KR20160071598A - 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열처리로에 배기를 위해 설치된 벤트부에 쌓이는 그을음을 인위적으로 제거하기 위한 장치로써, 로의 온도를 떨어뜨리지 않고도 열처리로의 운영중에라도 청소를 할 수 있으며, 상기 열처리로의 벤트부 일측에 설치함으로써 청소를 하는 도중에도 열처리를 행할 수 있어 가동율을 높이며, 별도의 냉각시간과 가열시간이 필요치 않아 시간적인 측면과 비용적인 측면을 동시에 해결할 수 있는 현저한 효과가 있다.
Description
본 발명은 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열처리로에 배기를 위해 설치된 벤트부에 쌓이는 그을음을 인위적으로 제거하기 위한 장치이다.
금속의 열처리는 금속 재료에 소요의 성질 및 상태를 부여하기 위하여 실시하는 가열 및 냉각을 하는 공정을 말하며, 이러한 열처리에는 풀림(annealing), 뜨임(tempering), 불림(normalizing), 담금질(quenching), 뜨임(tempering) 등이 있다.
통상적인 금속의 열처리는 열처리로(heat treatment furnace)를 이용하게 되는데, 근래에는 상술한 열처리 이외에 침탄(carburizing) 열처리 즉, 탄소량이 낮은 저탄소강의 표면에 탄소를 스며들게 하여 표면 가까이에만 탄소량을 높인 열처리를 통해 강의 표면을 강화시키는 방법이 많은 곳에 사용되고 있다.
이러한 침탄 열처리로의 경우 침탄을 위해 탄소(C)가 함유된 가스를 사용하게 되는데, 공급한 가스를 배출하기 위해 관으로 만들어지는 별도의 벤트부가 구성된다.
그런데, 상기 벤트부는 사용시간이 경과할수록 로 내부에서 발생된 그을음이 쌓이게 되고 이로써 벤트부가 막혀 로 내의 가스배출이 원활히 이루어지지 않음으로써 로 내의 압력이 높아지면 이상작동이 일어날 수 있어 주기적인 청소가 필요하게 된다.
종래의 열처리로의 경우 벤트부의 청소를 위해 작업자가 로 내로 들어가야만 청소를 할 수 있으므로 로의 온도를 상온으로 낮추기 위해 수일에 걸쳐 로를 냉각시켜야 하고 청소가 완료된 이후에는 다시 수일에 걸쳐 로를 가열하여야하므로 유지보수를 위해 많은 시간이 필요할 뿐만 아니라 그 비용 역시 급격히 상승하게 된다.
열처리로와 관련된 종래기술로서는 등록특허 제1353584호에 제안되어 있는 연속식 열처리로가 있다.
상기 특허에는 로체의 내부에 머플(Muffle)이 배치되고, 이송수단에 의해 피소성물을 그 머플의 내부를 통해 연속적으로 이송시키면서 소성하는 연속식 열처리로에 있어서, 가스가 유동하는 내부공간과 가스 공급을 위한 개구부를 구비하며, 상기 머플 내부에, 상기 머플의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치된 복수의 급기박스들과, 상기 급기박스와 연통되며, 개방된 상류 측 일단을 통해서 공급된 가스를 상기 급기박스의 내부공간에 공급하기 위한 개구부를 구비한 복수의 제1급기관과, 가스가 유입되는 상류 측 일단과, 유입된 가스가 배출되는 하류 측 일단을 구비하며, 상기 제1급기관에 가스를 공급하는 제2급기관을 포함하며, 상기 제2급기관의 하류 측 일단은 인접하는 하류 측 제1급기관 또는 다른 제2급기관의 상류 측 일단과 분리 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로가 제안되어 있는데, 이러한 열처리로는 머플로부터 급기장치와 배기장치를 용이하게 분리할 수 있어 급기장치와 배기장치가 오염된 경우에 급, 배기장치를 분리하여 청소가 가능하고, 급기장치와 배기장치 중 일부가 손상된 경우 손상된 일부만을 교체할 수 있는 장점이 있는 반면, 청소를 위해서는 상술한 바와 같이 로 자체의 온도를 상온 상태로 떨어뜨려야 하므로 시간과 비용의 소모가 많아질 수밖에 없다.
