KR920007602B1 - 금속용해유지로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속용해유지로

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 알루미늄의 용해유지로(保持爐)의 횡단면도.

제2도는 그것의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 용해 타워실 21 : 재료투입구

22 : 배기구멍 30 : 경사상실(傾斜床室)

33, 33A, 33B : 경사상면 39 : 용해버어너

40 : 유지실 41 : 격벽

42 : 연통개구 49 : 유지버어너

50 : 급출실(汲出室) 51 : 격벽

52 : 연통구 55 : 가스처리부

A : 알루미늄재료

본 발명은 알루미늄등의 금속용해유지로에 관한 것이며, 특히 보조로(手許爐)로서 사용되는 연속 용해유지로에 관한 것이다.

종래, 보조로의 용탕보급 시스템으로서는, 도가니로를 사용하여 직접 금속재료를 연속 용해하는 방식과, 집중용해로로 용해한 용탕을 유지로 전용의 보조로에 레이들등으로 운반하여 배탕하는 방식이 있다.

그런데, 전자의 도가니로를 사용하는 경우에는 냉재용인 잉곳을 도가니로의 용탕중에 직접 장입하여서 연속 용해하는 것이기 때문에, 용탕온도에 플러스 마이너스 20 내지 30℃의 온도변동이 생겨 양품을 주조하기 위한 용탕관리상 큰 문제가 있다. 또, 온도변동을 적게 억제하려고 재료의 투입을 적게 하면 용해효율 및 열효율이 나빠지고 원래부터 작지 않은 보수비용이 더욱 커진다는 문제를 가지고 있다. 여기에 대하여 후자의 집중용해방식에 있어서는 주조기를 다수 보유하고 대량의 용해량을 필요로 하는 경우에 한정되기 때문에, 소량 다품종화 하고 있는 알루미늄등의 주조에는 좀처럼 사용할 수 없는 사정이 있다. 뿐만 아니라, 이 집중용해방식에 있어서도 배탕과정에 있어서 용탕온도가 당연히 저하하기 때문에 그 저하분만큼 집중용해로에서의 출탕온도를 높이지 않으면 안되어서 에너지 절약상의 문제 및 용탕관리상의 문제가 남는다.

본 발명은 이와 같은 상황에 감안하여 제안된 것이고, 보조로로서의 연속용해가 가능항 콤팩트한 노이고, 용탕의 온도관리를 용이 또한 확실하게 행할 수가 있고, 따라서 용탕의 품질이 향상되고, 더욱이 열효율을 높이고 용해능력도 향상시킬 수 있는 신규의 보조연속 용해로를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

즉, 본 발명에 관한 금속용해유지로는, 타워형상으로 적중(積重)된 금속재료중 하부에 위치하는 재료는 용해되고 상부에 위치하는 재료는 노내의 연소배기 가스에 의해 예열되도록 구성된 용해타워실과, 상기 용해타워실로 향하여 용해 버어너가 배치되고 또한 용해된 금속재료가 가열되면서 유하하는 경사상면을 구비한 경사상실과, 상기 경사상실과 격벽을 사이에 두고, 인접하고 경사상면을 유하하는 용해된 금속재료가 유입할 수 있는 연통개구를 구비하고 바닥면은 상기 경사상면 보다 낮게 구성되어 있음과 동시에 실내의 용탕을 보온하는 유지버어너가 설치된 유지실과, 상기 유지실과 격벽을 사이에 두고 인접하고 상기 유지실에 축적되는 용탕의 정상적인 상태에 있어서의 상면(上面)보다 아래쪽 위치에 설치된 연통구를 구비하고 또한 상기 연통구 근방에 있어서 불활성 가스를 용탕중으로 취출하는 가스처리부를 구비한 급출실로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 용해유지로에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명하면, 제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 알루미늄의 용해유지로의 횡단면도, 제2도는 그 종단면도이다.

