KR200426624Y1 - Electric furnace for melting and heat insulation of aluminium - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전기를 열원으로 하는 도가니 취부형 알미늄 용해 및 보온로에 관한 것이다.The present invention relates to a crucible-mounted aluminum melting and heating furnace using electricity as a heat source.
종래의 전기 용해로는 철 케이싱 용접작업부터 내화 층의 축벽작업에 이르기까지 일일이 숙련공에 의한 수작업으로 진행되고, 내구 수명(약 5년)에 따른 내화층의 교체 작업에 따른 시간적 비용적 부담이 증가하게 된다. The conventional electric melting furnace is performed by hand by skilled workers from iron casing welding work to the shaft wall work of the fireproof layer, and the time and cost burden due to the replacement of the fireproof layer according to the endurance life (about 5 years) increases. do.
또한 전기 히터 장착을 위한 핀의 매설과 관련해서는, 드릴로 구멍을 뚫어 핀을 매설함에 따라 단열층의 균열을 통한 열손실을 야기하고 단열층이 물리적으로 약화되며, 지속적인 열 충격이나 마모에 의해 핀의 지지력이 저하되는 경우에는 전기히터의 안정성을 보장할 수 없다는 문제가 있다.In addition, regarding the embedding of the fins for mounting the electric heater, as a result of the drilling and drilling of the fins, the heat loss through cracking of the insulation layer is caused, the insulation layer is physically weakened, and the bearing capacity of the pin is sustained by continuous thermal shock or wear. In this case, there is a problem in that the stability of the electric heater cannot be guaranteed.
특히 열손실과 관련해서는, 상기 핀에 의한 열손실 이외에도 내화층을 형성할 때 내화물 간에 몰탈로 접착하고 있기 때문에 단열에 한계가 있었다. In particular, with regard to heat loss, there is a limit to heat insulation because in addition to the heat loss caused by the fins, since the refractory layer is bonded by mortar when forming the fireproof layer.
이에 본 고안은 구조 및 제작방법을 개선함으로써, 제조 공정을 간소화하고 제작 및 관리비용을 낮추면서도, 내구성 및 열효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 전기로 및 이의 제작방법을 제공하고자 한다.Therefore, the present invention aims to provide an electric furnace and a method of manufacturing the same that can significantly improve durability and thermal efficiency while improving the structure and manufacturing method, simplifying the manufacturing process and lowering manufacturing and management costs.
알루미늄 용해로, 전기로 Aluminum melting furnace, electric furnace
Description
도 1은 본 발명에 따른 전기로의 외관 사시도.1 is an external perspective view of an electric furnace according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 전기로의 수직 단면도.2 is a vertical sectional view of an electric furnace according to the present invention;
<주요 도면부호에 대한 설명><Description of the major reference numerals>
10 : 철 케이싱 20 : 내화층10: iron casing 20: fireproof layer
21 : 전기 히터 22 : 핀21: electric heater 22: fin
23 : 성형층 24 : 세라믹 벌크층23: forming layer 24: ceramic bulk layer
25 : 세라믹울층 26 : 복사열 차단층25: ceramic wool layer 26: radiation shielding layer
27 : 외곽 단열층 28 : 용탕 배출로27: outer insulation layer 28: molten metal discharge path
본 고안은 전기를 열원으로 하는 도가니 취부형 알미늄 용해로에 관한 것으로서, 보다 자세 하게는 전기히터를 장착하는 핀 및 용해로의 단열 구조를 개선한 저비용 고효율의 전기 용해로에 관한 것이다. The present invention relates to a crucible-mounted aluminum melting furnace using electricity as a heat source, and more particularly, to a low-cost and high-efficiency electric melting furnace having improved heat insulation structure of a fin and a melting furnace equipped with an electric heater.
종래의 도가니 취부형 전기 용해로는 일반적으로 철 케이싱, 내화층 및 전기 히터로 구성된다. Conventional crucible-mounted electric furnaces generally consist of an iron casing, a fireproof layer and an electric heater.
상기 내화층은 외측에서부터 2층 구조의 단열재(예: 실리카 보드, 세라믹 울) 및 2층 구조의 내화단열벽돌의 순으로 형성하고, 가장 안쪽에 위치하는 2층 내화단열벽돌 층에 드릴로 구멍을 뚫은 뒤 핀(PIN)을 매설한다. 상기 핀에는 전기히터가 장착되어 도가니를 가열하게 되는 구조이다. The fireproof layer is formed in the order of a heat insulating material (for example, silica board, ceramic wool) of a two-layer structure and a fireproof insulating brick of a two-layer structure from the outside, and drills a hole in the innermost two-layer fireproof insulating brick layer. After drilling, bury the pin. The fin has a structure in which an electric heater is mounted to heat the crucible.
