KR200444534Y1 - 염욕 담금질로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 염욕 담금질로에 관한 것으로서, 링크체인을 설치하여 공작물을 이송시키는 가열로와 염욕조 및 상기 염욕조의 일측에 설치되어 염욕에 축적된 탄소를 제거하는 분리조와 상기 분리조의 후방측에 설치된 보조 염욕조를 포함하여 구성되고, 상기 가열로는 입구측에 투입도어가 설치되고 출구측에 상기 가열실의 열기를 차단하는 단열도어가 설치됨과 아울러, 상기 염욕조는 상기 단열도어와 대향되는 입구측에 그라파이트(graphite)로 패킹을 한 차단도어가 설치되고 상기 차단도어의 후방에 추출도어가 설치되어, 염욕 담금질로를 개방형과 밀폐형으로 모두 사용가능하도록 하였고, 공작물의 이송수단이 단순화되어 고장발생을 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

가열로, 염욕조, 열처리, 담금질

Description

염욕 담금질로{salt bath quenching furnace}

도 1은 본 고안에 따른 염욕담금질로의 평면도.

도 2는 본 고안에 따른 염욕담금질로의 정면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 공작물 20: 가열로

21: 예비가열실 22: 메인가열실

23: 분리도어 24: 순환팬

25: 투입도어 26: 단열도어

30: 염욕조 31: 차단도어

32: 염욕수 교반기 33: 분리조

34: 실린더 35: 염욕수조

36: 담금질장치 37: 리밋스위치

38: 추출도어 40: 보조염욕조

50: 링크체인 60: 이동대차

본 고안은 염욕 담금질로에 관한 것으로서, 특히 개방형과 밀폐형으로 사용가능하고 고장발생이 적어 작업효율을 향상시킬 수 있는 염욕담금질로에 관한 것이다.

일반적으로 열처리로는 열처리를 하고자 하는 금속을 적당한 온도로 가열한 후 냉각하여 확산 또는 변태에 의하여 조직을 조정하거나, 내부응력을 제거하는 이외에 변태의 일부를 막고 적당한 조직으로 만들어 목적하는 성질 및 상태를 얻기 위한 것으로 알려져 있다.

상기와 같이 금속의 열처리를 행함으로서 목적하는 상태를 얻기 위한 열처리의 일예로서 고온에서 가열처리된 고속도강, 다이스강, 구조용강 등의 담금질에는 염욕담금질로가 고온에서 안정되게 사용할 수 있고, 기름보다 냉각속도가 빠르며, 산화 탈탄 등의 관리가 비교적 용이하기 때문에 고온 담금질에 자주 이용되어 왔다.

상기와 같은 염욕로는 개방형 담금질로와 밀폐식 담금질로 등이 사용되어 왔는데, 개방형 담금질로는 염욕의 온도가 300℃이상에서는 담금질 작업의 수행 중에 공작물의 표면과 공기가 서로 접할 때에 공작물의 표면에 산화층이 발생되는 문제점이 있고, 밀폐식 담금질로는 300℃이하에서 사용시 염욕수의 주성분으로 사용되 는 아질산나트륨(NaNO₂) 및 질산칼륨(KNO₃)에 분위기 중의 탄소가 그대로 잔류하여 온도 상승시 폭발의 위험성이 상존하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공작물의 표면에 산화층이 발생되는 문제와 폭발의 위험성을 제거하기 위하여 개방형과 밀폐형으로 겸용사용할 수 있는 염욕 담금질로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 공작물의 이송수단을 단순화하여 가동효율을 높이고 고장발생을 감소시킬 수 있는 염욕담금질로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안에 의한 염욕 담금질로는 링크체인을 설치하여 공작물을 이송시키는 가열로와 염욕조 및 상기 염욕조의 일측에 설치되어 염욕에 축적된 탄소를 제거하는 분리조와 상기 분리조의 후방측에 설치된 보조 염욕조를 포함하여 구성되고, 상기 가열로는 입구측에 투입도어가 설치되고 출구측에 상기 가열실의 열기를 차단하는 단열도어가 설치됨과 아울러, 상기 염욕조는 상기 단열도어와 대향되는 입구측에 그라파이트(graphite)로 패킹을 한 차단도어가 설치되고 상기 차단도어의 후방에 추출도어가 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 염욕담금질로의 평면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 염욕담금질로의 정면도이다.

