KR102013784B1

KR102013784B1 - Induction heating system for metal separation

Info

Publication number: KR102013784B1
Application number: KR1020170034539A
Authority: KR
Inventors: 정상훈
Original assignee: 주식회사 세일메탈
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2019-09-02
Also published as: KR20180106352A

Abstract

본 발명은 광석을 용융시키기 위한 유도가열시스템에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 내부에 공간이 형성되어 용융시키기 위한 광석이 수용되는 도가니; 내부에 안착공간이 형성되어 상기 도가니가 안착되고, 상기 도가니의 유도가열을 위한 코일이 상기 안착공간의 둘레를 다수회 감싸도록 설치되는 로체;를 포함하여 구성되고, 유도가열에 의한 상기 광석에 전도체를 첨가하여 상기 광석의 용융시 상기 전도체가 함께 용융되어 비중차이에 의해 상기 광석 내의 금속이 쉽게 분리되도록 한 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an induction heating system for melting ore, and according to the present invention, a crucible in which an ore for melting is formed by forming a space therein; A seating space is formed therein, and the crucible is seated, and a coil for induction heating of the crucible is installed so as to surround the circumference of the seating space a plurality of times, and includes a conductor to the ore by induction heating. When the ore is melted, the conductor is melted together so that the metal in the ore is easily separated by the specific gravity difference.

Description

Induction heating system for metal separation

본 발명은 광석을 용융시키기 위한 유도가열시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유도가열 원리를 이용하여 광석 내 금속을 분리하기 위한 유도가열시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating system for melting ore, and more particularly to an induction heating system for separating metal in the ore using the principle of induction heating.

산업분야에서 필요로 하는 많은 종류의 금속들은 다양한 방법으로 추출하여 응용되고 있다. 일반적인 금속추출 방법으로는 해당 금속성분이 다량 함유된 광석을 채취하여, 해당 금속성분이 포함된 광석을 파쇄, 분쇄, 부유선별, 비중선별, 자력선별 등의 과정을 거쳐서 해당 금속성분이 다량 포함된 선별 광석을 분리한 다음, 가열로에서 용융시켜 원하는 형태로 추출하는 방법이 있다.Many kinds of metals needed in the industrial field are extracted and applied in various ways. As a general method of extracting metals, ore containing a large amount of the metal component is collected, and the ore containing the metal component is subjected to a process such as crushing, crushing, floating screening, specific gravity screening, magnetic screening, and the like. Separation ore is separated, and then melted in a heating furnace to extract the desired form.

일반적으로 광석은 금속성분보다는 비금속성분을 더 많이 포함하고 있으며, 비금속성분으로는 규소와 석영 등으로 구성되며, 금속성분은 소량의 철을 비롯하여 산업에 필요한 금속인 금, 은, 철 및 백금족 금속 등을 포함하고 있다. In general, ores contain more non-metallic components than metals, and the non-metallic components include silicon and quartz, and the metal components include a small amount of iron and metals such as gold, silver, iron, and platinum group metals necessary for industry. It includes.

일본 등록특허 5546170을 살펴보면, 자장을 부여하는 유도 코일을 포함하는 유도가열 융해로에 고주파 전류를 가하여 유도가열 융해로의 도가니 내에 투입된 금속을 융해 및 교반시켜, 융해된 금속 중의 비금속 개재물을 이동, 응집, 부상 분리하여 용융 금속 중에 비금속 개재물을 제거하는 방법을 제공하고 있다. Referring to Japanese Patent No. 5546170, a high frequency current is applied to an induction heating melting furnace including an induction coil imparting a magnetic field to melt and stir the metal introduced into the crucible of the induction heating melting furnace to move and agglomerate nonmetallic inclusions in the molten metal. It also provides a method for removing nonmetallic inclusions in molten metal by flotation and separation.

