KR101405393B1 - TiC powder manufacturing reactor - Google Patents

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Abstract

마그네슘 환원법에 의한 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치를 개시한다. 이 장치의 기본 개념은 염화물 혼합용액(TiCl4+C2Cl4)을 액상마그네슘과 반응시켜 탄화티타늄(TiC) 의 형성과 동시에 부산물인 염화마그네슘(MgCl2)을 취출시키는 것을 포함한 반응기 내외부 주변장치에 관한 것이다.
탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치는 외부로부터 공급되는 마그네슘(Mg) 및 염화물 용액(TiCl4+C2Cl4)을 수용하되, 수직방향으로 3개의 영역이 구획되며, 하단부에 토출구가 구비된 원통형 반응기; 상기 원통형 반응기 내측과 기설정된 거리만큼 이격되게 삽입되되, 상기 원통형 반응기 상부에 걸치도록 삽입되는 원통형 그라파이트 캔; 내부에 상기 원통형 반응기가 삽입되며, 내부 표면에 수직방향으로 형성된 전기 히터를 이용하여 내부에 삽입된 상기 원통형 반응기를 가열시키는 수직형 원형 퍼니스; 상기 원통형 반응기 내측과 상기 원통형 그라파이트 캔 외측 사이 공간에 형성되어, 상기 원통형 반응기 하단부에 형성된 염화마그네슘을 상기 원통형 반응기 상부로 추출하는 제1 토출관; 상기 토출구와 기계적으로 체결되는 제2 토출관; 상기 제2 토출관이 내부에 삽입되며, 상기 제2 토출관을 기설정된 온도로 가열시키는 예열부; 상기 제2 토출관과 체결되며, 서로 다른 직경의 크기를 갖는 복수 개의 토출 유로가 구비된 분배 밸브부; 및 상기 분배 밸브부에 형성된 복수 개의 토출 유로를 개폐시키는 제어부를 포함한다.Disclosed is a reaction apparatus for producing a titanium carbide (TiC) powder by a magnesium reduction method. The basic concept of this device is to make the reaction of the inner and outer peripheries of the reactor including the reaction of the chloride mixed solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) with the liquid magnesium to form the titanium carbide (TiC) and the by-product magnesium chloride (MgCl 2) .
The reaction apparatus for producing a titanium carbide (TiC) powder comprises a reaction vessel for containing magnesium (Mg) and a chloride solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) supplied from the outside, three regions being divided in the vertical direction, A cylindrical reactor; A cylindrical graphite can inserted at a predetermined distance from the inside of the cylindrical reactor and inserted over the top of the cylindrical reactor; A vertical circular furnace into which the cylindrical reactor is inserted and heating the cylindrical reactor inserted therein using an electric heater formed in a vertical direction on the inner surface; A first discharge tube formed in the space between the inside of the cylindrical reactor and the outside of the cylindrical graphite can to extract magnesium chloride formed at the lower end of the cylindrical reactor into the upper part of the cylindrical reactor; A second discharge pipe mechanically fastened to the discharge port; A preheater for inserting the second discharge pipe therein and heating the second discharge pipe to a predetermined temperature; A dispensing valve unit coupled to the second discharge pipe and having a plurality of discharge paths having different diameters; And a control unit for opening and closing a plurality of discharge passages formed in the dispensing valve unit.

Description

탄화티타늄 분말 제조용 반응 장치{TiC powder manufacturing reactor}A reactor for producing titanium carbide powder {TiC powder manufacturing reactor}

본 발명은 마그네슘 환원법에 의하여 탄화티타늄(TiC) 분말을 제조하는 반응기 및 구조에 대한 것이다. 이 장치의 기본 개념은 염화물 혼합용액(TiCl4+C2Cl4)을 액상마그네슘과 반응시켜 탄화티타늄(TiC) 의 형성과 동시에 부산물인 염화마그네슘(MgCl2)을 취출시키는 것을 포함한 반응기 내외부 주변장치에 관한 것이다
The present invention relates to a reactor and a structure for producing titanium carbide (TiC) powder by a magnesium reduction method. The basic concept of this device is that the reactor inner and outer peripherals including TiCl 4 + C 2 Cl 4 react with liquid magnesium to form magnesium chloride (MgCl 2 ) About

본 발명은 마그네슘 환원법에 의해 고품질적이면서 경제적으로 TiC분말을 합성할수 있는 합성 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a synthesis reactor capable of synthesizing TiC powder with high quality and economical efficiency by the magnesium reduction method.

일반적으로, TiC 및 TiCN 분말은 WC/Co 초경공구의 고온 경도 및 내마모 특성을 개선하기 위해 첨가 원료로 사용되기도 하며 또한 Ni 등과 같은 금속분말과의 복합체를 형성함으로써 서멧 공구, 롤 및 금형 재료용 초기 원료분말로 광범위하게 이용된다.In general, TiC and TiCN powders are used as additive materials to improve the high temperature hardness and wear resistance of WC / Co carbide tools, and they also form composites with metal powders such as Ni and the like, It is widely used as an initial raw material powder.

산업적으로 기존의 TiC 및 TiCN 분말에 대한 합성방법으로는 이산화티탄(TiO2)을 환원/침탄시키는 방법이 개발되어 왔으나, 이 경우 반응 온도가 약 2000℃ 가량으로 지극히 높아 고가의 초고온 반응기가 필하며 고온 열처리에 의한 에너지 소모가 많고, 또한 제조되는 분말상이 TiCxOy 혹은 TiCxNyOz형의 산화물 형태로 자주 제조되기 때문에 원하는 고품질의 분말의 합성이 어려운 점과 고온합성에 의한 TiC 의 심한 소결성에 의해 원하는 입자크기를 얻기 위한 재밀링의 분쇄 과정이 요구되는 많은 문제점이 뒤따르고 있는 실정이다.
As a synthesis method for conventional TiC and TiCN powders industrially, a method of reducing / carburizing titanium dioxide (TiO 2 ) has been developed. In this case, the reaction temperature is very high at about 2000 ° C., so that an expensive ultra- It is difficult to synthesize a desired high-quality powder because of the high energy consumption due to the high-temperature heat treatment, and since the powder phase to be produced is frequently produced in the form of TiC x O y or TiC x N y O z type oxide, There are many problems that require milling process of re-milling to obtain a desired particle size by severe sintering.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 염화티타늄과 염화탄소의 혼합용액을 제조하여 이로부터 염소성분을 제거하는 환원재인 마그네슘 용탕에 투입하여 탄화티타늄(TiC) 분말을 제조 (반응식: TiCl4(g)+1/2C2Cl4(g)+4Mg(l)= TiC(s)+4MgCl2(l)) 하고, 부산물로써 염소와 반응된 염화마그네슘 성분을 취출하는 염화마그네슘 취출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.(TiCl 4 (g) + (TiCl 4 ) 2) + (TiCl 4 ) + (TiCl 4 ) + (TiCl 4 ) + 1 / 2C 2 Cl 4 (g ) + 4Mg (l) = TiC (s) + 4MgCl 2 (l)) , and to provide magnesium chloride taking out device for taking out the chlorine reacts with the magnesium chloride component as a by-product that purpose the have.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 염소로 인해 발생되는 고온의 내부 열이 외부로 발생됨에 따라 취출 장치의 내구도가 급격히 하락하는 것을 방지 할 수 있는 염화마그네슘 취출 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a magnesium chloride taking-out apparatus capable of preventing the durability of the take-out apparatus from being drastically lowered due to the generation of external heat of high temperature generated by chlorine have.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 염화 마그네슘 취출 장치는 외부로부터 공급되는 마그네슘(Mg) 및 염화물 용액(TiCl4+C2Cl4)을 수용하되, 수직방향으로 3개의 영역이 구획되며, 하단부에 토출구가 구비된 원통형 반응기; 상기 원통형 반응기 내측과 기설정된 거리만큼 이격되게 삽입되되, 상기 원통형 반응기 상부에 걸치도록 삽입되는 원통형 그라파이트 캔; 내부에 상기 원통형 반응기가 삽입되며, 내부 표면에 수직방향으로 형성된 전기 히터를 이용하여 내부에 삽입된 상기 원통형 반응기를 가열시키는 수직형 원형 퍼니스; 상기 원통형 반응기 내측과 상기 원통형 그라파이트 캔 외측 사이 공간에 형성되어, 상기 원통형 반응기 하단부에 형성된 염화마그네슘을 상기 원통형 반응기 상부로 추출하는 제1 토출관; 상기 토출구와 기계적으로 체결되는 제2 토출관; 상기 제2 토출관이 내부에 삽입되며, 상기 제2 토출관을 기설정된 온도로 가열시키는 예열부; 상기 제2 토출관과 체결되며, 서로 다른 직경의 크기를 갖는 복수 개의 토출 유로가 구비된 분배 밸브부; 및 상기 분배 밸브부에 형성된 복수 개의 토출 유로를 개폐시키는 제어부를 포함한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a magnesium chloride extracting apparatus including magnesium chloride and a chloride solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) supplied from the outside, A cylindrical reactor having a discharge port at a lower end thereof; A cylindrical graphite can inserted at a predetermined distance from the inside of the cylindrical reactor and inserted over the top of the cylindrical reactor; A vertical circular furnace into which the cylindrical reactor is inserted and heating the cylindrical reactor inserted therein using an electric heater formed in a vertical direction on the inner surface; A first discharge tube formed in the space between the inside of the cylindrical reactor and the outside of the cylindrical graphite can to extract magnesium chloride formed at the lower end of the cylindrical reactor into the upper part of the cylindrical reactor; A second discharge pipe mechanically fastened to the discharge port; A preheater for inserting the second discharge pipe therein and heating the second discharge pipe to a predetermined temperature; A dispensing valve unit coupled to the second discharge pipe and having a plurality of discharge paths having different diameters; And a control unit for opening and closing a plurality of discharge passages formed in the dispensing valve unit.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 염화 마그네슘 취출 장치는 외부로부터 공급되는 마그네슘(Mg) 및 염화물 용액(TiCl4+C2Cl4)을 수용하되, 수직방향으로 3개의 영역이 구획되며, 하단부에 토출구가 구비된 원통형 반응기; 상기 원통형 반응기 내측과 기설정된 거리만큼 이격되게 삽입되되, 상기 원통형 반응기 상부에 걸치도록 삽입되는 원통형 그라파이트 캔; 내부에 상기 원통형 반응기가 삽입되며, 내부 표면에 수직방향으로 형성된 전기 히터를 이용하여 내부에 삽입된 상기 원통형 반응기를 가열시키는 수직형 원형 퍼니스; 상기 원통형 반응기 내측과 상기 원통형 그라파이트 캔 외측 사이 공간에 형성되어, 상기 원통형 반응기 하단부에 형성된 염화마그네슘을 상기 원통형 반응기 상부로 추출하는 제1 토출관; 상기 토출구와 기계적으로 체결되는 제2 토출관를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a magnesium chloride taking-out apparatus including magnesium (Mg) and a chloride solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) supplied from the outside, A cylindrical reactor having a discharge port at a lower end thereof; A cylindrical graphite can inserted at a predetermined distance from the inside of the cylindrical reactor and inserted over the top of the cylindrical reactor; A vertical circular furnace into which the cylindrical reactor is inserted and heating the cylindrical reactor inserted therein using an electric heater formed in a vertical direction on the inner surface; A first discharge tube formed in the space between the inside of the cylindrical reactor and the outside of the cylindrical graphite can to extract magnesium chloride formed at the lower end of the cylindrical reactor into the upper part of the cylindrical reactor; And a second discharge pipe mechanically fastened to the discharge port.

상기 원통형 반응기는 하단부에 가이드 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 한다.
The cylindrical reactor has a guide plate at a lower end thereof.

상기 원통형 반응기는 상부에 밀봉 캡과 체결되며, 상기 밀봉 캡의 하부면은 방열판이 구비되며, 상부면은 냉각수가 흐르도록 냉각수 홈이 나나산 형태로 형성되어 상기 원통형 반응기 내에서 발생된 열이 상부로 방출되는 것을 차단시키는 것을 특징으로 한다.
The upper surface of the cylindrical reactor is formed with a cooling water groove so as to allow the cooling water to flow therethrough so that the heat generated in the cylindrical reactor is absorbed by the upper As shown in FIG.

상기 원통형 반응기의 외측벽은 적어도 3개의 열전대가 구비되며, 상기 3개의 열전대 각각은 서로 다른 온도를 측정하도록 구비된 것을 특징으로 한다.
The outer wall of the cylindrical reactor is provided with at least three thermocouples, and each of the three thermocouples is provided to measure different temperatures.

상기 전기 히터는 상기 3개의 영역 중 제1 영역을 400~600℃, 제2 영역을 800 ~ 900℃, 제3 영역을 750 ~ 850℃로 가열시키는 것을 특징으로 한다.
The electric heater is characterized in that the first region of the three regions is heated to 400 to 600 ° C, the second region to 800 to 900 ° C, and the third region to 750 to 850 ° C.

상기 원통형 반응기는 외부로부터 공급되는 냉각제를 상기 외측벽 내부에 공급받도록 냉각관을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
The cylindrical reactor further comprises a cooling pipe for receiving coolant supplied from the outside into the outer side wall.

상기 분배 밸브부는 상기 제어부의 제어 밸브를 통해 적어도 1개 이상의 유로를 개폐시키는 것을 특징으로 한다.
And the distribution valve unit opens / closes at least one flow path through the control valve of the control unit.

본 발명에 따르면 원통형 반응기 내에서 발생되는 고온의 열로 인하여 작업시 사용자의 접근 및 염화마그네슘 취출 장치의 내구성의 마모 속도를 줄일 수 있다.According to the present invention, due to the high temperature generated in the cylindrical reactor, the user's approach during operation and the durability wear rate of the magnesium chloride take-out device can be reduced.

또한, 기존에 염화 마그네슘을 배출하던 한 개의 배출구를 분배 밸브부를 통해 사용자가 원하고자 하는 속도 및 배출량을 예측가능할 수 있다.
In addition, it is possible to predict the speed and the amount of discharge that the user desires through the dispensing valve unit, which is one outlet for discharging magnesium chloride.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치를 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing a reaction apparatus for producing a titanium carbide (TiC) powder according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing the reaction apparatus for producing titanium carbide (TiC) powder shown in Fig.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Specific structural and functional descriptions of embodiments according to the concepts of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrative for the purpose of illustrating embodiments in accordance with the concepts of the present invention, The examples may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
The terms first and / or second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the art unless explicitly defined herein Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명할 것이며, 같은 문자는 같은 의미를 가진다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, wherein like characters have the same meanings.

먼저 본 발명에서 제공하는 염화 마그네슘 취출 장치를 설명하기 앞서, 염화 마그네슘을 취출하기 까지의 공정 단계는 다음과 같다. First, before explaining the magnesium chloride taking-out apparatus provided by the present invention, the process steps until magnesium chloride is taken out are as follows.

첫째, 염화티타늄(TiCl4)과 염화탄소(C2Cl4)의 혼합용액을 제조하는 단계;First, preparing a mixed solution of titanium chloride (TiCl4) and carbon chloride (C2Cl4);

둘째, 상기 혼합용액을 불활성 분위기로 유지되면서, 마그네슘 용탕이 수용된 밀폐용기에 투입하는 단계와 상기 밀폐용기에서 마그네슘 환원 반응 후 잔존하는 잉여의 액상 Mg와 염화마그네슘을 진공축출하는 단계; 및Second, the mixed solution is kept in an inert atmosphere, and is charged into a closed vessel containing a magnesium molten bath. Vacuum removal of excess liquid Mg and magnesium chloride remaining after the magnesium reduction reaction in the closed vessel is performed; And

셋째, 상기 액상의 Mg와 MgCl2이 진공 축출된 밀폐용기로부터 TiC 합성물을 회수하는 단계로 구성될 수 있다.Third, recovering the TiC composite from the sealed vessel in which the liquid Mg and MgCl2 are evacuated can be constituted.

이 과정에서 밀폐용기 내에 인입된 염화탄소가 가열됨에 따라 발생되는 고온의 발열로 인해 상기 언급한 환원 반응 단계에서 장치의 내구도 손실을 줄일 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
The present invention provides an apparatus capable of reducing the durability loss of the apparatus in the above-mentioned reduction reaction step due to the high-temperature heat generated as the chlorinated carbon introduced into the closed vessel is heated.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 염화마그네슘 취출 시스템을 나타낸 예시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 염화마그네슘 취출 장치를 나타낸 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary view showing a magnesium chloride extraction system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view showing the magnesium chloride extraction system shown in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 염화 마그네슘 시스템(100)은 원통형 반응부(160), 원통형 그라파이트 캔(130), 수직형 원형 퍼니스(400), 제1 토출관(190), 제2토출관(150), 예열부(180), 분배 밸브부(290) 및 제어부(미도시)를 포함한다.1 and 2, the magnesium chloride system 100 of the present invention includes a cylindrical reaction unit 160, a cylindrical graphite can 130, a vertical circular furnace 400, a first discharge pipe 190, A second discharge pipe 150, a preheating unit 180, a dispensing valve unit 290 and a control unit (not shown).

상기 원통형 반응부(160)는 외부로부터 공급되는 마그네슘(Mg) 및 염화물 용액(TiCl4+C2Cl4)을 수용하되, 수직방향으로 3개의 영역이 구획된 원통형 반응기(140) 및 상기 원통형 반응기(140) 하단부에 구비되어 기계적으로 체결된 제2 토출관(150)을 포함한다.The cylindrical reaction unit 160 includes a cylindrical reactor 140 containing magnesium (Mg) and a chloride solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) supplied from the outside and partitioned into three regions in the vertical direction, And a second discharge pipe (150) provided at the lower end of the discharge pipe (140) and mechanically fastened.

상기 원통형 그라파이트 캔(130)은 상기 원통형 반응기(140) 내측과 기설정된 거리만큼 이격되게 삽입되되, 상기 원통형 반응기(140) 상부에 걸치도록 삽입된다.The cylindrical graphite can 130 is inserted at a predetermined distance from the inside of the cylindrical reactor 140 and inserted over the cylindrical reactor 140.

추가로, 상기 원통형 그라파이트 캔(130)은 상부가 밀폐되되, 중심부는 염화물용액 투입구가 삽입되는 밀폐형태의 일단이 개구된 원통형일 수도 있다.In addition, the upper portion of the cylindrical graphite can 130 is hermetically sealed, and the center portion thereof may be a cylindrical shape having one end opened in a sealed form into which a chloride solution inlet is inserted.

상기 원통형 반응기(140) 하단부에는 상기 원통형 그라파이트 캔(130)을 지지하는 가이드 플레이트가 구비될 수 있으며, 상기 가이드 플레이트(210) 표면은 복수 개의 미세 홀이 구비되어 상기 원통형 반응기(140) 내에 인입되는 염화물(예컨대, TiCl4 + C2Cl4)이 반응하여 후속으로 생성되는 결과물인 염화 마그네슘(MgCl2)이 통과될 수 있도록 한다.
The lower end of the cylindrical reactor 140 may be provided with a guide plate for supporting the cylindrical graphite can 130. The surface of the guide plate 210 may be provided with a plurality of fine holes to be introduced into the cylindrical reactor 140 chloride (e.g., TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) reacts to allow the subsequent formation of magnesium chloride (MgCl 2).

상기 수직형 원형 퍼니스(400)는 내부에 상기 원통형 반응부(160)가 삽입되며, 내부 표면에 수직방향으로 형성된 전기 히터(미도시)가 구비되며, 이를 이용하여 내부에 삽입된 상기 원통형 반응기(140)의 표면을 가열시키는 기능을 수행한다.The vertical type circular furnace 400 includes an electric heater (not shown) inserted into the cylindrical reaction part 160 and formed in a vertical direction on an inner surface of the vertical type circular furnace 400, 140 of the first embodiment.

또한, 상기 수직형 원형 퍼니스(400) 일 측면에는 외부에서 냉각 제어팬(350)으로부터 공급되는 냉각 공기를 공급받도록, 상기 원통형 반응기의 표면과 반응하여 데워진 더운 공기를 냉각 제어팬(360)을 통해 배출시키도록 복수 개의 홀이 구비된다. 상기 복수 개의 홀은 기설정된 크기로 한정할 수 있으며, 상기 복수 개의 홀의 크기는 홀의 개수에 따라 제한될 수 있다.
In addition, hot air heated by reacting with the surface of the cylindrical reactor is supplied to one side surface of the vertical type circular furnace 400 through the cooling control fan 360 to receive cooling air supplied from the cooling control fan 350 from the outside A plurality of holes are provided for discharging. The plurality of holes may be limited to a predetermined size, and the size of the plurality of holes may be limited depending on the number of holes.

상기 제1 토출관(190)은 상기 원통형 반응기 내측과 상기 원통형 그라파이트 캔(130) 외측 사이 공간에 형성되어, 상기 원통형 반응기(140) 하단부에 형성된 염화마그네슘을 상기 원통형 반응기(140) 상부로 추출하는 기능을 수행한다.The first discharge pipe 190 is formed in the space between the inside of the cylindrical reactor and the outside of the cylindrical graphite can 130 so that magnesium chloride formed at the lower end of the cylindrical reactor 140 is extracted to the upper part of the cylindrical reactor 140 Function.

또한, 상기 제1 토출관(190)은 아르곤 주입구(192) 및 상기 원통형 반응기(140) 내부에서 생성된 염화 마그네슘을 배출시키는 배출구(291)가 구비되고, 상기 아르곤 주입구(192)와 배출구(291)의 중간 영역에는 밸브 제어부(191)가 형성되며, 상기 밸브 제어부(191)는 상기 제어부(미도시)를 통해 제어되며, 염화 마그네슘 추출 공정 단계에 따라 개폐되도록 조절된다.
The first discharge pipe 190 is provided with an argon inlet 192 and an outlet 291 for discharging the magnesium chloride generated in the cylindrical reactor 140. The argon inlet 192 and the outlet 291 The valve control unit 191 is controlled through the control unit (not shown), and is controlled to be opened or closed according to the magnesium chloride extraction process.

상기 제2 토출관(150)은 상기 원통형 반응기 하단부에 형성된 토출구와 기계적으로 체결되며, 체결은 볼트 및 너트를 통해 체결될 수 있다.The second discharge pipe (150) is mechanically fastened to the discharge port formed at the lower end of the cylindrical reactor, and fastening can be fastened through bolts and nuts.

상기 예열부(180)는 상기 제2 토출관(150)이 내부에 삽입되도록 형성되며, 상기 제2 토출관(150)의 표면을 기설정된 온도로 가열시키는 소형 전기로의 기능을 수행한다. 상기 예열부(180)의 동작은 상기 수직형 원형 퍼니스(400)를 제어하는 제어부(미도시)를 통해 제어할 수 있다.The preheater 180 is formed to be inserted into the second discharge pipe 150 and functions as a small electric furnace for heating the surface of the second discharge pipe 150 to a predetermined temperature. The operation of the preheating unit 180 can be controlled through a control unit (not shown) that controls the vertical type circular furnace 400.

상기 분배 밸브부(290)는 상기 제2 토출관(150)과 기계적으로 체결되며, 서로 다른 직경의 크기를 갖는 복수 개의 토출 유로(P1, P2, P3)를 구비하며, 본 발명에서는 예시적으로 3개의 유로만을 개시하였으며, 필요에 따라 그 이상의 토출 유로를 포함하도록 설계할 수 있다.The distribution valve unit 290 is mechanically coupled to the second discharge pipe 150 and includes a plurality of discharge passages P1, P2, and P3 having different diameters. In the present invention, Only three flow paths are started, and it is possible to design to include more discharge flow paths as necessary.

상기 제어부(미도시)는 상기 분배 밸브부에 형성된 복수 개의 토출 유로를 개폐시키는 기능 및 상기 수직형 원형 퍼니스(400), 상기 예열부(180)를 동작 및 제어시키는 기능을 수행한다.
The control unit (not shown) performs a function of opening / closing a plurality of discharge channels formed in the distribution valve unit, and a function of operating and controlling the vertical circular furnace 400 and the preheating unit 180.

보다 구체적으로, 상기 원통형 반응기(140)는 상부가 개구되며, 하부가 굴곡면을 갖는 깔대기 형상을 갖는 원통형일 수 있다.More specifically, the cylindrical reactor 140 may have a cylindrical shape having a funnel shape with an open upper portion and a curved lower portion.

상기 원통형 반응기(140) 상부는 염화물 용액 투입구(120)가 중심에 체결된 반응기 캡(110)과 기계적으로 체결되며, 이때, 반응기 캡(110)은 주변부에 볼트 및 너트를 통해 체결된다.The upper portion of the cylindrical reactor 140 is mechanically fastened to the reactor cap 110 which is centered on the chloride solution inlet 120. At this time, the reactor cap 110 is fastened to the peripheral portion through bolts and nuts.

이때, 상기 반응기 캡(110)의 하부면은 방열판이 더 구비될 수 있으며, 상부면은 냉각수가 흐르도록 냉각수 홈이 나사산 형태로 주변부에 형성되어 외부에서 공급되는 냉각수를 통해 상기 원통형 반응기 내부에서 발생된 열이 상부(예컨대, 반응기 캡 상부)로 방출되는 것을 차단시키도록 냉각수 홀이 형성될 수 있다.
At this time, the lower surface of the reactor cap 110 may further include a heat dissipating plate, and a cooling water groove is formed in a peripheral portion on the upper surface so as to allow cooling water to flow therethrough, and is generated inside the cylindrical reactor through cooling water supplied from the outside A coolant hole may be formed to block the heat released to the top (e.g., the top of the reactor cap).

상기 원통형 반응기(140) 내부는 하부가 개구되며, 상부는 닫혀진 형태의 원통형 그라파이트 캔(130)이 삽입되며, 상기 원통형 그라파이트 캔(130)은 상기 원통형 반응기(140) 상부에 걸치는 형태로 삽입된다.The upper part of the cylindrical reactor 140 is closed and the lower part of the cylinder graphite can 130 is inserted into the upper part of the cylindrical reactor 130. The cylindrical graphite can 130 is inserted into the upper part of the cylindrical reactor 140.

이때, 상기 원통형 반응기(140) 상부에는 체결 홈이 형성되어 있으며, 상기 그라파이트 캔의 상부 돌출면 하단부에는 상기 체결 홈과 체결되는 체결 홀이 형성되어 상기 체결 홈과 체결 홀이 맞물리게 형성된다.At this time, a coupling groove is formed in the upper part of the cylindrical reactor 140, and a coupling hole for coupling with the coupling groove is formed at the lower end of the upper projection surface of the graphite can, so that the coupling groove and the coupling hole are engaged with each other.

또한, 상기 원통형 반응기(140) 하단부에는 가이드 플레이트(210)가 탈착가능하도록 체결되어 있으며, 상기 가이트 플레이트(210)는 표면이 미세 홀이 복수 개 형성된 원판형 플레이트 일 수 있다.The guide plate 210 is detachably connected to the lower end of the cylindrical reactor 140. The guide plate 210 may be a disk-shaped plate having a plurality of fine holes on the surface thereof.

또한, 상기 원통형 반응기(140)의 외측면은 적어도 3개의 열전대(141, 142, 143)가 구비되며, 상기 3개의 열전대(141, 142, 143) 각각은 서로 다른 온도를 측정하며, 바람직하게는 제1 열전대(141)는 400℃ 내지 600℃ 온도 범위를, 제2 열전대(142)는 800℃ 내지 900℃ 온도 범위를, 제3 열전대(143)는 750℃ 내지 850℃ 온도 범위를 측정한다.The outer surface of the cylindrical reactor 140 is provided with at least three thermocouples 141, 142 and 143 and each of the three thermocouples 141, 142 and 143 measures different temperatures, The temperature of the first thermocouple 141 is measured in the range of 400 ° C to 600 ° C, the temperature of the second thermocouple 142 is measured in the range of 800 ° C to 900 ° C, and the temperature of the third thermocouple 143 is measured in the range of 750 ° C to 850 ° C.

여기서, 상기 원통형 그라파이트 캔(130)은 상비 원통형 반응기 내부에서 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 차단시키는 방열판 역할을 수행한다.Here, the cylindrical graphite can 130 serves as a heat dissipation plate for preventing heat generated in the outer cylindrical reactor from being discharged to the outside.

상기 수직형 원형 퍼니스(400)는 내부에 상기 원통형 반응기(140)가 삽입되도록 형성되며, 양 측벽면에는 공기 주입구 및 공기 배출구가 일정한 간격을 갖도록 복수개 형성되며, 외부로부터 제공되는 냉각 제어팬으로부터 공급되는 냉각 공기를 상기 복수 개의 공기 주입구를 통해 주입하여, 상기 공기 배출구를 통해 반응기 외부로 배출시키도록 형성될 수 있다.The vertical cylindrical furnace 400 is formed such that the cylindrical reactor 140 is inserted therein. A plurality of air inlets and air outlets are formed on both side walls of the vertical circular furnace 400, The cooling air may be injected through the plurality of air inlets and discharged through the air outlets to the outside of the reactor.

또한, 상기 수직형 원형 퍼니스(400)의 측벽 내부에는 전기 히터(미도시)가 삽입되되, 상기 원통형 반응기(140)의 구획 예컨대, 3개의 구역과 동일한 위치에 존재하도록 설치된다.In addition, an electric heater (not shown) is inserted into the side wall of the vertical type circular furnace 400 so as to be located at the same position as the partition, for example, three sections of the cylindrical reactor 140.

이때, 전기 히터(미도시)는 3개의 온도 범위로 가열되도록 동작하며, 예를 들언, 수직형 원형 퍼니스(400)의 상부에 삽입된 제1 전기히터는 400℃ 내지 600℃ 온도로 가열되며, 수직형 원형 퍼니스(400)의 중간부에 삽입된 제2 전기히터는 800℃ 내지 900℃ 온도로 가열되며, 수직형 원형 퍼니스(400)의 하단부에 삽입된 제3 전기히터는 750℃ 내지 850℃ 온도로 상기 원통형 반응기(140) 표면을 가열시킨다.
At this time, the electric heater (not shown) is operated to be heated to three temperature ranges. For example, the first electric heater inserted in the upper part of the vertical circular furnace 400 is heated to a temperature of 400 ° C to 600 ° C, The second electric heater inserted in the middle portion of the vertical circular furnace 400 is heated to a temperature of 800 ° C to 900 ° C and the third electric heater inserted in the lower end portion of the vertical circular furnace 400 is heated to 750 ° C to 850 ° C And the surface of the cylindrical reactor 140 is heated to a temperature.

다음으로, 상기 원통형 반응기(140) 하단부에 체결된 제2 토출관(150)은 I 자형상의 관일 수 있으며, 상기 제2 토출관(150) 외부 표면을 감싸는 예열부(180)는 제2 토출관(150)을 통해 토출되는 초기 염화 마그네슘의 응고를 방지하기 위하여 설치된다.The second discharge pipe 150 connected to the lower end of the cylindrical reactor 140 may be an I-shaped pipe and the preheating unit 180 surrounding the outer surface of the second discharge pipe 150 may be a second discharge pipe (150). ≪ / RTI >

상기 제2 토출관(150)은 적어도 2개 이상의 토출 유로가 구비된 분배 밸브부(290)와 기계적으로 체결되도록 형성되며, 상기 분배 밸브부(290)에 구비된 적어도 2개 이상의 토출 유로들 각각은 직경이 서로 다른 유로일 수 있다.
The second discharge pipe (150) is mechanically coupled to a dispensing valve unit (290) having at least two discharge channels, and the at least two discharge channels provided in the dispense valve unit May be different from each other in diameter.

따라서, 본 발명에 따르면 원통형 반응기 내에서 발생되는 고온의 열로 인하여 작업시 사용자의 접근 및 염화마그네슘 취출 장치의 내구성의 마모 속도를 줄일 수 있다.Therefore, according to the present invention, due to the high-temperature heat generated in the cylindrical reactor, the user's approach during operation and the durability wear rate of the magnesium chloride take-out device can be reduced.

또한, 기존에 염화 마그네슘을 배출하던 한 개의 배출구를 복수 개의 서로 다른 직경으로 형성된 유로들을 구비한 분배 밸브부를 통해 사용자가 원하고자 하는 염화 마그네슘의 배출 속도 및 배출량을 예측 가능하게 조절할 수 있다.
In addition, the discharge rate and the discharge amount of magnesium chloride, which the user desires, can be predictably controlled through the distribution valve unit having the plurality of different diameter diameters of one discharge port for discharging the conventional magnesium chloride.

이상에서는 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기서 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 취출 시스템
110: 반응기 캡
120: 염화물 주입구
130: 원통형 그라파이트 캔
140: 원통형 반응기
141: 제1 열전대
142: 제2 열전대
143: 제3 열전대
150: 제2 토출관
160: 원통형 반응부
180: 예열부
190: 제1 토출관
191: 밸브 제어부
200: 취출 장치
290: 분배 밸브부
350, 360: 냉각 제어팬100: extraction system
110: reactor cap
120: Chloride inlet
130: Cylindrical graphite cans
140: Cylindrical reactor
141: first thermocouple
142: second thermocouple
143: Third thermocouple
150: Second discharge pipe
160: Cylindrical reaction part
180:
190: First discharge pipe
191:
200: take-out device
290: Distribution valve section
350, 360: Cooling control fan

Claims (8)

외부로부터 공급되는 마그네슘(Mg) 및 염화물 용액(TiCl4+C2Cl4)을 수용하되, 수직방향으로 3개의 영역이 구획되며, 하단부에 토출구가 구비된 원통형 반응기;
상기 원통형 반응기 내측과 기설정된 거리만큼 이격되게 삽입되되, 상기 원통형 반응기 상부에 걸치도록 삽입되는 원통형 그라파이트 캔;
내부에 상기 원통형 반응기가 삽입되며, 내부 표면에 수직방향으로 형성된 전기 히터를 이용하여 내부에 삽입된 상기 원통형 반응기를 가열시키는 수직형 원형 퍼니스;
상기 원통형 반응기 내측과 상기 원통형 그라파이트 캔 외측 사이 공간에 형성되어, 상기 원통형 반응기 하단부에 형성된 염화마그네슘을 상기 원통형 반응기 상부로 추출하는 제1 토출관;
상기 토출구와 기계적으로 체결되는 제2 토출관;
상기 제2 토출관이 내부에 삽입되며, 상기 제2 토출관을 기설정된 온도로 가열시키는 예열부;
상기 제2 토출관과 체결되며, 서로 다른 직경의 크기를 갖는 복수 개의 토출 유로가 구비된 분배 밸브부; 및
상기 분배 밸브부에 형성된 복수 개의 토출 유로를 개폐시키는 제어부를 포함하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치.
A cylindrical reactor containing magnesium (Mg) and chloride solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) supplied from the outside, partitioned into three regions in a vertical direction and having a discharge port at a lower end;
A cylindrical graphite can inserted at a predetermined distance from the inside of the cylindrical reactor and inserted over the top of the cylindrical reactor;
A vertical circular furnace into which the cylindrical reactor is inserted and heating the cylindrical reactor inserted therein using an electric heater formed in a vertical direction on the inner surface;
A first discharge tube formed in the space between the inside of the cylindrical reactor and the outside of the cylindrical graphite can to extract magnesium chloride formed at the lower end of the cylindrical reactor into the upper part of the cylindrical reactor;
A second discharge pipe mechanically fastened to the discharge port;
A preheater for inserting the second discharge pipe therein and heating the second discharge pipe to a predetermined temperature;
A dispensing valve unit coupled to the second discharge pipe and having a plurality of discharge paths having different diameters; And
And a control unit for opening and closing a plurality of discharge channels formed in the distribution valve unit.
외부로부터 공급되는 마그네슘(Mg) 및 염화물 용액(TiCl4+C2Cl4)을 수용하되, 수직방향으로 3개의 영역이 구획되며, 하단부에 토출구가 구비된 원통형 반응기;
상기 원통형 반응기 내측과 기설정된 거리만큼 이격되게 삽입되되, 상기 원통형 반응기 상부에 걸치도록 삽입되는 원통형 그라파이트 캔;
내부에 상기 원통형 반응기가 삽입되며, 내부 표면에 수직방향으로 형성된 전기 히터를 이용하여 내부에 삽입된 상기 원통형 반응기를 가열시키는 수직형 원형 퍼니스;
상기 원통형 반응기 내측과 상기 원통형 그라파이트 캔 외측 사이 공간에 형성되어, 상기 원통형 반응기 하단부에 형성된 염화마그네슘을 상기 원통형 반응기 상부로 추출하는 제1 토출관;
상기 토출구와 기계적으로 체결되는 제2 토출관;
상기 제2 토출관이 내부에 삽입되며, 상기 제2 토출관을 기설정된 온도로 가열시키는 예열부;를 포함하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치..
A cylindrical reactor containing magnesium (Mg) and chloride solution (TiCl 4 + C 2 Cl 4 ) supplied from the outside, partitioned into three regions in a vertical direction and having a discharge port at a lower end;
A cylindrical graphite can inserted at a predetermined distance from the inside of the cylindrical reactor and inserted over the top of the cylindrical reactor;
A vertical circular furnace into which the cylindrical reactor is inserted and heating the cylindrical reactor inserted therein using an electric heater formed in a vertical direction on the inner surface;
A first discharge tube formed in the space between the inside of the cylindrical reactor and the outside of the cylindrical graphite can to extract magnesium chloride formed at the lower end of the cylindrical reactor into the upper part of the cylindrical reactor;
A second discharge pipe mechanically fastened to the discharge port;
And a preheating unit inserted into the second discharge pipe and heating the second discharge pipe to a predetermined temperature. The reaction apparatus for producing titanium carbide (TiC) powder includes:
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 원통형 반응기는,
하단부에 가이드 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The cylindrical reactor includes:
And a guide plate is provided at a lower end of the reaction tube.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 원통형 반응기는,
상부에 반응기 캡과 체결되며, 상기 반응기 캡의 하부면은 방열판이 구비되며, 상부면은 냉각수가 흐르도록 냉각수 홈이 나나산 형태로 형성되어 상기 원통형 반응기 내에서 발생된 열이 상부로 방출되는 것을 차단시키는 것을 특징으로 하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The cylindrical reactor includes:
The upper surface of the reactor cap is connected to the reactor cap, and the lower surface of the reactor cap is provided with a heat dissipating plate. The upper surface of the reactor cap is formed into a cooling water groove so as to allow cooling water to flow therethrough, (TiC) powder. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 원통형 반응기의 외측벽은,
적어도 3개의 열전대가 구비되며, 상기 3개의 열전대 각각은 서로 다른 온도를 측정하도록 구비된 것을 특징으로 하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the outer wall of the cylindrical reactor has,
Wherein at least three thermocouples are provided and each of the three thermocouples is provided to measure different temperatures.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전기 히터는,
상기 3개의 영역 중 제1 영역을 400~600℃, 제2 영역을 800 ~ 900℃, 제3 영역을 750 ~ 850℃로 가열시키는 것을 특징으로 하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The electric heater includes:
Wherein the first region of the three regions is heated to 400 to 600 占 폚, the second region to 800 to 900 占 폚, and the third region to 750 to 850 占 폚.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 원통형 반응기는,
외부로부터 공급되는 냉각제를 상기 원통형 반응기의 외측벽 내부에 공급받도록 냉각관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 탄화티타늄(TiC)분말 제조용 반응 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The cylindrical reactor includes:
Further comprising a cooling pipe for receiving coolant supplied from the outside into the outer wall of the cylindrical reactor.
제1항에 있어서,
상기 분배 밸브부는,
상기 제어부의 제어 밸브를 통해 적어도 1개 이상의 유로를 개폐시키는 것을 특징으로 하는 염화 마그네슘 취출 장치.The method according to claim 1,
The dispensing valve unit,
Wherein at least one flow path is opened and closed through a control valve of the control unit.
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