KR20090109695A - Underground-type furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열처리로에 관한 것으로서, 특히 열효율을 높임과 동시에 고용화 열처리가 가능하도록 한 지하식 열처리로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment furnace, and more particularly, to an underground heat treatment furnace that enables high heat efficiency and at the same time a solid solution heat treatment.
일반적으로 열처리로란 피처리물을 일정한 온도로 가열하여 원하는 성질을 얻을 수 있도록 하는 열처리 공정이 수행되는 로(furnace)를 말한다.In general, a heat treatment furnace refers to a furnace in which a heat treatment process is performed to obtain a desired property by heating a workpiece to a constant temperature.
이러한 열처리로는 로 본체와, 그 내부에 피처리물을 일정한 온도로 가열하기 위한 가열부 및 냉각부가 구비되며, 종래의 경우 그 형태에 따라 터널(tunnel)형의 열처리로와 배치(batch)형의 열처리로가 일반적으로 사용된다.Such a heat treatment furnace is provided with a furnace main body and a heating portion and a cooling portion for heating a workpiece to a predetermined temperature therein. In the conventional case, a tunnel-type heat treatment furnace and a batch type are formed according to the shape thereof. The heat treatment furnace of is generally used.
이중, 터널형의 열처리로는 열처리가 필요한 피처리물을 랙(rack)에 탑재하여 이송하면서 히터(heater)에 의하여 열을 가함으로써, 피처리물의 열처리를 수행하는 방식을 말한다.Among them, the tunnel-type heat treatment furnace refers to a method of performing heat treatment of a to-be-processed object by applying heat by a heater while mounting and transporting a to-be-processed object in a rack.
터널형의 열처리로는 온도의 제어가 쉽다는 장점이 있으나, 열처리로의 길이가 수십미터에 이르도록 매우 길어져 공장배치에 여러 가지 문제를 유발할 뿐 아니 라 전력등 에너지 소모가 크고 생산성이 낮으며 적절한 열처리 조건을 구현하기 어렵다.Tunnel type heat treatment furnace has the advantage of easy temperature control, but the length of the heat treatment furnace is very long to reach several tens of meters, which causes various problems in the factory layout. It is difficult to implement heat treatment conditions.
한편, 배치로(batch furnace)는 Batch타입 템퍼링로(Batch Type Furnace)라고도 불리는 방식으로서, 작업자의 수작업에 의해서 비교적 복잡한 형상의 처리품을 장입하여 열처리하는 단독으로 설치된 로이다.On the other hand, a batch furnace (batch furnace) is also known as a batch type furnace (Batch Type Furnace), a furnace installed alone to charge and heat treatment of a relatively complex shape by the operator's manual work.
이러한 열처리방식은 고객의 요구조건에 대한 설계기술을 접목시켜 품질 고급화를 창출하는데에 적합한 열처리방식이다.This heat treatment method is a heat treatment method suitable for creating quality enhancement by incorporating design technology for customer requirements.
즉, 배치형의 열처리로는 다단으로 설치된 랙에 피처리물이 탑재되어 배치형 열처리로로 장입되고, 히터에 의하여 원하는 온도로 열처리 한 후에 다시 열처리로의 외부로 반입되는 방식이다.That is, the batch type heat treatment furnace is mounted in a multi-stage rack to be processed and loaded into the batch heat treatment furnace, and heat-treated to a desired temperature by a heater and then brought back to the outside of the heat treatment furnace.
하지만, 이러한 배치형의 열처리로는 일정한 온도를 유지하고, 다시 피처리물을 반입시킨 후에 다시 2차적인 열처리 또는 냉각을 하여야 하므로, 연속적인 공정이 어렵고, 상온에 노출되어 급격한 온도의 변화가 있을 수 있다는 문제점이 존재한다.However, since the batch heat treatment furnace has to maintain a constant temperature, and then carry the second target heat treatment or cooling again after bringing the object again, the continuous process is difficult and there is a sudden change in temperature due to exposure to room temperature. There is a problem that can be.
또한, 근래에 이르러 대형화되고 있는 석유화학의 스테인리스 압력용기, 구조물, 열교환기 등의 피처리물에 적합한 대형의 열처리로를 찾아보기 어려운 실정이다.In addition, it is difficult to find a large heat treatment furnace suitable for an object to be processed such as a petrochemical stainless steel pressure vessel, a structure, a heat exchanger, and the like, which are being enlarged in recent years.
왜냐하면, 이와 같은 대형의 피처리물을 열처리하기 위해 전기를 이용한 대형의 고용화 열처리로가 다수 출시되고 있지만, 에너지원을 전기로써 열처리하게 되면 엄청난 전력소비를 필요로 하게 되므로 이에 따른 열처리비가 막대하게 상승 하게 되어 효율성이 감소하는 문제점이 존재하기 때문이다.Because a large number of large-size solid solution heat treatment furnaces using electricity are being released for heat treatment of such large workpieces, the heat treatment costs are enormous since the heat treatment of energy sources requires enormous power consumption. This is because there is a problem that the efficiency is reduced due to the rise.
