KR20110115076A - 고온열기 대류유도 방식의 열처리로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온열기 대류유도 방식의 열처리로에 관한 것으로, 본 발명에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로는 피처리물을 수용하기 위한 가열공간을 구비하고, 상부에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 퍼지댐퍼가 마련된 가열로와, 상기 가열로의 좌, 우측면 소정 위치에 상기 가열로의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격하여 마련된 다수개의 가열버너와, 상기 가열로의 바닥 양측면에 상기 가열로의 길이 방향을 따라 서로 대칭되게 마련되며, 상부면에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 배출홀이 형성된 연돌을 포함한다.

Description

고온열기 대류유도 방식의 열처리로{furnace with induction method of high-temperature heat convection}

본 발명은 고온열기 대류유도 방식의 열처리로에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 열처리하고자 하는 피처리물의 열처리 온도 편차를 줄여 피처리물을 균일하게 열처리할 수 있는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로에 관한 것이다.

일반적으로 금속의 열처리는 가열(加熱)과 냉각(冷却)을 적절하게 조절하여 금속재료의 여러 가지 성질을 변화 또는 개선시키는 것으로서, 담금질(quenching), 템퍼링(tempering), 어닐링(annealing) 등 여러 가지의 열처리 기술이 있다.

이러한 열처리는 가열 과정과 냉각 과정으로 나누어진다. 이 중 가열 과정에서는 강재의 성분에 따른 변태점 온도가 기준이 된다. 예컨대, 담금질의 경우에는 변태점 보다 고온으로 가열하고, 템퍼링 및 어닐링에서는 변태점에 도달하지 않도록 가열을 해야 한다.

즉, 상변화(相變化)가 온도의 오르내림에 따라 일어나는 재료에서는 충분한 시간에 걸쳐서 천천히 냉각시킴으로서 상태도에 나타난 것만큼의 변화를 전부 완료시켜서 안정된 평형상태로 한다.

그리고, 고온상태에서 천천히 냉각시켜 확산에 의해 각 온도에서 평형상태를 그 때마다 잡으면서 냉각될 수 있는 시간을 준다.

이 밖에 가공, 주조, 조사(照射) 등에 의해 변형이 생기거나 격자결함(格子缺陷)이 생겨서 굳은 결정고체에서는 그 속에서 주체가 되는 성분의 원자가 충분히 확산해서 움직일 수 있는 온도, 즉 재결정(再結晶)온도 이상으로 적당한 시간 가열해서 목적을 달성한다.

따라서, 열처리의 목적에 따라 양호한 정밀도로 가열하는 것이 필요하다. 또한, 동일 부재 내에서의 품질의 편차를 억제하기 위해서는 강재를 균일하게 가열해야 한다.

그러나, 종래의 열처리로는 하부가열-상부배기 방식으로 피처리물의 열처리가 이루어짐으로써 고온열기의 거동(擧動)이 피처리물과의 열교환보다 빠른 속도로 상승되어 열처리로의 상부에서 고온열기가 체류하거나 배기되어 열처리로의 상부와 하부 온도편차가 발생되어 열효율이 저하되는 문제점이 있다.

아울러, 열처리로의 상부와 하부 온도편차가 발생됨으로써 피처리물이 균일하게 열처리되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 고온열기 대류유도 방식의 열처리로가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피처리물의 상부와 하부를 균일한 온도로 열처리하여 온도편차 없이 균일한 온도로 열처리할 수 있는 열처리로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 피처리물을 수용하기 위한 가열공간을 구비하고, 상부에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 퍼지댐퍼가 마련된 가열로와, 상기 가열로의 좌, 우측면 소정 위치에 상기 가열로의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격하여 마련된 다수개의 가열버너와, 상기 가열로의 바닥 양측면에 상기 가열로의 길이 방향을 따라 서로 대칭되게 마련되며, 상부면에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 배출홀이 형성된 연도를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로가 제공된다.

상기 가열로의 바닥면 소정 위치에는 상기 가열로의 길이 방향을 따라 한 쌍의 레일이 마련되고, 상기 레일의 상부에는 피처리물을 상기 가열로 내부로 이송시키는 이송대차가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 이송대차는 하부에 상기 레일에 안착되는 바퀴를 구비하는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면에 마련된 내화부재를 포함하되, 상기 내화부재의 양측면에는 보온단열재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 연도는 바닥면과 양측면이 내화부재로 이루어지고 상부면은 보온단열재로 이루어지는 구조체인 것을 특징으로 한다.

상기 배출홀의 상부에는 격자 구조의 덮개가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로에 따르면, 피처리물의 상부와 하부를 균일한 온도로 열처리할 수 있어 피처리물을 온도편차 없이 균일한 온도로 열처리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로를 도시하는 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로를 개략적으로 도시하는 측단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로를 개략적으로 도시하는 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로의 대류현상을 개략적으로 도시하는 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로를 도시하는 정면도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로를 개략적으로 도시하는 측단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로를 개략적으로 도시하는 평면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로의 대류현상을 개략적으로 도시하는 정면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고온열기 대류유도 방식의 열처리로는 가열로(100), 가열버너(120), 연도(130)으로 이루어진다.

