KR102583211B1 - 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치 - Google Patents

가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102583211B1
KR102583211B1 KR1020210098752A KR20210098752A KR102583211B1 KR 102583211 B1 KR102583211 B1 KR 102583211B1 KR 1020210098752 A KR1020210098752 A KR 1020210098752A KR 20210098752 A KR20210098752 A KR 20210098752A KR 102583211 B1 KR102583211 B1 KR 102583211B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
container
heating rod
heat
induction electric
electric heating
Prior art date
Application number
KR1020210098752A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230017035A (ko
Inventor
윤승환
Original Assignee
윤승환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤승환 filed Critical 윤승환
Priority to KR1020210098752A priority Critical patent/KR102583211B1/ko
Publication of KR20230017035A publication Critical patent/KR20230017035A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102583211B1 publication Critical patent/KR102583211B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14—Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/067—Control, e.g. of temperature, of power for melting furnaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/34—Arrangements for circulation of melts
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2206/00—Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
    • H05B2206/02—Induction heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

본 발명은 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치에 관한 것이다. 본 발명의 일측면에 따르면 바닥면에 수직하게 설치되는 한 쌍의 지지부, 상기 지지부 내측 방향으로 상기 지지부와 이격되어 설치되고, 내부공간이 형성되는 용융부 및 상기 용융부 내부공간에 삽입되고, 상기 용융부 내측면과 밀착되며, 내부에 상방으로 돌출된 가열막대가 설치되어 내부에 용융시키기 위한 광석을 용융시키는 용기를 포함하는 가열막대를 포함한다.

Description

가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치{Induction electric heating device including a heating rod}
본 발명은 가열막대를 포함하는 유도가열장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 유도가열 원리를 이용하여 광석 내 금속을 분리하기 위한 유도가열 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속산업분야에서 합금 등의 목적으로 사용되어 왔던 유도전기 가열로는 응용분야의 확대로 점차 증가되고 있는 추세에 있다, 유도전기 가열로의 응용분야는 금속성분 추출, 금속간의 합금 및 용접 등이다.
유도전기 가열방식은 산업현장에서 금속 표면 열처리, 고주파 유도전기 용접, 가열가공 및 유도전기 가열로 등에 다양하게 응용되어 사용되고 있다. 특히, 유도전기 가열로 분야에서는 소량 금속의 빠른 용융과 적정온도의 유지가 편리하고, 부양용해나 교반작용이 겸해지는 용해가 가능하여 많은 분야의 산업현장 적용이 점차 증가하고 있다.
또한, 유도전기 가열로는 기존의 가열로에 비하여 유도전기를 이용하여 가열하므로 용해물의 표면산화가 작게 발생하고, 자동조업이 가능하며, 조업의 시작과 종료가 간단하며, 용해물에 대한 온도조절이 용이하여, 산업현장에서 점차 확대되고 있다. 또한, 도가니 내의 온도를 전체적으로 일정하게 유지할 수 있어 금속의 합금 및 도금에 많이 이용하고 있다. 따라서, 다양한 산업분야에서 유도전기 가열로는 금속간의 합금, 용접 및 금속추출 등에 다양하게 사용되고 있다.
이러한, 유도전기 가열로 응용분야는 광석에서 금속성분을 추출하는 분야이다. 유도전기 가열로는 유도전기를 이용하여 안정적으로 광석을 빠른 속도로 용융시킬 수 있는 장점이 있어 금속성분을 추출하는 제련과정의 건식공정에 널리 사용되고 있다.
유도전기 가열로를 사용하는 현장에서 로체를 구성하는 부품으로 사용되는 도가니의 수명을 연장하기 위해서 로체 전체를 진공시키는 진공화하여 도가니 전체의 산화를 방지하는 방법이 있으나, 이에 따른 비용 상승이 단점이다, 또한 재료 측면에서 고려하여 보면 그라파이트보다 탄화규소를 재료로 한 도가니가 반복적인 가열에 장점을 지니고 있으나, 도가니 안의 용해물이 일정온도 이상 가열하기 어려운 문제점이 있다.
