KR102255643B1

KR102255643B1 - 용해로

Info

Publication number: KR102255643B1
Application number: KR1020207026861A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 가지타니
Original assignee: 츠요시 가지타니; 니혼 루 쯔보 가부시키가이샤
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-05-25
Also published as: CN112912679A; MX2020010291A; US11125503B2; CA3095504A1; KR20200135345A; WO2020235579A1; CA3095504C; JP2020190379A; US20210055052A1; JP6629477B1

Abstract

용융재료의 산화를 억제하여, 용융재료의 품질을 향상시킬 수 있는 용해로를 제공한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 용해로(1)는 금속재료가 공급되는 용해부(2)와; 용해부(2)의 금속재료를 용융재료로 용해시키기 위한 버너(4)와; 용해부(2)로부터 용융재료를 받아들여서 해당 용융재료의 온도를 상승시키는 가열부(5)와; 가열부(5)로부터 용융재료를 받아들여서 해당 용융재료를 저장하는 온도조정부(6)와; 가열부(5)와 온도조정부(6)를 구획하는 격벽(7)으로서, 하단부(70)가 용융재료에 침지되어 해당 격벽(7)의 아래쪽에 가열부(5)로부터 온도조정부(6)로의 용융재료의 유입을 가능하게 하는 유입구(71)를 형성하는 격벽(7)과; 온도조정부(6) 내의 용융재료에 적어도 일부가 침지됨으로써 해당 용융재료를 가열하는 침지 히터(10)와; 그리고 격벽(7)에 형성되고, 또한 버너(4)로부터의 연소 가스를 온도조정부(6) 내의 용융재료 위의 공간에 도입하는 가스 도입로(72)를 구비하고, 버너(4)는 연소 가스 중의 산소 농도가 5％ 이하로 되도록 제어된다.

Description

용해로

본 발명은 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속재료를 용해하고, 용해한 금속재료(이하, “용융재료”라 함)를 유지하는 용해로에 관한 것이다.

현재, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속재료를 용해 및 유지하는 과정에 있어서, 용융재료(이하, “용탕”이라고도 함)의 산화 메커니즘에 대응한 고효율의 용해로가 존재하고 있지 않다.

종래의 용해로(100)를 도 5 내지 도 8에 도시하면, 예열부(101)의 아래쪽에 용해부(102)가 배치되어 있고, 용해부(102)에는 버너(103)가 구비되어 있다. 알루미늄 등의 금속재료는 예열부(101) 상부의, 덮개(104)에 의해 개폐 가능하게 닫힌 개구(105)를 통하여 용해부(102) 내로 투입되고, 버너(103)에 의하여 가열됨으로써 용융되어, 용융재료로 된다. 용융재료는 경사면(106) 위를 흘러서 온도조정부(107)에 공급된다. 온도조정부(107)에는 버너(108)가 구비되고, 온도조정부(107) 내의 용융재료의 온도는 버너(108)에 의하여 사전에 결정된 온도로 유지 또는 승온된다. 온도조정부(107) 내의 용융재료는 격벽(109)의 아래 가장자리부(110)의 아래쪽을 지나서 흐르고, 펌핑부(pumping portion)(111)로 나온다. 펌핑부(111) 내의 용융재료는 외부의 주조, 또는 성형 장치에 의한 주조, 또는 성형 프로세스에 사용할 수 있다. 용해부(102)는 도어(112)를 구비하고 있고, 도어(112)는 용해부(102)의 점검 및 청소를 위해 열릴 수 있다. 온도조정부(107)도 도어(113)를 구비하고 있고, 도어(113)는 온도조정부(107)의 점검 및 청소를 위해 열릴 수 있다.

