KR20140087157A - 마그네슘 용해용 도가니 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체를 가격이 저렴하고 제조가 용이한 철강재료로 만들고, 본체의 외부 표면에 고온 내구성이 뛰어난 특수합금이나 세라믹 소재를 도포한 코팅층을 형성함으로써, 내구성이 우수하고, 제작이 용이하며, 소형은 물론이고 대형으로도 제작이 가능한 도가니에 관한 것이다.
본 발명은 철강재료로 된 본체의 외부면에 일정 두께로 소정의 내구성 증대용 소재가 도포된 코팅층이 형성되어 이루어진 마그네슘 용해용 도가니를 제공한다.

Description

마그네슘 용해용 도가니 및 그 제조방법{CRUCIBLE FOR SMELTING MAGNESIUM AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 마그네슘 용해용 도가니 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내구성이 우수하고 제작이 용이하며, 소형은 물론이고 대형으로 제작이 가능하도록 개선된 마그네슘 용해용 도가니 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 마그네슘 또는 마그네슘 합금은 알루미늄 합금보다 비중이 작고 경량화가 가능하여 수송기계나 가전제품 등의 부품에 광범위하게 사용된다.

그리고 마그네슘 제품은 크게 다이캐스팅(Die-casting), 잉곳캐스팅(Ingot casting), 칠캐스팅(Chill casting) 및 스트립캐스팅(Strip casting) 등에 의하여 생산되는데, 이러한 주조공정을 위하여 마그네슘의 용해에 일반적으로 사용되는 도가니는 저합금(저탄소) 철(Fe)도가니이다.

한편, 마그네슘 용탕이 일반 도가니용 세라믹과 맞닿으면 쉽게 산화될 수 있기 때문에 마그네슘 및 그 합금을 용해하기 위해 사용되는 도가니는 세라믹 재질이 아닌 철강소재를 사용한다.

그러나, 불가피하게 고온에 노출되어야 하는 마그네슘용 철강 도가니의 내부는 고온산화 환경으로부터 마그네슘 용탕에 의해 보호될 수 있지만, 반대로 도가니 외부는 산화환경으로부터 보호될 수 없으므로 이를 방지하기 위한 별도의 처리가 요구된다.

종래에는 비용 및 사용의 불편함을 무릅쓰고 아주 두꺼운 철강재를 적용하거나, 혹은 스테인리스 스틸 판재와 일반강 판재의 이중 구조로 이루어진 이른바 클래드 강판을 적용하였다.

그러나, 전자의 경우에는 제조비용 및 사용조건의 한계로 인해 소형 도가니에는 적용이 가능하지만, 대형 도가니에는 적용이 불가능하며, 후자의 경우에는 소재 및 제조비용과 적용 가능한 도가니 디자인이 제한적이다.

다른 한편으로, '마그네슘 용탕용 도가니'가 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0074940호(2012. 07. 06. 공개)에 개시되어 있다.

상기한 바와 같은 공개특허 기술과 같은 종래의 도가니는 도 1에 도시된 바와 같이, 도가니(10) 전체를 주철로 이루어졌었다.

그런데, 주철로 된 종래 일 예의 도가니(10)는 두께가 매우 두꺼워 대형화가 곤란하고, 탄소 함유량이 높아 고온산화에 취약하다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이 종래 다른 예의 도가니(20)는, 내부(21)는 일반강으로 이루어졌고, 표면(22)은 스테인리스 스틸로 이루어졌다. 즉, 종래 다른 예의 도가니(20)는 일반강(21)과 스테인리스 스틸(22)이 접합된 클래드 강판으로 이루어졌다.

그런데, 클래드 강판으로 된 종래 다른 예의 도가니(20)는 소재가 고가이며, 제작비용도 고가인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 내구성이 우수하고 제작이 용이하며, 소형은 물론이고 대형으로 제작이 가능하도록 한 마그네슘 용해용 도가니 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마그네슘 용해용 도가니는, 철강재료로 된 본체의 외부면에 일정 두께로 소정의 내구성 증대용 소재가 도포된 코팅층이 형성되어 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 코팅층은 알루미늄 및 마그네슘 합금이 도포되어 이루어지거나, 세라믹이 도포되어 이루어진다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마그네슘 용해용 도가니 제조방법은, (a) 철강재료로 도가니 본체를 제조하는 단계와; (b) 상기 본체 외부면에 내구성 증대용 소재를 소정 두께로 도포하여 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 코팅층은 알루미늄 및 마그네슘 합금을 도포하여 형성하거나, 세라믹을 도포하여 형성한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본체를 가격이 저렴하고 제조가 용이한 철강재료로 만들고, 본체의 외부 표면에 고온 내구성이 뛰어난 특수합금이나 세라믹 소재를 도포한 코팅층을 형성함으로써, 내구성이 우수하고, 제작이 용이하며, 소형은 물론이고 대형으로도 제작이 가능하다.

도 1 및 도 2는 종래의 마그네슘 용해용 도가니의 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마그네슘 용해용 도가니의 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 마그네슘 용해용 도가니의 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마그네슘 용해용 도가니(30)는, 전체적으로 철강재료로 된 본체(31)의 외부면(또는 외부 표면)에 일정 두께로 소정의 내구성 증대용 소재가 도포된 코팅층(32)이 형성되어 이루어진다.

그리고 상기 코팅층(32)은 특수합금 예컨대, 알루미늄 및 마그네슘 합금이 도포되어 이루어지거나, 세라믹이 도포되어 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 마그네슘 용해용 도가니(30)는, 도가니(30) 전체가 되는 본체(31)를 철강재료로 만들고, 본체(31) 외부면을 본체(31)가 내구성이 증대되도록 특수합금이나 세라믹으로 코팅한 것이다.

한편, 상기한 코팅층(32)의 특수합금이나 세라믹 및 그 두께는 본체(31)가 내구성이 증대될 수 있으면, 특정한 특수합금이나 세라믹으로 한정되지 않는다.

따라서, 상기한 특수합금은 예컨대, 경도가 높고 내구성이 우수한 니켈-텅스텐 합금을 적용할 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 마그네슘 용해용 도가니의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 3을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 마그네슘 용해용 도가니 제조방법은, 우선, 도가니(30)의 본체(31)를 철강재료로 제조한다.(단계 110)

이어서, 상기 본체(31) 외부면에 내구성 증대용 소재를 소정 두께로 도포하여 코팅층(32)을 형성한다.(단계 120)

상기 120 단계에서 코팅층(32)은 특수합금 예컨대, 알루미늄 및 마그네슘 합금을 도포하여 형성하거나, 세라믹을 도포하여 형성한다.

이와 같이 본 발명을 통해 제시되는 마그네슘 및 그 합금용 도가니(30)는, 용탕을 충분히 감당할 수 있는 두께의 철강재료로 제작된 본체(31)와, 고온 내구성이 뛰어난 특수합금이나 세라믹 소재로 본체(31) 외부면이 도포된 코팅층(32)으로 된 이중 구조로 이루어졌다.

특히, 본 발명에 따른 도가니(30)는 적절한 두께의 철강소재로 먼저 본체(31)를 제작한 후, 그 외부를 고온 내구성이 뛰어난 특수합금이나 세라믹 소재로 도포된 코팅층(32)으로 되어 있어, 마그네슘 용탕 처리에 적합하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

30 : 도가니
31 : 본체
32 : 코팅층

Claims (6)

1. 철강재료로 된 본체의 외부면에 일정 두께로 소정의 내구성 증대용 소재가 도포된 코팅층이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 마그네슘 용해용 도가니.
2. 제1항에 있어서,
   상기 코팅층은 알루미늄 및 마그네슘 합금이 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 마그네슘 용해용 도가니.
3. 제1항에 있어서,
   상기 코팅층은 세라믹이 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 마그네슘 용해용 도가니.
4. (a) 철강재료로 도가니 본체를 제조하는 단계와;
   (b) 상기 본체 외부면에 내구성 증대용 소재를 소정 두께로 도포하여 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 용해용 도가니 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 코팅층은 알루미늄 및 마그네슘 합금을 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 용해용 도가니 제조방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 코팅층은 세라믹을 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 용해용 도가니 제조방법.

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