일반적인 유도전기 가열로는 용해를 목적으로 한다. 그러나 용해과정에서 도가니 또는 로체의 중앙부분이 가장 늦게 용해되고, 전체적으로 용해시간이 길어져 효율적 운영이 어려운 문제점이 있고, 유도전기 가열로가 대형화되면 전술한 문제로 유도전기 가열로의 운영시간 장기화, 교반작용의 어려움, 용해의 어려움 및 도가니 수명저하 등의 문제점이 있다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 유도 전기 가열로 내에 가열막대를 부착하고, 열전도부와 동일한 재질의 가열막대를 구비하여 가열로의 효율을 증가시키고, 도가니의 수명을 연장하며, 도가니의 교체가 용이하고, 비용이 절감된 가열막대를 포함한 유도전기 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바닥면에 수직하게 설치되는 한 쌍의 지지부, 상기 지지부의 내측 방향으로 상기 지지부와 이격 설치되고, 내부공간이 형성되는 용융부 및 상기 용융부의 내부공간에 삽입되고, 상기 용융부의 내측면과 밀착되며, 내부에 상방으로 돌출된 가열막대가 설치되어 내부에 삽입되는 용해물을 용융시키는 용기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용융부는, 내부에 공간이 형성되어 상기 용기가 삽입되는 하우징, 상기 하우징 내부에 설치되고, 내부에 공간이 형성되며, 유도전기를 형성하는 코일부 및 상기 코일부의 내측에 설치되고, 상기 코일부와 밀착되어 상기 코일부의 유도전기에 따라 열이 발생되는 열전도부를 포함하는 가열막대를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은, 내부에 공간이 형성되는 몸체부재, 상기 몸체부재 상부에 설치되어 상기 몸체부재의 상부를 밀폐하는 덮개 및 상기 덮개의 외측으로 연장되어 상기 몸체부재의 상부면을 밀폐하는 밀폐부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열전도부는, 외측면이 돌출되고, 타측면이 내측으로 삽입된 반호 형상으로 형성되어 한 쌍이 결합되어 링형상을 이룰 수 있다.
또한, 상기 열전도부는, 상기 용기의 상부에 설치되어 상기 용융부가 상기 지지부를 따라 상방으로 이동시 상기 용기와 분리 가능하고, 하방으로 이동시 상기 용기를 밀폐하며, 상기 용기와 접하는 면에 그라파이트 재질의 열전도층이 형성되고, 상기 열전도층의 외측면에 상기 열전도층과 밀착되어 상기 열전도층으로 열을 전달하는 코일부가 설치될 수 있다.
또한, 상기 가열막대 및 상기 열전도부는 그라파이트, 세라믹, 탄화규소 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가열막대는, 상기 용기의 내측면에 설치되고, 상기 열전도부와 같은 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가열막대는, 상기 용기의 길이방향으로 연장되고, 링형 단면의 가열막대의 외측면과 일부가 접촉되는 복수 개의 돌기가 형성된 연장부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열막대를 포함한 유도전기 가열장치는 용기의 용해물을 빠르게 가열시켜 용해 효율을 향상시키고, 용기 및 하우징의 수명을 연장시키며 용융부의 유지관리가 용이하여 유지 및 관리 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열막대를 포함한 유도전기 가열장치의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융부의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전도부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열막대를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
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.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열막대를 포함한 유도전기 가열장치의 개략도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열막대를 포함한 유도전기 가열장치(10)는 광석의 비중 차이에 의해 광석 내의 금속이 쉽게 분리할 수 있도록, 광석을 용융 및 냉각할 수 있는 용융부(100), 냉각장치(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.
용융부(100)는 내부에 유도전기가 유입되어 광석이 유입되면 광석을 용융 및 분리할 수 있다. 또한, 용융부(100)는 내부로 전류를 유입시켜 전자기유도를 통해 용융부(100)의 내부를 가열하는 것은 유도가열(Induction Heation)의 원리를 이용할 수 있다. 이때, 용융부(100)의 내부가 가열된 후, 이를 냉각시키기 위해서, 용융부(100) 외부에 용융부(100)와 이격되어 냉각장치(200)가 설치될 수 있다.
냉각장치(200)는 냉각수 등을 용융부(100) 내부에 설치되는 코일부재(131)의 내부로 순환시켜 용융부(100)의 내부를 냉각시킬 수 있다. 이때, 용융부(100)의 기설정된 온도로 상승 및 용융부(100)의 내부를 냉각하기 위해 제어부(300)가 설치될 수 있다.
