KR101932729B1 - Induction heating apparatus and method for ingot homogenization using the same - Google Patents

Induction heating apparatus and method for ingot homogenization using the same Download PDF

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Abstract

The present invention comprises: a crucible in which a space is formed therein to receive an ore for melting; and a furnace body formed with a mounting space on which the crucible is mounted, wherein a coil for induction heating of the crucible is installed to surround a circumference of the mounting space. The crucible enables first ingot that is a metal compound to be extracted by being inputted into an induction heating furnace in a state in which a dissolving agent introduced into the crucible together with the ore is mixed. In a state in which the dissolving agent introduced into the crucible together with the first ingot is mixed, a plurality of crucibles are inputted into the induction heating furnace to extract secondary ingot that is a metal compound.

Description

유도가열장치 및 이를 이용한 잉곳 균질화 방법{Induction heating apparatus and method for ingot homogenization using the same}[0001] The present invention relates to an induction heating apparatus and an ingot homogenization method using the same,

본 발명은 유도가열장치 및 이를 이용한 잉곳 균질화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석을 가열하여 1차적으로 잉곳을 추출하고, 추출된 잉곳을 재가열하여 2차적으로 잉곳을 추출함으로써, 추출된 잉곳에 대한 균질화가 이루어지도록 하는 유도가열장치 및 이를 이용한 잉곳 균질화 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an induction heating apparatus and a method of homogenizing an ingot using the same. More particularly, the present invention relates to an induction heating apparatus and a method of homogenizing an ingot using the same, And then homogenizing the extracted ingot by extracting the ingot secondarily. The present invention also relates to an ingot homogenizing method using the same.

일반적으로, 산업분야에서 필요로 하는 많은 종류의 금속들은 다양한 방법으로 추출하여 응용되고 있으며, 일반적인 금속추출 방법으로는 해당 금속성분이 다량 함유된 원석이 분포된 광산을 개발하여 광산에서 다양한 방법과 과정을 거쳐 원석을 채취하는 방법이 이용된다.Generally, many kinds of metals required in industry are extracted and applied by various methods. As a general metal extraction method, a mine having a large amount of metal components is developed, and various methods and processes A method of collecting the raw stones is used.

이러한 원석에는 금속성분과 비금속성분이 동시에 포함되어 있으며, 여기서 비금속성분으로는 규소와 석영 등으로 구성되고, 금속성분은 소량이지만 철을 비롯한 각종 금속 성분들을 포함하고 있다.These gemstones contain both metallic and non-metallic components, where the non-metallic components are composed of silicon and quartz, while the metallic components contain a small amount of iron and other metal components.

즉, 금속성분의 금속화합물 중에는 산업에 필요한 금속성분들, 예를 들어 금, 은, 철 및 백금족 금속 등이 포함되어 있으며, 그에 따라 이러한 해당 금속성분이 포함된 원석을 파쇄, 분쇄, 부유선별, 비중선별, 자력선별 등의 과정을 거쳐 분리한 다음, 가열로에서 용해시켜 원하는 형태로 추출할 수 있다.That is, among the metal compounds of the metal component, metal components necessary for the industry, for example, gold, silver, iron and platinum group metals are included, and thus the ores containing such metal components are crushed, crushed, Sorting, magnetic force sorting, etc., and then dissolved in a heating furnace to be extracted in a desired form.

우리나라는 일반적으로 다양한 금속이 필요한 산업구조를 이루고 있으나, 국토 내에 다양한 금속들이 매장되어 있지 않기 때문에, 필요한 모든 금속을 자체 조달하기에는 어려운 실정이다.Although Korea has a general industrial structure that requires various metals, it is difficult to self-procure all necessary metals because various metals are not buried in the country.

하지만, 소량의 희귀 또는 필요한 금속이라도 우리나라 국토 내에 매장되어 있다면, 효율적인 방법을 동원하여 희귀 및 필요한 금속을 추출하여 산업에 필요한 금속조달이 가능하다고 판단된다. However, if a small amount of rare or necessary metal is buried in the country's territory, it is considered possible to procure the metal necessary for the industry by extracting rare and necessary metals by using an efficient method.

이를 위해, 일반적으로 유도가열로에서 전기자장을 이용하여 금속화합물을 추출, 다시 말해 원석에 함유된 소량의 금속화합물을 추출하도록 하였으며, 이러한 금속화합물을 얻기 위해서는 용해제 투입이 필수적이다.For this purpose, in general, induction heating furnace is used to extract metal compounds by using electric magnetic field, that is, to extract a small amount of metal compounds contained in the raw stones. In order to obtain such metal compounds,

그러나, 추출한 금속화합물인 잉곳은 유도가열로에서 고온과 추출과정에서의 냉각으로 인해 재료 자체가 담금질되어 있기 때문에, 가공 상에 어려움이 있으며, 또한 잉곳의 경우 전체적으로 균질화 되어 있지 않으므로, 잉곳 자체의 성분분석에 어려움을 초래할 수 있고, 결과적으로는 잉곳 자체를 상품화하기 어려운 단점을 지니고 있다.However, the ingot, which is an extracted metal compound, is difficult to process because the material itself is quenched by the induction heating furnace due to high temperature and cooling during the extraction process. In addition, the ingot is not homogenized as a whole, It may cause difficulty in the analysis and, as a result, it is difficult to commercialize the ingot itself.

본 발명의 목적은, 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석을 용해제와 혼합, 이를 가열하여 1차적으로 금속화합물인 잉곳을 추출하고, 추출된 잉곳과 용해제를 혼합, 재가열하여 2차적으로 잉곳을 추출함으로써, 추출된 잉곳에 대한 균질화가 이루어지도록 하는 유도가열장치 및 이를 이용한 잉곳 균질화 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a process for producing a metal compound, which comprises grinding and crushing a raw ore which has undergone specific gravity screening or floating screening, mixing the raw stone with a dissolving agent, heating the ingot to firstly extract an ingot which is a metal compound, mixing the extracted ingot and the dissolving agent, And an ingot homogenizing method using the same. The present invention also provides an ingot homogenizing method using the same.

본 발명에 따른 유도가열장치는 내부에 공간이 형성되어 용융시키기 위한 원석이 수용되는 도가니 및 상기 도가니가 안착되도록 안착공간이 형성되며, 상기 도가니의 유도가열을 위한 코일이 상기 안착공간의 둘레를 감싸도록 설치되는 로체를 포함하고, 상기 도가니는 상기 원석과 함께 내부로 투입된 용해제가 혼합된 상태에서 유도가열로에 투입되어 금속화합물인 1차 잉곳이 추출되도록 하고, 상기 1차 잉곳과 함께 내부로 투입된 상기 용해제가 혼합된 상태에서 상기 유도가열로에 투입되어 금속화합물인 2차 잉곳이 추출되도록 복수개로 구비되는 것을 특징으로 한다.The induction heating apparatus according to the present invention is characterized in that a crucible in which a space is formed to accommodate a raw material for melting and a seating space is formed so that the crucible is seated and a coil for induction heating of the crucible surrounds the circumference of the seating space And the crucible is charged into the induction heating furnace in a state in which the dissolution agent introduced into the crucible together with the raw stone is mixed to extract the primary ingot which is a metal compound, And a plurality of second ingots, which are metal compounds, are injected into the induction heating furnace in a mixed state with the dissolver.

