KR101482384B1 - 가열유닛 및 이를 포함한 환원로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛은 환원 대상물이 제공되는 바디수단, 상기 바디수단에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가수단 및 상기 바디수단의 내부에 제공되며, 상기 마이크로파 인가수단의 마이크로파에 의해 발열하는 발열수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로는 상기 가열유닛 및 상기 환원 대상물이 제공되는 상기 바디수단의 내부를 진공 형성하도록 상기 바디수단의 외부에 연결된 진공부와, 상기 환원 대상물이 환원된 환원물 증기를 응집하도록 상기 바디수단의 상단에 연결된 응축부를 제공하는 진공형성유닛을 포함할 수 있다.

Description

가열유닛 및 이를 포함한 환원로{Heating unit and reduction furnace having thereof}
본 발명은 가열유닛 및 이를 포함한 환원로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로파의 인가시에 발열하는 발열수단을 환원 대상물이 제공되는 바디수단 내부에 제공하는 발명에 관한 것이다.
일반적인 마그네슘 환원공정에서 사용하는 환원로는 원통형의 긴 내열강재를 주조하여 환원설비(Reduction facility: R) 내에 수평으로 설치하여 마그네슘을 제조하였었다. 최근에는 생산성을 높이는 방안으로 환원로를 수직으로 배열해서 외부에서 가스버너를 이용하여 약 1200℃ 전후로 가열하고 있다.
통상 이러한 마그네슘 제련 환원로가 열환원이 이루어지는 환원설비(R)에 수평 설치되어 조업되는 경우를 피죤 공정(pidgion process)이라 부른다. 피죤 공정에서 일반적인 환원로의 치수는 내경이 300mm 전후이고, 길이가 약 3m 이며, 재질은 Cr-Ni 계 내열강으로서 대부분 원심주조로 제작된다.
상기 환원로는 온도가 증가할수록 마그네슘 광석 중의 마그네슘 회수율이 상승하나, 환원로의 내열온도에 제약이 있어 환원로의 온도는 대략 1150 ~ 1250℃ 정도를 유지한다.
일반적인 마그네슘 열환원 공정에서 반응에 필요한 열은 환원설비(R)에서 공기(air: A)와 석탄, 석탄가스, 천연가스 등의 연료(feul: F)의 반응 또는 일부 전기에 의해 공급되며, 환원로를 통해 내부의 단광 혼합물질로 전달된다.
환원로 내에서 소성돌로마이트와 환원제인 페로실리콘의 혼합체로 만들어진 단광으로 전달되는 열은 복사 및 전도에 의해 열전달이 이루어지며 광석의 열전도도가 낮기 때문에 환원로 내의 모든 장입물이 필요한 반응온도에 도달하기까지 매우 긴 시간이 필요한 단점이 있으며, 통상 조업 준비시간을 포함하여 1회 조업에 총 12 ~ 15시간 정도 소요된다.
즉, 환원설비(R)에 설치된 환원로의 외측에서 버너 등의 가열 기구에 의해 환원로 내부의 원료 광석을 가열하기 때문에, 환원로 내부의 원료는 접촉하고 있는 인접 원료와의 전도 및 공극 사이의 공간을 통한 복사 열전달에 의해 중심부까지 가열되어 반응을 완료하게 된다. 이에 따라, 환원로 중심부까지 열이 전달되어 반응이 완료되려면 12시간 이상이 소요되므로 외측에서 가열하는 경우에는 생산속도가 매우 느리게 되는 문제점이 있는 것이다.
또한, 환원로의 직경이 커질수록 반응 완료시간이 증가하여 생산성이 떨어지므로 환원로의 크기는 통상 300mm 이내로 제한되는 한계가 있다.
