KR910003445Y1 - 열처리용 균일 냉각장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열처리용 균일 냉각장치

제 1 도는 종래 열처리기의 구성을 보인 개략도.

제 2 도는 종래 열처리기에 채용되는 냉각장치의 개략 단면도.

제 3 도는 본 고안의 일 실시예에 의한 균일 냉각장치의 요부 사시도.

제 4 도는 본 고안의 일 실시예에 의한 균일 냉각장치의 개략 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 열처리로 3 : 냉각탱크

6 : 수직슈트 7 : 메쉬벨트

10 : 가스배출구 11 : 냉각관

13, 13' : 냉매수막형성용 분사구 14 : 확장부

15, 15' : 수평 냉매유통로 16, 16' : 냉매배출구

17, 17' : 교반기 18, 18' : 임펠라

본 고안은 열처리용 균일냉각 장치에 관한 것으로, 무산화 열처리로의 분위기 가스의 절약과 분위기의 안정화를 기할 수 있게 함과 아울러, 처리물에 대한 냉각 효율을 높일 수 있게 한 열처리용 균일 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 종래 열처리기의 일 실시 형태는 제 1 도에 도시된 바와 같이, 예열로(1), 무산화열처리로(2), 냉각탱크(3), 세척조(4) 및 소려(tempering)로(5)가 차례로 배치되어 있으며, 이와 같은 열처리기에 의한 열처리 과정을 예열로(1)에 투입되어 예열된 처리물이 열처리로(2)내에 투입되고 무산화 가열처리된 후 냉각 슈트(6)를 통하여 냉각탱크(3)로 유입 괜칭(quenching)되며, 냉각탱크(3)에서 냉각된 처리물은 메쉬벨트(mesh belt)(7)에 의해 세척조(4)를 거쳐 소려로(5)에 투입되어 소려된다.

제 2 도는 이와 같은 종래 열처리기의 냉각장치 부분만을 발췌하여 보인 확대 단면도로서, 냉각탱크(3)의 일측에는 열처리로(2)의 배출측 단부에 형성된 냉각슈트(60가 수직방향으로 설치되어 그 슈트(6)의 하측부가 냉각탱크(3)에 채워진 냉매(8)에 잠겨있고, 슈트(6)의 하부에는 그 슈트(6)를 통해 낙하된 처리물을 세척조(4)로 이송시키는 메쉬벨트(7)의 일단이 설치되어 있으며, 그 냉각탱크(3)의 중간부에는 냉매(8)를 교반시키기 위한 교반기(ogitator)(9)가 설치되어 있다. 또한 상기 슈트(6)의 일측 주벽에는 가스배출구(10)와 냉각관(11)이 각기 설치되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 냉각장치에 의한 냉각작용은 침탄분위기 가스가 채워져 있는 열처리로(2)에서 배쉬벨트(12)를 타고 이송되는 처리물이 수직 슈트(6)를 통하여 냉각탱크(3)의 냉매(8)속에 위치하는 매쉬벨트(7)로 낙하하여 그 매쉬벨트(7)를 따라 이송되는 동안 교반기(9)로 교반되는 냉매(8)에 의해 냉각되며, 이때에 슈트(6)의 내부에서 발생되는 가스는 그 슈트상측에 설치된 가스 배출구(10)를 통해 배출된다.

그러나, 이와같은 구조로 된 종래의 냉각장치에 있어서는 열처리로(2)에서 슈트(6)를 통해 낙하되는 처리물이 냉매(8)에 투입될 때 튀어오르게 되는 물방울과 가열된 처리물과 냉매(8)의 접촉시 발생되는 수증기 등이 슈트(6)를 통해 상승되어 열처리로(2)내부로 유입됨으로서, 로(2)내 가스분위기의 안정화 및 균일한 온도의 유지관리가 어렵게 되어 충분한 열처리가 이루어지지 않게 되고, 가스의 소모량이 증대될 뿐만 아니라, 냉각탱크(3)내에 설치된 교반기(9)의 교반작용만으로는 냉매(8)의 균일하고 원할한 교반이 이루어지지 않게 되고 이에 따라 처리물에 대한 충분한 냉각이 이루어지지 않게 되므로 처리물의 재질이나 싸이즈에 따라 요구되는 균일한 경도를 얻을 수 없게 되는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래 열처리기의 냉각장치가 가지는 제반 단점을 해소하고 콘크리트못, 스프링 와샤 등의 비교적 작은 처리물의 열처리용에 접합한 냉각장치를 제공하기 위하여 안출한 것으로, 열처리로의 하단에 설치되어 냉매의 수면상부에 위치하는 슈트의 상부 양측벽에 수막형성용분사구를 설치하여 처리물의 낙하시 발생되는 물방울과 수증기가 열처리로의 내부로 유입됨을 방지함으로써 열처리로의 분위기를 안정화 시키고 가스의 소모량의 증대를 방지함과 아울러, 냉매속에 잠기는 슈트의 중간부 양측벽에는 처리물이 낙하되는 슈트의 내부에 상향수류를 형성하기 위한 냉매 유통로를 형성하여, 그 슈트의 내부에서 작용되는 상향수류에 의하여 낙하되는 처리물을 균일하게 냉각시킴으로써 처리물에 대한 보다 효율적인 냉각이 이루어질 수 있게 한 것인바, 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 3 도 및 제 4 도에 도시된 바와 같이, 열처리로(2)에서 가열처리된 처리물을 가스출구(10)와 냉각관(11)이 구비된 수직슈트(6)를 통해 냉각탱크(3)의 냉매(8)에 낙하 냉각시키고, 열처리기의 냉각장치에 있어서, 상기 수직 슈트(6)주벽의 냉각관(11)하부 양측에 냉매수막형성용 분사구(13)(13')를 상호 대향되게 형성하고, 냉매(8)에 잠기는 수직슈트(6)의 양측벽 중간부를 외향 확장시키어 그 확장부(14)의 상부 양측에 냉매(8)의 수면(H. W. L)과 평행한 수평 : 냉매유통로(15)(15')를 상호 대향되게 연장형성함과 아울러, 그 각 수평냉매유통로(15)(15')의 외측단 부에는 하측으로 개방된 냉매 배출구(16)(16')를 연장형성하여 그 각 출구(16)(16')의 중앙부에는 냉매(8)의 수면(H. W. L)상부에 설치된 교반기(17)(17')의 임펠라(18)(18')가 위치하도록 구성한 것으로, 도면에서 19, 19'는 상기 수평냉매 유통로(15)(15')의 유입구측에 고정된 거름망을 보인 것이다.

이와 같이 된 본 고안 열처리용 균일냉각장치는 열처리작업시, 냉각관(11)에 냉매를 순환시키고, 냉매수막형성용분사구(13)(13')에서 별도의 펌핑수단에 의하여 냉매를 분사시키어 수막(20)을 형성하며, 교반기(17)(17')를 구동시켜 임펠라(18)(18')로 냉매(8)를 교반하면서 열처리작업을 행하게 되는 바, 임펠라(18)(18')가 구동되면 제 4 도에 화살표를 도시된 바와 같이, 임펠라(18)(18')의 강한 흡입력에 의하여 수직슈트(6)의 내부에 있는 냉매(8)가 수평 냉매유통로(15)(15')로 흡입되어 냉매 배출구(16)(16')로 배출되고 다시 수직 슈트(6)내부로 순환되면서 수직 슈트(6)의 내외부로 활발하게 유동되며, 수직슈트(6)내부에서는 강한 상향수류가 형성한다.

이와 같은 상태에서 열처리로(2)에서 메쉬벨트(12)로 이송되는 콘크리트콧, 스프링 와샤 등의 비교적 적은 처리물이 수직 슈트(6)내부로 낙하되면 수막(20)을 거쳐 냉매(8)속으로 떨어지고, 이와 같이 떨어지는 처리물은 수직슈트(6)의 상광하협상 확개부(14)를 통과하는 동안에 임펠라(18)(18')의 교반작용으로 유동되는 냉매(8)의 상향수류에 의하여 활발하게 유동됨과 아울러 낙하속도가 지연되면서 전면이 균일하게 냉각되며, 이후에 메쉬벨트(7)위에 떨어져 다음 과정으로 이송되는 동안에는 수직슈트(6)외부에서 활발하게 유동하는 냉매(8)에 의하여 냉각되므로 균일냉각효과가 더욱 증가된다.

상기와 같은 냉각과정에서 수직슈트(6)의 상부에 설치되어있는 냉각관(11)은 로(2)내의 전달열을 차단하고, 처리물이 낙하되면서 수막(20)과 접촉하여 발생하는 증기는 가스배출구(10)로 배출되어지며, 처리물이 냉각탱크(3)의 냉매(8)에 떨어질때 발생하는 기포는 액면밖으로 나오기전에 순환냉매와 함께 수평 냉매유통로(15)(15') 및 배출구(16)(16')를 통하여 배출된다.

이상의 냉각과정에서 처리물의 싸이즈에 따라 교반기(17)(17')의 회전속도를 적절히 변경하여 냉매의 유속 및 유량을 조절함으로써 처리물의 경도를 조절할 수 있다.

한편, 이상의 실시예에서는 수직슈트(6)의 확개부(14)양측부에 수평 냉매유통로(15)(15'), 냉매 배출구(16)(16'), 교반기(17)(17') 및 임펠라(18)(18')를 각기 설치한 것을 일예로 들어 설명하였으나, 처리물의 량에 따라 상기 구성물(15')(16')(17')(18')을 수직 슈트(6)의 일측에만 설치할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 고안 열처리용 균일냉각장치는 수직슈트의 상측부에 냉매수막형성용 분사구를 설치하여 수막을 형성함으로써 열처리로에서 가열된 처리물이 냉각탱크의 냉매에 떨어져 냉각되면서 발생하는 다량의 물방울과 수증기가 열처리로 내부로 유입됨을 방지하여 열처리로 내부의 분위기가스 및 가열온도를 안정화시키고 가스 사용량을 절약할 수 있을 뿐 아니라, 수직슈트의 확장부 양측에 수평 냉매유통로 및 냉매 배출구를 설치하고 각 냉매 배출구에 임펠라를 설치하여 냉매가 수직슈트 내부에서 상향수류를 형성하면서 수직 슈트 내외부로 활발하게 순환유동하도록 함으로써, 처리물을 균일하게 냉각할 수 있으며 그에 따라 경도가 균일한 제품을 얻을 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 열처리로(2)에서 가열처리된 처리물을 가스출구(10)와 냉각관(11)이 구비된 수직 슈트(6)를 통해 냉각탱크(3)의 냉매(8)에 낙하 냉각시키고 냉각된 처리물을 메쉬벨트(7)로 배출시키는 냉각장치에 있어서, 상기 슈트(6)주벽의 냉각관(11)하부 양측에 냉매수막형성용분사구(13)(13')를 대향되게 형성하고, 냉매(8)에 잠기는 슈트(6)의 양측벽 중간부를 확장시키어 그 확장부(14)의 상부 양측에 수평 냉매 유통로(15)(15')를 대향되게 형성함과 아울러, 각 수평냉매유통로(15)(15')의 외측단부에는 하측을 개방된 냉매배출구(16)(16')를 형성하며, 냉매(8)의 수면 상부에 설치된 교반기(17)(17')의 임펠라(18)(18')를 각 배출구(16)(16')의 중앙부에 위치하도록 설치하여 구성함을 특징으로 하는 열처리용 균일 냉각장치.