KR101412307B1 - Heating apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부에 잉고트가 배치되는 열처리 공간이 형성되는 열처리 장치 몸체; 및 다수 위치에서 상기 잉고트의 표면 온도를 측정하여, 측정한 상기 표면 온도도가 기설정되는 기준 온도에 이르도록 상기 잉고트를 유도 가열하는 가열 유닛을 포함하는 열처리 장치를 제공한다.The present invention provides a heat treatment apparatus comprising: a heat treatment apparatus body in which a heat treatment space in which an ingot is disposed is formed; And a heating unit for measuring the surface temperature of the ingot at a plurality of positions and for induction heating the ingot so that the measured surface temperature reaches a predetermined reference temperature.
Description
본 발명은 열처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉고트의 열응력을 최소화할 수 있는 열처리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat treatment apparatus, and more particularly, to a heat treatment apparatus capable of minimizing thermal stress of an ingot.
일반적으로, 잉고트는 응고 후 불균일한 표면 온도 상태를 형성하는 상태에서 열처리로에 장입된다.Generally, the ingot is charged into the heat treatment furnace in a state of forming an uneven surface temperature state after solidification.
상기 열처리로에서는 버너들을 사용하여 상기 잉고트를 열처리한다.In the heat treatment furnace, the ingot is heat-treated using burners.
여기서, 잉고트와 상기 열처리로 내의 분위기를 균일하게 형성하여야만 잉고트 표면에서의 열응력을 낮추고, 균열 발생을 줄일 수 있다.Here, if the atmosphere of the ingot and the atmosphere in the heat treatment furnace are uniformly formed, the thermal stress on the surface of the ingot can be lowered and the occurrence of cracks can be reduced.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제100947836 호(등록일: 2010.03.09)이 있으며, 상기 선행문헌에는 투시창을 통해 도가니 내부에 있는 용융물의 표면 온도를 측정하는 기술에 대해 개시된다.
A prior art related to the present invention is Korean Patent No. 100947836 (registered on Mar. 3, 2010), which discloses a technique for measuring the surface temperature of a melt inside a crucible through a sight window.
본 발명의 목적은, 잉고트의 다수 위치에서의 표면 온도를 측정하여, 기설정되는 기준 온도로 잉고트를 균일하게 가열할 수 있는 열처리 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus which can measure a surface temperature at a plurality of positions of an ingot and uniformly heat the ingot to a preset reference temperature.
본 발명의 다른 목적은, 열처리 장치의 몸체를 잉고트의 형상과 유사하게 형성하여 열처리 장치의 내부에서의 가열 온도 형성을 잉고트의 전체 표면에 균일하게 형성시키도록 할 수 있는 열처리 장치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a heat treatment apparatus capable of forming the body of the heat treatment apparatus similar to the shape of the ingot to uniformly form the heating temperature inside the heat treatment apparatus on the entire surface of the ingot.
본 발명의 또 다른 목적은, 유도 가열을 사용하여 잉고트를 가열함으로써, 가열시의 에너지를 절감시킬 수 있는 열처리 장치를 제공함에 있다.
It is still another object of the present invention to provide a heat treatment apparatus capable of reducing energy during heating by heating an ingot using induction heating.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 내부에 잉고트가 배치되는 열처리 공간이 형성되는 열처리 장치 몸체; 및 다수 위치에서 상기 잉고트의 표면 온도를 측정하여, 측정한 상기 표면 온도도가 기설정되는 기준 온도에 이르도록 상기 잉고트를 유도 가열하는 가열 유닛을 포함하는 열처리 장치를 제공한다.In a preferred aspect, the present invention provides a heat treatment apparatus comprising: a heat treatment apparatus body in which a heat treatment space in which an ingot is disposed is formed; And a heating unit for measuring the surface temperature of the ingot at a plurality of positions and for induction heating the ingot so that the measured surface temperature reaches a predetermined reference temperature.
상기 가열 유닛은, 상기 열처리 장치 몸체의 내부에 설치되며, 서로 다른 위치에서의 상기 잉고트의 표면 온도를 측정하는 다수의 온도 측정기와, 상기 잉고트의 둘레를 에워싸도록 상기 열처리 장치 몸체에 설치되어 상기 잉고트를 유도 가열하는 유도 가열기와, 상기 기준 온도가 기설정되고, 측정한 상기 표면 온도가 상기 기준 온도에 이르도록 상기 유도 가열기의 작동을 제어하는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.The heating unit may include a plurality of temperature measuring devices installed in the body of the thermal processing apparatus and measuring the surface temperature of the ingot at different positions and a plurality of temperature measuring devices installed in the heat processing apparatus body so as to surround the circumference of the ingot, An induction heater for induction heating the ingot and a controller for controlling the operation of the induction heater such that the reference temperature is preset and the measured surface temperature reaches the reference temperature.
상기 열처리 장치 몸체는, 상기 잉고트의 형상에 상응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.The body of the heat treatment apparatus is preferably formed in a shape corresponding to the shape of the ingot.
상기 열처리 장치 몸체의 내측 둘레는, 상기 잉고트 형상에 상응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.The inner circumference of the heat treatment apparatus body is preferably formed in a shape corresponding to the shape of the ingot.
상기 유도 가열기는, 다수의 단위 가열기를 구비한다.The induction heater includes a plurality of unit heaters.
상기 다수의 단위 가열기는, 상기 열처리 장치 몸체의 내측 둘레에 탈착 가능하도록 설치될 수 있다.The plurality of unit heaters may be detachably installed on an inner circumference of the heat treatment apparatus body.
상기 열처리 장치 몸체의 내측 둘레는, 서로 분리 가능하도록 다층의 둘레부로 형성되며, 각 층의 상기 둘레부는 서로 다른 형상을 갖는 잉고트의 형상에 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the inner periphery of the heat treatment apparatus body is formed as a multi-layered periphery so as to be detachable from each other, and the periphery of each layer is formed to correspond to the shape of the ingot having different shapes.
본 발명은, 잉고트의 다수 위치에서의 표면 온도를 측정하여, 기설정되는 기준 온도로 잉고트를 균일하게 가열할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of measuring the surface temperature at a plurality of positions of the ingot and uniformly heating the ingot to a preset reference temperature.
또한, 본 발명은 열처리 장치의 몸체를 잉고트의 형상과 유사하게 형성하여 열처리 장치의 내부에서의 가열 온도 형성을 잉고트의 전체 표면에 균일하게 형성시키도록 할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of forming the body of the heat treatment apparatus similar to the shape of the ingot, thereby uniformly forming the heating temperature inside the heat treatment apparatus on the entire surface of the ingot.
또한, 본 발명은, 유도 가열을 사용하여 잉고트를 가열함으로써, 가열시의 에너지를 절감시킬 수 있는 효과를 갖는다.
Further, the present invention has an effect of reducing the energy at the time of heating by heating the ingot by using induction heating.
도 1은 본 발명의 열처리 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 열처리 장치 몸체를 보여주는 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 열처리 장치 몸체의 내측 둘레의 다른 형상을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 열처리 장치 몸체에 구현되는 다층의 둘레부를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 열처리 장치의 동작을 보여주는 흐름도이다.1 is a view showing a configuration of a heat treatment apparatus of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view showing a heat treatment apparatus body according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing another shape of the inner periphery of the heat treatment apparatus body according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a perimeter of a multi-layer embodied in a heat treatment apparatus body according to the present invention. FIG.
5 is a flow chart showing the operation of the heat treatment apparatus according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 열처리 장치를 설명한다.Hereinafter, a heat treatment apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 열처리 장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 열처리 장치 몸체를 보여주는 단면도이다.FIG. 1 is a view showing the construction of a heat treatment apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a heat treatment apparatus body according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 열처리 장치는 크게 열처리 장치 몸체(100)와, 가열 유닛(200)으로 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the heat treatment apparatus of the present invention mainly includes a heat
상기 열처리 장치 몸체(100)는 내부에 잉고트(10)가 배치되는 열처리 공간(101)이 형성된다.The heat
도 1에 도시되는 바와 같이, 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)는 잉고트(10)의 외면에 상응하는 경사면(110a)을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 1, the inner
도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)는 상기 잉고트(10)의 형상에 상응하는 형상의 면(110b)으로 형성된다.3, an inner
도 4는 본 발명에 따르는 열처리 장치 몸체(100)에 구현되는 다층의 둘레부(111,112)를 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the multi-layered
상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110')는, 상기 잉고트(100) 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다.The inner peripheral portion 110 'of the thermal
도 4를 참조 하면, 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110')는 서로 분리 가능하도록 다층의 둘레부(111,112)로 형성되며, 각 층의 상기 둘레부(111,112)는 서로 다른 형상을 갖는 잉고트(10)의 형상에 상응하도록 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 4, the inner circumferential portion 110 'of the heat
도 1 및 도 2를 참조 하면, 상기 가열 유닛(200)은 다수 위치에서 상기 잉고트(10)의 표면 온도를 측정하여, 측정한 상기 표면 온도가 기설정되는 기준 온도에 이르도록 상기 잉고트(10)를 유도 가열한다.1 and 2, the
상기 가열 유닛(200)은 다수의 온도 측정기(210)와, 유도 가열기(220)와, 제어기(230)로 구성된다.The
상기 다수의 온도 측정기(210)는 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)에 설치되어 잉고트(10)의 표면 온도를 측정하는 센서이다.The plurality of temperature measuring
상기 온도 측정기(210)는 비접촉식 온도 센서일 수도 있고, 일정 길이의 프로브를 구비하여 잉고트(10)의 표면 온도를 직접적으로 측정하는 온도 센서일 수도 있다.The
상기 유도 가열기(220)는 상기 잉고트(10)의 둘레를 에워싸도록 상기 열처리 장치 몸체(100)에 설치되어 상기 잉고트(10)를 유도 가열한다.The
여기서, 상기 유도 가열기(220)는 다수의 단위 가열기(221)로 구성된다.Here, the
상기 다수의 단위 가열기(221)는 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)에 탈착 가능하도록 설치되는 것이 좋다.The plurality of
상기 제어기(230)는 다수의 온도 측정기(210)와 유도 가열기(220)와 전기적으로 연결된다.The
상기 제어기(230)에는 상기 기준 온도가 기설정된다.The reference temperature is preset in the
상기 제어기(230)는 측정한 상기 표면 온도가 상기 기준 온도에 이르도록 상기 유도 가열기(220)의 작동을 제어할 수 있다.
The
다음은, 상기와 같이 구성되는 열처리 장치의 작용을 설명하도록 한다.Next, the operation of the heat treatment apparatus constructed as described above will be described.
도 1을 참조 하면, 잉고트(10)는 응고 후 불균일한 온도 상태를 형성하고, 이러한 상태로 열처리 장치 몸체(100)의 내부 공간(101)에 위치될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내부에는 상기 잉고트(10)를 지지할 수 있는 지지강들(미도시)이 배치될 수 있다.Although not shown in the drawings, support steels (not shown) capable of supporting the
상기 잉고트(10)는 표면의 형상이 다양하게 형성될 수 있다.The shape of the surface of the
그리고, 본 발명에서의 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 잉고트(110)의 표면 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다The shape of the inner
따라서, 열처리 장치 몸체(100)의 내부 공간(101)에서, 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)는 잉고트(10)의 표면과 서로 일정 오차 범위를 갖고 균일한 거리를 형성할 수 있다.Therefore, in the
물론, 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)의 형상은, 수용되는 잉고트(10)의 표면 형상이 미리 결정되는 경우에 결정된다.Of course, the shape of the inner
또한, 본 발명에서는 다양한 잉고트(10) 표면 형상에 상응하도록 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레의 형상을 결정할 수도 있다.Further, in the present invention, the shape of the inner periphery of the heat
도 4를 참조 하면, 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110')를 다층의 둘레부(111,112)로 구성한다.Referring to FIG. 4, the inner circumferential portion 110 'of the heat
이와 같이 구성되는 다층의 둘레부(111,112)는 서로 다른 잉고트(10)의 표면 형상에 상응하는 형상으로 형성된다.The
또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 다층의 둘레부(111,112)는 볼트와 같은 체결 수단을 통해 서로 결합 또는 분리되도록 형성될 수 있다.Also, although not shown in the drawings, the
따라서, 잉고트(10)의 형상에 따라, 이에 해당되는 둘레부(111,112)를 선택적으로 잉고트(10)의 표면에 노출시킬 수 있다.Therefore, depending on the shape of the
따라서, 잉고트(10)의 표면과 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레는 서로 균일한 거리를 형성할 수 있다.Therefore, the surface of the
한편, 도 2에 도시되는 바와 같이, 유도 가열기(220)는 상기 열처리 장치 몸체(100)의 내측 둘레부(110)에 설치되며, 볼트(B)와 같은 체결 수단을 통해 탈착 가능하도록 설치될 수 있다.2, the
따라서, 유도 가열기(220)는 다층의 둘레부(111,112)에서, 해당 둘레부(111,112)의 내측 둘레에 설치될 수 있다.Thus, the
상기 유도 가열기(220)는 다수의 단위 가열기(221)로 구성되어, 잉고트(10)의 표면에 유도 가열을 형성할 수 있다.The
상기와 같은 상태에서, 다수의 온도 측정기(210)는 각 설치 위치에서, 서로 다른 위치의 잉고트(10) 표면 온도를 측정하고, 이를 제어기(230)로 전송한다.In such a state, the plurality of
상기 제어기(230)는 각 온도 측정기(210)로부터 측정된 표면 온도를 전송 받고, 이들을 각각 기설정되는 기준 온도와 비교한다.The
상기 제어기(230)는 측정되는 표면 온도들이 상기 기준 온도에 이를 수 있도록 각각의 단위 가열기(221)의 작동을 제어한다.The
이어, 상기 각각의 단위 가열기(221)는 잉고트(10)의 서로 다른 표면을 기준 온도에 이를 수 있도록 유도 가열을 실시한다.Each of the
따라서, 본 발명에서는 잉고트(10)의 표면을 균일한 기준 온도를 형성하도록 유도 가열할 수 있다.Therefore, in the present invention, the surface of the
또한, 본 발명에서는 잉고트(10)의 표면과 각 단위 가열기들(221)과의 거리를 균일하게 유지함을 통해, 잉고트(10)의 표면을 균일한 온도로 유지될 수 있도록 할 수 있다.In addition, in the present invention, the surface of the
상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는, 잉고트의 다수 위치에서의 표면 온도를 측정하여, 기설정되는 기준 온도로 잉고트를 균일하게 가열할 수 있다.Through the above-described constitution and operation, the embodiment according to the present invention can measure the surface temperature at a plurality of positions of the ingot and uniformly heat the ingot to the predetermined reference temperature.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 열처리 장치의 몸체를 잉고트의 형상과 유사하게 형성하여 열처리 장치의 내부에서의 가열 온도 형성을 잉고트의 전체 표면에 균일하게 형성시키도록 할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention can form the body of the heat treatment apparatus similar to the shape of the ingot, so that the heating temperature formation inside the heat treatment apparatus can be uniformly formed on the entire surface of the ingot.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 유도 가열을 사용하여 잉고트를 가열함으로써, 가열시의 에너지를 절감시킬 수 있다.Further, the embodiment according to the present invention can reduce the energy at the time of heating by heating the ingot using induction heating.
이상, 본 발명의 열처리 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications may be made therein without departing from the scope of the present invention.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.
10 : 잉고트 100 : 열처리 장치 몸체
110, 110' : 내측 둘레부 111, 112 : 다층의 둘레부
200 : 가열 유닛 210 : 온도 측정기
220 : 유도 가열기 221 : 단위 가열기
230 : 제어기10: Ingot 100: Heat treatment device body
110, 110 ': inner
200: heating unit 210: temperature measuring instrument
220: induction heater 221: unit heater
230:
Claims (6)
다수 위치에서 상기 잉고트의 표면 온도를 측정하여, 측정한 상기 표면 온도도가 기설정되는 기준 온도에 이르도록 상기 잉고트를 유도 가열하는 가열 유닛을 포함하고,
상기 가열 유닛은, 상기 열처리 장치 몸체의 내부에 설치되며, 서로 다른 위치에서의 상기 잉고트의 표면 온도를 측정하는 다수의 온도 측정기와, 상기 잉고트의 둘레를 에워싸도록 상기 열처리 장치 몸체에 설치되어 상기 잉고트를 유도 가열하는 유도 가열기와, 상기 기준 온도가 기설정되고, 측정한 상기 표면 온도가 상기 기준 온도에 이르도록 상기 유도 가열기의 작동을 제어하고,
상기 열처리 장치 몸체는, 상기 잉고트의 형상에 상응하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
A heat treatment apparatus body in which a heat treatment space in which the ingot is disposed is formed; And
And a heating unit for measuring the surface temperature of the ingot at a plurality of positions and for induction heating the ingot so that the measured surface temperature reaches a preset reference temperature,
The heating unit may include a plurality of temperature measuring devices installed in the body of the thermal processing apparatus and measuring the surface temperature of the ingot at different positions and a plurality of temperature measuring devices installed in the heat processing apparatus body so as to surround the circumference of the ingot, An induction heater for induction heating the ingot; and a controller for controlling the operation of the induction heater such that the reference temperature is preset and the measured surface temperature reaches the reference temperature,
Wherein the body of the heat treatment apparatus is formed in a shape corresponding to the shape of the ingot.
상기 열처리 장치 몸체의 내측 둘레는,
상기 잉고트 형상에 상응하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
The method according to claim 1,
The inner circumferential surface of the heat treatment apparatus body,
Is formed in a shape corresponding to the shape of the ingot.
상기 유도 가열기는, 다수의 단위 가열기를 구비하되,
상기 다수의 단위 가열기는, 상기 열처리 장치 몸체의 내측 둘레에 탈착 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
5. The method of claim 4,
The induction heater includes a plurality of unit heaters,
Wherein the plurality of unit heaters are detachably installed on the inner periphery of the heat treatment apparatus body.
상기 열처리 장치 몸체의 내측 둘레는, 서로 분리 가능하도록 다층의 둘레부로 형성되며,
각 층의 상기 둘레부는 서로 다른 형상을 갖는 잉고트의 형상에 상응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
6. The method of claim 5,
The inner periphery of the heat treatment apparatus body is formed as a multi-layered peripheral portion so as to be detachable from each other,
Wherein the peripheries of the respective layers are formed to correspond to shapes of the ingots having different shapes.
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Citations (5)
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- 2012-10-31 KR KR1020120122415A patent/KR101412307B1/en active IP Right Grant
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