상기한 종래의 용해로(100)는 용해부(102)에서 버너(103)에 의하여 용해된 용융재료가 경사면(106)에 의해 용해부(102)에 연결된 온도조정부(107)로 흘러들어 가지만, 이때 용융재료와 함께 용해 시에 발생하는 산화물(114)이 온도조정부(107)로 유입되어, 온도조정부(107) 내에서 용융재료가 산화물(114)과 혼합될 가능성이 있다. 또한, 온도조정부(107) 내의 용융재료는 천정 덮개(115)에 부착되는 버너(108)에 의하여 온도 제어되어 규정된 온도로 되지만, 용융재료는 온도조정부(107) 내에 있어서 고온 하에서 유지되기 때문에 온도조정부(107) 내의 공기와 산화 반응을 일으킴으로써 온도조정부(107) 내에서 산화물(116)이 증대하여 덩어리(agglomerates)가 생성될 가능성이 있다. 따라서, 종래의 용해로(100)에서는 작업자가 도어(113)를 엶으로써 온도조정부(107)를 항상 청소하는 것이 필요했다.

그러나 온도조정부(107)의 청소는 고온 하에서 실시되고, 또한 장시간 제거되지 않고 고온 하에 있었던 산화물(116)은 온도조정부(107)의 내벽(117)에 강고하게 부착되어 있으므로, 온도조정부(107)로부터의 산화물(116)의 완전한 제거는 작업자에 있어서 과도한 부담이다. 또한, 산화물(116)의 조각들이 용융재료에 혼입되면, 주조 프로세스 등에서 용융재료를 사용할 때에 불순물로 되어, 제품으로서의 용융재료의 품질이 저하한다. 또한, 산화물(116)이 온도조정부(107)의 내벽(117)에서 증대 축적되면, 산화물(116)이 단열층으로 되어 온도조정부(107)의 공간의 용적을 감소시키기 때문에, 용융재료의 온도를 고온으로 유지하기 위해서는, 온도조정부(107) 내의 분위기 온도를 올릴 필요가 생긴다. 또한, 온도조정부(107)의 내벽(117)의 절연층을 변화 또는 열화시킴으로써 용해로(100)의 외부로 열누출을 일으킬 가능성이 있다.

따라서, 제품으로서의 용융재료의 품질을 향상시키고, 또한 작업자의 부담을 경감하기 위해서는, 온도조정부(107) 내에서 용융재료의 산화를 억제하여 산화물(116)의 생성량을 최소한으로 할 필요가 있다.

선행기술문헌으로서, 특허문헌 1에서는 유지실 내의 용탕을 양호하게 보온하고, 또한 가열 수단으로서의 전기 히터의 열손실을 억제하여 전력 소비량을 줄이고, 또한 용융재료와 산소의 반응에 의한 산화물의 발생을 줄인 금속 용해 유지로가 제안되어 있다. 이 특허문헌 1의 금속 용해 유지로는 금속재료를 용해 버너에 의하여 용해하는 용해실과, 용해실에 연통 구멍을 통하여 연통하고 용해로에서 용해된 용탕을 가열 수단으로 사전에 결정된 온도로 보온하는 유지실을 구비하고 있고, 유지실에 설치되는 가열 수단이 전기 히터이고, 용해실과 유지실을 연통하는 연통 구멍이 적어도 유지실 내에 저장되는 용융재료의 정상 상태의 메탈 라인보다 아래쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 전기 히터는 예를 들면, 유지실의 천정 덮개에 대략 수평 상태로 수용 배치되고, 유지실 내의 용융재료의 액면(液面)을 대략 전역에 대하여 균등하게 가열한다.

선행기술문헌으로서, 특허문헌 2에서는 용해에 동반하는 금속 산화물 등의 불순물의 제거 처리를 간편하게 실시할 수 있고, 또한 플럭스(flux)의 사용을 불필요하게 하거나 또는 저감할 수 있고, 동시에 청정한 용융재료를 공급할 수 있는 금속 용해로가 제안되어 있다. 이 특허문헌 2의 금속 용해로는 경사로 마루와 유지부 사이에 격벽부를 마련하여 처리부를 설치하고, 격벽부 하부의 처리부의 저면보다 높은 위치에 유지부와의 연통부를 형성하고, 격벽부 상부에 유지부로부터의 배기 가스 유통부를 형성하고, 또한 처리부와 만나는 노(爐) 벽면에 점검 작업구(inspection opening) 및 도어를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