따라서, 본 발명은 로의 온도를 떨어뜨리지 않고도 열처리로의 운영중에라도 청소를 할 수 있는 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 열처리로의 벤트부 일측에 설치함으로써 청소를 하는 도중에도 열처리를 행할 수 있어 가동율을 높이며, 별도의 냉각시간과 가열시간이 필요치 않아 시간적인 측면과 비용적인 측면을 동시에 해결할 수 있는 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치는 열처리로의 벤트부에 설치되어 그을음을 제거하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 배출관의 일측에 설치된 플랜지와, 상기 플랜지와 고정 결합된 가이드블록과, 상기 배출관 내에 설치되는 액추에이터와, 상기 액추에이터와 고정 결합되며 가이드블록을 따라 이동되는 액추에이터 로드와, 상기 액추에이터 로드에 체결될 수 있는 작동로드로 구성된 것이 특징이다.
본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치는 로의 온도를 떨어뜨리지 않고도 열처리로의 운영중에라도 청소를 할 수 있으며, 상기 열처리로의 벤트부 일측에 설치함으로써 청소를 하는 도중에도 열처리를 행할 수 있어 가동율을 높이며, 별도의 냉각시간과 가열시간이 필요치 않아 시간적인 측면과 비용적인 측면을 동시에 해결할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 열처리로의 전체구성도
도 2는 본 발명에 의한 침탄로의 일부분 투시구성도
도 3은 본 발명에 의한 침탄로의 단면구성도
도 4는 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치의 확대구성도
도 5는 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치 사용상태도
도 2는 본 발명에 의한 침탄로의 일부분 투시구성도
도 3은 본 발명에 의한 침탄로의 단면구성도
도 4는 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치의 확대구성도
도 5는 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치 사용상태도
본 발명은 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열처리로에 배기를 위해 설치된 벤트부에 쌓이는 그을음을 인위적으로 제거하기 위한 장치이다.
본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치는 열처리로의 벤트부에 설치되어 그을음을 제거하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 배출관의 일측에 설치된 플랜지와, 상기 플랜지와 고정 결합된 가이드블록과, 상기 배출관 내에 설치되는 액추에이터와, 상기 액추에이터와 고정 결합되며 가이드블록을 따라 이동되는 액추에이터 로드와, 상기 액추에이터 로드에 체결될 수 있는 작동로드로 구성된 것이 특징이다.
또한, 상기 액추에이터 로드와 작동로드는 동일한 직경인 것이 특징이다.
또한, 상기 작동로드는 액추에이터 로드에 나사로 결합되어 장착 및 분리가 가능한 것이 특징이다.
또한, 상기 작동로드가 액추에이터 로드에서 분리된 상태에서는 커버를 가이드블록 외부에 결합시켜 상기 가이드블록과 외부와의 기밀을 유지시켜 배출관 내의 가스가 외부로 유출되는 것을 방지한 것이 특징이다.
또한, 상기 액추에이터 로드와 가이드블록 사이에는 씰이 끼워져 있어 배출관과 외부와의 기밀이 유지되며, 상기 씰은 가압블록에 의해 가압되어 가이드블록과 액추에이터 로드 사이의 틈을 없애줌으로써 기밀성을 높인 것이 특징이다.
또한, 상기 열처리로는 소재를 예열하는 예열로와, 소재를 열처리하고 침탄하는 침탄로와, 염욕조가 형성된 염욕 담금질조와, 소재를 냉각하는 냉각실와, 물로 세정하는 수조세정기와, 소재를 건조하는 건조로와, 소재의 응력과 취성을 제거하기 위한 소려로를 포함하여 구성된 것이 특징이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 열처리로의 전체구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 침탄로의 일부분 투시구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 침탄로의 단면구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치의 확대구성도이며, 도 5는 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치 사용상태도로써, 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치는 열처리로의 벤트부에 설치되어 그을음을 제거하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 배출관(11)의 일측에 설치된 플랜지(12)와, 상기 플랜지(12)와 고정 결합된 가이드블록(13)과, 상기 배출관(11) 내에 설치되는 액추에이터(14)와, 상기 액추에이터(14)와 고정 결합되며 가이드블록(13)을 따라 이동되는 액추에이터 로드(15)와, 상기 액추에이터 로드(15)에 체결될 수 있는 작동로드(16)로 구성된 것이 특징이다.