본 고안에 의한 염욕담금질로는 공작물(10)을 가열하는 가열로(20)와, 상기 가열로(20)의 후방측에 배치되어 상기 가열로(20)로부터 배출된 공작물(10)을 수용하여 상기 공작물(10)에 담금질작업을 실시하는 염욕조(30)와, 상기 염욕조(30)의 후방측에 설치되는 보조 염욕조(40)를 포함하여 구성된다.

상기 가열로(20)는 2개의 가열실이 일체형으로 형성되면서 직렬방식으로 설치된 것으로서, 공작물(10)이 투입되어 예열되는 예비가열실(21)과, 상기 예비가열실(21)에서 예열된 공작물(10)이 이송되어 본 가열이 이루어지는 메인가열실(22)로 구성되는데, 상기 예비가열실(21)과 상기 메인가열실(22)은 분리도어(23)에 의하여 공간이 구획된다.

이 때, 상기 분리도어(23)는 공작물(10)의 이동경로상에 위치되어 후술할 링크체인(50)에 의하여 상기 공작물(10)이 상기 예비가열실로(21)부터 메인가열실(22)로 이송될 수 있도록 하였다.

상기 예비가열실(21)과 상기 메인가열실(22)에는 각각 독자적으로 가열장치(도시하지 않음)가 구비되고, 중앙 상측에는 내부의 분위기 가스를 강제 대류시키는 순환팬(24)이 각각 구비된다.

상기 예비가열실(21)은 이동대차(60)에 의하여 운반된 공작물(10)이 내부에 투입될 수 있도록 입구측에 투입도어(25)가 형성된다.

상기 메인가열실(22)은 상기 분리도어(23)를 통하여 투입된 공작물(10)이 다시 가열이 된 후 염욕조(30)로 이송될 수 있도록 함과 동시에 상기 가열로(20)의 열기를 차단하는 단열도어(26)가 상기 분리도어(23)의 후방측에 형성된다.

상기 단열도어(26)는 내화벽돌로 제작되어 상기 가열로(20)에서 발생되는 높은 열기를 견딜 수 있도록 하였다.

한편, 상기 투입도어(25)와 단열도어(26) 사이에는 링크체인(50)이 설치되어 이동대차(60)로부터 공급된 공작물(10)이 상기 링크체인(50) 위에 올려져 분리도어(23)를 통하여 염욕조(30) 방향으로 이송될 수 있도록 하였다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 가열로(20)는 복수개의 가열실로 이루어진 다실형으로 구성되어 있으나, 반드시 다실형으로 한정되는 것은 아니고, 하나의 가열실로 이루어진 단실형으로 구성되는 것도 가능하다.

상기 염욕조(30)는 메인가열실(22)의 단열도어(26)를 통하여 배출된 공작물(10)이 유입될 수 있도록 상기 단열도어(26)와 대향되는 위치에 차단도어(31)가 형성된다.

상기 차단도어(31)는 그라파이트(graphite)로 패킹을 하여 상기 가열로(20) 내의 분위기 가스가 염욕조(30) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

한편, 상기 단열도어(26)와 차단도어(31) 사이의 공간은 밀폐되어 외부 공간으로부터 영향을 받지 않도록 하였다.

그리고, 상기 염욕조(30)는 일측에 프로펠러형의 염욕수 교반기(32)가 설치되어 염욕수를 교반함으로써, 담금질작업시 공작물(10)의 온도편차를 최소화하여 열처리 품질이 균질화되고 공작물의 변형이 최소화되도록 하였다.

또한, 상기 염욕조(30)의 타측에는 분리조(33)를 설치하여 염욕수를 정기적으로 순환시킴으로써 담금질 작업시 염욕수에 축적되는 탄소성분을 제거할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 염욕조(30)는 실린더(34)의 동작으로 공작물(10)을 염욕수가 저장되어 있는 염욕수조(35)에 침지하였다가 들어올리는 담금질장치(36)가 구비된다.

한편, 상기 담금질장치(36)의 이동경로상에는 리밋스위치(37)를 설치하여 상기 담금질장치(36)가 상하로 요동되도록 함으로써, 상기 염욕수 교반기(32)가 수행하는 기능을 좀 더 강화할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 염욕조(30)는 상기 차단도어(31)의 후방에 추출도어(38)가 형성되고, 상기 차단도어(31)와 추출도어(38) 사이에는 링크체인(50)이 설치되어 담금질작업이 실시된 공작물(10)을 외부로 배출시킬 수 있도록 하였다.

상기 보조 염욕조(40)는 상기 염욕조(30)의 후방측에 설치되어 담금질 작업이 실시된 공작물(10)에 다시 한번 담금질작업을 실시함으로써, 상기 공작물(10)의 열처리 품질을 향상시킬 수 있도록 하였는데, 상기 보조 염욕조(40)는 작업자의 의 도에 따라 선택적으로 설치하는 것이 가능하다.

상기 보조 염욕조(40)의 구성은 통상적인 개방형 염욕조의 구성과 차이가 없으므로 여기서는 그 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

본 고안에 따른 염욕담금질로는 앞서 기재한 대로 개방형과 밀폐형으로 사용가능한데, 염욕수의 온도가 300℃ 이하에서는 산화발생과 폭발의 염려가 없고, 300℃ 이상에서는 폭발의 위험성이 존재한다는 것을 경험적으로 알고 있으므로, 300℃ 이하에서는 개방형으로 염욕담금질로를 사용하고 300℃ 이상에서는 밀폐형으로 염욕담금질로를 사용하고자 한다.

따라서, 본 고안의 염욕담금질로의 동작과정을 설명함에 있어서, 개방형으로 사용할 때부터 그 과정을 설명하고자 한다.

먼저, 예비가열실(21)의 전방에 형성된 투입도어(25)와 상기 예비가열실(21)과 메인가열실(22)을 구획하는 분리도어(23)가 개방됨과 동시에 이동대차(60)에 의하여 이송된 공작물(10)이 링크체인(50)에 의하여 이동되어 상기 예비가열실(21)과 상기 메인가열실(22)에 각각 수용된다.

이후, 투입도어(25)와 분리도어(23)를 밀폐시킨 후 가열로(20)를 작동시켜 예비가열실(21)과 메인가열실(22)에 수용된 공작물(10)을 가열한 다음, 메인가열실(22)의 후방에 형성된 단열도어(26)와 차단도어(31)를 개방하여 링크체인(50)으로 상기 공작물(10)을 염욕조(30) 내부의 담금질장치(36) 상측으로 이동시킨다.

담금질장치(36) 상측으로 공작물(10)이 이송되고 나면, 단열도어(26)와 차단도어(31)를 밀폐시켜 가열로(20)의 내부의 열기와 분위기 가스가 상기 염욕조(30) 내부로 유입되는 것을 차단한다.

그런 다음, 담금질장치(36)를 하강시켜 공작물(10)을 염욕수조(35)에 침지시키면 상기 담금질장치(36)는 리밋스위치(37)에 의하여 상기 염욕수조(35) 내에서 상하로 요동된다.

한편, 상기한 과정을 거쳐 담금질작업이 실시되는 동안 염욕조(30)의 후방에 설치된 추출도어(38)는 항상 개방된 상태로 구성된다.

담금질작업이 실시된 후 공작물(10)은 링크체인(50)에 의해 보조 염욕조(40)로 이동되고, 상기 보조 염욕조(40)에서 추가적인 담금질작업이 실시된 이후 이동대차(60)에 의하여 운반된다.