선행기술문헌으로서, 특허문헌 3에서는 노(爐) 내의 산화물의 발생을 줄이고, 또한 노 내의 청소, 히터의 교환 등의 관리를 용이하게 하는 용탕 유지로가 제안되어 있어서, 주조 등의 생산 효율 및 제품 품질의 향상이 도모되고 있다. 이 특허문헌 3의 용탕 유지로는 침지 히터(immersion heater)가 노벽(爐壁)에 설치된 부착구에, 용융재료 속에 침지되도록 비스듬히 부착되어 있다. 부착구의 노 내부측의 개구부는 탕면(湯面)보다 아래쪽에 설치되어 있고, 부착구의 노 외부측의 개구부는 탕면보다 위쪽에 설치되어 있다. 또한, 침지 히터의 전열선을 가지는 부분은 탕면보다 아래쪽에 위치해 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허 제4198224호 특허문헌 2: 일본국 특허 제3860135호 특허문헌 3: 일본국 특개평9―66357호

그러나 특허문헌 1 내지 3에 기재된 기술도 용융재료의 산화를 효과적으로 억제할 수 있는 것은 아니었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 용융재료의 산화를 억제하여, 용융재료의 품질을 향상시킬 수 있는 용해로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 용해로는 금속재료가 공급되는 용해부와, 상기 용해부의 금속재료를 용융재료로 용해시키기 위한 버너와, 상기 용해부로부터 용융재료를 받아들이는 가열부로서, 상기 용해부의 상기 버너로부터 분사되는 연소 가스의 복사열에 의해 해당 용융재료를 가열하여 해당 용융재료의 온도를 상승시키는 가열부와, 상기 가열부로부터 용융재료를 받아들여서 해당 용융재료를 저장하는 온도조정부와, 상기 가열부와 상기 온도조정부를 구획하는 격벽으로서, 하단부가 용융재료에 침지되어 해당 격벽의 아래쪽에 상기 가열부로부터 상기 온도조정부로의 용융재료의 유입을 가능하게 하는 유입구를 형성하는 격벽과, 상기 온도조정부 내의 용융재료에 적어도 일부가 침지됨으로써 해당 용융재료를 가열하는 침지 히터와, 상기 격벽에 상기 용해부와 상기 온도조정부를 연통하도록 형성되고, 또한 상기 용해부의 상기 버너로부터 분사되는 연소 가스를 상기 온도조정부 내의 용융재료 위의 공간에 도입하는 가스 도입로를 구비하고, 상기 버너는 연소 가스 중의 산소 농도가 5％ 이하로 되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 용해로에 있어서, 상기 버너는 연소 가스 중의 산소 농도가 3％ 이하로 되도록 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관한 용해로에 있어서, 상기 가스 도입로는 상기 용해부측의 입구에 대하여 상기 온도조정부측의 출구가 위쪽에 위치하도록 경사져 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관한 용해로에 있어서, 상기 가스 도입로에 의해 상기 온도조정부에 도입되는 연소 가스는 상기 버너의 가스 연소량의 10％ 이상 20％ 이하로 조정되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관한 용해로에 있어서, 상기 온도조정부는 내벽 또는 천정에 제1 배기구가 형성되고, 또한 상기 제1 배기구에는 배기량을 조정하는 조정 댐퍼가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관한 용해로에 있어서, 재료 투입로 및 덮개를 구비하고, 또한 상기 용해부의 위쪽에 위치하는 예열부를 더 구비하고, 상기 온도조정부는 상기 제1 배기구에 제1 개폐 댐퍼가 더 설치되고, 상기 예열부는 상기 덮개에 제2 배기구가 형성되고, 또한 상기 제2 배기구에 제2 개폐 댐퍼가 설치되는것이 바람직하다.

본 발명에 관한 용해로에 따르면, 용융재료의 산화를 억제하여, 용융재료의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 용해로의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A―A선을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 B―B선을 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 C―C선을 따른 단면도이다.
도 5는 종래기술의 용해로의 평면도이다.
도 6은 도 5의 A―A선을 따른 단면도이다.
도 7은 도 5의 B―B선을 따른 단면도이다.
도 8은 도 5의 C―C선을 따른 단면도이다.

