KR102530025B1 - 용융 금속 정련 장치 - Google Patents

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Abstract

용융 금속 정련 장치는 용해로에서 생성된 용융 금속이 공급되는 제1 내실, 상기 제1 내실과 연통하고, 상기 용융 금속을 배출하는 배탕 통로에 연결되어 있는 제2 내실, 상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이에 배치되는 분할부, 상기 제1 내실의 내에 배치되고, 상부와 하부가 개방되어 있는 가압 펌프 케이스, 및 상기 가압 펌프 케이스의 상부에 형성되어 있는 용탕 흐름 플랜지를 포함한다.

Description

용융 금속 정련 장치{APPARATUS FOR REFINING MOLTEN METAL}
본 발명은 용융 금속 정련 장치에 관한 것이다.
알루미늄 합금, 마그네슘 합금의 주조품의 결함 저감에는 용탕의 청정도가 매우 중요하다. 일반적으로 용융 금속에는 산화물, 금속간화합물, 이물질과 같은 개재물뿐만 아니라 각종 가스 성분(H2, O2, N2 등)도 녹아 들어가 용탕의 청정도를 저하시킨다. 특히, 고반응성 금속의 경우, 공기 성분과 반응하여 Al2O3, MgO, Al2MgO4과 같은 산화물을 생성하기 쉽다. 이러한 산화물이나 개재물, 가스 성분이 다량으로 용탕에 혼입하면 제품의 외관 불량뿐만 아니라, 균열, 파괴와 같은 결함이 발생할 수 있다.
한편, 마그네슘 합금의 경우에는 MgO와 같은 개재물의 비중이 용탕과 유사하기 때문에 침전시키거나 부상시키거나 분리하는 것이 곤란하고, 완전한 분리 제거가 어려운 것으로 알려져 있다.
용융 금속에서 개재물과 각종 가스 성분을 분리하기 위하여 용융 금속을 수용하는 진공 정련 장치 내를 1 기압 이하로 유지하고 용융 금속 중의 개재물을 부상시키는 방법이 개발되고 있으나, 정련 작업시 기포나 개재물이 용융 금속에 다시 섞여서 정련 효율이 떨어지는 문제가 발생하고 있을 뿐만 아니라, 용탕의 진공 분위기가 유지되지 못하여 정련 효율이 떨어지는 문제가 발생하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 용융 금속 중에 함유된 가스, 고증기압 금속, 개재물 등의 불순물을 효과적으로 제거하여 청정한 용탕을 확보할 수 있는 용융 금속 정련 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용융 금속 정련 장치는 용해로에서 생성된 용융 금속이 공급되는 제1 내실, 상기 제1 내실과 연통하고, 상기 용융 금속을 배출하는 배탕 통로에 연결되어 있는 제2 내실, 상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이에 배치되는 분할부, 상기 제1 내실의 내에 배치되고, 상부와 하부가 개방되어 있는 가압 펌프 케이스, 및 상기 가압 펌프 케이스의 상부에 형성되어 있는 용탕 흐름 플랜지를 포함한다.
상기 가압 펌프 케이스 내에서 상기 용융 금속 중에 불활성 가스를 도입하면서 상기 용융 금속을 교반하는 가스 도입 회전 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스 내에 위치하는 상기 가스 도입 회전 장치의 하부에 장착되어 상기 용융 금속을 회전시키면서 상측으로 가압하는 가압 임펠러를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스 내부에 배치되고, 다수의 여과 기공이 형성되어 있는 금속 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스의 상부를 상기 제1 내실의 상측면에 고정하고, 상기 가압 펌프 케이스의 상부와 상기 제1 내실의 상측면 사이의 오픈부를 형성하는 가압 펌프 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 분할부는, 상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이의 상측면에 고정되는 상부 분할부, 및 상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이의 하측면에 고정되는 하부 분할부를 포함하고, 상기 상부 분할부와 상기 하부 분할부의 사이를 통해 상기 제1 내실 및 상기 제2 내실이 서로 연통할 수 있다.
상기 상부 분할부는 상기 용해로로부터 상기 용융 금속이 공급될 때 상기 제1 내실과 상기 제2 내실을 서로 연통시키는 관통홀를 포함할 수 있다.
상기 제2 내실의 상측면에 배치되어 있는 투명한 윈도우를 더 포함할 수 있다.
상기 용융 금속의 표면 상태를 관찰하기 위하여 상기 윈도우의 위에 배치되어 있는 조명 확대경을 더 포함할 수 있다.
상기 윈도우의 위에 배치되고, 상기 용융 금속의 표면을 촬상하여 개재물의 수를 계측하는 CCD 카메라부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 용융 금속 정련 장치는 용해로에서 생성된 용융 금속이 공급되는 진공 정련 장치, 상기 진공 정련 장치를 제1 내실 및 제2 내실로 분할하는 분할부, 상기 진공 정련 장치 내에 배치되고, 상부와 하부가 개방되어 있는 가압 펌프 케이스, 및 상기 가압 펌프 케이스 내부에 배치되는 금속 필터를 포함한다.
상기 분할부는, 상기 진공 정련 장치 내부의 상측면에 고정되는 상부 분할부, 및 상기 진공 정련 장치 내부의 하측면에 고정되는 하부 분할부를 포함하고, 상기 상부 분할부와 상기 하부 분할부의 사이를 통해 상기 제1 내실 및 상기 제2 내실이 서로 연통할 수 있다.
상기 상부 분할부는 상기 용해로로부터 상기 용융 금속이 공급될 때 상기 제1 내실과 상기 제2 내실을 서로 연통시키는 관통홀를 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스의 상부에 형성되어 있는 용탕 흐름 플랜지를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스 내에서 상기 용융 금속 중에 불활성 가스를 도입하면서 상기 용융 금속을 교반하는 가스 도입 회전 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스 내에 위치하는 상기 가스 도입 회전 장치의 하부에 장착되어 상기 용융 금속을 회전시키면서 상측으로 가압하는 가압 임펠러는 더 포함할 수 있다.
상기 가압 펌프 케이스의 상부를 상기 제1 내실의 상측면에 고정하고, 상기 가압 펌프 케이스의 상부와 상기 제1 내실의 상측면 사이의 오픈부를 형성하는 가압 펌프 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 내실의 상측면에 배치되어 있는 투명한 윈도우를 더 포함할 수 있다.
상기 용융 금속의 표면 상태를 관찰하기 위하여 상기 윈도우의 위에 배치되어 있는 조명 확대경을 더 포함할 수 있다.
상기 윈도우의 위에 배치되고, 상기 용융 금속의 표면을 촬상하여 개재물의 수를 계측하는 CCD 카메라부를 더 포함할 수 있다.
용융 금속 중에 함유된 가스, 고증기압 금속, 개재물 등의 불순물을 더욱 효과적으로 제거하여 청정한 용탕을 확보할 수 있으며, 결과적으로 주물과 같은 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 금속 정련 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융 금속 정련 장치를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 금속 정련 장치를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 용융 금속 정련 장치는 진공 정련 장치(1)를 포함한다. 진공 정련 장치(1)는 전체적으로 진공 기밀 구조 및 내열 구조로 되어 있다.
진공 정련 장치(1)는 분할부(5, 5')에 의해 제1 내실(2a) 및 제2 내실(2b)로 구분된다. 즉, 분할부(5, 5')는 제1 내실(2a)과 제2 내실(2b) 사이에 배치된다. 분할부(5, 5')는 진공 정련 장치(1) 내부의 상측면에 고정되는 상부 분할부(5) 및 하측면에 고정되는 하부 분할부(5')로 이루어질 수 있다. 상부 분할부(5)와 하부 분할부(5')의 사이를 통해 제1 내실(2a) 및 제2 내실(2b)이 서로 연통할 수 있다.
진공 정련 장치(1)의 제1 내실(2a)은 용해로(3)에 연결되어 있으며, 용해로(3)에서 생성된 용융 금속(4)이 제1 내실(2a)로 공급된다.
