KR20130000738A - Stirring apparatus for melting funace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용해로의 교반장치에 관한 것으로, 교반을 위한 임펠러를 수냉식으로 냉각시키기 위한 용해로의 교반장치에 관한 것이다
The present invention relates to a stirring apparatus for a melting furnace, and to a stirring apparatus for a melting furnace for cooling an impeller for stirring by water cooling.
일반적으로, 철이나 알루미늄 등의 비철금속을 용해하기 위하여 용해로를 사용하게 되는데, 용해되는 철이나 비철금속의 조직을 균일하게 하기 위하여 교반을 행하게 된다.In general, a melting furnace is used to dissolve nonferrous metals such as iron or aluminum, and stirring is performed to uniformly dissolve the ferrous or nonferrous metals.
이러한 교반을 위하여 모터에 의해 동작하는 임펠러를 사용하게 되는데, 임펠러가 용해되는 금속으로 하강하여 회전함으로써 교반이 이루어진다.For this agitation, an impeller operated by a motor is used, and the stirring is performed by lowering and rotating the metal into which the impeller is dissolved.
그런데, 종래의 임펠러는 용해되는 금속과 직접 접촉함으로써 높은 고열에 의해 용융되어 손상이 이루어짐으로써 잦은 교환이 이루어져야 하므로 비경제적이며, 또한 임펠러의 용융된 부분은 용해되는 금속과 혼합되어 불순물로 작용하는 문제점을 갖게 된다.
However, the conventional impeller is inexpensive because it must be frequently exchanged by being melted and damaged by high heat by directly contacting the molten metal, and the molten portion of the impeller is mixed with the molten metal to act as impurities. Will have
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 교반장치로 사용되는 임펠러의 내부로 수증기를 투입하여 냉각시킴으로써 임펠러의 손상을 방지하도록 한 용해로의 교반장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention is to provide a stirring device for the melting furnace to prevent damage to the impeller by adding water vapor to the inside of the impeller used as a stirring device to solve the conventional problems.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용해로의 교반장치는,The stirring device of the melting furnace of the present invention for achieving the above object,
금속의 용탕을 수용하는 용해로의 상측으로부터 투입되어 용탕을 교반하는 임펠러를 갖는 용해로의 교반장치에 있어서,In the stirring apparatus of the melting furnace which has an impeller thrown in from the upper side of the melting furnace which accommodates the molten metal of metal, and stirring the molten metal,
상기 임펠러의 내측으로는 공간부가 형성되어, 임펠러의 내측 상부로부터 하부까지 수증기를 송급하기 위한 송급관이 삽입되고, 상기 송급관에는 수증기를 분사하는 노즐이 형성되도록 구성된다.
A space portion is formed inside the impeller so that a supply pipe for supplying water vapor from the inner upper part to the lower part of the impeller is inserted, and a nozzle for injecting water vapor is formed in the supply pipe.
이와같이 구성된 본 발명은 임펠러를 수증기에 의해 냉각시킴으로써 용탕에 의해 임펠러가 손상되는 것을 방지하여 경제적이며, 또한, 임펠러의 손상에 의해 용탕에 불순물이 혼합되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
The present invention configured as described above is economical by preventing the impeller from being damaged by the molten metal by cooling the impeller with water vapor, and has an effect of preventing the mixing of impurities in the molten metal by the impeller damage.
도1은 본 발명이 적용된 용해로의 외관 구조를 보인 도.
도2는 도1의 단면도.
도3은 본 발명의 단면도.
도4는 상부 및 하부 회전관의 구조를 보인 단면도.
도5는 상부 회전관의 구조를 보인 단면도.
도6은 교반날개의 구조를 보인 단면도.
도7 및 도8은 송급관 고정부의 구조를 보인 도.
도9는 열교환핀의 구조를 보인 도.
도10은 하부 회전관과 교반날개의 외관구조를 보인 도.Figure 1 shows the external structure of the melting furnace to which the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view of FIG.
3 is a cross-sectional view of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the upper and lower rotary tube.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the structure of the upper rotary tube.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the structure of the stirring blades.
7 and 8 are views showing the structure of the supply pipe fixing portion.
9 is a view showing a structure of a heat exchange fin.