이러한 상기 로체는 상기 안착공간이 내부에 형성되고, 그라파이트를 포함하는 재질로 형성되는 제1레이어층과, 상기 제1레이어층을 감싸고, 카울을 포함하는 재질로 형성되는 제2레이어층과, 상기 제2레이어층을 감싸도록 배치되며, 마이카를 포함하는 재질로 형성되는 제3레이어층 및 상기 제3레이어층을 감싸며, 코일시멘트를 포함하는 재질로 형성되며, 상기 코일이 위치되는 제4레이어층을 구비한다.The rosette includes a first layer formed of a material containing graphite and a seating layer formed inside the seating space, a second layer surrounding the first layer and formed of a material including cowls, A third layer formed of a material including a mica, and a fourth layer formed of a material containing coil cement, the fourth layer being disposed to surround the second layer, Respectively.

그리고, 상기 로체의 바닥면에는 단열을 위한 인세라층, 카울층이 구비되고, 상기 인세라층의 상측에 상기 카울층이 위치되도록 한다.An insole layer and a cowl layer for heat insulation are provided on the bottom surface of the rosette, and the cowl layer is positioned above the incerer layer.

또한, 상기 코일은 상기 로체의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 냉각장치와 연결되며, 동(銅) 재질의 속이 빈 관형상으로 형성되고, 냉각수가 내부로 공급되도록 형성되어 상기 로체를 냉각시킨다.The coil is connected to a cooling device for circulating cooling water for cooling the roasting body, and is formed in a hollow tube shape made of copper. Cooling water is supplied to the inside to cool the roasting body.

여기서, 상기 코일에 흐르는 전류를 제어하여 상기 로체의 가열온도를 기설정된 온도범위로 제어하고, 상기 로체의 온도가 기설정된 온도범위보다 높아질 경우 상기 코일의 내부로 냉각수가 공급되도록 하여 기설정된 온도범위 내로 유지시킨다.Herein, the heating current is controlled to a predetermined temperature range by controlling the current flowing through the coils, and when the temperature of the coils is higher than a preset temperature range, cooling water is supplied into the coils, Respectively.

또한, 본 발명에 따른 유도가열장치는 상기 로체의 개구된 상면을 덮는 로체 커버와, 상기 로체 커버의 상측에 구비되어 회전력을 제공하는 모터 및 상기 모터와 상기 로체 커버를 관통하여 연결되고, 회전에 의해 교반을 수행하는 교반 축을 포함하는 교반장치를 더 포함한다.Further, the induction heating apparatus according to the present invention is characterized in that it comprises a rotor cover for covering the opened upper surface of the rotor body, a motor provided on the upper side of the rotor cover for providing a rotating force, and a rotor connected to the motor through the rotor cover, Further comprising a stirring device including a stirring shaft for performing stirring.

이러한 상기 모터는 상기 로체 커버에 대하여 승강가능하게 설치되어, 상기 교반 축이 상기 로체 커버의 하측에서 승강하도록 한다.Such a motor is installed so as to be able to move up and down with respect to the rotor cover so that the stirring shaft ascends and descends from the lower side of the rotor cover.

또한, 상기 로체 커버는 상기 도가니 내부로 연결되는 가스 주입관이 구비되며, 상기 가스 주입관을 통해 아르곤가스가 상기 도가니의 내부로 유입되도록 한다.In addition, the rotor cover has a gas injection tube connected to the inside of the crucible, and argon gas is introduced into the crucible through the gas injection tube.

또한, 상기 용해제는 산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O)으로 구성된다.The dissolving agent is composed of silicon oxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O), and potassium oxide (K 2 O) do.

또한, 상기 도가니는 고열에 강한 세라믹 재질 또는 알루미나 재질로 이루어지며, 각각이 서로 동일하거나 또는 서로 다른 재질로 형성된다.Further, the crucible is made of ceramic material or alumina material resistant to high temperature, and each of the crucibles is made of the same material or different materials.

한편, 본 발명에 따른 잉곳 균질화 방법은 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석을 제1도가니에 투입하는 원석 투입 단계와, 상기 제1도가니 내부로 용해제를 투입하여 상기 원석과 상기 용해제를 혼합시키며, 상기 제1도가니를 유도가열로에 투입하여 가열작용을 통해 1차 잉곳을 추출하는 1차 잉곳 추출단계 및 상기 1차 잉곳을 제2도가니에 투입하고, 상기 제2도가니 내부로 상기 용해제를 투입하여 상기 1차 잉곳과 상기 용해제를 혼합시키며, 상기 제2도가니를 상기 유도가열로에 투입하여 가열작용을 통해 2차 잉곳을 추출하는 2차 잉곳 추출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the ingot homogenizing method according to the present invention comprises the steps of crushing and crushing the crushed stone, and then introducing the raw stones that have undergone specific gravity or floating selection into the first crucible; and a step of injecting the dissolution agent into the first crucible, A first ingot extracting step of mixing the first crucible into the induction heating furnace and extracting the first ingot through a heating operation, a step of mixing the first ingot into the second crucible, And a second ingot extracting step of mixing the first ingot and the dissolving agent into the second crucible and injecting the second ingot into the induction heating furnace to extract the second ingot through a heating operation .

여기서, 상기 1차 잉곳 추출단계 및 상기 2차 잉곳 추출단계에서는 산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O)으로 구성된 용해제를 투입한다.Here, the primary ingot extraction step and the second ingot extraction step, the silicon oxide (SiO 2), calcium (CaO), magnesium (MgO), alumina oxide (Al 2 O 3), sodium (Na 2 O oxidized ) And potassium oxide (K 2 O).

그리고, 상기 2차 잉곳 추출단계는 상기 제2도가니를 제1도가니와 동일하게 세라믹 재질로 형성하거나 또는 알루미나 재질로 형성되도록 한다.In the second ingot extracting step, the second crucible is formed of a ceramic material or an alumina material in the same manner as the first crucible.

본 발명은, 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석을 용해제와 혼합, 이를 가열하여 1차적으로 금속화합물인 잉곳을 추출하고, 추출된 잉곳과 용해제를 혼합, 재가열하여 2차적으로 잉곳을 추출함으로써, 추출된 잉곳에 대한 균질화가 이루어지도록 하는 효과를 갖는다.The present invention relates to a process for producing a metal-containing ingot by crushing and grinding, mixing the raw organs subjected to specific gravity or floating selection process with a dissolving agent and heating the molten stone to firstly extract an ingot which is a metal compound, mixing the extracted ingot and the dissolving agent, The ingot is extracted, and homogenization of the extracted ingot is achieved.

