KR102187585B1 - Automation apparatus for graphitization processing and filler processing - Google Patents

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KR102187585B1
KR102187585B1 KR1020200066249A KR20200066249A KR102187585B1 KR 102187585 B1 KR102187585 B1 KR 102187585B1 KR 1020200066249 A KR1020200066249 A KR 1020200066249A KR 20200066249 A KR20200066249 A KR 20200066249A KR 102187585 B1 KR102187585 B1 KR 102187585B1
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crucible
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KR1020200066249A
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신인승
박형석
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에스아이에스 주식회사
(주)이에프씨
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    • F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B2014/0881—Two or more crucibles

Abstract

The present invention relates to an automation device for graphitization treatment and filler treatment, capable of improving productivity and improving work efficiency of artificial graphite, by allowing both the stocking of a crucible for a graphitization treatment process and the delivery of a graphite crucible to be automated, all the processes of supplying and discharging fillers to be automated, and insulation materials to be reused by separating the fillers. The present invention includes: a heat treatment unit for producing artificial graphite by heat-treating raw materials inside the crucible by automating the stocking of the crucible and the delivery of the graphite crucible, and the supply and discharge of the fillers; a new filler supply unit for storing each new filler and transferring the same to the heat treatment unit; and a filler treatment unit for reusing or discarding the fillers discharged after the heat treatment process in the heat treatment unit.

Description

흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치{Automation apparatus for graphitization processing and filler processing}Automation apparatus for graphitization processing and filler processing

본 발명은 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흑연화 처리 공정을 위한 도가니의 입고 및 흑연도가니 출고가 모두 자동화되고 충전재 공급 및 배출 공정이 모두 자동화되며 충전재를 분리하여 보온재를 재사용할 수 있도록 한 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for graphitizing and treating fillers, and more particularly, both warehousing of the crucible for the graphitization process and the release of the graphite crucible are automated, all of the filler supply and discharge processes are automated, and the filler is separated. It relates to an automated device for graphitizing treatment and filling material treatment so that the insulating material can be reused.

인조흑연은 이차전지용 음극재, 제철·제강용 전극봉, 방전가공전극, 핵융합로, 반도체 및 태양전지 등의 분야에서 널리 사용되고 있다.Artificial graphite is widely used in fields such as anode materials for secondary batteries, electrode rods for iron and steel making, discharge processing electrodes, nuclear fusion furnaces, semiconductors and solar cells.

이러한 인조흑연은 천연흑연에 비해 흑연화도가 낮고 제조 공정 비용으로 인해 가격이 높은 단점이 있지만 수명 특성이 상대적으로 우수한 장점이 있어, 특히 이차전지의 음극재로 각광받고 있다.Such artificial graphite has a low graphitization degree compared to natural graphite and has a high price due to manufacturing process cost, but has a relatively excellent lifespan characteristic, and is particularly popular as a negative electrode material for secondary batteries.

일반적으로 인조흑연은 흑연화로 내부에 인조흑연 생산을 위한 원료가 충진되어 있는 도가니를 적층하고 그 사이를 충전재로 채워 도가니가 매립되도록 한 후, 전류를 통하여 거기서 발생하는 저항열로 도가니를 간접 가열함으로써 도가니 내의 원료를 흑연화 처리하게 된다.In general, artificial graphite is made by stacking a crucible filled with raw materials for artificial graphite production inside a graphitization furnace, filling the gap with a filler so that the crucible is buried, and then indirectly heating the crucible with resistance heat generated there through current. The raw material in the crucible is graphitized.

그러나 상기 도가니를 매립하고 충전재를 채우는 공정이 모두 작업자에 의해 수작업으로 이루어지므로 효율적이지 못하고 생산성도 저하하는 문제점이 있었다.However, since the process of burying the crucible and filling the filler is all manually performed by an operator, there is a problem that it is not efficient and productivity is lowered.

또한, 충전재 중 보온재의 경우 재사용이 가능함에도 불구하고 사용된 충전재는 모두 폐기 처리하고 있는 실정이므로 비경제적일 뿐 아니라 환경적인 측면에서도 바람직하지 못하다.In addition, in the case of an insulating material among the fillers, even though it can be reused, all used fillers are disposed of, so it is not only uneconomical, but also not desirable in terms of environment.

