KR101283982B1

KR101283982B1 - 용탕 이송장치

Info

Publication number: KR101283982B1
Application number: KR1020110131895A
Authority: KR
Inventors: 김상욱
Original assignee: 주식회사 포스코플랜텍
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-07-09
Also published as: KR20130065160A

Abstract

본 발명에 따른 용탕 이송장치는, 이송관에서 관본체의 양단에 형성된 볼조인트에 의해 승강하는 용해로에 대응하여 용탕의 유로를 확보하면서, 승강부재에 의해 수위차에 따라 이송관을 통해 용탕이 이송됨으로써, 안정적이면서도 간편하게 그리고 공기 및 이물질이 인입되지 않아서 양질의 상태로 용탕을 이송시킬 수 있다.
나아가, 용해로에 설치된 수위센서와 승강부재가 제어부와 전기적으로 연계됨으로써, 수위센서에 의한 용탕의 높이에 따라 승강부재를 승강시켜서 용해로 내 용탕의 중간층에 위치하는 순수 금속액을 보온로로 이송할 수 있다.
그리고, 이송관의 관본체를 히터가 감싸도록 구성됨에 따라 용광이 그 내부를 따라 이송되면서 응고되는 방지할 수 있다.

Description

용탕 이송장치{Apparatus for transferring molten metal}

본 발명은 용탕 이송장치로서, 용해로 내의 용탕을 불순물 혼입이 적으면서 온도변화 없이 보온로로 이송하는 용탕 이송장치에 관한 것이다.

금속 마그네슘의 제련과정에서 생성된 마그네슘 크라운을 회수하여 마그네슘 잉곳으로 제품화하기 위해 용해로에서 용해하고, 용해로부터 보온로로 용탕을 이송하는 과정이 이루어진다.

이때, 기존의 이송 방법으로는, 이송펌프가 달린 '∩'자 형태의 이송관을 이용하여 마그네슘 용탕을 펌프의 물리적인 힘으로 용해로에서 밀어올려 보온로 측으로 이송하였다.

이러한 방법은, 마그네슘 용탕의 용융점(668℃) 이상의 온도에서 장시간 위치할 때 전기펌프 및 그 주변장치의 내구성 및 이송작업을 끝내고 이송장치를 용해로와 보온로에서 분리할 때 발생하는 용탕 표면으로 산소가 유입될 수 있다.

아울러, 이송장치에 부착된 응고한 마그네슘 찌꺼기 제거가 용탕으로 떨어질 수 있다.

이에 따라, 금속 마그네슘의 제련 과정에서 생성된 마그네슘 크라운을 회수하여 마그네슘 잉곳으로 제품화하기 위해 용해할 때, 마그네슘 용탕의 온도변화나 불순물의 혼입이 발생하는 것을 방지하고, 용해로에서 보온로로 용탕의 이송이 일어나는 과정에서 양질의 용탕을 제어하기 위해 불순물의 함유량이 적은 용탕을 보온로로 이송하여야 하며, 그리고 무엇보다 작업의 안정성을 고려할 때 간편한 방법이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 수위센서에 의한 용탕의 높이에 따라 승강부재를 승강시켜서 용해로 내 용탕의 중간층에 위치하는 순수 금속액을 보온로로 이송하도록 구성되는 용탕 이송장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용탕 이송장치는, 용탕이 수용된 용해로와 보온로를 연결하는 이송관; 및 상기 용해로를 승강시키면서 상기 이송관을 통해 용탕의 중간층인 순수 금속액을 상기 보온로로 이송시키도록 구성되는 이송수단;을 포함한다.

이때, 상기 이송수단은, 상기 용해로를 승강시키는 승강부재; 용탕의 수위를 감지하도록 상기 용해로에 장착된 수위센서; 및 상기 수위센서 및 승강부재와 전기적으로 연계되어 설정된 상기 이송관의 높이와 용탕의 수위를 비교하여 상기 승강부재를 제어하는 제어부;를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는, 상기 이송관의 높이가 용탕의 중간층 범위에 있는 경우 상기 승강부재를 상측으로 신장하여 상기 용해로를 상승시키고, 상기 이송관의 높이가 용탕의 중간층 범위를 벗어나는 경우 상기 승강부재를 하측으로 수축하여 상기 용해로를 하강시키도록 제어하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 승강부재는, 바닥에 설치고정되고 상부에 상기 용해로가 체결되며, 상기 제어부에 전기적으로 연계되어 제어되는 유압실린더인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 이송관은, 상기 용해로와 보온로를 연결하는 관본체; 및 승강하는 상기 용해로에 대응하면서 용탕의 유로를 확보하도록 양단부에 형성된 볼조인트;를 구비하여, 상기 볼조인트가 회전되면서도 상기 용해로와 보온로의 내부와 상기 관본체를 연통하도록 형성된 것이 바람직하다.