본 발명의 금속용해유지로는 제1도의 횡단면도에 도시한 바와 같은 노체(10)의 구조를 가진다. 즉 이 노체(10)는 강고한 내화물로 구축되어 있어서 재료를 예열하고 용해하기 위한 용해타워실(20), 용해된 금속재료가 예열되면서 유하하는 경사상실(30), 용탕을 저탕(貯湯)하는 유지실(40) 및 상기 유지실로부터 양질의 용탕이 공급되는 급출실(50)의 각부로 구성된다.

용해타워실(20)은, 피용해재인 알루미늄 잉곳등의 알루미늄재료(A)를 투입재치하는 공간이고, 금속재료가 타워형상으로 적중되도록 탑형상 내지 통형상으로 형성된다. 용해타워실(20)의 상부에는 제2도에 도시한 바와 같이, 재료의 투입구(21) 및 배기구멍(22)이 설치되어 있다.

실시예에서는 배기구멍(22)은 재료투입구(21)의 덮개체(蓋體)(23)에 형성되어 있다. 부호 24는 배기구멍의 조절용 덮개체, 25는 점검 및 작업구이다. 용해타워실(20)내에 있어서, 타워형상으로 적중된 알루미늄재료(A)중 하부에 위치하는 재료(A1)는 다음에 기술하는 용해버어너(39)의 가열가스(버어너프레임을 포함)에 의해 용해되고, 상부에 위치하는 재료(A2)는 이 용해버어너의 배기가스를 포함한 노내의 연소 배기가스에 의해 예열된다.

용해타워실(20)은 적어도 경사상실(30)에 면한 전면하부가 개방되어 있어, 용해된 금속재료(유동성이 있는 반고용상태의 것을 포함)가 이 경사상실(30)로 유출하도록 되어 있다.

경사상실(30)의 측벽면(31)에는 상기 용해타워실(20)의 하부로 향해서 용해버어너(39)가 배치되어 있다. 또, 경사상실(30)은 상기 용해타워실(20)에서 용해된 알루미늄재료가 다음에 기술하는 유지실(40)로 유하하는 경사상면(33)을 갖고 있다. 경사상면(33)은 실시예에서는, 용해타워실 전면에 똑바로 전면으로 경사하는 제1의 경사면(33A)과, 이 제1경사면에서 제1도와 같이 좌로 직각으로 구부러진 제2의 경사면등 2개의 경사면으로 되어 있다.

이와 같이, 경사면을 직각방향으로 구부리는 것은 노체구조를 콤팩트로 하고 용해버어너(39)의 영효율을 좋게 하기 위할 뿐만 아니라 용해타워실(20)내의 재료(A)가 만일 경사면에 굴러들어온 경우에도 다음에 기술하는 유지실내로 용이하게 낙하하지 않도록 하기 위해서이다.

용해타워실(20)에서 용해된 알루미늄재료는 이 경사상실(30)의 경사상면(33A,33B)을 유하하여가는 사이에도 용해버어너(39)에 의하여 가열, 승온되어 양질의 용탕으로 되어서 다음의 유지실(40)내로 유입된다.

부호 34는 점검 및 작업구이다.

유지실(40)은 용탕(M)을 축적하여 보온해두는 장소이다. 즉, 유지실(40)은 상기 경사상실(30)과 격벽(41)으로써 인접하여 있을 뿐만 아니라 이 경사상실(30)을 유하하는 용해된 금속재료가 이 유지실(40)내에 유입할 수가 있는 연통개구(42)를 가지고 있다.

또, 유지실(40)의 바닥면(43)은 상기 경사상면(33)보다 낮게 구성되어 있다. 바람직하기는 제2도의 실시예와 같이 단차(44)를 통하여 바닥면(43)이 형성된다. 이것은 축적된 용탕(M)이 경사상면(33)으로 유출하여 경사상면(33)의 온도가 낮은 용해된 금속재료 또는 경우에 따라서는 경사상면(33)에서 붕괴되어 나온 용해전의 냉재료와 접촉하여 그 탕온이 저하하든지 또는 가스를 발생시키든지 하는 것 등을 방지하기 위해서이다.

