KR20210012382A - 동 용해 성형장치 및 방법 - Google Patents

동 용해 성형장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210012382A
KR20210012382A KR1020190090034A KR20190090034A KR20210012382A KR 20210012382 A KR20210012382 A KR 20210012382A KR 1020190090034 A KR1020190090034 A KR 1020190090034A KR 20190090034 A KR20190090034 A KR 20190090034A KR 20210012382 A KR20210012382 A KR 20210012382A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
copper
billet
melting furnace
melting
mold
Prior art date
Application number
KR1020190090034A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102244725B1 (ko
Inventor
피아오싱지
피오이평
Original Assignee
피아오싱지
피오이평
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피아오싱지, 피오이평 filed Critical 피아오싱지
Priority to KR1020190090034A priority Critical patent/KR102244725B1/ko
Publication of KR20210012382A publication Critical patent/KR20210012382A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102244725B1 publication Critical patent/KR102244725B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B22D23/06—Melting-down metal, e.g. metal particles, in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

동 용해성형장치 및 방법에 관한 것으로, 가열부(11)가 구비되는 용해로(10); 상기 가열부(11)를 가진 용해로(10)의 내부에서 동 또는 동합금 스크랩(30)을 용해하여 성형되도록 내부에 빈 공간이 형성된 틀을 이루는 빌렛 금형(20); 상기 빌렛 금형(20)의 빈 공간에 채워지도록 마련되는 동 또는 동합금의 스크랩(30);을 마련하여 용해로 내부에 빌렛 금형 내부에 동 또는 동합금 스크랩을 투입하고, 상기 빌렛 금형을 용해로 내부에 배치하여, 동 또는 동합금 스크랩이 용융되고 응고되는 과정에서 공기 중 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지하게 되어 양질의 우수한 동 또는 동합금 빌렛을 생산할 수 있는 효과가 얻어진다.

Description

동 용해 성형장치 및 방법{Melting and deformation processing device and method for copper}
본 발명은 동 용해 성형장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동 용해로에 빌렛 형상의 빌렛금형을 구비하여, 빌렛금형에 동 또는 동합금 재료를 고체상태로 넣고, 동 용해로에서 고체상태의 동 또는 동합금을 포함한 빌렛금형을 용해로에서 용해한 다음, 빌렛금형을 용해로 외부에서 냉각시켜 빌렛금형 내부에 고체화 된 동 또는 동합금을 성형한 후 탈형하는 것으로, 동의 용해 과정과 용탕 주입과정에서 공기의 접촉으로 동 또는 동합금이 산화되는 것을 방지할 수 있는 동 용해 성형장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 동 또는 동합금은 빌렛으로 주조하여 유통되고 있다.
이러한 동 및 동합금의 빌렛 성형장치 및 방법은 동 용해로에서 동 및 동합금을 용해하여 용탕을 만들고 용탕을 빌렛 금형에 부어 빌렛을 주조한다.
이와 같은 동 및 동합금 빌렛 성형장치 및 방법에서는 동 용해로와 동 용해로 가열부, 용탕을 담는 턴디쉬, 빌렛 금형 등을 포함한다.
동 용해로에 고체상태의 동 및 동합금 재료를 넣고 버너 등의 가열부를 통하여 용해로 내부에 투입된 동 또는 동합금 재료를 용융시켜 용탕을 만든다.
용해로에서 용융된 동 또는 동합금 재료의 용탕을 턴디쉬에 담은 후, 빌렛 금형에 동 또는 동합금 용탕을 부어 빌렛을 주조한다.
빌렛 금형에서 냉각되어 성형된 동 또는 동합금의 빌렛은 빌렛금형에서 탈형하여 동 또는 동합금의 빌렛 성형을 완성한다.
이러한 빌렛 성형 장치 및 방법을 이용하는 것이 동 또는 동합금의 빌렛을 주조하는 대표적인 것이다.
동 또는 동합금의 용해로에서의 용탕을 빌렛금형에 부어 주조하는 성형 장치 및 방법에서는 동 또는 동합금의 재료가 용해로에서 용해 과정을 거치게 된다.
이러한 동 또는 동합금의 용해 성형 장치 및 방법에서는 동 또는 동 합금의 용해 재료가 공기 중의 산소와 접촉되어 동 또는 동합금의 용해과정에서 산화되어 동 또는 동합금 빌렛 성형 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
또한 동 또는 동합금 재료를 용해로에서 용해하여 용탕을 빌렛 금형에 주입하여 빌렛을 성형하는 장치 및 방법에서는 용해로에서 턴디쉬로 동 또는 동합금의 용탕을 붓고, 턴디쉬의 동 또는 동합금 용탕을 다시 빌렛금형에 부어서 빌렛을 주조하게 된다.
이러한 동 또는 동합금의 빌렛 성형장치 및 방법에서는 동 또는 동합금의 용탕을 턴디쉬로 이동하는 과정과 턴디쉬에서 빌렛금형으로 주입하는 공정이 필요하게 된다.
