KR20160035321A - Continuous melting furnace using magnetron and Black SiC powder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마그네트론(Magnetron)과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로에 관한 것으로 보다 구체적으로는 내측의 단열 케이스에 의해 중공부를 구비한 원통 또는 다각형의 형상을 갖는 챔버의 외측에 복수의 마그네트론을 정해진 간격을 두고 설치하고, 상기 챔버 내의 단열 케이스 중앙부를 관통하게는 스테인레스강으로 성형한 지름이 작은 내관과, 상대적으로 지름이 크도록 세라믹 화이버로 성형한 외관을 2중으로 결합/설치함은 물론 스테인레스강으로 성형된 내관의 외면과 세라믹 화이버로 성형된 외관의 내면 사이에 형성되는 공간부에 흑색 탄화규소 파우더(Black SiC Powder)를 충진시킨 형태를 갖고 마이크로파(극초단파)에 의해 고온으로 가열되는 복수의 유도 가열형 히팅관을 설치하여 소정각도 범위 내에서 경사조절이 가능하게 설치하되, 단열 케이스의 상부에는 용해하고자 하는 각종 피가열물을 연속해서 투입할 수 있는 호퍼를 설치하고, 저면 개구부에는 밸브가 구비된 용융액 토출구를 설치하여 마그네트론에서 조사되는 마이크로파를 유도 가열형 히팅관 내의 탄화규소 파우더를에 인가하는 간접 가열방식을 통해 최단시간 내에 초고온으로 가열하여 상기 유도 가열형 히팅관 내를 통과하는 각종 피가열물(예를 들어 각종 광물분말이나 유리 또는 소금 등)을 연속해서 용해액으로 토출시킬 수 있도록 하여, 작업성 및 안전성을 확보할 수 있고, 연속적인 용해가 가능하여 생산성과 생산능률을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론 열손실이 거의 없어 에너지 절감 효과 증대 및 생산원가도 절감할 수 있으며, 챔버의 경사각도 조절 또는 마그네트론들의 구동 개수 조절을 통해 용해속도로 자유롭게 조절할 수 있도록 발명한 것이다.
The present invention relates to a continuous melting furnace using a magnetron and a silicon carbide powder. More specifically, the present invention relates to a continuous melting furnace using a magnetron and a silicon carbide powder, in which a plurality of magnetrons are arranged outside a chamber having a cylindrical or polygonal shape, The inner tube having a small diameter formed by stainless steel and passing through the central portion of the heat insulating case in the chamber and the outer tube formed with a ceramic fiber so as to have a relatively large diameter are doubly joined / Heated by a microwave (microwave) at a space portion formed between the outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube formed by the ceramic fiber and filled with black SiC powder, A heating pipe is installed to be inclined in a predetermined angle range, The microwave irradiated from the magnetron is supplied to the upper portion of the heat case through a hopper which can continuously feed various kinds of materials to be melted and a melt outlet provided with a valve is provided in the bottom opening. (For example, various mineral powders, glass, or salt) passing through the induction heating type heating tube by continuously heating it to an ultra-high temperature in the shortest time through an indirect heating method in which the powder is applied to the induction- It is possible to ensure workability and safety, and it is possible to continuously dissolve, thereby remarkably improving the productivity and production efficiency, and it is possible to reduce the production cost and increase the energy saving effect because there is no heat loss Free at the dissolution rate through the control of the inclination angle of the chamber or the control of the driving number of the magnetrons The invention can be easily adjusted.
일반적으로 용해로(melting furnace, 鎔解爐)라 함은 고체재료를 녹는점 이상으로 가열하여 용해할 목적으로 제조된 노(爐)로써, 이와 같은 노는 여러 가지 종류와 형식이 있으며 크게 반사로, 도가니로, 전기로, 용선로(鎔銑爐) 등 네 가지로 나눌 수 있다.In general, a melting furnace is a furnace manufactured for melting and melting a solid material at a melting point or more. There are various types and types of furnaces, It can be divided into four types such as furnace, electric furnace and furnace furnace.
이때, 반사로는 금속의 제련, 합금 제조용 용해작업 등에 쓰이는 노로 성분 조정이 쉽고, 연료는 석탄이나 가스 또는 기름 등이 쓰이며, 가열물과 직접 접촉하지 않고 불꽃에 의해 금속이나 광석을 가열하고, 제강용 평로(平爐)가 이 형식의 대표적인 것이다.In this case, the reflow furnace is easy to adjust the furnace component used for the smelting of metal and the melting process for manufacturing alloy, and the fuel is used as coal, gas or oil, and does not come into direct contact with the heated product, heats the metal or ore with flame, The flat furnace is representative of this type.
또, 도가니로는 비철합금이나 강철 및 유리 등의 용해에 사용되는 비교적 간단한 노로써, 흑연이나 주철로 만들어지고 사용하는 연료에 따라 코크스로, 가스로 및 중유로로 나뉘며, 가열하려는 물체를 도가니에 넣고 외부에서 가열 및 용해하므로 금속의 산화가 적고 연료 및 송풍 등에 의한 불순물의 흡수가 적어 양질의 용융체를 얻을 수 있다. A crucible furnace is a relatively simple furnace used for melting non-ferrous alloys, steel and glass. It is made of graphite or cast iron and divided into coke, gas and heavy oil according to the fuel used. And is heated and melted from the outside, so that the oxidation of the metal is small and the impregnation of the impurities due to the fuel and air blowing is reduced and a high-quality molten body can be obtained.
또한, 전기로는 연료를 사용하지 않고 전열로 가열 및 용융하는 노로서 연소실 및 연소용 공기가 필요 없고, 배기 가스에 의한 열량 손실도 없으며, 온도조절이 쉽기 때문에 점차 사용범위가 넓어지고 있으며, 전기 저항 열을 이용한 저항로, 아크에 의해 발생된 고열을 이용하는 아크로, 용기에 전류를 유도시켜 가열하는 유도로 등이 있다.In addition, the electric furnace is a furnace which does not use fuel and is heated and melted by electrothermal. It does not need a combustion chamber and combustion air, there is no loss of heat due to exhaust gas, temperature control is easy, There are arcs using heat, arcs using high heat generated by arc, induction furnaces for inducing current in a vessel and heating.
또, 용선로는 강판으로 만든 원통 내부를 내화 벽돌로 쌓고 다시 내화점토를 바른 직립형 노로써 큐폴라(cupola)라고도 하며, 보통 주철을 용해하는데 쓰이고, 열풍식과 냉풍식의 2종이 있으며, 다른 용해로에 비해 열효율도 좋고 경제적이며 용해시간이 빠르므로 다량의 쇳물을 연속적으로 만들 수 있는 장점이 있다.In addition, a charcoal furnace is an upright furnace in which refractory clay is laid inside a cylinder made of steel plate and refractory clay is applied. It is also called a cupola. It is usually used for melting cast iron. There are two kinds of hot and cold type Since the heat efficiency is good, and it is economical and the dissolving time is fast, it is advantageous to make a large amount of waste continuously.
한편, 최근 들어 상기한 용해로들 중 용기 또는 가열기기 등에 전류를 유도시켜 가열하는 유도로 일명 마그네트론을 이용한 각종 용해로 및 건조기 등이 많이 개발되어 각종 분야에서 널리 사용되고 있다.On the other hand, in recent years, various melting furnaces and dryers using an induction furnace, such as a magnetron, which induces a current in a container or a heating device among the above melting furnaces have been developed and widely used in various fields.
그 일례로 국내 공개특허공보 10-2014-0010559호에서는 "마이크로파 또는 탄소나노히터를 이용한 소금 가공장치, 방법 및 그를 이용하여 제조된 소금"이 제시되고 있다.For example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0010559, "a device and a method for processing a salt using a microwave or carbon nano heater, and a salt prepared using the same" are proposed.
이와 같은 소금 가공장치에서 제시되고 있는 일 실시 예는, 마이크로파를 이용한 소금 가공장치에 있어서, 바디케이스; 상기 바디케이스 내에 장착되어 열을 가하기 위한 가열챔버; 상기 가열챔버 내에 중앙부에 횡으로 설치되고 금속성 재질로 이루어진 가열튜브; 상기 가열튜브 외측면을 감싸면서 설치되어 가열된 열을 전도시키는 발열체; 상기 발열체를 감싸면서 설치되어 마이크로파를 투과하고 가열되는 열이 외부로 유출되는것을 방지하는 단열재; 상기 바디케이스 상면 및 하면에 설치되어 마이크로파를 상기 바디케이스 내부의 가열튜브를 향해 도파관을 통해 가이드하여 방사하는 복수개의 마그네트론; 상기 바디케이스 일측면 상방에 설치되며 상기 가열튜브내에 소금을 투입하는 소금투입수단; 및 상기 바디케이스 타측면을 감싸면서 설치되어 상기 가열튜브로부터 배출된 소금을 배출시키는 배출수단;을 포함하는 구성으로 되어 있다.In one embodiment of the present invention, there is provided a salt processing apparatus using a microwave, comprising: a body case; A heating chamber mounted in the body case to apply heat thereto; A heating tube which is disposed transversely to the central portion in the heating chamber and is made of a metallic material; A heating element which surrounds the outer surface of the heating tube and conducts the heated heat; A heat insulating material which surrounds the heating body to prevent the heat transmitted through the microwave and being heated from flowing out to the outside; A plurality of magnetrons installed on upper and lower surfaces of the body case to guide microwaves to the heating tube inside the body case through a waveguide to radiate the microwaves; A salt injecting means installed above one side of the body case for injecting salt into the heating tube; And discharging means for discharging the salt discharged from the heating tube while surrounding the other side of the body case.
