KR20190129681A - 오픈 허스형 알루미늄 용해로 - Google Patents

오픈 허스형 알루미늄 용해로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오픈 허스형 알루미늄 용해로에 관한 것이고, 구체적으로 확장 공간이 형성되어 노체 측면의 개방 공간의 효율성이 향상된 오픈 허스형 알루미늄 용해로에 관한 것이다. 오픈 허스형 알루미늄 용해로는 전체적으로 사각 형상이 되면서 한쪽 부분에 경사 확장 벽(EW)이 형성된 용해 몸체(12); 경사 확장 벽(EW)의 끝 부분으로부터 연장되는 벽에 의하여 형성되는 측면 확장 공간(EA); 측면 확장 공간(EA)에 배치되는 순환 펌프(16); 및 측면 확장 공간(EA)의 길이 방향을 따라 형성된 스키밍 영역(SA)을 포함한다.

Description

오픈 허스형 알루미늄 용해로{A Open Hearth Type of a Furnace for an Aluminum}
본 발명은 오픈 허스형 알루미늄 용해로에 관한 것이고, 구체적으로 확장 공간이 형성되어 노체 측면의 개방 공간의 효율성이 향상된 오픈 허스형 알루미늄 용해로에 관한 것이다.
알루미늄 용해로는 용해되는 양, 생산품목 또는 생산품종에 따라 도가니로, 유도로 및 반사로로 분류될 수 있고, 소비 에너지의 감소, 생산성의 향상, 조업 능률 개선 또는 작업 환경 개선을 위한 방향으로 기술 개발이 이루어지고 있다. 예를 들어 기체 연료에 의하여 작동되는 타워 구조의 급속 용해로가 노의 크기, 소비 에너지의 양 또는 운전의 융통성으로 인하여 알루미늄을 비롯한 다양한 비철 금속의 제련에 적용되고 있다. 다양한 구조를 가지는 알루미늄 용해로가 이 분야에 공지되어 있고, 특허공개번호 제10-2006-0072803호는 알루미늄 칩이 용해로의 분위기 가스에 의하여 산화되는 것을 방지하는 금속 칩의 급속 침강 장치 및 이를 구비하는 고효율 알루미늄 용해로에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2016-0096359호는 고품질화가 가능하고 생산성도 향상된 알루미늄 용해로에 대하여 개시한다. 알루미늄의 제련 과정에서 드로스(dross)가 발생하고, 스키밍(skimming) 작업에 의하여 드로스가 분리될 필요가 있다. 또한 다양한 형태의 원료가 주입될 수 있으면서 노(furnace)의 구조가 견고하게 유지될 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2006-0072803호(재단법인 포항산업과학연구원, 2006년06월28일 공개) 금속 칩의 금속 침강 장치 및 이를 구비하는 고효율 알루미늄 용해로 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2016-0096359호(주식회사 키텍, 2016년08월16일 공개) 알루미늄 용해로
본 발명의 목적은 구조적으로 안정되고, 다양한 형태의 원료의 투입이 가능하면서 드로스의 분리가 용이한 오픈 허스형 알루미늄 용해로를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 오픈 허스형 알루미늄 용해로는 전체적으로 사각 형상이 되면서 한쪽 부분에 경사 확장 벽이 형성된 용해 몸체; 경사 확장 벽의 끝 부분으로부터 연장되는 벽에 의하여 형성되는 측면 확장 공간; 측면 확장 공간에 배치되는 순환 펌프; 및 측면 확장 공간의 길이 방향을 따라 형성된 스키밍 영역을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 측면 확장 공간과 마주보는 위치에 배치되는 적어도 하나의 가열 수단을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 측면 확장 공간에 배치되는 침적 유도 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 외부 공기의 유입 및 배출을 위한 자연 냉각 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자연 냉각 유닛은 다수 개의 유입 홀과 다수 개의 배출 홀이 형성된 공랭식 격벽 또는 패널 형태가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 이중 격벽에 의하여 서로 분리된 제1, 2 챔버; 제1, 2 챔버로 각각 원료를 투입하는 제1, 2 도어; 제2 챔버에 형성된 경사 유도면; 및 경사 유도면과 이중 격벽 사이에 형성되면서 경사 유도면에 비하여 큰 깊이를 가지는 침적 챔버를 포함하고, 상기 이중 격벽은 이중 벽 구조로 되면서 자연 냉각 유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 알루미늄 용해로는 노(furnace)의 측면에 투입 공간을 형성하면서 순환 펌프 및 스키밍 영역이 형성되도록 하는 것에 의하여 용해로가 효율적인 구조로 만들어지도록 한다. 본 발명에 따른 알루미늄 용해로는 스크랩을 비롯하여 롱-바(long bar)의 새시와 같은 원료의 투입이 가능하도록 하면서 내부 공간과 외부 공간 사이의 온도 차이를 감소시키는 것에 의하여 서로 다른 열팽창에 의하여 발생될 수 있는 구조적 변형이 방지되도록 한다. 또한 경사 확장 벽에 의하여 스키밍 영역이 확장되어 부피가 큰 스크랩, 길이가 긴 새시 또는 롱 바의 투입이 용이해진다.