최근에는 종래의 수평형 환원로에 비해 비교적 큰 직경을 갖는 수직형 환원로에 대한 기술이 개발되고 있으나 이 역시 환원로의 직경은 제한적이다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 가열유닛 및 이를 포함한 환원설비에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 마이크로파를 이용하여 환원로의 내부에서 열을 발생시켜, 생산속도를 향상시킴으로써, 생산성을 높일 수 있는 가열유닛 및 이를 포함한 환원로를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛은 환원 대상물이 제공되는 바디수단, 상기 바디수단에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가수단 및 상기 바디수단의 내부에 제공되며, 상기 마이크로파 인가수단의 마이크로파에 의해 발열하는 발열수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛의 상기 발열수단은 상기 환원 대상물과 고르게 섞이도록, 구 형상으로 제공되는 구형발열체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛의 상기 구형발열체는 상기 환원 대상물과의 접촉면적을 넓힐 수 있도록, 외면에 다수의 돌출부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛의 상기 발열수단은 상기 환원 대상물과 고르게 섞이도록, 분상체로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛의 상기 마이크로파 인가수단은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론 및 상기 마그네트론에서 발생한 마이크로파를 상기 발열수단으로 전달하며, 상기 바디수단의 둘레 방향으로 복수 개가 제공되는 도파관을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛은 상기 바디수단의 외부에 제공되는 외부가열수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로는 상기 가열유닛 및 상기 환원 대상물이 제공되는 상기 바디수단의 내부를 진공 형성하도록 상기 바디수단의 외부에 연결된 진공부와, 상기 환원 대상물이 환원된 환원물 증기를 응집하도록 상기 바디수단의 상단에 연결된 응축부를 제공하는 진공형성유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로의 상기 바디수단은 상기 진공부와 연결된 외통 및 상기 외통의 내부에 제공되어, 상기 환원물 증기를 상단의 상기 응축부로 전달하는 내통을 포함하며, 상기 환원 대상물은 상기 내통과 외통 사이에 상기 발열수단과 섞여 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로의 상기 환원물은 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 철(Fe) 중 하나일 수 있다.
본 발명의 가열유닛 및 이를 포함한 환원로는 마이크로파에 의해 발열되는 발열수단을 제공함으로써, 환원 대상물이 제공되는 바디수단의 내부에서부터 가열시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 발열수단이 상기 환원 대상물과 고르게 섞여서 제공되어, 상기 환원 대상물 전체에 고르게 열을 가할 수 있는 이점도 있다.
이에 의해, 상기 환원 대상물을 빠른 시간 내에 가열시킬 수 있어, 상기 환원 대상물이 환원된 환원물의 생산 속도를 향상시킴으로써, 생산성을 높일 수 있는 효과가 발생하게 된다.
또한, 환원 시간을 대폭 단축시켜, 가열유닛 내지 환원로의 수명을 향상시킬 수 있고, 잦은 부품 교체로 인한 생산 공정 휴지 시간을 감소시킬 수 있는 이점도 예상할 수 있다.
도 1은 종래의 환원 설비를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 가열유닛을 포함한 환원로를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 발열수단을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 가열유닛이 외부가열수단을 포함한 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 가열유닛을 포함한 환원로를 도시한 평면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 가열유닛(100) 및 이를 포함한 환원로(1)는 마이크로파의 인가시에 발열하는 발열수단(130)을 환원 대상물(2a)이 제공되는 바디수단(110) 내부에 제공함으로써, 환원 대상물(2a)이 제공되는 바디수단(110)의 내부에서부터 가열시킬 수 있다.
또한, 상기 발열수단(130)이 상기 환원 대상물(2a)과 고르게 섞여서 제공되어, 상기 환원 대상물(2a) 전체에서 고르게 열을 가함으로써, 상기 환원 대상물(2a)을 빠른 시간 내에 가열시킬 수 있다.
구체적으로, 도 2는 본 발명의 가열유닛(100)을 포함한 환원로(1)를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛(100)은 환원 대상물(2a)이 제공되는 바디수단(110), 상기 바디수단(110)에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가수단(120) 및 상기 바디수단(110)의 내부에 제공되며, 상기 마이크로파 인가수단(120)의 마이크로파에 의해 발열하는 발열수단(130)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛(100)의 상기 발열수단(130)은 상기 환원 대상물(2a)과 고르게 섞이도록, 구 형상으로 제공되는 구형발열체(131)를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛(100)의 상기 발열수단(130)은 상기 환원 대상물(2a)과 고르게 섞이도록, 분상체로 제공될 수 있다.