또, 다른 실시 예는, 또는 직사각형상의 바디케이스; 상기 바디케이스의 내부를 형성하는 가열챔버; 상기 바디케이스 좌우측에서 가열챔버까지 각각 설치된 공기유입구와 가스배출구; 상기 바디케이스 상부에 설치되어 마이크로파를 상기 가열챔버를 향해 도파관을 통해 방사하는 복수개의 마그네트론; 상기 가열챔버내 저면에 설치되며, 소금을 담고 가공할 수 있도록 상부개방된 형태로 다수개 배치된 복수개의 사각형태의 SiC계열의 재료로 구성된 도가니; 상기 가열챔버내 상부면에서 상기 도가니를 향해 원적외선을 방사하도록 설치된 복수개의 나노탄소히터;를 포함하는 구성으로 되어 있다.In another embodiment, the body case is rectangular or rectangular; A heating chamber forming an interior of the body case; An air inlet and a gas outlet respectively installed from the left and right sides of the body case to the heating chamber; A plurality of magnetrons installed on the body case to radiate microwaves toward the heating chamber through waveguides; A crucible provided on the bottom surface of the heating chamber and composed of a plurality of quadrangular SiC-based materials arranged in a plurality of openings so as to contain and process the salt; And a plurality of nano carbon heaters installed to emit far-infrared rays from the upper surface in the heating chamber toward the crucible.
또한, 종래 등록특허공보 10-1227382호로 "용해장치"도 제시되어 있는데, 이는 피 용융재가 투입되고 고로형으로 구성된 용해로; 및, 상기 용해로에 구비되고 인가되는 마이크로파를 매개로 발열되어 투입된 피 용융재의 용융을 형성토록 제공된 마이크로파 인가형 발열부;를 포함하여 구성되되, 상기 용해로의 상부에 구비된 투입구측에 대기차단을 가능토록 제공되는 기체커튼 형성수단; 및, 상기 용해로의 하부에 구비된 배출구측에 연계되어 용융물의 배출을 제어토록 제공되는 게이트수단; 중 적어도 게이트 수단을 포함하는 구성으로 되어 있다.In addition, a "dissolving device" is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1227382, which is a melting furnace in which a molten material is charged and formed into a blast furnace; And a microwave application type heating unit provided in the melting furnace and provided to melt the molten material generated through the applied microwave to generate molten solder, A gas curtain forming means provided for the gas curtain; And gate means connected to a discharge port provided at a lower portion of the furnace to control discharge of the melted material; And at least a gate means.
그러나, 이와 같은 구성은 대부분의 용해장치는 그 구조가 매우 복잡하고, 용해로 자체가 가로방향 또는 수직방향으로 고정된 형태를 가지고 있어 용융 대상물에 따른 용해로의 경사각 조절할 수 없어 장치 자체의 호환성이 전혀 없을 뿐만 아니라 용해온도 및 제품의 생산속도를 조절할 수 없어 수율이 낮고 생산능률이 저하되며, 또 작업성 및 안전성을 확보할 수 없고, 열손실 많음은 물론 에너지 절감 효과가 없어 제품 자체의 생산원가가 상승하는 등의 문제점이 있다.However, most of the dissolution apparatuses have such a complicated structure that the melting furnace itself is fixed in the horizontal direction or the vertical direction, so that the inclination angle of the melting furnace can not be controlled depending on the object to be melted, In addition, since it is impossible to control the melting temperature and the production rate of the product, the yield is low, the production efficiency is lowered, the workability and safety can not be ensured, the heat cost is lost, And the like.
특히, 종래 대부분의 용해로는 특정 물질에 대한 용융만을 위해 제작 사용되고 있어, 용융점이 1,300℃ 이하인 각종 광물분말이나, 용융점이 600~700℃인 일반유리 또는 용융점이 800~900℃인 소금 등을 하나의 용해로를 이용하여 용해하는 것이 불가능(즉, 용해로들의 호환성이 결여)한 실정이다.Particularly, most melting furnaces have been used for melting only a specific substance, and various types of mineral powders having a melting point of 1,300 DEG C or lower, general glass having a melting point of 600 to 700 DEG C or salts having a melting point of 800 to 900 DEG C It is impossible to dissolve them using a melting furnace (that is, the compatibility of melting furnaces is lacking).
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 내측에 설치되는 단열 케이스에 의해 중공부를 구비한 원통 또는 다각형의 챔버 외측에 복수의 마그네트론을 정해진 간격을 두고 설치하고, 상기 챔버 내의 단열 케이스를 관통하게는 지름이 서로 다른 내관과 외관을 일정 거리를 두고 2중으로 결합/성형하되, 스테인레스강으로 성형한 내관의 외면과 세라믹 화이버로 성형한 외관의 내면 사이에 형성되는 공간부에 흑색 탄화규소 파우더(Black SiC Powder)를 충진시킨 형태를 갖고 상기 마그네트론에서 발생하는 마이크로파(극초단파; 예를 들어 2,450 MHz/sec)에 의해 고온으로 가열되는 복수의 유도 가열형 히팅관을 설치하되, 상기 챔버의 외측에는 경사 조절수단을 설치하여 복수의 마그네트론 및 유도 가열형 히팅관 등이 구비된 챔버를 용해로 지지구 상에 소정각도 범위 내에서 경사조절이 가능하게 설치하며, 상기 단열 케이스의 상부 입구에는 유리 또는 소금 등과 같이 용해하고자 하는 각종 피가열물을 연속해서 투입할 수 있는 호퍼를 설치하고, 저부에는 밸브 및 용융액 응고 방지용 히터 등의 구비된 용융액 토출구를 설치하여 마그네트론에서 조사되는 마이크로파를 유도 가열형 히팅관들에 인가하는 간접 가열방식을 통해 최단시간 내에 초고온으로 가열하여 상기 유도 가열형 히팅관의 내부를 통과하는 각종 피가열물을 연속해서 용해액으로 토출할 수 있도록 함으로써 각종 피가열물의 용해시 발생되는 가스 등의 유출이 없어 작업성 및 안전성을 확보할 수 있고, 연속적인 용해가 가능하여 생산성과 생산능률을 대폭 향상시킬 수 있으며, 열손실이 거의 없어 에너지 절감 효과 증대킬 수 있음은 물론 제품의 생산원가도 절감할 수 있고, 챔버의 경사각도 조절 또는 마그네트론들의 구동 개수 조절을 통해 용해속도 및 온도도 자유롭게 조절할 수 있어 용해로 자체의 상품성과 구동에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a magnetron in which a plurality of magnetrons are provided outside a cylindrical or polygonal chamber having a hollow portion by a heat- A method of manufacturing a ceramic heat sink, comprising the steps of: joining / molding an inner tube and an outer tube having different diameters to penetrate the heat insulating case at a predetermined distance, A plurality of induction heating type heating pipes having a shape filled with silicon carbide powder and heated to a high temperature by a microwave (microwave (for example, 2,450 MHz / sec) generated from the magnetron) are installed, And a plurality of magnetrons and induction heating type heating tubes A chamber is provided on the melting furnace so as to be inclined within a predetermined angle range and a hopper capable of continuously injecting various objects to be melted such as glass or salt is installed in the upper inlet of the heat insulating case And a heater for preventing the coagulation of the molten metal from being installed at the bottom of the furnace, and the microwave irradiated from the magnetron is applied to the induction heating type heating pipes, Since various kinds of heated materials passing through the inside of the pipe can be continuously discharged as a solution, it is possible to ensure workability and safety because there is no outflow of gas generated in dissolving various objects to be heated, and continuous dissolution is possible Thereby greatly improving the productivity and the production efficiency. Further, It is possible to reduce the production cost of the product as well as to increase the effect of sensitivity and to control the melting speed and temperature by adjusting the inclination angle of the chamber or the driving number of the magnetron, And to provide a continuous melting furnace using a magnetron and silicon carbide powder which can be greatly improved.
본 발명의 다른 목적은 용해로의 작동에 따른 전자파나 마이크로파의 유출을 방지하여 인체에 무해한 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a continuous melting furnace using a magnetron and silicon carbide powder which are harmless to the human body by preventing the outflow of electromagnetic waves or microwaves due to the operation of the melting furnace.
본 발명의 또 다른 목적은 유도 가열형 히팅관의 내관으로 내식성이 우수하고 내화 및 내열성이 큰 스테인레스강으로 성형하여 줌으로써 피가열물로 소금을 투입시켜 용해염으로 용융시킬 때 생성되는 염소(Cl2) 등과 같은 화학적 반응에 의해 유도 가열형 히팅관이 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 유도 가열형 히팅관 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an induction heating type heating pipe which is made of stainless steel having excellent corrosion resistance and high resistance to refractory and heat resistance and is made of chlorine (Cl 2 The present invention also provides a continuous melting furnace using a magnetron and silicon carbide powder that can greatly prevent the induction heating type heating tube from being damaged by a chemical reaction such as a chemical reaction and the like, and can significantly extend the lifetime of the induction heating type heating pipe itself.
본 발명의 또 다른 목적은, 유도 가열형 히팅관의 외관을 마이크로파는 통과하고 열의 방출은 차단하는 특성을 가진 세라믹 화이버로 성형하여 줌으로써 마그네트론에 의해 가열되는 탄화규소 파우더에서 발생되는 열이 단열 케이스 내의 공간부로 방출하는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 상기 흑색 탄화규소 파우더에서 발생하는 열을 이용한 피가열물의 용융 효과를 대폭 증대시킬 수 있는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로를 제공하는데 있다.