더욱이, 열처리로의 체적이 증가할수록 내부의 열이 외부로 빠져나가는 열손실이 증가하는 문제점이 있다.Moreover, as the volume of the heat treatment furnace increases, there is a problem in that the heat loss from which the heat of the inside escapes to the outside increases.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 대형의 피처리물에 대한 열처리가 가능한 열처리로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve this problem, and an object thereof is to provide a heat treatment furnace capable of heat treatment of a large workpiece.
또한, 열처리로로부터 외부로의 열손실을 최소화함으로써 열효율을 상승시키는데 다른 목적이 있다.In addition, there is another purpose to increase the thermal efficiency by minimizing the heat loss from the heat treatment furnace to the outside.
또한, 열처리로의 에너지원을 GAS를 이용가능하도록 함으로써 열처리비를 감소시킴과 동시에 에너지 자원을 절감시키는데 또 다른 목적이 있다.In addition, there is another purpose to reduce the heat treatment ratio and at the same time save energy resources by making the GAS available to the heat source of the heat treatment furnace.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피처리물을 운반하기 위해 후크를 구비하는 크레인, 크레인에 의해 운반되는 피처리물을 장입시킬 수 있도록 상측이 개방된 장입부가 형성되어 지하로 매설되어 형성되는 가열로, 가열로의 장입부를 개폐할 수 있도록 구비되는 개폐부, 개폐부의 구동제어를 할 수 있도록 구비되는 개폐제어부 및 가열로에서 가열된 피처리물을 열처리할 수 있도록 가열로에 근접하여 매설되는 수조가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 지하식 열처리장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a crane having a hook to transport the object to be processed, the charging portion is formed in the upper side is formed to be buried underground to be charged to the object to be carried by the crane Opening and closing part provided to open and close the furnace, the charging part of the heating furnace, the opening and closing control part provided to control the opening and closing part and the water tank buried close to the heating furnace to heat-treat the workpiece heated in the heating furnace. It provides an underground heat treatment apparatus, characterized in that the configuration is included.
전술한 바와 같이 본 발명의 지하식 열처리로에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the underground heat treatment furnace of the present invention has the following effects.
첫째, 열처리를 위한 에너지원으로 전기에너지를 대체하여 고효율 GAS에너지를 이용함으로써 에너지자원을 절감할 뿐만 아니라 환경친화적인 효과가 있다.First, by replacing the electrical energy as an energy source for heat treatment, by using high-efficiency GAS energy, it not only saves energy resources, but also has an environmentally friendly effect.
둘째, 가열로로부터 방열에너지를 최소화하기 위하여 가열로를 콘크리트로 둘러쌓인 지하로 매설함으로써 연료절감은 물론 대형 피처리물에 대한 열처리가 가능해지므로 대형 고용화 열처리를 실현할 수 있는 효과가 있다.Second, by embedding the furnace in the basement surrounded by concrete in order to minimize the heat radiation energy from the furnace, it is possible to realize not only the fuel saving but also the heat treatment for the large workpiece, so that the large-sized solution heat treatment can be realized.
셋째, 가열로에 근접하여 열처리로를 형성함으로써 피처리물을 운반하는데 소요되는 시간을 최소화하여 급냉시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.Third, by forming a heat treatment furnace in close proximity to the heating furnace has an effect that can minimize the time required to transport the object to be processed to shorten the quenching time.
이하, 본 발명에 의한 지하식 열처리로를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the underground heat treatment furnace according to the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 작동상태를 도시한 예시도이다.1 is an exemplary view showing an operating state of a heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 전체적인 구성을 도시한 사시도이다.2 is a perspective view showing the overall configuration of a heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 가열로 및 수조를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing a heating furnace and a water tank of the heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 회동식커버를 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a rotational cover of the heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 이동식커버를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing a movable cover of a heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 지하식 열처리로는 가열로(100), 개폐부(200), 개폐제어부(300), 수조(400), 크레인(30)으로 대분된다.1 to 5, the underground heat treatment furnace according to the present invention is roughly divided into a
가열로(100)는 내부에 피처리물(미도시)이 안착될 수 있도록 공간이 형성되고, 가열로(100)의 외측으로는 콘크리트 구조물(미설명 부호)을 형성하는데, 측벽에 콘크리트(10)를 사용함으로써 보온효과를 높일 수 있다.The
게다가, 콘크리트 구조물의 바닥에는 내화부재(110)를 설치하고 가열로(100)의 내측벽에 보온단열재(120)를 볼트(미설명 부호) 등의 체결부재를 사용하여 압착고정시킴으로써 더욱 보온효과를 높일 수 있다.In addition, the
또한, 지상으로 드러나는 부위인 가열로(100)의 상연부를 따라 가열장치(140)가 여러 개소 관통하여 설치하되, 양변으로부터 버너(140)가 마주보도록 설치하는 것이 바람직하다.In addition, the
이때, 버너(140)의 분사구는 하측으로 경사지도록 설치하고 연료는 GAS연료를 이용함으로써 고용화 열처리(Solution furnace)가 가능하도록 형성한다.At this time, the injection hole of the
개폐부(200)는 크게 회동식커버(210)와 이동식커버(220)로 나누어진다.Opening and closing
회동식커버(210)는 가열로(100)의 상단 일측으로부터 힌지결합되고 후술하게 될 개폐제어부(300)에 의해 회동됨으로써 가열로(100)의 장입부(130)를 개폐하게 된다.The
이때, 회동식커버(210)는 다수의 지지프레임(미설명 부호)이 상호 연결됨으로써 회동식커버 구조체(211)를 형성하는데, 회동식커버 구조체(211)는 하단에 설치되는 보온단열재(212)를 지지할수 있도록 형성된다.At this time, the
또한, 회동식커버 구조체(211)의 상측에는 후술하게 될 권취부재(330)의 와이어(20) 단부가 고정지지될 수 있도록 걸림부재(213)가 형성된다.In addition, the
이때, 걸림부재(213)는 고리형상으로 적어도 2개 이상 형성하는 것이 바람직하며, 걸림부재(213)에 연결끈(미설명 부호)의 일단을 각각 연결하고 각각의 타단을 환형고리(미설명 부호)에 서로 연결하여서 이를 와이어(20)의 단부를 고정함으로써 회동식커버(210)의 중량을 분산시키거나 진동을 방지하여 안정적인 회동이 되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
또한, 이동식커버(220)는 가열로(100)의 외측으로 지면상에 형성되어 있는 레일(40)을 따라 수평왕복운동을 함으로써 가열로(100)의 장입부(130)를 개폐하게 된다.In addition, the
이때, 이동식커버(220)는 양측의 레일(40)을 따라 이동하는 차륜(미설명 부호)이 구비된 대차(230)에 의해 이동이 가능해진다.At this time, the
이러한 대차(230)는 양측에 각각 상호간에 연결되어 형성되는 보강프레임(231) 및 양측의 보강프레임(231)을 서로 연결지지해주는 크로스프레임(232)에 의해 일체로 이동한다.The
여기서, 크로스프레임(232)의 하단에 보온단열재(234)가 설치된다.Here, the
이와 동시에 일측 보강프레임(231)에는 수직이송장치(240)가 설치되어 전술한 크로스프레임(232)의 하단을 지지함과 동시에 상하로 이동시킬 수 있도록 한다.At the same time, the
이때, 수직이송장치(240)는 제어모터(241)로부터 대차(230)의 전후측으로 뻗어서 연동회전하는 커플링(242)에 의해 커플링(242)의 전후측 단부에 치합(齒合)되어 연동되도록 전환장치(243)가 위치한다.At this time, the
여기서 전환장치(243)는 통상적으로 운반물을 상하로 이동시키기 위해 사용되는 장치로서, 제어모터(241)가 회전방향에 대해 선택적으로 구동됨에 따라 양측의 커플링(242)이 회전되며, 커플링(242)의 회전에 의해 전환장치(243) 내부에서 조합되어 있는 다수의 기어(미도시)가 회전하여 회전운동이 수직운동으로 전환되는 것이다.Here, the
즉, 수직이송장치(240)에 의해 크로스프레임(232)에 결합된 보온단열재(234)가 상하로 이동되며 장입부(130)에 대한 개폐를 보다 긴밀하고 용이하도록 하기 위함이다.That is, the
또한, 크로스프레임(232)의 상측에 다수의 지지프레임(미설명 부호)이 상호 연결되어 이동식커버 구조체(235)가 형성됨으로써 보다 높은 강도로 지지할 수 있도록 한다.In addition, a plurality of support frames (not shown) are interconnected on the upper side of the
이러한 회동식커버(210)와 이동식커버(220)는 각각 장입부(130)의 절반을 개폐할 수 있도록 함으로써, 신속하게 개폐를 할 수 있도록 한다.The
그리고, 개폐제어부(300)가 설치됨으로써 회동식커버(210)의 개폐를 제어하는데, 개폐제어부(300)는 크게 지지프레임(310), 회전풀리(320), 권취부재(330)로 나누어진다.And, the opening and
지지프레임(310)은 회동식커버(210)로부터 소정거리로 이격되어 지면상에 고정설치된다.The
이때, 지지프레임(310)의 하단에 형성된 권취부재(330)에 의해 감겨지거나 풀어지는 와이어(20)의 단부가 회동식커버(210)의 걸림부재(213)에 걸림고정되며, 지지프레임(310)의 상단에 형성되는 회전풀리(320)에 와이어(20)를 걸쳐서 도르레식으로 회동식커버(210)를 회동시킴으로써 가열로(100)의 장입부(130)가 개폐된다.At this time, the end of the
