KR200423029Y1 - 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치에 관한 것으로서, 용탕배출구와 플랜지로 구성된 보온로와 전자펌프(Electromagnetic pump) 및 비자성 재질로 구성된 라이너와 알루미늄 스크랩 및 칩이 공급되는 공급부와 내부에는 용융용기로 구성되어진 저탕용기로 구성되어져, 보온로에 저장되어 있던 용융된 용탕이 전자펌프를 거쳐 용융용기에 투입되고 이에 공급부로부터 공급되는 알루미늄 스크랩 및 칩들이 저탕용기 내부에서 강한 와류현상을 일으키면서 용탕의 온도에 의해 용융되어, 재생에 필요한 용융상태로 변환되고, 이렇게 변환된 재생용탕은 저탕용기 측면에 위치한 비자성라이너를 통해 보온로로 다시 투입되어 보온되는 공정으로 진행되며,

이는 종래의 별도의 직접화염방식을 이용하여 알루미늄 성형시 발생하는 스크랩 및 칩들을 다시 용융하는 것이 아니라 기존의 용융되어 있던 용탕의 온도를 이용하여 용융함으로써, 재생가능한 용융상태인 재생용탕으로 변환하며, 이는 자원절약이 될 뿐만 아니라, 친환경적이며 회수율 또한 현저하게 높아진다.

본 고안에 대해 대략 설명하면, 내열용기로 이루어져 있으며, 일측단부에는 용탕배출구(11)가 형성되어져 있고, 이와는 반대쪽 일측에는 전자펌프(20)와 저탕용기(50)가 연결될 수 있는 플랜지(12)(13)구조가 형성되어져 있으며, 용융된 용탕이 보온, 저장되는 보온로(10);

다수개의 코일과 코어가 구비되어 내부에는 용탕이 흐를 수 있는 관형태로 구성되고, 상기 보온로(10)의 일측에 형성된 플랜지(12)와 연결되는 전자펌프(20), 그리고 저탕용기(50)에서 변환된 재생용탕이 다시 보온로(10)로 흘러들어 갈 수 있게 비자성 재료로 구성되어 상기 보온로(10)의 플랜지(13)와 연결되는 비자성라이너(30)로 구성된 용탕이송부(40);

원통형상으로써 내부에는 용융용기(51)로 구성되어져 있고, 외부 일측에는 일정량의 알루미늄 스크랩 및 칩이 공급되는 공급부(55)로 구성되어진 저탕용기(50);로 이루어져 보온로(10)에 저장되어 있는 용탕이 전자펌프(20)를 통해 저탕용기(50)로 투입되고, 공급부(55)로부터 일정하게 공급받은 알루미늄 스크랩 및 칩과 상기 저탕용기(50)내에 있는 용탕은 전자펌프(20)에 의해 강한 와류현상을 일으키면서 섞여 저탕용기(50)내에서 용융되어 재생용탕으로 변환되고, 이는 비자성라이너(30)를 통해 다시 보온로(10)로 투입되는 과정으로 진행된다.

이와 같이 본 고안은 보온로에 저장되어 있던 용탕을 이용하여 알루미늄 성형시 발생하는 스크랩 및 칩을 용융함으로써 별도의 열이 필요 없을 뿐만 아니라, 별도의 수거장치 및 공급장치가 필요없이 알루미늄 성형과정에서 발생하는 스크랩 및 칩을 그대로 공급장치를 통해 공급함으로써, 자원절약의 효과 및 친환경적이며 회수율 또한 현저하게 높일 수 있는 것이다.

전자펌프, 비자성라이너, 알루미늄 스크랩, 칩, 와류현상, 용탕, 보온로, 저탕용기

Description

전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치 { The Recycle solution device of aluminum-scrap it uses the electromagnetic pump }

도 1은 본 고안에 따른 수직 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 수평 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 전자펌프의 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 작업 순서도.

도 5는 본 고안에 따른 공정도.

[도면의 주요부분에 대한 부호 설명]

10: 보온로 15: 보온통 20: 전자펌프

30: 비자성라이너 40: 용탕이송부 50: 저탕용기

55: 공급부

본 고안은 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치에 관한 것으로서, 용탕배출구와 플랜지로 구성되어진 보온로와 이에 보온, 저장된 용탕을 저탕용기로 이송하는 전자펌프(Electromagnetic pump) 및 저탕용기에서 용융된 재생용탕을 보온로로 다시 이송하는 비자성라이너로 구성된 용탕이송부와 알루미늄 스크랩 및 칩이 공급되는 공급부가 구비된 저탕용기로 구성되어, 보온로에 저장되어 있던 용융된 용탕이 전자펌프를 거쳐 용융용기에 투입되고, 이에 공급부로부터 공급되어지는 알루미늄 스크랩 및 칩들이 저탕용기 내부에서 강한 와류현상을 일으키면서 용탕의 온도에 의해 용융되고, 이 용융된 재생용탕은 저탕용기 측면에 위치한 비자성라이너를 통해 보온로로 다시 투입되어 보온되는 공정으로 진행되어, 보온로에 용융되어 있던 용탕의 온도를 이용하여 용융함으로써 자원절약이 될 뿐만 아니라, 친환경적이며 회수율 또한 현저하게 높아지는 특징이 있는 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치에 관한 것이다.

현재 알루미늄을 이용한 주조, 단조, 압출, 인발 공장 등에서 제품 생산 후 완성된 제품에서 불필요한 부분을 잘라내거나 소거시키는데 이것을 흔히 스크랩 및 칩이라 불리우며 이는 제품생산시 필수 불가결하게 발생한다.

이러한 알루미늄 스크랩 및 칩들의 재생처리 방법은 별도의 저장공간을 마련하여 저장하였다가 고철처리 및 회사에서 보유하고 있는 반사로 및 일반 용해로에 별도 수거된 재생품과 섞여 그대로 용해하고 있으며, 이는 다른 일반적인 알루미늄 재생처리 방식으로써, 별도로 수급되는 재생품과 동일하게 섞여 재생되는 실정이다.

이는 별도로 수급되는 재생품에 묻혀있는 화학 물질 및 불순물에 의해 별도의 세척공정 및 저장공정이 필요하며, 세척과정이후 용해과정에서도 용해로를 이용하여 직접적인 열을 발생시켜 이의 내부에서 용해하여야 하고, 용해시 산화되어 공해물질을 발생시키며, 이러한 과정으로 통해 얻어지는 회수율 또한 현저하게 낮다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 고안은 보온로에 저장되어 있는 용탕을 전자펌프를 이용하여 저탕용기에 투입하고 이에 일정량의 알루미늄 스크랩 및 칩을 공급할 수 있는 공급부를 통해 공급하고 전자펌프에 의해 와류현상이 발생되어 투입된 용탕과 스크랩 및 칩들이 섞여 별도의 열이 필요없이 용탕에 열에 의해 용융되고 이는 다시 보온로에 저장함으로써 재생용융상태를 구성함에 그 목적이 있다.

별도의 장치가 필요없이 알루미늄 성형시 발생하는 스크랩 및 칩들을 바로 공급부를 통해 투입하고, 직접화염을 통한 열을 발생하여 용융하는 것이 아니라, 기존에 용융되어 있던 용탕의 열과 와류현상을 이용하여 재생에 필요한 용탕을 구성함으로써, 자원절약 및 친환경적이며, 회수율을 현저하게 높이는데 또 다른 목적이 있다.

본 고안은 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치에 관한 것으로서, 용탕배출구와 플랜지로 구성된 보온로와 전자펌프 및 비자성 재질로 구성된 라이너와 알루미늄 스크랩 및 칩이 공급되는 공급부와 내부에는 용융용기로 구성되어진 저탕용기로 구성되어져, 보온로에 저장되어 있던 용융된 용탕이 전자펌프를 거쳐 용융용기에 투입되고 이에 공급부로부터 공급되어지는 알루미늄 스크랩 및 칩들이 저탕용기 내부에서 강한 와류현상을 일으키면서 용탕의 온도에 의해 용융되어, 재생에 필요한 용융상태로 변환되고, 이렇게 변환된 재생용탕은 저탕용기 측면에 위치한 비자성라이너를 통해 보온로로 다시 투입되어 보온되는 공정으로 진행되며,

이는 종래의 별도의 직접화염방식을 이용하여 알루미늄 성형시 발생하는 스크랩 및 칩들을 다시 용융하는 것이 아니라 기존의 용융되어 있던 용탕의 온도를 이용하여 용융함으로써, 재생가능한 용융상태인 재생용탕으로 변환하며, 이는 자원절약이 될 뿐만 아니라, 친환경적이며 회수율 또한 현저하게 높아진다.

본 고안에 대해 대략 설명하면, 내열용기로 이루어져 있으며, 일측단부에는 용탕배출구(11)가 형성되어져 있고, 이와는 반대쪽 일측에는 전자펌프(20)와 저탕용기(50)가 연결될 수 있는 플랜지(12)(13)구조가 형성되어져 있으며, 용융된 용탕이 보온, 저장되는 보온로(10)와,

다수개의 코일과 코어가 구비되어 내부에는 용탕이 흐를 수 있는 관형태로 구성되고, 상기 보온로(10)의 일측에 형성된 플랜지(12)와 연결되어 있는 전자펌프 (20), 그리고 저탕용기(50)에서 변환된 재생용탕이 다시 보온로(10)로 흘러들어 갈 수 있게 비자성 재료로 구성되어 상기 보온로(10)의 플랜지(13)와 연결되어 있는 비자성라이너(30)로 구성된 용탕이송부(40)와

원통형상으로써 내부에는 용융용기(51)로 구성되어져 있고, 외부 일측에는 일정량의 알루미늄 스크랩 및 칩이 공급되는 공급부(55)로 구성된 저탕용기(50)로 이루어져 보온로(10)에 저장되어 있는 용탕이 전자펌프(20)를 통해 저탕용기(50)로 투입되고, 공급부(55)로부터 일정하게 공급받은 알루미늄 스크랩 및 칩과 상기 저탕용기(50)내에 있는 용탕은 전자펌프(20)에 의해 강한 와류현상을 일으키면서 섞여 저탕용기(50)내에서 용융되어 재생용탕으로 변환되고, 이는 비자성라이너(30)를 통해 다시 보온로(10)로 투입되는 과정으로 진행된다.

본 고안에 적용되는 보온로(10)에 대해 도를 참조하여 자세하게 설명하면, 내열용기로 이루어져 일측단부에는 용탕배출구(11)가 형성되어 있고, 이와 반대쪽의 일측에는 전자펌프(20)와 연결할 수 있도록 일정길이로 돌출되어 있는 플랜지(12)가 형성되어 있으며, 이와 이웃하여 상기 비자성라이너(30)를 연결할 수 있는 일정길이의 플랜지(13)를 형성하고, 내부에는 용탕이 보온, 저장되어 있는 보온통(15)이 구성되어, 이에 용탕은 일정온도로 보온 저장되며, 상부에는 보온덮개(16)를 구비하여 설치함으로써, 보온의 효과를 극대화시킨다.

본 고안에 적용되는 용탕이송부(40)에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하여 자세 하게 설명하면, 다수개의 코일이 형성되어 있고, 내부에는 절연체로 구성되고 용탕이 이송할 수 있는 공간이 확보되어 있으며, 코일과 절연체에 직접적인 가열을 방지하기 위하여 라이너(25)가 내장되어 있는 전자펌프(20)와, 저탕용기(50) 및 보온로(10)를 연결할 수 있는 관형태의 구조로써, 비자성 물질로 구성된 비자성라이너(30)로 크게 나누어지며, 이는 보온로(10)에서 저장되어 있는 용탕 및 저탕용기(50)에서 변환된 재생용탕이 이송되며, 비자성라이너(30)의 경우 용융된 재생용탕의 열을 견디어낼 수 있으며, 전자펌프(20)에서 발생하는 전기장에도 영향이 없는 써스합금(SUS alloy)으로 구성됨이 바람직하다.

또한, 전자펌프(20)의 경우 액체금속의 도전성을 이용하는 것으로서, 자기장을 발생하는 코어(21)(22)(23)와 전류가 흐르는 코일을 이용하면 힘이 발생하여 액체금속이 이송하는 원리이며, 도 3에 도시된 바와 같이 3개의 코어(21)(22)(23)가 중앙에 위치한 관의 외주연으로 구성되고, 다수개의 코어(21)(22)(23)중 하나의 코어(23)에는 다수개의 코일이 감되, 코어(23)와는 수직방향을 이루게 하고, 이에 직각방향으로 코어(23)가 서로 교차하게 형성되며, 이에 전원을 인가함으로써 동작되고, 종래의 기계식에 비해 회전부가 없고 기밀을 요하는 패킹장치 등이 없어 보수가 필요없을 뿐 아니라, 동작시 유도전압 조정기를 이용하여 유량제어를 쉽게 할 수 있는 등 많은 장점이 있다.

따라서 신뢰성과 안전성이 요구되는 고속증식로, 인공위성과 같이 액체금속을 냉각재로 사용하는 시스템의 펌프에는 물론 알루미늄, 납, 수은 등과 같이 산업 계에서 많이 쓰이는 용융금속의 수송에도 대단히 중요한 장치이다.

본 고안에 적용되는 저탕용기(50)에 대해 도 1 내지 도 2를 참조하여 자세하게 설명하면, 전체적으로는 외부는 원통형상으로 이루어지고, 내부는 그릇형상으로 구성되어, 하부 일측에는 전자펌프(20)와 연결되어 있는 용탕투입부(51)가 돌출되어 있으며, 용탕투입부(51)의 경우 상기 전자펌프(20)와 보온로(10)사이의 이루는 각을 18도로 하는 것이 바람직하며, 이와 같은 방향의 다른 일측에는 상기 저탕용기(50)내부에서 용융된 재생용탕이 다시 보온로(10)로 흘러들어가는 비자성라이너(30)와 연결되어 있고, 상부에는 알루미늄 성형시 발생하는 알루미늄 스크랩 및 칩을 정확하게 공급할 수 있는 공급부(55)가 비탈면의 형태로 형성되어 있다.

본 고안을 이용한 재생용융상태의 변환과정에 대해 도 4를 참조하여 설명하면, 알루미늄 성형시 발생하는 알루미늄 스크랩 및 칩들을 일정하게 공급하는 공급부(55)를 통해 저탕용기(50)에 투입되며, 이렇게 투입된 스크랩 및 칩과 보온로(10)로부터 투입되는 용탕은 저탕용기(50)내부에서 전자펌프(20)의 분사력에 의해 와류현상이 일어나면서 용탕의 열에 의해 용융되어 재생용융상태로 변환되고 이렇게 변환된 재생용탕은 다시 보온, 저장을 위해 비자성라이너(30)를 따라 보온로(10)로 이송된다.

상기와 같이 별도의 용융장치 및 이송장치가 필요 없이 알루미늄 성형과정에 서 발생하는 스크랩 및 칩을 그대로 공급부(55)를 통해 일정량만큼 공급하고 이는 용융되어 있던 용탕의 온도를 이용하여 재생에 필요한 용융된 상태로 변환하기 때문에 자원의 효율성 및 친환경적이며, 또한 불순물이 첨가된 다른 재생품과 같이 여러 재생공정을 통해 형성되는 아니라, 순수 성형과정에서 발생되는 스크랩 및 칩을 그대로 공급하기 때문에 재생의 회수율이 현저하게 올라가는 특징이 있다.

상기와 같이 본 고안은 보온로에 저장되어 있는 용탕을 전자펌프를 이용하여 저탕용기에 투입하고 이에 일정량의 알루미늄 스크랩 및 칩을 공급할 수 있는 공급부를 통해 공급하고 전자펌프에 의해 와류현상이 발생되어 투입된 용탕과 스크랩 및 칩들이 섞여 별도의 열이 필요없이 용탕에 열에 의해 용융되고 이는 다시 보온로에 저장함으로써 재생용융상태로 변환할 수 있는 효과가 있다.

별도의 장치가 필요없이 알루미늄 성형시 발생하는 스크랩 및 칩들을 바로 공급부를 통해 투입하고, 직접화염을 통한 열을 발생하여 용융하는 것이 아니라, 기존에 용융되어 있던 용탕의 열과 와류현상을 이용하여 재생에 필요한 용탕을 구성함으로써, 자원절약 및 친환경적이며, 회수율을 현저하게 높이는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 내열용기로 이루어져 일측단부에는 용탕배출구(11)가 형성되어 있고, 이와 반대쪽의 일측에는 전자펌프(20)와 연결할 수 있도록 돌출되어 있는 플랜지(12)가 형성되어 있으며, 이와 이웃하여 비자성라이너(30)가 연결할 수 있는 플랜지(13)가 형성되어 있고, 내부에는 용탕이 보온, 저장되어 있는 보온통(15)으로 구성되어 있는 보온로(10);

   다수개의 코일이 형성되어 있고, 내부에는 절연체로 구성되어 용탕이 이송할 수 있는 공간이 확보된 전자펌프(20)와, 저탕용기(50) 및 보온로(10)를 연결하는 구조의 관형태로 이루어져 비자성 물질로 구성된 비자성라이너(30)로 구성된 용탕이송부(40);

   전체적으로 외부는 원통형상이고, 내부는 그릇형상으로 구성되어, 하부 일측에는 전자펌프(20)와 연결되어 있는 용탕투입부(51)가 돌출되어 있으며, 이와 같은 방향의 다른 일측에는 상기 비자성라이너(30)와 연결되어 있고, 상부에는 알루미늄 스크랩 및 칩을 일정하게 공급할 수 있는 공급부(55)가 비탈면의 형태로 형성된 저탕용기(50);

   로 구성되어 알루미늄 성형시 발생하는 스크랩 및 칩을 별도의 열이 필요없이 용탕의 온도를 이용하여 재생용융상태로 변환함을 특징으로 하는 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치.
2. 제 1항에 있어서, 다수개의 코일과 코어(21)(22)(23)가 구비되어, 내부에는 절연체로 구성되고 용탕이 이송할 수 있는 공간이 확보되어 있고, 코일과 절연체에 직접적인 가열을 방지하기 위하여 라이너(25)가 내장되어 있으며, 액체금속의 도전성을 이용하여 유도전압 조정기를 사용함으로써, 유량제어가 용이한 전자펌프(20)를 이용함을 특징으로 하는 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 공급부(55)를 통해 저탕용기(50)에 투입되는 알루미늄 스크랩 및 칩은 전자펌프(20)를 통해 투입되는 용탕과 섞여 용융되되, 전자펌프(20)의 분사력에 의해 저탕용기(50)내부에 와류되면서 용탕의 열에 의해 용융되어 재생용탕으로 변환되고, 이는 다시 비자성라이너(30)를 통해 보온로(10)에 보온, 저장됨을 특징으로 하는 전자펌프를 이용한 알루미늄 스크랩 및 칩의 재생용해장치.
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