It is a further object of the present invention to provide a heating tube for induction heating in which heat generated in a silicon carbide powder heated by a magnetron is formed by a ceramic fiber having a characteristic of passing microwaves and shutting off heat, And a continuous melting furnace using the magnetron and silicon carbide powder capable of significantly reducing the melting effect of the object to be heated using the heat generated from the black silicon carbide powder.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 금속판을 이용하여 소정 지름과 길이 및 체적의 원통 또는 다각형의 형상을 갖게 성형함은 물론 외측으로는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공이 천공되고, 상,하 개구부는 막힌 형태를 갖는 밀폐형 챔버와; 상기 챔버의 형상에 대응하여 원통 또는 다각형 형상을 갖고 상,하부로 일부가 돌출되게 상기 챔버의 내부에 삽입된 상태에서 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대를 통해 상기 챔버 내에 중공부가 형성되도록 고정 설치되어 마그네트론들의 도파관을 통해 방출되는 마이크로파는 유도 가열형 히팅관 측으로 통과되게 하고 유도 가열형 히팅관에서 발생하는 열이 챔버 측으로 전달되는 것을 최소화해 주는 단열 케이스와; 상기 챔버의 마그네트론 설치공에 각각 도파관의 단부가 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖고 마그네트론 구동부의 고압트랜스로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버의 내면과 상기 단열 케이스의 외면의 중공부로 소정대역의 마이크로파(극초단파; 예를 들어 2,450 MHz/sec)를 방출하여 유도 가열형 히팅관들에 각각 충진된 흑색 탄화규소 파우더가 정해진 온도 내로 유도가열되게 하는 복수의 마그네트론과; 서로 다른 지름을 갖는 내관과 외관 사이에 공간부가 형성되도록 2중으로 설치한 상태에서 내관의 외면과 외관의 내면 사이 공간부에 비중이 3.12이고 용융점은 2,600~2,800℃이며 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 흑색 탄화규소 파우더를 충진한 형태를 갖고 상기 단열 케이스 내부에 정해진 간격을 두고 설치된 상태에서 마그네트론들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때 흑색 탄화규소 파우더가 유도 가열되어 정해진 온도범위 내에서 발열하며 각각의 내부로 통과하고 있는 피가열물이 용융되게 하는 복수의 유도 가열형 히팅관과; 상기 단열 케이스의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열 케이스 내의 유도 가열형 히팅관 사이에 형성되는 공간부로 피가열물 및 용융액이 유입되지 않도록 하는 상,하 마개용 단열판과; 전원이 공급되면 상기 마그네트론들에 고전압인가시켜 마그네트론들이 고주파 발진을 하도록 하는 마그네트론 구동부와; 내부에 모터에 의해 구동되는 스크류를 구비하고, 상기 단열 케이스의 상부에 설치되어 피가열물이 상기 유도 가열형 히팅관들 내관 내로 고르게 공급시켜 호퍼와; 수동 또는 자동 밸브를 구비하고 상기 단열 케이스의 저부에서 갈떼기 형상으로 일체로 연장 형성되어 설치되어 각각의 유도 가열형 히팅관을 통해 배출되는 용융된 피가열물의 토출을 제어하는 용융액 토출구와; 지상에 고정 설치되어 용해로가 소정각도로 경사지게 고정 설치되도록 하는 용해로 지지구;로 구성한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetron, the method comprising: forming a cylindrical or polygonal shape having a predetermined diameter, length, and volume using a metal plate; forming a plurality of magnetron- The lower opening having a closed configuration; A plurality of supporting members having a cylindrical or polygonal shape corresponding to the shape of the chamber and partially protruding upward and downward and inserted at a predetermined interval in a state of being inserted into the chamber, A heat insulating case for allowing the microwaves emitted through the waveguide of the magnetrons to pass through the induction heating type heating pipe and minimizing the heat transferred from the induction heating type heating pipe to the chamber side; And an end of the waveguide is detachably attached to the magnetron mounting hole of the chamber. When a high voltage is applied from the high-voltage transformer of the magnetron driving unit, a high frequency is generated to generate microwaves of a predetermined band from the inner surface of the chamber and the hollow of the outer surface of the heat insulating case (For example, 2,450 MHz / sec) to induce heating of the black silicon carbide powder filled in the induction heating type heating pipes to a predetermined temperature; The space between the outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube has a specific gravity of 3.12, a melting point of 2,600 to 2,800 ° C and a hardness of not higher than that of the diamond When the microwaves of a predetermined band are emitted from the magnetrons in a state in which the silicon powder is filled in the heat insulating case at a predetermined interval, the black silicon carbide powder is heated by induction heating within the predetermined temperature range, A plurality of induction heating type heating pipes for melting the object to be heated; Upper and lower heat insulating plates respectively installed at upper and lower ends of the heat insulating case to prevent the object and the melt from flowing into the space formed between the induction heating type heating tubes in the heat insulating case; A magnetron driving unit for applying a high voltage to the magnetrons when the power is supplied to allow the magnetrons to oscillate at a high frequency; A hopper which is provided at an upper portion of the heat insulating case and uniformly supplies the object to be heated into the inner pipe of the induction heating type heating pipes; A melt discharge port which is provided integrally with and extends from the bottom of the heat insulating case so as to have a manual or automatic valve and controls the discharge of the melted matter to be discharged through the respective induction heating type heating tubes; And a melting furnace which is fixedly installed on the ground and fixes the melting furnace to be inclined at a predetermined angle.
이때, 상기 유도 가열형 히팅관의 내관은 용융점이 1,400~1,510℃로 높고 내식성이 우수하며 내화 및 내열성이 큰 스테인레스강을 이용하여 외관의 내경보다 상대적으로 작은 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 한다.At this time, the inner tube of the induction heating type heating pipe is formed to have a relatively high melting point of 1,400 to 1,510 ° C., excellent corrosion resistance, and a relatively small diameter of the inner diameter of the outer tube using stainless steel having high fire resistance and heat resistance.
또한, 상기 유도 가열형 히팅관의 외관은 용융점이 1,700~1,815℃로 높고, 마이크로파는 통과하며 열의 방출은 차단하는 특성을 가진 세라믹 화이버를 이용하여 상기 내관의 외경보다 상대적으로 큰 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 한다.In addition, the outer appearance of the induction heating type heating tube is formed by using a ceramic fiber having a melting point as high as 1,700 to 1,815 DEG C, a microwave passing therethrough and a heat dissipation blocking function, and having a relatively larger diameter than the inner diameter of the inner tube .
또, 상기 용해로 지지구와 챔버 외면의 접촉부에 힌지용 축을 설치하고, 상기 용해로 지지구와 챔버의 일측 사이에는 용해로 운용자가 상기 유도 가열형 히팅관들을 통과하며 용해되는 피가열물의 특성이나 마그네트론들의 작동개수를 감안하여 상기 유도 가열형 히팅관들을 통과하는 피가열물의 통과속도를 조절하기 위해 용해로 자체의 경사각도를 임으로 조절할 수 있도록 하는 경사각도 조절수단을 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.In addition, a hinge shaft is provided at the contact portion between the melting furnace support and the outer surface of the chamber, and between the melting furnace support and one side of the chamber, the melting furnace operator passes through the induction heating type heating pipes and the number of operations of the magnetron It is preferable to further include an inclination angle adjusting means for adjusting the inclination angle of the melting furnace itself in order to adjust the passing speed of the object to be heated passing through the induction heating type heating pipes.
이때, 상기 경사각도 조절수단으로는 상기 용해로 지지구의 일측 기둥과 챔버의 일측 사이에 유압 실린더를 설치한 것을 포함함을 특징으로 한다.In this case, the inclination angle adjusting means may include a hydraulic cylinder disposed between one side of the melting column and one side of the chamber.
또한, 상기 챔버에는 중공부 내의 공기가 열에 의해 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 챔버 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망을 설치한 것을 특징으로 한다.Further, the chamber may further include a chamber pressure check valve that automatically opens when the air in the hollow portion expands to a predetermined pressure or higher by heat to lower the pressure in the chamber, and prevents leakage of the microwave to the inlet of the chamber pressure check valve. A mesh net of 3 mm or less mesh is provided.
또, 상기 용융액 토출구에는 내부 압력이 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 용융액 토출구 내 압력을 낮춰주는 용융액 토출구 압력 체크밸브를 더 설치한 것을 특징으로 한다.Further, the melt outlet port is further provided with a melt outlet port pressure check valve that automatically opens when the internal pressure expands to a predetermined pressure or more, thereby lowering the pressure in the melt outlet.
또한, 상기 용융액 토출구의 내부에는 용융된 피가열물의 온도를 실시간으로 검출하여 마그네트론 구동부로 전달하는 온도센서를 더 설치하고, 상기 용융액 토출구의 외면에는 용융액 응고 방지용 히터를 더 설치하여, 상기 마그네트론 구동부로 하여금 상기 온도센서를 통해 검출되는 온도가 정해진 온도 이하로 하강할 경우, 상기 용융액 응고 방지용 히터를 작동시켜 상기 용융액 토출구 내에 정체되어 있는 용융액이 응고되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, a temperature sensor for detecting the temperature of the melted material in real time and transmitting the detected temperature to the magnetron driving unit is further provided inside the melt discharge port, and a heater for preventing the coagulation of the molten liquid is further provided on the outer surface of the melt discharge port, When the temperature detected through the temperature sensor drops below a predetermined temperature, the molten liquid in the molten liquid discharge port is prevented from solidifying by operating the heater for preventing solidification of the molten liquid.