등록특허공보 제10-1495583호(2015. 03. 12. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1495583 (2015. 03. 12. Announcement) 등록특허공보 제10-1571544호(2015. 11. 24. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1571544 (announced on November 24, 2015)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 흑연화 처리 공정을 위한 도가니의 입고 및 흑연도가니 출고가 모두 자동화되고 충전재 공급 및 배출 공정이 모두 자동화되며 충전재를 분리하여 보온재를 재사용할 수 있도록 하여 인조흑연의 생산성 향상과 작업의 효율성 향상을 도모할 수 있는 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved in the present invention is that both the storage of the crucible for the graphitization treatment process and the delivery of the graphite crucible are automated, the filling material supply and discharge process are all automated, and the insulation material can be reused by separating the filler, so that the productivity of artificial graphite. It is to provide an automation device for graphitization treatment and filler treatment that can improve and improve work efficiency.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는, 도가니의 입고 및 흑연도가니 출고와 충전재의 공급 및 배출을 자동화하여 도가니 내부의 원료를 열처리함으로써 인조흑연을 생산하는 열처리부; 신규의 충전재를 각각 저장하고 이를 상기 열처리부로 이송하는 신규 충전재 공급부; 및 상기 열처리부에서의 열처리 공정 후 배출되는 충전재를 재사용하거나 폐기하는 공정을 수행하는 충전재 처리부;를 포함한다.In order to solve the above problems, the automated device for graphitization treatment and filler treatment of the present invention automates the receipt of the crucible and the delivery of the graphite crucible, and the supply and discharge of the filler to heat the raw material inside the crucible to produce artificial graphite. part; A new filler supply unit for storing each new filler and transferring it to the heat treatment unit; And a filler processing unit performing a process of reusing or discarding the filler discharged after the heat treatment process in the heat treatment unit.

또한 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는, 상기 열처리부가 도가니 내의 원료를 흑연화 처리하는 복수의 흑연화로, 상기 도가니의 입고 및 흑연도가니 출고를 위한 도가니 작업용 로봇과 충전재의 공급 및 배출을 위한 충전재 작업용 로봇이 구비되는 작업용 갠트리, 및 상기 도가니 작업용 로봇과 충전재 작업용 로봇의 고장시 상기 로봇들이 수행하는 작업들을 대신 수행할 수 있는 갠트리 크레인을 포함한다.In addition, the automated device for graphitization and filler treatment of the present invention includes a plurality of graphitization furnaces in which the heat treatment unit graphitizes the raw material in the crucible, the supply of a crucible operation robot and a filler for warehousing of the crucible and releasing the graphite crucible, and And a gantry for work provided with a robot for working with a filler for discharging, and a gantry crane capable of performing tasks performed by the robots when the robot for working with the crucible and the robot for working with the packing material fails.

또한 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는, 상기 충전재 처리부가 상기 열처리부에서 열처리 작업이 종료된 후 자연 냉각되어 배출되는 충전재를 다시 냉각시키는 충전재 냉각장치, 상기 충전재 냉각장치를 통과한 충전재로부터 저항재와 보온재를 분리하는 충전재 분리장치, 상기 충전재 분리장치로부터 분리된 보온재를 저장하는 사용 보온재 저장탱크, 및 상기 충전재 분리장치로부터 분리된 저항재를 저장하는 사용 저항재 저장탱크를 포함한다.In addition, the automatic device for graphitization and filler treatment of the present invention passes through the filler cooling device and the filler cooling device for cooling the filler discharged by natural cooling after the heat treatment operation in the heat treatment unit is completed in the filler processing unit. Including a filler separation device for separating the resistance material and the insulation material from one filler material, a used insulation material storage tank for storing the insulation material separated from the filler material separation device, and a used resistance material storage tank for storing the resistance material separated from the filler separation device do.

또한 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는, 상기 충전재 분리장치에 연결되되, 상기 열처리부에서 배출되는 충전재가 상기 충전재 분리장치 내부로 유입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 저압흡입식 수송장치 또는 진공흡입장치를 더 포함한다.In addition, the automated device for graphitization treatment and filler treatment of the present invention is connected to the filler separation device, and provides a suction force so that the filler discharged from the heat treatment unit can be introduced into the filler separation device. Or it further includes a vacuum suction device.

또한 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는, 상기 충전재 냉각장치가 충전재가 유입되고 유출되는 유입구 및 유출구를 구비한 냉각용기와, 상기 냉각용기 내에서 회전하되 나선형으로 형성된 블레이드를 구비한 회전축을 포함하여 이루어진다.In addition, the automatic device for graphitization and filler treatment of the present invention includes a cooling container having an inlet and an outlet through which the filler flows in and out of the filler cooling device, and a blade rotating in the cooling container and formed in a spiral shape. It includes one rotating shaft.

또한 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는, 상기 냉각용기가 외관 및 내관의 이중관 형태로 구성되고, 상기 외관 및 내관 사이에 나선형으로 격벽이 구비되며, 상기 회전축은 내부가 비어 있되 구획벽에 의해 냉각수가 유입되는 제1공간부와 냉각수가 배출되도록 하는 제2공간부로 구획되고, 상기 블레이드는 내부에 유로가 형성되어 있으며, 상기 회전축의 외주면에 소정 간격을 두고 나선형으로 다수의 추진편이 더 구비된다.In addition, in the automated device for graphitization treatment and filler treatment of the present invention, the cooling container is configured in the form of a double tube of an exterior and an inner tube, and a partition wall is provided in a spiral shape between the exterior and the inner tube, and the rotation shaft is empty inside. It is divided into a first space through which cooling water flows in and a second space through which cooling water is discharged by the partition wall, and the blade has a flow path formed therein, and a plurality of spirally propulsions at predetermined intervals on the outer circumferential surface of the rotation shaft More side is provided.