제어부(300)는 용융부(100)의 외부에 이격 설치되어, 용융부(100)와 연결되어, 기설정된 온도로 제어하기 위해 온도가 너무 높아지면, 냉각장치(200)를 가동시켜 코일부재(131)의 내부로 냉각수가 흐르도록 하고, 온도가 낮아지면 전류를 제어하여 온도를 상승시킬 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융부의 정면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융부(100)는 내부에 광석을 용융 및 냉각하고, 용융부(100)를 통해 냉각 및 분리된 광석이 외부로 용이하게 배출할 수 있으며, 용융부(100) 내부의 장치의 분리 및 관리가 용이할 수 있도록, 용융부(100)의 측면에 용융부(100)와 이격된 지지부(500)를 포함할 수 있다.
지지부(500)는 용융부(100)와 연결되어 용융부(100)가 상방 및 하방으로 이동함으로써, 용기(700)를 밀폐 또는 외부로 배출될 수 있도록, 지지부재(510), 슬라이드홈(530) 및 연결부재(550)를 포함할 수 있다.
지지부재(510)는 사각 또는 원형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 지지부재(510)는 바닥면과 수직한 방향으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 지지부재(510)는 바닥면에 상방으로 연장될 수 있다. 또한, 지지부재(510)는 한 쌍으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 지지부재(510)의 사이에는 용융부(100)가 설치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 지지부재(510)의 서로 마주보는 면으로는 슬라이드홈(530)이 형성될 수 있다.
슬라이드홈(530)은 지지부재(510)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 또한, 슬라이드홈(530)은 용융부(100)를 향하는 면에 형성될 수 있다.
또한, 슬라이드홈(530)은 용융부(100)와 연결되어 용융부(100)가 슬라이드홈(530)의 상방 및 하방으로 이동이 가능할 수 있다. 또한, 슬라이드홈(530)은 용융부(100)의 상방 및 하방으로 이동되는 거리를 가이드할 수 있다. 이때, 슬라이드홈(530)은 용융부(100) 측으로 연결부재(550)가 돌출될 수 있다.
연결부재(550)는 용융부(100)의 외측면에 돌출될 수 있다. 또한, 연결부재(550)는 용융부(100)의 하부에 설치될 수 있다. 또한, 연결부재(550)는 슬라이드홈(530)을 따라 상부 및 하방으로 이동될 수 있다. 또한, 연결부재(550)의 단부는 용융부(100)의 외측면에 연결될 수 있다.
이를 통해, 연결부재(550)가 슬라이드홈(530)을 따라 상부 및 하부로 이동할 때, 연결부재(550)의 단부에 연결된 용융부(100)가 상부 및 하부로 이동될 수 있어, 용융부(100)의 내부에 설치되는 용기(700)와 밀착 또는 분리될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융부의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전도부의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열막대를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융부(100)는 내부에 광석이 인입되어 가열함으로써, 광석이 용융될 수 있도록, 내부에 용기(700)가 삽입되고, 용기(700)의 외측면에 유도전기를 통해 가열할 수 있도록, 하우징(110), 코일부(130) 및 열전도부(150)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 하방에 용기(700)가 삽입될 수 있고, 상부는 밀폐될 수 있도록, 덮개(111), 밀폐부재(113) 및 몸체부재(115)를 포함할 수 있다. 덮개(111)는 몸체부재(115)의 상부에 위치할 수 있다. 또한, 덮개(111)는 결합 또는 분리가 가능할 수 있어, 몸체부재(115)를 밀폐 및 개방할 수 있다.
또한, 덮개(111)의 개방시 몸체부재(115)의 내부의 온도를 낮출 수 있고, 용기(700)를 가열할 때는 덮개(111)를 결합시켜 몸체부재(115) 내부를 밀폐할 수 있다. 이때, 몸체부재(115)의 상방에 결합되는 덮개(111)와 몸체부재(115)의 상부면을 밀폐할 수 있도록, 밀폐부재(113)가 형성될 수 있다.
