KR102310993B1 - 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치 - Google Patents

용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치에 관한 것으로서, 용해로로부터 용융물을 제공받아 주조 몰드로 유동시키는 러너 장치에 있어서, 용해로로부터 흘러나온 용융물이 유동하는 통로를 제공하며, 용융물의 열적 손실을 저하시키는 인슐레이션 유닛(insulation unit); 인슐레이션 유닛을 일정 공간에 가두고 유출을 방지하며, 용융물의 흐름을 조절하는 댐 유닛(dam unit); 인슐레이션 유닛을 감싸는 외벽을 형성하는 아웃사이드 유닛(outside unit); 및 인슐레이션 유닛의 하부에 형성되어, 댐 유닛으로부터 낙하된 용융물을 분산시켜 주조 몰드로 전달하는 스프레드 유닛(spread unit)을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치{Apparatus of runner for preventing thermal loss of casting melted material}
본 발명은 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 용해로로부터 용융물을 제공받아 주조 몰드로 유입되는 과정에서 용융물의 열적 손실을 저하시키기 위한 러너 장치에 관한 기술분야이다.
주조는 금속 조형의 가장 기본적인 기법의 하나로 같은 형태를 다량으로 제조하기 위해 이용된다. 주조는 로(furnace) 안에 스크랩, 선철, 합금철 또는 비철금속 원료를 넣고 가열과 용해한 뒤 모래나 금속재의 거푸집 속에 부어 넣고 냉각시켜 만들게 된다. 이때, 주조에 사용되는 형식을 주형이라고 하며 주조로 만들어진 제품을 주물이라고 한다.
즉, 원하는 모형으로 만든 거푸집에 용융된 금속을 주입해 성형시킨 뒤 용융금속이 굳으면 모형과 동일한 금속물체가 되는 원리이다.
한국생산기술연구원의 분석에 따르면, 세계 총 주물생산량은 2012년을 기준으로 10,083만톤이며, 그 비율은 주철71.8% (7,244만톤), 주강11.2%(1,130만톤), 비철 주물17.0% (1,710만톤)로 구성되어 있다. 2012년의 총 주물 생산량 10,083만톤은 2011년 대비 2.2% 증가한 수치이며, 2008년 대비 6.0% 증가한 치이다. 한국의 주물생산량은 2012년을 기준으로 244만톤으로 세계 8위 수준이며, 세계 주물시장에서 2.4%의 점유율을 차지하고 있다. 주조산업 분야의 격한 성장세를 타고 있는 중국은 2001년을 기점으로 국을 누르고 주물생산량 부문1위로 올라섰으며, 2012년에는 4,250만톤을 생산하며 전 세계시장의 42.1%의점유율을 차지하고 있다. 중국, 미국, 인도, 일본, 독일 등 주물생산량 상위 5개국의 점유율은 합치면 74.6%에 달하는 수치를 나타낸다.
이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “페로실리콘 주조 장치 (등록번호 제10-1587280호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌1에 따른 발명의 경우, 대부분의 페로실리콘을 제강 공정에 투입 가능한 페로실리콘 주조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 특허문헌1은 제강 공정의 부재료로 사용되는 페로실리콘을 주조하기 위한 페로실리콘 주조 장치에 있어서, 용융 페로실리콘을 급탕기를 통하여 공급받은 후 일정하게 분배하는 분배기; 전 스프로켓 및 후 스프로켓을 포하하며, 구동장치에 의하여 무환궤도로 회전하는 체인장치; 체인장치에 연속되어 안착되며, 분배기를 통하여 공급되는 용융 페로실리콘을 수용하는 다수의 금형셋; 체인장치의 상면에 배치되어 금형셋과 금형셋 내부에 안착된 페로실리콘을 냉각하는 냉각장치; 및 체인장치의 하면에 배치되어 분배기에 진입전인 금형셋을 냉각하는 건조장치를 포함하되, 