하지만, 종래 기술에 의할 경우 아래와 같은 문제점을 가지고 있다. 금속성분과 비금속성분의 비중차이를 이용하여 유도가열 융해로의 도가니 내에서 작용하는 교번자속에 의해 금속화합물을 추출함에 있어, 금속성분이 적거나 도가니의 용량이 큰 경우 교번자속이 도가니 내 전체에 미치지 않아 도가니 내의 융해물질을 교반하기 어려운 문제점을 가지고 있다. However, the prior art has the following problems. In extracting metal compounds by alternating magnetic flux acting in the crucible of induction heating furnace by using the difference of specific gravity between metal and nonmetallic components, the alternating magnetic flux in the whole crucible is small when the metal component is small or the capacity of crucible is large. There is a problem that it is difficult to stir the melting material in the crucible.

또한 도가니 내의 융해물질의 전도성이 약한 경우, 융해물질의 교반작용이 원활이 진행되기 어려운 문제점이 있다.In addition, when the conductivity of the melting material in the crucible is weak, there is a problem that the stirring action of the melting material is difficult to proceed smoothly.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유도가열시스템의 도가니 내 융해물질의 교반작용을 원활하게하기 위하여 도가니 내의 교반작용을 돕는 전도체를 광석과 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 유도가열시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in order to facilitate the stirring action of the melting material in the crucible of the induction heating system, characterized in that for use in mixing the ore with the conductor to help the stirring action in the crucible It is to provide an induction heating system.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 내부에 공간이 형성되어 용융시키기 위한 광석이 수용되는 도가니; 내부에 안착공간이 형성되어 상기 도가니가 안착되고, 상기 도가니의 유도가열을 위한 코일이 상기 안착공간의 둘레를 다수회 감싸도록 설치되는 로체;를 포함하여 구성되고, 유도가열에 의한 상기 광석에 전도체를 첨가하여 상기 광석의 용융시 상기 전도체가 함께 용융되어 비중차이에 의해 상기 광석 내의 금속이 쉽게 분리되도록 할 수 있다.The present invention for solving the above problems is a crucible in which the ore for melting the space is formed therein; A seating space is formed therein, and the crucible is seated, and a coil for induction heating of the crucible is installed so as to surround the circumference of the seating space a plurality of times, and includes a conductor to the ore by induction heating. By adding the molten ore, the conductors are melted together so that the metal in the ore can be easily separated by the specific gravity difference.

또, 상기 로체는, 상기 안착공간이 형성되고, 그라파이트 펠트 재질로 형성되는 제1레이어층; 상기 제1레이어층을 감싸고 카울 펠트를 포함하는 재질로 형성되는 제2레이어층; 상기 제2레이어층을 감싸고 마이카를 포함하는 재질로 형성되는 제3레이어층; 상기 제3레이어층을 감싸고 코일시멘트를 포함하는 재질로 구성된 제4레이어층을 포함하고, 상기 제4레이어층에 상기 코일이 위치할 수 있다.The furnace body may include: a first layer layer in which the seating space is formed and formed of a graphite felt material; A second layer layer surrounding the first layer layer and formed of a material including a cowl felt; A third layer layer surrounding the second layer layer and formed of a material including a mica; A fourth layer layer may be formed to surround the third layer layer and include a coil cement, and the coil may be positioned on the fourth layer layer.

또한, 상기 로체의 바닥면에는 절연을 위한 인세라블럭과, 상기 도가니 내의 압력을 고르게 분포시키기 위한 카울보드가 구비되고, 상기 인세라블럭의 상측에 상기 카울보드가 위치할 수 있다.In addition, the bottom surface of the furnace body is provided with an insera block for insulation and a cowl board for evenly distributing the pressure in the crucible, and the cowl board may be located above the insera block.

또, 상기 코일은 동재질의 속이 빈 관형상으로 형성되고, 상기 로체의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 냉각장치와 연결되어, 상기 냉각수가 상기 코일의 내부로 공급되어 상기 로체를 냉각시킬 수 있다.In addition, the coil is formed in a hollow tubular shape of the same material, is connected to a cooling device for circulating the cooling water for cooling the furnace body, the cooling water may be supplied to the inside of the coil to cool the furnace.

또한, 상기 로체의 개구된 상면을 덮는 로체커버; 상기 로체커버의 상측에 구비되어 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터와 상기 로체커버를 관통하여 연결되고 회전에 의해 교반을 수행하는 교반축을 포함하는 교반장치를 더 포함할 수 있다.In addition, the furnace cover for covering the upper surface of the furnace body; The apparatus may further include a stirring apparatus provided on an upper side of the roche cover to provide a rotational force, and a stirring shaft connected to the motor through the roche cover and performing stirring by rotation.