상기 철 케이싱은 원통이나 다각 기둥 형상으로서 용해로에 적합하게 철판을 원통형으로 말거나 여러 면의 이음새를 용접하고 상부와 하부는 해당 형태로 절단된 철판을 몸통 부위와 용접하여 완성된다.The iron casing is a cylindrical or polygonal column shape, the steel plate is rolled into a cylindrical or welded seams of several sides to suit the melting furnace and the upper and lower parts are completed by welding the iron plate cut in the shape with the body portion.
이와 같은 전기 용해로는 철 케이싱 용접작업부터 내화 층의 축벽작업에 이르기까지 일일이 숙련공에 의한 수작업으로 진행되다 보니 시간적 비용적 부담이 증가하게 된다. 더욱이 내구 수명(약 5년)이 다하면 내화층의 교체 작업이 필요한바, 이를 위해서 용해로를 이동하여 수행하는 교체작업은 매우 큰 부담이 아닐 수 없다. Electric melting furnaces such as welding work from the iron casing to the fire wall of the shaft layer work by skilled workers one by one to increase the time and cost burden. Moreover, when the endurance life (approximately 5 years) is reached, the replacement of the refractory layer is required. For this purpose, the replacement work performed by moving the furnace is a very heavy burden.
또한 전기 히터 장착을 위한 핀의 매설과 관련해서는, 드릴로 구멍을 뚫어 핀을 매설함에 따라 단열층의 균열을 통한 열손실을 야기하고 단열층이 물리적으로 약화되며, 지속적인 열 충격이나 마모에 의해 핀의 지지력이 저하되는 경우에는 전기히터의 안정성을 보장할 수 없다는 문제가 있다.In addition, regarding the embedding of the fins for mounting the electric heater, as a result of the drilling and drilling of the fins, the heat loss through cracking of the insulation layer is caused, the insulation layer is physically weakened, and the bearing capacity of the pin is sustained by continuous thermal shock or wear. In this case, there is a problem in that the stability of the electric heater cannot be guaranteed.
특히 열손실과 관련해서는, 전기 히터에 의한 간접가열 방식인 전기 용해로의 특성상 열손실을 최소화하는 것은 제품의 성능에 직결되는 가장 중요한 요인인바, 종래의 기술은 상기 핀에 의한 열손실 이외에도 내화층을 형성할 때 내화물 간 에 몰탈로 접착하고 있기 때문에 단열에 한계가 있었다. 일반적으로 용해로의 표면온도는 65도 정도로 열손실이 큰 편이다. In particular, in terms of heat loss, minimizing heat loss is an important factor directly affecting product performance due to the characteristics of an electric furnace, which is an indirect heating method by an electric heater. When forming, there was a limit to heat insulation because it was bonded with mortar between the refractory. In general, the surface temperature of the furnace is about 65 degrees, the heat loss is large.
본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 알루미늄 용해 및 보온 전기로의 구조 및 제작방법을 개선함으로써, 제조 공정을 간소화하고 제작 및 관리비용을 낮추면서도, 내구성 및 열효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 전기로 및 이의 제작방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, by improving the structure and manufacturing method of the aluminum melting and thermal insulation furnace, to simplify the manufacturing process and lower the manufacturing and maintenance costs, while significantly improving the durability and thermal efficiency It is intended to provide an electric furnace and a method of manufacturing the same.
본 고안의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 고안은 철 케이싱, 내화층, 전기 히터 및 전기히터 장착을 위한 핀 구조물을 포함하는 도가니 취부형 알루미늄 용해 및 보온 전기로에 있어서, 내화층의 가장 안쪽에 성형층을 구비하되 상기 성형층은 전기로 내부에 형틀을 구비하고 핀을 취부한 상태에서 부정형 내화물을 형틀에 부어 경화시킴으로써 형성하는 것을 특징으로 하는 전기로 및 이의 제작방법을 제공한다.In order to solve the technical problem of the present invention, the present invention is a crucible-mounted aluminum melting and insulating electric furnace comprising an iron casing, a fireproof layer, an electric heater and a fin structure for mounting the electric heater, the innermost of the fireproof layer is molded Provided with a layer, the forming layer provides an electric furnace and a method for manufacturing the same, characterized in that the mold is provided by the inside of the furnace and the pin is mounted in a state in which the refractory refractory is poured into the mold.
본 고안의 다른 특징에 의하면, 단열 효과를 더욱 높이기 위하여 상기 내화층은 상기 성형층 이외에도 공기층, 복사열 차단층 및 외곽 단열층을 더 포함한다.According to another feature of the present invention, in order to further enhance the thermal insulation effect, the fire resistant layer further includes an air layer, a radiation shielding layer and an outer heat insulating layer in addition to the molding layer.