나아가, 상기 이송관은, 내부를 유동하는 용탕의 응고를 방지하도록 상기 관본체를 감싸는 히터;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 용탕 이송장치는, 이송관에서 관본체의 양단에 형성된 볼조인트에 의해 승강하는 용해로에 대응하여 용탕의 유로를 확보하면서, 승강부재에 의해 수위차에 따라 이송관을 통해 용탕이 이송됨으로써, 안정적이면서도 간편하게 그리고 공기 및 이물질이 인입되지 않아서 양질의 상태로 용탕을 이송시킬 수 있는 효과를 가진다.

나아가, 용해로에 설치된 수위센서와 승강부재가 제어부와 전기적으로 연계됨으로써, 수위센서에 의한 용탕의 높이에 따라 승강부재를 승강시켜서 용해로 내 용탕의 중간층에 위치하는 순수 금속액을 보온로로 이송할 수 있는 장점을 지닌다.

그리고, 이송관의 관본체를 히터가 감싸도록 구성됨에 따라 용광이 그 내부를 따라 이송되면서 응고되는 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용탕 이송장치를 나타낸 도이다.
도 2는 도 1의 용탕 이송장치의 이송관을 나타낸 도이다.
도 3은 용해로에 마그네슘 크라운을 투입하여 용해시키는 것을 나타낸 도이다.
도 4는 이송수단에 의해 용해로의 용탕이 보온로 측으로 이송되는 것을 나타낸 도이다

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용탕 이송장치를 나타낸 도이고, 도 2는 도 1의 용탕 이송장치의 이송관을 나타낸 도이다.

또한, 도 3은 용해로에 마그네슘 크라운을 투입하여 용해시키는 것을 나타낸 도이고, 도 4는 이송수단에 의해 용해로의 용탕이 보온로 측으로 이송되는 것을 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 용탕(2)이 수용된 용해로(3)와 보온로(4)를 연결하는 이송관(20)과, 상기 이송관(20)을 통해 용탕(2)의 중간층인 순수 금속액(2b)을 보온로(4)로 이송시키도록 제어하는 이송수단을 포함한다.

상기 이송수단은 용해로(3)를 승강시키면서 이송관(20)을 통해 용탕(2)의 중간층인 순수 금속액(2b)을 보온로(4)로 이송시키도록 구성된다.

구체적으로, 상기 이송수단은 용해로(3)를 승강시키는 승강부재(40), 상기 용해로(3) 내의 용탕(2) 수위를 감지하는 수위센서(S), 상기 승강부재(40)와 수위센서(S)와 전기적으로 연계된 제어부(C)를 구비한다.

이때, 상기 승강부재(40)는 용해로(3)를 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 승강부재(40)는 바닥에 설치고정되고 용해로(3)를 상방 지지하도록 상부에 용해로(3)가 체결된다.

이와 같은 승강부재(40)는 바람직하게 유압실린더가 활용될 수 있으며, 제어부(C)의 제어를 통해 상하운동이 제어되도록 더욱 바람직하게 제어부(C)와 전기적으로 연계된 전자식 유압실린더가 활용될 수 있다.

물론, 나아가 상기 승강부재(40)는 제어부(C)와 전기적으로 연계되어 제어되면 될 뿐, 기계적으로 작동되는 리프터도 활용될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 수위센서(S)는 용해로(3) 내에 수용된 용탕(2)의 수위를 감지하도록 용해로(3)에 장착된다.

이러한 수위센서(S)는 고온의 용해로(3) 내에서 용탕(2)의 수위를 감지할 수 있으면 될 뿐, 종래의 어떠한 센서도 활용될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 제어부(C)는 수위센서(S) 및 승강부재(40)와 전기적으로 연계되어 설정된 상기 이송관(20)의 높이와 용탕(2)의 수위를 비교하여 승강부재(40)를 제어하도록 구성된다.

즉, 제어부(C)는 수위센서(S)에 의해 감지된 수위 데이터를 전송받아 이에 따라 승강부재(40)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(C)는 이송관(20)의 높이가 입력저장되어 있으며, 용탕(2)의 수위를 계속적으로 전송받아 인지함으로써, 용탕(2)의 수위가 이송관(20)의 높이보다 높은 경우에 승강부재(40)를 상측으로 작동시켜, 용해로(3) 내의 용탕(2)을 자중에 의해 자연적으로 보온로(4)로 이송시킬 수 있다.

여기에서, 바람직하게 제어부(C)는 용탕(2)의 중간층인 순수 금속액(2b)을 보온로(4)로 이송시키도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 제어부(C)는 이송관(20)의 높이가 용탕(2)의 중간층 범위에 있는 경우 승강부재(40)를 상측으로 신장하여 용해로(3)를 상승시키고, 이송관(20)의 높이가 용탕(2)의 중간층 범위를 벗어나는 경우 승강부재(40)를 하측으로 수축하여 용해로(3)를 하강시키도록 제어할 수 있다.

용탕(2)의 상부에는 슬래그층(2a)이 형성되고 하부에는 슬러지층(2c)이 형성되어 주조작업에 사용되는 경우 최종적으로 품질이 낮은 제품을 생산하게 되는데, 이러한 점을 방지하기 위해 용해로(3) 내 용탕(2)의 중간층에 위치하는 순수 금속액(2b)을 보온로(4)로 이송하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 용탕(2)에 마그네슘 크라운(1)을 투입하여 용탕(2)의 수위가 점차적으로 높아지는 과정에서, 용탕(2)의 수위가 이송관(20)의 높이보다 설정된 적정높이이상 더 올라가게 되면 제어부(C)가 승강부재(40)를 작동시켜 용해로(3)를 상측으로 올림으로써, 용탕(2)의 중간층인 순수 금속액(2b)이 이송관(20)을 통해 보온로(4)로 이송되도록 한다.

한편, 상기 이송관(20)은 용해로(3)와 보온로(4)를 연결하는 관본체(22)와, 상기 관본체(22)의 양단부에 형성된 볼조인트(24)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 관본체(22)는 내부를 유동하는 용탕(2)의 응고를 방지하도록 히터(28)가 장착될 수 있다.

이러한 히터(28)는 관본체(22)를 감싸도록 구성되어, 용탕(2)이 용해로(3)부터 보온로(4)까지 이송관(20)을 통해 이동하는 과정에서 외부로 열을 빼앗겨 점차적으로 응고되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 이송관(20) 내에서 용탕(2)이 조금씩 응고됨으로써 그 내부가 막힘에 따라 용탕(2)이 비효율적으로 이송되는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게, 상기 히터(28)도 제어부(C)와 전기적으로 연계되어 제어될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 볼조인트(24)는 승강하는 용해로(3)에 대응하면서 용탕(2)의 유로를 확보하도록 구성될 수 있다.

즉, 볼조인트(24)는 용해로(3)와 보온로(4)에 각각 체결되어 위치고정되면서, 승강하는 용해로(3)에 의해 그 높이가 변화됨에 따라 용해로(3)와 보온로(4)의 체결부위에서 회전되면서도 용해로(3)와 보온로(4)의 내부와 관본체(22)를 연통하도록 형성될 수 있다.

나아가, 볼조인트(24)에 대한 용해로(3)와 보온로(4)의 체결부위는 볼조인트(24)를 감싸는 케이스와 같은 형상을 띄는데, 그 사이에 볼조인트(24)를 감싸는 개스킷(gasket)이 장착되어 밀폐되도록 한다.

즉, 상기 개스킷은, 볼조인트(24)가 승강하는 용해로(3)에 의해 움직임에 따라, 용해로(3)와 보온로(4)에 대한 체결부위에 용탕(2)이 외측으로 누출되지 않도록 하는 역할을 수행한다.

그러면 용해로(3) 내의 용탕(2)을 보온로(4)로 이송하는 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 용해로(3) 내에 마그네슘 크라운(1)을 투입하여 용해시킨다.

이때, 승강부재(40)가 수축된 상태로서 용해로(3)는 보온로(4)보다 높이가 낮은 상태를 유지한다.

이어서, 용해로(3) 내에 용탕(2)의 높이가 이송관(20)보다 높이 올라가게 되면 이를 수위센서(S)가 감지하고 감지된 데이터가 제어부(C)에 송신됨으로써, 제어부(C)의 제어에 의해 승강부재(40)가 상측으로 신장하여 용해로(3)를 상승시킨다.

이때, 바람직하게 용탕(2)의 중간층인 순수 금속액(2b)이 이송관(20)을 통해 보온로(4)로 이송되도록 하기 위해서는, 용탕(2)에 마그네슘 크라운(1)을 투입하여 용탕(2)의 수위가 점차적으로 높아지는 과정에서, 용탕(2)의 수위가 이송관(20)의 높이보다 제어부(C)에 설정된 적정 높이이상, 즉 상부의 슬래그 층이 이송관(20)보다 적정 높이이상 더 올라가게 되면 제어부(C)가 승강부재(40)를 작동시켜 용해로(3)를 상측으로 올리도록 제어한다.

다음으로, 용탕(2)이 이송되면서 용해로(3) 내의 용탕(2) 상부의 슬래그 층이 이송관(20)의 높이에 다다르게 되면, 그 전에 제어부(C)가 승강부재(40)를 작동시켜 용해로(3)를 하측으로 내리게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 이송관(20)에서 관본체(22)의 양단에 형성된 볼조인트(24)에 의해 승강하는 용해로(3)에 대응하여 용탕(2)의 유로를 확보하면서, 승강부재(40)에 의해 수위차에 따라 이송관(20)을 통해 용탕(2)이 이송됨으로써, 안정적이면서도 간편하게 그리고 공기 및 이물질이 인입되지 않아서 양질의 상태로 용탕(2)을 이송시킬 수 있다.

나아가, 용해로(3)에 설치된 수위센서(S)와 승강부재(40)가 제어부(C)와 전기적으로 연계됨으로써, 수위센서(S)에 의한 용탕(2)의 높이에 따라 승강부재(40)를 승강시켜서 용해로(3) 내 용탕(2)의 중간층에 위치하는 순수 금속액(2b)을 보온로(4)로 이송할 수 있다.

그리고, 이송관(20)의 관본체(22)를 히터(28)가 감싸도록 구성됨에 따라 용광이 그 내부를 따라 이송되면서 응고되는 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 : 마그네슘 크라운 2 : 용탕
3 : 용해로 4 : 보온로
20 : 이송관 22 : 관본체
24 : 볼조인트 28 : 히터
40 : 승강부재 S : 수위센서
C : 제어부

Claims

용탕(2)이 수용된 용해로(3)와 보온로(4)를 연결하는 이송관(20); 및
상기 용해로(3)를 승강시키면서 상기 이송관(20)을 통해 용탕(2)의 중간층인 순수 금속액(2b)을 상기 보온로(4)로 이송시키도록 구성되는 이송수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 용탕 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 이송수단은, 상기 용해로(3)를 승강시키는 승강부재(40); 용탕(2)의 수위를 감지하도록 상기 용해로(3)에 장착된 수위센서(S); 및 상기 수위센서(S) 및 승강부재(40)와 전기적으로 연계되어 설정된 상기 이송관(20)의 높이와 용탕(2)의 수위를 비교하여 상기 승강부재(40)를 제어하는 제어부(C);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 용탕 이송장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부(C)는, 상기 이송관(20)의 높이가 용탕(2)의 중간층 범위에 있는 경우 상기 승강부재(40)를 상측으로 신장하여 상기 용해로(3)를 상승시키고, 상기 이송관(20)의 높이가 용탕(2)의 중간층 범위를 벗어나는 경우 상기 승강부재(40)를 하측으로 수축하여 상기 용해로(3)를 하강시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 용탕 이송장치.
제2항에 있어서,
상기 승강부재(40)는, 바닥에 설치고정되고 상부에 상기 용해로(3)가 체결되며, 상기 제어부(C)에 전기적으로 연계되어 제어되는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 용탕 이송장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송관(20)은, 상기 용해로(3)와 보온로(4)를 연결하는 관본체(22); 및 승강하는 상기 용해로(3)에 대응하면서 용탕(2)의 유로를 확보하도록 양단부에 형성된 볼조인트(24);를 구비하여,
상기 볼조인트(24)가 회전되면서도 상기 용해로(3)와 보온로(4)의 내부와 상기 관본체(22)를 연통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 용탕 이송장치.
제5항에 있어서,
상기 이송관(20)은, 내부를 유동하는 용탕(2)의 응고를 방지하도록 상기 관본체(22)를 감싸는 히터(28);
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용탕 이송장치.