도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 오픈 허스형 알루미늄 용해로의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 용해로의 수직 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 용해로의 외부 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 용해로의 따른 더티 스크랩을 효율적으로 용해시킬 수 있는 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 오픈 허스형 알루미늄 용해로의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 오픈 허스형 알루미늄 용해로는 전체적으로 사각 형상이 되면서 한쪽 부분에 경사 확장 벽(EW)이 형성된 용해 몸체(12); 경사 확장 벽(EW)의 끝 부분으로부터 연장되는 벽에 의하여 형성되는 측면 확장 공간(EA); 확장 공간(EA)에 배치되는 순환 펌프(16); 및 확장 공간(EA)의 길이 방향을 따라 형성된 스키밍 영역(SA)을 포함한다.
용해 몸체(12)는 프레임(11)의 의하여 지지될 수 있고, 전체적으로 사각형상이 되면서 한쪽 벽면에 형성된 경사 확장 벽(EW)을 포함할 수 있다. 프레임(11)은 용해 몸체(12)를 지면으로부터 분리시키면서 안정적으로 고정되도록 하는 다양한 구조로 만들어질 수 있다. 프레임(11)에 설치되는 용해 몸체(12)는 다양한 내화 소재로 만들어질 수 있고, 고온에서 작은 열팽창률 및 적절한 표면 방사 효율을 가질 수 있고 본 발명은 이에 의하여 제한되지 않는다. 용해 몸체(12)는 용탕이 수용되는 수용 공간을 가질 수 있고, 내화 바닥 면 및 내화 둘레 벽을 가질 수 있다. 선형으로 연장되는 하나의 둘레 벽에 개폐 가능한 투입 도어(13)가 설치될 수 있고, 하나의 둘레 벽에 수직 또는 경사진 형상으로 연장되는 다른 벽면에 적어도 하나의 가열 수단(14a, 14b)이 설치될 수 있다. 가열 수단(14a, 14b)은 예를 들어 축열식 버너와 같은 것이 될 수 있고, 각각의 가열 수단(14a, 14b)의 아래쪽에 축열체가 형성되고, 한 쌍의 서로 마주보도록 배치된 가열 수단(14a, 14b) 사이에 배출 조절 유닛(15)이 배치될 수 있다. 그리고 가열 수단(14a, 14b)이 배치된 벽면에 대하여 수직으로 또는 경사진 방향으로 용해 몸체(12)의 내화 확장 벽면이 형성될 수 있다. 내화 확장 벽면은 선형으로 연장되는 1 선형 벽, 1 선형 벽에 대하여 경사진 방향으로 연장되는 경사 확장 벽(EW) 및 경사 확장 벽(EW)으로부터 선형으로 연장되는 2 선형 벽으로 이루어질 수 있다. 1 선형 벽은 마주보는 벽면에 비하여 짧은 길이로 연장될 수 있고 경사 확장 벽(EW)은 바깥쪽 방향으로 경사지도록 연장되어 용해 몸체(12)의 면적이 커지도록 할 수 있다. 그리고 경사 확장 벽(EW)은 마주보는 내화 벽면의 끝 부분에 해당되는 부분 또는 그와 유사한 부분에 이르도록 연장될 수 있고, 2 선형 벽은 1 선형 벽에 비하여 작은 길이를 가지도록 연장될 수 있다. 경사 확장 벽(EW)은 측면 확장 공간(EA)의 형성을 위한 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 이와 같은 구조에 의하여 상대적으로 확장된 벽면을 가지는 측면 확장 공간(EA)이 형성될 수 있다. 그리고 측면 확장 공간(EA)에 용해 효율의 향상을 위한 적절한 장치 또는 드로스 처리를 위한 장치가 설치될 수 있다.
