KR20170108507A - 금속 용탕 펌핑장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 및 알루미늄 합금과 같은 비철금속의 용탕을 펌핑하여 용해로에서 보온로까지 이송시키는 금속 용탕 펌핑장치로서, 보다 안정된 양질의 용탕을 다이캐스팅 장비에 공급할 수 있고, 대용량의 용탕을 짧은 시간 내에 안정적으로 펌핑할 수 있는 금속 용탕 펌핑장치에 관한 것이다.
본 발명의 금속 용탕 펌핑장치는, 용탕이 수용되어 있는 용해로에 설치되고, 상기 용탕이 토출되는 노즐이 형성되어 있는 중공 형상의 펌핑 케이스; 상기 펌핑 케이스에 형성되어 상기 용탕이 토출되는 노즐; 상기 펌핑 케이스의 내부에 회전 가능하게 결합되는 샤프트; 상기 샤프트의 하부에 형성되어 상기 용탕을 상기 펌핑 케이스를 통해 상기 노즐이 형성되어 있는 상부로 이동시키는 스크류; 상기 샤프트를 회전시키는 모터; 상기 펌핑 케이스에 장착되어 상기 노즐을 기준으로 상기 용탕의 위치를 감지하는 복수의 센서; 및 상기 센서의 신호에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 용탕의 이동속도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금속 용탕 펌핑장치{Supply pump for molten metals}
본 발명은 알루미늄, 용융아연, 알루미늄 합금 등과 같은 비철금속의 용탕을 펌핑하여 용해로에서 보온로까지 이송시키는 금속 용탕 펌핑장치로서, 보다 안정된 양질의 용탕을 다이캐스팅 장비에 공급할 수 있고, 대용량의 용탕을 짧은 시간 내에 안정적으로 펌핑할 수 있는 금속 용탕 펌핑장치에 관한 것이다.
일반적으로 금속을 소정의 형태로 주조하기 위해서는 용해로에서 용탕을 용해하고, 작업자가 용해된 용탕을 주조용 몰드로 옮긴 후 일정시간 응고시켜 주조하거나, 또는 자동 레들(Auto Laddle)장치를 이용하여 용해로에서 다이캐스팅 머신의 인젝션 슬리브까지 옮긴 후 금형 내부로 사출하여 제품을 성형하였다. 그러나 이러한 주조방법은 용탕을 옮기는 과정에서 안전사고의 위험이 있으며, 용탕이 공기 중의 산소와 접촉하여 산화됨으로써 용탕의 온도 상승 및 화재발생의 우려가 있다.
한편, 등록특허공보 제10-1307447호에는 용해로에서 용탕을 펌핑하여 펌핑라인을 통해 주조용 몰드로 공급하기 위한 용탕펌프가 개시되어 있다. 이러한 종래의 용탕펌프(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부가 용탕에 잠기도록 용해로에 설치되며 내부에 상하방향으로 연장된 중공이 마련된 하우징(200)과; 상기 하우징의 하단부에 설치되는 것으로, 내부에 펌핑공간이 마련되고, 상기 펌핑공간으로 상기 용탕이 유입되도록 상면에 각각 제1 및 제2유입구가 형성되며, 외주면에는 상기 펌핑공간 내의 상기 용탕이 배출되는 배출구가 마련된 펌프케이싱(300)과; 상기 펌핑공간에 하단이 인입되도록 상기 하우징의 중공이 회전가능하게 삽입된 구동축(400)과; 상기 제1 및 제2유입구를 통해 상기 펌핑공간으로 유입된 상기 용탕을 상기 배출구로 펌핑할 수 있도록 상기 펌핑공간 내의 상기 구동축의 하단에 설치되는 임펠러(500)와; 상기 구동축에 설치되어 상기 구동축을 회전시키는 구동부(600)와; 상기 용탕이 상기 제1유입구를 통해 상기 펌핑공간으로 유입되도록 상기 용탕을 상기 제1유입구 측으로 가이드하기 위해 상기 하우징에 설치된 가이드 커버로 이루어진다.