또한, 상기 모터는 상기 로체커버에 대하여 승강가능하게 설치되어, 상기 교반축이 상기 로체커버의 하측에서 승강할 수 있다.In addition, the motor is installed so as to be able to lift and lower the body cover, the stirring shaft can be raised and lowered below the body cover.

또, 상기 코일에 흐르는 전류를 제어하여 상기 로체의 가열온도를 기 설정된 온도범위로 제어하고, 상기 로체의 온도가 기 설정된 온도범위보다 높아질 경우 상기 코일의 내부로 냉각수를 흘려보내 기 설정된 온도범위 내로 유지시킬 수 있다.In addition, by controlling the current flowing through the coil to control the heating temperature of the furnace body to a predetermined temperature range, and when the temperature of the furnace body is higher than the predetermined temperature range flows coolant into the coil to the inside of the predetermined temperature range You can keep it.

또한, 상기 로체커버에는 상기 도가니 내부로 연결되는 가스주입관이 구비되어 상기 가스주입관을 통해 아르곤가스가 상기 도가니의 내부로 유입될 수 있다.In addition, the furnace cover may include a gas injection pipe connected to the inside of the crucible so that argon gas may be introduced into the crucible through the gas injection pipe.

또, 상기 광석을 용융하는 과정에서 불순물을 제거하고, 상기 광석에서 금속의 산화를 촉진시켜 상기 금속의 분리가 용이하도록 첨가제를 혼합할 수 있다.In addition, impurities may be removed in the process of melting the ore, and additives may be mixed to facilitate the separation of the metal by promoting oxidation of the metal in the ore.

또한, 상기 첨가제는 25 내지 35 중량%의 산화칼륨, 5 내지 10중량%의 산화마그네슘, 45 내지 55 중량%의 산화규소, 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄 을 포함할 수 있다.In addition, the additive may include 25 to 35% by weight of potassium oxide, 5 to 10% by weight of magnesium oxide, 45 to 55% by weight of silicon oxide, 7 to 15% by weight of aluminum oxide.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유도가열시스템에 의하면, 도가니의 용량이 커서 교번자속이 도가니 내 전체에 미치지 않아 도가니 내의 융해물질을 교반하기 어려운 경우 또는 도가니 내 융해물질의 전도성이 약한 경우에도 융해물질과 섞여 있는 전도체에 의해 교번자속이 크게 작용하여 도가니 내의 교반작용을 용이하게 할 수 있는 효과를 가진다.According to the induction heating system according to the present invention having the configuration as described above, when the capacity of the crucible is large, the alternating magnetic flux does not reach the whole of the crucible, it is difficult to stir the melting material in the crucible or the conductivity of the melting material in the crucible is weak The alternating magnetic flux is largely acted on by the conductor mixed with the fusion material, so that the stirring in the crucible can be facilitated.

또한, 모터축에 블레이드를 설치한 별도의 교반장치를 두어, 도가니 내 융해물질의 교반활동을 촉진시켜 유도가열시스템의 효율을 증가시켜 유지 및 관리에 필요한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, by installing a separate stirring device provided with a blade on the motor shaft, it is possible to promote the stirring activity of the melting material in the crucible to increase the efficiency of the induction heating system to reduce the cost required for maintenance and management.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유도가열시스템의 전체 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예를 구성하는 로체의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 구성하는 로체의 전체구성을 보인 도면.
도 4는 본 발명의 실시예를 구성하는 교반장치의 구성을 보인 도면.
도 5는 본 발명 실시예에 의한 유도가열시스템에 의해 금속잉곳이 제조되는 과정을 보인 도면.1 is a view showing the overall configuration of an induction heating system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a furnace body constituting an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an overall configuration of a furnace body constituting an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the configuration of a stirring device constituting an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a process of manufacturing a metal ingot by an induction heating system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 의한 유도가열시스템의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the induction heating system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유도가열시스템의 전체 구성을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예를 구성하는 로체의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예를 구성하는 로체의 전체구성을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예를 구성하는 교반장치의 구성을 보인 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of an induction heating system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of a furnace constituting an embodiment of the present invention, Figure 3 is a furnace constituting an embodiment of the present invention Figure 4 shows the overall configuration of Figure 4 is a view showing the configuration of a stirring device constituting an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열시스템(1000)은 용융부(100), 냉각장치(200), 제어부(300)로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, an induction heating system 1000 according to a preferred embodiment of the present invention may be composed of a melting part 100, a cooling device 200, and a control part 300.