또, 상기 단열 케이스와 지지대 및 상,하 마개용 단열판은 용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형한 것을 특징으로 한다.The heat insulating case, the support, and the heat insulating plate for the upper and lower caps are formed of an alumina fiber board having a high melting point of 1,000 to 1,800 ° C. and a density (kg / m 3) of 300 to 600 .
또한, 상기 마그네트론 구동부의 입력단자에는 탄화규소 히팅관의 발열온도 설정키와, 마그네트론들의 작동 개수 설정키를 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.
The input terminal of the magnetron driving unit is further provided with a heating temperature setting key of a silicon carbide heating pipe and a setting key of operating numbers of magnetrons.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로에 의하면, 내측에 설치되는 단열 케이스에 의해 중공부를 구비한 원통 또는 다각형의 챔버 외측에 복수의 마그네트론을 정해진 간격을 두고 설치하고, 상기 챔버 내의 단열 케이스를 관통하게는 지름이 서로 다른 내관과 외관을 일정 거리를 두고 2중으로 결합/성형하되, 스테인레스강으로 성형한 내관의 외면과 세라믹 화이버로 성형한 외관의 내면 사이에 형성되는 공간부에 흑색 탄화규소 파우더(Black SiC Powder)를 충진시킨 형태를 갖고 마이크로파(극초단파; 예를 들어 2,450 MHz/sec)에 의해 고온으로 가열되는 복수의 유도 가열형 히팅관을 설치하되, 상기 챔버의 외측에는 경사 조절수단을 설치하여 복수의 마그네트론 및 유도 가열형 히팅관 등이 구비된 챔버를 용해로 지지구 상에서 소정각도 범위 내로 경사조절 가능하게 설치하며, 상기 단열 케이스의 상부 입구에는 각종 광물분말(슬래그 등)이나 유리 또는 소금 등을 연속해서 투입할 수 있는 호퍼를 설치하고, 저부에는 밸브 및 용융액 응고 방지용 히터 등의 구비된 용융액 토출구를 설치하여 마그네트론에서 조사되는 마이크로파를 유도 가열형 히팅관들에 인가하는 간접 가열방식을 통해 최단시간 내에 초고온으로 가열하여 상기 유도 가열형 히팅관 내를 통과하는 각종 광물분말이나 유리 또는 소금 등을 연속해서 용해액으로 토출할 수 있도록 함으로써 각종 광물의 용해시 발생되는 가스 등의 유출이 없어 작업성 및 안전성을 확보할 수 있고, 연속적인 용해가 가능하여 생산성과 생산능률을 대폭 향상시킬 수 있다.As described above, according to the continuous melting furnace using the magnetron and the silicon carbide powder of the present invention, a plurality of magnetrons are provided outside the chamber of a cylindrical or polygonal shape having a hollow portion by a heat insulating case provided inside, A space formed between the outer surface of the inner tube formed of stainless steel and the inner surface of the outer tube formed by the ceramic fiber is formed by doubly joining / molding the inner tube and the outer tube having different diameters so as to penetrate the heat insulating case in the chamber, A plurality of induction heating type heating pipes each having a shape filled with black SiC powder and heated at a high temperature by a microwave (microwave (for example, 2,450 MHz / sec)) are installed, A plurality of magnetron and induction heating type heating chambers, A hopper capable of continuously injecting various mineral powders (slag or the like), glass or salt into the upper entrance of the heat insulating case, and a valve A heater for preventing the solidification of the melt, and the like, and the microwave irradiated from the magnetron is applied to the induction heating type heating pipes to heat the ultra-high temperature in the shortest time, It is possible to discharge various kinds of mineral powders, glass or salt continuously as a dissolving liquid, thereby preventing the outflow of gases generated during dissolution of various minerals, ensuring workability and safety, and enabling continuous dissolution, The production efficiency can be greatly improved.
뿐만 아니라, 열손실이 거의 없어 에너지 절감 효과 증대킬 수 있음은 물론 제품의 생산원가도 절감할 수 있고, 챔버의 경사각도 조절 또는 마그네트론들의 구동 개수 조절을 통해 용해속도 및 온도도 자유롭게 조절할 수 있어 용해로 자체의 상품성과 구동에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.In addition, since there is little heat loss, it is possible to increase the energy saving effect, reduce the production cost of the product, and adjust the inclination angle of the chamber or the driving number of the magnetron to freely adjust the dissolution speed and temperature, It is possible to greatly improve the reliability of its own merchantability and operation.
또, 용해로의 작동에 따른 전자파나 마이크로파의 유출을 방지할 수 있으며, 특히 유도 가열형 히팅관의 내관으로 내식성이 우수하고 내화 및 내열성이 큰 스테인레스강으로 성형하여 줌으로써 피가열물로 소금을 투입시켜 용해염으로 용융시킬 때 생성되는 염소(Cl2) 등과 같은 화학적 반응에 의해 유도 가열형 히팅관이 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 유도 가열형 히팅관 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있다.In addition, it is possible to prevent leakage of electromagnetic waves or microwaves due to the operation of the melting furnace, and in particular, an inner pipe of an induction heating type heating pipe is made of stainless steel having excellent corrosion resistance and high resistance to fire and heat, It is possible to prevent the induction heating type heating pipe from being damaged by a chemical reaction such as chlorine (Cl 2 ) generated when it is molten by the use of a molten salt, and the lifetime of the induction heating type heating pipe itself can be greatly extended.
또한, 유도 가열형 히팅관의 외관을 마이크로파는 통과하고 열의 방출은 차단하는 특성을 가진 세라믹 화이버로 성형하여 줌으로써 내관과 외관 사이의 공간부에 충진된 탄화규소 파우더에서 발생하는 열이 단열 케이스 내의 공간부 측으로 방출하는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 상기 흑색 탄화규소 파우더에서 발생하는 열을 이용한 피가열물의 용융 효과를 대폭 증대시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
The heat generated in the silicon carbide powder filled in the space portion between the inner tube and the outer tube is formed in the space in the heat insulating case by forming the outer tube of the induction heating type heating tube with the ceramic fiber having the characteristic of passing the microwave and cutting off the heat. And the melting effect of the object to be heated using heat generated from the black silicon carbide powder can be greatly increased.
도 1은 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 일부 분해 전면 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 정 단면도.
도 3은 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 측 단면도.
도 4는 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 설치 상태도.1 is a partially exploded front perspective view of a multi-function continuous melting furnace to which the present invention is applied.
2 is a front sectional view of a multipurpose continuous melting furnace to which the present invention is applied.
3 is a side cross-sectional view of a versatile continuous melting furnace to which the present invention is applied.
Fig. 4 is an installation view of a multi-function continuous melting furnace to which the present invention is applied. Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 일부 분해 전면 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 정 단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 측 단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명이 적용된 다용도 연속 용해로의 설치 상태도를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a partially exploded front perspective view of a multipurpose continuous melting furnace to which the present invention is applied, FIG. 2 is a front sectional view of a multipurpose continuous melting furnace to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a side sectional view of a multipurpose continuous melting furnace to which the present invention is applied. And FIG. 4 shows an installation state of the multi-function continuous melting furnace to which the present invention is applied.
이에 따르면 본 발명의 다용도 연속 용해로는, According to the present invention, there is provided a multi-
금속판을 이용하여 소정 지름과 길이 및 체적의 원통 또는 다각형의 형상을 갖게 성형함은 물론 외측으로는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공(1a)이 천공되고, 상,하 개구부는 막힌 형태를 갖는 밀폐형 챔버(1)와;A plurality of
상기 챔버(1)의 형상에 대응하여 원통 또는 다각형 형상을 갖고 상,하부로 일부가 돌출되게 상기 챔버(1)의 내부에 삽입된 상태에서 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대(3)를 통해 상기 챔버(1) 내에 중공부(1b)가 형성되도록 고정 설치되어 마그네트론(4)들의 도파관(4a)을 통해 방출된 다음 중공부(1b) 내를 회절하는 마이크로파는 유도 가열형 히팅관(5) 측으로 통과되게 하고 유도 가열형 히팅관(5)에서 발생하는 열이 챔버(1) 측으로 전달되는 것을 최소화해 주는 단열 케이스(2)와; (3) having a cylindrical or polygonal shape corresponding to the shape of the chamber (1) and partially protruding upward and downward and being installed at a predetermined interval in a state of being inserted into the chamber (1) The microwave that is fixedly installed in the chamber 1 so as to form the
상기 챔버(1)의 마그네트론 설치공(1a)에 각각 도파관(4a)의 단부가 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖고 마그네트론 구동부(8)의 고압트랜스로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버(1)의 내면과 상기 단열 케이스(2)의 외면의 중공부(1b)로 소정대역의 마이크로파를 방출하여 유도 가열형 히팅관(5)들에 각각 충진된 흑색 탄화규소 파우더(5c)가 정해진 온도 내로 유도가열되게 하는 복수의 마그네트론(4)과;When the high voltage is applied from the high voltage transformer of the
서로 다른 지름을 갖는 내관(5a)과 외관(5b) 사이에 공간부가 형성되도록 2중으로 설치한 상태에서 내관(5a)의 외면과 외관(5b)의 내면 사이 공간부에 비중이 3.12이고 용융점은 2,600~2,800℃이며 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 흑색 탄화규소 파우더(5c)를 충진한 형태를 갖고 상기 단열 케이스(2) 내부에 정해진 간격을 두고 설치된 상태에서 마그네트론(4)들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때 유도 가열되어 정해진 온도범위 내에서 발열하며 각각의 내부로 통과하고 있는 피가열물이 용융되게 하는 복수의 유도 가열형 히팅관(5)과; The space between the outer surface of the
상기 단열 케이스(2)의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열 케이스(2) 내의 유도 가열형 히팅관(5)들 사이에 형성된 공간부로 피가열물 및 용융액이 유입되지 않도록 하는 상,하 마개용 단열판(6)(7)과;The upper and lower ends of the
전원이 공급되면 상기 마그네트론(4)들에 고전압인가시켜 마그네트론들이 고주파 발진을 하도록 하는 마그네트론 구동부(8)와;A
내부에 모터(9a)에 의해 구동되는 스크류(9b)를 구비하고, 상기 단열 케이스(2)의 상부에 설치되어 피가열물이 상기 유도 가열형 히팅관(5)들의 내관(5a) 내측으로 고르게 공급시켜 호퍼(9)와;And a
수동 또는 자동 밸브(10a)를 구비하고 상기 단열 케이스(2)의 저부에서 갈떼기 형상으로 일체로 연장 형성되어 설치되어 각각의 유도 가열형 히팅관(5)을 통해 배출되는 용융된 피가열물의 토출을 제어하는 용융액 토출구(10)와;(10a) and integrally extending from the bottom of the heat insulating case (2) so as to form an elongate shape, and is arranged to discharge the molten heated object discharged through each of the induction heating type heating pipes (5) A
지상에 고정 설치되어 용해로가 소정각도로 경사지게 고정 설치되도록 하는 용해로 지지구(11);로 구성한 것을 특징으로 한다.And a melting furnace support (11) fixedly installed on the ground to fix and install the melting furnace at a predetermined angle.