먼저, 본 발명에 의한 열처리로를 도 1을 참조하여 살펴보면, 상기 열처리로는 소재를 예열하는 예열로(1)와, 소재를 열처리하고 침탄하는 침탄로(2)와, 염욕조가 형성된 염욕 담금질조(3)와, 소재를 냉각하는 냉각실(4)와, 물로 세정하는 수조세정기(5)와, 소재를 건조하는 건조로(6)와, 소재의 응력과 취성을 제거하기 위한 소려로(7)를 포함하여 구성된다.
상기 예열로(1)는 소재를 예열하는 로(furnace)를 말하며, 트레이(tray)에 소재를 실은 뒤 예열로(1)에 넣고 가스버너에 의해 통상 400~500℃ 사이로 소재를 예열하게 된다.
예열이 끝난 소재는 도 2와 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 튜브히터(tube heater)가 구비된 침탄로(2)로 이동되게 되는데, 상기 침탄로(2)는 800~950℃ 정도로 소재를 가열함과 동시에 침탄질화를 위해 분위기 가스 즉, 질소(N2), 메탄올(CH3OH) 및 암모니아(NH3)를 같이 넣어주게 된다.
상기 분위기 가스는 가열을 한 상태로 투입되게 되는데, 질소 및 암모니아는 기체 상태로써 투입이 되고, 메탄올은 액체 상태로 투입되는데 액체 상태의 메탄올은 로 내의 열에 의해 가열되어 기화된 상태의 메탄올을 침탄로 내의 분위기 가스로 사용되게 되며, 경우에 따라 기화기 히터를 사용할 수도 있다.
침탄이 끝난 소재는 염욕조가 형성된 염욕 담금질조(3)로 이동되는데, 이러한 염욕 담금질은 소재의 강성을 높여주게 되며, 190~250℃ 사이로 행하게 된다.
염욕 담금질이 끝난 소재는 소재를 냉각하는 냉각실(4)와 물로 세정하는 수조세정기(5)로 이동되게 되는데, 경우에 따라 냉각실와 수조세정기를 하나의 공정으로 병합할 수 있으며, 세정이 끝난 소재는 건조로(6)로 들어가 물기가 없는 상태로 건조되며, 건조가 끝난 소재는 소려로(7)를 통해 소입시 생성되는 소재의 응력과 취성이 제거되게 된다.
상기 침탄로(2)는 연속식 침탄로 즉, 침탄실이 여러 개 구비되는데 도시된 실시예는 7개의 침탄실로 구분되고 롤러(23)에 의해 제품이 이송되는 타입이며, 로의 상부에는 모터(24)에 의해 회전되는 팬(25)이 구성되어 로 내부 분위기 가스의 원활한 교반을 수행하며, 로의 전면이나 후면에는 소재의 장입과 배출을 위한 도어가 형성되어 있다.
상기 도어는 도 2에 도시된 바와 같이 침탄로(2)의 입구와 출구에 형성된 장입도어(20)와 추출도어(21)를 제외한 도어는 수직이 아닌 경사면을 따라 움직이도록 구성되어 있는데, 이러한 경사면 도어(22)는 침탄실 사이의 기밀성을 높여 준다.
특히, 상기 경사면 도어(22)는 링크(26)와 실린더(27)에 의해 결합되고, 상기 링크(26)는 가이드(28)를 따라 움직이도록 구성함으로써 실린더(27)의 작동에 대한 안정성을 높일 수 있다.
상기 열처리로의 하부에는 소재의 이송을 위한 롤러(23)가 다수 형성되어 있는데, 상기 롤러(23)는 세라믹을 사용하거나 내열강을 사용하여 롤러의 수명을 향상시킬 수 있으며, 체인과 스프라켓에 의해 모터의 동력이 전달되어 회전되게 된다.
상기 침탄로(2)에 대해 도 3을 참조하여 살펴보면, 로 내부의 가스를 외부로 빼내기 위해 로의 일측에 배출관(11) 즉, 벤트부가 형성되어 있으며, 내부에는 하나 이상의 히터(29)가 형성되고 단열을 위한 내화재(30)가 부착되어 있으며, 내화재(30) 사이로는 열처리를 하기 위한 제품을 실은 트레이(T)가 지나가게 된다.
상기 배출관(11)은 통상적으로 상부로 절곡되어 형성되는데, 로 내부에서 발생된 가스는 메탄올이나 프로판 가스 등으로 인해 그을음을 함유하고 있고 이로써 배출관(11)의 절곡된 부분에 주로 쌓이게 된다. 배출관(11)의 절곡된 부분에 그을음이 계속하여 쌓이게 되면 로 내부의 가스가 원활히 배출되지 않게 되므로 로 내의 압력이 높아지면 이상작동이 일어나게 되는데, 이 상태에서는 정상적인 소재의 열처리가 불가능하다. 따라서, 본 발명과 같은 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치(10)가 필요하게 된다.
상기 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치(10)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 배출관(11)의 일측에 설치된 플랜지(12)와, 상기 플랜지(12)와 고정 결합된 가이드블록(13)과, 상기 배출관(11) 내에 설치되는 액추에이터(14)와, 상기 액추에이터(14)와 고정 결합되며 가이드블록(13)을 따라 이동되는 액추에이터 로드(15)와, 상기 액추에이터 로드(15)에 체결될 수 있는 작동로드(16)로 구성된다.
먼저, 플랜지(12)는 배출관(11)과 가이드블록(13)을 결합해주기 위한 구성으로 보통 볼트와 너트에 의해 결합되며, 결합된 이후 틈새를 막아주기 위해 별도의 씰이나 오링 등이 플랜지 사이에 체결될 수 있다.
상기 가이드블록(13)은 바깥쪽의 플랜지와 고정 결합되는데, 대략 중공원통 형상으로 구성되며, 내부에는 기밀유지를 위해 씰(17)이 결합된다.
상기 배출관(11) 내부에는 배출관(11)을 따라 왕복 운동되는 액추에이터(14)가 설치되고 상기 액추에이터(14)는 액추에이터 로드(15)와 고정 결합되어 있다. 상기 액추에이터 로드(15)는 도시된 것과 같이 중실봉으로 만들어지고 일단에는 나사산(19)이 형성되어 있는데, 경우에 따라 중공봉으로 만들고 중공봉의 내면에 나사산(19)을 형성할 수도 있다.
상기 액추에이터 로드(15)의 나사산(19)에는 작동로드(16)가 체결되는데, 상기 작동로드(16)는 액추에이터 로드(15)와 같은 직경으로 형성된다.
따라서 배출관(11)에 그을음이 쌓여 청소가 필요한 경우에는 도 6과 같이 커버(18)를 가이드블록(13)에서 분리한 뒤 작동로드(16)를 액추에이터 로드(15)에 체결하고 상기 작동로드(16)를 배출관(11)의 안쪽으로 밀어넣고 빼는 동작을 반복하게 되면 배출관(11)에 쌓여 있던 그을음(S)이 로 내로 들어가게 되어 막힌 배출관(11)을 뚫어주게 된다.
800~950℃ 사이의 고온으로 유지되는 로 내로 들어간 그을음(S)은 다시 연소되게 되고 이로써 완전히 연소되어 배출가스와 같이 외부로 배출되거나 로 내에 쌓이게 되어 배출관이 막히는 것이 방지된다.
물론, 이러한 배출관(11)을 뚫는 작업은 수시로 행할 수 있으며, 이로써 로 내에 많은 그을음이 많이 쌓일 경우에는 로 내부의 청소를 행하게 된다.
상기 가이드블록(13)에는 도 5와 같이 평상시에는 커버(18)가 체결되어 있어 로 내부의 가스가 배출관(11) 이외의 곳으로 빠지는 것이 방지되며, 청소를 할 때에는 커버(18)를 가이드블록(13)에서 분리한 뒤 작동로드(16)를 액추에이터 로드(15)에 결합하여 청소를 수행하게 된다.
상기 액추에이터 로드(15)와 가이드블록(13) 사이에는 씰(17)이 끼워져 있는데, 도 4의 상태는 상기 씰(17)의 중심부에 액추에이터 로드(15)가 끼워지게 되며, 도 5와 같이 상기 액추에이터 로드(15)가 배출관(11) 내부로 이동하게 되면 작동로드(16)가 상기 씰(17)에 끼워지게 되어 상기 액추에이터 로드(15) 및 작동로드(16)의 이동에도 상기 씰(17)로 인해 어느 정도의 기밀성이 유지될 수 있다.
또한, 상기 씰(17)은 가압블록(17a)에 의해 가압된 상태로 가이드블록(13) 내에 체결됨으로써 작동로드(16) 및 액추에이터 로드(15)와 씰(17) 사이의 틈새를 없애줌으로써 기밀성이 더욱 향상된다.
상술한 실시예에서는 액추에이터 로드(15)와 작동로드(16)를 별도로 구성하였으나, 경우에 따라 일체로 구성할 수도 있다.