상기 용융부(100)는 내부에 공간이 형성되어 용융시키기 위한 광석(A)이 수용되는 도가니(110); 내부에 안착공간(131a)이 형성되어 상기 도가니(110)가 안착되고, 상기 도가니(110)의 유도가열을 위한 코일(C)이 상기 안착공간(131a)의 둘레를 다수회 감싸도록 설치되는 로체(130);를 포함하여 구성될 수 있다.The melting part 100 is a crucible 110 in which the ore (A) is accommodated to form a space therein to melt; A lodge having a seating space 131a formed therein to seat the crucible 110 and a coil C for induction heating of the crucible 110 wrapped around the seating space 131a a plurality of times. 130 may be configured to include.

상기 로체(130)는 상기 안착공간(131a)이 형성되고, 그라파이트 재질로 형성되는 제1레이어층(131); 상기 제1레이어층(131)을 감싸고 카울을 포함하는 재질로 형성되는 제2레이어층(133); 상기 제2레이어층(133)을 감싸고 마이카를 포함하는 재질로 형성되는 제3레이어층(135); 상기 제3레이어층(135)을 감싸고 코일(C)시멘트를 포함하는 재질로 구성된 제4레이어층(137)을 포함하고, 상기 제4레이어층(137)에 상기 코일(C)이 위치할 수 있다.The furnace body 130 includes a first layer layer 131 in which the seating space 131a is formed and formed of graphite material; A second layer layer 133 surrounding the first layer layer 131 and formed of a material including a cowl; A third layer layer 135 surrounding the second layer layer 133 and formed of a material including a mica; The fourth layer layer 137 may be wrapped around the third layer layer 135 and include a coil C cement. The coil C may be positioned on the fourth layer layer 137. have.

단열효율을 위해 상기 제1레이어층(131)과 상기 제2레이어층(133)의 두께비율은 5:1로 설정될 수 있다.The thickness ratio of the first layer 131 and the second layer 133 may be set to 5: 1 for adiabatic efficiency.

상기 로체(130)는 상기 코일(C)에 흐르는 전류에 의한 전자기유도를 통해 상기 도가니(110) 내부의 상기 광석(A)을 용융시키는 유도가열(Induction Heating)원리를 이용한다.The furnace body 130 uses an induction heating principle of melting the ore A inside the crucible 110 through electromagnetic induction caused by the current flowing through the coil C.

상기 도가니(110)에 전도체를 첨가하여 상기 광석(A)의 용융시 상기 전도체가 함께 용융되어 비중차이에 의해 상기 광석(A) 내의 금속이 쉽게 분리되도록 할 수 있다.By adding a conductor to the crucible 110, the conductor is melted together when the ore A melts so that the metal in the ore A can be easily separated by the specific gravity difference.

도 2에서 보듯이, 상기 로체(130)는 상기 제1 내지 제4레이어층(131,133,135,137)으로 구성되고 각 층이 서로 겹쳐져서 하나의 상기 로체(130)를 구성할 수 있다.As shown in FIG. 2, the furnace body 130 may include the first to fourth layer layers 131, 133, 135, and 137, and the layers may overlap each other to constitute one furnace body 130.

상기 로체(130)의 안착공간(131a)의 바닥면부분에는 카울층(137a) 및 인세라층(137b)이 구비될 수 있다. 상기 카울층(137a) 및 인세라층(137b)은 내화단열재에 해당하는 것으로 외부로의 발열을 막아주어 용융효율을 향상시키는 역할을 한다. 상기 카울층(137a)은 상기 인세라층(137b)의 상측에 위치하는 것이 바람직하다.A cowl layer 137a and an incera layer 137b may be provided at a bottom surface portion of the seating space 131a of the furnace body 130. The cowl layer 137a and the insera layer 137b correspond to fireproof insulation and prevent heat generation to the outside to improve melting efficiency. The cowl layer 137a is preferably located above the incera layer 137b.