이하에서는 도면을 참조하여 본 고안의 기술적 사상을 상세히 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
-철 케이싱-Iron casing
도 1은 본 고안에 따른 전기 용해로의 일실시예에 대한 사시도로서 철 케이 싱(10)된 외관을 나타내고 있다.1 is a perspective view of an embodiment of an electric melting furnace according to the present invention shows the appearance of the iron casing (10).
철 케이싱(10)은 내화층이 내부에 형성된 전기로의 외관을 보호하기 위한 것으로서 다각 기둥형태를 나타내고 있다. 그 제작방법은 상부, 하부, 및 측면 대해 각각 레이져 모형 절단 및 절곡을 시행한 후, 하부, 측면, 상부의 순으로 볼트 조립 및 내부용접을 통해 완성한다. The
상기의 철 케이싱 제작방법은 내측에서의 용접으로 외부에는 용접부위가 드러나지 않기 때문에 가전제품 수준의 완성도를 갖는 외관을 제공할 수 있으며, 레이져 모형절단으로 인해 오차 없는 정확한 조립이 가능하다. 따라서 재료의 낭비를 줄일 수 있고, 조립 작업이 편리하고 작업속도가 2배 이상 향상되어 공기 단축의 효과도 발생한다.The method of manufacturing the iron casing can provide an appearance having the level of perfection of the level of home appliances because the welding part is not exposed to the outside by welding from the inside, and accurate assembly without error due to laser model cutting is possible. Therefore, the waste of materials can be reduced, the assembly work is convenient, and the work speed is improved by more than two times, which also causes the effect of shortening the air.
-내화층-Fireproof layer
내화층은 취부되는 도가니를 가열하기 위한 열이 외부로 빠져나가는 것을 차단하기 위한 것으로서 그 내부 단면을 도시하고 있는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. The fireproof layer is to prevent the heat for heating the crucible to be mounted out of the outside to be described with reference to FIG.
상기 내화층(20)은 내측에서부터 핀(22)에 장착된 전기 히터(21), 전기히터를 장착하기 위하여 성형층과 결합하고 있는 핀(22), 핀을 취부한 상태에서 부정형 내화물을 형틀에 부어 양성한 성형층(23), 공기층을 포함하는 세라믹 벌크층(24), 세라믹울층(25), 복사열 차단층(26) 및 외곽 단열층(27)으로 형성되어 있다. 또한 상기 내화층을 관통하는 용탕 배출로(28)를 포함한다.The
전기 히터(21)는 내화층의 가장 안쪽에 위치하여 취부되는 도가니를 가열하 게 된다. 전기 히터는 전기로에 반드시 필요한 구성요소이나 본 고안의 특징이 아닌바, 종래의 기술에 따르며 구체적인 설명은 생략한다.The
핀(22)은 전기 히터(21)가 장착되는 구조물로서 종래의 기술이 "L"과 같이 전기 히터가 장착되는 일단만을 절곡한 형태였던데 반해, 본 고안에 따른 핀은 "Z"형상과 같이 양단이 절곡되어 핀의 지지력을 강화할 수 있는 구조이다. The
성형층(23)은 부정형의 내화물질(e.g. 세라몰)을 물과 혼합하여 전기로 내에 설치된 형틀에 부은 다음 경화함으로써 형성된다. 때이 핀(22)을 함께 취부하여 성형함으로써 성형층과 핀이 일체로 제작되는바, 핀을 일일이 드릴링하여 매설할 필요가 없기 때문에 작업공정이 간소화되고, 단열성 및 핀의 지지력이 크게 향상된다. The shaping
세라믹 벌크층(24)은 1차 단열층인 성형층을 통과한 열에 대해 2차적 단열을 수행하게 되는바, 세라믹 울 사이에 공기가 함유되어있는 벌크 형태이기 때문에 단열 및 보온성을 증대한다.The
세라믹울층(25) 상기 세라믹 벌크층과는 달리 세라믹 울만으로 형성되어 내화 및 단열 기능을 수행한다.
복사열 차단층(26)은 복사열을 차단하여 단열효과를 한층 높이기 위한 것으로서, 알루미늄 플레이트(AL-PLATE)(26b)와 같은 복사열의 이동을 차단할 수 있는 소재를 제공하되, 이를 미네랄울층(26a,26c) 사이에 위치시킨다.Radiation
외곽 단열층(27)은 암면과 같이 내화성이 우수하고 열전도율이 낮은 단열재로서 용해로의 최 외곽에 형성되어 용해로를 빠져나가려는 열을 최종적으로 차단하 는 역할을 한다. The outer
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 내화층은 성형층을 제일의 특징으로 하며, 그 이외의 구성요소는 단열효과의 극대화를 위하여 채택되며 적층 순서는 바뀔 수 있다. As described above, the fireproof layer according to the present invention is characterized by a molded layer as a first feature, and other components are adopted to maximize the thermal insulation effect, and the stacking order may be changed.
용탕 배출로(28)는 도가니의 파손으로 인한 용탕 누출시에 대비하여 내화층을 관통하는 비상 배출구로서, 알루미늄의 침투를 막고 고열을 견딜 수 있는 특수 내화재를 사용하며 신속한 배출을 위하여 외부로 하향 경사를 이루도록 한다. 또한 용탕 배출로에는 센서(미도시)가 부착되어 용탕의 배출 여부를 감지할 수 있도록 하는데, 센서가 용탕의 유출을 감지하면 전기히터의 전원을 차단하고 경보를 하도록 할 수 있다. 이로써 용탕 누출시의 전기히터의 단락이나 용탕으로 인한 화재를 예방할 수 있다. The melt discharge path 28 is an emergency discharge port penetrating the fireproof layer in case of leakage of the melt due to the crucible breakdown, and uses a special fireproof material that prevents the infiltration of aluminum and withstands high heat, and slopes downward for rapid discharge. To achieve. In addition, a sensor (not shown) is attached to the molten metal discharge path to detect whether the molten metal is discharged. When the sensor detects the leakage of the molten metal, the power of the electric heater can be shut off and an alarm can be made. This prevents a short circuit of the electric heater or a fire caused by the molten metal when the molten metal leaks.
이상 설명한 실시예와 같이 내화층을 형성한 경우에는 용해로 외면 온도가 25도로 대폭 낮아졌음을 자체 실험결과 확인할 수 있었으며, 이와 같은 단열효과로 인해 용해공정에 소요되는 시간이, 알루미늄 500Kg 용해시 종래 2시간 20분에서 1시간 20분으로 단축되어 처리율이 2배 이상 향상된 것으로 확인되었다. When the refractory layer was formed as in the above-described embodiment, it was found that the melting furnace outer surface temperature was significantly lowered to 25 degrees. According to the results of self-testing, the time required for the dissolution process was increased when the 500 Kg of aluminum was dissolved. It was confirmed that the throughput was reduced from 20 minutes to 1
본 고안은 종래의 알루미늄 용해 및 보온을 위한 전기로의 성능을 획기적으로 개선할 수 있도록 철 케이싱 및 성형층의 형성과 같은 기술적 사상을 제공하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 고안의 특징 이외의 부분에서 당업자가 용이하게 변경할 수 있는 수준의 기술이 본 고안과 결합한 것이라면 본 고안의 기술적 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is characterized by providing a technical idea such as the formation of the iron casing and the forming layer to significantly improve the performance of the electric furnace for melting and insulating the conventional aluminum. Therefore, if the level of technology that can be easily changed by those skilled in the art other than the features of the present invention is combined with the present invention will be said to belong to the technical scope of the present invention.
본 고안에 의하면, 레이져 모형 절단 및 절곡에 의한 철 케이싱으로 인해 공기의 단축 및 원가 절감이 가능하고 외관의 미감이 향상되는 효과가 있으며, 내화층의 구조는 단열성을 극대화하기 때문에 연료의 절감, 처리율의 증가를 가져오고, 특히 성형층은 핀을 취부한 상태에서 핀과 일체로 성형함으로써 제작 공정을 간소화하고 원가 절감 및 제품의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the iron casing by cutting and bending the laser model can shorten the air and reduce the cost, and improve the aesthetics of the appearance. In particular, the molding layer can be molded integrally with the pin in the state where the pin is mounted, thereby simplifying the manufacturing process, significantly reducing the cost, and greatly improving the durability of the product.
핀의 형상과 관련해서, 양단이 절곡된 형상을 제안함으로써 핀의 지지력이 향상되어 전기 히터의 안정적인 작동을 가능하게 한다.Regarding the shape of the fin, by proposing a shape in which both ends are bent, the bearing capacity of the fin is improved to enable stable operation of the electric heater.
또한 내구 수명의 도래로 인한 내화층에 대한 교체 작업시 용해로가 위치한 곳에서 해당 내화물을 바로 교체하거나 성형층의 성형작업을 할 수 있어 매우 편리하며, 숙련공에 의해서만 가능했던 축벽 작업이 생략됨에 따라 제품의 제작에 있어서도 작업자의 숙련도에 영향을 받지 않는 장점이 있다.In addition, it is very convenient to replace the refractory at the place where the melting furnace is located or to perform the molding of the molding layer when replacing the fireproof layer due to the endurance of endurance life. In the manufacture of the advantage that does not affect the skill of the operator.
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- 2006-06-13 KR KR2020060015818U patent/KR200426624Y1/en not_active IP Right Cessation
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