밀폐부재(113)는 링형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 밀폐부재(113)는 콘크리트 등의 재질로 형성되어 덮개(111)의 외측면과 몸체부재(115)의 상부면을 완전 밀폐시킬 수 있다. 이를 통해, 몸체부재(115)의 내부에 가열되어 발생하는 열이 몸체부재(115)의 외측으로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.
몸체부재(115)는 원형 또는 사각 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 몸체부재(115)는 내부에 콘크리트 등의 단열 성능이 뛰어난 재질로 내부가 패킹되어 있을 수 있어, 내부에서 발생되는 열이 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 몸체부재(115)는 내부에 홀이 형성될 수 있어, 용융부(100)가 지지부(500)를 따라 하방으로 이동시 하방에 고정되어 있고, 내부에 광석이 내재된 용기(700)가 몸체부재(115)의 하부에 삽입될 수 있다. 이때, 용기(700)의 외측면은 몸체부재(115)의 중심부에 형성된 홀의 외측면을 따라 설치될 수 있는 코일부(130) 및 열전도부(150)와 밀착 접촉될 수 있다.
코일부(130)는 링형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 코일부(130)는 유도전력을 공급하는 제어부(300)와 연결될 수 있다. 또한, 코일부(130)는 용기(700)의 외측면에 용기(700)와 이격되어 설치될 수 있다. 즉, 몸체부재(115)의 내부에 내장되어 있을 수 있다.
코일부(130)는 몸체부재(115)의 내부에 삽입되는 용기(700)가 몸체부재(115)의 내부로 삽입되면 용기(700)로 유도전기를 발생시켜 용기(700)를 가열함으로써, 용기(700) 내부의 광석을 용융시킬 수 있도록, 내부에 코일부재(131)가 형성될 수 있다.
코일부재(131)는 하방에서 상방으로 갈수록 연장된 코일 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 코일부재(131)는 제어부(300)를 통해 전류가 전달되면 유도전기를 발생시켜 용기(700) 및 열전도부(150)를 가열할 수 있다.
또한, 코일부재(131)는 유도전기에 의해, 용기(700) 내의 교번작속이 작용하여 용기(700) 내의 광석 등일 수 있는 용해물을 교반할 수 있어, 금속 및 비금속일 수 있는 용해물이 용해되어 같은 성분끼리 분리될 수 있고, 상대적으로 비중이 낮은 용해물은 도가니의 상층으로 이동되며, 비중이 높은 금속 성분들은 도가니의 하층으로 가라 앉아 잉곳 형태로 분리될 수 있다.
또한, 코일부재(131)의 내부에는 중공부가 형성될 수 있어, 용기(700)가 가열되어 용융되고 내부에 금속 및 비금속이 분리된 이후에, 중공부 내부에 냉각수 등이 주입되어 순환함으로써, 용기(700) 내부의 용해물을 다시 고체화시킬수 있다.
이때, 코일부재(131)의 유도전기에 의해 열전달 효율이 향상되고, 용기(700)를 가열 효율을 향상시키며, 용기(700) 내부에 설치되는 가열막대(730)의 가열이 용이할 수 있으며, 탈부착이 용이하여 유지관리가 용이할 수 있도록, 코일부(130) 내측면에 열전도부(150)가 밀착될 수 있다.
열전도부(150)는 링형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 열전도부(150)는 그라파이트, 세라믹, 탄화규소 등의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 열전도부(150)는 코일부(130) 내측면에 밀착될 수 있다. 또한, 열전도부(150)는 몸체부재(115) 내부에 설치된 코일부(130)의 다양한 크기를 갖을 수 있는 홀에 대응하여 설치할 수 있고, 열전도율을 높일 수 있도록, 제1 열전도층(151) 및 제2 열전도층(153)을 포함할 수 있다.
제1 열전도층(151)은 링형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 열전도층(151)은 반호 형상으로 형성된 2개의 전도부재(151a, 151b)가 결합됨으로써, 하나의 링형 단면으로 형성됨으로써 내부에 유동홀(151a)이 형성될 수 있다. 전도부재(151a, 151b)는 서로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 좌측에 위치한 전도부재(151a)의 우측면에 돌출된 제1 돌출부재(151d)가 형성될 수 있다. 또한, 우측에 위치한 전도부재(151b)의 좌측면이 내측으로 인입된 형상으로 형성될 수 있고, 좌측으로 돌출된 제2돌출부재(151e)가 돌출 형성될 수 있어, 전도부재(151a)의 내측으로 인입된 부분에 삽입될 수 있다.