본 발명에 관한 용해로는 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속재료(특히, 비철 금속재료)를 용해하는 용해부; 용해부에 근접하여 배치되어 있고, 용해부에서 생성된 용융재료를 받아들여서 해당 용융재료를 가열하는 가열부; 및 추가로 후속의 주조 프로세스를 위해 가열부에서 가열된 용융재료를 받아들여서 해당 용융재료를 사전에 결정된 온도로 유지하여 저장하기 위한 온도조정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 용해로는 용해부의 금속재료를 용해하는 버너의 연소 가스(화염) 중의 산소 농도가 5％ 이하로 제어되고, 연소 가스의 일부가 가스 도입로에 의해 온도조정부 내에 도입되는 것을 특징으로 한다. 온도조정부 내에서는 연소 가스가 용융재료와 반응하여, 얇고 치밀한 산화 피막을 생성한다. 이러한 산화 피막에 의해 용융재료가 보호됨으로써 용융재료의 산화가 억제된다. 따라서, 온도조정부 내에서 생성되는 산화물의 양이 저감되어, 용융재료의 품질이 향상된다. 또한, 본 발명에 관한 용해로는 온도조정부 내에서 생성되는 산화 피막에 대한 보호를 제공한다.

이하, 본 발명에 관한 용해로의 실시 형태에 대하여 첨부 도면을 참조해서 설명한다. 도 1 내지 도 4는 본 실시 형태의 용해로(1)의 개략 구성을 도시한다. 용해로(1)는 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속재료를 용해하여 유지하는 것이고, 주로, 예열부(2), 용해부(3), 가열부(5), 온도조정부(6) 및 펌핑부(12)로 구성되어 있다. 용해부(3)에는 버너(4)가 설치되고, 온도조정부(6)에는 침지 히터(10)가 설치되어 있다.

예열부(2)는 내부에 재료 투입로(20)를 가지는 통형상을 나타내고 있고, 상부에 개폐 가능한 덮개(8)가 설치되어 있다. 예열부(2)는 투입된 금속재료를 아래쪽의 용해부(3)로 안내하고, 또한 버너(4)로부터 나오는 연소 가스의 연도(煙道, flue)로서도 기능한다. 덮개(8)에는 연소 가스의 배기구(제2 배기구)(80)가 형성되고, 배기구(80)에는 개폐 댐퍼(81)가 설치되어 있다.

용해부(3)는 예열부(2)로부터 공급되는 금속재료를 받아들여서 용해한다. 용해로(1)의 노벽에는 용해부(3) 내의 금속재료를 향하여 비스듬히 아래쪽으로 연소 가스(화염)를 분사하는 버너(4)가 부착되어 있다. 용해부(3) 내의 금속재료는 버너(4)로부터의 연소 가스(화염)의 열에 의하여 용해되어, 용융재료로 된다. 용해부(3)에서 생성된 용융재료는 가열부(5)를 향하여 낮게 경사지는 용해부(3)의 경사 마루(30) 위를 아래쪽을 향하여 흘러서, 가열부(5)로 유입된다.

버너(4)는 연소 가스에 연소 공기를 적절히 혼합시켜서 연소시키는 종래의 공지의 연소 버너를 이용할 수 있다. 또한, 버너(4)는 용해부(3)의 넓이, 해당 버너(4)의 용해 능력 등에 따라서 적당한 수를 설치할 수 있다. 버너(4)는 연소 가스(화염)에 의한 금속재료의 용해 중에 산화 반응이 일어나는 것을 억제하기 위해, 연소 가스(화염) 중의 산소 농도가 5％ 이하, 바람직하게는 3％ 이하로 제어되어 있다.