이때, 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 내관(5a)은 용융점이 1,400~1,510℃로 높고 내식성이 우수하며 내화 및 내열성이 큰 스테인레스강을 이용하여 외관(5b)의 내경보다 상대적으로 작은 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 외관(5b)은 용융점이 1,700~1,815℃로 높고, 마이크로파는 통과하며 열의 방출은 차단하는 특성을 가진 세라믹 화이버를 이용하여 상기 내관(5a)의 외경보다 상대적으로 큰 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 한다.The
또, 상기 용해로 지지구(11)와 챔버(1) 외면의 접촉부에 힌지용 축(12a)을 설치하고, 상기 용해로 지지구(11)와 챔버(1)의 일측 사이에는 용해로 운용자가 상기 유도 가열형 히팅관(5)들을 통과하며 용해되는 피가열물의 특성이나 마그네트론(4)들의 작동개수를 감안하여 상기 유도 가열형 히팅관(5)들을 통과하는 피가열물의 통과속도를 조절하기 위해 용해로 자체의 경사각도를 임으로 조절할 수 있도록 하는 경사각도 조절수단(12)을 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.A
이때, 상기 경사각도 조절수단(12)으로는 상기 용해로 지지구(11)의 일측 기둥과 챔버(1)의 일측 사이에 유압 실린더(12b)를 설치한 것을 포함함을 특징으로 한다.The inclination angle adjusting means 12 may include a
또한, 상기 챔버(1)에는 중공부(1b) 내의 공기가 열에 의해 소정압력 이상으로 팽창할 경우, 자동으로 열려 챔버(1) 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브(1c)를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브(1c)의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망(1d)을 설치한 것을 특징으로 한다.The chamber 1 further includes a chamber
또, 상기 용융액 토출구(10)에는 내부 압력이 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 용융액 토출구 내부 압력을 낮춰주는 용융액 토출구 압력 체크밸브(10b)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.Further, the
또한, 상기 용융액 토출구(10)의 내부에는 용융된 피가열물의 온도를 실시간으로 검출하여 마그네트론 구동부(8)로 전달하는 온도센서(10c)를 더 설치하고,A
상기 용융액 토출구(10)의 외면에는 용융액 응고 방지용 히터(10d)를 더 설치하여, 상기 마그네트론 구동부(8)로 하여금 상기 온도센서(10c)를 통해 검출되는 온도가 정해진 온도 이하로 하강할 경우, 상기 용융액 응고 방지용 히터(10d)를 작동시켜 상기 용융액 토출구(10) 내에 정체되어 있는 용융액이 응고되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.A
또, 상기 단열 케이스(2)와 지지대(3) 및 상,하 마개용 단열판(6)(7)은 용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형한 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 마그네트론 구동부(8)의 입력단자에는 탄화규소 히팅관(5)의 발열온도 설정키(8a)와, 마그네트론(4)들의 작동 개수 설정키(8b)를 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.A heating temperature setting key 8a of the silicon
이와 같이 구성된 본 발명의 다용도 연속 용해로에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.The function and effect of the thus configured multi-use continuous melting furnace of the present invention will be described as follows.
먼저, 본 발명의 다용도 연속 용해로는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 밀폐형 챔버(1)와 단열 케이스(2), 복수의 마그네트론(4), 복수의 유도 가열형 히팅관(5), 상,하 마개용 단열판(6)(7), 마그네트론 구동부(8), 호퍼(9), 용융액 토출구(10) 및 용해로 지지구(11)로 이루어진 것을 주요기술 구성요소로 한다.1 to 4, a multi-function continuous melting furnace according to the present invention includes a closed chamber 1, a
이때, 상기 밀폐형 챔버(1)는 소정 두께의 금속판(예를 들어 스테인레스 판 등)을 이용하여 소정 지름과 길이 및 체적을 갖는 원통 또는 다각형의 형상으로 성형하되, 상기 챔버(1)의 외측에는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공(1a)이 천공되고, 상,하 개구부는 마이크로파의 누출을 방지하기 위해 막힌 형태를 갖는다.At this time, the closed chamber 1 is formed into a cylindrical or polygonal shape having a predetermined diameter, length and volume by using a metal plate (for example, a stainless plate or the like) having a predetermined thickness, A plurality of
또한, 본 발명에서는 상기 챔버(1)에 챔버 압력 체크밸브(1c)를 더 설치하여 줌으로써 상기 챔버(1) 내면과 후술하는 단열 케이스(2)의 외면 사이에 형성된 중공부(1b) 내의 공기가 열에 의해 챔버 압력 체크밸브(1c)에 세팅된 소정압력 이상으로 팽창하였을 때, 상기 챔버 압력 체크밸브(1c)가 자동으로 열려 챔버(1) 내의 압력을 낮추어주게 되므로 챔버(1) 자체가 팽창압력에 의해 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.In the present invention, the chamber 1 is further provided with a chamber
뿐만 아니라, 상기 챔버 압력 체크밸브(1c)의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망(1d)을 설치하여 줌으로써 상기와 같이 챔버 압력 체크밸브(1c)를 통해 내부 공기가 배출될 때 중공부(1b)를 회절하고 있는 마이크로파가 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망(1d)에 의해 차단되어 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있어 마이크로파에 의한 피해를 방지 즉, 안전성을 확보할 수 있다.In addition, at the entrance of the chamber
또, 상기 단열 케이스(2)는 상기 챔버(1)의 형상에 대응하여 원통형 또는 다각형의 형상을 갖도록 성형하되, 외경은 상기 챔버(1)의 내경보다 작은 형태를 갖고, 길이는 상기 챔버(1)보다 길게 성형된 형태를 갖는다.The
이와 같은 단열 케이스(2)는 후술하는 복수의 유도 가열형 히팅관(5)들을 내장한 상태에서 상,하단부 일부가 외부로 돌출되는 형태를 갖도록 상기 챔버(1)의 내부에 삽입된 다음, 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대(3)를 통해 상기 챔버(1) 내에 고정 설치되므로 상기 챔버(1)의 내면과 단열 케이스(2)의 외면 사이에는 소정 높이를 갖는 중공부(1b)가 형성된 형태를 갖는다.Such a
또한, 상기와 같은 구성을 갖는 상기 단열 케이스(2)는 마그네트론(4)들의 도파관(4a)을 통해 방출된 다음 중공부(1b) 내를 회절하는 마이크로파가 후술하는 유도 가열형 히팅관(5) 측으로 통과되게 하여 유도가열이 이루어지도록 함은 물론 상기 유도 가열형 히팅관(5)에서 발생하는 열은 챔버(1) 측으로 전달되지 않도록 하므로 상기 챔버(1)의 온도 상승을 최소화할 수 있다.The
또, 자계(磁界)를 작용시켜 전자의 흐름을 제어하는 특수한 진공관으로서 극초단파(極超短波 ; 마이크로웨이브)의 전파를 강력히 출력하는 데 사용하는 상기 마그네트론(4)들은 극초단파가 방출되는 도파관(4a)의 단부를 상기 챔버(1)의 마그네트론 설치공(1a)에 각각 착탈 가능하게 설치한 형태를 갖다.As a special vacuum tube for controlling the flow of electrons by applying a magnetic field, the
이와 같은 마그네트론(4)들은 마그네트론 구동부(8)의 고압트랜스로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버(1)의 내면과 상기 단열 케이스(2)의 외면의 중공부(1b)로 소정대역(예를 들어 2,450 MHz/sec)의 마이크로파를 방출시킬 수 있도록 함으로써 상기 마그네트론(4)들에서 방출된 극초단파가 상기 챔버(1)의 내면과 상기 단열 케이스(2)의 외면 사이에 형성된 중공부(1b)를 회절하다가 후술하는 유도 가열형 히팅관(5)들에 충진된 흑색 탄화규소 파우더(5c)를 을 정해진 온도(예를 들어 피가열물로 투입할 수 있는 유리 또는 소금 등을 용융시키기에 충분한 온도인 600℃ 이상에서 1,000℃미만) 내로 유도가열시키는 기능을 수행한다.When a high voltage is applied from the high voltage transformer of the