도 2를 보았을 때, 상기 카울층(137a) 및 상기 인세라층(137b)이 상기 제4레이어층(137)에 위치한 것으로 도시되어 있으나, 상기 제1 내지 제4 레이어층(131,133,135,137) 중 어느 하나에 있거나 복수개의 상기 제1 내지 제4 레이어층(131,133,135,137)에 걸쳐 형성되는 것도 가능할 것이다.Referring to FIG. 2, the cowl layer 137a and the incera layer 137b are illustrated as being located on the fourth layer 137. However, in one of the first to fourth layer layers 131, 133, 135, and 137. Or may be formed over the plurality of first to fourth layer layers 131, 133, 135, and 137.

상기 코일(C)은 동재질의 속이 빈 관형상으로 형성되고, 상기 로체(130)의 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 냉각장치(200)와 연결되어, 상기 냉각수가 상기 코일(C)의 내부로 공급되어 상기 로체(130)를 냉각시킬 수 있다.The coil (C) is formed in a hollow tubular shape of the same material and is connected to a cooling device (200) for circulating a cooling water for cooling the furnace body (130), wherein the cooling water is inside the coil (C). It may be supplied to cool the furnace body 130.

상기 코일(C)은 관형상으로 형성되어 하나로 연통된 상기 코일(C)이 상기 로체(130)를 다수회 감싸도록 구비된다.The coil (C) is formed in a tubular shape and the coil (C) communicated with one is provided to surround the furnace body (130) a plurality of times.

즉, 상기 코일(C)의 양단은 서로 연통되는 것으로 하나의 관으로 되고, 양단은 상기 냉각장치(200)와 연결되어 상기 냉각장치(200)의 내부에 구비된 냉각수(도시되지 않음)가 흘러들어갈 수 있는 구조로 되어 있는 것이다.That is, both ends of the coil (C) are in communication with each other to form a tube, both ends are connected to the cooling device 200, the cooling water (not shown) provided in the interior of the cooling device 200 flows It is a structure that can be entered.

상기 냉각수는 상기 코일(C)의 내부를 흐르면서 용융 이후 또는 용융 중에 기설정된 온도범위를 유지하는 역할을 한다.The cooling water serves to maintain a predetermined temperature range after or during melting while flowing inside the coil (C).

상기 로체(130)의 용융온도는 너무 낮을 경우 용융이 제대로 이루어지지 않고, 너무 높을 경우 금속과 비금속이 완전히 융화되어 추출할 수 없게 되는 바, 일정한 온도를 유지하는 것이 매우 중요하다.When the melting temperature of the furnace body 130 is too low, melting is not performed properly, and when too high, the metal and the non-metal are completely melted and cannot be extracted. Therefore, it is very important to maintain a constant temperature.

따라서, 상기 코일(C)에 흐르는 전류를 제어하여 온도를 높여주거나 상기 코일(C)의 내부로 상기 냉각수를 흘려보내 온도를 낮춰주어 기설정된 온도범위로 제어할 수 있다.Therefore, by controlling the current flowing through the coil (C) to increase the temperature or by flowing the cooling water to the inside of the coil (C) can be controlled to a predetermined temperature range by lowering the temperature.

상기 코일(C)에 흐르는 전류를 제어하여 상기 로체(130)의 가열온도를 기 설정된 온도범위로 제어하고, 상기 로체(130)의 온도가 기 설정된 온도범위보다 높아질 경우 상기 코일(C)의 내부로 냉각수를 흘려보내 기 설정된 온도범위 내로 유지시킬 수 있다. 상기 온도범위는 2100~2300℃ 사이로 설정될 수 있다.By controlling the current flowing through the coil (C) to control the heating temperature of the furnace body 130 in a predetermined temperature range, when the temperature of the furnace body 130 is higher than the predetermined temperature range inside the coil (C) The cooling water can be used to keep the temperature within the preset temperature range. The temperature range may be set between 2100 ~ 2300 ℃.