동 또는 동합금의 용탕이 용해로에서 턴디쉬로 이동하는 과정에서 공기 중 산소와 접촉되어 동 또는 동합금의 용탕이 산화도가 높아지게 된다.
턴디쉬에서 재차 빌렛금형으로 주입되는 과정에서 동 또는 동합금의 용탕은 2차적으로 공기 중의 산소와 접촉되어 산화도가 더욱 더 높아지게 된다.
위와 같이, 동 또는 동합금의 용해로에서 용탕을 빌렛 금형에 주입하여 성형하는 장치 및 방법에서는 동 또는 동합금의 용탕이 용해로에서 턴디쉬로, 턴디쉬에서 빌렛 금형으로 주입되는 과정에서 공기 중 산소와 접속하는 시간이 길어지게 되고, 용해된 동 또는 동합금의 용탕이 공기중 산소와 접촉 시간이 길어지게 되므로, 동 또는 동합금의 산화도가 높아져 제품의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
또한 동 또는 동합금의 용해로에서 동 또는 동합금의 용탕을 턴디쉬로 이동하고, 다시 턴디쉬에서 빌렛 금형으로 주입하는 공정이 필요하게 되어 동 또는 동합금의 빌렛 성형 작업 공정이 여러 단계를 거치게 되므로, 동 또는 동합금의 빌렛 성형 공정에서 효율성이 낮아지는 문제점이 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '동 및 동합금의 용해 및 용탕 처리장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 동 및 동합금의 용해 및 용탕 처리장치는 동 및 동합금의 용해 및 용탕을 위해 원통형으로 형성되고, 그 일측에 입구와 출구가 각각 형성되어 있는 회전로와, 상기 회전로에 설치되며 회전로 내부에 투입된 동스크랩을 가열하는 버너를 포함하여 구성된 것에 있어서, 용탕의 산화를 위한 산소를 저장하는 제1 탱크와, 용탕의 탈산을 위한 LPG 또는 LNG를 저장하는 제2 탱크와, 용탕의 정련을 위한 N2 또는 Ar 가스를 저장하는 제3 탱크와, 회전로의 바닥면에 일정간격으로 형성되고, 그 상측으로는 각각의 탱크로부터 공급되는 가스를 회전로 내부의 용탕으로 공급하기 위한 미세한 구멍들이 형성되어 있는 다수의 가스공급모듈을 포함한다.
상기 각각의 가스공급모듈과 제 1 내지 제 3 탱크를 연결하여 각각의 탱크에서 배출되는 가스가 가스공급모듈로 공급되도록 하는 가스공급관과, 상기 가스공급관의 입구측에 설치되고, 작업자의 조작에 의해 개폐되어 각각의 탱크에서 배출되는 가스가 회전로로 공급되도록 하는 제1 내지 제3 밸브를 구비한다.
그리고 제1 탱크와 제2 탱크를 버너에 연결하여 상기 제1 및 제2 탱크에서 배출되는 산소와 LNG 또는 LPG 가스가 버너로 공급되도록 하여 버너의 연소효율이 향상되도록 하는 버너 연결관을 더 구성하고, 상기 버너 연결관의 도중에 사용자의 조작에 따라 개폐되는 제4 및 제5 밸브를 포함한다.
하기 특허문헌 2에는 '동빌렛 주조 장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 동빌렛 주조 장치는 동(銅)의 재생산을 위해 수거된 원자재를 용융시킨 다음 정제하여 빌렛(billet) 등으로 재생산하기 위한 것으로서, 도어부에 의해 선택적으로 개폐되는 스크랩 투입구가 일측에 마련되고, 내부 공간을 가열하기 위한 버너가 타측에 마련되고, 용탕을 방출하기 위한 출탕구가 벽체에 마련되는 원통형상의 용해로, 상기 용해로를 일정한 각도 범위에서 원통축을 중심으로 왕복 회전시키기 위한 용해로 회전장치, 상기 스크랩 투입구를 통해 상기 용해로 내부에 원자재를 장입하기 위한 원자재 장입부, 상기 용해로에서 출탕된 용탕을 금형에 공급함으로써 빌렛과 같은 제품을 생산하는 주조부를 포함한다.