진공 정련 장치(1)의 제1 내실(2a) 내에 가압 펌프(30)가 배치되어 있다. 가압 펌프(30)는 가압 펌프 케이스(31), 용탕 흐름 플랜지(32), 가압 펌프 고정부(33), 가스 도입 회전 장치(34), 가압 임펠러(35) 및 금속 필터(36)를 포함한다. 가압 펌프(30)는 가압 펌프 케이스(31) 내에서 Ar 가스 등의 불활성 가스를 용융 금속(4) 중에 도입하면서 용융 금속(4)을 교반하도록 구성된다.
가압 펌프 케이스(31)는 상부와 하부가 개방되어 있는 연통형으로 마련될 수 있다. 가압 펌프 케이스(31)의 상부는 가압 펌프 고정부(33)를 통해 제1 내실(2a)의 상측면에 고정된다. 가압 펌프 케이스(31)의 하부는 제1 내실(2a)의 하측면과 일정 간격 이격되어 있다. 가압 펌프 케이스(31)의 상부는 진공 정련 장치(1)의 내부로 공급된 용융 금속(4)의 높이보다 높게 배치될 수 있다.
가압 펌프 케이스(31)의 상부에는 용탕 흐름 플랜지(32)가 형성되어 있을 수 있다. 용탕 흐름 플랜지(32)의 직경은 정련 효과를 향상시키기 위하여 적절한 폭으로 정해질 수 있다. 용탕 흐름 플랜지(32)의 표면에는 물결 모양 등의 유체 흐름을 제어할 수 있는 패턴이 부가되어 있을 수 있다. 용탕 흐름 플랜지(32)는 필요에 따라 생략될 수도 있다.
가압 펌프 고정부(33)는 가압 펌프 케이스(31)의 상부를 제1 내실(2a)의 상측면에 고정한다. 가압 펌프 고정부(33)는 가압 펌프 케이스(31)의 상부의 일부에만 연결되어 있으며, 가압 펌프 케이스(31)의 상부와 제1 내실(2a)의 상측면 사이의 오픈부를 형성한다. 오픈부를 통해 용융 금속(4)이 가압 펌프 케이스(31)의 상부로 넘쳐 흐를 수 있다.
가스 도입 회전 장치(34)의 샤프트는 제1 내실(2a)의 상측을 관통한다. 진공 도입 회전 장치(34)가 관통하는 샤프트와 제1 내실(2a) 사이는 진공 기밀된다. 가스 도입 회전 장치(34)의 샤프트 상부는 진공 정련 장치(1)의 외부에 위치하고, 가스 도입 회전 장치(34)의 샤프트 하부는 가압 펌프 케이스(31) 내에 위치한다.
가스 도입 회전 장치(34)는 가압 펌프 케이스(31) 내에서 Ar 가스 등의 불화성 가스를 용융 금속(4) 중에 도입하면서 용융 금속(4)을 교반한다. 가스 도입 회전 장치(34)의 샤프트 내부에는 가스 도입공(미도시)이 형성되어 있다. 가스 도입 회전 장치(34)는 가스 도입공을 통하여 가스 도입 회전 장치(34)의 상부로부터 불활성 가스를 도입하고, 가스 도입 회전 장치(34)의 하부, 즉 가압 펌프 케이스(31)의 내부로 불활성 가스를 방출하여 용융 금속(4) 내에 불활성 가스가 주입되도록 한다. 가스 도입 회전 장치(34)의 하부는 가압 펌프 케이스(31)의 하부와 유사한 높이에 위치할 수 있다. 가압 펌프 케이스(31)의 내부에 불활성 가스의 에어 버블(37)이 형성되며, 에어 버블(37)에 의하여 용융 금속(4) 내의 개지물이나 산화물 등이 상부로 부상할 수 있다.
가압 임펠러(35)는 가스 도입 회전 장치(34)의 하부에 장착되어 있다. 가압 임펠러(35)는 용융 금속(4)을 회전시키면서 상측으로 가압한다. 가압 임펠러(35)에 의해 용융 금속(4)이 회전함에 따라 용융 금속(4)의 탈가스 처리가 이루어질 수 있다. 가압 임펠러(35)는 프로펠러형, 스크루형, 터빈형 등으로 마련될 수 있다.