상기 코일(C)에 의해 발생하는 주파수는 용융하고자 하는 재료의 침투깊이와 도가니의 내경에 의해 결정되어 진다. 실험적으로 고주파 용융에서의 적정 주파수는 담금질 보다는 낮으며 단조보다는 높은 즉, 침투깊이가 상기 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. Experimentally, the proper frequency in the high-frequency melting is lower than quenching and higher than forging, that is, a frequency in which the penetration depth is 12.5% (10-20%) of the crucible 110 diameter may be an appropriate frequency.

도 3에서 보듯이 상기 로체(130)의 상측에는 상기 도가니(110)의 개구된 상면을 덮기 위한 로체커버(141)가 구비되고, 상기 로체커버(141)의 양측에는 단열을 위한 코일시멘트(143)가 상기 로체커버(141)의 둘레를 따라 더 구비될 수 있다.As shown in FIG. 3, a roche cover 141 is provided on the upper side of the furnace body 130 to cover the opened upper surface of the crucible 110, and coil cement 143 for insulation is provided on both sides of the furnace body 141. ) May be further provided along the circumference of the roche cover 141.

본 발명은 또한, 상기 로체커버(141)의 상측에 구비되어 회전력을 제공하는 모터(M)와, 상기 모터(M)와 상기 로체커버(141)를 관통하여 연결되고 회전에 의해 교반을 수행하는 교반축(143)을 포함하는 교반장치(140)를 더 포함할 수 있다.The present invention is also provided on the upper side of the roche cover 141 is provided with a motor (M) for providing a rotational force, the motor (M) and the roche cover 141 is connected to perform the stirring by rotation It may further include a stirring device 140 including a stirring shaft 143.

상기 교반축(143)에는 교반을 위한 블레이드(145)가 설치될 수 있고, 블레이드(145)의 형상은 다양하게 적용할 수 있는 것은 당업자에게 자명한 사항이다.The stirring shaft 143 may be provided with a blade 145 for stirring, the shape of the blade 145 is obvious to those skilled in the art that can be applied in various ways.

상기 모터(M)는 상기 로체커버(141)에 대하여 승강가능하게 설치되어, 상기 교반축(143)이 상기 로체커버(141)의 하측에서 승강할 수 있다.The motor M may be installed to be liftable with respect to the roche cover 141 so that the stirring shaft 143 may be lifted from the lower side of the roche cover 141.

상기 모터(M)는 상기 로체커버(141)에 전달되는 열에 의해 쉽게 손상될 수 있어 상기 모터(M)가 교반이 필요한 시기에만 상기 로체커버(141)에 가까워지도록 이동하여 교반을 수행할 수 있도록 한 것이다.The motor M may be easily damaged by the heat transferred to the roche cover 141 so that the motor M moves closer to the roche cover 141 only when agitation is needed to perform stirring. It is.

상기 모터(M)의 승강가능한 구조는 도시되지 않았지만 나사산 구조에 의한 승강구조, 액추에이터를 이용한 승강구조 등 다양한 방법이 적용될 수 있는 것은 자명하다.Although the lifting structure of the motor M is not shown, it is obvious that various methods, such as a lifting structure by a thread structure and a lifting structure using an actuator, may be applied.

상기 로체커버(141)에는 상기 도가니(110) 내부로 연결되는 가스주입관(147)이 구비되어 상기 가스주입관(147)을 통해 아르곤(Argon)가스가 상기 도가니(110)의 내부로 유입될 수 있다.The furnace cover 141 is provided with a gas injection pipe 147 connected to the inside of the crucible 110 so that argon gas may flow into the crucible 110 through the gas injection pipe 147. Can be.

상기 아르곤가스는 상기 도가니(110)의 산화를 방지하기 위한 것으로 도가니(110)의 내구성을 증가시키는 역할을 한다. 상기 광석(A)의 용융과정이 모두 완료된 이후에도 기설정된 시간동안 상기 아르곤가스가 공급되도록 상기 제어부(300)에 의해 제어되어 상기 도가니(110)의 산화를 방지한다.The argon gas serves to prevent oxidation of the crucible 110 and increases durability of the crucible 110. Even after the melting process of the ore A is completed, the argon gas is controlled to be supplied for a predetermined time to prevent oxidation of the crucible 110.

상기 광석(A)의 용융과정에서 상기 광석(A) 내 금속광물의 분리를 용이하게 하기 위해서 첨가제(B)가 상기 광석(A)과 함께 들어갈 수 있다. 상기 첨가제(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 있다.In order to facilitate the separation of the metal mineral in the ore (A) during the melting of the ore (A), an additive (B) may enter with the ore (A). The additive (B) may include 25 to 35 wt% potassium oxide, 5 to 10 wt% magnesium oxide, 45 to 55 wt% silicon oxide, and 7 to 15 wt% aluminum oxide.

상기 첨가제(B)는 용융 과정에서 불순물을 제거하고, 비금속과 금속의 분리, 산화를 촉진 시키며, 환원에 의해 금속성분들을 하나의 결정으로 환원시킬 수 있는 것이다.The additive (B) removes impurities in the melting process, promotes separation and oxidation of nonmetals and metals, and reduces metal components into one crystal by reduction.

또한, 상기 첨가제(B) 이외에도 환원제(B')가 첨가될 수 있고, 상기 환원제(B')는 코크스 등 흑연 성분을 포함하는 물질이 될 수 있다.In addition, the reducing agent (B ') may be added in addition to the additive (B), and the reducing agent (B') may be a material including a graphite component such as coke.

상기 로체(130)는 지지부재(150,150')에 의해 바닥면으로부터 이격된 위치에 설치되고, 상기 지지부재(150,150')와 상기 로체(130)는 회전중심축(153)에 의해 연결되어 상기 회전중심축(153)을 기준으로 상기 로체(130)가 회전가능하게 결합된다.The furnace body 130 is installed at a position spaced apart from the bottom surface by the support members 150 and 150 ', and the support member 150 and 150' and the furnace body 130 are connected by the rotation center shaft 153 to rotate the rotor. The furnace body 130 is rotatably coupled with respect to the central axis 153.

상기 로체(130)의 하측에는 용융되어 외부로 배출된 상기 광석(A)은 상기 로체(130)의 하측에 구비된 냉각도가니(400)로 부어지고 냉각되어 금속잉곳(E)이 응고된다. 상기 로체(130)의 일측에 구비되는 배출홈(130')을 통해 상기 냉각도가니(400)로 용융된 상기 광석(A)이 배출될 수 있다.The ore A melted and discharged to the lower side of the furnace body 130 is poured into a cooling crucible 400 provided at the lower side of the furnace body 130 and cooled to solidify the metal ingot E. The ore A melted into the cooling crucible 400 may be discharged through the discharge groove 130 ′ provided at one side of the furnace body 130.

상기 회전중심축(153)은 회전핸들(157)에 의해 조작될 수 있다.The rotation center shaft 153 may be operated by the rotation handle 157.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 의한 유도가열시스템에 의해 광석(A)이 용융되어 금속잉곳(E)을 발생시키는 과정을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the process of generating ore A by melting ore A by the induction heating system according to the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명 실시예에 의한 유도가열시스템(1000)에 의해 금속잉곳(E)이 발생하는 과정을 보인 도면이다.5 is a view illustrating a process of generating the metal ingot E by the induction heating system 1000 according to the embodiment of the present invention.

도 5의 (a)에서 보듯이, 먼저 도가니(110)에 용융 대상이되는 광물(A), 첨가제(B), 환원제(B') 등을 넣는다. 제어부(300)에 의해 기설정된 온도로 기설정된 시간만큼 가열을 시작하면, 도 5의 (b)와 같이 광물, 첨가제(B), 환원제(B')가 모두 녹아서 섞인 상태가 된다.As shown in (a) of FIG. 5, first, a mineral (A), an additive (B), a reducing agent (B '), and the like, which are to be melted, are put into the crucible 110. When the heating is started for a predetermined time by the controller 300 at a preset temperature, the mineral, the additive B, and the reducing agent B 'are melted and mixed as shown in FIG.

기 설정된 온도로 제어하기 위해서 온도가 너무 높아지면 제어부(300)는 상기 냉각장치(200)를 가동시켜 코일(C)에 냉각수가 흐르도록 제어하고, 온도가 낮아지면, 전류를 제어하여 온도를 상승시키게 된다.If the temperature is too high to control the preset temperature, the controller 300 operates the cooling device 200 to control the cooling water to flow in the coil C, and when the temperature is low, the temperature is increased by controlling the current. Let's go.

