KR102519321B1 - Apparatus for providing atmosphere gas of sintering furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소성로용 분위기 가스 공급장치에 관한 것으로 더 상세하게는 분위기 가스를 소성로의 내부 열에 의해 예열하여 소성로의 내부로 공급하는 소성로용 분위기 가스 공급장치에 관한 발명이다. The present invention relates to an atmospheric gas supply device for a sintering furnace, and more particularly, to an atmospheric gas supplying device for a sintering furnace that preheats atmospheric gas by internal heat of the sintering furnace and supplies it to the inside of the sintering furnace.
근래에 들어 노트북, 테블릿 PC, 스마트폰 등 휴대용 전자기기의 수요 및 화석 연료에 의한 탄소 배출량을 줄이기 위해 전기 자동차의 필요성과 수요가 증대되고 있다.In recent years, the demand for portable electronic devices such as laptop computers, tablet PCs, and smart phones and the need for and demand for electric vehicles are increasing in order to reduce carbon emissions caused by fossil fuels.
이에 따라 이차전지에 대한 수요가 크게 증대되고 있고, 고용량 및 고성능을 가지는 이차 전지를 개발하고 있는 추세이다.Accordingly, the demand for secondary batteries is greatly increasing, and there is a trend of developing secondary batteries having high capacity and high performance.
이차전지의 양극 활물질은 원료 분체를 분체용기에 담아 소성로 내에서 700℃ 내지 1,100℃의 온도로 소성하여 제조되고 있다. A cathode active material of a secondary battery is manufactured by putting raw material powder in a powder container and firing it at a temperature of 700° C. to 1,100° C. in a firing furnace.
소성로는 이차전지의 양극 활물질 이외에도 미소성된 소재를 가열하여 700℃ 내지 1,100℃의 고온에서 열처리한다.In addition to the cathode active material of the secondary battery, the firing furnace heats the unfired material at a high temperature of 700 ° C to 1,100 ° C.
그리고, 소성로의 내부에는 일정한 분위기 형성을 위해 특정 가스를 로 내부로 공급하게 되며, 설비 크기 및 처리재 특성에 따라 공급되는 가스 종류와 공급량이 결정된다.In addition, a specific gas is supplied into the furnace to form a certain atmosphere inside the furnace, and the type and amount of gas supplied are determined according to the size of the facility and the characteristics of the material to be treated.
더 상세하게 소성로는 내화용기 내에 담긴 양극 활물질 등의 소재를 이소시키면서 내부에 분위기 가스를 공급하고, 700℃ 내지 1,100℃의 고온으로 가열하여 소재를 열처리한다. In more detail, the sintering furnace heat-treats the material by supplying atmospheric gas to the inside while isolating the material such as the positive electrode active material contained in the refractory container, and heating the material to a high temperature of 700 ° C to 1,100 ° C.
그러나, 종래의 소성로는 700℃ 내지 1,100℃의 고온으로 가열 내부에 외부에서 상온 상태인 분위기 가스를 공급하게 되므로 분위기 가스 공급 시 로 내의 온도 편차가 발생되어 제품에 불량이 발생되는 문제점이 있었다. However, since atmospheric gas at room temperature is supplied from the outside to the inside of the heating furnace at a high temperature of 700 ° C to 1,100 ° C, a temperature deviation occurs in the furnace when the atmospheric gas is supplied, resulting in defective products.
또한, 종래의 소성로는 분위기 가스 공급 시 로 내의 온도가 낮아지므로 히터부의 출력 향상 등 에너지를 추가로 소모하여 로 내부의 온도를 유지해야 하는 문제점이 있었고, 추가적인 에너지 소모로 장비 효율이 저하되는 문제점이 있었다. In addition, since the temperature inside the furnace is lowered when atmospheric gas is supplied to the conventional kiln, there is a problem in that the temperature inside the furnace must be maintained by additionally consuming energy such as improving the output of the heater unit, and the equipment efficiency is lowered due to additional energy consumption. there was.
본 발명의 목적은 분위기 가스를 소성로의 내부 열에 의해 예열하여 소성로의 내부로 공급함으로써 소성로의 가열 시 소요되는 에너지의 소모를 최소화하고, 분위기 가스 공급 시 로 내의 온도 편차로 발생되는 제품의 불량을 방지하는 소성로용 분위기 가스 공급장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to minimize the consumption of energy required for heating the kiln by preheating the atmospheric gas by the internal heat of the kiln and supplying it to the inside of the kiln, and to prevent product defects caused by temperature deviations in the furnace when the atmospheric gas is supplied. It is to provide an atmospheric gas supply device for a firing furnace.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예는 내화 벽체부로 감싸지며 히터부에 의해 가열되는 소재의 열처리 공간이 내부에 구비된 소성로, 내부로 분위기 가스가 통과되며 상기 내화 벽체부를 통과하게 위치되어 분위기 가스를 예열하는 분위기 가스 예열관부, 상기 분위기 가스 예열관부로 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급부, 상기 분위기 가스 예열관부에 연결되어 상기 열처리 공간 내에 분위기 가스를 주입하는 분위기 가스 주입관부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object of the present invention, an embodiment of an atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention is a sintering furnace in which a space for heat treatment of a material heated by a heater is wrapped with a refractory wall portion, and an atmosphere is provided therein. An atmospheric gas preheating pipe portion through which gas passes and positioned to pass through the fireproof wall portion to preheat atmospheric gas; an atmospheric gas supply portion to supply atmospheric gas to the atmospheric gas preheating tube portion; It is characterized in that it includes an atmospheric gas injection pipe for injecting gas.
본 발명에서 상기 내화 벽체부는 상기 열처리 공간의 상부 측에 위치되는 상부 벽체, 상기 열처리 공간의 하부 측에 위치되는 하부 벽체, 상기 열처리 공간의 양 측에 각각 위치되는 측부 벽체를 포함하고, 상기 분위기 가스 예열관부는 상기 상부 벽체 또는 상기 하부 벽체를 가로질러 관통하여 위치될 수 있다. In the present invention, the refractory wall part includes an upper wall positioned on an upper side of the heat treatment space, a lower wall positioned on a lower side of the heat treatment space, and side walls respectively positioned on both sides of the heat treatment space, and the atmosphere gas The preheating tube portion may be positioned through and across the upper wall or the lower wall.
본 발명에서 상기 내화 벽체부는 상기 열처리 공간의 상부 측에 위치되는 상부 벽체, 상기 열처리 공간의 하부 측에 위치되는 하부 벽체, 상기 열처리 공간의 양 측에 각각 위치되는 측부 벽체를 포함하고, 상기 분위기 가스 예열관부는 상기 상부 벽체의 전체 두께를 100%로 할 때 상기 열처리 공간의 상면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치되거나 상기 하부 벽체의 전체 두께를 100%로 할 때 상기 열처리 공간의 하면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치될 수 있다. In the present invention, the refractory wall part includes an upper wall positioned on an upper side of the heat treatment space, a lower wall positioned on a lower side of the heat treatment space, and side walls respectively positioned on both sides of the heat treatment space, and the atmosphere gas The preheating tube part is located within 10% to 40% of the upper surface of the heat treatment space when the total thickness of the upper wall is 100%, or based on the lower surface of the heat treatment space when the total thickness of the lower wall is 100% It can be located within 10% to 40%.
본 발명에서 상기 분위기 가스 공급부는 상기 분위기 가스 예열관부로 연결되어 상기 분위기 가스 예열관부에 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급관부를 포함하고, 상기 분위기 가스 공급관부와 상기 분위기 가스 예열관부는 서로 다른 재질로 제조될 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas supply part includes an atmospheric gas supply pipe part connected to the atmospheric gas preheating pipe part and supplying atmospheric gas to the atmospheric gas preheating pipe part, and the atmospheric gas supply pipe part and the atmospheric gas preheating pipe part are made of different materials. can be manufactured with
본 발명에서 상기 분위기 가스 공급관부는 스틸 재질로 제조되며, 상기 분위기 가스 예열관부는 SiC로 제조될 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas supply pipe part may be made of steel, and the atmospheric gas preheating pipe part may be made of SiC.
본 발명에서 상기 분위기 가스 주입관부는 상기 분위기 가스 예열관부재와 동일한 재질로 제조될 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas injection pipe part may be made of the same material as the atmospheric gas preheating pipe member.
본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예는 상기 소성로의 외부에서 상기 분위기 가스 예열관부와 상기 분위기 가스 주입관부를 연결하는 예열 가스 이송관부를 더 포함할 수 있다. An atmospheric gas supplying device for a sintering furnace according to an embodiment of the present invention may further include a preheating gas transfer pipe portion connecting the atmospheric gas preheating pipe portion and the atmospheric gas injection pipe portion outside the sintering furnace.
본 발명에서 상기 예열 가스 이송관부는 단열재질로 제조되거나 외주면에 단열재로 감싸진 구조를 가지거나, 이중 단열관일 수 있다. In the present invention, the preheating gas transfer pipe part may be made of a heat insulating material, have a structure in which an outer circumferential surface is wrapped with a heat insulating material, or may be a double heat insulating pipe.
본 발명에서 상기 내화 벽체부는 상기 열처리 공간의 상부 측에 위치되는 상부 벽체, 상기 열처리 공간의 하부 측에 위치되는 하부 벽체, 상기 열처리 공간의 양 측에 각각 위치되는 측부 벽체를 포함하고, 상기 분위기 가스 주입관부는 상기 열처리 공간에서 소재의 상부 측에 위치되어 하부 측으로 분위기 가스를 주입하는 상부 주입관부, 상기 열처리 공간에서 소재의 하부 측에 위치되어 상부 측으로 분위기 가스를 주입하는 하부 주입관부 및 상기 측부 벽체를 각각 관통하여 위치되는 제1측면 주입관부재와 제2측면 주입관부재를 포함하며, 상기 분위기 가스 예열관부는 상기 상부 벽체의 내부에 위치되고 상기 상부 주입관부로 연결되는 제1가스 예열관부재 및 상기 하부 벽체의 내부에 위치되고, 상기 하부 주입관부로 연결되는 제2가스 예열관부재를 포함하며, 상기 예열 가스 이송관부는 상기 제1가스 예열관부재와 상기 상부 주입관부를 연결하는 예열 가스 상부 이송관부, 상기 제2가스 예열관부재와 상기 열처리 공간에서 하부 주입관부를 연결하는 예열 가스 하부 이송관부 및 상기 예열 가스 상부 이송관부 또는 상기 예열 가스 하부 이송관부를 상기 제1측면 주입관부재와 상기 제2측면 주입관부재에 연결시키는 예열 가스 제1측부 이송관부재와 예열 가스 제2측부 이송관부재를 포함할 수 있다. In the present invention, the refractory wall part includes an upper wall positioned on an upper side of the heat treatment space, a lower wall positioned on a lower side of the heat treatment space, and side walls respectively positioned on both sides of the heat treatment space, and the atmosphere gas The injection pipe part is located on the upper side of the material in the heat treatment space and injects atmospheric gas into the lower side, the lower injection pipe part is located on the lower side of the material in the heat treatment space and injects atmospheric gas into the upper side, and the side wall and a first side injection pipe member and a second side injection pipe member positioned through each, wherein the atmospheric gas preheating pipe part is located inside the upper wall and is connected to the upper injection pipe part. and a second gas preheating pipe member located inside the lower wall and connected to the lower injection pipe part, wherein the preheating gas transfer pipe part connects the first gas preheating pipe member to the upper injection pipe part. An upper conveying pipe part, a preheating gas lower conveying pipe part connecting the second gas preheating pipe member and the lower injection pipe part in the heat treatment space, and the preheating gas upper conveying pipe part or the preheating gas lower conveying pipe part and the first side injection pipe member A preheating gas first side delivery pipe member and a preheating gas second side delivery pipe member connected to the second side injection pipe member may be included.
본 발명에서 상기 예열 가스 제1측부 이송관부재와 상기 예열 가스 제2측부 이송관부는 제2예열 가스 이송관부재의 양 측에 각각 연결되고, 동일한 길이를 가져 상기 제1측면 주입관부재와 상기 제2측면 주입관부재로 예열된 분위기 가스를 균일하게 공급할 수 있다.In the present invention, the preheating gas first side delivery pipe member and the preheating gas second side delivery pipe member are respectively connected to both sides of the second preheating gas delivery pipe member and have the same length as the first side injection pipe member. The preheated atmospheric gas can be uniformly supplied to the second side injection pipe member.
본 발명에서 상기 제1가스 예열관부재는 상기 열처리 공간의 상부면과 이격되고 상기 상부 벽체를 관통하여 위치되며, 상기 제2가스 예열관부재는 상기 열처리 공간의 하부면과 이격되고 상기 하부 벽체를 관통하여 위치될 수 있다. In the present invention, the first gas preheating pipe member is spaced apart from the upper surface of the heat treatment space and positioned through the upper wall, and the second gas preheating pipe member is spaced apart from the lower surface of the heat treatment space and extends through the lower wall It can be positioned through.
본 발명에서 상기 제1가스 예열관부재는 상기 상부 벽체의 전체 두께를 100%로 할 때 상기 열처리 공간의 상면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치되며, 상기 제2가스 예열관부재는 상기 하부 벽체의 전체 두께를 100%로 할 때 상기 열처리 공간의 하면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치될 수 있다. In the present invention, the first gas preheating pipe member is located within 10% to 40% of the upper surface of the heat treatment space when the total thickness of the upper wall is 100%, and the second gas preheating pipe member is located in the lower part When the total thickness of the wall is 100%, it may be located within 10% to 40% of the lower surface of the heat treatment space.
본 발명에서 상기 분위기 가스 주입관부는 길이 방향으로 복수의 주입구를 가지며, 열처리 공간을 가로질러 열처리 공간 내에 위치되고 상기 내화 벽체부를 관통하여 양 단부 측이 각각 예열 가스 이송관부와 연결되며, 상기 예열 가스 이송관부는 상기 분위기 가스 예열관부에 연결되는 제1예열 가스 이송관부재 및 상기 제1예열 가스 이송관부재와 연결되고 양 단부 측이 각각 상기 분위기 가스 주입관부재의 양 단부 측에 연결되는 제2예열 가스 이송관부재를 포함할 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas injection pipe part has a plurality of inlets in the longitudinal direction, is located in the heat treatment space across the heat treatment space, and penetrates the fire wall part, and both ends thereof are connected to the preheating gas transfer pipe part, respectively, and the preheating gas A first preheating gas delivery pipe member connected to the atmospheric gas preheating pipe member and a second transfer pipe member connected to the first preheated gas delivery pipe member and both ends thereof connected to both ends of the atmospheric gas injection pipe member, respectively. A preheating gas transfer pipe member may be included.