상기 바디수단(110)은 환원 대상물(2a)이 제공되어, 후술할 발열수단(130)에 의한 발열로 상기 환원 대상물(2a)이 환원되는 공간을 제공하는 역할을 하게 된다. 이를 위해, 상기 바디수단(110)은 내통(111)과 외통(112)을 제공할 수 있다.
상기 내통(111)과 외통(112) 사이에는 상기 환원 대상물(2a)이 제공되며, 상기 발열수단(130)도 제공될 수 있다. 즉, 상기 발열수단(130)은 상기 바디수단(110)의 내부에 제공될 수 있어, 상기 환원 대상물(2a)의 가열을 상기 바디수단(110) 내측부터 실시할 수 있다. 이에 의해 상기 환원 대상물(2a) 전체에 대한 가열 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 외통(112)의 바깥쪽에는 후술할 진공형성수단의 진공부(210)가 제공될 수 있다. 또한, 상기 내통(111)은 후술할 진공형성수단의 응축부(220)와 연결되어, 상기 환원 대상물(2a)이 환원된 환원물(2b)의 증기를 상기 응축부(220)로 전달시키는 통로 역할을 할 수 있다.
상기 마이크로파 인가수단(120)은 마이크로파를 발생시켜 후술할 발열수단(130)으로 전달하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 마이크로파 인가수단(120)은 마그네트론(121), 도파관(122)을 포함할 수 있다.
상기 마그네트론(121)은 마이크로파를 발생시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 마이크로파를 발생시킬 수 있는 것이라면 본 발명의 마그네트론(121)이 될 수 있다. 한편, 상기 마그네트론(121)은 발생하는 마이크로파의 세기를 조절하기 위해 파워 컨트롤러(power controller)에 연결될 수 있으며, 제공되는 마이크로파의 크기를 측정하기 위한 감지기(monitor)가 제공될 수도 있다.
상기 도파관(122)은 상기 마그네트론(121)에서 발생된 마이크로파를 상기 발열수단(130)으로 전달하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 도파관(122)은 상기 마그네트론(121) 및 상기 발열수단(130)이 제공되는 바디수단(110)과 연결될 수 있다.
또한, 상기 도파관(122)은 소정의 강도를 갖는 동시에 마이크로파가 누출되는 것을 방지하기 위해, 스테인리스합금 또는 알루미늄합금으로 제작될 수 있다.
또한, 상기 도파관(122)은 상기 마그네트론(121)이 2.45GHz 주파수를 사용할 경우 그 단면적을 일변이 105 ~ 115mm이고, 타변이 0~ 60㎜인 직사각형의 면적으로 제공하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 일변이 109.22mm이고, 타변이 4.61㎜인 직사각형의 면적으로 제공하는 것이 좋다. 이에 의해, 마이크로파의 전달효과를 최적으로 제시할 수 있게 된다.
한편, 상기 도파관(122)에는 상기 바디수단(110)의 내부가 진공으로 제공되는 경우에, 진공환경을 유지하기 위한 필터(122a)를 제공할 수 있다.
즉, 상기 필터(122a)는 마이크로파만을 통과시킬 수 있도록 제공되어 상기 바디수단(110)의 내부를 진공으로 유지할 수 있는 것이다. 상기 필터(122a)의 일례로써는 석영(quartz)이 있을 수 있다.
또한, 상기 마이크로파 인가수단(120)은 아이솔레이터(123)를 더 포함할 수 있는데, 상기 아이솔레이터(123)는 마이크로파의 생성시에 상기 마그네트론(121)에서 발생할 수 있는 불필요한 전자기파를 열로 소모하여 처리하는 역할을 한다.