가압 임펠러(35)의 구조나 회전 속도 등은 다양하게 변경되거나 제어될 수 있으며, 이에 따라 상측으로 상승하는 용융 금속(4)의 압력을 가변할 수 있다. 또한, 가압 임펠러(35)는 필요에 따라 용융 금속(4)을 하강하도록 제어될 수도 있다.
금속 필터(36)는 가압 펌프 케이스(31) 내부에 배치되며, 가압 펌프 케이스(31)의 상부와 하부 사이에 위치할 수 있다. 금속 필터(36)는 금속 메시, 세라믹 등 액체 금속과 반응이 없거나 적은 재질로 마련될 수 있다. 금속 필터(36)에는 다수의 여과 기공이 형성되어 있다. 가압 임펠러(35)에 의해 상측으로 가압된 용용 금속(4)은 금속 필터(36)를 통과하게 되며, 금속 필터(36)에 의해 용융 금속(4)에 포함된 미세 개재물 및 산화물이 여과될 수 있다. 금속 필터(36)의 여과 기공의 크기는 개재물이나 산화물의 여과 정도를 고려하여 다양하게 설계될 수 있다.
금속 필터(36)를 통과한 용융 금속(4)은 가압 펌프 케이스(31)의 상부의 용탕 흐름 플랜지(32)를 넘어서 낙하되며, 이에 따라 용융 금속(4)의 탈가스 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
진공 정련 장치(1)의 제1 내실(2a)에는 배관(7) 및 진공 게이지(8)가 연결되어 있다.
배관(7)은 진공 펌프(미도시)에 연결되어 있으며, 배관(7)을 통해 진공 정련 장치(1) 내부의 기체가 이동되어 진공 정련 장치(1)의 내부의 진공 분위기가 조성된다. 진공 정련 장치(1)의 내부는 1 기압 이하로 유지될 수 있다.
진공 게이지(8)는 진공 정련 장치(1)의 내부의 진공 상태를 측정한다.
상부 분할부(5)에는 관통홀(11)이 설치되어 있으며, 관통홀(11)은 용융 금속(4)이 용해로(3)로부터 진공 정련 장치(1)로 공급될 때 제1 내실(2a)과 제2 내실(2b)을 서로 연통시킨다.
제1 내실(2a)에서 가압 펌프(30)에 의하여 용융 금속(4)의 정련이 이루어지게 되고, 정련된 용융 금속(4)이 상부 분할부(5)와 하부 분할부(5')의 사이를 통해 제2 내실(2b)로 이동한다. 이때, 상부 분할부(5)는 제1 내실(2a)에서 상측으로 부상한 개지물이나 산화물이 제1 내실(2a)에서 제2 내실(2b)로 이동하는 것을 제한한다. 하부 분할부(5')는 제1 내실(2a)의 바닥 측에 잔존하는 미세한 개재물이나 산화물이 제1 내실(2a)에서 제2 내실(2b)로 이동하는 것을 제한한다.
제2 내실(2b)의 상측면에는 투명한 재료로 구성된 윈도우(12)가 배치되어 있으며, 윈도우(12) 바로 위에는 용융 금속(4)의 표면 상태를 관찰하기 위한 조명 확대경(13)이 배치되어 있다. 조명 확대경(13)을 통해 제2 내실(2b)로 이동한 용융 금속(4)에 잔존하는 개재물이나 산화물을 관찰할 수 있다.
제2 내실(2b)은 배탕 통로(14)에 연결되어 있으며, 배탕 통로(14)를 통해 정련된 용융 금속(4)이 진공 정련 장치(1)로부터 배출된다. 배탕 통로(14)는 필터(미도시)나 주조기(미도시) 등에 연결되어 있을 수 있다. 배탕 통로(14)는 제2 내실(2b)에 공급된 용융 금속(4)의 높이보다 낮게 위치하며, 이에 따라, 용융 금속(4)의 상부에 잔존할 수 있는 개재물이나 산화물이 배탕 통로(14)를 통해 배출되지 않을 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융 금속 정련 장치를 나타낸다.
도 2는 도 1과 비교하여, 제2 내실(2b)의 배치된 윈도우(12) 위에 CCD 카메라부(15)를 배치하여 개재물이나 산화물의 수 또는 종류를 계측하는 것을 특징으로 한다. 용융 금속(4)의 표면이 CCD 카메라부(15) 내의 전하 소자에 촬상된다.
CCD 카메라부(15)는 획득된 영상 신호를 컬러 계조 처리 및 그룹화 처리한다. 컬러 계조 처리는 영상의 각 부분의 색조를 복수의 계조, 예를 들어, 0~255 계조로 변환하는 것이다. 그룹화 처리는 영상의 각 부분의 휘도를 미리 정해진 임계치와 비교하여 고휘도 그룹 및 저휘도 그룹으로 구분하는 것이다.
CCD 카메라부(15)는 영상의 휘도가 임계치보다 높은 부분을 비금속 개재물로 판정하고, 고휘도 그룹에 속하는 화소의 수를 측정한다. CCD 카메라부(15)는 영상에서 고휘도 영역에 속하는 화소의 수가 미리 정해진 화소의 수보다 적은 경우에는 해당 영역이 비금속 개재물로 인식되지 않도록 정정할 수 있다. 이러한 방식으로, 용융 금속(4)의 비금속 개재물의 수 또는 종류가 계측될 수 있다.
한편, 배탕 통로(14)에는 상하 이동이 가능한 제1 안전밸브(25)가 설치되어 있다. 제1 안전밸브(25)는 진공 정련 장치(1)가 고진공 상태일 때 외부로부터 대기의 침입을 방지하는 기능을 수행한다.
배탕 통로(14)는 제2 안전밸브(26)를 통해 래들(27)에 연결되어 있다. 래들(27)은 일정량의 용융 금속(4)을 수용되었을 때, 포크리프트(forklift)로 이동되어 배탕하게 되어 있다. 제2 안전밸브(26)는 포크리프트로 용융 금속(4)을 배송 중에 래들(27)을 진공 지지하는 기능을 수행한다.
래들(27)의 상부에는 개폐 밸브(28)를 개재한 감압 배관(29)이 연결되어 있다. 감압 배관(29)은 진공 펌프(미도시)에 연결되어 있다. 진공 펌프를 통해 래들(27)이 감압된 후에 진공 정련 장치(1)로부터 용융 금속(4)이 래들(27)에 수용된다.
도 2에서 설명되지 않은 용융 금속 정련 장치의 다른 구성요소는 도 1에서 설명한 바와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1 : 진공 정련 장치
2a : 제1 내실
2b : 제2 내실
3 : 용해로
30 : 가압 펌프
31 : 가압 펌프 케이스
32 : 용탕 흐름 플랜지
33 : 가압 펌프 고정부
34 : 가스 도입 회전 장치
35 : 가압 임펠러
36 : 금속 필터

Claims (20)

  1. 용해로에서 생성된 용융 금속이 공급되는 제1 내실;
    상기 제1 내실과 연통하고, 상기 용융 금속을 배출하는 배탕 통로에 연결되어 있는 제2 내실;
    상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이에 배치되는 분할부;
    상기 제1 내실의 내에 배치되고, 상부와 하부가 개방되어 있는 가압 펌프 케이스; 및
    상기 제1 내실에 공급되는 상기 용융 금속의 높이보다 높게 배치되는 상기 가압 펌프 케이스의 상부에 형성되어 있는 용탕 흐름 플랜지를 포함하고,
    상기 용융 금속은 상기 용융 금속의 높이보다 높은 상기 용탕 흐름 플랜지를 넘어서 낙하되고,
    상기 용탕 흐름 플랜지의 표면에는 물결 모양의 유체 흐름을 제어하는 패턴이 부가되어 있는 용융 금속 정련 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스 내에서 상기 용융 금속 중에 불활성 가스를 도입하면서 상기 용융 금속을 교반하는 가스 도입 회전 장치를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스 내에 위치하는 상기 가스 도입 회전 장치의 하부에 장착되어 상기 용융 금속을 회전시키면서 상측으로 가압하는 가압 임펠러를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스 내부에 배치되고, 다수의 여과 기공이 형성되어 있는 금속 필터를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스의 상부를 상기 제1 내실의 상측면에 고정하고, 상기 가압 펌프 케이스의 상부와 상기 제1 내실의 상측면 사이의 오픈부를 형성하는 가압 펌프 고정부를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 분할부는,
    상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이의 상측면에 고정되는 상부 분할부; 및