10 is a view showing the external structure of the lower rotary tube and the stirring blades.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1 및 도2는 본 발명이 적용된 용해로의 구조를 보인 도로서, 금속의 용탕을 수용하는 용해로(100)의 상부를 덮도록 후드(200)가 설치되고, 상기 후드(200)에는 용해로(100)에서 발생하는 연기를 외부로 배출하기 위한 덕트 연결부(210)가 형성되어 있다.1 and 2 illustrate the structure of a melting furnace to which the present invention is applied, and a
상기 후드(200)의 가운데 부분으로는 용탕을 교반하기 위한 임펠러 형태의 교반부(400)가 설치되어 용해로(100)의 내부로 투입되도록 별도의 기계장치에 의해 승하강하게 된다.In the center portion of the
또한, 상기 후드(200)의 상측으로는 작업자가 교반부(400)의 유지보수를 위하여 이동하기 위한 작업발판(300)이 설치되어 있다.In addition, the upper side of the
교반부(400)는 동력에 의해 회전하면서 용해로(100)내의 용탕을 교반하게 되는데, 이를 위하여 도3과 같은 단면 구조를 갖는다.The stirring
최상측에는 동력을 발생하기 위한 모터(410)가 설치되고, 모터(410)의 하측으로는 감속기(420)가 설치되어 모터(410)로부터 발생된 회전속도를 감속시키게 되며, 이러한 모터(410)와 감속기(420)는 교반장치(400)를 승하강시키는 별도의 기계장치(도시하지 않음)에 고정되도록 구성될 수 있다.A
상기 감속기(420)의 하측으로는 회전축(430)이 구비되어 감속기(420)로부터 감속된 회전력으로 회전하게 되는데, 상기 회전축(430)의 하단에는 플랜지(431)가 구비되어 상부회전관(440)의 상단에 구비된 플랜지(441)와 결합된다.The lower side of the
상부회전관(440)의 하단으로는 플랜지(442)가 형성되어 하부회전관(460)과 연결되는데, 상기 상부회전관(440)은 도4에서와 같이 내부가 비어있는 관 형태이고, 측면에는 사선방향으로 절개되어 관통된 증기 배출공(443)이 일정간격으로 다수개 형성되어 있다.The lower end of the upper
또한, 상부회전관(440)의 외측으로는 쟈켓형태로 배출케이스(450)가 결합되는데, 상기 배출케이스(450)에는 관 형태의 증기배출구(451)가 형성되며, 이러한 배출케이스(450)는 상부회전관(440)과 같이 회전하지 않도록 승하강 기계장치에 고정될 수 있다.In addition, the outer case of the upper
이때, 상부회전관(440)의 상측과 하측에는 둘레를 따라 돌출된 상부돌출부(444)와 하부돌출부(446)가 각각 형성되며, 상부돌출부(444)와 하부돌출부(446)의 외측 끝단에는 턱부(445,447)가 각각 형성되어 이에 배출케이스(450)가 걸려서 장착된다.In this case, upper and
따라서 상부회전관(440)의 회전시에 턱부(445,447)에 의해 배출케이스(450)와의 기밀이 유지되며, 증기배출공(443)을 통해 배출되는 증기가 증기배출구(451)를 통해 어느 한 방향으로 배출되도록 한다.Therefore, when the upper
상부돌출부(444)와 하부돌출부(446)는 증기배출공(443)의 상단과 하단보다 상측과 하측에 위치함으로써 증기배출공(443)으로부터 배출되는 증기가 배출케이스(450)의 내측으로만 배출되도록 한다.The
상기 상부회전관(440)의 하측에는 하부회전관(460)이 결합되는데, 하부회전관(460)의 상단에 플랜지(461)가 형성되어 상부회전관(440)의 플랜지(442)와 결합되어 상부회전관(440)과 하부회전관(460)의 내측이 서로 연통되도록 결합된다.The lower