상기 주조부는 일측은 출탕구 저부에 위치되고, 타측은 용해로 외측으로 연장되는 제1 탕도, 상기 제1 탕도를 따라 유도되는 용탕이 임시 저장되는 저장부, 상기 저장부의 양측으로부터 각각 반대방향으로 분기 연장되는 제2,3 탕도, 상기 제2 탕도의 단부에 설치되는 제1 주조금형, 상기 제3 탕도의 단부에 설치되는 제2 주조금형을 포함한다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2003-0033625호 대한민국 특허 공개번호 제10-2015-0074730호 대한민국 특허 공개번호 제10-2015-0085709호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동 또는 동합금 스크랩을 빌랫 금형 내부에 투입하고, 빌렛 금형을 직접 용해로 내부에 투입하여 빌렛을 성형하여, 동 또는 동합금의 빌렛 제작 공정 중에 공기 중 산소와 접촉되어 동 또는 동합금이 산화되는 것을 방지하여 우수한 품질의 동 또는 동합금 빌렛을 제조하는 동 용해 성형장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 빌렛 금형을 용해로 내부에 삽입하여 동시에 여러 개의 동 또는 동합금 빌렛을 제작 가능하게 하여 품질이 우수할 뿐 아니라 생산성을 극대화 할 수 있는 동 용해 성형 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 동 용해 성형장치는 가열부(11)가 구비되는 용해로(10); 상기 가열부(11)를 가진 용해로(10)의 내부에서 동 또는 동합금 스크랩(30)을 용해하여 성형되도록 내부에 빈 공간이 형성된 틀을 이루는 빌렛 금형(20); 상기 빌렛 금형(20)의 빈 공간에 채워지도록 마련되는 동 또는 동합금의 스크랩(30);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동 또는 동합금 스크랩(30)을 담아 상기 용해로(10) 내부에 투입되는 빌렛금형(20)을 복수로 하여 상기 용해로(10) 내부에 복수의 빌렛금형(20)이 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 빌렛금형(20)의 단면 형상을 원형 또는 타원형의 단면 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 빌렛금형(20)의 단면 형상을 사각형 또는 다각형의 단면 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 동 용해성형방법은 (a) 상면이 개방되고, 내부에 빈 공간이 형성된 빌렛금형을 성형하는 단계(S10); (b) 상기 빌렛금형의 내부에 동 또는 동합금으로 이루어진 스크랩을 투입하는 단계(S20); (c) 상기 스크랩이 투입된 빌렛금형을 용해로 내부에 배치하고, 상기 용해로가 가열됨에 따라 상기 빌렛금형 내의 스크랩을 용융시키는 단계(S30); (d) 상기 용해로의 냉각과 함께 상기 빌렛금형을 상온에서 냉각시키는 단계(S40); (e) 냉각된 상기 빌렛금형의 내부에 성형된 빌렛을 상기 빌렛금형으로부터 탈형시키는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 동 용해 성형장치 및 방법에 의하면, 용해로 내부에 빌렛 금형 내부에 동 또는 동합금 스크랩을 투입하고, 상기 빌렛 금형을 용해로 내부에 배치하여, 동 또는 동합금 스크랩이 용융되고 응고되는 과정에서 공기 중 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지하게 되어 양질의 우수한 동 또는 동합금 빌렛을 생산할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한 본 발명에 의한 동 용해 성형장치 및 방법에 의하면, 복수개의 빌렛 금형을 용해로 내부에 배치하여 동 또는 동합금 스크랩을 용해하여 빌렛을 생산할 때 동시에 여러 개의 빌렛을 생산할 수 있어 용해로의 경제적인 에너지 관리와 빌렛의 생산성을 향상되게 하는 효과가 얻어진다.
또한 본 발명에 의한 동 용해 성형장치 및 방법에 의하면, 빌렛 금형의 단면 형상을 원형, 타원형 또는 다각형 형상으로 하여 다양한 형상의 빌렛을 생산할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 동 용해성형장치를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 용해로 외부로 이동된 빌렛 금형을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 동 용해성형장치를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 용해로 외부로 이동된 복수의 빌렛 금형을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 용해로 외부로 이동된 복수의 빌렛 금형을 나타낸 단면도,
도 6는 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 빌렛 금형을 나타낸 평면도,
도 7는 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 빌렛 금형을 나타낸 평면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동 용해성형방법을 나타낸 공정도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동 용해 성형장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<제1 실시 예>
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 가열부(11)를 가진 용해로(10), 상기 용해로(10) 내부에 배치되는 빌렛 금형(20)을 포함한다.
상기 빌렛 금형(20)은 내부에 빈 공간을 이루고, 상기 빌렛 금형(20)의 빈 공간에는 동 또는 동합금의 스크랩(30)으로 채워진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 동 용해 성형장치를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 용해로 내부에 빌렛 금형(20)이 배치되는 것으로, 빌렛 금형(20)은 내부에 빈 공간을 형성하고 있고, 상부는 개방되어 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 동 용해 성형장치의 빌렛 금형(20)은 상부가 개방되고, 내부가 빈 공간을 이루고 있으며, 상기 빌렛 금형(20)의 빈 공간에는 동 또는 동합금의 스크랩(30)으로 채워진다.
상기 빌렛금형(20)은 바닥에 크레인으로 이송 가능한 받침판(50)을 설치하고, 상기 받침판(50) 위에 빌렛금형(20)을 올려놓는다.
상기 용해로(10)는 가열부(11)에 의해 용해로(10) 내부의 온도가 고온으로 상승하게 되고, 용해로(10) 내부에 배치한 빌렛 금형(20)과 빌렛 금형(20) 내부의 빈 공간에 채워진 동 또는 동합금의 스크랩(30)도 고온으로 상승하게 되고, 상대적으로 용융온도가 낮은 동 또는 동합금 스크랩(30)은 빌렛금형(20) 내부에서 액체 상태로 용융하게 된다.