이러한 권취부재(330)는 권양기나 윈치 등을 이용할 수 있다.The winding
또한, 지지프레임(310)의 회전풀리(210) 양측으로 또 다른 회전풀리(미도시)를 더 형성하여 중량물(미도시)을 매달아서 별도로 마련된 와이어(미도시)로 회동식커버(210)에 대응되는 위치에 걸림부재(미도시)를 더 형성하여 이를 연결함으로써 회동식커버(210)의 중량을 지지하기 용이하도록 할 수도 있다.In addition, by forming a further rotating pulley (not shown) on both sides of the rotating
그리고, 가열로(100)에 근접하며 가열로(100)의 체적에 준하는 크기를 갖는 수조(400)가 형성된다.Then, the
이러한 수조(400)는 피처리물의 가열을 마친 후, 피처리물을 운반하여 급냉이나 서냉을 시키기 위해 사용된다.The
이때, 수조(400)는 가열로(100)에 근접하도록 형성함으로써 피처리물에 대한 급냉이 필요시 가열로(100)로부터 피처리물을 운반하는 시간을 최소화하여 급냉시간을 단축시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the
그리고, 피처리물의 운반을 위해 가열로(100) 및 수조(400)의 위로부터 후크(30)가 구비된 크레인(미도시)이 설치될 수 있다.In addition, a crane (not shown) provided with a
이와 같이 구성된 지하식 열처리로를 이용하여 피처리물의 열처리를 하는 과정을 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings the process of the heat treatment of the workpiece using the underground heat treatment furnace configured as described above is as follows.
도 1에 도시한 바와 같이, 이동식커버(220)가 수직이송장치(233)에 의해 들려진 후, 수조(400)측으로 레일(40)을 따라 이동된다.As shown in FIG. 1, the
이후, 개폐제어부(300)의 권취부재(330)를 작동시켜 회동식커버(210)를 개방시킨다.Thereafter, the winding
이후, 크레인의 후크(30)를 이용하여 피처리물을 걸림고정시키고, 피처리물을 운반하여 가열로(100) 내부로 장입시킨다.Thereafter, the
이후, 회동식커버(210)와 이동식커버(220)를 밀폐시킨다.Thereafter, the
이후, 가열로(100)의 내부로 가열장치(140)를 작동시켜 가열함으로써 피처리물에 대한 열처리를 수행한다.Thereafter, the
가열로(100)의 작동을 멈춘 후, 피처리물에 대한 급냉처리가 필요시, 회동식커버(210) 및 이동식커버(220)를 개방하고, 피처리물을 후크(30)로 운반시켜 수조(400)의 내부로 인입시킨다.After the operation of the
이상의 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위는 실시 예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에 의거하여 정의되는 본 발명의 범주 내에 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.The above embodiments are only for explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments, and may be modified or modified by those skilled in the art within the scope of the present invention defined by the appended claims.
예를 들면, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성의 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다는 것이다.For example, the shape and structure of the elements of each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 작동상태를 도시한 예시도.1 is an exemplary view showing an operating state of a heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 전체적인 구성을 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the overall configuration of the heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 가열로 및 수조를 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a heating furnace and a water tank of the heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 회동식커버를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view of a rotary cover of the heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 열처리로의 이동식커버를 도시한 사시도.Figure 5 is a perspective view showing a removable cover of the heat treatment furnace according to an embodiment of the present invention.
* 도면에 사용된 주요부호 설명 *Explanation of the main symbols used in the drawings
10 : 콘크리트 20 : 와이어10: concrete 20: wire
30 : 크레인후크 40 : 레일30: crane hook 40: rail
100 : 가열로 110 : 내화부재100: heating furnace 110: fireproof member
120,212,234 : 보온단열재 130 : 장입부120,212,234: thermal insulation material 130: charging
140 : 버너 200 : 개폐부140: burner 200: opening and closing part
210 : 회동식커버 211 : 회동식커버 구조체210: Rotating cover 211: Rotating cover structure
220 : 이동식커버 230 : 대차220: removable cover 230: cart
231 : 보강프레임 232 : 크로스프레임231: reinforcement frame 232: cross frame
240 : 수직이송장치 241 : 제어모터240: vertical transfer device 241: control motor
242 : 커플링 243 : 전환장치242
300 : 개폐제어부 310 : 지지프레임300: opening and closing control unit 310: support frame
320 : 회전풀리 330 : 권취부재320: rotating pulley 330: winding member
400 : 수조400: tank
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