측면 확장 공간(EA)은 용해 몸체(12)의 측면에 형성된 확장 공간 구조로 만들어질 수 있고, 한쪽 벽면의 길이가 용체 몸체(12)의 하나의 벽면의 길이에 비하여 클 수 있다. 그리고 측면 확장 공간(EA)에 순환 펌프(16)가 설치될 수 있고, 순환 펌프(16)의 아래쪽에 침적 유도 유닛(17)이 배치될 수 있다. 또한 침적 유도 유닛(17)의 아래쪽에 벽면을 따라 연장되는 스키밍 영역(SA)이 형성될 수 있고, 스키밍 영역(SA)에 드로스 분리 유닛이 설치될 수 있다. 또한 측면 확장 공간(EA)에 적어도 하나의 투입구가 형성될 수 있고, 예를 들어 와류 발생을 위한 볼-텍스 구조 또는 이와 유사한 구조로 만들어져 와류를 발생시키거나 또는 용탕의 침적을 유도할 수 있는 침적 유도 유닛(17)이 설치된 부분에 스크랩과 같은 원료의 투입을 위한 1 투입구가 형성될 수 있다. 또한 1 투입구로 투입되는 원료와 다른 크기를 가지는 원료의 투입을 위한 2 투입구가 측면 확장 공간(EA)에 형성될 수 있다. 순환 펌프(16)에 의하여 용탕이 용해 몸체(12)로부터 측면 확장 공간(EA)으로 유도될 수 있다. 알루미늄 스크랩과 같은 용해 원료가 운반 수단(L)에 의하여 운반되어 교반기와 같은 침적 유도 유닛(17)이 설치된 1 투입구 또는 다른 투입구를 통하여 투입될 수 있고, 침적 유도 유닛(17)에 의하여 용탕 와류가 발생되면서 용탕의 침적이 이루어지고 이에 의하여 용해 원료가 균일하게 분산되어 아래쪽으로 유도될 수 있다. 그리고 원료를 포함하는 용탕은 1 유로로(181)를 통하여 용해 몸체(12)로 유도될 수 있다. 1 유도로(181)는 좁은 폭을 가진 용탕 경로가 될 수 있다. 1 유도로(181)를 통하여 용해 몸체(12)로 유도된 용탕은 고온으로 될 수 있다. 이후 용해 몸체(12)에 고온 상태로 유지되는 용탕의 일부가 경사진 형상으로 측면 확장 공간(EA)으로 연장된 2 유도로(182)를 통하여 측면 확장 공간(EA)으로 유도될 수 있다. 1 유도로(181)는 2 유도로(182)와 유사한 폭을 가지면서 서로 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있고 이에 의하여 드로스가 측면 확장 공간(EA)에 유지되어 쉽게 수거될 수 있다.
드로스 수거 모듈은 용해 몸체(12)의 외부에 배치되는 지게차와 같은 이송 수단(191); 이송 수단(191)에 설치되어 스키밍 영역(SA)의 내부에서 길이 조절이 되는 조절 부재(192); 및 조절 부재(192)의 끝 부분에 형성되어 스키밍 영역(SA)에 수용된 용탕의 위쪽 층을 형성하는 드로스를 수거하는 드로스 수납 플레이트(193)로 이루어질 수 있다. 이송 수단(191)의 작동에 의하여 조절 부재(192)의 길이가 조절되어 수납 플레이트(193)에 의하여 드로스가 수거되어 측면 확장 공간(EA)의 내부 또는 외부에 위치하는 도가니(C)에 수용될 수 있다. 이후 도가니(C)에 수용된 드로스는 알루미늄 회수 장치로 이송되어 처리될 수 있다. 드로스 수거 모듈은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 용해로의 수직 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 용해로는 외부 공기의 유입 및 배출을 위한 자연 냉각 유닛(21)을 포함한다.
용해 몸체(12)는 사각형 단면을 가질 수 있고, 측면 확장 공간(EA)은 용해 몸체(12)와 분리된 공간을 형성할 수 있고, 1 유도로(181)에 의하여 용탕의 이동이 가능하도록 연결될 수 있다. 1 유도로(181)는 바닥 면으로부터 작은 높이를 가지도록 형성될 수 있고, 예를 들어 용해 몸체(12)의 내부에 수용된 용탕 높이의 1/5 내지 4/5가 되도록 형성될 수 있고, 이에 의하여 측면 확장 공간(EA)의 드로스가 다시 용해 몸체(12)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한 1 유도로(181)의 천정 면에 내화 절연 블록(22)이 배치되어 고온의 열이 측면 확장 공간(EA)의 내부 벽면으로 전달되지 않도록 한다. 내화 절연 블록(22)의 안쪽 부분은 경사 면(221)을 형성할 수 있고 이에 의하여 측면 확장 공간(EA)에 수용된 용탕이 용해 몸체(12)로 이동되면서 역류가 방지되도록 한다.
측면 확장 공간(EA)의 내부 벽(EIW)에 자연 냉각 유닛(21)이 배치될 수 있고, 자연 냉각 유닛(21)은 내부 벽(EIW)의 외부 층을 형성하는 패널 구조가 될 수 있다. 자연 냉각 유닛(21)의 내부에 공기의 유동이 가능한 유동 공간이 형성될 수 있고, 자연 냉각 유닛(21)에 다수 개의 유입 홀(211)과 다수 개의 배출 홀(212)이 형성될 수 있다. 자연 냉각 유닛(21)은 외부 공기의 유입되어 자연적으로 배출되는 공랭식 격벽 구조로 만들어질 수 있고, 예를 들어 유입 홀(211)은 자연 냉각 유닛(21)의 양쪽 측면에 형성되고, 유입 홀(211)로 유입된 공기 또는 기체가 외부로 배출되도록 하는 배출 홀(212)은 위쪽 면에 형성될 수 있다. 이에 의하여 외부 공기가 유입 홀(211)을 통하여 유입되어 내부 벽(EIW)과 열 교환이 된 이후 배출 홀(212)을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 필요에 따라 자연 냉각 유닛(21)에 의한 공기의 강제 순환을 위한 순환 팬이 설치될 수 있지만 바람직하게 자연 냉각 구조가 될 수 있고 이와 같은 자연 냉각 유닛(21)에 의하여 내부 벽(EIW)의 안쪽 면과 바깥쪽 면의 온도 차이로 인한 열 변형이 방지될 수 있다. 다양한 벽면에 자연 냉각 유닛(21)이 형성될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
침적 유도 수단(17)은 구동 수단(171)에 의하여 작동될 수 있고, 침적 유도 수단(17)은 와류 발생을 위한 회전 축 및 와류 생성 날개로 이루어질 수 있다. 와류 생성 날개는 측면 확장 공간(EA)에 수용되는 용탕의 아래쪽 부분에 위치할 수 있고 이에 의하여 투입되는 원료가 균일하게 용탕의 아래쪽 부분에 혼합이 되어 유동되어 용해 몸체(12)로 유도되도록 한다. 구체적으로 와류가 발생되어 용탕의 침적이 유도되고 이로 인하여 원료가 안정적으로 침적이 되면서 드로스의 수거가 원활해지도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 용해로의 외부 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
용해로는 박스 형상이 되면서 밀폐 구조로 형성된 프레임(11) 및 프레임(11)의 한쪽 측면에 형성된 측면 확장 공간(EA)으로 이루어질 수 있다. 자연 냉각 유닛(21)은 용해 몸체가 고정되는 프레임(11)과 측면 확장 공간(EA)의 경계 벽에 공랭식 격벽 구조로 경계 벽에 결합될 수 있다. 자연 냉각 유닛(21)의 양쪽 측면에 각각 다수 개의 유입 홀(211)이 형성되어 공기가 자연 냉각 유닛(21)의 내부로 유입될 수 있다. 그리고 유입 홀(211)을 통하여 유입된 외부 공기가 자연 냉각 유닛(21)의 위쪽 면에 형성된 다수 개의 배출 홀(212)을 통하여 배출될 수 있다.
측면 확장 공간(EA)은 가열 수단(14a, 14b)이 형성된 맞은편에 형성될 수 있고, 프레임(11)에 비하여 낮은 높이로 만들어질 수 있다. 측면 확장 공간(EA)은 확장 벽(EW)에 의하여 프레임(11)의 벽면에 비하여 긴 길이를 가지도록 만들어질 수 있다. 그리고 측면 확장 공간(EA)에 순환 펌프 공간(32) 및 1 투입구(31)가 형성될 수 있고, 1 투입구(31)에 위에서 설명된 침적 유도 유닛(31)이 설치될 수 있다. 또한 2 투입구(33)가 사각형상의 위쪽 면을 가지도록 형성될 수 있고, 2 투입구(33)의 바닥 면은 적어도 하나의 계단 면(331)을 형성할 수 있다. 1, 2 투입구(31, 33)는 각각은 스크랩 또는 새시 형태의 원료가 투입될 수 있는 투입 공간이 될 수 있다. 또한 2 투입구(33)는 드로스 스키밍 영역이 될 수 있고, 계단 면(331)에 의하여 드로스의 수거 작업이 용이하게 진행될 수 있다.
측면 확장 공간(EA)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
측명 확장 공간(EA)와 함께 또는 측면 확장 공간의 대안으로 알루미늄 용해로 서로 다른 특성을 가진 원료의 투입을 위한 두 개의 챔버로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 용해로의 따른 더티 스크랩을 효율적으로 용해시킬 수 있는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 알루미늄 용해로는 이중 격벽에 의하여 서로 분리된 제1, 2 챔버(C1, C2); 제1, 2 챔버(C1, C2)로 각각 원료를 투입하는 제1, 2 도어(13, 41); 제2 챔버(C2)에 형성된 경사 유도면(43); 및 경사 유도면(43)과 이중 격벽 사이에 형성되면서 경사 유도면(43)에 비하여 큰 깊이를 가지는 침적 챔버(44)를 포함하고, 상기 이중 격벽은 이중 벽 구조로 되면서 자연 냉각 유닛(21)을 포함한다.
도 4에 도시된 용해로는 연소실에서 고온의 용탕을 만들어 순환 펌프(16)에 의하여 제1 챔버(C1)로부터 제2 챔버(C2)로 보내어 더티 스크랩과 같은 원료가 침적 방식으로 용해가 되도록 한다. 순환 펌프(16)는 예를 들어 전자기 펌프(Electro-Magnetic Pump)와 같은 것이 될 수 있고, 순환 펌프(16)에 의하여 고온의 용탕이 순환되어 더티 스크랩의 진입실이 되는 제2 챔버(C2)로 유동될 수 있다. 더티 스크랩은 경사 유도면(43)은 따라 유도되어 예열이 되어 고온의 용탕 내부로 침적이 될 수 있다. 이와 같은 침적 용해 방식에 의하여 산화 손실이 방지되면서 용해 속도가 향상되고 연료의 소모량이 감소되어 용해로 운용 비용이 저감될 수 있다.
제1 투입 도어(13)를 통하여 원료가 투입되는 제1 챔버(C1)는 주요 잉곳(primary ingot)이 투입될 수 있고, 제1 챔버(C1)는 클린 룸에 해당하면서 고온으로 유지될 수 있다. 이에 비하여 제2 투입 도어(41)를 통하여 제2 챔버(C2)로 예를 들어 스크랩 또는 새시와 같은 보조 원료가 투입될 수 있다. 제2 챔버(C2)는 오픈 허스 구조가 되거나 밀폐 구조가 될 수 있고, 이물질 또는 오일과 같은 것이 부착된 더티 스크랩의 투입에 적절한 구조를 가질 수 있다. 더티 스크랩이 오픈 허스 구조를 가지는 제2 챔버(C2)로 투입되는 경우 스크랩 또는 롱-바와 같은 원재료가 투입되어 예열 효과를 유지하는 것에 의하여 곧바로 침적을 시키는 것에 따른 화염에 의한 산화를 방지하여 회수율을 높일 수 있다. 이에 비하여 밀폐 구조가 되는 경우 제2 도어(41)를 통하여 투입이 된 스크랩 또는 롱-바가 경사면에서 예열이 되도록 제2 챔버(C2)에 제2 도어(41)로부터 이중 격벽의 방향으로 깊이가 깊어지는 경사 유도면(43)이 형성될 수 있다. 경사 유도면(43)을 따라 원료가 이동되면서 예비 가열이 된 이후 경사 유도면(43)과 이중 격벽 사이에 형성된 침적 챔버(44)에서 용탕 내부로 침적이 될 수 있다. 경사 유도면(43)의 끝 부분에 상대적으로 큰 경사를 가지는 침적 유도 부분(431)이 형성될 수 있다. 이후 침적이 된 원료는 이중 격벽(42)의 아래쪽에 형성된 1 유도로(181)를 통하여 고온 상태로 유지되는 제1 챔버(C1)로 이동될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 1 유도로(181)는 바닥 면으로부터 작은 높이를 가지도록 형성될 수 있고, 예를 들어 용해 몸체(12)의 내부에 수용된 용탕 높이의 1/5 내지 4/5가 되도록 형성될 수 있고, 이에 의하여 드로스가 제2 챔버(C2)로 유입되는 것이 방지될 수 있다. 또한 1 유도로(181)의 천정 면에 내화 절연 블록(22)이 배치되어 고온의 열이 이중 격벽(42)으로 전달되지 않도록 한다. 내화 절연 블록(22)의 아래의 양쪽 부분에 경사면이 형성될 수 있다.
1, 2 챔버(C1, C2)를 분리키는 이중 격벽(42)은 서로 분리된 두 개의 내화 벽(421, 422)으로 이루어질 수 있고, 두 개의 내화 벽(421, 422)의 사이에 자연 냉각 유닛(21)이 배치될 수 있다. 그리고 위에서 설명된 것처럼 양쪽 측면에 유입 홀이 형성되고, 위쪽 면에 배출 홀이 형성되어 측면으로 유입된 공기가 내부에서 온도가 상승되어 위쪽으로 배출될 수 있다. 이중 격벽(42) 및 자연 냉각 유닛(21)은 다양한 구조로 배치될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
위에서 설명된 것처럼, 용해로가 이중 벽 구조, 오픈 허스 구조 또는 사절 벽 구조로 만들어지는 것에 의하여 다양한 형태의 원료가 안전하게 용해로의 내부로 투입될 수 있다.
본 발명에 따른 알루미늄 용해로는 노(furnace)의 측면에 투입 공간을 형성하면서 순환 펌프 및 스키밍 영역이 형성되도록 하는 것에 의하여 용해로가 효율적인 구조로 만들어지도록 한다. 본 발명에 따른 알루미늄 용해로는 스크랩을 비롯하여 롱-바(long bar)의 새시와 같은 원료의 투입이 가능하도록 하면서 내부 공간과 외부 공간 사이의 온도 차이를 감소시키는 것에 의하여 서로 다른 열팽창에 의하여 발생될 수 있는 구조적 변형이 방지되도록 한다. 또한 경사 확장 벽에 의하여 스키밍 영역이 확장되어 부피가 큰 스크랩, 길이가 긴 새시 또는 롱 바의 투입이 용이해진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 프레임 12: 용해 몸체
13, 41: 제1, 2 도어 14a, 14b: 가열 수단
15: 배출 조절 유닛 16: 순환 펌프
17: 침적 유도 유닛 21: 자연 냉각 유닛
22: 내화 절연 블록 31, 33: 1, 2 투입구
32: 순환 펌프 공간 42: 이중 격벽
43: 경사 유도면 44: 침적 챔버
171: 구동 수단 181, 182: 1, 2 유도로
191: 이송 수단 192: 조절 부재
193: 수납 플레이트 211: 유입 홀
212: 배출 홀 221: 경사 면
331: 계단 면 421, 422: 내화 벽
431: 침적 유도 부분 C: 도가니
C1, C2: 제1, 2 챔버 EA: 측면 확장 공간
EIW: 내부 벽 EW: 경사 확장 벽
L: 운반 수단 SA: 스키밍 영역

Claims (3)

  1. 전체적으로 사각 형상이 되면서 한쪽 부분에 경사 확장 벽(EW)이 형성된 용해 몸체(12);
    경사 확장 벽(EW)의 끝 부분으로부터 연장되는 벽에 의하여 형성되는 측면 확장 공간(EA);
    측면 확장 공간(EA)에 배치되는 순환 펌프(16); 및
    측면 확장 공간(EA)의 길이 방향을 따라 형성된 스키밍 영역(SA)을 포함하고,
    상기 측면 확장 공간(EA)은 바닥 면으로부터 형성된 1 유도로(181)에 의해 용탕의 이동이 가능하도록 용해 몸체(12)와 연결되고, 상기 1 유도로(181)의 천정 면에 내화 절연 블록(22)이 배치되고 상기 내화 절연 블록(22)의 안쪽 부분은 경사 면(221)을 형성하고,
    상기 측면 확장 공간(EA)의 내부 벽(EIW)에 배치되며 외부 공기의 유입 및 배출을 위한 자연 냉각 유닛(21)을 더 포함하고, 상기 자연 냉각 유닛(21)은 양쪽 측면에 형성된 다수 개의 유입 홀(211)과 위쪽 면에 형성된 다수 개의 배출 홀(212)이 형성된 공랭식 격벽 또는 패널 형태가 되며,
    상기 용해 몸체(12)에 유지되는 용탕의 일부를 상기 측면 확장 공간(EA)으로 유도하는 2 유도로(182)를 더 포함하고, 상기 1 유도로(181) 및 2 유도로(182)는 서로 다른 높이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 오픈 허스형 알루미늄 용해로.
  2. 청구항 1에 있어서, 측면 확장 공간(EA)과 마주보는 위치에 배치되는 적어도 하나의 가열 수단(14a, 14b)을 더 포함하는 오픈 허스형 알루미늄 용해로.
  3. 이중 격벽에 의하여 서로 분리된 제1, 2 챔버(C1, C2);
    제1, 2 챔버(C1, C2)로 각각 원료를 투입하는 제1, 2 도어(13, 41);
    제2 챔버(C2)에 형성된 경사 유도면(43); 및
    경사 유도면(43)과 이중 격벽 사이에 형성되면서 경사 유도면(43)에 비하여 큰 깊이를 가지는 침적 챔버(44)를 포함하고,
    상기 이중 격벽은 서로 분리된 두 개의 내화 벽(421, 422)으로 이루어지고 두 개의 내화 벽(421, 422) 사이에 외부 공기의 유입 및 배출을 위하여 양쪽 측면에 유입 홀이 형성되고 위쪽 면에 배출 홀이 형성되어 측면으로 유입된 공기가 내부에서 온도가 상승되어 위쪽으로 배출되도록 하는 자연 냉각 유닛(21)을 포함하고,
    이중 격벽(42)의 아래쪽에 형성된 1 유도로(181)를 통하여 침적이 된 원료가 제1 챔버(C1)로 이동되고, 상기 1 유도로(181)의 천정 면에 아래의 양쪽 부분에 경사면이 형성된 내화 절연 블록(22)이 배치되며,
    용해실 내의 고온의 용탕을 상기 제1 챔버(C1)로부터 상기 제2 챔버(C2)로 순환시키기 위한 순환 펌프(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 용해로.
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