상기 용해로(10) 내부에 설치된 빌렛금형(20)의 내부에 채워진 동 또는 동합금 스크랩(30)이 완전히 녹아 액체 상태로 상 변화가 이루어지면, 상기 용해로(10) 내부에서 빌렛금형(20)을 외부로 반출하여 냉각 과정을 거치게 된다.
상기 빌렛금형(20)과 빌렛금형(20) 내부를 채우고 있는 용해된 동 또는 동합금 용해액은 서서히 냉각되며, 빌렛금형(20) 내부에 채워진 동 또는 동합금 용해액은 냉각되어 고체 상태로 상 변화가 다시 일어난다.
상기 빌렛금형(20) 내부에서 완전히 냉각이 완료된 동 및 동합금 응고체는 액체 상태에서 고체로 상 변화가 이루어지며, 냉각에 의해 고체로의 상 변화 과정에서, 그리고 상온으로 완전한 냉각이 이루어지며 체적의 수축이 일어난다.
상기와 같이, 빌렛금형(20) 내부에서 고체 상태로 수축이 일어난 동 또는 동합금 응고체는 빌렛금형(20)에서 탈형 되어 빌렛(40)으로 제품화 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 용해로(10)에는 가열부(11)가 구비되고, 용해로(10) 내부에는 빌렛금형(20)을 수납하는 내부 공간이 형성된다.
상기 빌렛금형(20)의 상부는 개방되어 있고, 내부는 스크랩(30)이 수납되도록 소정의 빈 공간으로 형성된다.
상기 빌렛금형(20)의 내부 빈 공간에는 동 또는 동합금 스크랩(30)으로 채워진다.
상기 동 또는 동합금 스크랩(30)으로 내부 빈 공간을 완전히 채운 빌렛금형(20)은 상기 용해로(10) 내부로 배치된다.
상기 용해로(10) 내부에 동 또는 동합금을 채운 빌렛금형(20)의 배치가 완료되면, 용해로(10)는 내부가 완전이 밀폐가 되고, 가열부(11)가 가동된다.
상기 용해로(10) 내부는 가열부(11)에 의해 용해로(10) 내부의 동 또는 동합금이 충분하게 용융이 이루어지는 고온까지 상승하게 된다.
상기 용해로(10) 내부가 동 또는 동합금이 용융되기에 충분한 고온으로 상승 한 후 일정한 시간이 경과하고, 용해로(10)는 가열을 중단하고 서냉을 시작한다.
이러한 용해로(10)의 내부 온도가 서냉에 의해 온도가 내려가고, 빌렛금형(20) 내부에 채워진 동 또는 동합금 용융액이 고체상태로 상 변화가 이루어지는 온도 이하로 내려가게 되면, 용해로(10)를 개방하여 용해로(10) 내부에 배치된 빌렛금형(20)을 크레인 등의 이동 장치에 의해 외부로 이동한다.
상기 용해로(10) 외부로 이동된 동 또는 동합금을 포함한 빌렛금형(20)은 용해로(10) 외부에서 냉각이 이루어진다.
상기 빌렛금형(20) 내부에 충만한 동 및 동합금은 냉각과정에서 체적의 수축이 일어나고 빌렛금형(20)의 표면과 근소한 이격거리가 생겨나게 된다.
상기 빌렛금형(20)과 빌렛금형(20) 내부에서 냉각된 동 또는 동합금은 상온으로 냉각이 되고, 빌렛금형(20) 내부에서 냉각된 동 또는 동합금은 빌렛금형(20) 외부로 탈형을 한다.
이때 동 또는 동합금은 냉각과정에서 체적의 수축이 일어나 빌렛금형(20)에서 탈형이 쉬워진다.
상기 빌렛금형(20)에서 탈형된 동 또는 동합금은 빌렛(40) 제품으로 생산이 완료된다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 동 또는 동합금 스크랩(30)을 빌렛금형(20) 내부에 채우고, 상기 동 또는 동합금 스크랩(30)이 채워진 빌렛금형(20)은 용해로(10) 내부로 이동 배치되고, 용해로(10)는 동 또는 동합금 스크랩(30)을 채워진 빌렛금형(20)을 내부에 수납한 후 용해로(10)를 밀폐하고, 동 또는 동합금이 충분하게 용융이 이루어질 때까지 고온으로 가열된다.
상기 빌렛금형(20) 내부에 채워져 용융된 동 및 동합금은 냉각과정을 거쳐 빌렛금형(20)에서 탈형되어 빌렛(40) 제품이 완성된다.
상기와 같은 동 용해 성형장치 및 방법에서는 빌렛(40) 생산과정에서 동 또는 동합금이 공기 중의 산소와 접촉하여 산화되는 것을 억제할 수 있다.
<제2 실시 예>
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 동 용해 성형장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 동 용해성형장치에서 용해로 외부로 이동한 빌렛금형(20)을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 4는 상기 용해로(10) 내부에 빌렛금형(20)이 복수개를 배치한 것과 용해로(10)에서 빌렛금형(20) 내에 채워진 동 또는 동합금 스크랩(30)이 일체로 완전히 용해된 후, 일체형으로 고체화 된 상태에서 용해로(10) 외부로 이동된 빌렛금형(20)을 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 가열부(11)를 가진 용해로(10), 상기 용해로(10) 내부에 배치되는 빌렛금형(20) 및 상기 빌렛금형(20) 내부에 채워지는 동 또는 동합금 스크랩(30)을 포함한다.
상기 빌렛금형(20)은 내부에 빈 공간을 이루고, 상기 빌렛금형(20)의 빈 공간에는 동 또는 동합금의 스크랩(30)으로 채워진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동 용해성형장치는 용해로(10) 내부에 빌렛금형(20)이 복수로 배치되는 것으로, 빌렛금형(20)은 바닥에 크레인으로 이송 가능한 받침판(50)을 깔고, 상기 받침판(50) 위에 빌렛금형(20)을 올려놓는다.
상기 빌렛금형(20)은 내부에 빈 공간을 형성하고 있고, 상부는 개방되어 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 동 용해성형 장치의 빌렛금형(20)은 복수개를 포함하는 것으로 그 형상 및 구조는 제1 실시 예와 동일하게, 상부가 개방되고 내부가 빈 공간을 이루고 있으며, 상기 각각의 빌렛금형(20)의 빈 공간에는 동 또는 동합금의 스크랩(30)으로 채워진다.
상기 용해로(10)는 가열부(11)에 의해 용해로(10) 내부를 고온으로 가열하게 되고, 용해로(10) 내부에 배치한 복수의 빌렛금형(20)과 복수의 빌렛 금형(20) 각각의 내부 빈 공간에 채워진 동 또는 동합금의 스크랩(30)은 용융점 이상의 고온으로 상승하게 되고, 동 또는 동합금 스크랩(30)은 각각의 빌렛금형(20) 내부에서 액체 상태로 용융된다.
상기 용해로(10) 내부에서 빌렛금형(20)의 내부에 채워진 동 또는 동합금 스크랩(30)이 완전히 녹아 액체 상태로 상 변화가 이루어진다.
상기 용해로(10) 내부에서 빌렛금형(20) 내부에 채워진 동 및 동합금 스크랩(30)이 용융되어 일체가 되고 나면, 용해로(10)를 서서히 냉각시키고, 빌렛금형(20) 내부에서 동 및 동합금 용융액이 고체화 되면, 빌렛금형(20) 하부에 놓여진 받침판(50)을 크레인 등의 이동 수단과 결합하여 복수의 빌렛금형(20)을 용해로(10) 외부로 반출한 후 냉각 과정을 거친다.
상기 각각의 빌렛금형(20) 내부에서 완전히 냉각이 완료된, 동 및 동합금 응고체는 냉각과 고체로의 상 변화 과정이 상온에서 완전한 냉각이 이루어지면서 수축이 일어난다.
상기와 같이 각각의 빌렛금형(20) 내부에서 고체 상태로 수축이 일어난 동 또는 동합금 응고체는 각각의 빌렛금형(20)에서 탈형이 쉽게 이루어지고 빌렛(40)으로 제품화 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 용해로(10)는 가열부(11)가 있고, 용해로(10) 내부는 복수의 빌렛금형(20)을 수납하는 내부 공간으로 이루어진다.
상기 복수의 빌렛금형(20)은 상부는 개방되어 있고, 내부가 공간으로 이루어진다.
상기 각각의 빌렛금형(20)의 내부 빈 공간에는 동 또는 동합금 스크랩(30)으로 채워진다.
상기 동 또는 동합금 스크랩(30)으로 내부 빈 공간을 완전히 채운 복수의 빌렛금형(20)은 상기 용해로(10) 내부로 배치가 된다.
상기 용해로(10) 내부에 동 또는 동합금을 채운 복수의 빌렛금형(20)의 배치가 완료되면, 용해로(10)는 내부가 완전이 밀폐되고, 가열부(11)가 가동된다.
상기 용해로(10) 내부는 가열부(11)에 의해 용해로(10) 내부는 동 또는 동합금이 충분하게 용융이 이루어지고, 용해로(10) 내부는 동 또는 동합금의 용융점 이상의 고온으로 상승된다.
상기 용해로(10) 내부가 동 또는 동합금이 완전하게 용융되어 일체가 되고 난 후, 일정한 시간이 경과하면, 용해로(10)는 가열을 중단하고 냉각이 시작된다.
상기 용해로(10)의 내부 온도가 내려가고, 복수의 빌렛금형(20) 내부에 채워진 동 또는 동합금 용융액이 고체상태로 상 변화가 이루어지게 되면, 용해로(10)를 개방하여 용해로(10) 내부에 배치된 복수의 빌렛금형(20)을 크레인 등의 이동 장치에 의해 외부로 이동시킨다.
상기 용해로(10) 외부로 배출된 동 또는 동합금을 포함한 복수의 빌렛금형(20)은 용해로(10) 외부에서 냉각이 이루어진다.
상기 빌렛금형(20) 내부에 충만한 동 및 동합금은 냉각과정에서 체적의 수축이 일어나고 빌렛금형(20)의 표면과 근소한 이격 거리가 생겨나게 된다.
복수의 빌렛금형(20) 내부에서 상온으로 냉각된 동 또는 동합금은 각각 빌렛금형(20) 외부로 탈형을 한다. 이때 동 또는 동합금은 냉각과정에서 체적의 수축이 일어나 빌렛금형(20)에서 탈형이 쉬워진다.
상기 빌렛금형(20)에서 탈형된 동 또는 동합금은 빌렛(40) 제품으로 생산이 완료된다.
이와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 동 또는 동합금 스크랩(30)을 복수의 빌렛금형(20) 내부에 채워지게 되고, 상기 동 또는 동합금 스크랩(30)이 채워진 복수의 빌렛금형(20)은 용해로(10) 내부로 이동 배치되고, 용해로(10)는 동 또는 동합금 스크랩(30)을 채워진 복수의 빌렛 금형(20)을 내부에 수납한 후 용해로(10)를 밀폐하고, 동 또는 동합금이 충분하게 용융이 이루어질 때까지 고온으로 가열된다.
상기 용해로(10) 내부에서 복수의 빌렛금형(20) 내부에 채워져 용융된 동 및 동합금은 냉각 과정을 거쳐 빌렛금형(20)에서 탈형되어 한번에 여러 개의 빌렛(40) 제품이 완성된다.
상기와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 한번에 여러 개의 빌렛(40)을 생산할 수 있는 생산성 향상과 빌렛(40)의 생산과정에서 동 또는 동합금이 공기 중 산소와 접촉하여 산화되는 것을 억제할 수 있어 양질의 우수한 빌렛(40)을 생산할 수 있다.
<제3 실시 예>
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 용해로 외부로 이동된 복수의 빌렛 금형을 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동 용해성형장치는 용해로(10) 내부에 빌렛금형(20)이 복수로 배치되는 것으로, 제2 실시 예와 동일한 구성에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 하며, 동일한 명칭에 대하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 받침판(50)의 하부에는 물이 저장된 저수조(60)가 설치되며, 상기 받침판(50)의 저면에는 실린더(미도시)에 의해 승강되는 피스톤로드(70)가 설치된다.
즉, 상기 피스톤로드(70)는 빌렛(40) 성형이 이루어진 다음에 받침판(50)을 하강시켜 저수조(60)에 투입시킨다. 이에 상기 빌렛(40)은 공냉이 아닌 수냉에 의해 신속하게 냉각시킬 수 있게 된다.
<제4 실시 예>
도 6은 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 빌렛 금형(20)을 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 동 용해장치 및 방법은 빌렛금형(20)의 단면 형상을 원형 또는 타원형으로 하여, 원형 단면의 빌렛(40)을 생산할 수 있는 것이다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 동 용해 성형장치 및 방법은 상기 제 1 실시 예, 제 2 실시 예와 동일하게, 단일의 빌렛금형(20)을 용해로(10) 내부에 배치하거나 복수개의 빌렛금형(20)을 배치하는 것이 가능하다.
또한 빌렛금형(20) 내부에 동 또는 동합금 스크랩(30)을 채우고 용해로 내부에 빌렛금형(20)을 배치한 후 용해로(10)를 가열하여 동 또는 동합금 스크랩(30)을 빌렛금형(20) 내부에서 용해하고, 용해로(10)에서 고체화 한 후 빌렛금형(20)을 용해로(10) 외부로 크레인 등의 이동 수단을 통하여 용해로(10) 외부로 이동하여 빌렛금형(20) 내 동 또는 동합금을 완전히 냉각 한 후 빌렛 금형(20)에서 탈형하는 공정은 제1 실시 예와 제2 실시 예와 동일하다.
본 발명의 제4 실시 예에서는, 용해로(10) 내부에서 빌렛금형(20)에 의해 용해로(10) 내부에서 동 또는 동합금을 고체화하여 대기 중 산소와 접촉하여 동 또는 동합금이 용융과정과 응고과정에서 산화되는 것을 차단하여 양질의 원형 단면의 빌렛(40)을 생산할 수 있다.
<제5 실시 예>
도 7은 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따른 동 용해성형장치의 빌렛 금형(20)을 나타낸 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 동 용해장치 및 방법은 빌렛금형(20)의 단면 형상을 사각형 또는 다각형으로 하여 다양한 형상의 빌렛(40)을 생산할 수 있는 것이다.
본 발명의 제5 실시 예에 따른 동 용해 성형장치는 상기 제1 실시 예, 제2 실시 예와 동일한 공정으로 이루어진다.
단일의 빌렛금형(20)을 용해로 내부에 배치하거나 복수개의 빌렛금형(20)을 배치하는 것이 가능하다.
또한 빌렛금형(20) 내부에 동 또는 동합금 스크랩(30)을 채우고 용해로(10) 내부에 빌렛금형(20)을 배치한 후, 용해로(10)를 가열하여 동 또는 동합금 스크랩(30)을 빌렛금형(20) 내부에서 용해하고, 용해로(10)에서 고체화 한 후, 빌렛금형(20)을 용해로(10) 외부로 크레인 등의 이동 수단을 통하여 용해로(10) 외부로 이동하여 빌렛금형(20) 내 동 또는 동합금을 완전히 냉각 한 후 빌렛금형(20)에서 탈형하는 공정은 제1 실시 예와 제2 실시 예와 동일하다.
본 발명의 제4 실시 예에서는 용해로(10) 내부에서 빌렛금형(20)에 의해 용해로(10) 내부에서 동 또는 동합금을 고체화하여 대기중 산소와 접촉하여 동 또는 동합금이 용융과정과 응고과정에서 산화되는 것을 차단하여 양질의 타원형 단면의 빌렛(40)을 생산할 수 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동 용해성형방법을 나타낸 공정도이다,
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 동 용해성형방법은 (a) 상면이 개방되고, 내부에 빈 공간이 형성된 빌렛금형을 성형하는 단계(S10), (b) 상기 빌렛금형의 내부에 동 또는 동합금으로 이루어진 스크랩을 투입하는 단계(S20), (c) 상기 스크랩이 투입된 빌렛금형을 용해로 내부에 배치하고, 상기 용해로가 가열됨에 따라 상기 빌렛금형 내의 스크랩을 용융시키는 단계(S30), (d) 상기 용해로의 냉각과 함께 상기 빌렛금형을 상온에서 냉각시키는 단계(S40), (e) 냉각된 상기 빌렛금형의 내부에 성형된 빌렛을 상기 빌렛금형으로부터 탈형시키는 단계(S50)를 포함한다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 동 용해 성형방법은 빌렛을 성형할 수 있도록 상면이 개방되고 내부에 빈 공간을 갖는 빌렛금형(20)을 성형한다(S10).
상기 성형된 빌렛금형(20)의 내부 빈 공간에는 동 또는 동합금으로 이루어진 스크랩(30)을 투입한다(S20).
이와 같이 스크랩(30)이 투입된 빌렛금형(0)은 용해로(10)의 내부에 설치되며, 상기 용해로(10)의 가열부(11)를 가열시킴에 따라 상기 빌렛금형(20)이 고온으로 상승되고, 이에 상기 빌렛금형(20) 내부에 투입된 스크랩(30)이 용융된다(S30).
상기 용해로(10)는 스크랩(30)의 용융 후 용해로(10)를 냉각시킴에 따라 빌렛금형(20)을 상온에서 서서히 냉각시키게 된다(S40).
상온에서 냉강된 빌렛금형(20)으로부터 그 내부에 성형된 빌렛을 탈형시키게 된다(S50).
이와 같이 용해로(10) 내부에 동 또는 동합금 스크랩을 투입한 빌렛금형(20)을 배치하여, 동 또는 동합금 스크랩(30)이 용융되고 응고되는 과정에서 공기 중 산소와 접촉하여 산화되는 것을 방지하게 되어 양질의 우수한 동 또는 동합금 빌렛(40)을 생산할 수 있게 된다.
아울러 본 발명에 의한 동 용해 성형장치 및 방법은 복수개의 빌렛금형(20)을 용해로 내부에 배치하여 동 또는 동합금 스크랩(30)을 용해하여 빌렛(40)을 생산할 때 동시에 여러 개의 빌렛(40)을 생산할 수 있어, 용해로(10)의 경제적인 에너지 관리와 빌렛(40)의 생산성을 향상되게 하는 것이다.
또한 본 발명에 의한 동 용해 성형장치는 빌렛금형(20)의 단면 형상을 원형, 타원형 또는 다각형 형상으로 하여 빌렛금형(20) 내부에서 용해되어 응고된 빌렛(40)의 탈형이 용이하고, 다양한 단면 형상의 빌렛(40)을 생산할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 용해로 11: 가열부
20: 빌렛금형 30: 스크랩
40: 빌렛 50: 받침판

Claims (5)

  1. 가열부(11)가 구비되는 용해로(10);
    상기 가열부(11)를 가진 용해로(10)의 내부에서 동 또는 동합금 스크랩(30)을 용해하여 성형되도록 내부에 빈 공간이 형성된 틀을 이루는 빌렛 금형(20);
    상기 빌렛 금형(20)의 빈 공간에 채워지도록 마련되는 동 또는 동합금의 스크랩(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 동 용해성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동 또는 동합금 스크랩(30)을 담아 상기 용해로(10) 내부에 투입되는 빌렛금형(20)을 복수로 하여 상기 용해로(10) 내부에 복수의 빌렛금형(20)이 배치되는 것을 특징으로 하는 동 용해성형장치.
  3. 제1항 또는 제 2항에서 있어서,
    상기 빌렛금형(20)의 단면 형상을 원형 또는 타원형의 단면 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동 용해성형장치.
  4. 제1항 또는 제 2항에서 있어서,
    상기 빌렛금형(20)의 단면 형상을 사각형 또는 다각형의 단면 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동 용해성형장치.
  5. (a) 상면이 개방되고, 내부에 빈 공간이 형성된 빌렛금형을 성형하는 단계(S10);
    (b) 상기 빌렛금형의 내부에 동 또는 동합금으로 이루어진 스크랩을 투입하는 단계(S20);
    (c) 상기 스크랩이 투입된 빌렛금형을 용해로 내부에 배치하고, 상기 용해로가 가열됨에 따라 상기 빌렛금형 내의 스크랩을 용융시키는 단계(S30);
    (d) 상기 용해로의 냉각과 함께 상기 빌렛금형을 상온에서 냉각시키는 단계(S40);
    (e) 냉각된 상기 빌렛금형의 내부에 성형된 빌렛을 상기 빌렛금형으로부터 탈형시키는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 동 용해성형방법.
KR1020190090034A 2019-07-25 2019-07-25 동 용해 성형장치 및 방법 KR102244725B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190090034A KR102244725B1 (ko) 2019-07-25 2019-07-25 동 용해 성형장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190090034A KR102244725B1 (ko) 2019-07-25 2019-07-25 동 용해 성형장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210012382A true KR20210012382A (ko) 2021-02-03
KR102244725B1 KR102244725B1 (ko) 2021-04-27

Family

ID=74572337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190090034A KR102244725B1 (ko) 2019-07-25 2019-07-25 동 용해 성형장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102244725B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361400A (ja) * 2001-03-28 2002-12-17 Mitsubishi Materials Corp 微細な結晶粒を有するスパッタリングターゲット用インゴットおよびスパッタリングターゲットの製造方法
KR20030033625A (ko) 2001-10-24 2003-05-01 김명구 동 및 동합금의 용해 및 용탕 처리장치
JP2004351454A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Daido Steel Co Ltd マグネシウムインゴットの製造方法
KR20140015502A (ko) * 2011-04-01 2014-02-06 이에코 킵스 온 임프루빙 에스.알.엘. 금속 바아 형성용 기계
KR20150074730A (ko) 2013-12-24 2015-07-02 서울금속공업(주) 동빌렛 주조장치
KR20150085709A (ko) 2014-01-16 2015-07-24 오세경 간단한 구조의 합금 동 제조장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361400A (ja) * 2001-03-28 2002-12-17 Mitsubishi Materials Corp 微細な結晶粒を有するスパッタリングターゲット用インゴットおよびスパッタリングターゲットの製造方法
KR20030033625A (ko) 2001-10-24 2003-05-01 김명구 동 및 동합금의 용해 및 용탕 처리장치
JP2004351454A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Daido Steel Co Ltd マグネシウムインゴットの製造方法
KR20140015502A (ko) * 2011-04-01 2014-02-06 이에코 킵스 온 임프루빙 에스.알.엘. 금속 바아 형성용 기계
KR20150074730A (ko) 2013-12-24 2015-07-02 서울금속공업(주) 동빌렛 주조장치
KR20150085709A (ko) 2014-01-16 2015-07-24 오세경 간단한 구조의 합금 동 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102244725B1 (ko) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1259344B1 (en) A method and means for producing moulded foam bodies
US5058655A (en) Method and apparatus for manufacturing of a thick-walled hollow casting of cast iron
CN101607308B (zh) 用于熔融金属的钢包
CN101104203A (zh) 双金属料筒的制造方法
KR102244725B1 (ko) 동 용해 성형장치 및 방법
KR101443469B1 (ko) 보어를 포함하는 금속 잉곳을 제조하는 방법, 및 이에 관한 잉곳 및 주조 장치
CN104209481B (zh) 空心钢锭浇注模具及采用其浇注空心钢锭的方法
CN207239067U (zh) 一种电渣重熔用电极坯的单向凝固模具
KR20010098729A (ko) 외부 주형부 및 내부에 삽입된 주형 재료 코어를 포함하는주형
KR102041073B1 (ko) 가스 배출기능을 구비하는 주조 몰드 시스템
CN206997756U (zh) 一种浇注用定量杯
US3519061A (en) Apparatus for use in melting and casting metals
CN106623807B (zh) 大型青铜鼎的铸造方法
US4807688A (en) Submerged casting
US4922992A (en) Melt-holding vessel and method of and apparatus for countergravity casting
CN213002562U (zh) 电动车齿轮用压铸模具
EP0133521B1 (en) Method of centrifugal casting
RU2051005C1 (ru) Способ получения отливок и установка для его осуществления
RU2510306C1 (ru) Способ изготовления толстостенных отливок из чугуна с шаровидным графитом
RU2026147C1 (ru) Устройство для изготовления отливок с кристаллизацией под давлением
KR102239835B1 (ko) 탈가스 일체형 용해보온로
KR101404322B1 (ko) 동-철 합금 빌렛 제조용 금형장치
JP2000005864A (ja) 溶湯の接種方法及びその装置
CN118180339A (zh) 可消除侧面波纹的人工浇铸铟锭的制作工艺
CN114799138A (zh) 一种铁水浇铸用的填装设备

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant