KR20120074783A

KR20120074783A - 비정질 금속 섬유 제조 장치

Info

Publication number: KR20120074783A
Application number: KR1020100136725A
Authority: KR
Inventors: 김상원; 변갑식; 손영근; 박언병; 윤상훈
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-06

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 비정질 금속 섬유 제조 장치는 외면(外面)에 돌기 패턴이 형성된 냉각 회전 드럼과, 상기 냉각 회전 드럼을 향해 용탕을 분사하는 노즐을 포함하는 용탕 공급부을 포함한다. 상기 돌기 패턴은 각각 상기 냉각 회전 드럼의 회전 방향과 교차하는 방향으로 꼭지선을 형성하는 다수의 돌기부들을 포함한다. 상기 다수의 돌기부들은 각각 상기 꼭지선을 경계로 상기 냉각 회전 드럼의 회전 방향으로는 완만하게 경사진 제1 경사면과 상기 냉각 회전 드럼의 회전 반대 방향으로는 급격하게 경사진 제2 경사면을 갖는다.

Description

비정질 금속 섬유 제조 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING AMORPHOUS METAL FIBER}

본 발명의 실시예는 비정질 금속 섬유 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트에 첨가되어 보강재로 사용되는 비정질 금속 섬유 제조 장치에 관한 것이다.

비정질 금속 섬유는 콘크리트에 첨가되는 보강재로도 사용되고 있다. 비정질 금속 섬유가 콘크리트 보강용으로 사용되기 위해서는 수십 mm 단위의 길이와 수 mm 단위의 폭으로 제조되어야 한다.

따라서, 수십 mm 단위의 일정 길이를 갖도록 절단된 형태의 비정질 금속 섬유를 효율적으로 대량 생산하기 위한 다양한 방법들에 대한 연구가 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 절단된 형태의 비정질 금속 섬유를 균일한 품질로 대량 생산할 수 있는 비정질 금속 섬유 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 비정질 금속 섬유 제조 장치는 외면(外面)에 돌기 패턴이 형성된 냉각 회전 드럼과, 상기 냉각 회전 드럼을 향해 용탕을 분사하는 노즐을 포함하는 용탕 공급부을 포함한다. 그리고 상기 돌기 패턴은 각각 상기 냉각 회전 드럼의 회전 방향과 교차하는 방향으로 꼭지선을 형성하는 다수의 돌기부들을 포함한다. 상기 다수의 돌기부들은 각각 상기 꼭지선을 경계로 상기 냉각 회전 드럼의 회전 방향으로는 완만하게 경사진 제1 경사면과, 상기 냉각 회전 드럼의 회전 반대 방향으로는 급격하게 경사진 제2 경사면을 갖는다.

상기 제2 경사면은 상기 냉각 회전 드럼의 회전면 대하여 80도 이상의 경사각을 가질 수 있다.

상기 제2 경사면은 0.5mm 내지 1.5mm 범위내의 폭을 가질 수 있다.

상기 제1 경사면은 40mm 내지 50mm 범위 내의 폭을 가질 수 있다.

상기한 비정질 금속 섬유 제조 장치에서, 상기 용탕 공급부의 상기 노즐은 복수개 마련되며, 상기 복수의 노즐들은 상기 꼭지선과 평행한 방향으로 배열될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 비정질 금속 섬우 제조 장치는 비정질 금속 섬유를 균일한 품질로 대량 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 금속 섬유 제조 장치의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 냉각 회전 드럼의 표면 일부를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

또한, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명의 실시예들이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 금속 섬유 제조 장치(101)를 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비정질 금속 섬유 제조 장치(101)는 냉각 회전 드럼(10) 및 용탕 공급부(20)를 포함한다. 용탕 공급부(20)는 금속을 가열하여 용융 상태로 만들어진 용탕을 분사하는 노즐(21)을 포함한다.

또한, 도시하지는 않았으나, 비정질 금속 섬유 제조 장치(101)는 금속을 녹여 용탕으로 만들기 위해 열을 가하는 가열부와, 냉각 회전 드럼(10)을 구동시키는 구동부 등을 더 포함할 수 있다.

용탕 공급부(20)는 금속 섬유로 제조하기 위한 대상 물질의 융점 이상의 고온으로 만들어진 용탕을 공급할 수 있다. 용탕 공급부(20)의 노즐(21)은 냉각 회전 드럼(10)을 향해 용탕을 분사할 수 있는 위치에 배치된다. 노즐(21)은 복수개 마련될 수 있으며, 복수의 노즐들(21)은 냉각 회전 드럼(10)의 회전 방향과 교차하는 방향을 따라 배열된다.

냉각 회전 드럼(10)은 외면에 돌기 패턴이 형성된다. 돌기 패턴은 각각 냉각 회전 드럼(10)의 회전 방향과 교차하는 방향으로 꼭지선(115)을 형성하는 다수의 돌기부들(11)을 포함한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 돌기부들(11)은 각각 꼭지선(115)을 경계로 냉각 회전 드럼(10)의 회전 방향으로는 완만하게 경사진 제1 경사면(111)과 냉각 회전 드럼(10)의 회전 반대 방향으로는 급격하게 경사진 제2 경사면(112)을 갖는다.

제2 경사면(112)은 냉각 회전 드럼(10)의 회전면에 대해 80도 이상의 경사각(θ)을 갖는다. 즉, 제2 경사면(112)은 실질적으로 수직에 가까운 경사를 갖는다. 또한, 제2 경사면(112)은 0.5mm 내지 1.5mm 범위내의 폭(t1)을 갖는다. 따라서, 냉각 회전 드럼(10)은 꼭지선(115)을 경계로 형성된 대략 1mm 내외의 단차(t1)를 갖는 홈을 갖게 된다.

제1 경사면(111)은 40mm 내지 50mm 범위 내의 폭(S1)을 갖는다. 냉각 회전 드럼(10)에 의해 형성되는 비정질 금속 섬유의 길이는 제1 경사면(111)의 폭에 따라 좌우 된다. 즉, 본 발명의 제1 실시에에 따른 비정질 금속 섬유 제조 장치(101)는 대략 45mm 내외의 길이를 갖는 비정질 금속 섬유를 제조할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 비정질 금속 섬유 제조 장치(101)를 이용한 비정질 금속 섬유 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다.

용탕 공급부(20)는 금속을 가열하여 용융 상태의 금속인 용탕을 형성한다. 그리고 용탕은 용탕 공급부(20)의 노즐(21)에서 냉각 회전 드럼(10)을 향해 분사된다. 분사된 용탕은 냉각 회전 드럼(10)에서 급속히 경화되면서 비정질 상태의 금속 섬유가 만들어진다.

노즐(21)은 복수개 마련될 수 있으며, 복수의 노즐들(21)은 꼭지선(115)과 평행한 방향, 즉 냉각 회전 드럼(10)의 회전 방향과 교차하는 방향을 따라 배열된다. 그리고 비정질 금속 섬유는 꼭지선(115)을 경계로한 단차로 인해 절단되면서 소정의 일정한 길이를 갖도록 절단된 형태의 비정질 금속 섬유를 효율적으로 대량 생산할 수 있게 된다.

이때, 절단된 비정질 금속 섬유는 대략 45mm 내외의 길이를 갖는다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 냉각 회전 드럼(10)이 갖는 돌기 패턴의 제1 경사면(111)의 폭을 조절하여 절단된 비정질 금속 섬유의 길이를 변경할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 금속 섬유 제조 장치(101)는 비정질 금속 섬유를 균일한 품질로 대량 생산할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 냉각 회전 드럼 11: 돌기부
20: 용탕 공급부 21: 노즐
101: 비정질 금속 섬유 제조 장치
115: 꼭지선

Claims

외면(外面)에 돌기 패턴이 형성된 냉각 회전 드럼; 및
상기 냉각 회전 드럼을 향해 용탕을 분사하는 노즐을 포함하는 용탕 공급부
을 포함하며,
상기 돌기 패턴은 각각 상기 냉각 회전 드럼의 회전 방향과 교차하는 방향으로 꼭지선을 형성하는 다수의 돌기부들을 포함하고,
상기 다수의 돌기부들은 각각 상기 꼭지선을 경계로 상기 냉각 회전 드럼의 회전 방향으로는 완만하게 경사진 제1 경사면과 상기 냉각 회전 드럼의 회전 반대 방향으로는 급격하게 경사진 제2 경사면을 갖는 비정질 금속 섬유 제조 장치.
제1항에서,
상기 제2 경사면은 상기 냉각 회전 드럼의 회전면 대하여 80도 이상의 경사각을 갖는 비정질 금속 섬유 제조 장치.
제2항에서,
상기 제2 경사면은 0.5mm 내지 1.5mm 범위내의 폭을 갖는 비정질 금속 섬유 제조 장치.
제3항에서,
상기 제1 경사면은 40mm 내지 50mm 범위 내의 폭을 갖는 비정질 금속 섬유 제조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 용탕 공급부의 상기 노즐은 복수개 마련되며,
상기 복수의 노즐들은 상기 꼭지선과 평행한 방향으로 배열된 비정질 금속 섬유 제조 장치.