    상기 제1 내실과 상기 제2 내실 사이의 하측면에 고정되는 하부 분할부를 포함하고,
    상기 상부 분할부와 상기 하부 분할부의 사이를 통해 상기 제1 내실 및 상기 제2 내실이 서로 연통하는 용융 금속 정련 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 상부 분할부는 상기 용해로로부터 상기 용융 금속이 공급될 때 상기 제1 내실과 상기 제2 내실을 서로 연통시키는 관통홀를 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 내실의 상측면에 배치되어 있는 투명한 윈도우를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 용융 금속의 표면 상태를 관찰하기 위하여 상기 윈도우의 위에 배치되어 있는 조명 확대경을 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 윈도우의 위에 배치되고, 상기 용융 금속의 표면을 촬상하여 개재물의 수를 계측하는 CCD 카메라부를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  11. 용해로에서 생성된 용융 금속이 공급되는 진공 정련 장치;
    상기 진공 정련 장치를 제1 내실 및 제2 내실로 분할하는 분할부;
    상기 진공 정련 장치 내에 배치되고, 상부와 하부가 개방되어 있는 가압 펌프 케이스;
    상기 가압 펌프 케이스 내부에 배치되는 금속 필터; 및
    상기 제1 내실에 공급되는 상기 용융 금속의 높이보다 높게 배치되는 상기 가압 펌프 케이스의 상부에 형성되어 있는 용탕 흐름 플랜지를 포함하고,
    상기 용융 금속은 상기 용융 금속의 높이보다 높은 상기 용탕 흐름 플랜지를 넘어서 낙하되고,
    상기 용탕 흐름 플랜지의 표면에는 물결 모양의 유체 흐름을 제어하는 패턴이 부가되어 있는 용융 금속 정련 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 분할부는,
    상기 진공 정련 장치 내부의 상측면에 고정되는 상부 분할부; 및
    상기 진공 정련 장치 내부의 하측면에 고정되는 하부 분할부를 포함하고,
    상기 상부 분할부와 상기 하부 분할부의 사이를 통해 상기 제1 내실 및 상기 제2 내실이 서로 연통하는 용융 금속 정련 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 상부 분할부는 상기 용해로로부터 상기 용융 금속이 공급될 때 상기 제1 내실과 상기 제2 내실을 서로 연통시키는 관통홀를 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  14. 삭제
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스 내에서 상기 용융 금속 중에 불활성 가스를 도입하면서 상기 용융 금속을 교반하는 가스 도입 회전 장치를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스 내에 위치하는 상기 가스 도입 회전 장치의 하부에 장착되어 상기 용융 금속을 회전시키면서 상측으로 가압하는 가압 임펠러는 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 가압 펌프 케이스의 상부를 상기 제1 내실의 상측면에 고정하고, 상기 가압 펌프 케이스의 상부와 상기 제1 내실의 상측면 사이의 오픈부를 형성하는 가압 펌프 고정부를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 내실의 상측면에 배치되어 있는 투명한 윈도우를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 용융 금속의 표면 상태를 관찰하기 위하여 상기 윈도우의 위에 배치되어 있는 조명 확대경을 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 윈도우의 위에 배치되고, 상기 용융 금속의 표면을 촬상하여 개재물의 수를 계측하는 CCD 카메라부를 더 포함하는 용융 금속 정련 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007126720A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Japan Atomic Energy Agency 溶湯精錬装置及び溶湯精錬方法

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