KR101372644B1 - Slag induction melting furnace - Google Patents

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KR101372644B1
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정희태
이성림
한병하
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a slag induction smelting furnace which is capable of increasing the electric conductivity, at the same time minimizing the increase of the heat conductivity in a smelting furnace block, to augment the overall slag heating capacity. The slag induction smelting furnace, according to an embodiment of the present invention includes a storing vessel where the slag is stored and a coil portion provided on the outer circumference of the storing vessel. The storing vessel includes a plurality of blast furnace blocks which are insulated against the outside and an epidermal layer provided on the surface of the blast furnace blocks.

Description

슬래그 유도 용해로 {SLAG INDUCTION MELTING FURNACE}Slag Induction Melting Furnace {SLAG INDUCTION MELTING FURNACE}

본 발명은 슬래그 유도 용해로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유도가열 방식을 이용하여 용융 슬래그를 제조하는데 이용되는 슬래그 유도 용해로에 관한 것이다.The present invention relates to a slag induction melting furnace, and more particularly, to a slag induction melting furnace used to produce molten slag using an induction heating method.

일반적으로 슬래그(slag)는 일종의 광물 찌꺼기로서, 금속이나 광석의 불순물을 제거하는 제련, 제강 등의 여러 금속가공 과정에서 부산물로 발생한다. 슬래그는 금속이나 광석이 용해(鎔解)된 상태에서 금속 표면이 공기에 의해 산화되는 것을 방지하고, 그 표면을 보호하는 역할을 한다.In general, slag is a kind of mineral residue, which is generated as a by-product in various metal processing processes such as smelting and steelmaking to remove impurities of metals or ores. The slag serves to prevent the surface of the metal from being oxidized by air in the dissolved state of the metal or the ore and to protect the surface.

이러한 슬래그가 냉각되면 규소, 황, 인, 알루미늄 등과 같은 원소의 혼합 산화물이 석회석 등과 용융합되어 굵은 덩어리를 이룬다.When the slag is cooled, mixed oxides of elements such as silicon, sulfur, phosphorus, aluminum, and the like are fused with limestone to form a coarse mass.

종래에는 슬래그가 발생되면 주로 매립을 통해 폐기 처리하였으나, 최근에는 원가절감 등을 이유로 단순 폐기 처리되었던 슬래그를 재활용하고 있다. 이를 위해 덩어리진 고체상태의 슬래그를 재차 용해시킨 후 불순물을 제거하는 과정이 요구된다. 이러한 불순물 제거과정을 거친 양질의 슬래그는 콘크리트용, 도로포장용, 비료용 등의 다양한 분야에서 여러 용도로 사용된다.Conventionally, when slag is generated, it is mainly disposed of through landfill, but recently, slag that has been simply disposed of is recycled due to cost reduction. To this end, it is required to dissolve the agglomerated solid slag and remove impurities. High quality slag, which has undergone such impurities removal process, is used in various fields such as concrete, road pavement, and fertilizer.

종래에는 도 1과 같이, 슬래그(S)의 용해시 내화물로 제공된 슬래그 용해로(10)가 사용된다. 종래의 슬래그 용해로(10)는 가열수단이 구비되는 용해로 본체(12)와, 이 용해로 본체(12) 내에 제공되는 도가니(14)를 포함한다. 도가니(14)에는 슬래그(S)가 저장된 상태에서 가열되며, 이에 따라 슬래그(S)가 용융된다.Conventionally, as shown in FIG. 1, a slag melting furnace 10 provided as a refractory upon dissolution of slag S is used. The conventional slag melting furnace 10 includes a melting furnace body 12 provided with heating means, and a crucible 14 provided in the melting furnace body 12. The crucible 14 is heated while the slag S is stored, and thus the slag S is melted.

한편, 종래의 슬래그 용해로(10)는 열효율아 낮아 개선의 여지가 있으며, 이에 따라 슬래그 용해로(10)의 열효율을 높이기 위해, 도 2와 같은 유도가열 방식을 이용하는 슬래그 유도 용해로(50)가 개발되어 사용되고 있다.On the other hand, the conventional slag melting furnace 10 has a low thermal efficiency, there is room for improvement. Accordingly, in order to increase the thermal efficiency of the slag melting furnace 10, the slag induction melting furnace 50 using the induction heating method as shown in FIG. It is used.

종래의 슬래그 유도 용해로(50)는 특히 페로망간 생산공정에서 용융 슬래그(S) 제조시 대표적으로 사용된다.Conventional slag induction melting furnace 50 is typically used in the manufacture of molten slag (S), especially in the ferro-manganese production process.

통상 고체 상태의 슬래그(S)는 산화물 형태(Si계열, Ca계열, Al계열 등)로 제공되며, 비전도성의 특성을 갖는다. 따라서, 일반적인 고체 상태의 슬래그(S)는 유도가열에 의해 용융되지 않는다.The slag S in the solid state is generally provided in an oxide form (Si-based, Ca-based, Al-based, etc.) and has non-conductive properties. Therefore, the slag S in a general solid state is not melted by induction heating.

그런데, 이러한 슬래그(S)는 용융되어 이온화되면 전기전도성을 띠기 때문에 유도 가열이 가능하다.However, the slag (S) is inductive heating is possible because it is electrically conductive when melted and ionized.

따라서, 슬래그(S)의 용융을 위해, 탄소의 링을 삽입하면, 탄소 링이 유도가열에 의해 발열되어 고온으로 되고, 이 열에 의해 주변의 슬래그(S)가 용해된다. 그리고, 용해된 슬래그(S)는 전기전도성을 띠기 때문에 유도가열에 의해 발열되며, 주변의 슬래그(S)와 함께 용해된다.Therefore, when the ring of carbon is inserted for melting the slag S, the carbon ring generates heat by induction heating to a high temperature, and the surrounding slag S is dissolved by this heat. In addition, the molten slag (S) is electrically conductive and is generated by induction heating, and is dissolved together with the surrounding slag (S).

이러한 슬래그 유도 용해로(50)는 주로 고주파(수 kHz ~ 수백 kHz)를 사용하기 때문에 전도성 소재를 수~수십개의 블록으로 자르고, 각 블록 사이를 절연하게 되면, 전자기 유도법칙에 의해 용해로 내부로 자기장이 침투하게 된다.Since the slag induction furnace 50 mainly uses high frequency (several kHz to hundreds of kHz), the conductive material is cut into dozens to tens of blocks. Infiltrate.

즉, 종래의 슬래그 유도 용해로(50)는 다수의 용해로 블록(52)과, 용해로 블록(52)의 외측에 마련되어 입력전류가 공급되는 코일부(60)를 포함한다.That is, the conventional slag induction melting furnace 50 includes a plurality of melting furnace blocks 52 and a coil part 60 provided outside the melting furnace block 52 and supplied with an input current.

또한, 용해로 블록(52)의 내부에는 냉각을 위해 냉각수가 순환되는 냉각유로(54)가 제공된다.In addition, a cooling passage 54 through which cooling water is circulated for cooling is provided inside the melting furnace block 52.

한편, 용해로 블록(52) 내에는 용융을 위한 슬래그(S)가 저장된다.On the other hand, slag S for melting is stored in the furnace block 52.

이때, 코일부(60)에 전류(I)가 인가되면, 고주파 유도전류가 표피효과에 의해 용해로 블록(52) 표면으로 유도(J1)되고, 그 방향은 코일부(60)의 인가전류(I)의 방향과 반대가 된다. 용융체에 접하는 용해로 블록(52) 표면에는 코일부(60)에 인가되는 전류(I)의 방향과 동일한 방향으로 유도전류가 발생하고, 이 전류에 의해 용융체에 유도전류(J2)가 형성된다. At this time, when the current I is applied to the coil unit 60, the high frequency induction current is induced to the surface of the furnace block 52 by the skin effect (J 1 ), and the direction of the applied current of the coil unit 60 ( The direction of I) is reversed. An induction current is generated on the surface of the furnace block 52 in contact with the melt in the same direction as the direction of the current I applied to the coil unit 60, and the induction current J 2 is formed in the melt.

용융체에 형성되는 유도전류(J2)는 용해로 블록(52)을 구성하는 소재의 전기 전도도가 높을수록 높아진다.The induction current J 2 formed in the melt increases as the electrical conductivity of the material constituting the furnace block 52 increases.

일반적인 슬래그 유도 용해로(50)에서 용해로 블록(52)은 주로 전기전도성이 좋아 인가전류 대비 발열효율이 높은 구리 재질로 제공되지만, 구리를 사용하게 되면 자체의 열전도성이 커져서 용해된 슬래그(S)의 열손실을 증가시키게 되며, 이에 따라 전체적인 효율은 오히려 떨어진다.In the general slag induction melting furnace 50, the melting furnace block 52 is mainly made of a copper material having high heat generating efficiency compared to an applied current because of its good electrical conductivity. However, when copper is used, its thermal conductivity increases, so that the molten slag (S) This leads to an increase in heat loss, thus reducing the overall efficiency.

따라서, 최근의 슬래그 유도 용해로(50)는 용해로 블록(52)을 스테인리스 소재로 제작하여 사용하고 있다. 스테인리스 소재의 용해로 블록(52)은 전기전도성이 떨어져 인가전류 대비 발열효율은 낮으나, 열전도성이 낮아서 열손실이 낮기 때문에 전체적으로 효율은 구리 소재의 유도 용해로보다 우수하다.Therefore, in recent years, the slag induction melting furnace 50 uses the melting furnace block 52 made of stainless steel. The melting furnace block 52 made of stainless steel has lower electrical conductivity and lower heat generation efficiency than the applied current, but since the thermal conductivity is low due to low thermal conductivity, the overall efficiency is superior to the induction melting furnace of copper material.

그러나, 종래의 슬래그 유도 용해로(50)는 용해로 블록(52)이 전기전도성이 낮은 스테인리스 소재로 제공됨에 따라 투입 전력대비 슬래그(S) 유도가열능이 떨어지는 한계가 있다.However, the conventional slag induction melting furnace 50 has a limit in which slag (S) induction heating ability is lower than the input power as the furnace block 52 is provided of a stainless steel material having low electrical conductivity.

본 발명의 일 실시예는 용해로 블록의 전기전도성을 증가시키면서도 열전도성의 증가를 최소화하여 전체적인 슬래그 유도가열능을 증가시키도록 개선된 슬래그 유도 용해로를 제공하는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention is to provide an improved slag induction furnace to increase the overall slag induction heating ability while minimizing the increase in thermal conductivity while increasing the electrical conductivity of the furnace block.

본 발명의 일 측면에 따른 슬래그 유도 용해로는 슬래그가 저장되는 저장용기; 및 상기 저장용기의 외곽부에 제공되는 코일부;를 포함하고, 상기 저장용기는 외부에 대해 절연처리되어 결합되는 다수의 용해로 블록; 및 상기 용해로 블록의 표면에 제공되는 표피층;을 포함한다.Slag induction melting furnace according to an aspect of the present invention the storage vessel is stored slag; And a coil unit provided at an outer portion of the storage container, wherein the storage container comprises: a plurality of melting block blocks insulated and coupled to the outside; And an epidermal layer provided on the surface of the furnace block.

여기서, 상기 표피층은 도금 또는 클래드 용접에 의해 상기 용해로 블록에 일체로 제공될 수 있다.Here, the skin layer may be provided integrally to the furnace block by plating or clad welding.

또한, 상기 표피층은 상기 용해로 블록에 비해 높은 전기전도성 및 열전도성 소재를 포함할 수 있다.In addition, the skin layer may include a higher electrical and thermally conductive material than the melting block.

바람직하게는 상기 용해로 블록은 스테인리스 소재를 포함하고, 상기 표피층은 구리 소재를 포함할 수 있다.Preferably, the melting furnace block may include a stainless steel material, and the skin layer may include a copper material.

또한, 상기 표피층의 두께는 표피두께의 1 내지 3배로 제공될 수 있다.In addition, the thickness of the epidermal layer may be provided by 1 to 3 times the thickness of the epidermis.

또한, 상기 표피층은 상기 용해로 블록의 전체 둘레에 제공될 수 있다.In addition, the skin layer may be provided around the entirety of the furnace block.

또한, 상기 표피층은 상기 용해로 블록과 상기 유도 코일부 사이 및 상기 용해로 블록과 인접되는 다른 용해로 블록 사이에 제공될 수 있다. In addition, the skin layer may be provided between the furnace block and the induction coil portion and between other furnace blocks adjacent to the furnace block.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬래그 유도 용해로의 용해로 블록의 전기전도성이 증가되어 용해로의 전기적 효율성을 높일 수 있고, 열손실의 증가를 막아 전체적인 효율의 향상이 가능하고, 이에 따라 에너지 절감에 기여할 수 있다. 또한, 본 실시예는 높은 에너지 효율성에 따라 용융 슬래그의 생산성을 증가시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the electrical conductivity of the melting furnace block of the slag induction furnace can be increased to increase the electrical efficiency of the furnace, it is possible to improve the overall efficiency by preventing the increase of heat loss, thereby contributing to energy saving Can be. In addition, this embodiment can increase the productivity of the molten slag according to the high energy efficiency.

도 1은 종래 기술에 따른 슬래그 용해로를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 슬래그 유도 용해로를 도시한 평면도.
도 3은 종래 기술에 따른 슬래그 유도 용해로의 일부를 확대하여 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로의 일부를 확대하여 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로에서 유도전류에 의해 슬래그가 용해되는 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로의 일부를 확대하여 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a slag melting furnace according to the prior art.
Figure 2 is a plan view showing a slag induction melting furnace according to the prior art.
Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the slag induction melting furnace according to the prior art.
Figure 4 is a plan view showing a slag induction melting furnace according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an enlarged plan view of a portion of the slag induction melting furnace according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which the slag is dissolved by the induction current in the slag induction melting furnace according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view showing a slag induction melting furnace according to another embodiment of the present invention.
8 is an enlarged cross-sectional view of a part of a slag induction melting furnace according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로의 일부를 확대하여 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로에서 유도전류에 의해 슬래그가 용해되는 상태를 도시한 도면이다.Figure 4 is a plan view showing a slag induction melting furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the slag induction melting furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a 2 is a diagram illustrating a state in which slag is dissolved by an induced current in a slag induction melting furnace according to an embodiment.

도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 실시예의 슬래그 유도 용해로(110)는 슬래그(S)를 유도 가열에 의해 가열하여 용해하는데 사용될 수 있다.4 to 6, the slag induction melting furnace 110 of the present embodiment may be used to heat and dissolve the slag S by induction heating.

본 실시예의 슬래그 유도 용해로(110)는 슬래그(S)가 저장되는 저장용기를 포함하며, 이 저장용기의 외곽부에는 유도 가열에 의해 슬래그(S)를 용해하기 위한 코일부(120)가 제공될 수 있다.The slag induction melting furnace 110 of the present embodiment includes a storage container in which the slag S is stored, and the coil part 120 for dissolving the slag S by induction heating is provided at an outer portion of the storage container. Can be.

또한, 저장용기는 다수의 용해로 블록(112)으로 제공되며, 각각의 용해로 블록(112)은 표면이 절연처리가 된 상태로 결합되며, 이에 따라 내부에 슬래그(S)를 저장하기 위한 저장공간이 형성될 수 있다.In addition, the storage container is provided as a plurality of furnace blocks 112, each of the furnace block 112 is coupled with the surface is insulated, accordingly the storage space for storing the slag (S) therein Can be formed.

또한, 용해로 블록(112)의 표면에는 표피층(116)이 제공될 수 있다.In addition, the surface of the furnace block 112 may be provided with a skin layer 116.

바람직하게는 표피층(116)은 용해로 블록(112)의 전체 둘레에 제공될 수 있다.Preferably, the skin layer 116 may be provided around the entirety of the furnace block 112.

본 실시예에서 표피층(116)은 용해로 블록(112)과 전기전도성 및 열전도성에 다른 이송소재로 제공될 수 있다.In the present embodiment, the skin layer 116 may be provided as a transfer material different from the furnace block 112 and the electrical conductivity and the thermal conductivity.

일례로, 본 실시예에서 표피층(116)은 도금에 의해 용해로 블록(112)에 일체로 제공될 수 있으며, 이외에도 클래드 용접 등에 의해 용해로 블록(112)에 일체로 제공되는 것도 가능하다.For example, in the present embodiment, the skin layer 116 may be integrally provided to the furnace block 112 by plating, or may be provided integrally to the furnace block 112 by clad welding or the like.

또한, 본 실시예에서 표피층(116)은 용해로 블록(112)에 비해 높은 전기전도성 및 열전도성 소재를 포함할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the skin layer 116 may include a higher electrical and thermally conductive material than the melting block 112.

또한, 용해로 블록(112)의 내부에는 냉각 등을 위해 냉각수가 순환하는 냉각유로(114)가 제공될 수 있다.In addition, a cooling passage 114 through which cooling water circulates for cooling or the like may be provided in the furnace block 112.

본 실시예에서 용해로 블록(112)은 스테인리스 소재를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the furnace block 112 may include a stainless material.

스테인리스 소재는 전기전도성 소재로서, 열전도성은 함유된 성분에 따라 약 14~22 kcal/mh℃ 일 수 있다.Stainless steel material is an electrically conductive material, the thermal conductivity may be about 14 ~ 22 kcal / mh ℃ depending on the components contained.

또한, 표피층(116)은 용해로 블록(112)에 비해 전기전도성 및 열전도성이 높은 소재를 포함할 수 있다.In addition, the skin layer 116 may include a material having higher electrical and thermal conductivity than the melting block 112.

예컨대, 본 실시예에서 용해로 블록(112)은 구리 소재를 포함할 수 있다.For example, in the present embodiment, the furnace block 112 may include a copper material.

구리 소재는 스테인리스 소재에 비해 전기전도성 및 열전도성이 높은 소재로서, 구리의 열전도성은 약 320~340 kcal/mh℃ 일 수 있다.The copper material is a material having higher electrical conductivity and thermal conductivity than the stainless material, and the thermal conductivity of copper may be about 320 to 340 kcal / mh ° C.

한편, 스테인리스 소재와 구리 소재의 전기전도성은 온도에 따라 달라질 수 있으며, 표 1에 도시된 바와 같다.
On the other hand, the electrical conductivity of the stainless steel material and copper material may vary depending on the temperature, as shown in Table 1.

Figure 112012106794026-pat00001
Figure 112012106794026-pat00001

본 실시예에서 표피층(116)의 두께는 표피두께(?)의 1 내지 3배로 형성되는 것이 바람직하다.In the present embodiment, the thickness of the skin layer 116 is preferably formed to be 1 to 3 times the skin thickness (?).

여기서, 표피두께(?)는 자기장이 침투하는 깊이를 나타내는 지표로, 표면의 자기장 세기의 1/e=0.367 이 되는 지점의 표면에서의 거리를 나타낸다. 또한, 소재에 유도되는 전류는 자기장의 제곱에 비례하며, 따라서 표피두께(?)에서 발생하는 발열량은 전체 발열량의 약 90% 정도를 차지한다.Here, the skin thickness (?) Is an index indicating the depth at which the magnetic field penetrates, and represents the distance from the surface at the point of 1 / e = 0.367 of the magnetic field strength of the surface. In addition, the current induced in the material is proportional to the square of the magnetic field, and thus the amount of heat generated from the skin thickness (?) Accounts for about 90% of the total amount of heat generated.

따라서, 표피층(116)의 두께가 표피두께(?)의 3배보다 클 경우, 표피층(116)의 형성하기 위한 비용 측면이 과다하게 발생하므로, 3배 이하로 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, when the thickness of the epidermal layer 116 is greater than three times the thickness of the epidermis (?), Since the cost side for forming the epidermal layer 116 occurs excessively, it is preferable that the thickness is formed three times or less.

또한, 표피층(116)의 두께가 표피두께(?)의 1배보다 작을 경우, 자기장의 침투 깊이에 따른 유도기전력의 발생 효율을 충분하게 발생할 수 없으므로, 1배 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, when the thickness of the epidermal layer 116 is less than 1 times the thickness of the epidermis (?), Since the generation efficiency of the induced electromotive force according to the penetration depth of the magnetic field may not be sufficiently generated, it is preferably formed more than one times.

표피두께(?)는 다음의 수학식을 통해 구할 수 있다.
The skin thickness (?) Can be obtained from the following equation.

Figure 112012106794026-pat00002
Figure 112012106794026-pat00002

본 실시예에서 저장용기는 용해로 블록(112)의 표면에 제공된 구리 소재에 의해 전기전도성이 증가되며 전기적 효율이 향상되고, 전체적으로는 구리 소재로 제공된 용해로 블록(112)의 전기전도성과 유사하게 발생한다.In this embodiment, the storage container is increased in electrical conductivity by the copper material provided on the surface of the furnace block 112, the electrical efficiency is improved, and occurs as a whole similar to the electrical conductivity of the furnace block 112 provided in the copper material. .

한편, 용해로 블록(112)은 스테인리스 소재로 제공됨에 따라 구리 소재에 비해 열전도성이 낮으며, 이에 따라 열손실도 낮게 발생할 수 있다.On the other hand, since the furnace block 112 is provided with a stainless material, the thermal conductivity is lower than that of the copper material, and thus, a low heat loss may occur.

이러한 열손실은 표피층(116)의 두께 및 용해로 블록(112)의 두께, 즉 표피층(116)과 냉각유로(114) 사이의 두께의 비해 의해 결정될 수 있다.This heat loss can be determined by comparing the thickness of the skin layer 116 and the thickness of the furnace block 112, that is, the thickness between the skin layer 116 and the cooling flow passage 114.

통상 용해로 블록(112)의 두께, 즉 표피층(116)과 냉각유로(114) 사이의 두께가 표피층(116)의 두께보다 훨씬 크게 제공되므로, 상대적으로 표피층(116)에 의한 열손실은 무시할 수 있을 정도로 낮게 발생할 수 있다.Since the thickness of the furnace block 112, that is, the thickness between the skin layer 116 and the cooling passageway 114, is provided much larger than the thickness of the skin layer 116, the heat loss by the skin layer 116 can be relatively negligible. May occur as low as possible.

따라서, 본 실시예의 저장용기에서 발생하는 열손실은 스테인리스 소재의 용해로 블록(112)의 열전달 손실과 유사하거나 조금 작게 발생할 수 있다.
Therefore, the heat loss generated in the storage container of the present embodiment may be similar to or slightly smaller than the heat transfer loss of the melting block 112 of the stainless steel material.

전술된 슬래그 유도 용해로(110)는 먼저 고체 상태의 슬래그(S)에 탄소링이 삽입되고, 코일부(120)에 전류(I)가 제1방향으로 인가되면, 고주파 유도전류가 표피효과에 의해 용해로 블록(112)의 표면으로 유도(J1)될 수 있다.In the above-described slag induction melting furnace 110, the carbon ring is first inserted into the slag S in the solid state, and when the current I is applied to the coil unit 120 in the first direction, the high frequency induction current is induced by the skin effect. It may be guided J 1 to the surface of the furnace block 112.

이때, 코일부(120)에 인가되는 전류(I)는 주로 고주파(수 kHz ~ 수백 kHz)가 사용될 수 있다.In this case, a high frequency (several kHz to several hundreds kHz) may be used as the current I applied to the coil unit 120.

용해로 블록(112)의 표면에 유도되는 전류(J1)는 코일부(120)의 인가전류의 방향과 반대방향, 즉 제2방향으로 형성될 수 있다.The current J 1 induced on the surface of the furnace block 112 may be formed in a direction opposite to the direction of the applied current of the coil unit 120, that is, in a second direction.

한편, 용해로 블록(112)의 표면으로 유도전류가 발생하면, 탄소링이 발열되며 주변의 슬래그(S)를 용융시킬 수 있다. 이때, 슬래그(S)는 산화물 형태(Si계열, Ca계열, Al계열 등)로 제공되며, 비전도성의 특성을 갖는다. 이러한 슬래그(S)는 탄소링에 의해 용융됨에 따라 용융되어 이온화되며 전기전도성을 갖게 된다.On the other hand, when an induced current occurs on the surface of the furnace block 112, the carbon ring is heated to melt the surrounding slag (S). At this time, the slag (S) is provided in an oxide form (Si-based, Ca-based, Al-based, etc.), and has a non-conductive property. The slag (S) is melted by the carbon ring, melted and ionized, and has electrical conductivity.

이에 따라 슬래그(S)에는 용해로 블록(112)에 유도되는 전류(J1)에 대해 유도전류(J2)가 형성될 수 있다. 유도전류(J2)는 용해로 블록(112)에 형성되는 유도전류(J2)의 방향과 반대방향, 즉 2방향으로 형성될 수 있다.Accordingly, the induction current J 2 may be formed in the slag S with respect to the current J 1 induced in the furnace block 112. The induction current J 2 may be formed in a direction opposite to that of the induction current J 2 formed in the furnace block 112, that is, in two directions.

여기서, 용해로 블록(112)에 유도되는 전류(J1) 및 슬래그(S)에 유도되는 전류(J2)는 용해로 블록(112)의 전기전도도에 비례하여 높아질 수 있다.
Here, the current J 1 induced in the furnace block 112 and the current J 2 induced in the slag S may be increased in proportion to the electrical conductivity of the furnace block 112.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로를 도시한 평면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬래그 유도 용해로의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.7 is a plan view showing a slag induction melting furnace according to another embodiment of the present invention, Figure 8 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the slag induction melting furnace according to another embodiment of the present invention.

도 7과 도 8을 참고하면, 본 실시예의 슬래그 유도 용해로(150)는 슬래그(S)가 저장되는 저장용기를 포함하며, 이 저장용기의 외곽부에는 유도 가열에 의해 슬래그(S)를 용해하기 위한 코일부(160)가 제공될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the slag induction melting furnace 150 of the present embodiment includes a storage container in which the slag S is stored, and the outer portion of the storage container dissolves the slag S by induction heating. The coil unit 160 may be provided.

또한, 저장용기는 다수의 용해로 블록(152)으로 제공되며, 각각의 용해로 블록(152)은 표면이 절연처리가 된 상태로 결합되며, 이에 따라 내부에 슬래그(S)를 저장하기 위한 저장공간이 형성될 수 있다.In addition, the storage vessel is provided as a plurality of furnace blocks 152, each of the furnace blocks 152 is coupled with the surface is insulated, accordingly there is a storage space for storing the slag (S) therein Can be formed.

또한, 용해로 블록(152)의 내부에는 냉각수가 순환되는 냉각유로(154)가 제공될 수 있다.In addition, a cooling passage 154 through which cooling water is circulated may be provided in the furnace block 152.

또한, 용해로 블록(152)의 표면에는 표피층(156)이 제공될 수 있다.In addition, a skin layer 156 may be provided on the surface of the furnace block 152.

본 실시예에 따르면, 용해로 블록(152)은 슬래그(S)의 용융에 따라 고온이 되기 때문에 표피층(156)이 열에 의해 연화될 수 있다.According to the present embodiment, since the furnace block 152 is heated to high temperature due to melting of the slag S, the skin layer 156 may be softened by heat.

이에 따라 본 실시예에서 표피층(156)은 용해로 블록(152)에서 슬래그(S)와 인접하는 면에는 형성되지 않는 것이 바람직하다.Accordingly, in the present embodiment, the skin layer 156 is preferably not formed on the surface adjacent to the slag S in the furnace block 152.

즉, 본 실시예에서 표피층(156)은 유도 코일부(160)와 인접하는 용해로 블록(152)의 외주면 및 다른 용해로 블록(152)과 인접되는 용해로 블록(152)의 양측면에 제공될 수 있다.That is, in the present embodiment, the skin layer 156 may be provided on the outer circumferential surface of the furnace block 152 adjacent to the induction coil unit 160 and on both sides of the furnace block 152 adjacent to the other furnace block 152.

이와 같이, 본 실시예에서 표피층(156)은 용해로 블록(152)의 표면 중 슬래그(S)와 인접하는 면을 제외한 표면에 제공될 수 있으며, 이에 따라 고온에 의한 표피층(156)의 연화에 따른 용해로의 수명 단축을 방지할 수 있다.
As such, in the present embodiment, the skin layer 156 may be provided on the surface of the melting block 152 except for the surface adjacent to the slag (S), according to the softening of the skin layer 156 due to high temperature It is possible to prevent shortening of the life of the furnace.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. It will be clear to those who have knowledge.

110: 슬래그 유도 용해로 112: 용해로 블록
114: 냉각유로 116: 표피층
120: 코일부110: slag induction furnace 112: furnace block
114: cooling passage 116: skin layer
120: coil part

Claims (7)

슬래그가 저장되는 저장용기; 및
상기 저장용기의 외곽부에 제공되는 코일부;를 포함하고,
상기 저장용기는 외부에 대해 절연처리되어 결합되는 다수의 용해로 블록; 및 상기 용해로 블록의 표면에 제공되는 표피층;을 포함하는 슬래그 유도 용해로.
A storage container for storing slag; And
And a coil unit provided at an outer portion of the storage container.
The storage container is a plurality of melting block is insulated and coupled to the outside; And a skin layer provided on the surface of the furnace block.
청구항 1에 있어서,
상기 표피층은 도금 또는 클래드 용접에 의해 상기 용해로 블록에 일체로 제공되는 것을 특징으로 하는 슬래그 유도 용해로.
The method according to claim 1,
And the skin layer is provided integrally to the furnace block by plating or clad welding.
청구항 1에 있어서,
상기 표피층은 상기 용해로 블록에 비해 높은 전기전도성 및 열전도성 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 유도 용해로.
The method according to claim 1,
The skin layer is a slag-induced melting furnace, characterized in that it comprises a higher electrically conductive and thermally conductive material than the melting block.
청구항 2에 있어서,
상기 용해로 블록은 스테인리스 소재를 포함하고,
상기 표피층은 구리 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래그 유도 용해로.
The method according to claim 2,
The furnace block comprises a stainless steel material,
Slag induction melting furnace characterized in that the skin layer comprises a copper material.
청구항 1에 있어서,
상기 표피층의 두께는 표피두께의 1 내지 3배로 제공되는 것을 특징으로 하는 슬래그 유도 용해로.
The method according to claim 1,
Slag induction melting furnace, characterized in that the thickness of the skin layer is provided in 1-3 times the thickness of the skin.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표피층은 상기 용해로 블록의 전체 둘레에 제공되는 것을 특징으로 하는 슬래그 유도 용해로.
The method according to any one of claims 1 to 5,
And said skin layer is provided around the entirety of said furnace block.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표피층은 상기 유도 코일부와 인접하는 상기 용해로 블록의 외측면 및 다른 용해로 블록과 인접되는 상기 용해로 블록의 양측면에 제공되는 것을 특징으로 하는 슬래그 유도 용해로.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Slag induction melting furnace characterized in that the skin layer is provided on both the outer surface of the furnace block adjacent to the induction coil portion and both sides of the furnace block adjacent to the other furnace block.
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