상기 발열수단(130)은 상기 마이크로파 인가수단(120)에서 제공된 마이크로파를 전달받아 발열하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 발열수단(130)은 마이크로파를 흡수하면 발열하는 소재로 제공될 수 있는 것이다.
일례로써, 상기 발열수단(130)의 소재로는 탄화규소 즉, 실리콘 카바이드(SIC)가 있을 수 있다. 상기 탄화규소는 마이크로 파가 인가되면 자기 발열되는 발열체로써, 마이크로 파 인가시 최적의 자기 발열체로 알려져 있는 소재이다.
이와 같은, 탄화규소는 밀도가 3.22g/㎤(solid) 정도이고, 공유결합에 의해 생성되는 인공광물이기 때문에, 원하는 형태로의 성형이 가능하고, 높은 경도를 갖고 있어, 내마모성과 경도가 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 발열수단(130)의 다른 소재로는 지르코니아(zirconia) 즉, 산화지르코늄(ZrO2)이 있을 수 있다. 상기 지르코니아도 마이크로파가 인가되면 발열되는 특성이 있어, 상기 발열수단(130)의 소재로 사용될 수 있는 것이다.
이와 같이, 상기 발열수단(130)은 마이크로파가 인가되면 발열되는 소재로 형성될 수 있으며, 상기 환원 대상물(2a)이 제공되는 바디수단(110)의 내부에 제공됨으로써, 상기 환원 대상물(2a)을 상기 바디수단(110) 내부에서부터 가열시킬 수 있게 되는 것이다.
이를 위해, 상기 발열수단(130)은 구 형상의 구형발열체(131)로 제공되거나, 분상체로 제공될 수 있다. 즉, 상기 환원 대상물(2a)과 고르게 섞일 수 있도록, 구형발열체(131) 내지 분상체로 제공될 수 있는 것이다. 이에 의해, 상기 환원 대상물(2a) 전체를 고르게 가열할 수 있어, 환원물(2b)의 생산 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
다시 말해, 종래에는 가열버너가 바디수단(110)의 외측만을 가열할 수 있어, 외측은 과다 가열되고 내측은 가열량이 부족하게 되는 가열 분균형이 발생하였고, 추가 가열을 한다고 하더라도 상기 바디수단(110)의 내열 한계 때문에 내측까지 충분한 가열을 할 수 없어 생산량에 한계가 발생하는 문제가 있었다.
그러나, 본원의 가열유닛(100)은 상기 발열수단(130)을 상기 바디수단(110)의 내측에 제공함으로써, 상기 환원 대상물(2a)의 외측 및 내측의 균일가열시킬 수 있어, 상기 바디수단(110)의 내열 한계 내에서 생산량을 증가시킬 수 있게 된 것이다.
한편, 여기서 상기 분상체는 구 형상으로 제공될 수도 있으나, 구 형상이 아닌 분상체도 있을 수 있어 구분하여 제시하였다. 구체적으로 상기 구형발열체(131)와 분상체를 구별하면, 단면의 폭이 0.1mm 미만의 발열수단(130)은 분상체로 구별하고, 0.1mm 이상의 발열수단(130)은 구형발열체(131)로 구별할 수 있다.
또한, 상기 구형발열체(131)에는 돌출부(132)가 형성될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
한편, 본 발명의 가열유닛(100)에는 외부가열수단(140)이 더 포함될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
도 3은 본 발명의 발열수단(130)을 도시한 정면도로써, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛(100)의 상기 구형발열체(131)는 상기 환원 대상물(2a)과의 접촉면적을 넓힐 수 있도록, 외면에 다수의 돌출부(132)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 구형발열체(131)에 돌출부(132)가 형성되어 상기 환원 대상물(2a)과의 접촉면적을 넓힘으로써, 상기 구형발열체(131)에서 발열된 열을 상기 환원 대상물(2a)에 더 빠르게 전달할 수 있게 되는 것이다.