이를 통해, 돌출과 인입된 형상이 외측면을 따라 상부에서 하부까지 길이 방향을 따라 반복되어 형성됨으로써, 상호 결합되는 전도부재(151a, 151b)가 서로 끼움결합될 수 있다.
이를 통해, 제1 열전도층(151)은 코일부(130)의 내측면에 탈부착이 용이할 수 있어, 제1 열전도층(151)의 교체가 용이함으로써, 열전도부(150)의 유지 관리가 용이할 수 있고, 용융부(100)의 관리 비용이 절감될 수 있다.
이때, 제1 열전도층(151)은 코일부(130)의 내측면에 형성된 홀과 대응하는 직경으로 형성될 수 있고, 제1 열전도층(151)의 내측에는 제2 열전도층(153)이 제1 열전도층(151)의 내측면에 형성된 홀과 대응하는 직경으로 형성되어 제1 열전도층(151)의 내측면과 밀착되어 결합될 수 있다.
즉, 제2 열전도층(153)은 제1 열전도층(151)과 대응하는 형상 및 재질로 형성될 수 있고, 제2 열전도층(153)의 직겨은 제1 열전도층(151)보다 작은 직경으로 형성될 수 있다.
이를 통해, 내부에 용기(700)가 삽입될 때, 크기가 다른 용기(700)들에 대응하는 열전도부(150)를 현장에서 제작할 수 있어, 용기(700)의 크기에 대응되고, 교체가 용이하며, 열전도 효율에 따라 필요한 두께에 맞는 열전도부(150)를 구비할 수 있어, 용기(700)의 크기마다 설치하는 용융부(100)의 설치비용 및 시간이 절감될 수 있다.
이때, 열전도부(150)의 내부에 형성된 홀에는 용기(700)가 삽입되어 열전도부(150) 내측면과 밀착되고, 밀착된 용기(700)의 내부에 열전도부(150)와 동일한 재질일 수 있는 가열막대(730)가 용기(700)의 내부에 설치됨으로써, 용기(700) 내부에 삽입되는 광석 등의 용해물의 용해가 용이할 수 있다.
예를 들어, 가열막대(730)는 열전도부(150)가 그라파이트 재질로 형성되면 동일한 재질인 그라파이트 재질로 형성될 수 있고, 가열막대(730)가 세라믹으로 제작되면 열전도부(150)가 세라믹 재질로 형성될 수 있으며, 열전도부(150)가 탄화규소로 제작되면 가열막대(730)는 탄화규소로 제작될 수 있어, 유도전류에 의해 동일하게 가열되어 용기(700)의 내부를 가열할 수 있다.
용기(700)는 상부가 개방되어 내부에 홈이 형성된 용기몸체(710) 및 용기몸체(710)의 내부에 설치된 가열막대(730)를 포함할 수 있다.
용기몸체(710)는 원형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 용기몸체(710)의 상부면은 홈이 형성될 수 있어, 광석 등의 용해물이 내부에 삽입될 수 있다. 이때, 용기몸체(710)의 내부에는 용기몸체(710)에 형성된 홈의 바닥면에서 상부로 설치되는 가열막대(730)가 열전도부(150)와 동일한 재질로 형성됨으로써, 유도전기에 의해 가열되어 용해물의 용융 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6을 참고하면, 가열막대(730)는 용기몸체(710)의 내부에 복수개가 설치될 수 있다. 또한, 가열막대(730)는 열전도부(150)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해, 열전도부(150)가 코일부(130)를 통해 가열되면 가열막대(730)가 동시에 가열될 수 있어, 용기몸체(710) 내부에 유입된 광석 등일 수 있는 용해물의 용해 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 가열막대(730)는 용기몸체(710)의 내부에 복수개가 설치될 수 있다. 또한, 가열막대(730)는 다양한 형상으로 제작되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 가열막대(730)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 가열막대(730)는 사각 단면, 삼각 단면 및 육각형의 단면으로 형성되어 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 가열막대(730)는 원형 단면에서 외측면이 외측 방향으로 삼각형의 돌출된 부분이 형성될 수 있다. 이를 통해, 용해물과 가열막대(730)의 접촉면적을 향상시켜 용해 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 가열막대(730)는 링형 단면으로 형성될 수 있다. 또한, 가열막대(730)는 용기몸체(710)의 상방일 수 있는 길이 방향으로 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 가열막대(730)의 링형 단면일 수 있는 가열몸체(B)의 외측면에는 외측 방향으로 돌출된 연장부재(E)가 결합될 수 있다. 연장부재(E)는 내부에 공간이 형성될 수 있다. 또한, 연장부재(E)의 내측 단부에 형성된 모서리는 가열몸체(B)의 링형 단면의 외측면과 접촉될 수 있다. 즉, 링형 단면이 가열되면 가열된 열이 연장부재(E)로 전달됨으로써, 용해물과 접촉면적을 향상시킬 수 있다.