본 발명에서 상기 제1예열 가스 이송관부재는 상기 제2예열 가스 이송관부재의 중심에 연결될 수 있다. In the present invention, the first preheating gas delivery pipe member may be connected to the center of the second preheating gas delivery pipe member.
본 발명에서 상기 분위기 가스 주입관부는 상기 열처리 공간의 상부 측 또는 하부 측에서 상기 내화 벽체부 내에 위치되며, 상기 열처리 공간을 가로지르는 방향으로 길게 배치되는 가로관부재 및 상기 가로관부재의 길이 방향으로 이격되게 위치되고 세워져 상기 가로관부재에 연결되어 상기 열처리 공간 내로 분위기 가스를 공급하는 복수의 세로 주입관부재를 포함할 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas injection pipe part is located in the fire wall part at the upper side or the lower side of the heat treatment space, and has a cross pipe member disposed long in a direction crossing the heat treatment space and a longitudinal direction of the cross pipe member. It may include a plurality of vertical injection pipe members that are spaced apart from each other and are connected to the horizontal pipe member to supply atmospheric gas into the heat treatment space.
본 발명에서 상기 분위기 가스 예열관부는 상기 세로 주입관부재의 사이를 통과하면서 지그 재그 형태로 형성될 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas preheating pipe part may be formed in a zigzag shape while passing between the vertical injection pipe members.
본 발명에서 상기 분위기 가스 예열관부는 상기 내화 벽체부 내에서 지그 재그 형태로 형성될 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas preheating tube part may be formed in a zigzag shape within the fire wall part.
본 발명에서 상기 분위기 가스 예열관부는 상기 열처리 공간과 겹쳐지는 부분에서 위치되며 지그 재그 형태로 형성되는 열교환 관부 및 상기 열교환 관부의 단부 측에서 각각 직선으로 형성되고, 소성로의 측면으로 연장되는 직선 관부를 포함할 수 있다. In the present invention, the atmospheric gas preheating tube part is positioned at a portion overlapping the heat treatment space and formed in a zigzag shape, and a straight pipe formed in a straight line at the end side of the heat exchange tube part and extending to the side of the firing furnace can include
본 발명은 분위기 가스를 소성로 내부에 공급하기 전 소성로의 내부 열에 의해 예열한 후 소성로의 내부로 공급함으로써 소성로의 가열 시 소요되는 에너지의 소모를 최소화하여 러닝 코스트를 절감하는 효과가 있다. The present invention has an effect of reducing running cost by minimizing energy consumption required for heating the sintering furnace by preheating the atmospheric gas by the internal heat of the sintering furnace before supplying the atmospheric gas into the sintering furnace, and then supplying the atmospheric gas to the inside of the sintering furnace.
또한, 본 발명은 분위기 가스 공급 시 로 내의 온도 편차로 발생되는 제품의 불량을 방지하여 소성되는 소성 제품의 품질을 균일하게 유지할 수 있고, 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of maintaining a uniform quality of a fired product and greatly improving productivity by preventing product defects caused by temperature deviations in a furnace when atmospheric gas is supplied.
도 1은 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예에서 분위기 가스 예열관부의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예에서 분위기 가스 예열관부의 일 실시예를 도시한 단면도. 1 is a schematic view showing an embodiment of an atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention.
2 is a plan view showing an example of an atmospheric gas preheating tube in an example of an atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention;
3 is a cross-sectional view showing an example of an atmospheric gas preheating tube in an example of an atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention is described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to common or dictionary meanings. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be waters and variations.
도 1은 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention, and an embodiment of an atmospheric gas supplying device for a sintering furnace according to the present invention will be described in detail below with reference to FIG. 1 .
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 소성로 구조체의 일 실시예는 내부에 열처리 공간(100a)이 위치된 소성로(100)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , an embodiment of a sintering furnace structure according to the present invention includes a
소성로(100)는 열처리 공간(100a)을 내화 벽체부(110)로 감싼 구조를 가져 열처리 공간(100a) 내에 위치되는 소재를 700℃ 내지 1,100℃의 고온에서 열처리한다.The
소성로(100)는 외부로 분위기 가스와 열처리 시 발생하는 연소 가스 등을 외부로 배출하기 위한 배기구를 구비하고, 열처리 공간(100a)을 내화 벽체부(110)로 감싸 내부에서 소성 등의 열처리 작업을 수행하는 공지의 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The
소성로(100)의 열처리 공간(100a) 내에는 열처리 대상인 소재를 이송시키는 소재 이송부(130)가 위치될 수 있다. In the
열처리 대상인 소재는 내화용기 내에 담겨 소재 이송부(130) 상에 위치되고, 소재 이송부(130)는 롤러 컨베이어인 것을 일 예로 한다.For example, the material to be heat treated is placed in a fireproof container and placed on the
롤러 컨베이어는 소재의 이송 경로를 따라 이격되게 위치되고 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 복수의 이송 롤러부를 포함하는 것을 일 예로 한다. For example, the roller conveyor includes a plurality of conveying roller parts that are spaced apart from each other along the conveying path of the material and are rotated by receiving the rotational force of the motor.
소재 이송부(130)는 이외에도 고열의 소성로(100) 내에서 소재를 이송시킬 수 있는 공지의 컨베이어 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. In addition, the
소성로(100)에는 열처리 공간(100a)을 가열하는 히터부(120)가 구비되고, 히터부(120)는 소재 이송부(130)의 상부 측에 위치되는 상부 히터부(121)와 소재의 하부 측에 위치되는 하부 히터부(122)를 포함한다. The
상부 히터부(121)와 하부 히터부(122)는 소재의 이송 경로를 따라 이격되게 복수로 위치되어 이송 경로를 따라 이송되는 소재를 가열하여 열처리할 수 있다. A plurality of
소성로(100)의 내부 즉, 열처리 공간(100a) 내에는 열처리 시 분위기 형성을 위해 분위기 가스가 소성로용 분위기 가스 공급장치를 통해 공급된다. Atmospheric gas is supplied to the inside of the
본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예는 내부로 분위기 가스가 통과되며 소성로(100)의 내화 벽체부(110)를 통과하게 위치되어 분위기 가스를 예열하는 분위기 가스 예열관부(200), 분위기 가스 예열관부(200)에 연결되어 소성로(100)의 열처리 공간(100a) 내에 분위기 가스를 주입하는 분위기 가스 주입관부(400)를 포함한다. One embodiment of the atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention includes an atmospheric gas preheating
또한, 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예는 분위기 가스 예열관부(200)로 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급부(300)를 더 포함한다. In addition, one embodiment of the atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention further includes an atmospheric
분위기 가스 공급부(300)는 분위기 가스 예열관부(200)로 연결되어 분위기 가스 예열관부(200)에 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급관부(310)를 포함한다. The atmospheric
분위기 가스 공급부(300)는 분위기 가스 저장부(320)를 포함하고, 분위기 가스 공급관부(310)는 분위기 가스 저장부(320)와 분위기 가스 예열관부(200)를 연결하여 분위기 가스 저장부(320) 내의 분위기 가스를 분위기 가스 예열관부(200)로 공급한다. The atmospheric
분위기 가스 공급부(300)는 분위기 가스 공급관부(310)에 장착되는 유량계(330), 분위기 가스 공급관부(310)의 유로를 개폐하는 유량 조절 밸브(340) 등을 포함하여 분위기 가스 예열관부(200)로 공급되는 분위기 가스의 공급량 즉, 분위기 가스 주입관부(400)를 통해 열처리 공간(100a) 내로 주입되는 분위기 가스의 주입량을 조절할 수 있다. The atmospheric
분위기 가스 공급부(300)는 공지의 가스 공급 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. It should be noted that the atmospheric
소성로(100)의 내화 벽체부(110)는 열처리 공간(100a)의 상부 측에 위치되는 상부 벽체(111), 열처리 공간(100a)의 하부 측에 위치되는 하부 벽체(112), 열처리 공간(100a)의 양 측에 각각 위치되는 측부 벽체(113)를 포함한다. The
열처리 공간(100a)은 상부 벽체(111), 하부 벽체(112), 상부 벽체(111)와 하부 벽체(112)의 사이에서 양 측에 각각 위치되는 측부 벽체(113)에 의해 감싸져 형성된다. The
열처리 작업 시 소성로(100)의 열처리 공간(100a)은 700℃ 내지 1,100℃의 고온으로 가열되고, 소성로(100)의 내화 벽체부(110)는 열처리 작업 시 열처리 공간(100a) 내의 고온을 전달받아 가열된다. During the heat treatment operation, the
분위기 가스 예열관부(200)는 내화 벽체부(110) 내에 위치되고, 내화 벽체부(110)를 통과하도록 위치되어 열처리 공간(100a) 내의 고온에 의해 가열되는 내화 벽체부(110)의 열을 전달받아 열처리 공간(100a) 내로 주입되는 분위기 가스를 예열한다. The atmospheric gas preheating
분위기 가스 예열관부(200)는 열처리 공간(100a)의 상부 벽체(111) 또는 하부 벽체(112)를 가로질러 관통하여 즉, 상부 벽체(111)의 일측면에서 타측면까지 위치되거나 하부 벽체(112)의 일측면에서 타측면까지 위치되어 상부 벽체(111) 또는 하부 벽체(112)를 통한 열교환 시 충분히 열을 전달받을 수 있는 길이를 확보하고, 분위기 가스의 예열 온도를 극대화할 수 있다. The atmospheric gas preheating
분위기 가스 예열관부(200)는 적어도 열처리 공간(100a)의 상부면 또는 열처리 공간(100a)의 하부면과는 겹쳐지는 길이를 가져 열처리 공간(100a)을 통해서 가열된 상부 벽체(111) 또는 하부 벽체(112)의 열로 분위기 가스를 최대한 효율적으로 가열될 수 있게 한다. The atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111)의 두께 또는 하부 벽체(112)의 두께에서 열처리 공간(100a)의 상면 또는 열처리 공간(100a)의 하면을 기준으로 50% 이내에 위치되어 고온으로 가열된 열처리 공간(100a)의 열을 효율적으로 전달받을 수 있다. In addition, the atmospheric gas preheating
즉, 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111)의 두께 방향 또는 하부 벽체(112)의 두께 방향에서 열처리 공간(100a)의 상부면과 근접한 50% 이내의 범위 또는 열처리 공간(100a)의 하부면과 근접한 50% 이내의 범위에 위치되어 열처리 공간(100a)을 통해 전달받는 열에 의해 효율적으로 가열될 수 있게 한다.That is, the atmospheric gas preheating
더 상세하게 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 상면을 기준으로 50% 이내에 위치되거나 하부 벽체(112)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 하면을 기준으로 50% 이내에 위치될 수 있다. More specifically, the atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 상면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치되거나 하부 벽체(112)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 하면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치될 수 있다.In addition, the atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 상면을 기준으로 20% ~ 30% 이내에 위치되거나 하부 벽체(112)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 하면을 기준으로 20% ~ 30% 이내에 위치될 수 있다. In addition, the atmospheric gas preheating
분위기 가스 예열관부(200)는 열처리 공간(100a)과 근접하게 즉, 열처리 공간(100a)의 상면 또는 하면에 근접하게 위치되는 것이 열전달 측면에서 유리하나 열처리 공간(100a)과 너무 근접하게 위치되는 경우 고열에 의해 손상되거나 과열된 후 냉각되는 과정을 반복하면서 재질이 취약해질 수 있어 상부 벽체(111)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 상면을 기준으로 20% ~ 30% 이내에 위치되거나 하부 벽체(112)의 전체 두께를 100%로 할 때 열처리 공간(100a)의 하면을 기준으로 20% ~ 30% 이내에 위치되는 것이 바람직하다.When the atmospheric gas preheating
한편, 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예는 소성로(100)의 외부에서 분위기 가스 예열관부(200)와 분위기 가스 주입관부(400)를 연결하는 예열 가스 이송관부(500)를 더 포함한다. Meanwhile, in an embodiment of the atmospheric gas supply device for a sintering furnace according to the present invention, a preheating gas
예열 가스 이송관부(500)는 분위기 가스 예열관부(200)를 통해 예열된 분위기 가스를 분위기 가스 주입관부(400)로 전달한다. The preheating gas
예열 가스 이송관부(500)는 소성로(100)의 외부에서 상부 벽체(111) 또는 하부 벽체(112)를 관통하여 위치된 분위기 가스 예열관부(200)에 연결되어 분위기 가스 예열관부(200)에 의해 예열된 분위기 가스를 분위기 가스 주입관부(400)로 전달한다. The preheating gas
분위기 가스 공급관부(310)와 분위기 가스 예열관부(200)는 서로 다른 재질로 제조되며, 분위기 가스 공급관부(310)는 일반 스틸 재질로 제조된 관이고, 분위기 가스 예열관부(200)는 열전도율이 높고, 고온에서 변형되지 않는 즉, 고온에서 내구성을 확보할 수 있는 재질일 수 있다. The atmospheric gas
즉, 분위기 가스 공급관부(310)는 스틸 재질 또는 스틸을 포함하여 상온에서 유체를 이송하는 공지의 관 제조용 재질로 제조되는 것을 일 예로 하고, 분위기 가스 예열관부(200)는 열전도율이 높고 고온 내구성이 우수한 SiC인 것을 일 예로 한다. That is, the atmospheric gas
또한, 예열 가스 이송관부(500)는 단열재질로 제조되거나 외주면에 단열재로 감싸진 구조를 가지거나, 이중 단열관인 것을 일 예로 하고, 내부로 이송되는 예열된 분위기 가스를 외부의 공기와 단열시킴으로써 분위기 가스 예열관부(200)에서 예열된 분위기 가스의 온도를 최대한 유지하여 분위기 가스 주입관부(400)로 전달할 수 있다. In addition, the preheating gas
분위기 가스 예열관부(200), 분위기 가스 공급관부(310), 예열 가스 이송관부(500)는 서로 다른 재질 또는 구조로 제조되고, 관연결용 어댑터를 통해 연결되고, 관연결용 어댑터는 관을 연결하는 공지의 관 연결구로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The atmospheric gas preheating
분위기 가스 예열관부(200), 분위기 가스 공급관부(310), 예열 가스 이송관부(500)는 서로 다른 재질로 제조되며, 상온의 분위기 가스를 이송하는 분위기 가스 공급관부(310)는 일반적인 스틸 재질로 제조할 수 있어 설비 비용을 최소화할 수 있다. The atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 예열관부(200)는 열전도 효율을 높은 SiC 재질로 제조하여 분위기 가스의 예열 효율을 향상시킬 수 있고, 단열 구조의 예열 가스 이송관부(500)는 소성로(100)의 외부를 통해 예열된 분위기 가스를 분위기 가스 주입관부(400)로 공급함에 있어 예열된 분위기 가스의 열량 손실을 최소화할 수 있어 예열된 분위기 가스의 온도를 최대한 유지한 상태로 분위기 가스 주입관부(400)로 전달할 수 있다. In addition, the atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 주입관부(400)는 분위기 가스 예열관부(200)와 동일한 재질로 제조되어 즉, 일 예로 SiC 재질로 제조되는 것을 일 예로 한다. In addition, the atmospheric gas
분위기 가스 주입관부(400)는 열전달 효율이 높고, 고온에서 내구성이 강한 SiC 재질로 제조되어 소성로(100)의 작동 시 열처리 공간(100a)의 열로 가열되어 예열된 분위기 가스를 열처리 공간(100a) 내로 주입할 때 분위기 가스를 2차로 예열할 수 있으며, 고온의 환경에서 내구성을 확보하여 분위기 가스를 안정적으로 주입할 수 있다. Atmospheric gas
한편, 분위기 가스 주입관부(400)는 열처리 공간(100a)에서 소재의 상부 측에 위치되어 하부 측으로 분위기 가스를 주입하는 상부 주입관부(410) 및 소재의 하부 측에 위치되어 상부 측으로 분위기 가스를 주입하는 하부 주입관부(420)를 포함한다. On the other hand, the atmospheric gas
또한, 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111)의 내부에 위치되고 상부 주입관부(410)로 연결되는 제1가스 예열관부재(210), 하부 벽체(112)의 내부에 위치되고, 하부 주입관부(420)로 연결되는 제2가스 예열관부재(220)를 포함한다. In addition, the atmospheric gas preheating
제1가스 예열관부재(210)는 열처리 공간(100a)의 상부면과 이격되고 상부 벽체(111)를 관통하여 위치됨으로써 상부 벽체(111)로부터 열을 전달받아 가열되고, 내부를 통과하는 분위기 가스를 예열한다. The first gas preheating
제2가스 예열관부재(220)는 열처리 공간(100a)의 하부면과 이격되고 하부 벽체(112)를 관통하여 위치됨으로써 하부 벽체(112)로부터 열을 전달받아 가열되고, 내부를 통과하는 분위기 가스를 예열한다. The second gas preheating
예열 가스 이송관부(500)는 제1가스 예열관부재(210)와 상부 주입관부(410)를 연결하는 예열 가스 상부 이송관부(510)와 제2가스 예열관부재(220)와 하부 주입관부(420)를 연결하는 예열 가스 하부 이송관부(520)를 포함한다. The preheating gas
제1가스 예열관부재(210)는 일단부 측이 분위기 가스 공급관부(310)에 연결되고, 타단부 측이 예열 가스 이송관부(500)에 연결되어 분위기 가스 공급관부(310)를 통해 공급받은 분위기 가스를 가열하여 예열 가스 이송관부(500)로 전달하고, 예열된 분위기 가스는 상부 주입관부(410)를 통해 소재의 상부 측으로 주입된다. The first gas preheating
또한, 제2가스 예열관부재(220)는 일단부 측이 분위기 가스 공급관부(310)에 연결되고, 타단부 측이 예열 가스 이송관부(500)에 연결되어 분위기 가스 공급관부(310)를 통해 공급받은 분위기 가스를 가열하여 예열 가스 이송관부(500)로 전달하고, 예열된 분위기 가스는 하부 주입관부(420)를 통해 소재의 상부 측으로 주입된다. In addition, the second gas preheating
분위기 가스 주입관부(400)는 열처리 공간(100a)의 양 측에 위치된 측부 벽체(113)를 각각 관통하여 위치되는 제1측면 주입관부재(430)와 제2측면 주입관부재(440)를 더 포함한다. Atmospheric gas
예열 가스 이송관부(500)는 예열 가스 상부 이송관부(510) 또는 예열 가스 하부 이송관부(520)를 제1측면 주입관부재(430)와 제2측면 주입관부재(440)에 연결시키는 예열 가스 제1측부 이송관부재(530)와 예열 가스 제2측부 이송관부재(540)를 더 포함할 수 있다. The preheating gas
분위기 가스는 예열된 상태로 상부 주입관부(410), 하부 주입관부(420), 제1측면 주입관부재(430)와 제2측면 주입관부재(440)를 통해 열처리 공간(100a) 내의 사방에서 분위기 가스를 소재를 향해 주입시켜 열처리 공간(100a) 내의 열처리 분위기를 최대한 빠르고 균일하게 형성할 수 있다. Atmospheric gas is preheated from all sides in the
즉, 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예는 상부 주입관부(410), 하부 주입관부(420), 제1측면 주입관부재(430)와 제2측면 주입관부재(440)를 통해 열처리 공간(100a) 내의 사방에서 예열된 분위기 가스를 공급하여 열처리 공간(100a) 내의 온도 편차를 최소화하고, 열처리 공간(100a) 내의 온도를 전체 면적에서 균일하게 형성하여 온도 편차에 의한 제품의 불량을 방지하고, 온도 불균형에 의해 히터부(120)의 가열 열량을 줄여 설비의 러닝 코스트(Running cost)를 절감할 수 있다. That is, an embodiment of the atmospheric gas supply device for a firing furnace according to the present invention includes an upper
또한, 분위기 가스 주입관부(400)는 길이 방향으로 복수의 주입구를 가지며, 열처리 공간(100a)을 가로질러 열처리 공간(100a) 내에 위치되고 측부 벽체(113)를 관통하여 양 단부 측이 각각 예열 가스 이송관부(500)와 연결될 수 있다. In addition, the atmospheric gas
분위기 가스 주입관부(400)는 열처리 공간(100a)을 가로지르는 방향으로 길게 배치되어 열처리 공간(100a) 내의 고온에 의해 가열되어 예열된 분위기 가스를 2차적으로 예열한 상태로 주입하여 최종적으로 열처리 공간(100a) 내로 주입되는 분위기 가스의 온도를 더 높게 할 수 있다. The atmospheric gas
그리고, 예열 가스 이송관부(500)는 분위기 가스 예열관부(200)에 연결되는 제1예열 가스 이송관부재(500a), 제1예열 가스 이송관부재(500a)와 연결되고 양 단부 측이 각각 분위기 가스 주입관부(400)의 양 단부 측에 연결되는 제2예열 가스 이송관부재(500b)를 포함할 수 있다. In addition, the preheating gas
제1예열 가스 이송관부재(500a)는 제2예열 가스 이송관부재(500b)의 중심에 연결되어 분위기 가스 주입관부(400)의 양 단부 측으로 예열된 분위기 가스를 균일하게 분배하여 공급할 수 있다. The first preheated gas
분위기 가스 주입관부(400)는 양단부 측으로 예열된 분위기 가스를 공급받아 복수의 주입구를 통해 균일하게 예열된 분위기 가스를 주입하여 주입 시 분위기 가스의 온도 차이로 인해 열처리 공간(100a) 내에서 온도 불균형이 발생되지 않도록 하고, 열처리 공간(100a) 내의 온도 분포를 전체적으로 균일하게 유지할 수 있다. Atmospheric gas
예열 가스 제1측부 이송관부재(530)와 예열 가스 제2측부 이송관부재(540)는 제2예열 가스 이송관부재(500b)의 양 측에 각각 연결되고, 동일한 길이를 가져 제1측면 주입관부재(430)와 제2측면 주입관부재(440)로 예열된 분위기 가스를 균일하게 공급할 수 있다. The preheating gas first side conveying
또한, 분위기 가스 주입관부(400)는 열처리 공간(100a)의 상부 측 또는 하부 측에서 내화 벽체 내에 열처리 공간(100a)을 가로지르는 방향으로 길게 배치되는 가로관부재(400a), 가로관부재(400a)의 길이 방향으로 이격되게 위치되고 세워져 가로관부재(400a)에 연결되어 열처리 공간(100a) 내로 분위기 가스를 공급하는 복수의 세로 주입관부재(400b)를 포함할 수 있다.In addition, the atmospheric gas
그리고, 예열 가스 이송관부(500)는 가로관부재(400a)의 중심에 연결되어 복수의 세로 주입관부재(400b)를 통해 최대한 균일한 온도를 가지는 분위기 가스를 각각 주입하여 주입 시 분위기 가스의 온도 차이로 인해 열처리 공간(100a) 내에서 온도 불균형이 발생되지 않도록 하고, 열처리 공간(100a) 내의 온도 분포를 전체적으로 균일하게 유지할 수 있다.In addition, the preheating gas
상부 주입관부(410)는 길이 방향으로 복수의 주입구를 가지며, 열처리 공간(100a)을 가로질러 열처리 공간(100a) 내에 위치되고 측부 벽체(113)를 관통하여 양 단부 측이 각각 예열 가스 상부 이송관부(510)와 연결되는 것을 일 예로 한다. The upper
또한, 하부 주입관부(420)는 가로관부재(400a)와 복수의 세로 주입관부재(400b)를 포함하고, 가로관부재(400a)의 중앙에 예열 가스 하부 이송관부(520)가 연결되는 것을 일 예로 한다. In addition, the lower
한편, 도 2는 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예에서 분위기 가스 예열관부(200)의 일 실시예를 도시한 평면도이고, 도 2를 참고하면 분위기 가스 예열관부(200)는 내화 벽체부(110) 내에서 지그 재그 형태로 형성되는 것을 일 예로 한다. Meanwhile, FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of an atmospheric gas preheating
더 상세하게 분위기 가스 예열관부(200)는 열처리 공간(100a)과 겹쳐지는 부분에서 위치되며 지그 재그 형태로 형성되는 열교환 관부(200a), 열교환 관부(200a)의 단부 측에서 각각 직선으로 형성되고, 소성로(100)의 측면으로 연장되는 직선 관부(200b)를 포함할 수 있다. In more detail, the atmospheric gas preheating
분위기 가스 예열관부(200)는 직선 관부(200b)를 통해 분위기 가스 공급관부(310)와 예열 가스 이송관부(500)와 용이하게 연결될 수 있고, 지그 재그 형태로 형성된 열교환 관부(200a)를 통해 내화 벽체부(110) 내에서 즉, 상부 벽체(111) 또는 하부 벽체(112) 내에서 열처리 공간(100a) 내의 열을 효과적으로 전달받아 분위기 가스의 예열 효율을 확보할 수 있다. The atmospheric gas preheating
분위기 가스 예열관부(200)는 열처리 공간(100a)과 중첩되게 형성되는 열교환 관부(200a)를 통해 분위기 가스를 예열하기 위한 열을 효과적으로 전달받을 수 있고, 직선 관부(200b)를 통해 다른 관 즉, 분위기 가스 공급관부(310)와 예열 가스 이송관부(500)와 용이하게 연결될 수 있는 구조적 특징을 가지며, 온도 편차를 최소화하고, 이에 따라 열처리 공간(100a)의 온도를 균일하게 하기 위한 히터부(120)의 가열 열량을 줄여 설비의 러닝 코스트를 절감할 수 있다. The atmospheric gas preheating
도 3은 본 발명에 따른 소성로용 분위기 가스 공급장치의 일 실시예에서 분위기 가스 예열관부(200)의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 3을 참고하면 분위기 가스 예열관부(200)는 세로 주입관부재(400b)의 사이를 통과하면서 지그 재그 형태로 형성되어 즉, 열교환 관부(200a)가 세로 주입관부재(400b)의 사이를 통과하도록 형성될 수 있다. FIG. 3 is a cross-sectional view of an atmospheric gas preheating
세로 주입관부재(400b)와 분위기 가스 예열관부(200)는 서로 근접하게 위치되어 열교환을 통해 세로 주입관부재(400b)를 통해 최종적으로 주입되는 분위기 가스의 온도를 높일 수 있다. The vertical
세로 주입관부재(400b)는 주입구가 열처리 공간(100a)에 개방된 상태로 위치되고, 열처리 공간(100a)과 최대한 근접하게 위치되므로 열처리 공간(100a) 내의 고온에 의해 가열된 상태로 유지되며 이에 세로 주입관부재(400b)의 사이에 위치된 분위기 가스 예열관부(200)는 가열된 세로 주입관부재(400b)로부터 추가적인 열량을 공급받아 분위기 가스의 예열 온도를 더 향상시킬 수 있다. The vertical
또한, 상기 열처리 공간(100a)의 상면과 상기 제1 가스 예열관부재(210)까지의 수직 방향 거리는 상기 열처리 공간(100a)의 하면과 상기 제2가스 예열관부재(220)까지의 수직 방향 거리보다 작거나 같을 수 있다. In addition, the vertical distance between the upper surface of the
일례로, 도 1 및 도 3과 같이 열처리 공간(100a)의 하부 측에는 복수의 세로 주입관부재(400b)가 배치되고, 열처리 공간(100a)의 상부 측에는 상기 세로 주입관부재(400b)가 배치되지 않을 수 있다. 이 경우, 제2가스 예열관부재(220)는 가열된 세로 주입관부재(400b)로부터 추가적인 열량을 공급받아 분위기 가스의 예열 온도를 더 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 열처리 공간(100a)의 상면과 상기 제1가스 예열관부재(210)까지의 수직 방향 거리는 상기 열처리 공간(100a)의 하면과 상기 제2가스 예열관부재(220)까지의 수직 방향 거리보다 작을 수 있고, 보다 향상된 설계 자유도를 가질 수 있다.For example, as shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of vertical
한편, 분위기 가스 예열관부(200)에서 예열되는 분위기 가스의 제2온도는 분위기 가스 공급관부(310)에서 공급되는 분위기 가스의 제1온도보다 3배 내지 12배 높은 온도로 가열될 수 있다. Meanwhile, the second temperature of the atmospheric gas preheated in the atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 예열관부(200)에서 예열되는 분위기 가스의 제2온도는 분위기 가스 공급관부(310)에서 공급되는 분위기 가스의 제1온도보다 4배 내지 10배 높은 온도로 가열될 수 있다. In addition, the second temperature of the atmospheric gas preheated in the atmospheric gas preheating
또한, 분위기 가스 예열관부(200)에서 예열되는 분위기 가스의 제2온도는 분위기 가스 공급관부(310)에서 공급되는 분위기 가스의 제1온도보다 6배 내지 8배 높은 온도로 가열될 수 있다. In addition, the second temperature of the atmospheric gas preheated in the atmospheric gas preheating
일 예로, 분위기 가스 공급관부(310)에서 공급되는 분위기 가스의 제1온도가 25℃인 경우 분위기 가스 예열관부(200)에서 예열되는 분위기 가스의 제2온도는 75℃ 내지 300℃이거나, 100℃ 내지 250℃이거나, 150℃ 내지 200℃일 수 있다. For example, when the first temperature of the atmospheric gas supplied from the atmospheric gas
정리하면 분위기 가스 예열관부(200)는 최소한 150℃ 내지 200℃로 분위기 가스를 예열하여 분위기 가스 주입관부(400)로 공급할 수 있다. In summary, the atmospheric gas preheating
최소한 150℃ 내지 200℃로 분위기 가스를 예열하기 위해 분위기 가스 예열관부(200)는 상부 벽체(111) 또는 하부 벽체(112)에서 열처리 공간(100a)과 적어도 겹쳐지는 길이를 가지도록 형성되고, 열처리 공간(100a)과 겹쳐지는 부분에서 지그 재그 형태로 형성되어 분위기 가스의 예열 온도를 극대화할 수 있다. In order to preheat the atmospheric gas to at least 150° C. to 200° C., the atmospheric
본 발명은 분위기 가스를 소성로(100) 내부에 공급하기 전 소성로(100)의 내부 열에 의해 예열한 후 소성로(100)의 내부로 공급함으로써 소성로(100)의 가열 시 소요되는 에너지의 소모를 최소화하여 러닝 코스트를 절감할 수 있다. The present invention minimizes the consumption of energy required for heating the
또한, 본 발명은 분위기 가스 공급 시 로 내의 온도 편차로 발생되는 제품의 불량을 방지하여 소성되는 소성 제품의 품질을 균일하게 유지할 수 있고, 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can maintain a uniform quality of a fired product and greatly improve productivity by preventing product defects caused by temperature deviations in a furnace when atmospheric gas is supplied.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It is to be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention, which is included in the configuration of the present invention.
100 : 소성로 100a : 열처리 공간
110 : 내화 벽체부 111 : 상부 벽체
112 : 하부 벽체 113 : 측부 벽체
120 : 히터부 121 : 상부 히터부
122 : 하부 히터부 130 : 소재 이송부
200 : 분위기 가스 예열관부 200a : 열교환 관부
200b : 직선 관부 210 : 제1가스 예열관부재
220 : 제2가스 예열관부재 300 : 분위기 가스 공급부
310 : 분위기 가스 공급관부 320 : 분위기 가스 저장부
330 : 유량계 340 : 유량 조절 밸브
400 : 분위기 가스 주입관부 400a : 가로관부재
400b : 세로 주입관부재 410 : 상부 주입관부
420 : 하부 주입관부 430 : 제1측면 주입관부재
440 : 제2측면 주입관부재 500 :예열 가스 이송관부
500a : 제1예열 가스 이송관부재 500b : 제2예열 가스 이송관부재
510 : 예열 가스 상부 이송관부 520 : 예열 가스 하부 이송관부
530 : 예열 가스 제1측부 이송관부재 540 : 예열 가스 제2측부 이송관부재100: firing
110: fireproof wall portion 111: upper wall
112: lower wall 113: side wall
120: heater unit 121: upper heater unit
122: lower heater unit 130: material transfer unit
200: atmosphere gas preheating
200b: straight pipe part 210: first gas preheating pipe member
220: second gas preheating pipe member 300: atmospheric gas supply unit
310: Atmospheric gas supply pipe unit 320: Atmospheric gas storage unit
330: flow meter 340: flow control valve
400: atmospheric gas
400b: vertical injection pipe member 410: upper injection pipe part
420: lower injection pipe part 430: first side injection pipe member
440: second side injection pipe member 500: preheating gas transfer pipe part
500a: first preheating gas
510: upper preheating gas transfer pipe part 520: lower preheating gas transfer pipe part
530: preheating gas first side transfer pipe member 540: preheating gas second side transfer pipe member
Claims (18)
내부로 분위기 가스가 통과되며 상기 내화 벽체부를 통과하게 위치되어 상기 소성로의 내부 열에 의해 분위기 가스를 예열하는 분위기 가스 예열관부;
상기 분위기 가스 예열관부로 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급부;
상기 분위기 가스 예열관부에 연결되어 상기 열처리 공간 내에 분위기 가스를 주입하는 분위기 가스 주입관부; 및
상기 소성로의 외부에서 상기 분위기 가스 예열관부와 상기 분위기 가스 주입관부를 연결하는 예열 가스 이송관부를 포함하며,
상기 내화 벽체부는 상기 열처리 공간의 상부 측에 위치되는 상부 벽체, 상기 열처리 공간의 하부 측에 위치되는 하부 벽체, 상기 열처리 공간의 양 측에 각각 위치되는 측부 벽체를 포함하고,
상기 분위기 가스 주입관부는,
상기 열처리 공간에서 소재의 상부 측에 위치되어 하부 측으로 분위기 가스를 주입하는 상부 주입관부; 및
상기 열처리 공간에서 소재의 하부 측에 위치되어 상부 측으로 분위기 가스를 주입하는 하부 주입관부; 및
상기 측부 벽체를 각각 관통하여 위치되는 제1측면 주입관부재와 제2측면 주입관부재를 포함하며,
상기 분위기 가스 예열관부는,
상기 열처리 공간의 상부면과 이격되고 상기 상부 벽체를 관통하여 위치되고, 상기 상부 주입관부로 연결되는 제1가스 예열관부재; 및
상기 하부 벽체의 내부에 위치되고, 상기 하부 주입관부로 연결되는 제2가스 예열관부재를 포함하며,
상기 예열 가스 이송관부는,
상기 제1가스 예열관부재와 상기 상부 주입관부를 연결하는 예열 가스 상부 이송관부;
상기 제2가스 예열관부재와 상기 열처리 공간에서 하부 주입관부를 연결하는 예열 가스 하부 이송관부; 및
상기 예열 가스 상부 이송관부 또는 상기 예열 가스 하부 이송관부를 상기 제1측면 주입관부재와 상기 제2측면 주입관부재에 연결시키는 예열 가스 제1측부 이송관부재와 예열 가스 제2측부 이송관부재를 포함하며,
상기 예열 가스 제1측부 이송관부재와 상기 예열 가스 제2측부 이송관부는 동일한 길이를 가지며,
상기 상부 주입관부는 길이 방향으로 복수의 주입구를 가지며, 열처리 공간을 가로질러 열처리 공간 내에 위치되고 상기 측부 벽체를 관통하여 양 단부 측이 각각 상기 예열 가스 상부 이송관부와 연결되며,
상기 하부 주입관부는
상기 하부 벽체 내에 위치되며, 양쪽 상기 측부 벽체를 향해 가로로 길게 배치되는 가로관부재; 및
상기 가로관부재의 길이 방향으로 이격되게 세워져 위치되고, 상기 가로관부재에 연결되어 상기 열처리 공간 내로 분위기 가스를 공급하는 복수의 세로 주입관부재를 포함하며,
상기 제2가스 예열관부재는 상기 하부 벽체 내에서 상기 세로 주입관부재의 사이를 통과하면서 지그 재그 형태로 형성되고,
상기 열처리 공간의 상면과 상기 제1가스 예열관부재까지의 수직 방향 거리는 상기 열처리 공간의 하면과 상기 제2가스 예열관부재까지의 수직 방향 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 소성로용 분위기 가스 공급장치.
A firing furnace surrounded by a refractory wall and provided with a heat treatment space for a material heated by a heater unit therein;
an atmospheric gas preheating pipe portion through which atmospheric gas passes through and positioned to pass through the refractory wall portion to preheat the atmospheric gas by internal heat of the sintering furnace;
an atmospheric gas supply unit supplying atmospheric gas to the atmospheric gas preheating tube unit;
an atmospheric gas injection pipe part connected to the atmospheric gas preheating pipe part and injecting atmospheric gas into the heat treatment space; and
A preheating gas transfer pipe portion connecting the atmospheric gas preheating pipe portion and the atmospheric gas injection pipe portion outside the sintering furnace;
The refractory wall part includes an upper wall positioned on an upper side of the heat treatment space, a lower wall positioned on a lower side of the heat treatment space, and side walls respectively positioned on both sides of the heat treatment space,
The atmospheric gas injection pipe part,
an upper injection pipe part located on the upper side of the material in the heat treatment space and injecting atmospheric gas into the lower side; and
a lower injection tube unit positioned at a lower side of the material in the heat treatment space and injecting atmospheric gas toward the upper side; and
Including a first side injection pipe member and a second side injection pipe member positioned through the side wall, respectively,
The atmospheric gas preheating pipe part,
a first gas preheating pipe member spaced apart from an upper surface of the heat treatment space, positioned penetrating the upper wall, and connected to the upper injection pipe part; and
A second gas preheating pipe member located inside the lower wall and connected to the lower injection pipe part,
The preheating gas transfer pipe part,
an upper preheating gas transfer pipe part connecting the first gas preheating pipe member and the upper injection pipe part;
a preheating gas lower transfer pipe part connecting the second gas preheating pipe member and the lower injection pipe part in the heat treatment space; and
A first side preheating gas transfer pipe member and a second side preheating gas transfer pipe member connecting the upper preheating gas transfer pipe part or the lower preheating gas transfer pipe part to the first side injection pipe member and the second side injection pipe member contains,
The preheating gas first side transfer pipe member and the preheating gas second side transfer pipe member have the same length,
The upper injection tube portion has a plurality of inlets in the longitudinal direction, is located in the heat treatment space across the heat treatment space, and has both ends thereof connected to the upper preheating gas transfer pipe portion through the side walls,
The lower injection pipe
a horizontal pipe member located in the lower wall and extending horizontally toward both side walls; and
It includes a plurality of vertical injection pipe members that are erected and positioned apart from each other in the longitudinal direction of the horizontal pipe member and connected to the horizontal pipe member to supply atmospheric gas into the heat treatment space,
The second gas preheating pipe member is formed in a zigzag shape while passing between the vertical injection pipe members in the lower wall,
Atmospheric gas supply device for a kiln, characterized in that the vertical distance between the upper surface of the heat treatment space and the first gas preheating pipe member is smaller than the vertical distance between the lower surface of the heat treatment space and the second gas preheating pipe member.
상기 분위기 가스 공급부는 상기 분위기 가스 예열관부로 연결되어 상기 분위기 가스 예열관부에 분위기 가스를 공급하는 분위기 가스 공급관부를 포함하고,
상기 분위기 가스 공급관부와 상기 분위기 가스 예열관부는 서로 다른 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 소성로용 분위기 가스 공급장치.
The method of claim 1,
The atmospheric gas supply part includes an atmospheric gas supply pipe part connected to the atmospheric gas preheating pipe part and supplying atmospheric gas to the atmospheric gas preheating pipe part;
The atmospheric gas supply pipe part and the atmospheric gas preheating pipe part are made of different materials.
상기 분위기 가스 공급관부는 스틸 재질로 제조되며, 상기 분위기 가스 예열관부는 SiC로 제조되는 것을 특징으로 하는 소성로용 분위기 가스 공급장치.
The method of claim 4,
The atmospheric gas supply pipe part is made of steel, and the atmospheric gas preheating pipe part is made of SiC.
상기 분위기 가스 주입관부는 상기 분위기 가스 예열관부와 동일한 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 소성로용 분위기 가스 공급장치.
According to claim 4 or claim 5,
Atmospheric gas supply device for a sintering furnace, characterized in that the atmospheric gas injection pipe portion is made of the same material as the atmospheric gas preheating pipe portion.
상기 예열 가스 이송관부는 단열재질로 제조되거나 외주면에 단열재로 감싸진 구조를 가지거나, 이중 단열관인 것을 특징으로 하는 소성로용 분위기 가스 공급장치.
The method of claim 1,
The atmospheric gas supply device for a sintering furnace, characterized in that the preheating gas transfer pipe part is made of a heat insulating material, has a structure wrapped with a heat insulating material on an outer circumferential surface, or is a double heat insulating pipe.
상기 제1가스 예열관부재는 상기 상부 벽체의 전체 두께를 100%로 할 때 상기 열처리 공간의 상면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치되며,
상기 제2가스 예열관부재는 상기 하부 벽체의 전체 두께를 100%로 할 때 상기 열처리 공간의 하면을 기준으로 10% ~ 40% 이내에 위치되는 것을 특징으로 하는 소성로용 분위기 가스 공급장치.The method of claim 1,
The first gas preheating pipe member is located within 10% to 40% of the upper surface of the heat treatment space when the total thickness of the upper wall is 100%,
The second gas preheating pipe member is located within 10% to 40% of the lower surface of the heat treatment space when the total thickness of the lower wall is 100%.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110129194A (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | 주식회사 원준 | Heating furnace for gas preheater |
KR102000820B1 (en) | 2016-12-29 | 2019-10-01 | 황명수 | Rotary Kiln |
KR20200110418A (en) * | 2018-02-23 | 2020-09-23 | 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 | Cleaning method, semiconductor device manufacturing method, substrate processing device, and program |
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2021
- 2021-10-25 KR KR1020210142402A patent/KR102519321B1/en active IP Right Grant
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