결국, 본 발명에 의한 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치는 로의 온도를 떨어뜨리지 않고도 열처리로의 운영중에라도 청소를 할 수 있으며, 상기 열처리로의 벤트부 일측에 설치함으로써 청소를 하는 도중에도 열처리를 행할 수 있어 가동율을 높이며, 별도의 냉각시간과 가열시간이 필요치 않아 시간적인 측면과 비용적인 측면을 동시에 해결할 수 있는 현저한 효과가 있다.
1. 예열로 2. 침탄로 3. 염욕 담금질조
4. 냉각실 5. 수조세정기 6. 건조로
7. 소려로
10 ; 그을음 제거장치
11. 배출관 12. 플랜지 13. 가이드블록
14. 액추에이터 15. 액추에이터 로드 16. 작동로드
17. 씰 17a. 가압블록 18. 커버
19. 나사산
20. 장입도어 21. 추출도어 22. 경사면 도어
23. 롤러 24. 모터 25. 팬
26. 링크 27. 실린더 28. 가이드
29. 히터 30. 내화재
S. 그을음(soot) T. 트레이(tray)
4. 냉각실 5. 수조세정기 6. 건조로
7. 소려로
10 ; 그을음 제거장치
11. 배출관 12. 플랜지 13. 가이드블록
14. 액추에이터 15. 액추에이터 로드 16. 작동로드
17. 씰 17a. 가압블록 18. 커버
19. 나사산
20. 장입도어 21. 추출도어 22. 경사면 도어
23. 롤러 24. 모터 25. 팬
26. 링크 27. 실린더 28. 가이드
29. 히터 30. 내화재
S. 그을음(soot) T. 트레이(tray)
Claims (6)
- 열처리로의 벤트부에 설치되어 그을음을 제거하기 위한 장치에 있어서,
상기 장치는 배출관(11)의 일측에 설치된 플랜지(12)와, 상기 플랜지(12)와 고정 결합된 가이드블록(13)과, 상기 배출관(11) 내에 설치되는 액추에이터(14)와, 상기 액추에이터(14)와 고정 결합되며 가이드블록(13)을 따라 이동되는 액추에이터 로드(15)와, 상기 액추에이터 로드(15)에 체결될 수 있는 작동로드(16)로 구성된 것이 특징인 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치.
- 제1항에 있어서,
상기 액추에이터 로드(15)와 작동로드(16)는 동일한 직경인 것이 특징인 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치.
- 제1항에 있어서,
상기 작동로드(16)는 액추에이터 로드(15)에 나사로 결합되어 장착 및 분리가 가능한 것이 특징인 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치.
- 제1항에 있어서,
상기 작동로드(16)가 액추에이터 로드(15)에서 분리된 상태에서는 커버(18)를 가이드블록(13) 외부에 결합시켜 상기 가이드블록(13)과 외부와의 기밀을 유지시켜 배출관(11) 내의 가스가 외부로 유출되는 것을 방지한 것이 특징인 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치.
- 제1항에 있어서,
상기 액추에이터 로드(15)와 가이드블록(13) 사이에는 씰(17)이 끼워져 있어 배출관(11)과 외부와의 기밀이 유지되며, 상기 씰(17)은 가압블록(17a)에 의해 가압되어 가이드블록(13)과 액추에이터 로드(15) 사이의 틈을 없애줌으로써 기밀성을 높인 것이 특징인 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치.
- 제1항에 있어서,
상기 열처리로는 소재를 예열하는 예열로(1)와, 소재를 열처리하고 침탄하는 침탄로(2)와, 염욕조가 형성된 염욕 담금질조(3)와, 소재를 냉각하는 냉각실(4)와, 물로 세정하는 수조세정기(5)와, 소재를 건조하는 건조로(6)와, 소재의 응력과 취성을 제거하기 위한 소려로(7)를 포함하여 구성된 것이 특징인 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140178909A KR20160071598A (ko) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 열처리로의 벤트부 그을음 제거장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160071598A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107965574A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-27 | 马鞍山祥源机械厂 | 一种热处理炉的侧密封装置 |
-
2014
- 2014-12-12 KR KR1020140178909A patent/KR20160071598A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107965574A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-27 | 马鞍山祥源机械厂 | 一种热处理炉的侧密封装置 |
| CN107965574B (zh) * | 2017-10-24 | 2019-11-19 | 马鞍山祥源机械厂 | 一种热处理炉的侧密封装置 |
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