이때, 링형 단면으로 형성된 가열막대(730)의 외측면은 복수 개의 홀이 형성될 수 있고, 연장부재(E)의 외측면에도 복수 개의 홀이 형성될 수 있어, 용해물이 유체가 될 때, 유체의 용해물들이 가열막대(730)의 내측과 외측을 유동할 수 있어, 용해물과 가열막대(730)의 접촉 면적, 접촉 시간 등을 향상시켜 열 전달 효율이 향상될 수 있다. 또한, 연장부재(E)는 열전도부(150)와 가열막대(730)와 동일한 재질로 형성됨으로써, 유도전기에 의해 동일하게 가열될 수 있다.
상술한 바와 같이 용기(700)의 내부에는 복수 개의 가열막대(730)가 열전도부(150)와 동일한 재질로 형성될 수 있어, 열전도부(150)가 가열됨과 동시에 가열막대(730)가 가열되어 용해물의 용해 속도 및 용해 효율을 향상시킬 수 있고, 하우징(110)이 지지부(500)와 연결됨에 따라, 용기(700)의 상부로 슬라이딩 이동이 가능하여 용기(700)와 하우징(110)의 탈부착이 용이하며, 하우징(110)의 내부에 열전도부(150)가 복수 개의 층으로 두께 조절이 용이하고, 열전도부(150)의 교체가 용이하여 유지관리가 간편할 수 있으며, 유도전기의 교번자속을 통해 용해물의 비중에 따라 재질을 분리함으로써, 잉곳 형태의 물질을 생산함으로써, 용해물의 용해 효율이 향상되고 용해 비용이 절감되며 유지보수가 간편할 수 있다.
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.
10: 가열막대를 포함한 유도전기 가열장치
100: 용융부 110: 하우징
111: 덮개 113: 밀폐부재
115: 몸체부재 130: 코일부
131: 코일부재 200: 냉각장치
300: 제어부 500: 지지부
510: 지지부재 530: 슬라이드홈
550: 연결부재 700: 용기
710: 용기몸체 730: 가열막대
B: 가열몸체 E: 연장부재

Claims (8)

  1. 바닥면에 수직하게 설치되는 한 쌍의 지지부;
    상기 지지부의 내측 방향으로 상기 지지부와 이격 설치되고, 내부공간이 형성되는 용융부; 및
    상기 용융부의 내부공간에 삽입되고, 상기 용융부의 내측면과 밀착되며, 내부에 상방으로 돌출된 가열막대가 설치되어 내부에 삽입되는 용해물을 용융시키는 용기를 포함하는 가열막대를 포함하고,
    상기 가열막대는, 상기 용기의 길이방향으로 연장되고, 링형 단면의 가열막대의 외측면과 일부가 접촉되는 복수 개의 돌기가 형성된 연장부재를 포함하는 유도전기 가열장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 용융부는,
    내부에 공간이 형성되어 상기 용기가 삽입되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되고, 내부에 공간이 형성되며, 유도전기를 형성하는 코일부; 및
    상기 코일부의 내측에 설치되고, 상기 코일부와 밀착되어 상기 코일부의 유도전기에 따라 열이 발생되는 열전도부를 포함하는 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    내부에 공간이 형성되는 몸체부재;
    상기 몸체부재 상부에 설치되어 상기 몸체부재의 상부를 밀폐하는 덮개; 및
    상기 덮개의 외측으로 연장되어 상기 몸체부재의 상부면을 밀폐하는 밀폐부재를 포함하는 유도전기 가열장치
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 열전도부는,
    외측면이 돌출되고, 타측면이 내측으로 삽입된 반호 형상으로 형성되어 한 쌍이 결합되어 링형상을 이루는 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 열전도부는,
    상기 용기의 상부에 설치되어 상기 용융부가 상기 지지부를 따라 상방으로 이동시 상기 용기와 분리 가능하고, 하방으로 이동시 상기 용기를 밀폐하며, 상기 용기와 접하는 면에 그라파이트 재질의 열전도층이 형성되고, 상기 열전도층의 외측면에 상기 열전도층과 밀착되어 상기 열전도층으로 열을 전달하는 코일부가 설치되는 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 가열막대 및 상기 열전도부는 그라파이트, 세라믹, 탄화규소 중 어느 하나의 재질로 형성되는 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 가열막대는,
    상기 용기의 내측면에 설치되고, 상기 열전도부와 같은 재질로 형성되는 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치.