금형셋 내부에서 응고된 페로실리콘은 전 스프로켓에서 배출되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “페로실리콘 선재토막 제조 장치 및 그 제조 방법 (등록번호 제10-1994111호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌2에 따른 발명의 경우, 제강 공정에 투입하기에 적합한 크기 및 형태를 갖는 페로실리콘 선재토막을 제조할 수 있는 페로실리콘 선재토막 제조 장치 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다. 특허문헌2에 따른 페로실리콘 선재토막 제조 장치는 용융 페로실리콘을 토출시켜 분배하기 위한 분배기; 분배기의 하측에 장착되며, 분배기로부터 토출되어 분배되는 용융 페로실리콘을 선재 형태로 주조하면서 이송하기 위한 이송 유닛; 이송 유닛 상에 장착되며, 이송 유닛에 의해 이송되는 용융 페로실리콘 선재를 냉각시키는 냉각 유닛; 냉각 유닛에 의해 냉각된 페로실리콘 선재를 이송 유닛으로부터 분리시키는 분리 유닛; 및 분리 유닛에 의해 분리된 페로실리콘 선재를 절단하여 페로실리콘 선재토막을 제조하는 절단 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “용융물 주입 장치, 이를 이용한 주조설비 및 주조방법 (등록번호 제10-1790001호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌3에 따른 발명의 경우, 용융물 주입 장치, 이를 이용한 주조설비 및 주조방법에 관한 것으로, 메인 몰드 플럭스를 마련하는 과정; 몰드에 용강을 주입하는 과정; 메인 몰드 플럭스를 용융시켜 용융 몰드 플럭스를 제조하고, 용강 상부에 용융 몰드 플럭스를 주입하는 과정; 주편을 주조하는 과정; 및 주편을 주조하는 과정에서 주조 상태에 따라 첨가제의 투입 여부를 결정하는 과정;을 포함하고, 주편의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “페로실리콘 주조 방법(등록번호 제10-1563363호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌4에 따른 발명의 경우, 대부분의 페로실리콘을 제강 공정에 투입 가능한 페로실리콘 주조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 특허문헌4의 발명은, 제강 공정의 부재료로 사용되는 페로실리콘을 주조하기 위한 페로실리콘 주조 방법에 있어서, 별도의 용해로를 통하여 용융된 페로실리콘을 분배기를 통하여 분배하는 용융 페로실리콘 분배 단계; 분배기를 통하여 분배되는 용융 페로실리콘은 연속하여 이송하는 금형셋을 이용하여 특정한 형상으로 주조하는 용융 페로실리콘 형상 주조 단계; 냉각장치를 통하여 페로실리콘과 금형셋을 냉각하는 페로실리콘 냉각 단계; 응고된 페로실리콘을 금형셋에서 추출하는 주조 페로실리콘 추출 단계; 페로실리콘이 추출된 금형셋을 냉각장치를 통하여 냉각하는 금형셋 냉각 단계; 및 금형셋 표면의 수분과 냉각을 위하여 건조장치를 통하여 건조하는 금형셋 건조 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기존의 선행기술들에서는 용융된 페로 실리콘이나 페로 망간이 용융된 상태에서 몰드로 바로 투입되는 과정만을 개시하고 있는바, 이러한 용융물이 몰드에 균일하게 흘러가도록 하는 기술 요소의 개선을 필요로 한다.
뿐만 아니라, 페로 실리콘이나 페로 망간 등의 제강 부원료가 몰드에 투입되는 과정에서 냉각이 이루어지는 것을 방지하는 기술적 요소 또한 필요로 한다.
등록번호 제10-1587280호 등록번호 제10-1994111호 등록번호 제10-1790001호 등록번호 제10-1563363호
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.
첫째, 용융물이 주조 몰드에 균일하게 제공될 수 있도록 한다.
둘째, 용융물이 주조 몰드로 유동하는 과정에서의 용융물의 열적 손실을 방지하고자 한다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치는 용해로로부터 용융물을 제공받아 주조 몰드로 유동시키는 러너 장치에 있어서, 상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하는 통로를 제공하며, 상기 용융물의 열적 손실을 저하시키는 인슐레이션 유닛(insulation unit); 상기 인슐레이션 유닛을 일정 공간에 가두고 유출을 방지하며, 상기 용융물의 흐름을 조절하는 댐 유닛(dam unit); 상기 인슐레이션 유닛을 감싸는 외벽을 형성하는 아웃사이드 유닛(outside unit); 및 상기 인슐레이션 유닛의 하부에 형성되어, 상기 댐 유닛으로부터 낙하된 상기 용융물을 분산시켜 상기 주조 몰드로 전달하는 스프레드 유닛(spread unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 인슐레이션 유닛은, 일측이 상기 용해로와 연결되어 상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하도록 소정의 공간을 형성하는 플레이트부; 및 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체로 구성되어, 상기 플레이트부의 상기 소정의 공간을 채우는 파티클부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 파티클부는, 상기 용융물의 낙하로 인해서 상기 파티클부의 일부면 중 상기 용융물의 낙하지점에 오목하게 형성되어, 상기 용융물의 일시 수용 공간을 제공하는 포어링 오목부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 포어링 오목부는, 상기 일시 수용 공간에 상기 용융물이 일시 수렴되도록 하여, 상기 용융물의 표면적이 감소됨에 따라 상기 용융물의 열적 손실을 저하시켜주는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 파티클부는, 상기 용융물의 유동에 의해 상기 파티클부의 일부면 중 상기 댐 유닛에 인접한 부분에 상기 용융물의 자중에 의해서 오목하게 형성되어, 상기 용융물의 일시 수용 공간을 제공하는 게더링 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 게더링 오목부는, 상기 일시 수용 공간에 상기 용융물이 일시 수렴되도록 하여, 상기 용융물의 표면적이 감소됨에 따라 상기 용융물의 열적 손실을 저하시켜주는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 댐 유닛은, 상기 플레이트부의 타측에 배치되어 상기 파티클부를 상기 플레이트부의 내부에 가둘 수 있도록 격벽을 형성하는 블로킹부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 댐 유닛은, 상기 블로킹부에 제공되어, 상기 격벽의 높이를 임의 조절하는 펜스부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 펜스부는, 상기 블로킹부의 상면으로부터 상향 돌출되어 높이가 임의 조절되어, 상기 펜스부에 의한 상기 용융물의 임시 수용 용적이 임의 조절되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 스프레드 유닛은, 상기 인슐레이션 유닛의 하부에 배치되어, 상기 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체가 상기 용융물과 함께 상기 스프레드 유닛으로 전달되면, 상기 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체를 걸러주는 타공망을 구비하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 아웃사이드 유닛은, 상기 인슐레이션 유닛의 외측에 높이 방향으로 외벽을 형성하여, 상기 용융물로부터 방출되는 열이 상기 러너 장치 외부로 빠져나가지 못하게 하여 상기 인슐레이션 유닛의 내부의 온도가 유지되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 스프레드 유닛은, 상기 인슐레이션 유닛의 하면에 일부가 노출되도록 적층되며, 상기 용융물의 유동 방향을 따라 주름을 형성하여, 상기 인슐레이션 유닛으로부터 낙하하는 용융물을 1차 분산시키는 제1스프레드부; 및 상기 제1스프레드부의 하면에 일부가 노출되도록 적층되어, 상기 제1스프레드부와 상반되니 주름을 형성하여, 상기 제1스프레드부로부터 낙하하는 용융물을 2차 분산시키는 제2스프레드부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 상기 스프레드 유닛은, 상기 제2스프레드부의 하부에 일정면이 노출되도록 적층되어, 상기 제2스프레드부로부터 유입되는 상기 용융물을 상기 주조 몰드에 너비 방향으로 퍼뜨려 고르게 전달하는 디스퍼싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 용융물이 주조 몰드에 쏟아지거나 흘러 넘치지 않고, 주조 몰드의 각각의 셀을 채울 수 있도록 한다.
둘째, 러너 장치에서 유동되는 용융물이 일시 수렴되도록 하여 열적 손실을 저하시킬 수 있도록 한다.
셋째, 댐 유닛을 통해 용융물의 흐름을 조절하여 용융물이 균일하게 주조 몰드에 유입될 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치로 용융물이 흘러내리는 것을 도시한 사용 상태도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 인슐레이션 유닛의 측단면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 인슐레이션 유닛의 블록도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 파티클부의 블록도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 댐 유닛과 펜스부의 높이 조절하는 것을 도시한 측단면도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 댐 유닛의 블록도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 필터부를 도시한 사시도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 스프레드 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치로 용융물이 흘러내리는 것을 도시한 사용 상태도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 사시도이다. 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 인슐레이션 유닛의 측단면도이다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 인슐레이션 유닛의 블록도이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 파티클부의 블록도이다. 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 댐 유닛과 펜스부의 높이 조절하는 것을 도시한 측단면도이다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 댐 유닛의 블록도이다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 필터부를 도시한 사시도이다. 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 스프레드 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 경우, 도1에 도시된 바와 같이, 용해로(10)로부터 용해된 용융물(1) 예컨대, 페로 실리콘이나 페로 망간의 용융물(1)을 주조 몰드(20)에 주조하여 일정 단위 크기 형상으로 만들기 위한 것이다.
여기서 말하는 페로 실리콘이나 페로 망간은 강철이나 주조철 제조에 사용되는 페로 합금으로, 페로 실리콘은 탈산화제와 환원제로 이용되고 있고 탄소강에서 흑연화촉진제로 사용된다.
일반적으로 용융물(1)은 용해로(10)에서 주조 몰드(20)로 제공되는 과정에서 용해로(10)로부터 주조 몰드(20)로 직접 쏟아지는 과정을 가지는 구조였다.
이에 진화한 형태로는 용해로(10)의 용융물(1)이 길게 늘어진 파이프 형상의 내화물을 따라 용융물(1)이 흘러가도록 하는 구조에 그치고 있다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 경우, 용해로(10)로부터 용융물(1)을 제공받아 주조 몰드(20)로 유입되는 과정에서 한 군데에 집중되어 쏟아지는 현상을 방지하고 주조 몰드(20)로 유동되는 용융물(1)의 열적 손실을 저하시키기 위한 기술적 사상을 개시한다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 경우, 도1 및 2에 도시된 바와 같이, 인슐레이션 유닛(insulation unit, 100), 댐 유닛(dam unit, 200), 아웃사이드 유닛(outside unit, 300) 및 스프레드 유닛(spread unit, 400)을 포함하게 된다.
먼저, 인슐레이션 유닛(100)은 도2 및 3에 도시된 바와 같이, 용해로(10)로부터 흘러나온 용융물(1)들이 유동하는 통로를 제공하며, 용융물(1)의 열적 손실을 저하시키는 구성이다.
인슐레이션 유닛(100)은 용해로(10)로부터 용융물(1)을 제일 먼저 수용하는 구성이므로, 그 성질은 내열성, 내화물에 해당하는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서 내열성, 내화물 소재는 수백 내지 수천 도(℃), 수초 내지 수천 시간동안 고온에서 버틸 수 있는 초고온 내열 재료로서, 금속이나 세라믹 소재가 대표적으로 적용될 수 있다.
도4에 도시된 바와 같이 인슐레이션 유닛(100)은 플레이트(plate)부(110) 및 파티클(particle)부(120)를 포함할 수 있다.
먼저, 플레이트부(110)는 일측이 용해로(10)와 연결되어 용해로(10)로부터 흘러나온 용융물(1)이 유동하도록 소정의 공간을 형성하는 구성이다.
플레이트부(110)는 2개의 면으로 구성되어, 상부를 구성하는 면은 급격한 경사를 형성하며, 일측이 용해로(10)와 직접적으로 연결되어 용해로(10)로부터 흘러내리는 용융물(1)을 빠르게 유동시키도록 한다.
플레이트부(110)의 하부를 구성하는 면은 완만한 경사이거나 수평면과 동일한 강도를 형성할 수 있다.
플레이트부(110)의 일측에서 타측 방향으로 경사를 따라서 용융물(1)이 유동하면서 주조 몰드(20)로 전달될 수 있다.
플레이트부(110)의 상부와 하부를 구성하는 면과 아웃사이드 유닛(300)을 통해 플레이트부(110)에 소정의 공간이 형성될 수 있게 된다.
또한, 플레이트부(110) 역시 내열성과 내화성을 갖춘 소재인 것이 바람직하다.
파티클부(120)는 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체로 구성되어, 플레이트부(110)의 소정의 공간을 채우는 구성이다.
여기서 말하는 규산염광물은 지각의 90% 이상을 차지하고 있는 조암 광물로서, 각기 다른 비율의 규소와 산소를 함유하고 있는 규산염 구조를 기반으로 분류된다.
파티클부(120)는 규산염광물이 잘게 부스러진 입자들로 이루어지며, 이 입자는 0.063mm~2mm 범위 내의 크기인 것이 바람직하다.
파티클부(120)의 복수 개의 규산염광물 알갱이는 소정의 공간을 채우게 되고, 용해로(10)로부터 흘러나오는 용융물(1)을 플레이트부(110)를 채우고 있는 복수 개의 규산염광물 위를 유동하게 된다.
파티클부(120)의 복수 개의 규산염광물 알갱이는 비열이 낮아 용융물(1)에 내뿜는 열에 의해 쉽게 데워지고, 열전도율이 낮아 단열 효과가 좋다.
따라서, 파티클부(120)의 복수 개의 규산염광물 알갱이는 플레이트부(110) 내부의 온도를 상승시키고, 고온을 유지하게 되므로 용해로(10)를 빠져나온 용융물(1)이 냉각되는 것을 지연시킬 수 있게 된다.
도3 및 5에 도시된 바와 같이, 파티클부(120)는 포어링(pouring) 오목부(121) 및 게더링(gathering) 오목부(122)를 포함하게 된다.
먼저, 포어링 오목부(121)는 용융물(1)의 낙하로 인해서 파티클부(120)의 일부면 중 용융물(1')의 낙하지점에 오목하게 형성되어, 용융물(1')의 일시 수용 공간을 제공하게 된다.
도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 포어링 오목부(121)는 일시 수용 공간에 용융물(1')이 일시 수렴되도록 하여, 용융물(1')이 수렴됨으로 인해서 용융물(1')의 표면적이 감소됨에 따라 용융물(1')의 열적 손실을 저하시켜줄 수 있게 된다.
게더링 오목부(122)는 용융물(1')의 유동에 의해 파티클부(120)의 일부면 중 댐 유닛(200)에 인접한 부분에 용융물(1')의 자중에 의해서 오목하게 형성되어, 용융물(1')의 일시 수용 공간을 제공하게 된다.
도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 게더링 오목부(122)는 일시 수용 공간에 용융물(1')이 일시 수렴되도록 하여, 용융물(1')의 표면적이 감소됨에 따라 용융물(1')의 열적 손실을 저하시켜줄 수 있게 된다.
댐 유닛(200)의 경우, 도6에 도시된 바와 같이 인슐레이션 유닛(100)을 일정 공간에 가두고 유출을 방지하며, 용융물(1)의 흐름을 조절하게 된다.
또한, 댐 유닛(200)은 파티클부(120)를 구성하는 복수 개의 규산염광물 알갱이들이 밖으로 빠져나오지 못하도록 막아주는 역할을 한다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 댐 유닛(200)의 경우, 도7에 도시된 바와 같이, 블로킹(blocking)부(210) 및 펜스(fence)부(220)를 포함하게 된다.
먼저, 블로킹부(210)는 플레이트부(110)의 타측에 배치되어 파티클부(120)를 플레이트부(110)의 내부에 가둘 수 있도록 격벽을 형성하게 된다.
블로킹부(210)는 플레이트부(110)의 하부면과 아웃사이드 유닛(300)과 연속된 면을 형성하여 복수 개의 규산염광물 알갱이를 플레이트부(110)의 내부 공간에 완전히 가둘 수 있도록 도와준다.
블로킹부(210)는 복수 개의 규산염광물 알갱이가 쌓인 높이보다 높은 격벽을 형성하여 복수 개의 규산염광물 알갱이가 넘치는 것을 방지한다.
펜스부(220)는 블로킹부(210)에 제공되어, 격벽의 높이를 임의 조절하도록 하는 구성이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 펜스부(220)는 블로킹부(210)의 상면으로 상향 돌출되어 높이가 임의 조절되어, 펜스부(220)에 의한 용융물(1)의 임시 수용 용적이 임의 조절되도록 하는 구성이다.
펜스부(220)는 블로킹부(210)의 상면에 고정 및 결합시킬 수 있다.
예컨대, 블로킹부(210)의 외측 상면에는 복수 개의 돌출부가 존재하며, 펜스부(220)에는 블로킹부(210)의 돌출부의 모양과 크기에 맞는 복수 개의 삽입홈이 제공된다.
펜스부(220)의 복수 개의 삽입홈이 블로킹부(210)의 돌출부에 끼워짐에 따라서 결합되며, 결합되는 위치에 따라서 펜스부(220)의 높이가 임의 조절될 수 있게 된다.
그 밖에도 펜스부(220)는 블로킹부(210)에 체인을 걸어서 고정시킬 수도 있다. 펜스부(220)의 고정 및 결합방법에는 제한이 없으며 필요에 따라 임의 부착하거나 탈착하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 아웃사이드 유닛(300)의 경우, 인슐레이션 유닛(100)의 외측에 높이 방향으로 외벽을 형성하여, 용융물(1)로부터 방출되는 열이 러너 장치 외부로 빠져나가지 못하게 하여 인슐레이션 유닛(100)의 내부의 온도가 유지되도록 하는 구성이다.
아웃사이드 유닛(300)은 위에서 상술한 바와 같이, 내열성과 내화성을 갖춘 소재인 것이 바람직하다.
아웃사이드 유닛(300)은 블록이 복수 개로 적층된 형태로 이루어져 러너 장치 대부분의 몸체를 구성하는 것이 바람직하다.
아울러, 아웃사이드 유닛(300)은 인슐레이션 유닛(100)의 외측에 높이 방향으로 외벽을 형성하여, 인슐레이션 유닛(100)의 양 측을 커버하여 용해로(10)로부터 유입되는 용융물(1)이 스프레드 유닛(400)으로 전달되도록 안내하는 역할을 한다.
스프레드 유닛(400)은 인슐레이션 유닛(100)의 하부에 형성되어, 댐 유닛(200)으로부터 낙하된 용융물(1)을 분산시켜 주조 몰드(20)로 전달하는 구성이다.
스프레드 유닛(400)은 도8에 도시된 바와 같이, 주름 형상을 구비하며, 유동되는 방향의 측면으로 용융물(1)을 쪼개는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치의 스프레드 유닛(400)은, 도9에 도시된 바와 같이, 필드(field)부(410), 제1스프레드부(420), 제2스프레드부(430) 및 디스퍼싱(dispersing)부(440)를 포함하게 된다.
먼저, 필터부(410)는 도8에 도시된 바와 같이, 인슐레이션 유닛(100)의 하부에 배치되어 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체가 용융물(1)과 함께 스프레드 유닛(400)으로 전달되면, 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체를 걸러주는 타공망을 구비하는 구성이다.
필터부(410)는 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체가 용융물(1)과 함께 스프레드 유닛(400)으로 넘어오는 경우에 이를 걸러주고, 주조 몰드(20)에 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체가 유입되는 것을 막아주는 역할을 한다.
필터부(410)의 타공망의 타공은 스프레드 유닛(400)으로 넘어오는 복수 개의 규산염광물 알갱이만이 통과할 수 있는 정도의 직경을 갖는 것이 바람직하다.
아울러, 필터부(410)는 도8에 도시된 바와 같이 제1스프레드부(420) 하면에 구비될 수 있으나, 필터부(410)의 위치에는 제한이 없다.
따라서, 필터부(410)는 제1스프레드부(420)의 상면이나 제2스프레드부(430)와 디스퍼싱부(440)의 사이에도 구비될 수도 있으므로 경우에 따라 적절하게 구비되는 것이 바람직하다.
제1스프레드부(420)는 인슐레이션 유닛(100)의 하면에 일부가 노출되도록 적층되며, 용융물(1)의 유동 방향을 따라 주름을 형성하여, 인슐레이션 유닛(100)으로부터 낙하하는 용융물(1)을 1차 분산시키는 구성이다.
제2스프레드부(430)는 제1스프레드부(420)의 하면에 일부가 노출되도록 적층되어, 제1스프레드부(420)와 상반되는 주름을 형성하여, 제1스프레드부(420)로부터 낙하하는 용융물(1)을 2차 분산시키는 구성이다.
제2스프레드부(430)는 제1스프레드부(420)와 상반된 주름을 형성하도록 한다.
디스퍼싱부(440)는 제2스프레드부(430)의 하부에 일정면이 노출되도록 적층되어, 제2스프레드부(430)로부터 유입되는 용융물(1)을 주조 몰드(20)에 너비 방향으로 퍼뜨려 고르게 전달하게 된다.
디스퍼싱부(440)는 제1스프레드부(420)와 제2스프레드부(430)의 경사보다 급한 경사와 넒은 너비를 형성하고, 넓은 면적을 통해 용융물(1)의 유동 속도가 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다.
다시 말해서, 디스퍼싱부(440)는 제1스프레드부(420)와 제2스프레드부(430)에서 분산된 용융물(1)이 재차 분산되도록 하며, 그 유동의 속도를 더하는 역할을 한다.
디스퍼싱부(440)는 주조 몰드(20)에 전체적으로 용융물(1)이 제공될 수 있도록 그 주름이 형성되도록 하며, 이 주름은 용융물(1)을 좌우 방향으로 쪼개는 형상으로 형성된다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
1: 용융물 1': 일시 수렴된 용융물
10: 용해로 20: 주조 몰드
100: 인슐레이션 유닛 110: 플레이트부
120: 파티클부 121: 포어링 오목부
122: 게더링 오목부 200: 댐 유닛
210: 블로킹부 220: 펜스부
300: 아웃사이드 유닛 400: 스프레드 유닛
410: 필터부 420: 제1스프레드부
430: 제2스프레드부 440: 디스퍼싱부

Claims (10)

  1. 용해로로부터 용융물을 제공받아 주조 몰드로 유동시키는 러너 장치에 있어서,
    상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하는 통로를 제공하며, 상기 용융물의 열적 손실을 저하시키는 인슐레이션 유닛(insulation unit);
    상기 인슐레이션 유닛을 일정 공간에 가두고 유출을 방지하며, 상기 용융물의 흐름을 조절하는 댐 유닛(dam unit);
    상기 인슐레이션 유닛을 감싸는 외벽을 형성하는 아웃사이드 유닛(outside unit); 및
    상기 인슐레이션 유닛의 하부에 형성되어, 상기 댐 유닛으로부터 낙하된 상기 용융물을 분산시켜 상기 주조 몰드로 전달하는 스프레드 유닛(spread unit)을 포함하되,
    상기 인슐레이션 유닛은,
    일측이 상기 용해로와 연결되어 상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하도록 소정의 공간을 형성하는 플레이트부; 및
    복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체로 구성되어, 상기 플레이트부의 상기 소정의 공간을 채우는 파티클부를 포함하며,
    상기 파티클부는,
    상기 용융물의 낙하로 인해서 상기 파티클부의 일부면 중 상기 용융물의 낙하지점에 오목하게 형성되어, 상기 용융물의 일시 수용 공간을 제공하는 포어링 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
  2. 용해로로부터 용융물을 제공받아 주조 몰드로 유동시키는 러너 장치에 있어서,
    상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하는 통로를 제공하며, 상기 용융물의 열적 손실을 저하시키는 인슐레이션 유닛(insulation unit);
    상기 인슐레이션 유닛을 일정 공간에 가두고 유출을 방지하며, 상기 용융물의 흐름을 조절하는 댐 유닛(dam unit);
    상기 인슐레이션 유닛을 감싸는 외벽을 형성하는 아웃사이드 유닛(outside unit); 및
    상기 인슐레이션 유닛의 하부에 형성되어, 상기 댐 유닛으로부터 낙하된 상기 용융물을 분산시켜 상기 주조 몰드로 전달하는 스프레드 유닛(spread unit)을 포함하되,
    상기 인슐레이션 유닛은,
    일측이 상기 용해로와 연결되어 상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하도록 소정의 공간을 형성하는 플레이트부; 및
    복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체로 구성되어, 상기 플레이트부의 상기 소정의 공간을 채우는 파티클부를 포함하며,
    상기 파티클부는,
    상기 용융물의 유동에 의해 상기 파티클부의 일부면 중 상기 댐 유닛에 인접한 부분에 상기 용융물의 자중에 의해서 오목하게 형성되어, 상기 용융물의 일시 수용 공간을 제공하는 게더링 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
  3. 용해로로부터 용융물을 제공받아 주조 몰드로 유동시키는 러너 장치에 있어서,
    상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하는 통로를 제공하며, 상기 용융물의 열적 손실을 저하시키는 인슐레이션 유닛(insulation unit);
    상기 인슐레이션 유닛을 일정 공간에 가두고 유출을 방지하며, 상기 용융물의 흐름을 조절하는 댐 유닛(dam unit);
    상기 인슐레이션 유닛을 감싸는 외벽을 형성하는 아웃사이드 유닛(outside unit); 및
    상기 인슐레이션 유닛의 하부에 형성되어, 상기 댐 유닛으로부터 낙하된 상기 용융물을 분산시켜 상기 주조 몰드로 전달하는 스프레드 유닛(spread unit)을 포함하되,
    상기 인슐레이션 유닛은,
    일측이 상기 용해로와 연결되어 상기 용해로로부터 흘러나온 상기 용융물이 유동하도록 소정의 공간을 형성하는 플레이트부; 및
    복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체로 구성되어, 상기 플레이트부의 상기 소정의 공간을 채우는 파티클부를 포함하며,
    상기 댐 유닛은,
    상기 플레이트부의 타측에 배치되어 상기 파티클부를 상기 플레이트부의 내부에 가둘 수 있도록 격벽을 형성하는 블로킹부; 및
    상기 블로킹부에 제공되어, 상기 격벽의 높이를 임의 조절하는 펜스부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 포어링 오목부는,
    상기 일시 수용 공간에 상기 용융물이 일시 수렴되도록 하여, 상기 용융물의 표면적이 감소됨에 따라 상기 용융물의 열적 손실을 저하시켜주는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 게더링 오목부는,
    상기 일시 수용 공간에 상기 용융물이 일시 수렴되도록 하여, 상기 용융물의 표면적이 감소됨에 따라 상기 용융물의 열적 손실을 저하시켜주는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 펜스부는,
    상기 블로킹부의 상면으로부터 상향 돌출되어 높이가 임의 조절되어, 상기 펜스부에 의한 상기 용융물의 임시 수용 용적이 임의 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
  7. 제1항, 제2항, 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프레드 유닛은,
    상기 인슐레이션 유닛의 하부에 배치되어, 상기 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체가 상기 용융물과 함께 상기 스프레드 유닛으로 전달되면, 상기 복수 개의 규산염광물 알갱이 집합체를 걸러주는 타공망을 구비하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 용융물의 열적 손실 방지를 위한 러너 장치.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930001050A (ko) * 1991-06-12 1993-01-16 강진구 반도체 메모리를 이용한 음성신호의 기록 및 재생장치
KR101563363B1 (ko) 2014-02-03 2015-10-26 여동훈 페로실리콘 주조 방법
KR101587280B1 (ko) 2014-02-03 2016-01-20 주식회사 삼정제이피에스 페로실리콘 주조 장치
KR101790001B1 (ko) 2016-03-02 2017-11-20 주식회사 포스코 용융물 주입 장치, 이를 이용한 주조설비 및 주조방법
KR101994111B1 (ko) 2017-12-19 2019-06-28 주식회사 포스코 페로실리콘 선재토막 제조 장치 및 그 제조 방법
KR101979740B1 (ko) * 2018-08-14 2019-08-28 여동훈 용융물 주조를 위한 러너 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303018A (en) * 1963-09-24 1967-02-07 Fuji Iron & Steel Co Ltd Method of refining steel in rotary reactor
BE757226A (fr) * 1969-10-08 1971-03-16 Alusuisse Dispositif pour la coulee verticale continue a plusieurs jets (multiple) de l'aluminium et de ses alliages

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930001050A (ko) * 1991-06-12 1993-01-16 강진구 반도체 메모리를 이용한 음성신호의 기록 및 재생장치
KR101563363B1 (ko) 2014-02-03 2015-10-26 여동훈 페로실리콘 주조 방법
KR101587280B1 (ko) 2014-02-03 2016-01-20 주식회사 삼정제이피에스 페로실리콘 주조 장치
KR101790001B1 (ko) 2016-03-02 2017-11-20 주식회사 포스코 용융물 주입 장치, 이를 이용한 주조설비 및 주조방법
KR101994111B1 (ko) 2017-12-19 2019-06-28 주식회사 포스코 페로실리콘 선재토막 제조 장치 및 그 제조 방법
KR101979740B1 (ko) * 2018-08-14 2019-08-28 여동훈 용융물 주조를 위한 러너 장치

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