상기 돌출부(132)의 형상은 상기 환원 대상물(2a)과의 접촉면적을 넓힐 수 있는 것이라면 제한이 없다. 일례로써, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 구형발열체(131)의 표면에 뿔모양의 돌출부(132)가 형성될 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 구형발열체(131)의 외면에 요철 모양이 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 가열유닛(100)이 외부가열수단(140)을 포함한 실시예를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛(100)은 상기 바디수단(110)의 외부에 제공되는 외부가열수단(140)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 발열수단(130)을 제공하는 동시에 상기 외부가열수단(140)을 더 제공할 수 있는 것이다. 이에 의하면, 상기 환원 대상물(2a)을 더 빠르게 가열할 수 있어, 생산 속도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
다시 말해, 상기 발열수단(130)은 상기 환원 대상물(2a)을 내측에서 가열하고, 상기 외부가열수단(140)은 상기 환원 대상물(2a)을 외측에서 가열하여, 상기 환원 대상물(2a)을 목표 온도까지 빠르게 가열할 수 있어, 환원물(2b)의 생산 속도를 향상시킬 수 있는 것이다.
상기 외부가열수단(140)은 기존의 환원로(1)에 사용되었던 석탄, 석탄가스, 천연가스 등을 원료로 연소하는 가열버너로 제공되거나, 전기에 의해 가열되는 가열 코일로 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 가열유닛(100)을 포함한 환원로(1)를 도시한 평면도로써, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛(100)의 상기 마이크로파 인가수단(120)은 마이크로파를 발생시키는 마그네트론(121) 및 상기 마그네트론(121)에서 발생한 마이크로파를 상기 발열수단(130)으로 전달하며, 상기 바디수단(110)의 둘레 방향으로 복수 개가 제공되는 도파관(122)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 마이크로파 인가수단(120)이 마그네트론(121) 및 도파관(122)을 제공하는 것은 물론, 상기 도파관(122)을 상기 바디수단(110)의 둘레 방향으로 복수 개를 제공하여, 상기 발열수단(130)에 대한 마이크로파의 인가를 고르고 빠르게 할 수 있게 되는 것이다.
다시 말해, 상기 도파관(122)이 일정한 간격으로 상기 바디수단(110)의 둘레 방향에 제공됨으로써, 상기 바디수단(110)에 고르게 분산되어 제공된 발열수단(130)에 마이크로파를 고르게 제공할 수 있는 것이다. 이에 의하면, 상기 환원 대상물(2a)에 대한 고르고 빠른 가열의 효과를 더 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로(1)는 상기 가열유닛(100) 및 상기 환원 대상물(2a)이 제공되는 상기 바디수단(110)의 내부를 진공 형성하도록 상기 바디수단(110)의 외부에 연결된 진공부(210)와, 상기 환원 대상물(2a)이 환원된 환원물(2b) 증기를 응집하도록 상기 바디수단(110)의 상단에 연결된 응축부(220)를 제공하는 진공형성유닛(200)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로(1)의 상기 바디수단(110)은 상기 진공부(210)와 연결된 외통(112) 및 상기 외통(112)의 내부에 제공되어, 상기 환원물(2b) 증기를 상단의 상기 응축부(220)로 전달하는 내통(111)을 포함하며, 상기 환원 대상물(2a)은 상기 내통(111)과 외통(112) 사이에 상기 발열수단(130)과 섞여 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환원로(1)의 상기 환원물(2b)은 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 철(Fe) 중 하나일 수 있다.
상기 진공형성유닛(200)은 상기 바디수단(110)에 제공되어, 상기 환원 대상물(2a)이 환원된 환원물(2b)의 회수율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 진공형성유닛(200)은 진공부(210)와 응축부(220)를 포함할 수 있다.