그에 따라, 본 발명은 잉곳의 균질화를 통해 잉곳에 대한 가공이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 잉곳의 상품화를 가능하게 하는 효과를 갖는다.Accordingly, the present invention enables the ingot to be easily processed through homogenization of the ingot, thereby making it possible to commercialize the ingot.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 도가니 및 로체의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 교반장치를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 잉곳이 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 복수개의 도가니 및 이를 통해 1차 잉곳과 2차 잉곳이 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉곳 균질화 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
1 is a schematic view showing the structure of a crucible and a rosette of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the overall configuration of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an agitating device of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a process of manufacturing an ingot of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a process of manufacturing a plurality of crucibles of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention and a primary ingot and a secondary ingot through the same.
FIG. 6 is a view sequentially showing an ingot homogenization method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving it will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 도가니 및 로체의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 전체 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a crucible and a rosette of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 교반장치를 보여주는 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 잉곳이 제조되는 과정을 보여주는 도면이고, 도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열장치의 복수개의 도가니 및 이를 통해 1차 잉곳과 2차 잉곳이 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a stirring apparatus of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a process of manufacturing an ingot of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention, 5 is a view showing a process of manufacturing a plurality of crucibles of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention and a primary ingot and a secondary ingot through the same.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 유도가열장치(100)는 도가니(110), 로체(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the induction heating apparatus 100 according to the present embodiment includes a crucible 110 and a rotor 130.

먼저, 도가니(110)는 내부에 공간이 형성되며, 용융시키기 위한 원석(A)이 수용된다.First, a space is formed in the crucible 110, and an ore A for melting is accommodated.

로체(130)는 도가니(110)가 안착되도록 안착공간이 형성되고, 도가니(110)의 유도가열을 위한 코일(C)이 안착공간의 둘레를 감싸도록 설치된다.A seating space is formed in the roaster 130 so that the crucible 110 is seated and a coil C for induction heating of the crucible 110 surrounds the seating space.

로체(130)는 그라파이트(graphite) 재질로 이루어지는 제1레이어층(131), 제1레이어층(131)을 감싸고 카울을 포함하는 재질로 형성되는 제2레이어층(133), 제2레이어층(133)을 감싸고 마이카를 포함하는 재질로 형성되는 제3레이어층(135) 및 제3레이어층(135)을 감싸면서, 코일시멘트를 포함하는 재질로 구성된 제4레이어층(137)을 포함한다.The roaster 130 includes a first layer 131 made of graphite, a second layer 133 surrounding the first layer 131 and made of a material including a cowl, 133 and a fourth layer layer 137 formed of a material including coil cement and surrounding the third layer layer 135 and the third layer layer 135 formed of a material including mica.

여기서, 제4레이어층(137)에는 코일(C)이 위치될 수 있으며, 단열효율을 위해 제1레이어층(131)과 제2레이어층(133)의 두께비율은 5:1로 설정될 수 있다.In this case, the coil C may be positioned in the fourth layer 137, and the thickness ratio of the first layer 131 and the second layer 133 may be set to 5: 1 have.

로체(130)는 코일(C)에 흐르는 전류에 의한 전자기유도를 통해 도가니(110) 내부의 원석을 용융시키는 유도가열(Induction Heating)원리를 이용한다.The furnace body 130 uses an induction heating principle that melts the ore in the crucible 110 through electromagnetic induction by the current flowing in the coil C. [

로체(130)는 도가니(110)에 전도체를 첨가하여 원석(A)의 용융 시 전도체가 함께 용융되어 비중차이에 의해 원석 내의 금속이 쉽게 분리되도록 할 수 있다.The conductor 130 may be formed by adding a conductor to the crucible 110 so that the conductor is melted when the ore A is melted and the metal in the ore is easily separated by the difference in specific gravity.

로체(130)는 제1 내지 제4레이어층(131, 133, 135, 137)으로 구성되고, 각 층이 서로 겹쳐져서 하나의 로체(130)를 구성할 수 있다.The roaster 130 is composed of first to fourth layer layers 131, 133, 135 and 137, and each layer may be overlapped with each other to form a roaster body 130.

또한, 로체(130)의 안착공간 중 바닥면에 해당하는 부분에는 카울층(137a) 및 인세라층(137b)이 구비될 수 있다.In addition, a cow layer 137a and an insole layer 137b may be provided on the bottom surface of the seating space of the roaster 130.

이러한 카울층(137a) 및 인세라층(137b)은 내화 단열재에 해당하는 것으로서, 외부로의 발열을 막아주어 원석(A)에 대한 용융효율을 향상시키는 역할을 한다.The cow layer 137a and the insole layer 137b correspond to refractory heat insulators and prevent heat generation to the outside, thereby improving the melting efficiency of the gemstone A.

바람직하게는, 카울층(137a)은 인세라층(137b)의 상측에 위치된다.Preferably, the cow layer 137a is located above the incerra layer 137b.

도 1에서는 카울층(137a) 및 인세라층(137b)이 제4레이어층(137)에 위치한 것으로 도시되어 있으나, 제1 내지 제4 레이어층(131, 133, 135, 137) 중 어느 하나에 있거나, 또는 제1 내지 제4 레이어층(131, 133, 135, 137)에 걸쳐 형성되는 것도 가능할 수 있다.Although the cow layer 137a and the inlacer layer 137b are illustrated as being located in the fourth layer 137 in FIG. 1, the cow layer 137a and the inlacer layer 137b may be disposed on any one of the first to fourth layer layers 131, 133, 135, , Or the first to fourth layer layers 131, 133, 135, and 137, as shown in FIG.

한편, 코일(C)은 동(銅) 재질의 속이 빈 관형상으로 형성되고, 로체(130)의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 냉각장치(미도시)와 연결되며, 그에 따라 냉각수가 코일(C)의 내부로 공급되어 로체(130)를 냉각시킬 수 있다.The coil C is formed in a hollow tube made of copper and connected to a cooling device (not shown) for circulating cooling water for cooling the rotor 130, So that the furnace body 130 can be cooled.

이러한 코일(C)은 하나로 연통된 코일(C)이 로체(130)를 다수회 감싸도록 구비된다.The coil C is provided so as to surround the rotor 130 a plurality of times.

즉, 코일(C)의 양단은 서로 연통되는 것으로 하나의 관으로 되고, 양단은 냉각장치(미도시)와 연결되어 냉각장치(미도시)의 내부에 구비된 냉각수가 흘러 들어갈 수 있는 구조로 되어 있다.That is, both ends of the coil C are connected to each other to form a single tube. Both ends of the coil C are connected to a cooling device (not shown) so that cooling water provided in the cooling device (not shown) have.

여기서, 냉각수는 코일(C)의 내부를 흐르면서 용융 이후 또는 용융 중에 기설정된 온도범위를 유지하는 역할을 한다.Here, the cooling water plays a role of maintaining a predetermined temperature range after melting or melting while flowing inside the coil (C).

다시 말해, 로체(130)의 용융 온도가 너무 낮을 경우에는 용융이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 반면 너무 높을 경우 금속과 비금속이 완전히 융화되어 추출할 수 없게 되는 바, 일정한 온도를 유지하는 것이 매우 중요하다.In other words, if the melting temperature of the rotor 130 is too low, melting may not be performed properly, while if it is too high, the metal and the nonmetal become completely melted and can not be extracted, so it is very important to maintain a constant temperature Do.

따라서, 코일(C)에 흐르는 전류를 제어하여 온도를 높여주거나, 코일(C)의 내부로 냉각수를 흘려 보내 온도를 낮춰줌으로써, 기설정된 온도범위로 제어할 수 있다.Therefore, it is possible to control the current to a predetermined temperature range by increasing the temperature by controlling the current flowing through the coil C, or by lowering the temperature by flowing cooling water into the inside of the coil C.

바람직하게는, 별도로 마련된 제어부(미도시)에 의해 코일(C)에 흐르는 전류를 제어하여 로체(130)의 가열온도를 기설정된 온도범위로 제어하고, 만일 로체(130)의 온도가 기설정된 온도범위보다 높아질 경우 제어부(미도시)는 코일(C)의 내부로 냉각수가 공급되도록 제어하여 기설정된 온도범위 내로 유지시킬 수 있다.Preferably, a control unit (not shown) is provided to control the current flowing through the coil C to control the heating temperature of the furnace body 130 to a predetermined temperature range. If the temperature of the furnace body 130 exceeds a predetermined temperature The control unit (not shown) may control the cooling water to be supplied to the inside of the coil C and maintain the temperature within a predetermined temperature range.

더 바람직하게는, 제어부(미도시)에 의해 제어되는 가열온도의 온도범위는 약 2100~2300℃ 사이로 설정될 수 있다.More preferably, the temperature range of the heating temperature controlled by the control unit (not shown) may be set between about 2100 and 2300 ° C.

그리고, 코일(C)에 의해 발생하는 주파수는 용융하고자 하는 재료의 침투 깊이와 도가니(110)의 내경에 의해 결정되며, 실험적으로 고주파 용융에서의 적정 주파수는 담금질 보다는 낮으며 단조보다는 높은 즉, 침투 깊이가 도가니(110) 직경의 12.5%(10~20%)가 되는 주파수가 적정 주파수가 될 수 있다.The frequency generated by the coil C is determined by the penetration depth of the material to be melted and the inner diameter of the crucible 110. Experimentally, the optimum frequency in the high frequency melting is lower than the quenching, The frequency at which the depth becomes 12.5% (10 to 20%) of the diameter of the crucible 110 can be an appropriate frequency.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 로체(130)의 상측에는 도가니(110)의 개구된 상면을 덮기 위한 로체 커버(141)가 구비되고, 로체 커버(141)의 양측에는 단열을 위한 코일시멘트(143)가 로체 커버(141)의 둘레를 따라 더 구비될 수 있다.2, a rotor cover 141 for covering the open upper surface of the crucible 110 is provided on the upper side of the rotor 130, and coil cements (for example, 143 may be further provided along the periphery of the rotor cover 141. [

아울러, 본 실시예에 따른 유도가열장치(100)는 로체 커버(141)의 상측에 구비되어 회전력을 제공하는 모터(M)와, 모터(M)와 로체 커버(141)를 관통하여 연결되고 회전에 의해 교반을 수행하는 교반 축(145)을 포함하는 교반 장치(140)를 더 포함할 수 있다.In addition, the induction heating apparatus 100 according to the present embodiment includes a motor M provided on the upper side of the rotor cover 141 to provide a rotational force, a motor M connected to the rotor cover 141 through the rotor cover 141, And an agitating device 140 including an agitating shaft 145 for agitating the agitating device 140. [

교반 축(145)에는 교반을 위한 블레이드(145a)가 설치될 수 있으며, 이러한 블레이드(145a)의 형상은 다양하게 적용될 수 있다.The stirring shaft 145 may be provided with a blade 145a for stirring, and the shape of the blade 145a may be variously applied.

도 3의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 모터(M)는 로체 커버(141)에 대하여 승강 가능하게 설치되며, 그에 따라 교반 축(145)이 로체 커버(141)의 하측에서 승강할 수 있도록 구성된다.3 (a) and 3 (b), the motor M is provided so as to be able to move up and down relative to the rotor cover 141, so that the stirring shaft 145 is located below the rotor cover 141 And is configured to be able to ascend and descend.

즉, 모터(M)는 로체 커버(141)에 전달되는 열에 의해 쉽게 손상될 수 있기 때문에, 교반이 필요한 시기에만 로체 커버(141)에 가까워지도록 이동하여 교반을 수행할 수 있도록 한 것이다.That is, since the motor M can be easily damaged by the heat transmitted to the rotor cover 141, the motor M can be moved so as to approach the rotor cover 141 only at the time of necessity of agitation so that stirring can be performed.

여기서, 모터(M)의 승강 구조는 도면에 도시되지는 않았으나, 나사산 구조에 의한 승강구조, 액추에이터를 이용한 승강구조 등 다양한 방법이 적용될 수 있는 것은 자명하다.Here, although the elevating structure of the motor M is not shown in the drawing, it is apparent that various methods such as a lifting structure using a thread structure and a lifting structure using an actuator can be applied.

또한, 로체 커버(141)에는 도가니(110) 내부로 연결되는 가스 주입관(147)이 구비될 수 있으며, 가스 주입관(147)을 통해 아르곤(Argon)가스가 도가니(110)의 내부로 유입되게 할 수 있다.A gas injection pipe 147 connected to the inside of the crucible 110 may be provided in the rotor cover 141. An argon gas may be introduced into the crucible 110 through the gas injection pipe 147 .

아르곤가스는 도가니(110)의 산화를 방지하기 위한 것으로서, 도가니(110)의 내구성을 증가시키는 역할을 하며, 원석(A)의 용융과정이 모두 완료된 이후에도 기설정된 시간동안 아르곤가스가 공급되도록 제어부(미도시)에 의해 제어되어 도가니(110)의 산화를 방지할 수 있다.The argon gas is used to prevent the oxidation of the crucible 110 and increases the durability of the crucible 110. The argon gas is supplied to the control unit (Not shown) to prevent the crucible 110 from being oxidized.

또한, 원석(A)의 용융과정에서 원석(A) 내 금속광물의 분리를 용이하게 하기 위해서 용해제(B)가 원석(A)과 함께 들어갈 수 있다.In order to facilitate the separation of the metal mineral in the gemstone A during the melting process of the gemstones A, the dissolver B may enter the gemstones A together.

여기서, 용해제(B)는 산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O)으로 구성된다. Here, the dissolving agent (B) is a silicon oxide (SiO 2), calcium (CaO), magnesium (MgO), aluminum (Al 2 O 3), sodium (Na 2 O), potassium (K 2 O) oxide oxide oxide .

예를 들어, 용해제(B)는 25 내지 35 중량%의 산화칼륨, 5 내지 10중량%의 산화마그네슘, 45 내지 55 중량%의 산화규소, 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄을 포함할 수 있는데, 이러한 용해제(B)의 구성비는 백금족 금속에 대한 예시일 뿐 원석에 따라 달라지게 된다.For example, the dissolver (B) may comprise from 25 to 35% by weight of potassium oxide, from 5 to 10% by weight of magnesium oxide, from 45 to 55% by weight of silicon oxide and from 7 to 15% by weight of aluminum oxide, The composition ratio of the solubilizing agent (B) is only an example of the platinum group metal, and it depends on the gemstones.

이러한 용해제(B)는 용융 과정에서 불순물을 제거하고, 비금속과 금속의 분리, 산화를 촉진 시키며, 환원에 의해 금속성분들을 하나의 결정으로 환원시킬 수 있도록 원석(A)과 함께 도가니(110)로 투입된다.The dissolver B removes impurities in the melting process, accelerates the separation and oxidation of the non-metal and the metal, and reduces the metal components into a single crystal by reduction. .

아울러, 용해제(B) 이외에도 환원제(B')가 첨가될 수 있으며, 환원제(B')는 코크스 등 흑연 성분을 포함하는 물질이 될 수 있다.In addition, a reducing agent (B ') may be added in addition to the solubilizing agent (B), and the reducing agent (B') may be a material containing a graphite component such as coke.

로체(130)는 지지부재(150,150')에 의해 바닥면으로 부터 이격된 위치에 설치되고, 지지부재(150,150')와 로체(130)는 회전중심축(153)에 의해 연결되어 회전중심축(153)을 기준으로 로체(130)가 회전 가능하게 결합된다.The support members 150 and 150 'and the rotor 130 are connected to each other by the rotation center shaft 153 to be rotatable about the rotation center axis 153. The support members 150 and 150' 153 are rotatably coupled to each other.

한편, 로체(130)에서 용융되어 외부로 배출된 원석(A)은 회전중심축(153)의 회전, 즉 회전핸들(157)에 의해 조작될 수 있으며, 그에 따라 로체(130)의 하측에 구비된 냉각도가니(200)로 원석(A)이 부어지고 냉각되어 잉곳이 응고될 수 있도록 되어 있으며, 이와 동일하게 로체(130)의 일측에 구비되는 배출홈(130')을 통해 냉각도가니(200)로 용융된 원석(A)이 배출될 수도 있다.On the other hand, the raw stone A melted in the roaster 130 and discharged to the outside can be operated by the rotation of the rotation center shaft 153, that is, the rotation handle 157, The cooling crucible 200 is poured into the cooling crucible 200 and cooled so that the ingot can be solidified and the cooling crucible 200 is cooled through the discharge groove 130 ' The molten gemstones A may be discharged.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 잉곳을 발생시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 4, the process of generating the ingot according to the present embodiment will be described as follows.

먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 도가니(110)에 용융 대상이 되는 원석(A), 용해제(B), 환원제(B') 등을 투입하고, 제어부(미도시)에 의해 기설정된 온도로 기설정된 시간만큼 로체(130)에 대한 유도가열을 실시하게 되면, 도 5의 (b)에서와 같이 원석(A), 용해제(B), 환원제(B')가 모두 녹아서 섞인 상태가 된다.First, as shown in FIG. 4A, the raw stone A, the dissolving agent B, the reducing agent B 'and the like to be melted are put into the crucible 110, and a control unit (not shown) When the induction heating is performed on the body 130 for a predetermined time at a predetermined temperature, as shown in FIG. 5 (b), the raw stones A, the dissolver B and the reducing agent B ' .

이때, 만일 기설정된 온도로 제어하기 위한 온도가 너무 높아지게 되면, 제어부(미도시)는 기설정된 온도로 온도를 낮추기 위하여 코일(C)에 냉각수가 흐르도록 제어하고, 만일 온도가 낮아지면, 전류를 제어하여 그 온도를 상승시키게 된다.At this time, if the temperature for controlling the predetermined temperature becomes too high, the controller (not shown) controls the cooling water to flow through the coil C to lower the temperature to a predetermined temperature. If the temperature is lowered, And the temperature thereof is raised.

또한, 용융과정 중에 가스 주입관(147)을 통해 아르곤가스를 항상 주입하여 도가니(110)가 산화되는 것을 방지하도록 할 수 있다.In addition, during the melting process, the argon gas is always injected through the gas injection pipe 147 to prevent the crucible 110 from being oxidized.

이 상태에서 용융된 원석(A)을 회전핸들(157)의 회전을 통해 로체(130)에서 흐르도록 하여 냉각도가니(200)에 옮겨 담은 후 냉각이 이루어지면, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 비금속광물(D)의 내부에 금속광물이 서로 엉켜 잉곳이 생기게 되는데, 이후 이를 분해하여 제1차 잉곳(10)을 추출할 수 있게 된다.In this state, when the molten raw stones A are transferred to the cooling crucible 200 by flowing through the rotors 130 through the rotation of the rotary handle 157 and then cooled, As a result, the metal ingot is entangled with the inside of the nonmetallic mineral (D). Then, the ingot is decomposed and the first ingot (10) can be extracted.

한편, 본 실시예에 따른 도가니(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 원석(A)과 함께 내부로 투입된 용해제(B)가 혼합된 상태에서 로체(130)로 전원을 공급하는, 즉 유도가열로에 투입하여 금속화합물인 1차 잉곳(10)이 추출되도록 하고, 이러한 1차 잉곳(10)과 함께 내부로 투입된 용해제(B)가 혼합된 상태에서 유도가열로에 투입되어 금속화합물인 2차 잉곳(10)이 추출되도록 복수개(110, 120)로 구비된다.5, the crucible 110 according to the present embodiment is configured to supply power to the roofer 130 in a state where the dissolver B inserted therein together with the gemstone A is mixed, that is, So that the primary ingot 10, which is a metal compound, is injected into the induction heating furnace while being mixed with the solute B injected into the ingot 10 together with the primary ingot 10, A plurality of the ingots (110, 120) are provided to extract the ingots (10).

상기와 같이 1차 잉곳(10)을 추출하는 도가니는 제1도가니(110)로 정의되며, 또 다른 도가니, 즉 2차 잉곳(20)을 추출하기 위한 도가니는 제2도가니(120)로 정의될 수 있다.The crucible for extracting the primary ingot 10 is defined as the first crucible 110 and the crucible for extracting the other crucible, that is, the secondary ingot 20, is defined as the second crucible 120 .

여기서, 제2도가니(120)가 안착되는 로체(130)는 제1도가니(110)가 안착되는 로체(130)와 그 구성 및 형상이 동일하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The rosette 130 on which the second crucible 120 is mounted is the same in construction and shape as the rosette 130 on which the first crucible 110 is placed, and a detailed description thereof will be omitted.

이러한 제1도가니(110)는 세라믹 재질로 이루어지며, 제2도가니(120)는 제1도가니(110)와 동일한 재질로 이루어질 수 있고, 고열에 강한 알루미나 재질로 이루어질 수도 있다.The first crucible 110 may be made of a ceramic material and the second crucible 120 may be made of the same material as the first crucible 110 and may be made of an alumina material having high heat resistance.