본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치에 의하면, 흑연화로에서의 모든 공정이 도가니 작업용 로봇과 충전재 작업용 로봇에 의해 자동으로 이루어지므로 작업의 효율성 및 안정성이 향상되고, 흑연화로의 도가니 입고 및 흑연도가니 출고 작업 시간이 단축되므로 인조흑연의 생산성 증대도 이룰 수 있게 된다.According to the automated device for graphitization and filler processing of the present invention, all processes in the graphitization furnace are automatically performed by a robot for working with a crucible and a robot for working with a filler, so that the efficiency and stability of the work are improved, and the crucible is stored in the graphitization furnace. And, since the working time for releasing the graphite crucible is shortened, the productivity of artificial graphite can be increased.

또한, 상기 충전재 처리부로 인하여 충전재의 일부인 보온재를 효과적으로 분리하여 재사용할 수 있어 경제적이므로 본 장치의 효용성이 증대된다.In addition, due to the filler processing unit, the insulating material, which is a part of the filler, can be effectively separated and reused, so that the effectiveness of the device is increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치의 도가니 열처리부에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치의 도가니 열처리부에 대한 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치의 신규 충전재 공급부에 대한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치의 충전재 처리부에 대한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치의 충전재 냉각장치에 대한 개략적인 단면도이다.1 is an overall configuration diagram of an automated device for graphitization and filler processing according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a crucible heat treatment unit of an automated device for graphitization and filler treatment according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic perspective view of a crucible heat treatment unit of an automated device for graphitization and filler treatment according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a new filler supply unit of an automated device for graphitization and filler treatment according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a filler processing unit of an automated device for graphitizing and processing a filler according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a filler cooling device of an automated device for graphitizing and processing a filler according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 인조흑연을 생산하기 위해 사용될 수 있는 모든 재료가 분체 상태로 혼합되어 있는 것을 "원료"라 하고, 흑연화로 내부에 적재된 다수의 도가니(p)들 사이에 메워지는 저항재 및 보온재를 "충전재"라 하며, 흑연화로에서의 열처리 후 생성된 인조흑연이 들어 있는 도가니를 "흑연도가니"라 한다.In the present invention, a mixture of all materials that can be used to produce artificial graphite in a powder state is referred to as "raw material", and a resistance material and an insulating material filled between a plurality of crucibles (p) loaded in the graphite furnace are used. It is referred to as "filling material", and a crucible containing artificial graphite generated after heat treatment in a graphitization furnace is referred to as a "graphite crucible".

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는 열처리부(100), 신규 충전재 공급부(200) 및 충전재 처리부(300)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, an automated device for graphitization and filler treatment according to an embodiment of the present invention includes a heat treatment unit 100, a new filler supply unit 200, and a filler processing unit 300.

상기 열처리부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니 내부의 원료를 열처리하여 인조흑연을 생산하기 위한 구성으로서, 복수의 흑연화로(110), 작업용 갠트리(130), 갠트리 크레인(150) 및 차폐막(170)을 포함하여 이루어진다.The heat treatment unit 100 is a configuration for producing artificial graphite by heat treatment of the raw material inside the crucible, as shown in FIG. 3, a plurality of graphitization furnaces 110, a work gantry 130, a gantry crane 150 And a shielding film 170.

상기 흑연화로(110)는 직접 통전로, 애치슨(Acheson)로 등의 공지의 흑연화로를 이용할 수 있다.The graphitization furnace 110 may use a known graphitization furnace such as a direct current furnace or an Acheson furnace.

여기서 애치슨로를 예를 들어 설명하면, 직육면체의 용기 안에 도가니(p)를 적층하고 충전재로 채워 도가니가 매립되도록 한 후, 전류를 통하여 거기서 발생하는 저항열로 도가니(p)를 간접 가열함으로써 도가니(p) 내의 원료를 흑연화 처리하게 된다.Here, the Achison furnace is described as an example. The crucible (p) is stacked in a rectangular parallelepiped container and filled with a filling material so that the crucible is buried, and then the crucible (p) is indirectly heated with resistance heat generated there through an electric current. The raw material in p) is graphitized.

상기 작업용 갠트리(130)에는 복수의 갠트리 로봇이 구비되고, 상기 갠트리 로봇은 도가니의 입고 및 흑연도가니 출고를 위한 도가니 작업용 로봇(133)과 충전재의 공급 및 배출을 위한 충전재 작업용 로봇(135)으로 구성된다.The working gantry 130 is provided with a plurality of gantry robots, and the gantry robot is composed of a crucible working robot 133 for loading and discharging the graphite crucible and a filler working robot 135 for supplying and discharging fillers. do.

구체적으로, 상기 도가니 작업용 로봇(133)은 도가니(p)를 파지할 수 있는 아암(arm)이 구비되어 있고, 상기 충전재 작업용 로봇(135)은 저항재 및 보온재가 공급되고 배출되는 통로인 입출라인(미도시)을 구비하고 있다.Specifically, the crucible working robot 133 is provided with an arm capable of gripping the crucible p, and the filling material working robot 135 is an entry/exit line that is a passage through which a resistance material and an insulating material are supplied and discharged. (Not shown) is provided.

