)의 내부를 이분할 수 있다. 구획판(400)은 잉곳투입구(120) 및 용탕배출구(140)의 사이 지점에 설치되어 잉곳투입구(120)가 위치되는 제1영역 및 용탕배출구(140)가 위치되는 제2영역을 형성할 수 있다.

구획판(400)은 제1영역과 제2영역을 구획하며 용탕의 유동을 차단한다. 한편, 구획판(400)에는 연통파이프(420)가 설치되어 제1영역과 제2영역간 용탕의 유동은 연통파이프(420)를 통해 이루어질 수 있다.

연통파이프(420)는 구획판(400)의 관통하며 연장된 파이프의 형태를 가지며, 일단은 제1영역 내에 배치되고, 타단은 제2영역 내에 배치되며, 제1영역상이 상기 일단에는 제1영역의 용탕이 유입되는 유입구(422)가 형성될 수 있다.

잉곳의 투입 및 용탕의 형성이 이루어지는 제1영역에는 슬러지 형태 또는 드로스 형태의 이물질이 형성될 수 있고, 구획판(400)은 제1영역과 제2영역을 구획함으로써 잉곳의 투입 및 용탕의 형성에도 용탕이 배출되는 제2영역의 청정도를 확보할 수 있도록 한다.

또한, 연통파이트는 용해로(100)의 바닥으로부터 이격되어 상기 바닥에 침전되어 있는 슬러지 형태의 이물질이 제2영역으로 이동되는 것을 방지 또는 억제하고, 용탕면으로부터 이격되어 용탕면에 형성되는 드로스 형태의 이물질이 제2영역으로 이동되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따라 용해로(100)의 단면과 대응되는 형상으로 마련되어 제1영역 및 제2영역을 분리하는 구획판(400)이 도시되어 있다.

한편, 본 발명의 일실시예는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 상기 연통파이프(420)에서 상기 유입구(422)가 상기 용해로(100)의 상기 상부를 향해 개방될 수 있다.

구체적으로, 연통파이프(420)는 제1영역상에 위치되는 일단의 상면이 개방되어 유입구(422)가 상방으로 형성되거나, 일단이 만곡하게 휘어진 형태로 마련되어 그 개방된 유입구(422)가 상방을 향하도록 마련될 수 있다.

용탕내에 비산되어 있는 이물질은 화합물 형태이므로 용탕을 구성하는 주 금속 또는 합금보다 비중이 더 무거울 수 있고, 이에 따라 비산된 이물질을 대체로 용탕의 하부측에 위치되거나 용해로(100) 바닥에 침전될 수 있다.

본 발명의 일실시예는 연통파이프(420)의 유입구(422)가 상방을 향하도록 배치됨으로써, 용탕의 하부측 또는 용해로(100)의 바닥에 침전된 이물질이 용탕의 유동에 의해 연통파이프(420)의 유입구(422)로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 용해로(100), 거치부(200), 이탈방지부(300) 및 구획판(400)은 상기 용탕과 접촉되는 표면에 도금층이 형성될 수 있다.

드로스 형태 또는 슬러지 형태의 이물질들은 용탕이 접촉되는 구조물의 표면상 물질과 반응하여 형성될 수 있다. 예컨대, Mg 성분의 용탕은 강 소재의 용해로(100), 거치부(200), 이탈방지부(300) 및 구획판(400) 등과 반응하여 Al-Mg-Fe 형태의 화합물을 형성할 수 있다.

본 발명의 일실시예는 용탕과 용해로(100) 내부의 구조물간 반응을 최소화하여 이물질의 발생량을 감소시키기 위해 상기 구조물, 예컨대 용해로(100), 거치부(200), 이탈방지부(300) 및 구획판(400) 등의 표면에 도금층을 형성할 수 있다.

도금층의 성분은 잉곳 또는 용탕의 성분과의 관계에서 다양하게 결정될 수 있으며, 잉곳 또는 용탕의 성분과 반응성이 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, Mg 성분의 잉곳 또는 용탕이 이용되는 경우, 용해로(100), 거치부(200), 이탈방지부(300) 및 구획판(400) 등은 강 계열의 SS400 소재로 성형되되, 그 표면에 용융 Al 도금이 수행될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 용해로 120 : 잉곳투입구
140 : 용탕배출구 160 : 마운팅부
180 : 축지지부 190 : 배플
200 : 거치부 220 : 지지빔
240 : 제1관통구 260 : 힌지축
300 : 이탈방지부 320 : 차단빔
340 : 제2관통구 400 : 구획판
420 : 연통파이프 422 : 유입구

Claims

잉곳이 용해되어 용탕이 형성되는 용해로;
상기 용해로의 일측 상부에 구비되는 잉곳투입구; 및
상기 잉곳투입구의 하방에 회전 가능하도록 구비되고, 상기 잉곳투입구를 통해 투입된 상기 잉곳이 상기 용해로의 바닥으로부터 이격된 상태로 거치되는 거치부;를 포함하고,
상기 거치부는 일측이 상기 바닥과 나란하게 배치되는 힌지축을 포함하며, 타측은 상기 잉곳을 지지하는 지지면이 상기 바닥과 나란한 상태에서 상기 용해로 내부의 마운팅부상에 지지되고,
상기 거치부의 단부측에 배치되어 상기 거치부에서 상기 잉곳의 이탈을 방지하는 이탈방지부;를 더 포함하며,
상기 이탈방지부는 상기 용해로의 높이방향으로 연장되어 상기 잉곳의 이동을 차단하는 차단면을 가지고, 하단이 상기 마운팅부와 결합되는 잉곳의 용해장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 거치부는 상기 지지면을 이루는 복수의 지지빔을 포함하고,
상기 복수의 지지빔은 상호 이격되어 상기 지지면에 복수의 제1관통구를 형성하는 잉곳의 용해장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 차단면에는 복수의 제2관통구가 형성되는 잉곳의 용해장치.
제5항에 있어서,
상기 이탈방지부는 상기 차단면을 이루는 복수의 차단빔을 포함하고,
상기 복수의 차단빔은 상호 이격되어 상기 복수의 제2관통구를 형성하는 잉곳의 용해장치.
삭제
제6항에 있어서,
상기 복수의 차단빔은 하단이 밴딩되어 상기 마운팅부의 측면에 결합되고, 상기 거치부는 상기 타측이 상기 마운팅부의 상면에 지지되는 잉곳의 용해장치.
제1항에 있어서,
상기 용해로의 타측에 배치되어 상기 용탕이 배출되는 용탕배출구;를 더 포함하고,
상기 이탈방지부는 상기 거치부에서 상기 용탕배출구를 향하는 단부측에 배치되는 잉곳의 용해장치.
잉곳이 용해되어 용탕이 형성되는 용해로;
상기 용해로의 일측 상부에 구비되는 잉곳투입구; 및
상기 잉곳투입구의 하방에 회전 가능하도록 구비되고, 상기 잉곳투입구를 통해 투입된 상기 잉곳이 상기 용해로의 바닥으로부터 이격된 상태로 거치되는 거치부;를 포함하고,
상기 용해로의 타측에 배치되어 상기 용탕이 배출되는 용탕배출구;를 더 포함하며,
상기 용해로의 내부에서 상기 잉곳투입구가 위치되는 제1영역 및 상기 용탕배출구가 위치되는 제2영역을 구획하는 구획판; 및
상기 구획판에 구비되고, 상기 제1영역 및 제2영역을 연통시키는 연통파이프;를 더 포함하며,
상기 연통파이프는 상기 제1영역에 배치되는 유입구가 상기 용해로의 상기 바닥 및 용탕면으로부터 이격 배치되는 잉곳의 용해장치.
제10항에 있어서,
상기 연통파이프는 상기 유입구가 상기 용해로의 상기 상부를 향해 개방되는 잉곳의 용해장치.
제10항에 있어서,
상기 용해로, 거치부, 및 구획판은 상기 용탕과 접촉되는 표면에 도금층이 형성되는 잉곳의 용해장치.