또한, 본 개시에 있어서, 가스량은 체적으로 나타나 있고, 체적은 0℃ 1기압의 표준 상태에서의 체적(단위는 ㎥_N(노멀 입방 미터))이다. 상기의 산소 농도의 “％”는 체적에 기초한 체적％이다. 버너에 의한 연소 시에는 연료 가스를 완전 연소시키기 위해 실제로는 이론 공기량보다 많은 공기량으로 연소를 실시한다. 공기량이 많이 설정되어 있으므로, 연소 후에 생성되는 연소 가스 중에는 과도한 산소가 존재하고, 본 개시에서는 이 연소 가스 중의 산소 농도가 각각 5체적％ 이하, 바람직하게는 3체적％ 이하로 제어되어 있다.

가열부(5)는 용해부(3)로부터 용융재료를 받아들여서 해당 용융재료의 온도를 상승시킨다. 본 실시 형태에서는 버너(4)가 가열부(5)의 위쪽에 근접하여 배치되어 있고, 용해부(3)의 버너(4)로부터 용해부(3) 내의 금속재료를 향하여 분사되는 연소 가스(화염)의 복사열에 의해 용융재료를 가열하여 용융재료의 온도를 상승시킨다. 다만, 가열부(5)에서의 용융재료의 가열 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

용해로(1)의 가열부(5)를 향하는 노벽에는 개폐 가능한 도어(14, 15)가 설치되어 있고, 도어(14, 15)는 용해부(3)나 가열부(5)의 점검 및 청소를 위해 열릴 수 있다. 가열부(5)에서 가열된 용융재료는, 가열부(5)의 바닥을 이루고 또한 온도조정부(6)를 향하여 낮게 경사지는 접속로(50) 위를, 아래쪽을 향하여 흘러서, 온도조정부(6)로 유입된다.

가열부(5) 및 온도조정부(6)는 격벽(7)에 의해 구획되어 있다. 격벽(7)은 하단부(70)가 용융재료에 침지되어 있고, 격벽(7)의 아래쪽, 즉, 격벽(7)의 하단부(70)와 접속로(50) 사이에는 가열부(5) 및 온도조정부(6)를 연통하여 가열부(5)로부터 온도조정부(6)로의 용융재료의 유입을 가능하게 하는 유입구(71)가 형성되어 있다.

격벽(7)의 하단부(70)가 용융재료 속에 침지되어 있는 것에 의해, 가열부(5)로부터 온도조정부(6)로 유입되는 용융재료의 액면에 부유하는 산화물(17)이 온도조정부(6)로 용융재료와 함께 유입되어, 온도조정부(6) 내의 용융재료에 혼입되는 것이 억제되어 있다. 따라서, 온도조정부(6) 내의 용융재료가 산화물(17)로부터 보호된다.

격벽(7)에는 용해부(3)와 온도조정부(6)를 연통하고, 용해부(3)의 버너(4)로부터 용해부(3) 내로 분사되는 연소 가스를 온도조정부(6) 내의 용융재료 위의 공간에 도입하는 가스 도입로(72)가 형성되어 있다. 가스 도입로(72)는 본 실시 형태에서 용해부(3)측의 입구(72a)에 대하여 온도조정부(6)측의 출구(72b)가 위쪽에 위치하도록 경사져 있다. 이에 따라, 후술하는 온도조정부(6)의 용융재료의 액면에 형성된 산화 피막(18)에 대하여, 온도조정부(6) 내에 도입되는 연소 가스가 산화 피막(18)에 덮이지 않게 되어 있다. 가스 도입로(72)는 격벽(7)에 복수개 형성되어 있어도 좋고, 또한, 반드시 경사져 있을 필요는 없다.

온도조정부(6)는 용융재료가 펌핑부(12)로부터 펌핑되기 전에 용융재료를 사전에 결정된 온도로 유지한다. 온도조정부(6)의 천정을 구성하는 개폐 가능한 덮개(9)에는 연소 가스의 배기구(제1 배기구)(90)가 형성되어 있다. 용해부(3)로부터 온도조정부(6)에 도입된 연소 가스는 배기구(90)로부터 용해로(1)의 외부로 배출된다. 배기구(90)에는 배기되는 연소 가스량을 조정하는 조정 댐퍼(91)와 개폐 댐퍼(92)가 설치되어 있다. 조정 댐퍼(91)에 의해 배기구(90)로부터 배출되는 연소 가스량을 조정함으로써 가스 도입로(72)를 통하여 용해부(3)로부터 온도조정부(6)에 도입되는 연소 가스량을 조정할 수 있다. 가스 도입로(72)에 의해 온도조정부(6)에 도입되는 연소 가스는 버너(4)의 가스 연소량의 10％ 이상 20％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10％ 정도로 조정된다. 또한, 상기의 “％”는 체적에 기초한 체적％이다.

온도조정부(6)에는 하나 또는 복수의 침지 히터(10)가 설치되어 있다. 침지 히터(10)는 온도조정부(6) 내의 용융재료에 적어도 일부가 침지됨으로써 용융재료를 가열한다. 침지 히터(10)는 종래의 공지의 것을 이용할 수 있고, 예를 들면, 침지 튜브에 내장된 히터나 버너 등에 의해 침지 튜브를 가열하여, 침지 튜브에 접촉하는 용융재료를 가열하는 것이다. 침지 히터(10)는 본 실시 형태에서 온도조정부(6) 내의 용융재료에 대하여 비스듬히 삽입되도록 용해로(1)의 노벽에 부착되어 있다. 이에 따라, 침지 튜브에 내장되는 히터를 대폭으로 작게 할 수 있다. 또한, 침지 히터(10)는 온도조정부(6) 내의 용융재료에 대하여 반드시 비스듬히 삽입될 필요는 없다.

온도조정부(6) 내의 용융재료는 침지 히터(10)에 의해 내부로부터 가열되고, 또한 가스 도입로(72)에 의해 온도조정부(6) 내에 도입되는 연소 가스에 의해 액면으로부터 가열되어 높은 온도로 유지된다. 이때, 온도조정부(6) 내에 도입되는 산소 농도가 낮은 연소 가스에 의해 용융재료의 액면에는 얇고 치밀한 산화 피막(18)이 형성된다. 이러한 산화 피막(18)은 용융재료의 액면에 부유하고, 또한 치밀하고 보호 작용이 있기 때문에 용융재료의 가스 흡수나 산화를 방지하는 배리어(barrier)의 역할을 완수한다. 그 때문에, 산화 피막(18)에 의하여 용융재료의 산화가 억제되어, 용융재료의 품질이 향상된다.

펌핑부(12)는 온도조정부(6)에 연속된 상태로 설치되어 있고, 구획벽(16)에 의해 온도조정부(6)와 구획되어 있다. 구획벽(16)은 하단부가 용융재료에 침지되어 있고, 구획벽(16)의 아래쪽에 온도조정부(6)와 펌핑부(12)를 연통하여 온도조정부(6)로부터 펌핑부(12)로의 용융재료의 이동을 가능하게 하는 연통구(11)가 형성되어 있다. 펌핑부(12)로 이동한 용융재료는 적절히 펌핑되어 주조 프로세스 등에 사용된다.

펌핑부(12)에는, 내부에 저장되는 용융재료의 액면의 위치(높이)를 계측하는 검출 수단(13)이 구비되어 있다. 검출 수단(13)은 용융재료의 액면의 위치(높이)를 계측할 수 있는 것이면 여러 가지 공지의 계측 기구, 센서를 이용할 수 있다. 펌핑부(12) 내에 저장된 용융재료의 액면의 위치(높이)는 온도조정부(6)나 가열부(5) 내에 저장된 용융재료의 액면의 위치(높이)와 동일 레벨이다. 그 때문에, 펌핑부(12) 내에 저장된 용융재료의 액면의 위치(높이)를 검출함으로써, 용융재료의 액면의 위치(높이)를 펌핑부(12)로부터 넘치지 않게 하고 격벽(7)의 하단부(70)를 웃도는 위치에 유지할 수 있다. 또한, 검출 수단(13)은 펌핑부(12) 이외의 용해로(1)의 임의의 부분에 설치할 수 있다.