하부회전관(460)은 내부가 비어있는 관 형태로서, 그 하단에는 교반날개(470)가 형성되며, 내측벽면에는 열교환을 위하여 표면적을 넓히기 위한 스파이럴 형태의 열교환돌기(460-2)가 다수개 형성되어 있다.The lower
상기 하부회전관(460)의 하단에는 교반날개(470)가 형성되고, 그 교반날개(470)의 내측에는 공간부(471)가 형성되어 하부회전관(460)의 내측과 연통되도록 구성된다.A
한편, 감속기(420)와 회전축, 그리고 상부회전관(440)과 하부회전관(460)의 내측을 관통하여 외부로부터 공급되는 수증기를 하부회전관(460)의 하측과 교반날개(470)의 내부까지 공급하기 위한 송급관(490)이 삽입되어 설치되는데, 상기 송급관(490)의 상측은 감속기(420)의 상부로 노출되어 교반장치(400)를 승하강시키는 별도의 기계장치에 고정되도록 구성될 수 있다.On the other hand, the water vapor supplied from the outside through the
따라서, 송급관(490)은 감속기(420)의 상측으로부터 교반날개(470)의 내측 상부까지의 길이를 가지고 삽입되며, 송급관(490)의 하측과 하단에는 각각 수증기를 분사하기 위한 상부노즐(491)과 하부노즐(492)이 구비되어 있다.Therefore, the
상부노즐(491)은 하부회전관(460)의 하측 내부에 수증기를 분사하기 위하여 설치되며, 하부노즐(492)은 교반날개(470)의 내측에 수증기를 분사하게 된다.The
이때, 하부회전관(460)의 상측에는 각각 송급관(490)을 지지하면서 교반날개(470)에서 열교환된 수증기를 상측으로 배출하기 위한 송급관 고정부(462)가 장착되는데, 이는 도6에 도시한 바와같이 원판 형태의 몸체(463)의 중심부에 송급관(490)이 삽입되는 송급관 삽입공(464)이 형성되고, 송급관 삽입공(464)의 주변으로는 다수의 증기배출공(465)이 형성되어 있다.At this time, the upper side of the lower
몸체(463)의 외경은 하부회전관(460)의 내경과 동일하게 형성되어 송급관(490)이 좌우로 흔들리지 않도록 지지하게 된다.The outer diameter of the
하부회전관(460)의 하측에도 마찬가지로 도7에 도시한 바와같은 송급관 고정부(467)가 장착되는데, 원판 형태의 몸체(467)의 중심부에 송급관(490)이 삽입되는 송급관 삽입공(468)이 형성되고, 송급관 삽입공(468)의 주변으로는 다수의 증기배출공(469)이 형성되어 있다.The supply
상기 교반날개(470)는 도8에 도시한 바와같이 하부회전관(460)보다 외측으로 돌출된 육면체 형태의 몸체를 가지게 되며, 내측으로는 복수개의 열교환핀(480)이 가로질러 고정되도록 설치된다. As shown in FIG. 8, the
이러한 열교환핀(480)은 도9에서와 같이 핀(481)의 둘레를 따라 스파이럴 형태로 방열편(482)이 형성되어 표면적을 크게 함으로써 열교환 효율을 높이게 된다.The
또한, 하부회전관(460)의 외측에도 스파이럴 형태로 복수개의 열교환돌기(460-1)가 형성되어 있으며, 교반날개(470)의 외측에도 핀 형태로 된 다수개의 히트싱크(471)가 구비되어 열교환 동시에 교반성능을 높이게 된다.
In addition, a plurality of heat exchange protrusions 460-1 are formed in a spiral form on the outer side of the lower
이러한 구조를 갖는 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention having such a structure will be described.