그리고, 밀폐형으로 염욕담금질로가 사용될 때의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

공작물(10)이 가열로(20) 내부로 투입되고 상기 공작물(10)을 가열하는 과정은 개방형으로 염욕담금질로가 사용될 때의 과정과 같으므로 생략한다.

공작물(10)의 가열이 끝나면 상기 공작물(10)은 항상 개방되어 있는 차단도어(31)를 통하여 추출도어(38)가 밀폐되어 있는 염욕조(30) 내부로 이동된다.

여기서, 공작물(10)이 염욕조(30) 내부로 이송되어 그 이후 담금질작업이 실시되는 과정도 개방형으로 염욕담금질로가 사용될 때의 과정과 같으므로 생략한다.

공작물(10)에 대한 담금질작업이 실시된 후 추출도어(38)가 개방되고, 상기 공작물(10)이 링크체인(50)에 의하여 보조 염욕조(40)로 이동되면 상기 추출도어(38)는 다시 밀폐되고, 이 후 보조 염욕조(40)로 이송된 공작물(10)은 상기 보조 염욕조(40)에서 추가적인 담금질작업이 실시된 이후 이동대차(60)에 의하여 운반된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 염욕담금질로는 가열로와 염욕조 사이에는 단열도어와 차단도어를 설치하고 상기 염욕조에는 추출도어를 설치하여, 상기 단열도어/차단도어/추출도어를 필요에 따라 각각 개방하고 밀폐시킴으로써, 염욕담금질로를 개방형과 밀폐형으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 필요에 따라 개방형과 밀폐형으로 염욕담금질로를 사용하므로 공작물의 표면에 산화층이 발생되는 것과 염욕조의 폭발의 가능성을 제거할 수 있는 이점이 있다.

또한, 단열도어는 단열벽돌로 구성되고 차단도어는 그라파이트로 패킹되므로 가열실의 고온열기와 분위기 가스가 염욕조 내부로 유입되는 것을 막을 수 있는 이점이 있다.

또한, 담금질장치를 리밋스위치에 의하여 상하로 요동시킴으로써, 담금질작업시 공작물의 온도편차를 최소화하여 공작물 품질의 균일화와 변형의 최소화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

또한, 염욕조의 일측에 분리조를 설치하여 염욕수를 정기적으로 순환시킴으로써 탄소를 분리하므로, 폭발의 위험성을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 공작물의 이송수단이 링크체인으로 구성되어 종래의 롤러에 의한 이송수단보다 고장발생이 감소하여, 염욕담금질로의 가동효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 가열로와, 상기 가열로의 후방측에 설치된 염욕조를 포함하여 구성된 염욕담금질로에 있어서,

   상기 가열로는 입구측에 공작물이 투입되는 투입도어가 형성되며, 출구측에 상기 공작물이 염욕조로 이송되도록 함과 아울러 상기 가열로의 열기를 차단하는 단열도어가 형성되고,

   상기 염욕조는 상기 단열도어를 통하여 배출된 공작물이 유입될 수 있도록 상기 단열도어와 대향되는 위치에 차단도어가 형성되고,

   상기 단열도어와 차단도어 사이의 공간은 외부 공간으로부터 영향을 받지 않도록 밀폐되고,

   상기 차단도어에는 상기 가열로의 분위기 가스가 상기 염욕조 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 패킹이 형성되며,

   상기 차단도어의 후방에 상기 공작물이 추출되는 추출도어가 형성되어 있어,

   개방형으로 사용하는 경우에는 차단도어가 닫히고 추출도어는 열린 상태에서 염욕담금질이 이루어지고, 밀폐형으로 사용하는 경우에는 차단도어가 열리고 추출도어는 닫힌 상태에서 염욕담금질이 이루어지며,

   상기 염욕조의 일측에는 분리조를 설치하여 염욕에 축적되는 탄소를 제거하는 것을 특징으로 하는 염욕담금질로.
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