KR20030003299A - 알루미늄의 복합용해로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄의 복합용해로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보온실의 상부에 설치된 용해타워로부터 로스톨케이싱을 통해 용탕이 흘러내리도록 하여 이 용탕이 보온실에서 일정한 온도를 유지할 수 있도록 하고, 이는 용탕이 담겨지는 보온실 상부에 용해타워가 설치되어 있어서 폐열회수에 효과가 높고 이 열로 소재를 예열함으로써 용해 속도가 빠르고 용융효율의 증가는 물론 적은 열량으로 소재의 용융이 가능하여 열효율이 뛰어나며 그 성능이 뛰어나게 된다. 특히, 본 발명에서는 내화물로 내벽을 이루는 통상의 알루미늄 용해로에 있어서, 도어가 장착된 소재투입구와 소재를 용해시키는 버너와 연소가스가 배출되는 배출구에 배기구가 설치된 용해타워와, 상기 용해타워의 하단에 결합되어져 상기 소재를 받히고 용해된 용탕이 흘러내리도록 한 로스톨케이싱과, 상부가 개방되는 보온실의 일측 상단에 상기 로스톨케이싱이 결합되어 용탕이 인입되고 타측부에는 용탕의 일정한 온도를 유지하는 발열체와 용탕을 인출할 수 있는 인출구가 구비된 본체로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

알루미늄의 복합용해로{ALUMINUM COMPOUND SMELTING FURNACE}

본 발명은 알루미늄의 용해로에 관한 것으로서, 보다 상세히는 보온실의 상부에 설치된 용해타워로부터 로스톨케이싱을 통해 용탕이 흘러내리도록 하여 보온실에서 일정한 온도를 유지하도록 하는 알루미늄의 복합용해로에 관한 것이다.

통상적으로 용해로(爐)는 알루미늄을 일정한 크기로 성형한 소재(인고트)를 약 700~740℃ 정도의 고열로 용해시켜 보온실에 그 용탕을 담아두게 된다. 이후 이 용탕을 형틀 등에 부어 다이케스팅이나 주물 작업이 이루어지게 된다. 그리고 용해로에서 용해된 알루미늄 용탕은 적정 온도로 용해되어 보온로에 담겨지는데 보온로 내에 체류되는 용탕의 온도는 다이캐스팅 또는 주조시 까지 최적 온도로 유지될 필요가 있다. 알루미늄 용탕의 초기 온도는 대략 700~740℃ 정도에 이르게 되는데 온도를 보온로 자체를 통해 유지하는 것은 불가능하기 때문에 인위적인 가열수단을 통해 용탕의 온도를 관리한다.

이러한 용해로는 급속용해로, 슈퍼멜터(Supper Melter), 제트멜타 등이 있고 소재를 용해시키는 용해실과 용융된 용탕을 보관하는 보온실이 별도로 제작 및 설치되어 용해실의 축열량이 높아 에너지 효율이 낮으며, 설치장소 및 운영방법에 애로가 많고 비효율적인 문제점이 있었다.

또한 용해실에서 용탕이 보온실로 이동하면서 흘러 들어갈 때 마련된 통로를 통해서 흘러가도록 유도함으로써 공간을 많이 차지하며 알루미늄 용탕이 아닌 다른 이물질이 용해 첨가되어 다른 재질로 변경되어 불량처리될 수 있으며 용해실을 매일 자주 청소함으로써 인력의 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 용해타워에서 용해된 용탕이 로스톨케이싱을 통해 흘러내려 바로 보온실에 담겨지고 이 용탕의 일정한 온도를 유지할 수 있도록 한 알루미늄의 복합용해로를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 일정량의 알루미늄 소재를 자동으로 투입하도록 한 알루미늄의 복합용해로를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내화물로 내벽을 이루는 통상의 알루미늄 용해로에 있어서, 도어가 장착된 소재투입구와 소재를 용해시키는 버너와 연소가스가 배출되는 배출구에 배기구가 설치된 용해타워와, 상기 용해타워의 하단에 결합되어져 상기 소재를 받히고 용해된 용탕이 흘러내리도록 한 로스톨케이싱과, 상부가 개방되는 보온실의 일측 상단에 상기 로스톨케이싱이 결합되어 용탕이 인입되고 타측부에는 용탕의 일정한 온도를 유지하는 발열체와 용탕을 인출할 수 있는 인출구가 구비된 본체로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알루미늄의 복합용해로를 중앙에서 절개하여 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 알루미늄의 복합용해로를 일부 절개하여 도시한 측면도.

도 3은 본 발명의 도 1의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 용해타워11: 소재투입구

12: 도어14: 버너

16: 배출구17: 배기구

18: 캐노피19: 댐퍼

20: 로스톨케이싱22,40: 내화물

24: 통로25: 로스톨(Rostol)부

28: 후렌지부30: 본체

31: 보온실33: 투입구

34: 발열체36: 튜브

37: 투시구38: 덮개

39: 인출구40: 내화물

50: 승강장치51: 프레임

52: 구동모터54: 안내부

100: 소재

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알루미늄의 복합용해로를 중앙에서 절개하여 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 알루미늄의 복합용해로를 일부 절개하여 도시한 측면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 알루미늄의 복합용해로가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 알루미늄의 복합용해로는 도어(12)가 장착된 소재투입구(11)와 소재(100)를 용해시키는 버너(14)와 연소가스가 배출되는 배출구(16)에 배기구(17)가 설치되고 단열재를 포함한 내화물(40, 이하 '내화물'이라 함)로써 내벽을 이루는 용해타워(10)와, 상기 용해타워(10)의 하단에 결합되어져 상기 소재(100)를 받히고 용해된 용탕이 흘러내리도록 한 로스톨케이싱(Rostol casing; 20)과, 상부가 개방되고 내화물(40)로 내벽을 이루는 보온실(31)의 일측 상단에 상기 로스톨케이싱(20)이 결합되어 용탕이 인입되고 타측부에는 용탕의 일정한 온도를 유지하는 발열체(34)와 용탕을 인출하는 인출구(39)가 형성된 본체(30)로 이루어진다. 상기 배기구(17)는 상향 돌출되고 연소가스와 외부공기를혼합하는 케노피(18)와 상기 연소가스와 공기가 혼합된 혼합가스의 배출통로를 개/폐하는 통상의 댐퍼(19)가 설치된다.

도 3은 본 발명의 도 1의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 단면도이다. 상기 용해타워(10)의 하부 일측에는 외부와 통하는 개방구(15)가 형성되어져 상기 로스톨부(25)의 상단에 놓인 소재(100)가 용해되고 남은 볼트, 너트 등의 잔여물을 제거할 수 있도록 하였다. 상기 소재(100)를 용융시키는 버너(14)는 가스공급장치와 연결되어 공급된 가스를 연소시킨 화염으로 알루미늄 소재를 용해시키는 통상의 것으로서 용해타워의 일측에 경사지게 설치되며 외부에 설치된 송풍기(미도시)와 연결되어져 공급된 압축공기와 가스가 혼합되어져 화염으로 분사된다. 상기 도어(12)는 일측의 개폐실린더(13)와 힌지 결합되어져 상향 일측으로 개/폐된다. 또한, 상기 배기구(17)에는 연소가스 및 의 온도를 감지하는 온도감지센서(21)가 설치되어져 버너(14)의 화력을 조절함으로써 용해타워(10)의 내부 연소실의 온도가 조절된다.

상기 본체(30)는 보온실(31)의 중간을 가로지르는 칸막이(32)가 설치되고 양측 공간이 하부의 통로로 연결된다. 상기 보온실(31)의 일측에는 외부에서 내부를 볼 수 있는 투시구(37)가 형성되고, 타측부는 상단이 상기 발열체(34)가 장착된 덮개(38)로 덮혀있다. 상기 투시구(37)를 통해 첨가물을 투입하거나 불순물을 제거하며, 상기 투시구(37)는 물론 용해로의 외부로 개방되는 부위에는 패킹부재 바람직하게는 열에 강한 석면패킹을 설치하여 열손실을 적게 한다. 상기 발열체(34)는 전기히터가 가장바람직하며 강도 및 내열성이 뛰어난 튜브(36)로 감싸져보온실(31)에 장입된다. 상기 발열체(34)의 상단은 덮개(38)에 후랜지 및 클램프 등으로 착/탈 가능하게 체결된다. 그리고 상기 보온실(31)의 상단에는 수위감지센서(35)가 설치되어져 용탕의 고수위를 감지하여 신호하고, 온도감지센서(미도시)를 설치하여 발열체(34)의 발열량을 조절한다.

상기 용해타워(10)와 본체(30)의 내벽은 내화물(40)로 이루어져 축열량을 높이고 외벽의 방산 손실을 최소화하며, 이는 일반적인 실리카보드(Silica Board), B-5, SK-36#, 내화벽돌, 케스터블(Castable) 등을 적용한다. 상기 로스톨케이싱(20)은 소정의 폭을 가지는 내화물(22)을 일정한 간격으로 세워서 배열하여 그 사이에 통로(24)를 형성한 로스톨부(25)가 외측 테두리의 후렌지부(28)와 결합 고정된다. 상기 용해타워(10)와 로스톨케이싱(20) 및 본체(30)는 상단과 하단에 상기 후렌지부(28)와 대응하는 후렌지부(28a)가 형성되어져 서로 체결 및 분리 가능하며 내부 청소를 용이하게 한다.

상기 본체(30)의 일측에는 소재(100)가 담겨진 수납구(56)는 구동모터(52)가 장착된 프레임(51)의 안내부(54)를 따라 들어올려져 상기 소재투입구(11)로 소재(100)를 공급하는 승강장치(50)가 구비된다. 상기 프레임(51)은 일정 높이를 가지며 경사지게 설치되고 작동구(58)와 상부의 구동모터(52)와 하부를 연결하는 동력전달수단이 설치된다. 상기 동력전달수단은 체인 및 체인기어와 아이들 롤러로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 알루미늄의 복합용해로는 다음과 같이 작동된다. 상기 승강장치(50)의 수납구(56)에 소재(100)가 담겨지면 상기 수납구(56)는 일측부가 상기 체인과 결합되어져 안내부(54)를 따라 상승되고 상기 용해타워(10)의 상단에 도달하면 수평이송되면서 상기 수납구(56)의 바닥이 들어올려지며 도어(12)가 개방된 소재투입구(11)로 소재(100)가 투입된다.

상기 소재(100)는 로스톨케이싱(20)에 올려지고 버너(14)의 화염으로 소재(100)가 용융되고, 용융된 용탕은 통로(24)를 통해 보온실(31)로 떨어진다. 상기 보온실(31)에서는 발열체(34)의 열로써 상기 용탕의 온도를 일정하게 유지시킴은 물론, 상기 투시구(37)를 통해 첨가제 투입 및 불순물을 제거하게 된다. 이후 상기 인출구(39)의 뚜껑을 열고 보온실(31) 내부의 용탕을 사용하게 된다. 본 발명에서는 상기 보온실의 열이 로스톨케이싱(20)의 통로(24)를 거쳐 상승되어져 용해타워(10)의 내부 온도를 상승시킴은 물론 소재(100)가 예열되고 적은 열량으로 소재의 용융이 가능하여 열효율을 증가시키고 급속용해가 가능하도록 하였다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄의 복합용해로는 용탕이 담겨지는 보온실 상부에 용해타워가 설치되어 있어서 폐열회수에 효과가 높고 이 열로 소재를 예열함으로써 용해 속도가 빠르고 용융효율의 증가는 물론 적은 열량으로 소재의 용융이 가능하여 열효율이 뛰어나며 그 성능이 뛰어난 효과가 있다. 이렇게 에너지 절감효과에 탁월한 성능을 발휘하여 경제적인 이익을 볼 수 있다.

그리고 본 발명은 상부 용해타워와 본체를 연결하는 로스톨케이싱이 후렌지부로써 조립식으로 결합되어져 각 부분의 분리와 결합이 간편하고 내부 청소 및 보수가 용이하며, 장치의 전체적인 크기를 종래의 것보다 작게 이루어질 수 있으므로 설치 공간을 적게 차지할 수 있어서 공간효율을 최대화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 용해타워를 받히는 용해용 로스톨케이싱이 설치되어 있어 소재를 용해시키고 남은 볼트, 너트 등의 잔여물들이 그 위에 남게 되므로 개방구를 통하여 손쉽게 제거할 수 있으며, 본체의 투시구를 통해 첨가제의 투입이나 용탕의 수면에 뜨는 부유물의 제거를 용이하게 하는 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 용해로의 일측에 다수개의 무거운 소재를 들어올려서 자동 개폐되는 도어를 개방하고 소재투입구를 통해 자동으로 공급할 수 있도록 하여 소재의 공급이 중단되지 않으면서 신속하게 소재가 공급되고 용해실의 내부 온도의 손실을 최소화하는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 내화물로 내벽을 이루는 통상의 알루미늄 용해로에 있어서;

   도어(12)가 장착된 소재투입구(11)와 소재(100)를 용해시키는 버너(14)와 연소가스가 배출되는 배출구(16)에 배기구(17)가 설치된 용해타워(10)와;

   상기 용해타워(10)의 하단에 결합되어져 상기 소재(100)를 받히고 용해된 용탕이 흘러내리도록 한 로스톨케이싱(20)과;

   상부가 개방되는 보온실(31)의 일측 상단에 상기 로스톨케이싱(20)이 결합되어 용탕이 인입되고 타측부에는 용탕의 일정한 온도를 유지하는 발열체(34)와 용탕을 인출할 수 있는 인출구(39)가 구비된 본체(30)로 이루어짐을 특징으로 하는 알루미늄의 복합용해로.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 본체(30)의 일측에는 소재(100)가 담겨진 수납구(56)가 구동모터(52)가 장착된 프레임(51)의 안내부(54)를 따라 들어올려져 소재투입구(11)로 소재(100)를 공급하는 승강장치(50)가 구비됨을 특징으로 하는 알루미늄의 복합용해로.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서;

   상기 로스톨케이싱(20)은 소정의 폭을 가지는 내화물(22)을 일정한 간격으로 배열하여 그 사이에 통로(24)를 형성한 로스톨부(25)가 외측 테두리의 후렌지부(28)와 결합되어져 이루어짐을 특징으로 하는 알루미늄의 복합용해로.
4. 제 3항에 있어서;

   상기 용해타워(10)와 로스톨케이싱(20) 및 본체(30)는 후렌지부(28,28a)로서 체결됨을 특징으로 하는 알루미늄의 복합용해로.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서;

   상기 배기구(17)는 상향 돌출되고 연소가스와 외부공기를 혼합하는 케노피(18)와 상기 혼합가스의 배출통로를 개/폐하는 통상의 댐퍼(19)가 설치되어져 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄의 복합용해로.