이와 같은 종래의 용탕펌프는 용탕의 펌핑량을 증가시키고 이물질이 포함되지 않은 용탕을 펌핑할 수 있다. 그러나 종래의 용탕펌프는 자체적으로 용탕의 토출 유량을 적절히 조절할 수 없기 때문에 용탕의 고속 분출에 의한 위험발생 우려가 있으며, 특히 펌프케이싱(300)과 배출관(323)의 재질을 내화재(세라믹)로 제작하기 곤란한 형상이며, 배출관(323) 내에서 용탕이 응고되었을 경우 배출관(323)을 재생할 방법이 없으므로 신규 교체하여야하는 불합리함이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대용량의 용탕을 안정적으로 공급하면서, 용탕의 토출 유량을 조절하여 용탕의 고속 분출에 의한 위험 발생을 방지하고 용탕의 흡출효율을 향상시킬 수 있는 금속 용탕 펌핑장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속 용탕 펌핑장치는, 용탕이 수용되어 있는 용해로에 설치되고, 상기 용탕이 토출되는 노즐이 형성되어 있는 중공 형상의 펌핑 케이스; 상기 펌핑 케이스에 형성되어 상기 용탕이 토출되는 노즐; 상기 펌핑 케이스의 내부에 회전 가능하게 결합되는 샤프트; 상기 샤프트의 하부에 형성되어 상기 용탕을 상기 펌핑 케이스를 통해 상기 노즐이 형성되어 있는 상부로 이동시키는 스크류; 상기 샤프트를 회전시키는 모터; 상기 펌핑 케이스에 장착되어 상기 노즐을 기준으로 상기 용탕의 위치를 감지하는 복수의 센서; 및 상기 센서의 신호에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 용탕의 이동속도를 조절하는 제어부를 포함한다.
구체적으로 상기 센서는, 상기 노즐보다 하부에 위치하는 제1 센서와, 상기 노즐의 용탕 토출 구간 내에 위치하는 제2 센서와, 상기 노즐보다 상부에 위치하는 제3 센서로 이루어지고, 상기 제어부는 상기 제1 센서, 제2 센서, 제3 센서 각각의 용탕 감지 신호의 입력 또는 상기 감지 신호의 해제에 따라 상기 모터의 속도를 증감시킨다.
그리고 상기 펌핑 케이스 및 스크류의 재질은 용융실리카(fused silica), 질화규소(silicon nitride), SIC합성 세라믹(silicon carbide+silicon nitride) 중 어느 하나이다.
또한, 상기 펌핑 케이스는, 상기 노즐이 형성되어 있는 상부 케이스와, 상기 상부 케이스의 하부에 결합되는 하부 케이스와, 상기 상부 케이스와 하부 케이스를 탈착 가능하게 결합시키는 클램프로 구성될 수 있으며, 상기 상부 케이스의 하단 외주면에는 상부 플렌지가 돌출 형성되고, 상기 하부 케이스의 상단 외주면에는 하부 플렌지가 돌출 형성되며, 상기 클램프는 서로 맞닿은 상기 상부 플렌지와 하부 플렌지의 외측을 감싸 상하로 가압하여 결합시킨다.
또한, 상기 샤프트의 하단에는 상기 스크류가 결합되는 결합부가 형성되고, 상기 스크류는 상기 결합부에 탈착 가능하게 결합되도록 중공형상으로 형성되며, 상기 결합부의 하단에는 고정너트가 결합되어 상기 스크류를 상기 결합부에 고정시킬 수 있다.
그리고 상기 샤프트의 재질은 질화규소(silicon nitride)이고, 상기 스크류는 질화규소 또는 Carbon 계열의 재질(Carbon, Sic 등)을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 금속 용탕 펌핑장치는 상기 샤프트에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 송풍팬을 더 포함하고, 상기 펌핑 케이스 내부의 열은 상기 송풍팬에 의해 상승하여 배출구를 통해 외부로 배출되어 상기 펌핑 케이스 상부로의 열전달이 차단된다.