이때, 상기 마그네트론(4)들은 전술한 바와 같이 도파관(4a)의 단부가 상기 챔버(1)의 마그네트론 설치공(1a)에 각각 착탈 가능하게 설치되어 있으므로 고장시 챔버(1)의 외부에서 손쉽게 교체시킬 수 있다.Since the ends of the
한편, 상기 복수의 유도 가열형 히팅관(5)은 해당 용해로의 용해용량이나 용해대상 원료 등 즉, 피가열물의 특성 등에 맞게 서로 다른 지름과 동일한 길이를 갖게 성형한 내관(5a)과 외관(5b)을 2중으로 설치하되, 상대적으로 지름이 작은 내관(5a)의 외면과 지름이 큰 외관(5b)의 내면 사이에 형성된 공간부에 비중이 3.12이고 용융점은 2,600~2,800℃이며 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 흑색 탄화규소 파우더(5c)를 충진한 구성을 갖고 상기 단열 케이스(2) 내부에 정해진 간격을 두고 설치된 형태를 갖는다.On the other hand, the plurality of induction heating
이와 같은 구성을 갖는 복수의 유도 가열형 히팅관(5)은 마그네트론 구동부(8)의 출력신호에 대응하여 작동되는 상기 마그네트론(4)들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때, 용융 대상물에 따라 상기 내관(5a)의 외면과 외관(5b)의 내면 사이에 충진되어 있는 흑색 탄화규소 파우더(5c)가 정해진 온도범위 내에서 발열(즉, 유도 가열)하며 상기 내관(5a) 내부 공간부를 통과하고 있는 피가열물(즉, 분말원료)을 연속해서 용융시켜 용융액 토출구(10) 측으로 계속해서 공급시켜 주는 기능을 수행한다.A plurality of induction heating
이때, 본 발명에서는 본 발명이 적용된 하나의 용해로를 이용하여 용융시키고자 하는 피가열물의 대상의 용융점(녹는 온도)이 각각 서로 상이한 다양할 물질을 모두를 수용할 수 있도록 하기 위해 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 구성요소 중 외관(5b)과 내관(5a)의 재질을 하기한 바와 같이 선택하에 제작하였다.In the present invention, in order to accommodate various materials having different melting points (melting temperatures) of objects to be melted using one melting furnace to which the present invention is applied, the induction heating type heating The materials of the
즉, 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 구성요소 중 외관(5b)의 내경보다 상대적으로 지름이 작은 내관(5a)은, 용융점이 1,400~1,510℃로 높고 내식성이 우수하며 내화 및 내열성이 큼은 물론 내마모성이 높고 강도가 큰 특성을 가진 스테인레스강을 이용하여 제작한 것을 사용하였다.That is, the
또, 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 구성요소 중 상기 내관(5a)의 외경보다 상대적으로 지름이 큰 상기 외관(5b)은, 용융점이 1,700~1,815℃로 높고, 마이크로파는 통과하되 열의 방출은 차단(즉, 단열성이 우수함)하는 특성을 가진 세라믹 화이버를 이용하여 제작한 것을 사용하였다.The
따라서, 본 발명이 적용된 용해로를 이용하여 용해시키고자 하는 피가열물의 용융점이 1,300℃ 이하인 각종 광물분말을 포함하여 용융점이 600~700℃인 일반유리 및 용융점이 800~900℃인 소금 등을 모두 용융시킬 수 있다.Therefore, the object to be melted using the melting furnace to which the present invention is applied is characterized in that it contains various kinds of mineral powders having a melting point of 1,300 DEG C or lower and has a melting point of 600 to 700 DEG C and a melting point of 800 to 900 DEG C, .
다시 말해 상기 유도 가열형 히팅관(5) 중 내관(5a)의 제조 원료인 스테인레스강은 용융점이 1,400~1,510℃로 높고, 외관(5b)의 제조 원료인 세라믹 파이버는 용융점이 1,700~1,815℃로 높은 온도를 갖는 반면, 피가열물의 대상으로 투입될 수 있는 각종 광물분말의 경우는 1,300℃ 이하인 것으로 한정하고, 유리는 600~700℃이며, 소금은 800~900℃이므로 예를 들어 마그네트론(4)에서 방출되는 마이크로파에 의해 용융점 자체가 매우 높은 2,600~2,800℃를 갖는 상기 흑색 탄화규소 파우더(5c)에서 피가열물인 각종 광물분말이나 유리 또는 소금 등을 용융시키기에 충분한 600℃ 이상의 온도에서 1,300℃이하의 온도 사이 중 어느 한 온도를 갖는 열이 발생한다 하더라도 상기한 내관(5a) 및 외관(5b)은 녹지 않고 본래의 형상을 유지하며 마이크로파가 상기 외관(5b)을 원활히 투과하여 흑색 탄화규소 파우더(5c)에 전달하게 됨은 물론 상기 흑색 탄화규소 파우더(5c)에서 발생되는 열이 단열기능을 수행하는 외관(5b)에 의해 차단되어 단열 케이스(2) 측으로 방출되지 않고 대부분 내관(5a)을 통해 피가열물에 원활히 전달되므로 연속적으로 공급되는 피가열물들이 지속적으로 용융되게 하는 기능을 수행할 수 있다.In other words, the stainless steel which is the raw material for the production of the
이 밖에도 스테인레스강으로 성형된 상기 내관(5a) 및 세라믹 파이버로 성형된 상기 외관(5b)은 어떠한 형상이든 자유롭게 형성할 수 있고, 흑색 탄화규소 파우더(5c)의 투입도 내관(5a) 및 외관(5b)의 형상에 무관하게 쉽게 투입시킬 수 있으므로 상기 유도 가열형 히팅관(5)을 제작함에 있어서 형상이나 길이 등에 구애받지 않고 자유롭게 제작할 수 있다.In addition, the
특히 스테인네스강으로 성형된 내관(5a) 자체가 내식성이 매우 우수하므로 부식이 없고 매끈한 형태를 장기간 유지하여 각종 피가열물이 용융될 때 발생할 수 있는 각종 노폐물을 포함한 가스 등이 내관(5a)의 내면에 달라붙지 않게 되어 청소 등을 실시하지 않고도 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다.Particularly, since the
또, 상기 외관(5b)은 마이크로파는 통과하고 열의 방출은 차단하는 기능을 갖는 세라믹 파이버로 성형하여 줌으로써 상기 흑색 탄화규소 파우더(5c)에서 발생되는 열을 포함하는 열이 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 외관(5b)을 통해 단열 케이스(2) 내의 공간부로 방출되는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 상기 흑색 탄화규소 파우더(5c)에서 발생하는 열을 이용한 피가열물의 용융 효과를 증대시킬 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명에서 흑색 탄화규소 원재료를 용융시켜 관체 형태로 직접 성형하여 상기 유도 가열형 히팅관(5)으로 설치하지 않고, 미립자인 파우더 형태로 만들어 내관(5a)과 외관(5b) 사이에 형성된 공간부에 충진시켜 줌으로써, 상기 마그네트론(4)들에서 소정대역의 마이크로파가 방출되어 세라믹 파이버로 성형한 외관(5b)을 통해 흑색 탄화규소 파우더(5c)를 유도가열시킬 때 입자 사이에 공간이 없는 관체 형상에 비해 발열량이 더욱 증대됨은 물론 소비전력을 대폭 절감할 수 있다.In addition, in the present invention, the black silicon carbide raw material is melted and directly molded into a tubular shape to form a particulate powder rather than being provided with the induction heating
즉, 흑색 탄화규소를 용융시켜 성형한 관체의 경우 소성과정에서 생성되는 고정형 공극은 존재하되, 유동성 공극은 전혀 없는 반면, 미립자의 흑색 탄화규소 파우더 사이에서 형성되는 미세한 공극은 모두 유동성이므로 마이크로 파 및 열전자의 유동성이 매우 좋아 마이크로파를 이용한 가열시간이 짧아짐은 물론 미립자의 흑색 탄화규소 파우더 입자들이 마이크로파를 통해 가열되며 유동할 때 미립자들이 접촉되며 스파크를 발생하게 되므로 입자 사이에 공간이 없는 관체 형상에 비해 파우더 형태의 흑색 탄화규소에서 발열량이 더욱 증대되므로 소비전력 역시 대폭 저하시킬 수 있는 것이다.That is, in the case of a tube formed by melting black silicon carbide, there is a fixed pore generated in the firing process, but there is no fluid pore. On the other hand, since the fine pores formed between the black silicon carbide powder of the fine particles are all fluid, Since the heating time of the microwave is very short and the heating time of the black carbonized silicon powder particles is heated by the microwave, the fine particles contact with each other and generate sparks. The amount of heat generated by the black powder of silicon carbide is further increased, and the power consumption can be greatly reduced.
한편, 본 발명에서는 상기 유도 가열형 히팅관(5)을 제작함에 있어서, 전술한 바와 같이 서로 다른 지름과 동일한 길이를 갖는 내관(5a)과 외관(5b) 사이에 정해진 공간을 갖도록 하여 2중으로 결합한 상태에서 내관(5a)의 외면과 외관(5b)의 내면 사이에 흑색 탄화규소 파우더(5c)를 충진한 형태를 가지므로 상기 마그네트론(4)들에서 방출되는 마이크로파가 세라믹 파우더로 성형한 상기 외관(5b)을 통해 아무런 지장없이 흑색 탄화규소 파우더(5c)에 원활히 도달하여 원하는 발열량을 정확히 얻을 수 있다.Meanwhile, in the present invention, when manufacturing the induction heating
뿐만 아니라, 상기 내관(5a) 내부를 통과하며 용융되는 피가열물이 흑색 탄화규소 파우더(5c)에 직접 접촉되지 않음은 물론 내식성이 우수하며 내마모성도 높은 스테인레스강으로 성형되어 있음에 따라, 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 내부로 투입되는 피가열물의 대상이 예를 들어 소금일 경우 소금이 용융되는 과정에서 발생되는 염소(Cl2) 성분에 의해 내관(5a)이 부식되지 않음은 물론 상기 내관(5a) 때문에 흑색 탄화규소 파우더(5c)와 직접 접촉되지 않으므로 피가열물의 용융과정에서 발생되는 화학물질(예를 들어 염소(Cl2) 등)에 의해 흑색 탄화규소 파우더(5c)가 화학반응을 일으켜 발생할 수 있는 상기 유도 가열형 히팅관(5)의 손상을 미연에 방지할 수 있어 유도 가열형 히팅관 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있다.In addition, since the object to be melted which passes through the
또한, 상기 상,하 마개용 단열판(6)(7)은 상기 단열 케이스(2)의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열 케이스(2) 내의 유도 가열형 히팅관(5)들 사이에 형성된 공간부로 피가열물 및 용융액이 유입되지 않도록 하는 기능을 수행한다.The
이때, 상,하 마개용 단열판(6)(7)을 상기 단열 케이스(2) 내의 유도 가열형 히팅관(5) 상,하단부에 직접 맞닿도록 설치할 경우, 상기 유도 가열형 히팅관(5)들 사이의 공간부에 존재하는 공기가 팽창할 경우 유동되거나 배출될 공간이 없어 상,하 마개용 단열판(6)(7)들이 단열 케이스(2)의 상,하단부로부터 이탈될 우려가 있다.In this case, when the
따라서, 상기 상,하 마개용 단열판(6)(7)을 성형할 때, 상기 단열 케이스(2) 내 유도 가열형 히팅관(5)들의 상,하단부가 위치되는 곳에 각각 원료 유입공(6a)(7a)만 천공시키지 않고 상기 원료 유입공(6a)(7a)들의 배면으로 각각 히팅관 삽입봉(6b)(7b)들이 돌출 성형되도록 하여 유도 가열형 히팅관(5)들의 상,하단부에 각각 상,하 마개용 단열판(6)(7)을 설치할 경우 각각의 히팅관 삽입봉(6b)(7b)들이 상기 유도 가열형 히팅관(5)들의 내측으로 일부가 끼워지도록 함은 물론 상기 상,하 마개용 단열판(6)(7)들의 내면과 유도 가열형 히팅관(5)들의 상,하단부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, when the upper and lower ends of the induction heating
한편, 상기 단열 케이스(2)와 지지대(3)를 포함한 상,하 마개용 단열판(6)(7)은 상기 유도 가열형 히팅관(5)들과 직,간접적으로 접촉되는 것을 감안하여 용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형하여 줌으로써 상기 유도 가열형 히팅관(5)들이 예를 들어 600~1,000℃로 유도가열되더라도 상기 단열 케이스(2)와 지지대(3) 및 상,하 마개용 단열판(6)(7)가 녹거나 열 변형되지 않고 자체의 형상을 유지하게 된다.On the other hand, considering that the
또, 상기 마그네트론 구동부(8)는 상용전원전압을 포함한 태양전지 등으로부터 전원전압이 공급되면, 고압트랜스를 통해 상기 마그네트론(4)들에 고전압을 인가시켜 마그네트론들이 고주파 발진을 하도록 하는 기능을 한다.The
또한, 본 발명에서는 상기 마그네트론 구동부(8)의 입력단자에 유도 가열형 히팅관(5)들의 발열온도를 임으로 설정할 수 있는 발열온도 설정키(8a)와, 마그네트론(4)들의 구동 개수를 임으로 조절할 수 있는 작동 개수 설정키(8b)를 더 구비시켜 주었다.In addition, in the present invention, a heating temperature setting key 8a for setting the heating temperature of the induction heating
따라서, 용해로의 운용자는 상기 유도 가열형 히팅관(5)들을 통과하며 용해되는 각종 광물분말이나 유리 또는 소금 등과 같은 원료의 특성이나 실제 용융온도 등을 감안하여 유도 가열형 히팅관(5)들의 발열온도를 발열온도 설정키(8a)를 통해 임으로 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 작동 개수 설정키(8b)를 통해 마그네트론(4)들의 구동 개수를 임으로 조절 및 설정할 수 있어 용해로 자체의 호환성을 대폭 향상시킬 수 있다.Therefore, the operator of the melting furnace is required to heat the induction heating
또, 상기 호퍼(9)는 내부에 모터(9a)에 의해 구동되는 스크류(9b)를 구비하고, 상기 단열 케이스(2)의 상부에 설치된 상태에서, 내부로 투입되는 각종 피가열물이 상기 유도 가열형 히팅관(5)들의 내관(5a) 내부로 연속해서 고르게 공급시켜 주는 기능을 한다.The
또한, 상기 용융액 토출구(10)는 용융액의 토출을 단속함은 물론 그 량을 제어할 수 있는 수동 또는 자동 밸브(10a)를 구비하고 상기 단열 케이스(2)의 저부에서 갈떼기 형상을 갖도록 일체로 연장 형성된 구성을 갖고, 상기한 각각의 유도 가열형 히팅관(5)을 통해 용융된 다음 연속해서 배출되는 피가열물의 일시 정체시켜 두었다가 운용자의 요구에 대응하여 상기 수동 또는 자동 밸브(10a)를 통해 연속해서 배출시켜 주는 기능을 한다.The
이때, 상기 용융액 토출구(10)에도 용융액 토출구 압력 체크밸브(10b)를 더 설치하여 줌으로써 상기 용융액 토출구(10) 내부 압력이 용융액 토출구 압력 체크밸브(10b)에 의해 세팅된 소정압력 이상으로 팽창할 경우, 상기 용융액 토출구 압력 체크밸브(10b)가 자동으로 열려 용융액 토출구(10) 내의 압력을 낮춰주게 되므로 상기 용융액 토출구(10)가 용융액의 팽창압력에 의해 손상 및 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.At this time, when the
또, 본 발명에서는 상기 용융액 토출구(10)의 내부에는 온도센서(10c)를 더 설치하여 용융액 토출구(10) 측으로 포집된 용융액의 온도를 상기 온도센서(10c)에서 실시간으로 검출하여 마그네트론 구동부(8)로 전달하도록 설치하고, 또한 상기 용융액 토출구(10)의 외면에는 상기 마그네트론 구동부(8)의 제어를 받는 용융액 응고 방지용 히터(10d)를 더 설치하여 주었다.In the present invention, a
따라서, 상기 마그네트론 구동부(8)에서 본 발명이 적용된 용해로가 작동하고 있을 때, 상기 온도센서(10c)를 통해 실시간으로 검출되는 용융액 토출구(10) 내의 용융액 온도와 정해진 온도를 상호 비교하여, 만약 용융액 토출구(10) 내에 포집된 용융액의 온도가 정해진 온도 이하로 하강한 것으로 판단되면, 상기 용융액 응고 방지용 히터(10d)를 작동시켜 줄 수 있어, 상기 용융액 토출구(10) 내에 정체되어 있는 용융액이 온도 저하로 인해 응고되는 것을 사전에 방지할 수 있다.Therefore, when the melting furnace to which the present invention is applied operates in the
또한, 상기 용해로 지지구(11)는 기본적으로 지상에 철탑 형태로 고정 설치된 형태를 갖고, 본 발명이 적용된 용해로가 운용자가 원하는 소정각도로 경사지지게 고정될 수 있도록 하는 기능을 한다.The melting
한편, 본 발명에서는 상기 용해로 지지구(11)와 챔버(1) 외면의 접촉부 사이에 도 4와 같이 힌지용 축(12a)을 설치하고, 상기 용해로 지지구(11)와 챔버(1)의 일측 사이에는 유압 실린더(12b) 등으로 이루어지는 경사각도 조절수단(12)을 더 구비시켜 주었다.In the present invention, a
따라서, 용해로 운용자가 상기 유도 가열형 히팅관(5)들을 통과하며 용해되는 원료의 특성이나 마그네트론(4)들의 작동개수를 감안하여 경사각도 조절수단(12)을 통해 용해로 자체의 경사각도를 임으로 조절할 수 있으므로 상기 유도 가열형 히팅관(5)들을 통과하는 원료의 통과속도를 임으로 조절할 수 있다.Accordingly, in consideration of the characteristics of the raw material to be melted and passed through the induction heating
이때, 상기 경사각도 조절수단(12)으로 설치되는 유압 실린더(12b)는 상기 용해로 지지구(11)의 일측 기둥과 챔버(1)의 일측 사이에 설치하여 줌으로써 상기 유압 실린더(12b)의 로드 길이 조절을 통해 비교적 중량체인 상기 용해로 자체를 힌지용 축(12a)을 중심으로 원활히 회전시켜 원하는 경사각도로 손쉽게 조절할 수 있다.
The
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Which will be apparent to those skilled in the art.
1 : 챔버
1a : 마그네트론 설치공
1b : 중공부
1c : 챔버 압력 체크밸브
1d : 그물 망
2 : 단열 케이스
3 : 지지대
4 : 마그네트론
4a : 도파관
5 : 유도 가열형 히팅관
5a : 내관
5b : 외관
5c : 흑색 탄화규소 파우더
6, 7 : 상,하 마개용 단열판
6a, 7a : 원료 유입공
6b, 7b : 히팅관 삽입봉
8 : 마그네트론 구동부
8a : 발열온도 설정키
8b : 작동 개수 설정키
9 : 호퍼
9a : 모터
9b : 스크류
10 : 용융액 토출구
10a : 수동 또는 자동 밸브
10b : 용융액 토출구 압력 체크밸브
10c : 온도센서
10d : 용융액 응고 방지용 히터
11 : 용해로 지지구
12 : 경사각도 조절수단
12a : 힌지용 축
12b : 유압 실린더1: chamber
1a:
1c: Chamber
2: Insulation case
3: Support
4:
5: Induction heating
5b:
6, 7: Insulating plate for upper and lower caps
6a, 7a: raw
8: Magnetron drive section
8a: Heat generation temperature setting key 8b: Operation number setting key
9: Hopper
9a:
10: melt outlet
10a: manual or
10c:
11: melting zone
12: inclination angle adjusting means
12a:
Claims (9)
상기 챔버의 형상에 대응하여 원통 또는 다각형 형상을 갖고 상,하부로 일부가 돌출되게 상기 챔버의 내부에 삽입된 상태에서 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대를 통해 상기 챔버 내에 중공부가 형성되도록 고정 설치되는 단열 케이스와;
마그네트론 구동부로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버의 내면과 상기 단열 케이스의 외면의 중공부로 소정대역의 마이크로파를 방출하여 유도 가열형 히팅관들에 각각 충진된 흑색 탄화규소 파우더가 정해진 온도 내로 유도가열되게 하는 복수의 마그네트론과;
서로 다른 지름을 갖는 내관과 외관 사이에 공간부가 형성되도록 2중으로 설치한 상태에서 내관의 외면과 외관의 내면 사이 공간부에 흑색 탄화규소 파우더를 충진한 형태를 갖고 상기 단열 케이스 내부에 정해진 간격을 두고 설치되어 마그네트론들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때 흑색 탄화규소 파우더가 유도 가열되어 정해진 온도범위 내에서 발열하며 각각의 내부로 통과하고 있는 피가열물이 용융되게 하는 복수의 유도 가열형 히팅관과;
상기 단열 케이스의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열 케이스 내의 유도 가열형 히팅관 사이에 형성되는 공간부로 피가열물 및 용융액이 유입되지 않도록 하는 상,하 마개용 단열판과;
전원이 공급되면 상기 마그네트론들에 고전압인가시켜 마그네트론들이 고주파 발진을 하도록 하는 마그네트론 구동부와;
상기 단열 케이스의 상부에 설치되어 피가열물이 상기 유도 가열형 히팅관들 내관 내로 고르게 공급시켜 호퍼와;
상기 단열 케이스의 저부에서 갈떼기 형상으로 일체로 연장 형성되어 설치되어 각각의 유도 가열형 히팅관을 통해 배출되는 용융된 피가열물의 토출을 제어하는 용융액 토출구와;
지상에 고정 설치되어 용해로가 소정각도로 경사지게 고정 설치되도록 하는 용해로 지지구;로 구성한 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
A chamber having a cylindrical shape or a polygonal shape having a diameter, a length and a volume, a plurality of magnetron mounting holes perforated outside at a predetermined interval, and upper and lower openings having a closed shape;
A plurality of supporting members having a cylindrical or polygonal shape corresponding to the shape of the chamber and partially protruding upward and downward and inserted at a predetermined interval in a state of being inserted into the chamber, ;
When a high voltage is applied from the magnetron driving unit, a high frequency is generated to emit a microwave of a predetermined band into the inner surface of the chamber and the hollow portion of the outer surface of the heat insulating case to induce the black silicon carbide powder filled in the induction heating type heating pipes, A plurality of magnetrons to be heated;
Wherein a space between the outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube is filled with black silicon carbide powder so that a space portion is formed between the inner tube and the outer tube having different diameters, A plurality of induction heating type heating tubes for inducing heating of the black silicon carbide powder when the microwaves of a predetermined band are emitted from the magnetrons to generate heat within a predetermined temperature range, ;
Upper and lower heat insulating plates respectively installed at upper and lower ends of the heat insulating case to prevent the object and the melt from flowing into the space formed between the induction heating type heating tubes in the heat insulating case;
A magnetron driving unit for applying a high voltage to the magnetrons when the power is supplied to allow the magnetrons to oscillate at a high frequency;
A hopper installed at an upper portion of the heat insulating case to uniformly supply the object to be heated into the inner pipe of the induction heating type heating pipes;
A melt discharge port integrally formed and extended from the bottom of the heat insulating case to form a molten object to be discharged through each of the induction heating type heat pipes;
And a melting furnace which is fixedly installed on the ground and fixes the melting furnace to be inclined at a predetermined angle; and a continuous melting furnace using the magnetron and the silicon carbide powder.
상기 유도 가열형 히팅관의 내관은 용융점이 1,400~1,510℃인 스테인레스강으로 성형하고, 상기 외관은 용융점이 1,700~1,815℃로 높고 마이크로파는 통과하며 열의 방출은 차단하는 세라믹 화이버로 성형한 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
The inner tube of the induction heating type heating tube is formed of stainless steel having a melting point of 1,400 to 1,510 ° C. and the outer tube is formed of a ceramic fiber having a high melting point of 1,700 to 1,815 ° C. and passing microwaves and blocking heat emission Continuous melting furnace using magnetron and silicon carbide powder.
상기 용해로 지지구와 챔버 외면의 접촉부에 힌지용 축을 설치하고, 상기 용해로 지지구와 챔버의 일측 사이에는 용해로의 경사각도를 임으로 조절할 수 있도록 하는 경사각도 조절수단을 더 구비시킨 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
And a tilt angle adjusting means for adjusting a tilt angle of the melting furnace between the melting furnace support and one side of the chamber so as to adjust the tilt angle of the melting furnace and the silicon carbide Continuous melting furnace using powder.
상기 경사각도 조절수단은,
상기 용해로 지지구의 일측 기둥과 챔버의 일측 사이에 유압 실린더를 설치한 것을 포함함을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method of claim 3,
Wherein the inclination angle adjusting means comprises:
And a hydraulic cylinder is provided between one side of the chamber and one side of the melting furnace, and a continuous melting furnace using the magnetron and the silicon carbide powder.
상기 챔버에는 중공부 내의 공기가 열에 의해 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 챔버 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망을 설치한 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
The chamber pressure check valve is further provided with a chamber pressure check valve that automatically opens when the air in the hollow portion expands to a predetermined pressure or more by heat to lower the pressure in the chamber. And a mesh net of ㎜ or less is provided on the surface of the continuous melting furnace, and a continuous melting furnace using the magnetron and silicon carbide powder.
상기 용융액 토출구에는 내부 압력이 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 용융액 토출구 내 압력을 낮춰주는 용융액 토출구 압력 체크밸브를 더 설치한 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
Wherein the melt outlet port is further provided with a melt outlet pressure check valve that automatically opens when the internal pressure expands to a predetermined pressure or more to lower the pressure in the melt outlet.
상기 용융액 토출구의 내부에는 용융된 원료의 온도를 실시간으로 검출하여 마그네트론 구동부로 전달하는 온도센서를 더 설치하고, 상기 용융액 토출구의 외면에는 용융액 응고 방지용 히터를 더 설치하여, 상기 마그네트론 구동부로 하여금 상기 온도센서를 통해 검출되는 온도가 정해진 온도 이하로 하강할 경우, 상기 용융액 응고 방지용 히터를 작동시켜 상기 용융액 토출구 내에 정체되어 있는 용융액이 응고되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
A temperature sensor for detecting the temperature of the molten raw material in real time and transmitting the detected temperature to the magnetron driving unit is further provided in the melt discharge port and a heater for preventing the coagulation of the molten liquid is further provided on the outer surface of the melt discharge port, Wherein when the temperature detected by the sensor is lowered to a predetermined temperature or less, the molten liquid in the molten liquid discharge port is prevented from solidifying by operating the heater for preventing the coagulation of the molten liquid. Continuous melting furnace used.
상기 단열 케이스와 지지대 및 상,하 마개용 단열판은,
용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형한 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
The heat insulating case, the support base, and the heat insulating plate for the upper and lower caps,
Characterized in that the crucible is formed of an alumina fiber board having a high melting point of 1,000 to 1,800 DEG C and a density of 300 to 600 in kg / m < 3 >, and a continuous melting furnace using the magnetron and silicon carbide powder.
상기 마그네트론 구동부의 입력단자에는 탄화규소 히팅관의 발열온도 설정키와, 마그네트론들의 작동 개수 설정키를 더 구비시킨 것을 특징으로 하는 마그네트론과 탄화규소 파우더를 이용한 연속 용해로.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetron driving unit further comprises an input terminal for setting a heating temperature of the silicon carbide heating pipe and a setting key for operating the magnetrons.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140126778A KR20160035321A (en) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Continuous melting furnace using magnetron and Black SiC powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140126778A KR20160035321A (en) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Continuous melting furnace using magnetron and Black SiC powder |
Publications (1)
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---|---|
KR20160035321A true KR20160035321A (en) | 2016-03-31 |
Family
ID=55652058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020140126778A KR20160035321A (en) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Continuous melting furnace using magnetron and Black SiC powder |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20160035321A (en) |
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2014
- 2014-09-23 KR KR1020140126778A patent/KR20160035321A/en active IP Right Grant
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