  8. 삭제
KR1020210098752A 2021-07-27 2021-07-27 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치 KR102583211B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210098752A KR102583211B1 (ko) 2021-07-27 2021-07-27 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210098752A KR102583211B1 (ko) 2021-07-27 2021-07-27 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230017035A KR20230017035A (ko) 2023-02-03
KR102583211B1 true KR102583211B1 (ko) 2023-09-25

Family

ID=85225937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210098752A KR102583211B1 (ko) 2021-07-27 2021-07-27 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102583211B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10288465A (ja) * 1997-04-11 1998-10-27 Jgc Corp 廃棄物溶融処理装置
IT1396761B1 (it) * 2009-10-21 2012-12-14 Saet Spa Metodo e dispositivo per l'ottenimento di un materiale semiconduttore multicristallino, in particolare silicio
KR101845948B1 (ko) * 2016-03-16 2018-05-18 범일산업 주식회사 전자기 유도가열용 워크 코일 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230017035A (ko) 2023-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1718910B1 (en) Cold crucible induction furnace with eddy current damping
US7388896B2 (en) Induction melter apparatus
JPH02287091A (ja) 誘導炉
EP1767062B1 (en) Induction furnace for melting semi-conductor materials
KR102175770B1 (ko) 전자기 유도 퍼니스 및 금속(들)과 산화물(들)의 혼합물을 융해시키기 위한 퍼니스의 용도
JP6016818B2 (ja) 鋳塊の電磁鋳造用の底部開放型の導電性冷却式るつぼ
US10914523B2 (en) Plasma furnace having lateral discharge gates
KR20040015249A (ko) 바닥에 유도 코일을 구비한 노
JP2014510641A5 (ko)
KR102583211B1 (ko) 가열막대를 포함하는 유도전기 가열장치
JPH0416703B2 (ko)
BRPI0801147B1 (pt) Conjunto indutor elétrico em canal e método de formar o mesmo
US7796674B2 (en) Cold crucible induction furnace
CN105939799A (zh) 永磁体式熔融金属搅拌装置、具有其的熔化炉和连续铸造装置
CN112393588A (zh) 一种具有全悬浮、强搅拌能力的感应熔炼的冷坩埚
JP3129076B2 (ja) 浮揚溶解装置とその出湯方法
US8917754B2 (en) Aluminum melting apparatus
JP6842030B2 (ja) 底部出湯ノズル、底部出湯ノズル型溶解炉
TWI736936B (zh) 產生鑄件之方法及用於懸浮熔融導電材料之裝置
BR112017022745B1 (pt) Forno para fundir e tratar metal e resíduo metálico, uso do forno e método para tratar ou fundir metal ou resíduo metálico
JP2006153362A (ja) 金属の溶解出湯装置及び鋳造装置
TW202007224A (zh) 產生鑄件之方法、用於懸浮熔融導電材料之裝置及由導電材料組成的環形元件的用途
JPH10253260A (ja) 軟接触型コールドクルーシブル溶解ルツボ
KR102583216B1 (ko) 유도전기 가열장치가 구비된 정광 제조 시스템
JP2002192332A (ja) 浮揚溶解鋳造装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant