KR102341949B1 - 폐알루미늄 재생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하는 폐알루미늄 재생장치에 관한 것으로서, 상기 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로 내에 투입한 후 가열하여 용탕 처리하기 위한 용탕설비부; 상기 용탕설비부의 용해로 내에서 용탕 처리된 알루미늄 용융액을 내부에 담아 일정 형상 및 크기의 알루미늄 잉곳으로 성형하기 위한 잉곳몰드;를 포함하며, 상기 용탕설비부는, 지하에 매립 또는 지상에 설치되고, 내부 저장공간의 개폐를 위한 개폐뚜껑이 상측에 결합되어 구비되는 용해로; 상기 용해로를 가열하여 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리하기 위한 가열장치; 상기 개폐뚜껑의 외면에 일측이 지지 결합되고 타측이 지면 상에 고정 설치되며, 지렛대 원리로 개폐뚜껑을 승하강시켜 용해로 측 개폐를 수행하기 위한 개폐작동기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 각종 산업분야에서의 생산공정에서 발생되는 부산물인 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 폐알루미늄을 용융 및 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공할 수 있으며, 기존의 작업 진행에 따른 불편함 및 어려움을 개선할 수 있고 부상이나 화상 위험을 줄일 수 있는 등 작업 환경과 더불어 작업성을 개선할 수 있으며, 재생에 따른 가공효율을 높이면서 고품질로 재생 가공할 수 있다.

Description

폐알루미늄 재생장치{APPARATUS FOR RECYCLING WASTE ALUMINUM}
본 발명은 폐알루미늄 재생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 산업분야에서의 생산공정에서 발생되는 부산물인 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 폐알루미늄을 용융 처리한 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하기 위한 폐알루미늄 재생장치에 관한 것이다.
일반적으로 알루미늄은 금속 중 밀도가 낮은 금속에 속하는 것으로서, 외부 환경에 따른 부식에 저항성을 가지며, 가볍고 연성이 높아 공정이 쉬우며 다양한 금속들과 합금을 형성할 수 있다.
이러한 알루미늄은 원광석인 보오크사이트를 제선 처리한 알루미나를 전해로에서 전기 분해함으로써 제조하고 있으며, 온전히 재활용이 가능한 금속이다.
현재 알루미늄과 알루미늄합금은 항공기, 건물, 자동차 등의 구조 재료, 주방 기구, 기계 부품, 특수 화학설비와 화학물질 저장 탱크, 가구 및 지붕 재료, 여러 전기 및 전자 기기, 전선, 주화, 알루미늄박을 비롯한 여러 포장재료, 알루미늄캔 등의 각종 용기를 비롯하여 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
또한, 알루미늄의 수요와 생산은 계속적으로 증대되고 있다.
이에, 각종 산업분야에서의 생산공정중에 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 부산물이 다량으로 발생되고 있으며, 수요량이 많고 비교적 고가이기 때문에 재활용 처리하고 있다.
종래 폐알루미늄의 재활용 처리에는 대부분이 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 부산물을 용해로에 장입하여 용융시킨 후, 몰드에 주입하여 잉곳(ingot)을 생산하는 방식을 사용하고 있다.
하지만, 종래에는 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 부산물을 용해로에 용융시켜 잉곳으로 재생하는 단순 과정을 수행하는데, 수작업 등 단순 노동력을 이용하는 경우가 많아 불편함 및 어려움이 있었으며, 부상이나 화상 등의 위험성이 존재하므로 폐알루미늄의 용융 재생을 위한 작업 환경은 물론 작업성 개선이 요구되는 실정에 있다.
또한, 종래에는 폐알루미늄을 재생할 시 고품질로 재생하지 못하는 등 어려움이 있었다.
즉, 폐알루미늄에 대해 고품질로 가공하지 못하는 경우, 자원 낭비 및 환경 부담의 요인이 된다.
부연하여, 알루미늄 합금은 용도에 따라서 여러 가지 합금 원소를 첨가하고 있고 재활용시 불순물이 혼입되므로 고품질의 잉곳 제조에 어려움이 발생되며, 불순물은 대부분이 단일 원소가 아닌 금속간 화합물로 존재하므로 소성변형에 어려움이 있을 수 있다.
특히, 불순물 중에서 철계는 함량이 증가되는 경우 기계적 특성을 저해시키는 침상의 화합물을 형성하고, 이 화합물에 응력이 가해질 시 쉽게 파단되는 기능 저하를 유발하게 되며, 주조시 유동성을 방해하고 압출시 성형성을 크게 해치는 작용을 한다.
이에 따라, 폐알루미늄을 재생 가공시 철 등의 불순물을 제거하는 작업을 수행하는 등 고품질로 재생하기 위한 연구개발들이 이루어지고 있으며, 종래 자력 분별법, 중력 편석법, 금속간화합물법 등이 활용되고 있다.
한편, 종래 폐알루미늄 재생 관련하여, 국내등록특허 제10-1275866호에서 '폐알루미늄 재생장치 및 이를 이용한 폐알루미늄 재생방법'을 개시하고 있고, 제10-0931412호에서 '알루미늄 재생 용융장치'를 개시하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1275866호 대한민국 등록특허공보 제10-0931412호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 각종 산업분야에서의 생산공정에서 발생되는 부산물인 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 폐알루미늄을 용융 처리한 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하기 위한 폐알루미늄 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기존의 수작업 등 단순 작업 진행에 따른 불편함 및 어려움을 개선할 수 있도록 하고, 용융 재생 작업시 부상이나 화상 위험을 줄일 수 있도록 하는 등 작업 환경과 더불어 작업성을 개선할 수 있도록 한 폐알루미늄 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 재생에 따른 가공효율을 높이면서 고품질의 재생을 가능하게 하는 폐알루미늄 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐알루미늄 재생장치는, 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하는 폐알루미늄 재생장치에 있어서, 상기 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로 내에 투입한 후 가열하여 용탕 처리하기 위한 용탕설비부; 상기 용탕설비부의 용해로 내에서 용탕 처리된 알루미늄 용융액을 내부에 담아 일정 형상 및 크기의 알루미늄 잉곳으로 성형하기 위한 잉곳몰드;를 포함하며, 상기 용탕설비부는, 지하에 매립 또는 지상에 설치되고, 내부 저장공간의 개폐를 위한 개폐뚜껑이 상측에 구비되는 용해로; 상기 용해로를 가열하여 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리하기 위한 가열장치; 상기 개폐뚜껑의 외면에 일측이 지지 결합되고 타측이 지면 상에 고정 설치되며, 지렛대 원리로 개폐뚜껑을 회동(回動)시켜 용해로 측 개폐를 수행하기 위한 개폐작동기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 개폐작동기구는, 상기 용해로와 간격 배치된 상태로 지면상에 고정 결합되는 기억자형 구조의 고정대; 상기 고정대의 외측단부에 후단부가 힌지 결합되어 상하 방향으로 회동(回動) 가능하게 설치되고, 상기 고정대의 상면에 안착되어 지지를 받도록 설치 및 고정대에 안착 배치시 선단부가 개폐뚜껑의 상측에 위치하도록 수평 배치되는 회동부재; 상기 개폐뚜껑의 외측 상면에 하단부가 고정 결합 또는 힌지 결합된 상태로 수직 배치되고, 상단부가 수평 배치되는 회동부재를 관통하여 상측에 노출 배치 및 회동부재에 결합되는 뚜껑결합부재; 상기 회동부재의 타단부 상면에서 상측 방향으로 연장 돌출 및 뚜껑결합부재의 앞쪽에 위치되는 한쌍 구조의 지지플레이트; 상기 한쌍 구조의 지지플레이트 측 상단부에 힌지 결합되어 상기 고정대가 있는 후측 방향을 향해 회전시켜 당길 수 있도록 설치되고, 상단에 손잡이부를 갖는 수직회동바;를 포함하며, 상기 수직 배치되는 뚜껑결합부재 측 상단은 브이(V)자형 또는 유(U)자형의 받침홈부를 형성하여 상기 수직회동바를 후측 방향으로 회전시켜 당길 시 수직회동바 측 하단부를 지탱하여주도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 용탕설비부 측 용해로의 전방(前方)에 설치되고, 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로를 향해 운반 이송하기 위한 컨베이어 또는 스크류압출기의 부산물이송부재; 상기 부산물이송부재의 시작점으로 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 일정량으로 계량하여 공급하기 위한 것으로서, 무게측정부를 포함하는 부산물투입호퍼; 상기 부산물이송부재 및 부산물투입호퍼를 동시에 전후방으로 슬라이드 이동 가능하게 하는 위치이동부재;를 포함하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 용탕설비부 측 용해로의 내면에는 티타늄재 또는 알루미나나 지르코니아의 세라믹재를 코팅하여 용탕 처리를 위한 가열시 용해로 자체에서의 철계 성분 생성을 방지하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 잉곳몰드는 상부 개방형 구조의 요홈식 잉곳성형홈을 갖는 구성으로서, 사각틀 구조의 베이스프레임 상면에 다수가 안착되어 배열되며; 상기 잉곳몰드의 상측에는 각각 알루미늄 용융액에 대해 잉곳성형홈으로 투입을 안내하면서 철계 성분 및 이물질을 제거하도록 가이드부재를 배치하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 가이드부재 각각은, 상기 요홈식 잉곳성형홈을 커버하도록 잉곳몰드의 상면에 안착 배치되는 것으로서 내부에 상하관통홀이 형성되고 측면부에 1개 이상의 측면관통홀이 형성되는 림형블록; 상기 측면관통홀 상에 삽입되어 상하관통홀을 경유하도록 교차 배치 및 림형블록 상에 고정 배치되는 메쉬망체;를 포함하며, 상기 메쉬망체는 자성체로 이루어지는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 가이드부재 각각은 하나의 운반이동체 상에 탈장착에 의한 고정 배열이 가능하도록 구비되고, 상기 하나의 운반이동체를 움직여 잉곳몰드 측으로 위치 이동시 다수의 잉곳몰드에 가이드부재 각각을 매칭시켜 상측에 위치시킬 수 있도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 가이드부재가 배열되는 운반이동체와 잉곳몰드가 배열되는 베이스프레임의 상호간에는 레일형 결합을 통해 운반이동체나 베이스프레임 중 어느 하나를 상대측으로 슬라이드 이동 가능하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 개폐작동기구는, 상기 수직회동바 측 손잡이부에 연결되는 연결선; 상기 연결선에 대해 회전방향에 따라 잡아당겨 감아주거나 감김 상태를 풀어주는 동작을 통해 수직회동바를 움직여 개폐뚜껑의 개폐를 지원하는 회전드럼; 상기 회전드럼에 대해 정회전 또는 역회전 구동을 제어하는 회전구동모터;를 더 포함하며, 전기신호의 제공에 따라 용해로 측 개폐뚜껑에 대한 개폐 동작을 자동 수행하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 각종 산업분야에서의 생산공정에서 발생되는 부산물인 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 폐알루미늄을 용융 처리한 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하기 위한 폐알루미늄 재생장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 수작업 등 단순 작업 진행에 따른 불편함 및 어려움을 개선할 수 있고, 폐알루미늄에 대한 용융 재생 작업시 부상이나 화상 위험을 줄일 수 있는 등 작업 환경과 더불어 작업성을 개선할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 재생에 따른 가공효율을 높이면서 고품질의 재생을 가능하게 하고 기존에 비해 생산성을 높일 수 있으며, 반자동 또는 자동 설비로 구축할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치를 나타낸 개략적 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치에 있어 용탕설비부를 나타낸 설치 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치에 있어 용탕설비부 측 개폐작동기구를 나타낸 상세도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치에 있어 개폐작동기구의 자동화를 위한 설치구조를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치에 있어 잉곳몰드와 가이드부재를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명에 있어 가이드부재를 운반이동체에 배열하여 사용하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 있어 부산물 자동공급부를 나타낸 개략적 구성도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치는 각종 산업분야에서의 생산공정에서 발생되는 부산물인 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 폐알루미늄을 용융 처리한 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하기 위한 설비이다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 폐알루미늄 재생장치는 도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로(110) 내에 투입한 후 가열하여 용탕 처리하기 위한 용탕설비부(100)와, 상기 용탕설비부(100)의 용해로(110) 내에서 용탕 처리된 알루미늄 용융액을 내부에 담아 일정 형상 및 크기의 알루미늄 잉곳으로 성형하기 위한 잉곳몰드(200)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 용탕설비부(100)는 용해로(110)와 가열장치(120) 및 개폐작동기구(130)를 포함한다.
상기 용해로(110)는 지하에 매립 또는 지상에 설치되는 구성일 수 있는데, 작업자에 대한 부상이나 화상의 방지 등 안전성을 위해 지하에 매립되는 구성이 더욱 바람직하다 할 수 있다.
상기 용해로(110)는 상부 개방형 구조의 몸체로서 내부 저장공간을 가지며, 내부 저장공간의 개폐를 위한 개폐뚜껑(111)이 상측에 위치하여 구비된다.
상기 용해로(110)에 대해 지하에 매립 설치하는 경우, 상기 개폐뚜껑(111)은 지상에 노출시키는 구조가 바람직하다.
상기 용해로(110) 측 개폐뚜껑(111)은 용해로(110)의 상부를 커버하는 덮개 형태로 구비된다.
상기 용해로(110)는 백철 등을 비롯한 금속재로 제작되거나 또는 세라믹재로 제작될 수 있는데, 금속재로 제작하는 경우 그 내면에 티타늄재 또는 알루미나나 지르코니아의 세라믹재를 코팅하여 용탕 처리를 위한 가열시 용해로(110) 자체에서 철계 성분이 생성되는 것을 방지하도록 구비함으로써 재생 가공되는 폐알루미늄에 철계 성분 등 불순물이 혼입되는 것을 최소화될 수 있도록 하며 고품질로 재생할 수 있도록 한다.
상기 가열장치(120)는 용해로(110)를 가열하여 내부 저장공간으로 투입된 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리하기 위한 구성으로서, 히터나 버너 등 다양한 가열장치가 사용될 수 있다.
상기 가열장치(120)는 용해로(110)를 지하에 매립하는 설치구조를 갖는 경우 지하에 설치된다 할 수 있으며, 작업자가 지상에서 이를 용이하게 컨트롤할 수 있도록 구비한다.
상기 개폐작동기구(130)는 용해로(110)의 상부를 커버하는 개폐뚜껑(111)의 외면에 일측이 지지 결합되고 타측이 지면 상에 고정 설치되며, 지렛대 원리로 개폐뚜껑(111)을 회동(回動)시켜 용해로(110) 측 개폐작업을 수행하기 위한 구성요소이다.
상기 개폐작동기구(130)에 의한 개폐뚜껑(111) 측 회동 구동을 통해 용해로(110)를 개방시켜 내부 저장공간으로 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 투입할 수 있으며, 용해로(110) 측 폐쇄와 함께 용탕 처리작업을 수행할 수 있도록 한다.
상기 개폐작동기구(130)는 상기 용해로(110)와 간격 배치된 상태로 지면상에 고정 결합되는 기억자형 구조의 고정대(131)와, 상기 고정대(131)의 외측단부에 후단부가 힌지 결합되어 상하 방향으로 회동(回動) 가능하게 설치되고 상기 고정대(131)의 상면에 안착되어 지지를 받도록 설치 및 고정대(131)에 안착 배치시 선단부가 개폐뚜껑(111)의 상측에 위치하도록 수평 배치되는 회동부재(132)와, 상기 개폐뚜껑(111)의 외측 상면에 하단부가 고정 결합 또는 힌지 결합된 상태로 수직 배치되고 상단부가 수평 배치되는 회동부재(132)를 관통하여 상측에 노출 배치 및 회동부재에 결합되는 뚜껑결합부재(133)와, 상기 회동부재(132)의 타단부 상면에서 상측 방향으로 연장 돌출 및 뚜껑결합부재(133)의 앞쪽에 위치되는 한쌍 구조의 지지플레이트(134)와, 상기 한쌍 구조의 지지플레이트(134) 측 상단부에 개재된 상태로 힌지 결합되어 상기 고정대(131)가 있는 후측 방향을 향해 회전시켜 당길 수 있도록 설치되고 상단에 손잡이부(136)를 갖는 수직회동바(135)를 포함하는 구성일 수 있다.
상기 수직 배치되는 뚜껑결합부재(133) 측 상단은 브이(V)자형 또는 유(U)자형의 받침홈부(133a)를 형성하여 상기 수직회동바(135)를 후측 방향으로 회전시켜 당길 시 수직회동바(135) 측 하단부를 지탱하여줄 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 손잡이부(136)는 막대형 구조로 형성할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 개폐작동기구(130)의 동작을 살펴보면, 손잡이부(136)를 잡고 수직회동바(135)를 후측 방향으로 잡아당길 시 뚜껑결합부재(133) 측 상단부에 지지되면서 개폐뚜껑(111)을 들어올리고 회동시키는 가압력이 미치게 되며, 회동부재(132)가 고정대(131) 상에서 회동함에 의해 개폐뚜껑(111)을 완전 개방시킬 수 있다.
그리고, 이와 반대로 개폐뚜껑(111)을 완전 개방시킨 상태에서 수직회동바(135)를 앞으로 밀어주게 되면, 회동부재(132) 및 수직회동바(135)의 역동작에 의해 개폐뚜껑(111)을 움직여 다시 용해로(110)를 커버하는 폐쇄구조를 갖게 할 수 있다.
이때, 상술한 구성을 갖는 개폐작동기구(130)는 작업자에 의한 수작업 개폐를 가능하게 하는 구성으로서, 개폐작동기구(130) 측 전기신호의 제공에 따라 용해로(110)의 개폐뚜껑(111)에 대한 개폐 동작을 자동 수행하는 형태로 구성할 수 있다.
이를 위해, 상기 개페작동기구(130)에는 상기 수직회동바(135)의 상단에 결합된 손잡이부(136)에 연결되는 연결선(137)과, 상기 연결선(137)에 대해 회전방향에 따라 잡아당겨 감아주거나 감김 상태를 풀어주는 동작을 통해 수직회동바(135)를 움직여 개폐뚜껑(111)의 회동에 의한 개폐를 지원하는 회전드럼(138)과, 상기 회전드럼(138)에 대해 정회전 또는 역회전 구동을 제어하는 회전구동모터(139)를 더 포함시키는 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 연결선(137)은 와이어나 체인 등이 사용될 수 있으며, 상기 회전드럼(138)에는 연결선(137)을 감거나 풀어줄 때 연결선의 이탈을 방지 및 안정된 동작 수행이 가능하도록 요홈형 지지홈부를 형성하거나 지지돌부를 형성할 수 있다.
상기 잉곳몰드(200)는 상부 개방형 구조의 요홈식 잉곳성형홈(201)을 갖는 구성으로서, 상기 용해로(110) 내에서 용탕 처리된 알루미늄 용융액을 담아 알루미늄 잉곳으로 성형하기 몰드구조체이다.
상기 잉곳몰드(200)에는 알루미늄 용융액을 수작업으로 퍼서 담는 형태를 가질 수 있으며, 필요에 따라 용해로(110)와 연결하여 자동 투입하는 형태를 갖게 할 수 있다.
상기 잉곳몰드(200) 측으로 알루미늄 용융액을 자동 투입하기 위해서는 배출부 및 밸브 등의 부품이 용해로(110) 측에 구비되는 구성일 수 있으며, 다양하게 구성할 수 있다 할 것이다.
상기 잉곳몰드(200)는 사각틀 구조의 베이스프레임(210)을 구비하되, 그 상면에 다수를 안착 배열하여 성형 가공할 수 있도록 한다.
이때, 상기 잉곳몰드(200)의 상측에는 각각 알루미늄 용융액에 대해 잉곳성형홈(201)으로 투입을 안내하면서 알루미늄 용융액에 함유되어 있는 철계 성분 및 이물질을 제거하도록 가이드부재(300)를 잉곳몰드(200)의 개수에 매칭시켜 배치하는 구성을 갖게 할 수 있다.
이를 위해, 상기 가이드부재(300) 각각은 상기 요홈식 잉곳성형홈(201)을 커버하도록 잉곳몰드(200)의 상면에 안착 배치되는 것으로서 내부에 상하관통홀(311)이 형성되고 측면부에 1개 이상의 측면관통홀(312)이 형성되는 림형블록(310)과, 상기 측면관통홀(312) 상에 삽입되어 상하관통홀(311)을 경유하도록 교차 배치 및 림형블록(310) 상에 고정 배치되는 메쉬망체(320)를 포함하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 메쉬망체(320)는 자성체로 이루어지며, 메쉬 구조를 통해 알루미늄 용융액에 함유되어 있는 이물질 및 덩어리를 제거하고, 자성을 이용하여 알루미늄 용융액에 함유되어 있는 철계 성분을 제거하는 기능을 한다.
즉, 상기 가이드부재(300)의 사용을 통해 알루미늄 용융액 내 함유되어 있는 철계 성분 및 이물질을 제거하여주므로 재생 가공되는 알루미늄 잉곳의 기계적 특성 저해를 막을 수 있고 쉽게 파단되는 기능 저하를 방지하며 주조시 유동성을 방해하고 압출시 성형성을 해치는 현상을 방지하는 등 고품질로 재생할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 상기 가이드부재(300)는 하나의 운반이동체(400) 상에 다수를 고정 배열하되, 탈장착에 의한 고정 배열이 가능하도록 운반이동체(400)를 구비하는 구성을 포함할 수 있다.
이를 통해, 하나의 운반이동체(400)를 움직여 잉곳몰드(200) 측으로 위치 이동시 다수가 배열된 잉곳몰드(200)에 가이드부재(300) 각각을 매칭시켜 상측에 위치시킬 수 있도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 가이드부재(300)가 배열되는 운반이동체(400)와 잉곳몰드(200)가 배열되는 베이스프레임(210)의 상호간에는 레일형 결합을 통해 운반이동체(400)나 베이스프레임(210) 중 어느 하나를 상대측으로 슬라이드 이동 가능하게 구성할 수 있는데, 운반이동체(400)의 하측 내부로 잉곳몰드(200)가 배열되는 베이스프레임(210)이 수용되는 형태가 바람직하며, 예를 들어 서랍식 구조형태를 접목할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 용탕설비부(100) 측 용해로(110)의 내부로 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 자동 공급하기 위한 부산물 자동공급부(500)를 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.
이를 위해, 상기 부산물 자동공급부(500)는 상기 용탕설비부(100) 측 용해로(110)의 전방(前方)에 위치하여 설치되고 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로(110)를 향해 운반 이송하기 위한 부산물이송부재(510)와, 상기 부산물이송부재(510)의 이송 시작점으로 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 일정량으로 계량하여 공급하기 위한 것으로서 무게측정부를 포함하는 부산물투입호퍼(520)와, 상기 부산물이송부재(510) 및 부산물투입호퍼(520)를 동시에 전후방으로 슬라이드 이동 가능하게 하는 위치이동부재(530)를 포함하는 구성일 수 있다.
상기 부산물이송부재(510)는 컨베이어 또는 스크류압출기로 구성할 수 있다.
상기 부산물투입호퍼(520)의 무게측정부는 로드셀로 이루어질 수 있다.
상기 위치이동부재(530)는 평판프레임(531)을 구비하되 그 하면에 LM블록(532)과 LM가이드(533)를 결합하여 전후방으로 슬라이드 이동 가능하게 구성할 수 있다.
상기 부산물이송부재(510) 및 부산물투입호퍼(520)는 상기 위치이동부재(530) 측 평판프레임의 상면에 고정 설치되며, 상기 부산물투입호퍼(520)가 부산물이송부재(510)의 상측에 위치하도록 설치된다.
이때, 상기 위치이동부재(530)는 실린더나 서보모터 등을 연결하는 구성을 통해 전기신호의 제공에 따라 전후방으로의 슬라이드 이동을 자동 제어하도록 구성할 수 있다.
상기 부산물 자동공급부(500)를 통해서는 용해로(110) 측 개폐뚜껑(111)을 개방한 상태에서 위치이동부재(530)를 전진시켜 부산물투입호퍼(520) 측 선단부를 용해로(111)의 상측에 위치시킨 후 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 투입 및 이송 공급하면 되며, 용해로(110)에 일정 공급량을 투입한 후 위치이동부재(530)를 후진시키고 개폐뚜껑(111)을 닫으면 된다.
이어서, 가열장치(120)를 가동하여 용해로(110) 내에서 용탕 처리하면 되며, 이후 알루미늄 용융액을 잉곳몰드(200)를 통해 성형하면 된다.
이에 따라, 본 발명을 통해서는 각종 산업분야에서의 생산공정에서 발생되는 부산물인 알루미늄 칩이나 스크랩 등의 폐알루미늄을 용융 및 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공할 수 있으며, 기존의 작업 진행에 따른 불편함 및 어려움을 개선할 수 있고 부상이나 화상 위험을 줄일 수 있는 등 작업 환경과 더불어 작업성을 개선할 수 있으며, 폐알루미늄의 재생에 따른 가공효율을 높이면서 고품질로 재생 가공할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서는 구성요소들에 대해 개별적인 사용 또는 선택적인 조합 사용이 가능하다 할 것이며, 수정 또는 변형이 가능하다 할 것이다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 의해 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.
100: 용탕설비부 110: 용해로
111: 개폐뚜껑 120: 가열장치
130: 개폐작동기구 131: 고정대
132: 회동부재 133: 뚜껑결합부재
134: 지지플레이트 135: 수직회동바
136: 손잡이부 200: 잉곳몰드
300: 가이드부재 310: 림형블록
311: 상하관통홀 312: 측면관통홀
320: 메쉬망체 400: 운반이동체
500: 부산물 자동공급부 510: 부산물이송부재
520: 부산물투입호퍼 530: 위치이동부재

Claims (9)

  1. 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리 후 일정 형태로 성형하여 알루미늄 잉곳(ingot)으로 재생 가공하는 것으로서, 상기 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로 내에 투입한 후 가열하여 용탕 처리하기 위한 용탕설비부; 상기 용탕설비부의 용해로 내에서 용탕 처리된 알루미늄 용융액을 내부에 담아 일정 형상 및 크기의 알루미늄 잉곳으로 성형하기 위한 잉곳몰드;를 포함하는 폐알루미늄 재생장치에 있어서,
    상기 용탕설비부는 지하에 매립 또는 지상에 설치되고, 내부 저장공간의 개폐를 위한 개폐뚜껑이 상측에 구비되는 용해로; 상기 용해로를 가열하여 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용융 처리하기 위한 가열장치; 상기 개폐뚜껑의 외면에 일측이 지지 결합되고 타측이 지면 상에 고정 설치되며, 지렛대 원리로 개폐뚜껑을 회동(回動)시켜 용해로 측 개폐를 수행하기 위한 개폐작동기구; 를 포함하되,
    상기 개폐작동기구는,
    상기 용해로와 간격 배치된 상태로 지면상에 고정 결합되는 기억자형 구조의 고정대;
    상기 고정대의 외측단부에 후단부가 힌지 결합되어 상하 방향으로 회동(回動) 가능하게 설치되고, 상기 고정대의 상면에 안착되어 지지를 받도록 설치 및 고정대에 안착 배치시 선단부가 개폐뚜껑의 상측에 위치하도록 수평 배치되는 회동부재;
    상기 개폐뚜껑의 외측 상면에 하단부가 고정 결합 또는 힌지 결합된 상태로 수직 배치되고, 상단부가 수평 배치되는 회동부재를 관통하여 상측에 노출 배치 및 회동부재에 결합되는 뚜껑결합부재;
    상기 회동부재의 타단부 상면에서 상측 방향으로 연장 돌출 및 뚜껑결합부재의 앞쪽에 위치되는 한쌍 구조의 지지플레이트;
    상기 한쌍 구조의 지지플레이트 측 상단부에 힌지 결합되어 상기 고정대가 있는 후측 방향을 향해 회전시켜 당길 수 있도록 설치되고, 상단에 손잡이부를 갖는 수직회동바; 를 포함하며,
    상기 수직 배치되는 뚜껑결합부재 측 상단은 브이(V)자형 또는 유(U)자형의 받침홈부를 형성하여 상기 수직회동바를 후측 방향으로 회전시켜 당길 시 수직회동바 측 하단부를 지탱하여주도록 구성하는 것을 특징으로 하는 폐알루미늄 재생장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 용탕설비부 측 용해로의 전방(前方)에 설치되고, 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 용해로를 향해 운반 이송하기 위한 컨베이어 또는 스크류압출기의 부산물이송부재;
    상기 부산물이송부재의 시작점으로 알루미늄 칩이나 스크랩의 부산물을 일정량으로 계량하여 공급하기 위한 것으로서, 무게측정부를 갖는 부산물투입호퍼;
    상기 부산물이송부재 및 부산물투입호퍼를 동시에 전후방으로 슬라이드 이동 가능하게 하는 위치이동부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐알루미늄 재생장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 잉곳몰드는 상부 개방형 구조의 요홈식 잉곳성형홈을 갖는 구성으로서, 사각틀 구조의 베이스프레임 상면에 다수가 안착되어 배열되며;
    상기 잉곳몰드의 상측에는 각각 알루미늄 용융액에 대해 잉곳성형홈으로 투입을 안내하면서 철계 성분 및 이물질을 제거하도록 가이드부재를 배치하되,
    상기 가이드부재 각각은,
    상기 요홈식 잉곳성형홈을 커버하도록 잉곳몰드의 상면에 안착 배치되는 것으로서 내부에 상하관통홀이 형성되고 측면부에 1개 이상의 측면관통홀이 형성되는 림형블록;
    상기 측면관통홀 상에 삽입되어 상하관통홀을 경유하도록 교차 배치 및 림형블록 상에 고정 배치되는 메쉬망체; 를 포함하며,
    상기 메쉬망체는 자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐알루미늄 재생장치.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 잉곳몰드는 상부 개방형 구조의 요홈식 잉곳성형홈을 갖는 구성으로서, 사각틀 구조의 베이스프레임 상면에 다수가 안착되어 배열되며;
    상기 잉곳몰드의 상측에는 각각 알루미늄 용융액에 대해 잉곳성형홈으로 투입을 안내하면서 철계 성분 및 이물질을 제거하도록 가이드부재를 배치하되,
    상기 가이드부재 각각은 하나의 운반이동체 상에 탈장착에 의한 고정 배열이 가능하도록 구비되고,
    상기 하나의 운반이동체를 움직여 잉곳몰드 측으로 위치 이동시 다수의 잉곳몰드에 가이드부재 각각을 매칭시켜 상측에 위치시킬 수 있도록 구성하며,
    상기 가이드부재가 배열되는 운반이동체와 잉곳몰드가 배열되는 베이스프레임의 상호간에는 레일형 결합을 통해 운반이동체나 베이스프레임 중 어느 하나를 상대측으로 슬라이드 이동 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 폐알루미늄 재생장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐작동기구는,
    상기 수직회동바 측 손잡이부에 연결되는 연결선;
    상기 연결선에 대해 회전방향에 따라 잡아당겨 감아주거나 감김 상태를 풀어주는 동작을 통해 수직회동바를 움직여 개폐뚜껑의 개폐를 지원하는 회전드럼;
    상기 회전드럼에 대해 정회전 또는 역회전 구동을 제어하는 회전구동모터; 를 더 포함하며,
    전기신호의 제공에 따라 용해로 측 개폐뚜껑에 대한 개폐 동작을 자동 수행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 폐알루미늄 재생장치.
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