또한, 이 유지실(40)에는 실내의 용탕(M)을 보온하는 유지버어너(49)가 설치되어 있다. 이 유지버어너(49)는, 바람직하기로는 불꽃이 용탕상면을 가열한 후 그 배기가스가 연통개구(42)를 거쳐 상기 경사상실(30) 용해타워실(20)로 유입되도록 제1도와 같이 연통개구(42)의 반대축의 유지실내벽(43)을 곡면으로 구성하고, 이 내벽(43)으로 향하여 소정의 경사각도를 가지고 배치된다. 에너지의 유효이용 때문이다.

제1도의 부호 45은 점검 및 작업구이다.

급출실(50)은 주조용의 양질의 용탕(M)이 공급되는 부분이고, 통상 급출작업을 위해 상부가 개방되어 있다. 제2도의 가상선으로 나타내는 부호 53은 윗덮개이다.

이 급출실(50)은 상기 유지실(40)과 격벽(51)을 사이에 두고 인접하고 있을 뿐만 아니라 이 격벽(51)의 하부에 연통구(52)를 가지고 있다. 이 연통구(52)는 상기 유지실에 축적되는 용탕(M)의 정상적인 상태에 있어서의 상면(S)보다도 아래쪽 위치에 설치된다. 이것은 용탕 표면에 부유하는 산화물등의 불순물이 급출실(50)로 유입되지 않도록 하기 위해서이다.

또, 이와 같이 함으로써 유지버어너(49)의 가열가스가 유지실(40)로부터 외부로 분출되는 것을 방지할 수 있고 버어너음에 의한 노내소음을 차단할 수도 있는 장점이 있다.

또한, 급출실(50)의 상기 연통구(52) 근방에 있어서는 용탕중에 자주 함유되는 가스, 예컨대 알루미늄 용탕중의 수소가스를 용탕중으로부터 배출하기 위한 가스처리부(55)가 설치된다.

그 가스처리부(55)는 도시된 실시예와 같은 연통구(52)근방의 급출실 바닥면(54)에 다공관(56)에 배치하고 있고, 이 다공관(56)에서 불활성가스, 예컨대 질소가스나 아르곤가스등을 용탕중으로 취출하여 용탕중에 존재하는 가스와 함께 탕표면에서 외부로 빙산시키는 것이다.

이 가스방산을 유효하게 행하도록 하기 위해 차단판(57)을 다공관(56) 후부에 배치하여, 다공관(56)에 의한 가스기포의 방출을 조밀하고 또한 스크린형상으로 행하는 것이 바람직하다. 부호 58은 불활설 가스의 가스봄베, 59는 도관이다.

다음에 본 발명의 금속용해 유지로를 사용하여 실제로 알루미늄재료를 용해, 유지하는 경에 대하여 설명하면, 우선, 노내의 용해버어너(39) 및 유지버어너(49)가 점화되어, 용해타워실(20), 경사상실(30) 및 유지실(40)이 가열, 승온된다.

용해버어너(39)의 가열가스는 용해타워실(20)의 하부로부터 배기구멍(22)이 있는 위쪽으로 상승한다. 한쪽의 유지버어너(49)의 가열가스는 유지실(40)내를 일순한 후 유지실(40)의 연통개구(42)로부터 경사상실(30)내로 들어가 용해타워실(20)의 하부에서 배기구멍(22)이 있는 용해타워실(20) 위쪽으로 인도한다.

여기서 용해타워실(20) 상부의 투입구(21)를 열고 알루미늄 잉곳등의 알루미늄 재료(A)를 이 용해타워실(20)이 거의 가득차도록 되도록 투입한다. 용해타워실(20)에 적중된 알루미늄재료(A)중 하부에 위치하는 재료(A1)는 용해버어너(39)의 가열가스에 의해 가열되어 용해된다.