또한, 상기 입출라인은 충전재가 유입되는 통로인 유입라인과, 충전재가 유출되는 통로인 유출라인과, 상기 유입라인과 유출라인에 연결되어 충전재가 흑연화로(110) 내부로 공급되거나 배출되는 통로인 작업라인으로 이루어지고, 상기 유입라인, 유출라인 및 작업라인은 3 방향 밸브로 연결하는 것이 바람직하다.In addition, the entry/exit line is an inlet line as a passage through which the filler is introduced, an outlet line as a passage through which the filler is discharged, and a passage through which the filler is supplied or discharged into the graphitization furnace 110 by being connected to the inlet line and the outlet line. It is made of a work line, and it is preferable to connect the inlet line, the outlet line and the work line with a three-way valve.

이와 같이 본 발명은 상기 하나의 입출라인을 구비함으로써 저항재 및 보온재의 공급 및 배출을 위하여 복수의 라인을 구성할 필요가 없게 된다.As described above, the present invention eliminates the need to configure a plurality of lines for supplying and discharging the resistance material and the insulating material by providing the one input/output line.

상기 갠트리 크레인(150)은 상기 갠트리 로봇의 고장시 상기 작업들을 대신 수행할 수 있도록 하기 위한 장치이다.The gantry crane 150 is a device for enabling the gantry robot to perform the above tasks instead.

상기 작업용 갠트리(130)와 갠트리 크레인(150)은 서로 간섭되지 않도록 제작 설치하는 것이 바람직하고, 도 3에 도시된 바와 같이 수직으로 소정 거리 이격된 상부 레인(193)과 하부 레인(195)을 구비하여 상기 상부 레인(193)에 상기 갠트리 크레인(150)을 설치하고 상기 하부 레인(195)에 상기 작업용 갠트리(130)를 설치한다.The working gantry 130 and the gantry crane 150 are preferably manufactured and installed so as not to interfere with each other, and as shown in FIG. 3, an upper lane 193 and a lower lane 195 are provided vertically spaced apart a predetermined distance. Thus, the gantry crane 150 is installed in the upper lane 193 and the work gantry 130 is installed in the lower lane 195.

상기 차폐막(170)은 흑연화로(110)의 길이 방향으로 연장될 수 있도록 설치되고, 흑연화로(110) 상부로 방출되는 고온의 열을 차단하기 위하여 스틸 재질로 이루어진다.The shielding film 170 is installed so as to extend in the longitudinal direction of the graphitization furnace 110 and is made of a steel material to block high-temperature heat radiated to the upper part of the graphitization furnace 110.

상기 열처리부(100)에서의 공정을 살펴보면, 먼저 상기 도가니 작업용 로봇(133)은 흑연화로(110) 주변의 소정 위치에 도착한 무인이송대차(A)에서 도가니(p)를 꺼내어 흑연화로(110) 내부로 입고시킨다.Looking at the process in the heat treatment unit 100, first, the crucible work robot 133 takes out the crucible p from the unmanned transfer truck A arriving at a predetermined position around the graphitization furnace 110, and the graphitization furnace 110 Put it inside.

이때, 무인이송대차(A)에 의해 이송된 도가니(p)는 그 내부에 원료가 이미 정량만큼 충진되어 있는 상태이다.At this time, the crucible (p) transferred by the unmanned transfer truck (A) is in a state in which the raw material is already filled in a fixed amount.

그 후, 입고된 도가니(p)들이 흑연화로 내부 수평면에 모두 채워져 하나의 층을 이루게 되면 상기 충전재 작업용 로봇(135)을 통해 후술하는 신규 저항재 저장탱크(230)로부터 신규 저항재를 공급받아 도가니(p) 사이의 틈새를 메꾸고, 이와 같은 과정을 복수의 층에 대하여 실시하며, 최상층이 완성되면 상기 충전재 작업용 로봇(135)을 통해 후술하는 신규 보온재 저장탱크(210)로부터 신규 보온재를 공급받거나 사용 보온재 저장탱크(350)로부터 사용 보온재를 공급받아 최상층을 덮고, 마지막으로 차폐막(170)을 덮어 마무리한다.Thereafter, when the received crucibles (p) are all filled in the inner horizontal surface of the graphitization furnace to form one layer, the crucible is supplied with a new resistance material from the new resistance material storage tank 230 to be described later through the filler work robot 135. (p) Filling the gap between the gaps, performing such a process for a plurality of layers, and when the top layer is completed, a new insulating material is supplied from the new insulating material storage tank 210 to be described later through the filling material working robot 135 The used insulating material is supplied from the used insulating material storage tank 350 to cover the top layer, and finally, the shielding film 170 is covered to finish.

참고로, 도 2 및 도 3의 좌측 맨끝에 위치한 흑연화로(110)는 이처럼 차폐막(170)이 덮어진 상태의 흑연화로를 도시한 것이다.For reference, the graphitization furnace 110 located at the left end of FIGS. 2 and 3 illustrates a graphitization furnace in a state in which the shielding film 170 is covered.