가열로(100)는 내부에 피처리물을 수용하기 위한 가열공간(102)을 구비하고, 상부에는 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 퍼지댐퍼(104)가 마련된다.

이러한, 가열로(100)는 H-빔 등과 같은 구조물로 형성되며, 내부 양측면과 상부면에는 보온효과를 높이기 위해 내화벽돌 등과 같은 내화부재가 설치된다.

또한, 가열로(100)의 바닥면 소정 위치에는 가열로(100)의 길이 방향을 따라 한 쌍의 레일(106)이 마련되고, 레일(106)의 상부에는 피처리물을 가열로(100) 내부로 이송시키는 이송대차(110)가 마련된다.

이송대차(110)는 하부에 레일(106)에 안착되는 바퀴(114)를 구비하는 베이스플레이트(112)로 이루어지며, 베이스플레이트(112)의 상면에는 내화부재가 마련되고, 내화부재의 양측면에는 보온단열재가 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 퍼지댐퍼(104)는 후술하는 가열버너(120)의 점화전 가열로(100)의 가열공간(102) 내부에 존재하는 미연소 가스를 외부로 배출하여 점화시 미연소 가스에 의해 가열로(100) 내부에서 폭발이 발생되는 것을 방지한다.

가열버너(120)는 가열로(100)의 좌, 우측면 소정 위치에 가열로(100)의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격하여 다수개가 마련되어 가열공간(102) 내부에 수용된 피처리물을 가열하도록 가열공간(102) 내부를 가열한다.

여기서, 가열버너(110)는 후술하는 연도(130) 보다 상부에 위치되는 것이 바람직하다.

연도(130)는 가열로(100)의 바닥 양측면에 가열로(100)의 길이 방향을 따라 서로 대칭되게 마련되고, 상부면에는 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 배출홀(132)이 형성된다.

여기서, 연도(130)의 바닥면과 양측면은 내화부재로 이루어지고, 상부면은 보온단열재로 이루어져 가열된 열이 연도(130)를 통해 외부로 배출될 때 급격히 냉각되는 것이 방지된다.

또한, 배출홀(132)의 상부에는 작업자가 가열로(100)의 보수 및 청소 등을 하기 위해 진입시 배출홀(132)에 작업자가 빠져 안전사고가 발생되는 것을 예방하도록 격자 구조의 덮개(134)가 설치되는 것이 바람직하다.

아울러, 가열로(100)의 일측에는 연도(130)의 일단부에 일단부가 연결된 연돌(40)이 마련되며, 연돌(140)의 내부 소정 위치에는 연도(130)로부터 배출되는 열의 배출량을 조절하는 조절부재(142)가 마련되는 것이 바람직하다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 고온열기 대류유도 방식의 열처리로의 작동을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 이송대차(110)를 통해 열처리하고자 하는 피처리물을 가열로(100) 내부의 가열공간(102)으로 이송시킨 후, 가열버너(120)를 점화시켜 가열공간(102)을 가열하게 되면 가열공간(102) 내부에서 가열된 고온의 열은 가열로(100)의 바닥 양측면에 길이 방향을 따라 마련된 연도(130)의 상부면에 형성된 배출홀(132)을 통해 외부로 배출되게 된다.

즉, 가열공간(102) 내부에 대류현상이 발생되도록 가열로(100)의 상측에 설치된 가열버너(120)에 의해 가열공간(102)의 상부에서부터 가열된 고온의 열이 바닥에 설치된 연도(130)의 배출홀(132)을 통해 외부로 배출시킴으로써 가열공간(102) 내부에 대류현상이 발생하게 되어 피처리물의 상부와 하부를 균일하게 가열할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 가열로
102: 가열공간
104: 퍼지댐퍼
106: 레일
110: 이송대차
112: 베이스플레이트
114: 바퀴
120: 가열버너
130: 연도
132: 배출홀
134: 덮개
140: 연돌
142: 조절부재

Claims (5)

1. 피처리물을 수용하기 위한 가열공간을 구비하고, 상부에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 퍼지댐퍼가 마련된 가열로;
   상기 가열로의 좌, 우측면 소정 위치에 상기 가열로의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격하여 마련된 다수개의 가열버너; 및
   상기 가열로의 바닥 양측면에 상기 가열로의 길이 방향을 따라 서로 대칭되게 마련되며, 상부면에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 배출홀이 형성된 연도를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열로의 바닥면 소정 위치에는 상기 가열로의 길이 방향을 따라 한 쌍의 레일이 마련되고, 상기 레일의 상부에는 피처리물을 상기 가열로 내부로 이송시키는 이송대차가 마련되는 것을 특징으로 하는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 이송대차는,
   하부에 상기 레일에 안착되는 바퀴를 구비하는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 상면에 마련된 내화부재를 포함하되,
   상기 내화부재의 양측면에는 보온단열재가 구비되는 것을 특징으로 하는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연도는 바닥면과 양측면이 내화부재로 이루어지고 상부면은 보온단열재로 이루어지는 구조체인 것을 특징으로 하는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 배출홀의 상부에는 격자 구조의 덮개가 설치되는 것을 특징으로 하는 고온열기 대류유도 방식의 열처리로.
   
   
   
   
   
   

Images