동시에, 상부에 위치하는 재료(A2)는 이 용해버어너(39)의 배기가스 및 유지버어너(49)의 배기가스와 접촉하여 열교환되어 예열된다. 노내의 버어너의 열에너지는 이와 같이 유효한 이용이 도모된다.

용해타워실(20)에 있어서 용해된 재료는 이 타워실(20)의 바닥면(28)으로부터 경사상실(30)의 경사상면(33)으로 방출된다.

경사상실(30)에 유출된 용해된 재료는 용해버어너(39)의 버어너프레임 및 유지버어너(49)의 가열가스에 의해 경사상면(33)을 유지하면서 더욱 가열되어 승온된다.

그리고, 충분히 가열되어 완전 용해된 재료는 연통개구(42)를 거쳐 유지실(40)내에 유입하여 용탕으로서 축적된다.

유지실(40)내에서는 유지버어너(49)에 의해 용탕의 온도가 제어된다. 그리고, 유지실(40)과 격벽(51) 하부의 연통구(52)에 의해 연통자유롭게 구성된 급출실(50)에는 상기한 바와 같이, 용탕표면에 부유하는 산화물등의 불순물이 없고, 더욱이 가스처리부에 의해 수소가스등이 제거된 극히 양질의 용탕이 공급되고, 필요에 따라서 주형으로 급출된다.

이상 도시하고 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 우선 첫째로 필요에 따라서 금속재료를 용해하고 유지하여 주조에 이용할 수 있는 보조로로서 극히 유용한 것을 제공할 수가 있다. 또, 용해타워실에서 용해된 금속재료를 또한 경사상실에서 가열, 승온하여 유지실내로 도입하기 때문에, 용해된 금속재료의 유입에 의한 유지실의 용탕의 온도변화를 적게 할 수가 있다.

이것은 용탕의 탕온의 저하에 의한 용해능력의 저하라는 문제를 해소하여 노의 용해능력을 크게 높이는데 있어서 극히 유리하다.

또한, 이 용해유지로에 있어서는, 상술한 것으로부터 유지실에 용탕의 온도 관리를 또한 확실하게 행할 수 있도록 되고, 또 급출실에서 공급되는 용탕에 대하여 말하면, 종래와 같은 용탕표면에 부요하는 산화물등의 불순물이 일체없고 더욱이 가스처리부에 의해 수소가스등이 제거된 극히 양질의 것을 얻을 수 있게 되었다.

부가하여, 본 발명 장치는 에너지의 유효이용이 도모되어 열효율도 높고 연료비의 대폭적인 절약도 가능하게 되었다.

Claims (1)

1. 타워형상으로 적중된 금속재료중 하부에 위치하는 재료는 용해되고 상부에 위치하는 재료는 노내의 연소 배기가스에 의해 예열되도록 구성된 용해타워실과, 상기 용해타워실로 향하여 용해버어너가 배치되고, 또한 용해된 금속재료가 가열되면서 유하하는 경사상면을 구비하그런데 경사상실과, 상기 경사상실과 격벽을 사이에 두고 인접하고, 경사상면을 유하하는 용해된 금속재료가 유입할 수 있는 연통개구를 구비하고, 바닥면은 상기 경사상면 보다 낮게 구성됨과 동시에 실내의 용탕을 보온하는 유지버어너가 설치된 유지실과, 상기 유지실과 격벽을 사이에 두고 인접하고, 상기 유지실에 축적되는 용탕의 정상적인 상태에 있어서의 상면보다 아래쪽 위치에 설치된 연통구를 구비한 급출실로 이루어진 금속용해유지로에 있어서, 상기 급출실은 상기 연통구 근방에 있어서 불활성 가스를 용탕중으로 취출하는 가스처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 금속용해 유지로.

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