KR100233566B1 - 전기식 로타리킬른 열처리 로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 세라믹분말이나 파우다 또는 금속분말 등으로 된 원료입자나 작은 소재를 열처리하는데 사용되는 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리 로에 관한 것으로, 특히 지금까지 사용되던 종래의 전기식 고온용 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로의 문제점을 완벽하게 해결한 것으로, 가열튜브가 내설된 로 몸체 양측에 승강블록을 형성하여서 열처리하고자 하는 소재가 충진된 가열튜브를 상하로 마음대로 기울어지도록 하여 연속작업이 가능하도록 하며,“U”자형 또는 일자형으로 된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일로 만들어진 히터로 가열히터군을 만들어서 상기 상기 가열튜브를 감싸도록 하며, 가열튜브를 가열하는 가열히터군을 튜브의 길이방향으로 한 개군 이상(가열죤(ZONE)의 크기에 따라 1개군부터 많으면 10개군 이상까지)으로 분할하여 각기 다른 온도로 가열되도록 가열죤을 형성함으로서 가열분위기가 고르고 넓게 형성되도록 한 전기식 로타리킬른 열처리로를 제공하여, 열처리작업진행중 열손실이 많은 양측부분의 가열히터군에 중앙부분의 가열히터군보다 상대적으로 높은 온도를 설정하여 히팅온도를 높여 주므로서, 로 내부의 가열분위기가 전체적으로 고르게 분포되도록 함은 물론 가열튜브의 회전속도를 열처리하고자 하는 소재의 특성에 따라 자유로이 조절하도록 하여 가열튜브내의 온도가 균일하게 되면서 소재를 고르게 가열함으로써 불량발생율을 대폭 감소하고 작업능률이 향상되도록 하는등 열처리작업효율을 극대화한 것이다.
Description
본 발명은 각종 세라믹분말이나 파우다 등으로 된 원료입자나 작은 소재를 열처리하는데 사용되는 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리 로에 관한 것으로, 특히 지금까지 사용되던 종래의 전기식 고온용 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로의 문제점을 완벽하게 해결한 것으로, 가열튜브가 내설된 로 몸체 양측에 승강블록을 형성하여서 열처리하고자 하는 소재가 충진된 가열튜브를 상하로 마음대로 기울어지도록 하여 연속작업이 가능하도록 하며, 히터를 “U”자형 또는 일자형으로된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일로 만들어서 상기 가열튜브를 감싸도록 가열히터군을 구성하며, 상기 가열튜브를 가열하는 가열히터군을 튜브의 길이방향으로 한 개군이상(가열죤(ZONE)의 크기에 따라 1개군에서 10개군이상까지)으로 분할하여 각기 다른 온도로 가열되도록 가열죤을 형성함으로서, 가열분위기가 고르고 넓게 형성되도록 한 전기식 로타리킬른열처리로를 제공하여, 열처리작업진행중 열손실이 많은 양측부분의 가열히터군에 중앙부분의 가열 히터군보다 상대적으로 높은 온도를 설정하여 히팅온도를 높여 주므로서, 로 내부의 가열분위기가 전체적으로 고르게 분포되어서 가열죤이 넓게 형성되도록 하여 가열튜브내의 온도가 균일하게 되면서 소재를 고르게 가열하도록 함은 물론, 소재가 장전되는 가열튜브의 회전속도를 소재의 특성에 따라 알맞게 조절하도록 함으로써, 불량발생율을 대폭 감소하고 작업능률이 향상되도록 하는등 열처리 작업효율을 극대화한 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로에 관한 것이다.
지금까지의 일반적인 로타리킬른열처리로는 내화물로 라이닝을한 지름 3-4m, 길이 60-100m의 큰원통형 튜브를 수평보다 약간 기울게 설치하여 완만한 속도로 회전시키면서 아래쪽으로 부터 가스 또는 분탄을 이용한 화염을 불어넣고, 위쪽에서 석회석이나 점토등의 원료를 투입하여 소성하는 화염가열 방식과, 지름과 길이가 아주 작은 원통형 가열튜브의 외부에 전기에 의해 열을 발생하는 전열히타를 설치하여 히팅하고 원통형 가열튜브를 회전시켜서 상기 원통형 가열튜브내에 넣어진 원료를 열처리하여 소성하는 전기가열식이 있는데, 전자는 원통형 가열튜브의 크기에서 알수있듯이 전체적인 규모가 커서 주로 시멘트공장에서 시멘트원료를 소성하거나 열처리의 정도가 크게 중요하지 않으면서도 대량의 원료를 소성할 때 사용되는 것으로서, 이는 대량의 원료를 열처리하여 소성하는 것에는 적합하나 소량의 원료를 정확한 온도로 열처리하는데에는 적합하지 않았으며, 후자는 전체적인 규모가 작아서 제작 및 설치가 용이함은 물론 전기에 의해 열을 발생하는 전열히타를 이용하여 상기 원통형 가열튜브내에 넣어진 원료를 열처리하여 소성함으로써 소량의 원료를 정확한 온도로 열처리할 수 있어서 편리하였으나, 지금까지 개발되어진 전기식 로타리킬른열처리로들은 상기 가열튜브가 수평보다 약간 기운상태이거나 수평상태로 고정설치되어 있기 때문에, 기울기를 마음대로 조절할 수 없어서 새로운 열처리 소재를 장입하거나 열처리된 소재를 인출하고자 할 때는 필히 열처리로의 운전을 중단하고 작업을 하여야 하는등 연속작업을 할 수 없어서 비능률적이었으며, 가열튜브의 길이가 짧으면서도 가열튜브를 히팅하는 가열히터가 동시에 고르게 발열함으로서 로 내부의 가열 분위기가 고르지 못하고 중앙 부위에는 고온죤이 형성되며 외측으로는 상대적으로 낮은 저온죤이 형성되거나 가열튜브가 항상 일정한 회전 속도로만 회전하므로서 가열튜브안에 넣어진 각기 성질이 다른 열처리 소재들이 고르게 열처리되지 않는등 이로 인한 불량발생의 한 원인이 되었다.
본 발명은 상기한 지금까지 사용되던 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로의 문제점을 해결하고자 수년간 연구한 끝에 가열튜브가 내설된 로 몸체 양측에 승강블록을 형성하여 열처리하고자 하는 소재가 충진된 가열튜브를 상하로 마음대로 기울어지도록 하며, 히터를 “U”자형 또는 일자형으로된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일로 만들어서 상기 가열튜브를 감싸도록 가열히터군을 구성하며, 가열튜브를 가열하는 가열히터군을 튜브의 길이방향으로 한 개군이상으로 분할하여서 각기 다른 온도로 가열되도록 하여 가열죤이 고르고 넓게 형성되도록 함과 동시에, 가열튜브의 회전속도를 열처리 하고자 하는 소재의 특성에 따라 알맞게 조절하도록 한 전기식 로타리킬른열처리로를 제공하여 열처리로의 운전을 계속하는 상태에서 가열튜브안에 소재들을 장입하거나 장입된 소재를 인출하는 작업이 가능하여 연속작업이 가능하며, 상기 가열튜브를 히팅하는 가열히터에 전원을 인가하면 열손실이 많은 가열히터의 양측부분의 히팅 온도를 중앙 부분보다 상대적으로 높게 함으로서 내부의 가열분위기를 전체적으로 고르게 하여 주어 줌으로써 가열튜브내의 소재를 고르게 가열하는등 불량발생율을 제거하여 보다 능률적인 열처리작업이 가능하도록 하여 산업발전에 일익을 담당하도록 함에 그 목적이 있다.
제1도는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 사시도.
제2도는 본 발명의 요부 발췌 사시도.
제3도는 본 발명의 요부구성 및 그 동작상태도.
제4도는 본 발명의 로 내부의 열분포 비교예시도.
제5도는 본 발명의 히터의 구성 및 설치도로서,
제5(a)도와 제5(b)도는 초고온용 “U”형 히터.
제5(c)도는 고온용 “―”형 히터.
제5(d)도는 저온용 코일형 히터.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 히터 11,12,13 : 가열히터군
20 : 가열튜브 25 : 회동모터
30 : 모터 31 : 회전봉
35 : 편심캠 36 : 연결로드
40 : 단열코어(adiabatic core) 41 : 가이드레일
50 : 송풍팬 55 : 공기홀
101 : 로 몸체 102 : 승강블록
105 : 본체 110 : 회전속도게이지
115 : 회전콘트롤러
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본고안은 첨부도면 제1도 내지 제3도에 도시한 바와같이 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로를 구성함에 있어서, 내부에 다수의 “U”자형 또는 일자형으로된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일로 이루어진 히터(10)를 가압튜브(20) 길이 방향으로 일렬로 길게 정렬하여서된 가열 히터군(11)(12)(13)를 설치하고, 상기 히터(10)의 내부에 선택적으로 기울어지며, 회동모터(25)에 의해 회전가능토록 설치된 열처리할 소재를 장전하는 가열튜브(20)를 삽입 설치하여서된 로 몸체(101)를 구성하고, 상기 로 몸체(101)의 양측에 승강수단에 의해 상, 하 승강되는 승강 블록(102)을 형성하여, 상기 가열튜브(20)가 선택적으로 상,하로 기울어지도록 구성한다.
여기서, 상기 승강수단은, 모터(30)에 의해 회전하는 회전봉(31)의 양측에 서로 상대적으로 편심진 편심캠(35)을 축결합하고, 상기 편심캠(35)에는 로 몸체(101)의 양측에 형성된 승강블록(102)과 연결로드(36)로 각각 연결하여서 모터(30)의 구동으로 승강블록(102)이 승,하강함에 따라 가열튜브(20)가 기울어지도록 구성하였다.
그리고, 상기 가열튜브(20)의 양측을 막아서 밀폐토록 단열코어(40)를 형성하되, 상기 단열코어(adiabatic core)(40)는 가이드레일(41)에 설치되어 슬라이드 동작되면서 가열튜브(20)의 양측을 밀폐토록 구성하였다.
한편, 상기 다수의 히터(10)으로 된 각각 가열히터(11)과 가열히터(12), 가열히터(13)으로 한 개군 이상으로 분할하여서 열손실이 많은 양측과 열손실이 적은 중앙부위의 가열온도를 각기 다르게 하며, 가열튜브(20)의 회전속도를 선택적으로 조절하도록 하여 가열튜브(20) 내부의 소재가 전체적으로 온도차가 없는 가열죤이 넓게 형성되어서 안정된 열처리 분위기가 이루어지도록 구성하였다.
그리고 상기 로 몸체(101)의 저부에 송풍팬(50)을 구비하여 송풍팬(50)에 의하여 강제 진입된 공기가 로 몸체(101)의 커버체 내부를 따라 상측의 공기홀(55)로 빠지도록 구성하므로서 로 몸체(101)의 외면이 가열되어 작업자가 화상을 입는 것을 미연에 방지하였다.
미설명부호 105는 본 발명의 로 몸체(101)와, 조작반, 전기적인 회로, 승강수단 등을 설치하는 본체이며, 110은 가열튜브(20)의 회전속도를 표시하는 회전속도게이지이며, 115는 가열튜브(20)의 회전속도를 조절하는 회전콘트롤러이다.
상기와 같이 구성한 본 발명의 사용상태를 제3도에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 양측의 단열코어(40)가 가열튜브(20)의 양측을 막은 상태에서 승강수단의 모터(30)를 가동시켜서 회전봉(31)의 양측에 서로 반대방향으로 승,하강되도록 결합된 편심캠(35)을 작동시켜 상기 편심캠(35)과 연결로드(36)로 연결설치된 양측의 승강블록(102)을 동작시켜서 가열튜브(20)가 기울어지도록 한다.
그런다음, 상기 기울어진 가열튜브(20)의 위측 단부를 막고있는 일측의 단열코어(40)를 뒤로 후퇴시킨다.
이때, 상기 단열코어(40)들은 각각 가이드레일(41)에 결합되어 있기 때문에 슬라이드 동작되면서 용이하게 후퇴되며, 완전히 후퇴한 단열코어(40)는 소재를 가열튜브(20)에 장입하기가 용이하도록 90°절곡된다.
상기와 같이 일측 단열코어(40)를 후퇴시켜서 개방된 가열튜브(20)의 입구에 각종 세라믹 분말이나 파우다 등으로된 원료입자나 작은소재를 충진한 캡슐을 집어넣어 장전한 다음, 후퇴시켰던 일측 단열코어(40)를 전진시켜서 개방되었던 가열튜브(20)의 입구를 밀폐한다.
이와 같이 열처리하고자 하는 각종 세라믹분말이나 파우다등으로된 원료입자를 충진한 캡슐등을 장전한 가열튜브(20)의 양측을 단열코어(40)로 완전히 밀폐시켜서 열처리준비가 완료되면, 모터(30)를 동작시켜서 회전봉(31)의 양측에 서로 반대방향으로 승,하강 되도록 결합된 편심캠(35)을 작동시켜 상기 편심캠(35)과 연결로드(36)로 연결설치된 양측의 승강블록(102)을 동작시켜서 가열튜브(20)가 수평상태가 되도록 한다.
상기와 같이 가열튜브(20)가 수평이 된 상태에서 회동모터(25)를 구동시켜 가열튜브(20)를 회동시키면서 히터(10)에 히팅전원을 인가하면 로 본체(101)의 내부에 상기 가열튜브(20)를 감싸도록 일렬로 정렬된 상태의 다수의 히터(10)에서 전열이 발생되어 가열튜브(20)를 가열함으로써 가열튜브(20)의 내부에 충진된 각종 열처리 소재를 열처리하게 된다.
이때, 상기 한 개군 이상으로 분할되어서 다수의 히터(10)로 된 각각 가열히터(11), 가열히터(12), 가열히터(13)으로 분할하여 각자 열량조절이 가능하도록 함으로서 열손실이 많은 양측부분에 열손실이 적은 중앙부분보다 상대적으로 온도를 높게 설정하여 전열온도를 높혀줌으로써 첨부도면 제4도에 도시된 바와같이 고른 온도의 가열죤이 넓게 형성되어 보다 안정된 분위기속에서 열처리가 이루어지게 된며, 상기 가열튜브(20)는 회동모터(25)에 의해 계속해서 회전하게 되어 가열튜브(20)내에 넣어진 열처리소재가 골고루 섞이면서 열처리 되는바, 열처리하고자 하는 소재의 특성에 따라 회전속도게이지(110)를 보면서 회전콘트롤러(115)를 조작하여 가열튜브(20)의 회전속도를 조절하여 보다 양호한 열처리를 할 수 있다.
이와 같은 상태로 가열튜브(20)에 장전된 소재의 열처리가 끝났을때, 계속 운전상태에서 모터(30)를 가동시켜서 회전봉(31)의 양측에 서로 상반되게 축결합된 편심캠(35)을 작동시키면, 상기 편심캠(35)과 연결로드(36)로 연결설치된 양측의 승강블록(102)이 서로 반대방향으로 승,하강 되면서 가열튜브(20)가 기울어지게 된다.
이때, 상기 가열튜브(20)를 감싸고 있는 가열히터군(11)(12)(13)을 구성하는 히터(11)들은 “U”자형 또는 일자형으로된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일 등으로 형성되어 있기 때문에 가열튜브(20)가 승강블록(102)에 의해 양단이 기울어지더라도 히터(10)가 훼손될 우려가 전혀없다.
상기와 같이 가열튜브(20)가 기울어지면 먼저 아래측의 단열코어(40)를 열고 열처리된 소재를 인출하고 다시 단열코어(40)로 가열튜브(20)의 아래측을 막은다음, 위측의 단열코어(40)를 가열튜브(20)로 부터 이탈시키고 새로운 열처리할 소재를 장전하면 된다.
본 발명은 상기한 바와 같이 지금까지 사용되던 전기식 로타리킬른(ROTARY KLIN)열처리로의 문제점을 완벽하게 해결한 것으로, 가열튜브가 내설된 로 몸체 양측에 승강블록을 형성하여서 열처리하고자 하는 소재가 충진된 가열튜브를 상하로 마음대로 기울어지도록 하여 연속작업이 가능하도록 하며, 가열히터를 “U”자형 또는 일자형으로된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일로 이루어진 히터로 가열히터군을 만들어서 가열튜브를 감싸도록 하며, 가열튜브를 가열하는 가열히터군을 튜브의 길이방향으로 한 개군 이상으로 분할하여 각기 다른 온도로 가열되도록 가열죤을 형성함으로서 가열분위기가 고르고 넓게 형성되도록 한 전기식 로타리킬른열처리로를 제공하여, 열처리작업 진행중 열손실이 많은 양측부분의 가열 히터군에 중앙부분의 가열히터군보다 상대적으로 높은 온도를 설정하여 히팅온도를 높여 주므로서, 로 내부의 가열분위기가 전체적으로 고르게 분포되도록 하여 가열튜브내의 온도가 균일하게 되면서 소재를 고르게 가열함과 동시에, 가열튜브의 회전속도를 열처리하고자하는 소재의 특성에 따라 알맞게 조절함으로써 불량발생율을 대폭 감소하고 작업능률이 향상 되도록 하는등 열처리 작업효율을 극대화한 매우 신규한 발명이다.
Claims (5)
- 내부에 다수의 “U”자형 또는 일자형으로된 히터봉이나 원형 또는 사각으로된 코일로 이루어진 히터(10)를 가압튜브(20) 길이 방향으로 일렬로 길게 정렬하여서된 가열 히터군(11)(12)(13)를 설치하고, 상기 히터(10)의 내부에 선택적으로 기울어지며, 회동모터(25)에 의해 회전가능토록 설치된 열처리할 소재를 장전하는 가열튜브(20)를 삽입 설치하여서된 로 몸체(101)를 구성하고, 상기 로 몸체(101)의 양측에 승강수단에 의해 상, 하 승강되는 승강 블록(102)을 형성하여, 상기 가열튜브(20)가 선택적으로 상,하로 기울어지도록 구성함을 특징으로 하는 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로.
- 제1항에 있어서, 상기 승강수단은, 모터(30)에 의해 회전하는 회전봉(31)의 양측에 서로 상대적으로 편심진 편심캠(35)을 축결합하고, 상기 편심캠(35)에는 로 몸체(101)의 양측에 형성된 승강블록(102)과 연결로드(36)로 각각 연결하여서 모터(30)의 구동으로 승강블록(102)이 승,하강함에 따라 가열튜브(20)가 기울어지도록 구성함을 특징으로 하는 전기식 킬른(ROTARY KILN)열처리로.
- 제1항에 있어서, 상기 단열코어(40)는, 가이드레일(41)에 설치되어 슬라이드 동작되면서 가열튜브(20)의 양측을 밀폐토록 구성함을 특징으로 하는 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로.
- 제1항에 있어서, 상기 다수의 히터(10)으로 된 각각 가열히터(11)과 가열히터(12), 가열히터(13)으로 한 개군 이상으로 분할하여서 열손실이 많은 양측과 열손실이 적은 중앙부위의 가열온도를 각기 다르게 하며, 가열튜브(20)의 회전속도를 선택적으로 조절하도록 하여 가열튜브(20) 내부의 소재가 전체적으로 온도차가 없는 가열죤이 넓게 형성되어서 안정된 열처리 분위기가 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로.
- 제1항에 있어서, 상기 가열튜브(20)는 좌,우 기울어짐과 동시에 회전되도록 구성하되, 회전속도를 열처리할 소재의 특성에 따라 회동모터(25)의 회전속도를 조절하여 가열튜브(20)의 회전속도를 조절하도록 구성함을 특징으로 하는 전기식 로타리킬른(ROTARY KILN)열처리로.
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| KR1019970040759A KR100233566B1 (ko) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 전기식 로타리킬른 열처리 로 |
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| KR970070919A KR970070919A (ko) | 1997-11-07 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101817074B1 (ko) | 2016-08-22 | 2018-01-11 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 소재 가열 장치 |
-
1997
- 1997-08-25 KR KR1019970040759A patent/KR100233566B1/ko not_active IP Right Cessation
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