교반부(400)를 승하강시키는 별도의 기계장치에 의하여 교반부(400)가 용해로(100)의 내측으로 하강하여 투입되면, 모터(410)가 구동하여 감속기(420)에 의해 감속된 회전력이 회전축(430)에 전달된다.When the
이러한 회전축(430)의 회전에 의해 상부회전관(440)과 하부회전관(460)이 회전하며, 하단의 교반날개(470)가 회전하면서 용탕을 교반하게 된다.The upper
아울러 송급관(490)의 상측으로부터 수증기가 50㎛의 크기의 미세입자를 갖도록 고압펌프에 의해 고압으로 투입되어 상부노즐(491)과 하부노즐(492)을 통해 분사되며, 이렇게 고압으로 분사된 수증기는 하부회전관(460)의 내측벽 및 열교환돌기(460-2), 그리고 교반날개(470)의 내측벽 및 열교환핀(480)과 열교환하여 하부회전관(460)과 교반날개(470)를 냉각시키게 되고, 열교환 후 뜨거워진 수증기는 하부회전관(460)과 상부회전관(440)의 증기배출공(443), 그리고 배출케이스(450)의 증기배출구(451)를 통해 외부로 배출된다.In addition, the water vapor is injected from the upper side of the
수증기의 열교환시에 하부회전관(460)의 외측면에 형성된 열교환돌기(460-1)와 교반날개(470)의 외측에 형성된 히트싱크(471)에 의해 열교환 효율이 극대화된다.Heat exchange efficiency is maximized by heat exchange protrusions 460-1 formed on the outer surface of the
상기 송급관(490)을 통해 투입되는 수증기는 고압의 미세분무 뿐만 아니라 송급관(490)을 이중관으로 구성하여 내부관에는 물을 고압으로 공급하고, 외부관에는 공기를 투입하여 미세분사가 이루어질 수 있도록 할 수 있으며, 또 다른 방안으로는 외부에서 미세입자를 갖는 수증기를 미리 발생시켜 송풍기에 의해 송급관(490)으로 투입할 수도 있을 것이다.
The water vapor introduced through the
100 : 용해로 200 : 후드
210 : 덕트연결부 300 : 작업발판
400 : 교반부 410 : 모터
420 : 감속기 430 : 회전축
440 : 상부회전관 443 : 증기배출공
450 : 배출케이스 451 : 증기배출구
460 : 하부회전관 460-1,460-2 : 열교환돌기
462,467 : 송급관 고정부 470 : 교반날개
471 : 히트싱크 480 : 열교환핀
490 : 송급관 491,492 : 노즐100: melting furnace 200: hood
210: duct connection 300: working scaffold
400: stirring section 410: motor
420: reducer 430: rotating shaft
440: upper rotary tube 443: steam discharge hole
450: discharge case 451: steam outlet
460: lower rotary tube 460-1, 460-2: heat exchange protrusion
462,467: supply pipe fixing part 470: stirring blade
471: heat sink 480: heat exchange fin
490: Supply pipe 491,492: Nozzle
Claims (5)
상기 임펠러의 내측으로는 공간부가 형성되어, 임펠러의 내측 상부로부터 하부까지 수증기를 송급하기 위한 송급관이 삽입되고, 상기 송급관에는 수증기를 분사하는 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 용해로의 교반장치.
In the stirring apparatus of the melting furnace which has an impeller thrown in from the upper side of the melting furnace which accommodates the molten metal of metal, and stirring the molten metal,
The inner space of the impeller is formed, the supply pipe for supplying water vapor from the inner upper portion to the lower portion of the impeller is inserted, the agitator of the melting furnace, characterized in that the supply pipe is formed with a nozzle for injecting water vapor.
내부가 비어있는 관 형태의 회전관 상측에 동력부가 구비되어 회전관을 회전시키고, 상기 회전관의 하단에는 용해로에 수용된 용탕을 교반하는 교반날개가 형성되며, 상기 회전관의 내측 상부로부터 교반날개의 내측까지 송급관이 설치됨과 아울러 상기 송급관의 중간부위 또는 하단부에 노즐이 형성되어 있으며, 상기 회전관의 상측에는 열교환된 수증기를 외부로 배출하기 위한 증기배출공이 형성된 것을 특징으로 하는 용해로의 교반장치.
The method of claim 1, wherein the impeller
A power unit is provided on the upper side of the rotary tube having an empty hollow tube to rotate the rotary tube, and a stirring blade is formed at the lower end of the rotary tube to stir the molten metal contained in the melting furnace. The supply pipe is installed to the inner side and the nozzle is formed in the middle or lower end of the supply pipe, the upper side of the rotary tube, the stirring device of the melting furnace, characterized in that the steam discharge hole for discharging the heat exchanged steam to the outside is formed .
According to claim 2, wherein the inner or outer side of the rotary tube stirring apparatus of the melting furnace, characterized in that the heat exchange protrusion protruding in the spiral form is formed.
The melting apparatus of claim 1, wherein a heat exchange member for heat exchange with water vapor injected from the nozzle is provided inside the stirring blade.
The melting apparatus of claim 4, wherein the heat exchange member is configured in the form of a fin that crosses the inside of the stirring blade, and a plurality of heat dissipating pieces are formed around the fin.
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