상기 구성의 본 실시 형태의 용해로에 따르면, 온도조정부(6) 내에 도입되는 연소 가스 중의 산소 농도가 5％ 이하의 저농도인 것에 의해, 용융재료의 산화가 억제되어 있다. 또한, 연소 가스에 의해 온도조정부(6) 내의 용융재료의 액면에 얇고 치밀한 산화 피막(18)이 형성되고, 이러한 산화 피막(18)에 의해 용융재료가 보호되기 때문에 용융재료의 산화가 억제되어 있다. 또한, 용해부(3)와 온도조정부(6) 사이에 가열부(5)를 설치하고, 용해부(3)에서 용해한 용융재료를 가열부(5)에서 가열하여, 그 온도를 상승시킨 상태에서 온도조정부(6)에 공급하고 있기 때문에 온도조정부(6)에서 용융재료를 가열하는 온도를 내릴 수 있고, 이에 따라, 얇고 치밀한 산화 피막(18)을 변질시키지 않고 장기간 유지할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 용해로(1)에서는 온도조정부(6) 내에서의 용융재료의 산화를 줄여 산화물의 증량화를 억제할 수 있고, 이에 따라, 온도조정부(6) 내의 용융재료의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 기술에서는 필요했던 온도조정부(6)의 산화물의 제거 작업을 대폭으로 경감하거나 불필요하게 할 수 있다.

또한, 버너(4)의 정지 시에는 온도조정부(6)의 개폐 댐퍼(92) 및 예열부(2)의 개폐 댐퍼(81)를 닫아서 예열부(2), 용해부(3) 및 온도조정부(6)를 밀폐시키고, 예열부(2), 용해부(3) 및 온도조정부(6)의 연소 가스가 외기와 치환하지 않도록 함으로써, 용해부(3), 가열부(5) 및 온도조정부(6) 내의 용융재료의 산화를 억제할 수 있고, 또한 열손실을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지 변경이 가능하다.

Claims

금속재료가 공급되는 용해부;
상기 용해부의 금속재료를 용융재료로 용해시키기 위한 버너;
상기 용해부로부터 용융재료를 받아들이는 가열부로서, 상기 용해부의 상기 버너로부터 분사되는 연소 가스의 복사열에 의해 상기 용융재료를 가열하여 상기 용융재료의 온도를 상승시키는 가열부;
상기 가열부로부터 용융재료를 받아들여서 상기 용융재료를 저장하는 온도조정부;
상기 가열부와 상기 온도조정부를 구획하는 격벽으로서, 하단부가 용융재료에 침지되어 상기 격벽의 아래쪽에 상기 가열부로부터 상기 온도조정부로의 용융재료의 유입을 가능하게 하는 유입구를 형성하는 격벽;
상기 온도조정부 내의 용융재료에 적어도 일부가 침지됨으로써 상기 용융재료를 가열하는 침지 히터; 및
상기 격벽에 상기 용해부와 상기 온도조정부를 연통하도록 형성되고, 또한 상기 용해부의 상기 버너로부터 분사되는 연소 가스를 상기 온도조정부 내의 용융재료 위의 공간에 도입하는 가스 도입로를 구비하고,
상기 버너는 연소 가스 중의 산소 농도가 5％ 이하로 되도록 제어되는
용해로.
제1항에 있어서,
상기 버너는 연소 가스 중의 산소 농도가 3％ 이하로 되도록 제어되는
용해로.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스 도입로는 상기 용해부측의 입구에 대하여 상기 온도조정부측의 출구가 위쪽에 위치하도록 경사져 있는
용해로.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스 도입로에 도입되는 연소 가스는 상기 버너의 가스 연소량의 10％ 이상 20％ 이하로 조정되는
용해로.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 온도조정부는 내벽 또는 천정에 제1 배기구가 형성되고, 또한 상기 제1 배기구에는 배기량을 조정하는 조정 댐퍼가 설치되는
용해로.
제5항에 있어서,
재료 투입로 및 덮개를 구비하고, 또한 상기 용해부의 위쪽에 위치하는 예열부를 더 구비하고,
상기 온도조정부는 상기 제1 배기구에 제1 개폐 댐퍼가 더 설치되고,
상기 예열부는 상기 덮개에 제2 배기구가 형성되고, 또한 상기 제2 배기구에 제2 개폐 댐퍼가 설치되는
용해로.