일반적으로, 분쇄, 파쇄, 비중선별 및 부유선별한 원석을 용해제와 혼합하여 유도가열로에 넣은 후, 유도가열로의 가열작용에 의해 원석(A)은 용해되며, 유도가열로의 유도전기로 인해 생성된 교번 자속에 의해 유도가열로 도가니(110) 내의 용해물질은 교반 활동이 이루어진다.Generally, grinding, crushing, non-pulverizing and floating grinding are mixed with a dissolving agent and put into an induction furnace. The grinding stone (A) is dissolved by the heating action of the induction heating furnace, By the generated alternating magnetic flux, the molten material in the crucible 110 by induction heating is stirred.

이때, 유도가열로 자체의 교반 활동에 의해 용해물질인 원석(A) 내에 함유하고 있는 비금속성분과 금속성분이 교반 과정에서 비중 및 성분 차이로 분리되게 된다.At this time, the nonmetal component and the metal component contained in the gemstone (A), which is a dissolving material, are separated by the specific gravity and component difference in the stirring process by the stirring operation of the induction heating furnace.

여기서, 비금속 성분들은 상대적으로 낮은 비중으로 인해 유도가열로의 상층부에 위치하게 되며, 금속성분들은 상대적으로 높은 비중으로 하층부에 위치하게 되므로, 유도가열로의 작동을 정지시킨 후, 유도가열로 내의 용해물질을 밖으로 꺼내어 쉽게 금속화합물인 1차 잉곳(10)을 추출할 수 있다. Here, the non-metallic components are located at the upper portion of the induction heating furnace due to the relatively low specific gravity, and the metallic components are located at the lower portion with a relatively high specific gravity. Therefore, after the operation of the induction heating furnace is stopped, The primary ingot 10, which is a metal compound, can be easily extracted by taking out the material outside.

하지만, 1차 잉곳(10)은 유도가열로의 가열과정을 거치면서 고온상태에 있다 추출과정에서 도가니 밖으로 나오면서 냉각되어 담금질이 이루어진 상태이므로, 1차 잉곳(10)은 담금질화 되어 있어 표면의 강도가 높아 가공이 어렵고, 1차 잉곳(10) 자체의 금속성분들이 균질화 되어 있지 않아 잉곳 자체를 상품화하기 어렵다.However, since the primary ingot 10 is in a high-temperature state while being heated by an induction heating furnace, the quenching is carried out while cooling the steel from the crucible while being extracted from the crucible. Therefore, the primary ingot 10 is quenched, And the metallic components of the primary ingot 10 itself are not homogenized and it is difficult to commercialize the ingot itself.

따라서, 본 실시예에서는 제1도가니(110) 및 제2도가니(120)를 구비하여 제1도가니(110)에서 추출된 1차 잉곳(10)을 용해제(B)와 함께 제2도가니(120)에 투입하여 혼합시키고, 이를 유도가열로에서 재가열하여 2차 잉곳(20)을 추출함으로써, 잉곳 자체에 풀림 작용이 가능하도록 하여 가공이 쉬워지게 하며, 추출된 잉곳의 성분들에 대한 균질화 또한 가능하게 할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the first ingot 10 extracted from the first crucible 110 is supplied to the second crucible 120 together with the dissolving agent (B) by providing the first crucible 110 and the second crucible 120, And the mixture is re-heated in an induction heating furnace to extract the second ingot 20, so that the ingot itself can be loosened so as to facilitate processing, and homogenization of the components of the extracted ingot is also possible can do.

그에 따라, 추출된 잉곳의 균질화를 통해 가공이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 잉곳에 대한 상품화를 가능하게 할 수 있다.Accordingly, the ingot can be easily commercialized through homogenization of the extracted ingot, thereby making it possible to commercialize the ingot.

이하, 도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉곳 균질화 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.Hereinafter, FIG. 6 is a view sequentially showing an ingot homogenization method according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 유도가열장치를 이용한 잉곳 균질화 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 6, the ingot homogenization method using the induction heating apparatus according to the present embodiment will be sequentially described below.

먼저, 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석(A)을 제1도가니(110)에 투입한다(S100).First, crushed and ground, and the raw stone A having undergone specific graining or floating sorting process is introduced into the first crucible 110 (S100).

이때, 유도가열로의 가열작용에 의해 원석(A)은 용해제(B)와 함께 용해되며, 유도가열로의 유도전기로 인해 생성된 교번 자속에 의해 제1도가니(110) 내의 용해물질은 교반 활동이 이루어지는데, 여기서 유도가열로 자체 교반 활동에 의해 용해물질인 원석(A) 내에 함유하고 있는 비금속성분과 금속성분이 교반 과정에서 비중 및 성분 차이로 분리되게 된다.At this time, the gemstone (A) is dissolved together with the dissolving agent (B) by the heating action of the induction heating furnace, and the dissolved substance in the first crucible (110) Here, the nonmetal component and the metal component contained in the gemstone A, which is a dissolving material, are separated by the specific gravity and the component difference in the stirring process due to the self-stirring activity of the induction heating furnace.

이러한 비금속성분들은 상대적으로 낮은 비중으로 인해 유도가열로의 상층부에 위치하게 되며, 금속성분들은 상대적으로 높은 비중으로 하층부에 위치하게 되므로, 유도가열로의 작동을 정지시킨 후, 유도가열로 내의 용해물질을 냉동도가니(200)로 꺼내 쉽게 금속화합물인 1차 잉곳(10)을 추출할 수 있다(S200).These nonmetallic components are located at the upper part of the induction heating furnace due to their relatively low specific gravity and the metallic components are located at the lower part with a relatively high specific gravity. Therefore, after stopping the operation of the induction heating furnace, Is taken out to the freezing crucible (200) and the primary ingot (10), which is a metal compound, can be easily extracted (S200).

이후, 추출된 1차 잉곳(10)을 제2도가니(120)에 투입하고, 제2도가니(120)의 내부로 제1도가니(110)에 투입한 용해제(B)와 동일하게 용해제(B)를 투입하여 1차 잉곳(10)과 용해제(B)를 혼합시키며, 제2도가니(120)를 유도가열로에 투입하여 가열작용을 통해 2차 잉곳(20)을 추출한다(S300).Thereafter, the extracted primary ingot 10 is introduced into the second crucible 120 and dissolved in the same way as the dissolver B injected into the first crucible 110 into the interior of the second crucible 120, The first ingot 10 and the dissolving agent B are mixed and the second crucible 120 is introduced into the induction heating furnace to extract the second ingot 20 through the heating operation S300.

이는, 일반적으로 제1도가니(110)에서 추출된 1차 잉곳(10)은 유도가열로의 가열과정을 거치면서 고온상태에 있다가 추출과정에서 냉각도가니(200)로 나오면서 냉각되어 담금질이 이루어진 상태이므로, 1차 잉곳(10)은 담금질화 되어 있어 표면 강도가 높아 가공이 어렵고, 또한 1차 잉곳(10) 자체의 금속성분들이 균질화 되어 있지 않아 잉곳 자체를 상품화하기 어려운 문제가 발생되기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위함이다.In general, the primary ingot 10 extracted from the first crucible 110 is heated to a high temperature while being heated by an induction heating furnace, and then cooled while coming out of the cooling crucible 200 in the extraction process to be quenched The primary ingot 10 is quenched, the surface strength is so high that processing is difficult, and the metallic components of the primary ingot 10 itself are not homogenized, which makes it difficult to commercialize the ingot itself. It is to solve the problem.