본 발명에 따른 금속 용탕 펌핑장치는 스크류에 의해 용탕이 안정적으로 공급됨으로써 맥동이 발생하지 않아 용탕의 취급이 용이하고, 용탕이 펌핑 케이스 및 노즐을 통해 이송되므로 안정성이 증대되어 산업재해를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 용탕이 산소와 접촉하는 것을 차단하여 용탕의 산화를 방지함으로써 용탕의 품질을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 센서를 구비하여 펌핑 케이스를 통해 이송되는 용탕의 위치를 감지함으로써 용탕의 이동속도를 조절하여 용탕의 흡출효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 용탕펌프의 내부 구조를 보여주기 위한 종단면도.
도 2는 용해로에 설치된 본 발명의 용탕 펌핑장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용탕 펌핑장치의 내부 구조를 보여주기 위한 종단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤프트 일체형 스크류를 별도로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용탕 펌핑장치의 내부 구조를 보여주기 위한 종단면도.
본 발명의 금속 용탕 펌핑장치는 알루미늄, 용융아연, 알루미늄 합금 등과 같은 비철금속의 용탕을 펌핑하여 용해로에서 보온로까지 이송시키는 것으로서, 용탕이 산소와 접촉하는 것을 차단하여 용탕의 산화를 방지함으로써 용탕의 품질을 증대시킬 수 있고, 복수의 센서를 구비하여 펌핑 케이스를 통해 이송되는 용탕의 위치를 감지함으로써 용탕의 이동속도를 조절하여 용탕의 흡출효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 보다 명확히 설명하기 위하여 아래 설명과 관계없는 부분 및 해당 기술분야에서 일반적으로 알려져 있거나 알수 있는 부분은 도면에서 생략하였다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 용탕 펌핑장치(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 펌핑 케이스(110), 단열 케이스(120), 단열 커버(130), 하우징(140), 샤프트(150), 스크류(160), 모터(170), 송풍팬(180), 센서(190) 및 제어부로 구성된다.
펌핑 케이스(110)는 중공 원통 형상으로 형성되고, 도 2에 도시된 바와 같이 금속 용탕이 수용되어 있는 용해로(10)에 설치된다. 펌핑 케이스(110)의 하부에는 유입구(111)가 형성되고, 유입구(111)가 형성되어 있는 펌핑 케이스(110)의 하부가 용탕에 잠겨 유입구(111)를 통해 용탕이 펌핑 케이스(110) 내부로 유입된다. 그리고 펌핑 케이스(110)에는 유입된 용탕이 토출되는 노즐(112)이 형성된다. 이러한 펌핑 케이스(110)는 용융실리카(fused silica), 질화규소(silicon nitride), SIC합성 세라믹(silicon carbide+silicon nitride)과 같은 세라믹 소재로 제작된다.
단열 케이스(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 노즐(112)이 형성되어 있는 펌핑 케이스(110)의 일부를 감싸도록 형성되고, 용해로(10)에 장착되어 펌핑 케이스(110)의 하부가 용탕에 잠기도록 펌핑 케이스(110)를 고정한다. 그리고 노즐(112)은 단열 케이스(120)의 외부로 돌출되어 용탕이 토출된다. 이러한 단열 케이스(120)는 펌핑 케이스(110) 외부로의 열 방출을 차단하여 펌핑 케이스(110) 내부에서 이동하는 용탕의 온도 저하를 최소화한다.
단열 커버(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 단열 케이스(120)의 하부에서 펌핑 케이스(110)의 일부를 감싸 펌핑 케이스(110) 외부로의 열 방출을 차단한다. 이러한 단열 커버(130)는 용해로(10) 내에 배치되어 펌핑 케이스(110)를 통해 상승 이동하는 용탕의 온도가 650~720℃로 유지되도록 한다. 본 발명의 실시예에서는 펌핑 케이스(110)를 통해 이동하는 용탕의 온도를 680℃로 유지하는 것이 가장 바람직하다. 다만, 금속 용탕의 종류 및 기타 조건에 따라 바람직한 용탕의 유지 온도는 달라질 수 있다.
하우징(140)은 단열 케이스(120)의 상부에 결합되고 상단에 모터(170)가 장착된다. 이러한 하우징(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 하우징(141), 베어링 하우징(142), 제2 하우징(143)으로 이루어진다. 제1 하우징(141)은 단열 케이스(120)의 상부에 결합되고, 측면에 열 배출구(E)가 형성된다. 베어링 하우징(142)은 제1 하우징(141)의 상부에 결합되고, 베어링을 구비하여 샤프트(150)를 지지한다. 제2 하우징(143)은 베어링 하우징(142)의 상부에 결합되고, 제2 하우징(143)의 상부에는 모터(170)가 결합된다.
샤프트(150)는 펌핑 케이스(110) 및 하우징(140)의 내부에서 회전 가능하게 결합된다. 이러한 샤프트(150)는 상단이 모터(170)와 연결되고 하부에는 스크류(160)가 결합된다. 또한, 샤프트(150)에는 송풍팬(180)이 결합된다. 그리고 샤프트(150)는 질화규소(silicon nitride)를 주 성분으로 하여 제작할 수 있다.
구체적으로 샤프트(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 샤프트(151)와 제2 샤프트(152)로 이루어진다. 제1 샤프트(151)는 상단이 제2 하우징(143)의 내부에서 제1 커플링(153)에 의해 모터(170)의 회전축과 연결된다. 그리고 제1 샤프트(151)는 베어링 하우징(142)의 베어링에 의해 지지되고, 하단이 제1 하우징(141)의 내부에서 제2 커플링(154)에 의해 제2 샤프트(152)와 연결된다. 그리고 제2 샤프트(152)는 하부에 스크류(160)가 결합되는 결합부(155)가 형성되고 펌핑 케이스(110)의 내부에서 회전한다.
스크류(160)는 샤프트(150)의 하부에 형성되어 회전하면서 용탕을 펌핑 케이스(110)를 통해 노즐(112)이 형성되어 있는 상부로 이동시킨다. 그리고 스크류(160)는 펌핑 케이스(110) 내부에 설치되고 고온의 용융 알루미늄 및 용융 아연 또는 비철금속과 접하게 되므로 펌핑 케이스(110)와 함께 내마모성과 내열성을 갖는 재질로 형성되며, 전술한 펌핑 케이스(110)와 동일한 세라믹 소재 또는 Carbon 계열의 재질(Carbon, Sic 등)로 제작될 수 있다.
구체적으로 스크류(160)는 외주면에 스크류 날개(S)가 형성되고, 한줄나사 형태로서 2개의 피치(pitch)가 형성된다. 스크류 날개(S)는 샤프트(150)를 720~900° 감싸도록 나선형상으로 형성된다. 즉 스크류(160)의 스크류 날개(S)는 샤프트(150)를 두 바퀴에서 두 바퀴 반을 감싸는 나선형상으로 형성된다. 스크류 날개(S)가 900°를 초과하여 샤프트(150)를 감싸도록 형성되면 스크류(160)의 스크류 날개(S)와 스크류 날개(S) 사이에서 금속 용탕이 응고될 우려가 있다. 특히 상대적으로 온도가 낮은 스크류(160) 상부에서 금속 용탕이 응고되어 용탕의 펌핑이 불가능하게 됨으로써 불가피하게 펌핑 케이스(110) 및 스크류(160)를 교체해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 그리고 스크류 날개(S)가 720°(2바퀴) 미만으로 샤프트(150)를 감싸도록 형성되면 용탕을 효과적으로 펌핑할 수 없다. 본 실시예에서는 스크류 날개(S)가 샤프트(150)를 약 810°(
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바퀴) 감싸도록 스크류(160)를 형성하였다.