그 후, 흑연화로(110)를 대략 3000℃로 2~3일 정도 가열 처리하고 이 과정에서 도가니(p) 내의 원료는 인조흑연으로 변하게 되며, 후속 공정을 실시할 때 안전성을 담보하기 위하여 적정 온도 이하로 자연 냉각시키게 된다.Thereafter, the graphitization furnace 110 is heated at about 3000°C for 2 to 3 days, and in this process, the raw material in the crucible (p) is changed to artificial graphite. When performing the subsequent process, the temperature is appropriate to ensure safety. Natural cooling is performed below.

상기한 공정이 종료되면 앞선 공정의 역순으로 즉, 차폐막(170)을 접어 흑연화로(110) 상부를 개방시키고, 상기 충전재 작업용 로봇(135)이 흑연도가니 사이의 보온재와 저항재를 흡입하여 배출시키며, 주변의 충전재가 제거된 흑연도가니는 흑연화로(110) 외부로 출고시켜 무인이송대차(A)에 적재하는 과정을 복수의 층에 대하여 반복 실시한다.When the above process is completed, in the reverse order of the previous process, that is, the shielding film 170 is folded to open the upper part of the graphitization furnace 110, and the filler working robot 135 sucks and discharges the insulating material and the resistance material between the graphite crucibles. , The process of loading the graphite crucible from which the surrounding filler has been removed to the outside of the graphitization furnace 110 and loading it on the unmanned transfer truck A is repeated for a plurality of layers.

이처럼 본 발명은 흑연화로(110)에서의 모든 공정이 상기 도가니 작업용 로봇(133)과 충전재 작업용 로봇에 의해 자동으로 이루어지므로 작업의 효율성 및 안정성이 향상되고, 흑연화로의 도가니 입고 및 흑연도가니 출고 작업 시간이 단축되므로 인조흑연의 생산성 증대도 이룰 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since all processes in the graphitization furnace 110 are automatically performed by the crucible working robot 133 and the filling material working robot, the efficiency and stability of the operation are improved, and the crucible storage of the graphitization furnace and the delivery of the graphite crucible are performed. Since time is shortened, the productivity of artificial graphite can be increased.

상기 신규 충전재 공급부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 신규의 저항재와 보온재를 각각 저장하는 신규 보온재 저장탱크(210) 및 신규 저항재 저장탱크(230)와, 상기 신규 보온재 저장탱크(210) 및 신규 저항재 저장탱크(230)로부터 상기 열처리부(100)의 충전재 작업용 로봇(135)으로 상기 저항재와 보온재가 이송되는 통로인 신규 보온재 이송라인(250) 및 신규 저항재 이송라인(270)와, 저압이나 고압을 이용한 이송수단을 구비하여 상기 신규 보온재 저장탱크(210) 및 신규 저항재 저장탱크(230) 내의 보온재와 저항재를 각각 신규 보온재 이송라인(250) 및 신규 저항재 이송라인(270)을 통해 흑연화로 내부로 이송시키는 신규 보온재 이송부(255) 및 신규 저항재 이송부(275)로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the new filler supply unit 200 includes a new insulation material storage tank 210 and a new resistance material storage tank 230 respectively storing a new resistance material and a insulation material, and the new insulation material storage tank ( 210) and a new insulation material transfer line 250 and a new resistance material transfer line (a passage through which the resistance material and the insulation material are transferred from the new resistance material storage tank 230 to the filler work robot 135 of the heat treatment unit 100) ( 270) and a transfer means using low pressure or high pressure to transfer the insulation material and the resistance material in the new insulation material storage tank 210 and the new resistance material storage tank 230, respectively, to a new insulation material transfer line 250 and a new resistance material It consists of a new insulating material transfer unit 255 and a new resistance material transfer unit 275 that are transferred to the inside of the graphitization furnace through the line 270.

상기 충전재 처리부(300)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열처리부(100)에서의 열처리 공정 후 배출되는 충전재를 재사용하거나 폐기하는 공정을 수행하기 위한 구성으로서, 충전재 냉각장치(310), 충전재 분리장치(330), 사용 보온재 저장탱크(350) 및 사용 저항재 저장탱크(370)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the filler processing unit 300 is a configuration for reusing or discarding the filler discharged after the heat treatment process in the heat treatment unit 100, and includes a filler cooling device 310, a filler It consists of a separation device 330, including a used insulating material storage tank 350 and a used resistance material storage tank 370.

상기 충전재 냉각장치(310)는 상기 열처리부(100)에서 열처리 작업이 종료된 후 자연 냉각되어 배출되는 충전재가 여전히 높은 온도이므로 보다 확실한 안전성을 확보하기 위하여 이를 다시 냉각시키는 구성이다.The filler cooling device 310 is configured to cool it again in order to secure more reliable safety since the filler naturally cooled and discharged after the heat treatment operation in the heat treatment unit 100 is completed is still at a high temperature.