따라서, 본 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 제1도가니(110) 및 제2도가니(120)를 구비하며, 제1도가니(110)에서 추출된 1차 잉곳(10)을 용해제(B)와 함께 제2도가니(120)에 투입하여 혼합시키고, 이를 유도가열로로 투입, 재가열하여 2차 잉곳(20)을 추출함으로써, 잉곳 자체에 풀림 작용이 가능하게 하여 가공이 쉬워지도록 하며, 잉곳의 성분들에 대한 균질화 또한 가능하게 할 수 있다.Accordingly, in this embodiment, the first crucible 110 and the second crucible 120 are provided to solve this problem, and the primary ingot 10 extracted from the first crucible 110 is melted with the dissolver B And the mixture is charged into the second crucible 120 and mixed together. The mixture is introduced into an induction furnace and reheated to extract the second ingot 20, whereby the ingot itself can be loosened so as to facilitate the processing. ≪ / RTI > can also be made possible.

한편, 1차 잉곳 추출단계(S200) 및 2차 잉곳 추출단계(S300)에서 원석(A) 및 제1잉곳(10)과 함께 제1도가니(110)와 제2도가니(120)로 투입되는 용해제(B)는 용융 과정에서 불순물을 제거하고, 비금속과 금속의 분리, 산화를 촉진 시키며, 환원에 의해 금속성분들을 하나의 결정으로 환원시킬 수 있도록 산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O)으로 구성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the first ingot extracting step (S200) and the second ingot extracting step (S300), the molten steel (A) and the first ingot (10) are melted together into the first crucible (110) and the second crucible (B) is and eliminate impurities from the melting process, and facilitate the separation and oxidation of the base metal and a metal oxide, calcium oxide silicon (SiO 2) so as to reduce the metallic those with a single crystal by reduction, oxidation (CaO), It is preferably composed of magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O), and potassium oxide (K 2 O).

예를 들어, 용해제(B)는 25 내지 35 중량%의 산화칼륨, 5 내지 10중량%의 산화마그네슘, 45 내지 55 중량%의 산화규소, 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄을 포함할 수 있는데, 이러한 용해제(B)의 구성비는 백금족 금속에 대한 예시일 뿐 원석에 따라 달라지게 된다.For example, the dissolver (B) may comprise from 25 to 35% by weight of potassium oxide, from 5 to 10% by weight of magnesium oxide, from 45 to 55% by weight of silicon oxide and from 7 to 15% by weight of aluminum oxide, The composition ratio of the solubilizing agent (B) is only an example of the platinum group metal, and it depends on the gemstones.

또한, 2차 잉곳(20)이 추출되도록 하는 제2도가니(120)는 제1도가니(110)와 동일하게 고열에 강한 세라믹 재질로 형성하거나, 또는 동일한 기능을 가지는 알루미나 재질로 형성될 수 있다.The second crucible 120 for extracting the second ingot 20 may be formed of a ceramic material having high heat resistance or an alumina material having the same function as the first crucible 110.

본 발명은, 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석을 용해제와 혼합, 이를 가열하여 1차적으로 금속화합물인 잉곳을 추출하고, 추출된 잉곳과 용해제를 혼합, 재가열하여 2차적으로 잉곳을 추출함으로써, 추출된 잉곳에 대한 균질화가 이루어지도록 하는 효과를 갖는다.The present invention relates to a process for producing a metal-containing ingot by crushing and grinding, mixing the raw organs subjected to specific gravity or floating selection process with a dissolving agent and heating the molten stone to firstly extract an ingot which is a metal compound, mixing the extracted ingot and the dissolving agent, The ingot is extracted, and homogenization of the extracted ingot is achieved.

그에 따라, 본 발명은 잉곳의 균질화를 통해 잉곳에 대한 가공이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 잉곳의 상품화를 가능하게 하는 효과를 갖는다.Accordingly, the present invention enables the ingot to be easily processed through homogenization of the ingot, thereby making it possible to commercialize the ingot.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many modifications may be made thereto, It will be understood that all or some of the elements (s) may be optionally constructed in combination. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 1차 잉곳 20 : 2차 잉곳
100 : 유도가열장치 110 : 제1도가니
120 : 제2도가니 130 : 로체
131 : 제1레이어층 133 : 제2레이어층
135 : 제3레이어층 137 : 제4레이어층
137a : 카울층 137b : 인세라층
140 : 교반장치 141 : 로체 커버
143 : 코일시멘트 145 : 교반 축
147 : 가스 주입관 150, 150' : 지지부재
200 : 냉동도가니 A : 원석
B : 용해제 B' : 환원제
C : 코일 D : 비금속광물
10: primary ingot 20: secondary ingot
100: induction heating apparatus 110: first crucible
120: second crucible 130:
131: first layer layer 133: second layer layer
135: third layer layer 137: fourth layer layer
137a: cow layer 137b:
140: stirrer 141: roll body cover
143: Coil cement 145: Stirring shaft
147: gas injection pipe 150, 150 ': supporting member
200: Freezing crucible A: Ore
B: Solubilizer B ': Reducing agent
C: Coil D: Non-metallic mineral

Claims (13)

내부에 공간이 형성되어 용융시키기 위한 원석이 수용되는 도가니; 및
상기 도가니가 안착되도록 안착공간이 형성되며, 상기 도가니의 유도가열을 위한 코일이 상기 안착공간의 둘레를 감싸도록 설치되는 로체;를 포함하고,
상기 도가니는,
상기 원석과 함께 내부로 투입된 용해제가 혼합된 상태에서 유도가열로에 투입되어 금속화합물인 1차 잉곳이 추출되도록 하고, 상기 1차 잉곳과 함께 내부로 투입된 상기 용해제가 혼합된 상태에서 상기 유도가열로에 투입되어 금속화합물인 2차 잉곳이 추출되도록 복수개로 구비되며,
상기 로체의 개구된 상면을 덮는 로체커버;
상기 로체커버의 상측에 구비되어 회전력을 제공하는 모터; 및
상기 모터와 상기 로체커버를 관통하여 연결되고, 회전에 의해 교반을 수행하는 교반축을 포함하는 교반장치;를 더 포함하고,
상기 모터는 상기 로체커버에 대하여 교반이 필요한 시기에만 승강 가능하게 설치되어, 상기 교반축이 상기 로체커버의 하측에서 승강하도록 하며,
상기 로체커버는,
상기 도가니 내부로 연결되는 가스주입관이 구비되며, 상기 가스주입관을 통해 아르곤가스가 상기 도가니의 내부로 유입되도록 하고,
상기 로체는 지지부재에 의해 바닥면으로부터 이격된 위치에 설치되고,
상기 지지부재와 상기 로체는 회전중심축에 의해 연결되어 상기 회전중심축을 기준으로 상기 로체가 회전가능하게 결합되며,
상기 로체는 회전핸들의 조작에 의해 상기 회전중심축이 회전하여 일측에 구비되는 배출홈을 통해 냉각도가니로 용융된 상기 원석이 배출되도록 형성되고,
상기 도가니는,
고열에 강한 세라믹 재질 또는 알루미나 재질로 이루어지며, 각각이 서로 동일하거나 또는 서로 다른 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유도가열장치.
A crucible having a space formed therein to receive a raw material for melting; And
And a furnace in which a seating space is formed so that the crucible is seated and a coil for induction heating of the crucible is installed to surround the circumference of the seating space,
In the crucible,
The molten metal introduced into the induction heating furnace is mixed with the raw stones so that the primary ingot, which is a metal compound, is extracted, and the molten metal introduced into the induction furnace together with the primary ingot is mixed with the induction heating furnace And a plurality of secondary ingots, which are metal compounds, are extracted,
A ruthenium cover covering the opened upper surface of the rosette;
A motor provided on an upper side of the rotor cover to provide a rotational force; And
Further comprising: a stirring device connected to the motor and the rotor cover and including a stirring shaft for performing stirring by rotation,
Wherein the motor is provided so as to be able to move up and down only at a time when stirring is required with respect to the rotor cover so that the stirring shaft is moved up and down from the lower side of the rotor cover,
The roto-
And a gas injection pipe connected to the inside of the crucible, wherein argon gas is introduced into the crucible through the gas injection pipe,
The rotoce is installed at a position spaced apart from the bottom surface by the supporting member,
Wherein the support member and the rooce are connected by a rotation center shaft, the rooce is rotatably coupled with respect to the rotation center axis,
Wherein the rotor is formed such that the rotation center shaft is rotated by the operation of the rotation handle to discharge the raw material melted in the cooling crucible through the discharge groove provided at one side,
In the crucible,
Characterized in that it is made of ceramic material or alumina material resistant to high temperature and is formed of the same or different materials.
제 1 항에 있어서,
상기 로체는,
상기 안착공간이 내부에 형성되고, 그라파이트를 포함하는 재질로 형성되는 제1레이어층;
상기 제1레이어층을 감싸고, 카울을 포함하는 재질로 형성되는 제2레이어층;
상기 제2레이어층을 감싸도록 배치되며, 마이카를 포함하는 재질로 형성되는 제3레이어층; 및
상기 제3레이어층을 감싸며, 코일시멘트를 포함하는 재질로 형성되며, 상기 코일이 위치되는 제4레이어층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 유도가열장치.
The method according to claim 1,
Preferably,
A first layer formed of a material containing graphite and having a seating space formed therein;
A second layer layer surrounding the first layer and being formed of a material including a cowl;
A third layer disposed to surround the second layer and formed of a material including a mica; And
And a fourth layer layer surrounding the third layer layer, the fourth layer being formed of a material containing coil cement, the coil layer being disposed on the fourth layer layer.
제 1 항에 있어서,
상기 로체의 바닥면에는 단열을 위한 인세라층, 카울층이 구비되고,
상기 인세라층의 상측에 상기 카울층이 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 유도가열장치.
The method according to claim 1,
An insole layer and a cowl layer for heat insulation are provided on the bottom surface of the roto body,
And the cowl layer is positioned above the incerer layer.
제 1 항에 있어서,
상기 코일은,
상기 로체의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 냉각장치와 연결되며, 동(銅) 재질의 속이 빈 관형상으로 형성되고, 냉각수가 내부로 공급되도록 형성되어 상기 로체를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 금속분리를 위한 유도가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein:
And a cooler connected to a cooling device for circulating cooling water for cooling the roasting body, wherein the hollow is formed in a hollow tube made of copper, and cooling water is supplied to the inside to cool the roasting body. Lt; / RTI >
제 4 항에 있어서,
상기 코일에 흐르는 전류를 제어하여 상기 로체의 가열온도를 기설정된 온도범위로 제어하고, 상기 로체의 온도가 기설정된 온도범위보다 높아질 경우 상기 코일의 내부로 냉각수가 공급되도록 하여 기설정된 온도범위 내로 유지시키는 것을 특징으로 하는 유도가열장치.
5. The method of claim 4,
And controlling the current flowing through the coil to control the heating temperature of the roasting body to a predetermined temperature range. When the temperature of the roasting body is higher than a predetermined temperature range, cooling water is supplied to the inside of the coil to be maintained within a predetermined temperature range And said heating means.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 용해제는,
산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유도가열장치.
The method according to claim 1,
Preferably,
(SiO 2 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O) and potassium oxide (K 2 O) Induction heating apparatus.
삭제delete 파쇄 및 분쇄한 후 비중선별 또는 부유선별 과정을 거친 원석을 제1도가니에 투입하는 원석 투입 단계;
상기 제1도가니 내부로 용해제를 투입하여 상기 원석과 상기 용해제를 혼합시키며, 상기 제1도가니를 유도가열로에 투입하여 가열작용을 통해 1차 잉곳을 추출하는 1차 잉곳 추출단계; 및
상기 1차 잉곳을 제2도가니에 투입하고, 상기 제2도가니 내부로 상기 용해제를 투입하여 상기 1차 잉곳과 상기 용해제를 혼합시키며, 상기 제2도가니를 상기 유도가열로에 투입하여 가열작용을 통해 2차 잉곳을 추출하여 상기 2차 잉곳의 금속성분들에 대한 균질화가 가능하게 하는 2차 잉곳 추출단계;를 포함하며,
상기 2차 잉곳 추출단계는,
상기 제2도가니를 제1도가니와 동일하게 세라믹 재질로 형성하거나 또는 알루미나 재질로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 잉곳 균질화 방법.
A step of putting a raw material having undergone crushing and crushing and then subjected to specific gravity screening or floating screening into a first crucible;
A primary ingot extracting step of mixing the raw ore and the dissolving agent into the first crucible to mix the raw ore and the first crucible into an induction heating furnace to extract a primary ingot through a heating operation; And
The first ingot is charged into the second crucible and the dissolving agent is introduced into the second crucible to mix the first ingot and the dissolving agent and the second crucible is charged into the induction heating furnace And a second ingot extracting step of extracting the second ingot to make homogenization of the metallic components of the second ingot,
The secondary ingot extracting step may include:
Wherein the second crucible is formed of a ceramic material or an alumina material in the same manner as the first crucible.
청구항 11에 있어서,
상기 1차 잉곳 추출단계 및 상기 2차 잉곳 추출단계에서는,
산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O)으로 구성된 상기 용해제를 투입하는 것을 특징으로 하는 잉곳 균질화 방법.
The method of claim 11,
In the primary ingot extracting step and the secondary ingot extracting step,
The above-mentioned solubilizer composed of silicon oxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O) and potassium oxide (K 2 O) Wherein the ingot is homogenized.
삭제delete
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