이러한 스크류(160)는 결합부(155)에 탈착 가능하게 결합되도록 중공형상으로 형성된다. 즉 스크류(160)는 중심부가 중공 원통형상으로 형성되고 외주면에 용탕을 펌핑하기 위한 스크류 날개(S)가 형성되어 있으며, 중공 형상의 스크류(160)의 중심부에 결합부(155)가 삽입된다. 그리고 결합부(155)의 하단에 고정너트(N)가 결합되어 스크류(160)를 결합부(155)에 고정시킨다. 이러한 스크류(160)는 상하방향의 1/2 지점이 용탕의 최저 탕면레벨보다 하부에 위치하여 스크류(160)의 1/2 이상이 항상 용탕에 잠기게 된다.
이와 같이 결합부(155)에 결합되는 스크류(160)는 교체가 가능하여 유지보수가 용이하다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 스크류(160)는 샤프트(150)와 일체로 형성될 수도 있다.
모터(170)는 전술한 바와 같이 하우징(140)의 상단에 결합되어 샤프트(150)를 회전시킨다. 구체적으로 모터(170)는 제2 하우징(143)의 상부에 결합되고, 제1 샤프트(151)와 연결되어 샤프트(150)를 회전시킨다.
송풍팬(180)은 샤프트(150)에 결합되어 샤프트(150)와 함께 회전한다. 이러한 송풍팬(180)은 제1 샤프트(151)에 결합되어 제1 하우징(141)의 내부에 위치한다. 그리고 송풍팬(180)은 펌핑 케이스(110) 내부의 가열된 공기를 상부로 흡입하고, 도 3에 도시된 바와 같이 송풍팬(180)에 의해 상승한 고온의 공기는 제1 하우징(141)에 형성되어 있는 배출구(E)를 통해 외부로 배출된다. 이에 따라 용탕에 의한 열이 베어링 하우징(142)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
센서(190)는 펌핑 케이스(110)에 장착되어 노즐(112)을 기준으로 펌핑 케이스(110)를 통해 이동하는 용탕의 높이를 감지한다. 이러한 센서(190)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 센서(191), 제2 센서(192), 제3 센서(193)로 이루어진다.
제1 센서(191)는 노즐(112)보다 하부에 위치하여 펌핑 케이스(110)를 통해 상승하는 용탕을 가장 먼저 감지한다.
제2 센서(192)는 노즐(112)의 용탕 토출 구간 내에 위치한다. 이에 따라 제2 센서(192)가 용탕을 감지할 때는 용탕이 노즐(112)을 통해 토출된다.
제3 센서(193)는 노즐(112)보다 상부에 위치한다. 제3 센서(193)는 펌핑 케이스(110) 내에서 용탕의 상승 높이를 제한하기 위한 것이다.
제어부(미도시)는 센서(190)의 신호에 따라 모터(170)를 제어하여 용탕의 이동속도를 조절한다. 즉 제어부는 제1 센서(191), 제2 센서(192), 제3 센서(193) 각각의 용탕 감지 신호의 입력 또는 감지 신호의 해제에 따라 모터(170)의 속도를 증감시켜 샤프트(150)의 회전속도를 조절한다. 샤프트(150)의 회전속도가 변경됨에 따라 스크류(160) 및 송풍팬(180)의 회전속도가 함께 변경되고, 용탕의 이동속도 및 토출 유량을 조절할 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 금속 용탕 펌핑장치(100)의 용탕 펌핑 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
기본적으로 본 발명의 금속 용탕 펌핑장치(100)는 센서(190)와 제어부에 의해 용탕의 이동속도 및 토출 유량을 자동으로 조절할 수 있다.
먼저, 최초 용탕 펌핑장치(100)의 작동시에 모터(170)에 의해 샤프트(150)가 회전하고, 샤프트(150)에 결합되어 있는 스크류(160) 및 송풍팬(180)이 회전한다. 이에 따라 펌핑 케이스(110)의 유입구(111)로 용탕이 유입되어 펌핑 케이스(110)를 통해 용탕이 상승하게 된다. 이때, 제1 센서(191)가 용탕을 감지하기 전까지는 용탕의 빠른 이동을 위하여 샤프트(150) 및 스크류(160)의 회전속도를 높인다. 용해로(10)에 수용되어 있는 용탕의 탕면레벨보다 높이 상승하는 용탕은 온도가 떨어질 수 있기 때문에 가능한 용탕의 이동을 빠르게 하고 이동거리를 최소화하는 것이 바람직하다.
이와 같이 펌핑 케이스(110)를 통해 용탕이 상승하면 제1 센서(191)가 가장 먼저 용탕을 감지하게 된다. 제1 센서(191)에 의한 용탕의 감지는 용탕이 노즐(112)에 근접한 것이므로 제어부는 모터(170)를 제어하여 샤프트(150) 및 스크류(160)의 회전속도를 낮춘다. 이와 같이 용탕이 노즐(112)을 통해 토출되기 전에 용탕의 이동속도를 낮춤으로써 용탕이 노즐(112)을 통해 고속 분출되어 발생할 수 있는 위험을 방지할 수 있다.
제1 센서(191)를 지나 계속해서 상승하는 용탕은 노즐(112)을 통한 토출이 시작되고, 이후 제2 센서(192)에 의해 감지된다. 제2 센서(192)에 의해 용탕이 감지되는 위치가 용탕의 토출을 위한 가장 적절한 위치가 되며, 제어부는 해당 위치를 유지하는 것이 바람직하다. 이에 따라 제어부는 제2 센서(192)에 의한 용탕의 감지 신호가 해제되면 모터(170)를 제어하여 샤프트(150) 및 스크류(160)의 회전속도를 높이고, 제2 센서(192)에 의한 용탕의 감지 신호가 입력된 후 일정 시간이 지나면 모터(170)를 제어하여 샤프트(150) 및 스크류(160)의 회전속도를 낮춰 용탕의 높이가 제2 센서(192)의 위치에서 소정 거리 증감되도록 한다.
만약, 노즐(112)을 통해 토출되는 용탕이 펌핑 케이스(110) 내부에서 계속 상승하여 제3 센서(193)에 의해 감지되면, 제어부는 제3 센서(193)에 의한 용탕 감지 신호에 따라 모터(170)를 제어하여 샤프트(150) 및 스크류(160)의 회전속도를 낮추거나 정지시킨다. 제3 센서(193)에 의한 용탕 감지 위치는 용탕의 상승 제한 높이이며, 제3 센서(193)에 의한 신호는 용탕의 탕면 이상 경보 신호가 될 수 있다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 용탕 펌핑장치(100)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 용탕 펌핑장치(100)는 펌핑 케이스(110)가 일체로 형성되는데 반해, 제2 실시예에 따른 금속 용탕 펌핑장치(100)는 펌핑 케이스(110)가 분리형으로 제작되어 조립 및 분리할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 용탕 펌핑장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 펌핑 케이스(110), 단열 케이스(120), 단열 커버(130), 하우징(140), 샤프트(150), 스크류(160), 모터(170), 송풍팬(180), 센서(190) 및 제어부로 구성된다.
펌핑 케이스(110)는 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b) 및 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b)를 결합시키는 클램프(110c)로 구성된다.
상부 케이스(110a)에는 노즐(112)이 형성되고 하단 외주면에 상부 플렌지(f1)가 돌출 형성된다. 그리고 단열 케이스(120)는 상부 케이스(110a)를 감싸도록 형성된다.
하부 케이스(110b)에는 상단 외주면에 하부 플렌지(f2)가 돌출 형성된다. 그리고 단열 커버(130)는 하부 케이스(110b)를 감싸도록 형성된다.
클램프(110c)는 서로 맞닿은 상부 플렌지(f1)와 하부 플렌지(f2)의 외측을 감싸 상하로 가압함으로써 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b)를 결합시킨다.
이와 같이 서로 결합되는 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b)는 결합 및 분리가 가능하여 필요에 따라 부분적으로 교체할 수 있다.
상술한 펌핑 케이스(110) 외에 나머지는 제1 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 금속 용탕 펌핑장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 용해로, 100 : 용탕 펌핑장치,
110 : 펌핑 케이스, 111 : 유입구, 112 : 노즐,
120 : 단열 케이스, 130 : 단열 커버,
140 : 하우징, 141 : 제1 하우징, 142 : 베어링 하우징,
143 : 제2 하우징,
150 : 샤프트, 151 : 제1 샤프트, 152 : 제2 샤프트,
153 : 제1 커플링, 154 : 제2 커플링, 155 : 결합부,
160 : 스크류, 170 : 모터, 180 : 송풍팬,
190 : 센서, 191 : 제1 센서, 192 : 제2 센서,
193 : 제3 센서,

Claims (7)

  1. 용탕이 수용되어 있는 용해로에 설치되고, 상기 용탕이 토출되는 노즐이 형성되어 있는 중공 형상의 펌핑 케이스;
    상기 펌핑 케이스의 내부에 회전 가능하게 결합되는 샤프트;
    상기 샤프트의 하부에 형성되어 상기 용탕을 상기 펌핑 케이스를 통해 상기 노즐이 형성되어 있는 상부로 이동시키는 스크류;
    상기 샤프트를 회전시키는 모터;
    상기 펌핑 케이스에 장착되어 상기 노즐을 기준으로 상기 용탕의 위치를 감지하는 복수의 센서; 및
    상기 센서의 신호에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 용탕의 이동속도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 노즐보다 하부에 위치하는 제1 센서와,
    상기 노즐의 용탕 토출 구간 내에 위치하는 제2 센서와,
    상기 노즐보다 상부에 위치하는 제3 센서로 이루어지고,
    상기 제어부는 상기 제1 센서, 제2 센서, 제3 센서 각각의 용탕 감지 신호의 입력 또는 상기 감지 신호의 해제에 따라 상기 모터의 속도를 증감시키는 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌핑 케이스 및 스크류의 재질은 용융실리카(fused silica), 질화규소(silicon nitride), SCI합성물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌핑 케이스는,
    상기 노즐이 형성되어 있는 상부 케이스와,
    상기 상부 케이스의 하부에 결합되는 하부 케이스와,
    상기 상부 케이스와 하부 케이스를 탈착 가능하게 결합시키는 클램프로 구성되며,
    상기 상부 케이스의 하단 외주면에는 상부 플렌지가 돌출 형성되고,
    상기 하부 케이스의 상단 외주면에는 하부 플렌지가 돌출 형성되며,
    상기 클램프는 서로 맞닿은 상기 상부 플렌지와 하부 플렌지의 외측을 감싸 상하로 가압하여 결합시키는 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스크류는 상기 샤프트를 720~900° 감싸는 나선형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트의 하단에는 상기 스크류가 결합되는 결합부가 형성되고,
    상기 스크류는 상기 결합부에 탈착 가능하게 결합되도록 중공형상으로 형성되며,
    상기 결합부의 하단에는 고정너트가 결합되어 상기 스크류를 상기 결합부에 고정시키는 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전하는 송풍팬을 더 포함하고,
    상기 펌핑 케이스 내부의 열은 상기 송풍팬에 의해 상승하여 배출구를 통해 외부로 배출되어 상기 펌핑 케이스 상부로의 열전달이 차단되는 것을 특징으로 하는 금속 용탕 펌핑장치.
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