구체적으로, 상기 충전재 냉각장치(310)는 도 6에 도시된 바와 같이 열처리부(100)에서 배출된 충전재가 유입되고 유출되는 유입구(311a) 및 유출구(311b)를 구비한 냉각용기(311)와, 상기 냉각용기(311) 내에서 구동부(M)에 의해 회전하되 나선형으로 형성된 블레이드(312)를 구비한 회전축(313)을 포함하여 이루어진다.Specifically, the filler cooling device 310 includes a cooling container 311 having an inlet 311a and an outlet 311b through which the filler discharged from the heat treatment unit 100 flows in and out, as shown in FIG. , The cooling vessel 311 is rotated by the driving unit (M), but consists of a rotating shaft 313 having a blade 312 formed in a spiral.

상기 냉각용기(311)는 외관(311c) 및 내관(311d)의 이중관 형태로 구성되고, 상기 유입구(311a) 및 유출구(311b)는 상기 내관(311d)에 연결되어 있다.The cooling container 311 is configured in the form of a double tube having an outer tube 311c and an inner tube 311d, and the inlet 311a and the outlet 311b are connected to the inner tube 311d.

또한, 상기 외관(311c) 및 내관(311d) 사이에 나선형으로 격벽(311e)이 구비되어 있고, 상기 외관(311c)에 냉각수 유입구(311f) 및 냉각수 유출구(311g)가 연결되어 있어, 상기 격벽(311e)에 의해 상기 외관(311c) 및 내관(311d) 사이로 냉각수의 유동 통로(311h)가 형성된다.In addition, a partition wall 311e is provided in a spiral shape between the outer pipe 311c and the inner pipe 311d, and a cooling water inlet 311f and a cooling water outlet 311g are connected to the outer pipe 311c, so that the partition wall ( The cooling water flow passage 311h is formed between the outer pipe 311c and the inner pipe 311d by 311e).

상기 회전축(313)은 내부가 비어 있되 구획벽(314)에 의해 냉각수가 유입되는 제1공간부(314a)와 냉각수가 배출되도록 하는 제2공간부(314b)로 구획되고, 상기 블레이드(312)는 내부에 유로(312a)가 형성되어 있다.The rotating shaft 313 is divided into a first space part 314a through which cooling water is introduced and a second space part 314b through which cooling water is discharged, but the inside is empty, and the blade 312 The flow path 312a is formed inside.

이로 인해 상기 제1공간부(314a)로 유입된 냉각수는 일단부의 블레이드(312)로 유입되고, 일단부의 블레이드(312)로 유입된 냉각수는 나선형으로 감긴 블레이드(312)의 타단부까지 유동한 후 상기 제2공간부(314b)로 유입되며, 그 후 구획벽(314)에 형성된 배출관(315)을 통해 외부로 배출된다.Accordingly, the cooling water introduced into the first space 314a flows into the blade 312 at one end, and the cooling water flows into the blade 312 at one end flows to the other end of the spirally wound blade 312 It is introduced into the second space part 314b and then discharged to the outside through a discharge pipe 315 formed in the partition wall 314.

한편, 상기 회전축(313)의 외주면에 소정 간격을 두고 나선형으로 다수의 추진편(317)이 더 구비될 수 있는데, 이는 충전재의 이송을 더욱 원활히 하게 하며 회전축(313) 내부를 흐르는 냉각수의 열전달을 통해 충전재의 냉각에도 일조할 수 있게 된다.On the other hand, a plurality of propulsion pieces 317 may be further provided in a spiral shape at a predetermined interval on the outer circumferential surface of the rotation shaft 313, which facilitates the transfer of the filler and prevents heat transfer of the coolant flowing inside the rotation shaft 313. Through this, it can also contribute to cooling of the filling material.

이와 같은 충전재 냉각장치(310)의 구조로 인하여 열처리부(100)에서 배출된 충전재는 더욱 효과적으로 냉각될 수 있다.Due to the structure of the filler cooling device 310, the filler discharged from the heat treatment unit 100 may be cooled more effectively.

상기 충전재 분리장치(330)는 열처리가 완료된 흑연화로에서 배출되는 저항재와 보온재가 서로 혼합된 상태로 배출되므로 보온재의 재사용을 위하여 혼합 상태의 충전재로부터 저항재와 보온재를 서로 분리하는 장치이다.The filler separating device 330 is a device that separates the resistance material and the insulation material from the mixed filler material in order to reuse the insulation material since the resistance material and the insulation material discharged from the heat-treated graphitization furnace are discharged in a mixed state.

여기서, 상기 충전재 분리장치(330)는 상기 저항재 및 보온재의 입자 크기가 다르다는 것을 이용할 수 있으면 다양한 형태로 변경 구성될 수 있다.Here, the filler separating device 330 may be configured to be changed in various forms if it is possible to use different particle sizes of the resistance material and the insulating material.

또한, 상기 충전재 분리장치(330)에 연결되되, 상기 열처리부(100)에서 배출되는 충전재가 상기 충전재 분리장치(330) 내부로 유입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 저압흡입식 수송장치(335) 또는 진공흡입장치를 더 포함한다.In addition, a low-pressure suction type transportation device 335 or a vacuum that is connected to the filler separation device 330 and provides a suction force so that the filler discharged from the heat treatment unit 100 can be introduced into the filler separation device 330 It further includes a suction device.

이로 인해 배출 충전재의 충전재 분리장치(330) 내로의 원활한 이송이 가능해진다.This makes it possible to smoothly transfer the discharged filler into the filler separation device 330.

상기 사용 보온재 저장탱크(350)는 상기 충전재 분리장치(330)로부터 분리된 보온재를 저장하는 탱크로서, 저항재는 1회 사용 후 폐기되나 보온재는 수 회 재사용이 가능하므로 사용된 횟수에 따라 각각 저장되도록 복수의 저장탱크로 이루어진다.The used insulating material storage tank 350 is a tank that stores the insulating material separated from the filler separating device 330, and the resistance material is discarded after being used once, but the insulating material can be reused several times, so that each is stored according to the number of times used. It consists of a plurality of storage tanks.

구체적으로, 상기 사용 보온재 저장탱크(350)는 1회 사용된 보온재가 저장되는 제1 보온재 저장탱크(353), 2회 사용된 보온재가 저장되는 제2 보온재 저장탱크(355), 3회 사용된 보온재가 저장되는 제3 보온재 저장탱크(357)로 이루어질 수 있다.Specifically, the used insulating material storage tank 350 is a first insulating material storage tank 353 in which the used insulating material is stored, a second insulating material storage tank in which the insulating material used twice is stored, and used three times. It may be made of a third insulating material storage tank 357 in which the insulating material is stored.

상기 제1 보온재 저장탱크(353)와 제2 보온재 저장탱크(355)에 저장된 보온재는 재사용을 위하여 흑연화로(110)로 다시 이송되고, 상기 제3 보온재 저장탱크(357)에 저장된 보온재는 폐기 처리하기 위하여 톤백 포장장치(T)나 탱크로리로 이송된다.The insulating material stored in the first insulating material storage tank 353 and the second insulating material storage tank 355 is transferred back to the graphitization furnace 110 for reuse, and the insulating material stored in the third insulating material storage tank 357 is discarded. In order to do so, it is transferred to a ton bag packaging device (T) or a tank lorry.

상기 사용 저항재 저장탱크(370)는 상기 열처리부(100)에서 사용된 저항재를 폐기 처리하기 위하여 일시 저장하는 공간이고, 상기 사용 저항재는 톤백 포장장치(T)나 탱크로리로 이송되어 폐기된다.The used resistance material storage tank 370 is a space for temporarily storing the resistance material used in the heat treatment unit 100 for disposal, and the used resistance material is transferred to a ton bag packaging device T or a tank lorry and disposed of.

상기 충전재 처리부(300)로 인하여 본 발명은 충전재의 일부인 보온재를 효과적으로 분리하여 재사용할 수 있게 된다.Due to the filler processing unit 300, the present invention can effectively separate and reuse the insulating material, which is a part of the filler.

한편, 본 발명의 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치는 제반 구성을 종합적으로 통제하고 관리하기 위하여 제어부(미도시)가 구성되어 있다.On the other hand, the automation device for graphitization treatment and filler treatment of the present invention includes a control unit (not shown) to comprehensively control and manage all configurations.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications may be made by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs without departing from the spirit of the present invention.

100: 도가니 열처리부
110: 흑연화로 130: 작업용 갠트리 150: 갠트리 크레인
170: 차폐막
200: 신규 충전재 공급부
210: 신규 보온재 저장탱크 230: 신규 저항재 저장탱크
250: 신규 보온재 이송라인 270: 신규 저항재 이송라인
300: 충전재 처리부
310: 충전재 냉각장치 330: 충전재 분리장치
335: 저압흡입식 수송장치 350: 사용 보온재 저장탱크
370: 사용 저항재 저장탱크100: crucible heat treatment unit
110: graphitization furnace 130: work gantry 150: gantry crane
170: shielding film
200: New filler supply unit
210: new insulation storage tank 230: new resistance storage tank
250: new insulation material transfer line 270: new resistance material transfer line
300: filler processing unit
310: filler cooling device 330: filler separator
335: low pressure suction transportation device 350: storage tank for insulation used
370: use resistance material storage tank

Claims (6)

도가니의 입고 및 흑연도가니 출고와 충전재의 공급 및 배출을 자동화하여 도가니 내부의 원료를 열처리함으로써 인조흑연을 생산하는 열처리부(100);
신규의 충전재를 각각 저장하고 이를 상기 열처리부(100)로 이송하는 신규 충전재 공급부(200); 및
상기 열처리부(100)에서의 열처리 공정 후 배출되는 충전재를 재사용하거나 폐기하는 공정을 수행하는 충전재 처리부(300);
를 포함하고,
상기 열처리부(100)는
도가니 내의 원료를 흑연화 처리하는 복수의 흑연화로(110),
상기 도가니의 입고 및 흑연도가니 출고를 위한 도가니 작업용 로봇(133)과 충전재의 공급 및 배출을 위한 충전재 작업용 로봇(135)이 구비되는 작업용 갠트리(130), 및
상기 도가니 작업용 로봇(133)과 충전재 작업용 로봇(135)의 고장시 상기 로봇들(133, 135)이 수행하는 작업들을 대신 수행할 수 있는 갠트리 크레인(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치.A heat treatment unit 100 for producing artificial graphite by heat-treating the raw material inside the crucible by automating the storage of the crucible and the delivery of the graphite crucible and the supply and discharge of the filler;
A new filler supply unit 200 for storing each new filler and transferring it to the heat treatment unit 100; And
A filler processing unit 300 performing a process of reusing or discarding the filler discharged after the heat treatment process in the heat treatment unit 100;
Including,
The heat treatment unit 100 is
A plurality of graphitization furnaces 110 for graphitizing raw materials in the crucible,
A working gantry 130 provided with a crucible working robot 133 for receiving the crucible and leaving the graphite crucible, and a filler working robot 135 for supplying and discharging the filler, and
Graphitization treatment, characterized in that it comprises a gantry crane 150 capable of performing tasks performed by the robots 133 and 135 when the crucible working robot 133 and the filling material working robot 135 fail. And an automated device for handling fillings. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 충전재 처리부(300)는
상기 열처리부(100)에서 열처리 작업이 종료된 후 자연 냉각되어 배출되는 충전재를 다시 냉각시키는 충전재 냉각장치(310),
상기 충전재 냉각장치(310)를 통과한 충전재로부터 저항재와 보온재를 분리하는 충전재 분리장치(330),
상기 충전재 분리장치(330)로부터 분리된 보온재를 저장하는 사용 보온재 저장탱크(350), 및
상기 충전재 분리장치(330)로부터 분리된 저항재를 저장하는 사용 저항재 저장탱크(370)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치.The method of claim 1,
The filler processing unit 300 is
A filler cooling device 310 that cools the filler discharged by natural cooling after the heat treatment operation in the heat treatment unit 100 is finished,
A filler separating device 330 for separating a resistance material and a thermal insulation material from the filler material passing through the filler cooling device 310,
A used insulation storage tank 350 for storing the insulation material separated from the filler separation device 330, and
Automated device for graphitization treatment and filler treatment, characterized in that it comprises a used resistance material storage tank (370) for storing the resistance material separated from the filler separation device (330). 제3항에 있어서,
상기 충전재 분리장치(330)에 연결되되, 상기 열처리부(100)에서 배출되는 충전재가 상기 충전재 분리장치(330) 내부로 유입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 저압흡입식 수송장치(335) 또는 진공흡입장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치.The method of claim 3,
A low pressure suction type transportation device 335 or a vacuum suction device connected to the filler separation device 330 and providing a suction force to allow the filler discharged from the heat treatment unit 100 to flow into the filler separation device 330 Automated device for graphitization treatment and filler treatment, characterized in that it further comprises. 제3항에 있어서,
상기 충전재 냉각장치(310)는
충전재가 유입되고 유출되는 유입구(311a) 및 유출구(311b)를 구비한 냉각용기(311)와, 상기 냉각용기(311) 내에서 회전하되 나선형으로 형성된 블레이드(312)를 구비한 회전축(313)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치.The method of claim 3,
The filler cooling device 310 is
A cooling container 311 having an inlet 311a and an outlet 311b through which the filler is introduced and discharged, and a rotating shaft 313 having a blade 312 formed in a spiral shape while rotating within the cooling container 311. Automated device for graphitization treatment and filler treatment, characterized in that comprising a. 제5항에 있어서,
상기 냉각용기(311)는 외관(311c) 및 내관(311d)의 이중관 형태로 구성되고, 상기 외관(311c) 및 내관(311d) 사이에 나선형으로 격벽(311e)이 구비되며,
상기 회전축(313)은 내부가 비어 있되 구획벽(314)에 의해 냉각수가 유입되는 제1공간부(314a)와 냉각수가 배출되도록 하는 제2공간부(314b)로 구획되고,
상기 블레이드(312)는 내부에 유로(312a)가 형성되어 있으며,
상기 회전축(313)의 외주면에 소정 간격을 두고 나선형으로 다수의 추진편(317)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 흑연화 처리 및 충전재 처리를 위한 자동화 장치.The method of claim 5,
The cooling container 311 is configured in the form of a double tube of an exterior 311c and an inner tube 311d, and a partition wall 311e is provided in a spiral between the exterior 311c and the inner tube 311d,
The rotation shaft 313 is divided into a first space part 314a through which cooling water is introduced and a second space part 314b through which the cooling water is discharged, although the inside is empty,
The blade 312 has a flow path 312a formed therein,
Automated device for graphitization treatment and filler treatment, characterized in that a plurality of propulsion pieces 317 are further provided in a spiral shape with a predetermined interval on the outer circumferential surface of the rotation shaft 313.
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