상기 진공부(210)는 상기 외통(112)의 바깥쪽에 제공되어 상기 바디수단(110) 내부를 진공 환경으로 형성할 수 있으며, 이를 위해 상기 진공부(210)는 상기 외통(112)과 통하는 흡입로(210b) 및 펌프(210a)를 제공할 수 있다. 즉, 상기 흡입로(210b)와 연결된 밸브가 개방되면 상기 펌프(210a)가 내부를 진공으로 형성하도록 작동할 수 있는 것이다.
상기 응축부(220)는 상기 내통(111)과 연결되어 증발한 환원물(2b)을 응축시켜 배출하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 응축부(220)는 증발한 상기 환원물(2b)의 포집이 용이하도록 상기 바디수단(110)의 상단부와 연결될 수 있으며, 상기 바디수단(110)의 상단부로 이동한 환원물(2b)은 밸브가 열리면 냉각노즐(220a)이 제공되는 부분으로 이동되어 냉각되면서 응축할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 환원 대상물(2a)이 환원되어 생산되는 환원물(2b)로는 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 철(Fe) 등이 있을 수 있으며, 생산하고자 하는 환원물(2b)에 따라 가열온도를 조절할 수 있다.
특히, 마그네슘을 생산하는 경우에는 상기 바디수단(110)의 내부에 소성돌로마이트(calcined dolomite)와 환원제인 페로실리콘(ferro-silicon)의 혼합체로 만들어진 환원 대상물(2a)이 장입된다. 이후에 바디수단(110) 내부를 진공으로 감압하고, 온도를 약 1160 ~ 1220℃를 유지하게 되면 성형체 내에 함유된 72 ~ 75% 페로실리콘 합금 중 실리콘 성분이 환원제로 작용하여 규소열환원반응(silicothermic reduction)에 의해 환원이 진행되게 된다. 환원된 마그네슘 증기는 응축부(220)에서 응축되어 마그네슘을 회수할 수 있게 되는 것이다.
1 : 환원로 100: 가열유닛
110: 바디수단 111: 내통
112: 외통 120: 마이크로파 인가수단
121: 마그네트론 122: 도파관
123: 아이솔레이터 130: 발열수단
131: 구형발열체 132: 돌출부
140: 외부가열수단 200: 진공형성유닛
210: 진공부 220: 응축부

Claims (9)

  1. 환원 대상물이 제공되는 바디수단;
    상기 바디수단에 마이크로파를 인가하는 마이크로파 인가수단; 및
    상기 마이크로파 인가수단의 마이크로파에 의해 발열하고, 상기 환원 대상물과 고르게 섞이게 제공되며, 상기 바디수단의 내부에 제공되는 발열수단;
    을 포함하는 가열유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발열수단은 구 형상으로 제공되는 구형발열체;
    를 제공하는 가열유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구형발열체는 상기 환원 대상물과의 접촉면적을 넓힐 수 있도록, 외면에 다수의 돌출부가 형성된 가열유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발열수단은 분상체로 제공되는 가열유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로파 인가수단은,
    마이크로파를 발생시키는 마그네트론; 및
    상기 마그네트론에서 발생한 마이크로파를 상기 발열수단으로 전달하며, 상기 바디수단의 둘레 방향으로 복수 개가 제공되는 도파관;
    을 포함하는 가열유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바디수단의 외부에 제공되는 외부가열수단;
    을 더 포함하는 가열유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 상기 가열유닛; 및
    상기 환원 대상물이 제공되는 상기 바디수단의 내부를 진공 형성하도록 상기 바디수단의 외부에 연결된 진공부와, 상기 환원 대상물이 환원된 환원물 증기를 응집하도록 상기 바디수단의 상단에 연결된 응축부를 제공하는 진공형성유닛;
    을 포함하는 환원로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바디수단은,
    상기 진공부와 연결된 외통; 및
    상기 외통의 내부에 제공되어, 상기 환원물 증기를 상단의 상기 응축부로 전달하는 내통;
    을 포함하며,
    상기 환원 대상물은 상기 내통과 외통 사이에 상기 발열수단과 섞여 제공되는 환원로.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 환원물은 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 철(Fe) 중 하나인 환원로.
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