용융과정 중에는 상기 가스주입관(147)을 통해 상기 아르곤가스를 항상주입하여 상기 도가니(110)가 산화되는 것을 방지하도록 할 수 있다.During the melting process, the argon gas may be always injected through the gas injection pipe 147 to prevent the crucible 110 from being oxidized.

이 상태에서 상기 로체(130)를 회전핸들(157)의 회전시켜 냉각도가니(400)에 용융된 상기 광물(A)을 옮겨 담은 후 냉각이 되면, 비금속광물(D)의 내부에 금속광물이 서로 엉켜 금속잉곳(E)이 생기게되고, 이후 이를 분해하여 사용하게 되는 것이다.In this state, the furnace body 130 is rotated by the rotation handle 157 to transfer the molten mineral A to the cooling crucible 400, and when cooled, the metal minerals in the non-metallic mineral D are mutually cooled. The metal ingot (E) is entangled and then used to disassemble it.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경 및 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, changes, and modifications are possible in the technical field of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill.

1000 : 유도가열시스템 100 : 용융부
110 : 도가니 130 : 로체
200 : 냉각장치 300 : 제어부1000: induction heating system 100: melting part
110: crucible 130: Lhotse
200: cooling device 300: control unit

Claims

A crucible in which an ore for melting the space is formed;
It is configured to include a; a seating space is formed therein is the crucible is seated, the coil for induction heating of the crucible is installed so as to surround the surrounding space a plurality of times;
By adding a conductor to the ore by induction heating, the conductor is melted together when melting the ore so that the metal in the ore is easily separated by the specific gravity difference,
A roche cover covering an upper surface of the roche;
A stirring device including a motor provided on an upper side of the roche cover to provide a rotational force, and a stirring shaft connected to the motor and the roche cover to perform stirring by rotation;
The motor is installed to be lifted only when the stirring is required for the rotor cover, so that the stirring shaft is lifted from the lower side of the rotor cover,
The furnace cover is provided with a gas injection pipe connected to the inside of the crucible so that argon gas is introduced into the crucible through the gas injection pipe,
The furnace is installed at a position spaced apart from the bottom by a support member,
The support member and the furnace body are connected by a rotational center axis so that the furnace body is rotatably coupled to the rotational center axis.
The furnace is formed such that the ore melted by a cooling crucible is discharged through a discharge groove provided at one side by rotating the center of rotation by the operation of a rotary handle.
The roche is,
A first layer layer formed with the seating space and formed of a material including graphite;
A second layer layer surrounding the first layer layer and formed of a material including a cowl;
A third layer layer surrounding the second layer layer and formed of a material including a mica;
A fourth layer layer formed of a material surrounding the third layer layer and including a coil cement,
Wherein the coil is located in the fourth layer,
The bottom surface of the furnace body is provided with an insera layer, a cowl layer for thermal insulation,
Induction heating system for metal separation, characterized in that the cowl layer is located on the upper side of the incera layer.

delete

The method of claim 1,
The coil is formed in a hollow tubular shape of the same material,
Induction heating system for metal separation, characterized in that connected to the cooling device for circulating the cooling water for cooling the furnace body, the cooling water is supplied to the inside of the coil to cool the furnace.

delete

The method of claim 1,
By controlling the current flowing through the coil to control the heating temperature of the furnace body to a predetermined temperature range, and when the temperature of the furnace body is higher than the predetermined temperature range to flow the coolant to the inside of the coil to maintain within the preset temperature range Induction heating system for metal separation, characterized in that.

delete

The method of claim 1,
Induction heating system, characterized in that to remove impurities in the process of melting the ore, and to mix the additives to facilitate the separation of the metal by promoting the oxidation of the metal in the ore.

10. The method of claim 9, wherein the additive comprises 25 to 35 weight percent potassium oxide, 5 to 10 weight percent magnesium oxide, 45 to 55 weight percent silicon oxide, and 7 to 15 weight percent aluminum oxide. Induction heating system