KR20160110776A - Ball milling device for high energy and alloyed powder using the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a ball milling device for high energy. The ball milling device for high energy comprises: a powder supply unit supplying powder; an alloyed powder generation unit generating alloyed powder by being supplied with the powder to use a rotational force rotating in a direction vertical to the ground; and an alloyed powder storage unit storing the generated alloyed powder.

Description

고에너지 볼밀 장치 및 이를 이용한 합금화 분말{Ball milling device for high energy and alloyed powder using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high-energy ball mill apparatus and a ball milling apparatus using the same,

본 발명은 고에너지 볼밀 장치 및 이를 이용한 합금화 분말에 관한 것이다. 보다 상세하게는 지면에 대해 수직 방향으로 작동함으로써 단시간 내에 균일하고 미세화된 합금화 분말을 제조하기 위한 고에너지 볼밀 장치 및 이를 이용한 합금화 분말에 관한 것이다.
The present invention relates to a high energy ball mill and an alloyed powder using the same. More particularly, to a high-energy ball mill apparatus for producing uniform and refined alloy powders in a short time by operating in a direction perpendicular to the paper surface, and an alloyed powder using the same.

산화물분산강화 합금강은 주로 분말야금법의 하나인 기계적합금화 방법을 이용하여 제조되고 있다. 여기서, 기계적합금화 방법은 일반적으로 볼밀 장치를 이용한다. The oxide-dispersed reinforced alloy steel is mainly manufactured by a mechanical alloying method which is one of the powder metallurgy methods. Here, the mechanical alloying method generally uses a ball mill device.

종래의 볼밀 장치에 대해 간단히 설명하면, 볼밀 장치는 일반적으로 알루미나, 스테인리스 스틸, 지르코니아 등으로 제작된 원통형의 용기인 볼밀 자(Ball Mill Jar)와 상기 볼밀 자를 회전시키기 위한 구동 모터를 포함한다. 볼밀 자 내부에는 알루미나 볼, 스테인레스 스틸 볼, 지르코니아 볼 등과 같은 볼 형태의 분쇄매체와, 나노 분말 등이 충전된 복합체 등과 같은 피분쇄물이 투입된다.A conventional ball milling apparatus will be briefly described. A ball milling apparatus generally includes a ball mill jar, which is a cylindrical container made of alumina, stainless steel, zirconia, or the like, and a driving motor for rotating the ball milling jig. Inside the ball mill, a pulverized material such as a ball-shaped pulverizing medium such as alumina balls, stainless steel balls, and zirconia balls, and a composite filled with a nano powder or the like is injected.

피분쇄물은 구동 모터의 회전에 의하여 원심력에 의하여 볼밀 자 내벽 쪽으로 쏠리게 되며, 분쇄매체가 볼밀 자 내부에서 운동하면서 분쇄매체와 분쇄매체 또는 볼밀 자 내벽의 접촉이 이루어지면서 피분쇄물을 미세하게 분쇄 또는 분산하게 된다.The pulverized material is moved toward the inner wall of the ball mill by the centrifugal force due to the rotation of the driving motor. As the pulverizing medium moves inside the ball mill, the pulverizing medium comes into contact with the inner wall of the pulverizing medium or the ball mill, Or dispersed.

도 1에 도시된 바와 같이, 기존 볼밀링 장치는 밀링 속도 및 에너지가 낮음으로써 균일한 합금화를 위해 밀링을 수십시간까지 장시간 진행해야 하는 비효율적인 문제가 있다. 또한, 도2에 도시된 바와 같이 지면에 대해 지면과 수평한 방향으로 회전하는 방식으로 볼밀 장치가 구동함에 따라, 자 (Jar) 혹은 용기 내에서 합금화 분말이 중력에 의해 바닥 부분에 고착화되어 합금화 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. As shown in FIG. 1, the conventional ball milling apparatus has a low milling speed and energy, and there is an inefficient problem that the milling must be performed for a long time up to several tens of hours for uniform alloying. Further, as shown in FIG. 2, as the ball mill apparatus is driven in such a manner as to rotate in a direction parallel to the paper surface with respect to the paper surface, the alloying powder in the jar or the container is fixed to the bottom portion by gravity, The problem of falling occurs.

따라서, 단시간 내에 매우 균일하고 미세화된 합금화 분말 제조 방법이 필요하다.
Therefore, there is a need for a method for producing an alloyed powder that is highly uniform and minute in a short time.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지면에 대해 수직한 회전 방향을 갖는 고에너지 볼밀 장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high energy ball mill apparatus having a rotational direction perpendicular to the paper surface.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 고에너지 볼밀 장치를 이용하여 생산되는 합금화 분말을 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide an alloyed powder produced by using a high energy ball mill.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 중력에 의해 바닥에 고착화되는 분말이 발생하는 것을 엑제하여 회수율을 상승시키는 고에너지 볼밀 장치 및 이를 이용한 합금화 분말을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a high-energy ball mill apparatus for increasing the recovery rate by eliminating generation of powder fixed on the floor by gravity, and an alloyed powder using the same.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 고속 회전으로 인해 발생하는 온도 증가를 최소화할 수 있는 냉각 분사부을 포함하는 고에너지 볼밀 장치 및 이를 이용한 합금화 분말을 제공하는데 있다.
Another aspect of the present invention is to provide a high-energy ball mill apparatus including a cooling / spraying unit capable of minimizing a temperature increase due to high-speed rotation, and an alloyed powder using the same.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 고에너지 볼밀 장치는 분말을 공급하는 분말 공급부; 상기 분말을 공급받아 지면과 수직방향으로 회전하는 회전력을 이용하여 합급화 분말을 생성하는 합금화 분말 생성부; 및 상기 생성된 합금화 분말을 저장하는 합금화 분말 저장부를 포함할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a high energy ball mill apparatus including: a powder supply unit for supplying powder; An alloyed powder generating unit for generating a summed powder by using a rotating force that is rotated in a direction perpendicular to a surface of the powder supplied with the powder; And an alloyed powder storage portion for storing the produced alloying powder.

여기서, 상기 분말 공급부는, 분말을 투입하는 분말 투입 유닛; 상기 투입된 분말의 공급 여부를 결정하는 밸브; 상기 분말이 상기 합금화 분말 생성부의 복수 개의 회전 자(jar)로 분배되도록 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체 공급 유닛을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 불활성 기체는 아르곤 또는 질소인 것을 특징으로 한다.
Here, the powder supply unit may include: a powder input unit for inputting powder; A valve for determining whether the supplied powder is supplied or not; And an inert gas supply unit for supplying an inert gas such that the powder is distributed to a plurality of jar of the alloyed powder producing portion. At this time, the inert gas is characterized by being argon or nitrogen.

또한, 상기 합금화 분말 생성부는, 상기 분말 공급부가 공급한 분말을 공급받고, 공급받은 분말이 합금화 분말이 되도록 지면과 수직방향으로 자전하는 복수 개의 회전 자; 상기 복수 개의 회전 자의 양측에 구비되어 상기 복수 개의 회전 자가 공전할 수 있도록 회전하는 회전 디스크; 및 상기 회전 자와 회전 디스크를 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 또한, 상기 합금화 분말 생성부는, 상기 회전 자와 회전 디스크의 회전 속도를 조절하는 속도 조절기를 포함하는 것을 특징으로 한다. The alloying powder producing unit may include a plurality of rotors supplied with the powder supplied by the powder supplying unit and rotated in a direction perpendicular to the paper so that the supplied powder becomes an alloyed powder; A rotating disk provided on both sides of the plurality of rotors and rotated to rotate the plurality of rotors; And a housing including the rotor and the rotating disk. In addition, the alloyed powder generating unit may include a speed controller for controlling the rotating speed of the rotor and the rotating disk.

상기 회전 자와 회전 디스크는 각각 자전축과 공전축을 포함하며, 상기 자전축 및 공전축은 회전축인 것을 특징으로 하며, 사용자가 설정한 속도 및 횟수로 회전할 수 있다.
The rotor and the rotating disk each include a rotating shaft and a revolving shaft, and the rotating shaft and the revolving shaft are rotating shafts. The rotating shaft and the rotating shaft can rotate at a speed and a number of times set by the user.

이 때, 상기 회전 디스크의 회전 속도는 700 내지 850rpm이고, 상기 회전 자의 회전속도는 1700 내지 2100rpm 일 수 있다.
In this case, the rotational speed of the rotating disk may be 700 to 850 rpm, and the rotational speed of the rotor may be 1700 to 2100 rpm.

상기 회전 자의 형태는 옆으로 뉘어진 원통형이고, 상기 복수개의 회전 자의 양측면에는 상기 복수 개의 회전자를 지지하면서 회전시키는 회전디스크가 형성된다.
The rotor has a cylindrical shape and is formed on both sides of the plurality of rotors to rotate while supporting the plurality of rotors.

상기 합금화 분말 생성부는 합금화 분말 생성부가 냉각되도록 상기 회전 자에 냉각수를 분사하는 냉각 분사부를 포함할 수 있다.
The alloying powder producing portion may include a cooling injecting portion for injecting cooling water into the rotor so that the alloyed powder producing portion is cooled.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 고에너지 볼밀 장치를 이용하여 생성되는 합금화 분말을 포함할 수 있다.
In order to accomplish the above object, the present invention may include an alloyed powder produced by using the high energy ball mill according to the present invention.

본 발명에 따른 고에너지 볼밀 장치 및 이를 이용한 합금화 분말에 의하면, 고착화되는 분말의 발생을 억제하여 합금화 효율 및 회수율을 상승시킬 수 있다. 즉, 합금화 분말 제조 수율을 향상시킴으로써, 생산성을 크게 증가시킬 수 있다. 또한, 냉각 분사부를 이용하여 고속 회전으로 인해 발생하는 온도 증가를 최소화할 수 있다.
According to the high energy ball milling apparatus and the alloyed powder using the same, the generation of the powder to be fixed can be suppressed and the alloying efficiency and recovery rate can be increased. That is, by improving the yield of the alloyed powder, the productivity can be greatly increased. Further, the temperature increase caused by the high-speed rotation can be minimized by using the cooling injection unit.

도 1은 종래의 볼밀 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 볼밀 장치의 회전 자(jar) 내부에 형성된 분말을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치의 정면도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치의 상면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 합금화 분말 생성부의 내부이다.1 is a view showing a conventional ball milling apparatus.
2 is a view showing a powder formed in a conventional jar of a ball mill apparatus.
3 is a side view of a high energy ball mill apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view of a high energy ball mill apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a top view of a high energy ball mill apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is an inside of the alloyed powder producing section according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명할 수 있다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 할 수 있다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather obvious or understandable to those skilled in the art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치의 정면도이고, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치의 상면도이다.
FIG. 3 is a side view of a high energy ball mill apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of a high energy ball mill apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. Energy ball mill apparatus.

도 3 내지 도 5을 참조하면, 고에너지 볼밀 장치(1)는 분말 공급부(100), 합금화 분말 생성부(200) 및 분말 저장부(300)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 분말 공급부(100)는 분말 투입 유닛(110), 밸브(120) 및 불활성 기체 공급 유닛(130)을 포함할 수 있고, 상기 합금화 분말 생성부(200)는 하우징(230), 회전 자(210) 및 회전 디스크(220)를 포함할 수 있다.
3 to 5, the high energy ball mill apparatus 1 may include a powder supplying unit 100, an alloyed powder producing unit 200, and a powder storing unit 300. More specifically, the powder supply unit 100 may include a powder input unit 110, a valve 120, and an inert gas supply unit 130, and the alloyed powder production unit 200 may include a housing 230, A rotator 210 and a rotating disc 220. [

여기서, 고에너지 볼밀 장치(1)를 구성하는 각각의 구성 요소들에 대해 상세히 설명하면, 우선, 분말 공급부(100)는 합금화 분말 생성부(200)로 분말을 공급할 수 있다. Here, the constituent elements of the high-energy ball mill apparatus 1 will be described in detail. First, the powder supplying unit 100 can supply powder to the alloy powder forming unit 200.

즉, 분말 공급부(100)는 분말을 투입하는 분말 투입 유닛(110)을 통해 합금화 시키고자 하는 분말을 투입하고, 상기 투입된 분말이 합금화 분말 생성부(200)의 복수 개의 회전 자(210)로 분배될 수 있도록 불활성 기체 공급 유닛(130)을 통해 불활성 기체를 공급할 수 있다. 즉, 분말 공급부(100)와 합금화 분말 생성부(200) 사이에 형성된 통로를 통해 분말 공급부(100)의 분말은 합금화 분말 생성부(200)의 복수 개의 회전 자(210)로 이동할 수 있다. 이 때, 상기 불활성 기체는 상기 투입된 분말이 합금화 분말 생성부(200)로 공급되기 위해 투입된 분말의 운반자 역할을 하며, 아르곤 또는 질소일 수 있다. That is, the powder supplying unit 100 is charged with the powder to be alloyed through the powder input unit 110 into which the powder is inputted, and the powder is distributed to the plurality of rotors 210 of the alloy powder producing unit 200 The inert gas can be supplied through the inert gas supply unit 130 so that the inert gas can be supplied. That is, the powder of the powder supplying part 100 can be moved to the plurality of rotors 210 of the alloy powder forming part 200 through the passage formed between the powder supplying part 100 and the alloyed powder producing part 200. At this time, the inert gas acts as a carrier of the charged powder to be supplied to the alloyed powder producing unit 200, and may be argon or nitrogen.

또한, 분말 공급부(100)는 분말 투입 유닛(110)으로 투입된 분말이 합금화 분말 생성부(200)로 공급되게 열리거나 공급되지 못하게 닫히는 밸브(120)를 포함할 수 있다. 즉, 밸브(120)을 이용하여 합금화 분말 생성부(200)로의 분말 공급 여부를 결정할 수 있다.
The powder supply unit 100 may include a valve 120 for closing the powder supplied to the powder input unit 110 to be opened or closed to be supplied to the alloyed powder production unit 200. That is, the valve 120 may be used to determine whether the powder is supplied to the alloyed powder generator 200.

다음으로, 합금화 분말 생성부(200)는 분말 공급부(100)로부터 분말을 공급받아 지면과 수직방향으로 회전하는 회전력을 이용하여 합금화 분말을 생성할 수 있다. 이와 같이, 지면과 수직방향으로 회전함으로써, 수평 방향으로 회전하는 경우와 달리, 중력에 의해 바닥에 고착화되는 분말이 발생하는 것을 엑제하고, 이로써, 합금화 분말의 회수율을 상승시킬 수 있다. Next, the alloyed powder generating unit 200 may generate an alloyed powder by using a rotational force that is supplied with powder from the powder supplying unit 100 and rotates in a direction perpendicular to the ground surface. Thus, unlike in the case of rotating in the horizontal direction by rotating in the direction perpendicular to the paper surface, it is possible to increase the recovery rate of the alloying powder by making it possible to generate powder that is fixed to the floor by gravity.

보다 상세하게 합금화 분말 생성부(200)의 구성을 설명하면, 합금화 분말 생성부(200)는 분말 공급부(100)가 공급한 분말을 공급 받고, 지면과 수직방향으로 자전하는 복수 개의 회전 자(210)를 이용하여 상기 공급 받은 분말이 합금화 분말이 되도록 한다. 상기 복수개의 회전 자(210)가 자전하도록 하는 각각 자전축을 포함하며, 상기 자전축은 회전축이다. The alloyed powder generating unit 200 includes a plurality of rotors 210 that rotate in a direction perpendicular to the paper surface and receive the powder supplied by the powder feeder 100. [ ) So that the supplied powder becomes an alloyed powder. Each of the plurality of rotators 210 includes a rotation axis for rotating the rotation axis, and the rotation axis is a rotation axis.

또한, 회전 자(210)는 옆으로 뉘어진 원통형 형상이고, 복수 개의 회전 자의 양측면에는 복수 개의 회전자를 지지하면서 회전시키는 회전 디스크(220)가 형성된다. 즉, 합금화 분말 생성부(200)는 복수 개의 회전 자(210)의 양측에 복수 개의 회전 자(210)가 공전할 수 있도록 회전하는 회전 디스크를 포함할 수 있다. 또한, 합금화 분말 생성부(200)는 회전 자(210)와 회전 디스크(220)를 내부에 수용하는 하우징(230)을 포함할 수 있다.
In addition, the rotor 210 has a cylindrical shape and is formed on both sides of the rotor. The rotor 220 supports a plurality of rotors while rotating the rotors. That is, the alloyed powder generating unit 200 may include a rotating disk rotating on both sides of the plurality of rotors 210 so that the plurality of rotators 210 can revolve. The alloyed powder generator 200 may include a rotator 210 and a housing 230 for accommodating the rotating disk 220 therein.

여기서, 회전 자(210)의 개수는 나노 분말의 양 또는 원료 분말의 종류에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 4개의 회전 자(210)가 수용될 수 있는 고에너지 볼밀장치(1)를 사용하였으나, 이에 제한되지는 않는다.
Here, the number of the rotors 210 may be appropriately adjusted according to the amount of the nano powder or the kind of the raw powder, and in an embodiment of the present invention, a high energy ball mill apparatus (1) is used, but it is not limited thereto.

또한, 본 발명에 있어서 생성되는 합금화 분말의 단시간 공정으로 인한 높은 생산성, 균질한 분말 조직을 보장하기 위해서 회전 자(210)와 회전 디스크(220)는 고속 회전으로 인하여 발생하는 열과 압력에 대한 내구성이 강한 재질을 사용할 수 있다. 이 때, 회전 자(210)와 회전 디스크(220)의 재질은 각각 냉간용 합금공구강(SKD11) 및 강철인 것이 바람직하며 이에 제한되는 것은 아니다.
In order to ensure a high productivity and a homogeneous powder texture due to the short-time processing of the alloying powder produced in the present invention, the rotator 210 and the rotary disk 220 have durability against heat and pressure generated by high- Strong materials can be used. At this time, it is preferable that the material of the rotor 210 and the rotating disk 220 are steel alloy steel tool steel (SKD11) and steel, respectively, but not limited thereto.

또한, 합금화 분말 생성부(200)는 회전 자(210)의 공전 및 자전의 회전 비율을 최적화 하기 위해 회전 자(210)와 회전 디스크(220)의 회전 속도를 조절하는 속도 조절기를 포함할 수 있다. 복수개의 회전 자(210) 각각은 자체 회전을 위한 자전축을 포함하고, 복수개의 회전자 사이의 중심에는 공전축이 형성된다. 또한, 상기 공전축으로 2개의 디스크를 연결한다. 상기 자전축과 공전축은 회전하는 회전축으로, 사용자가 설정한 속도 및 횟수로 회전할 수 있다. The alloyed powder generator 200 may also include a speed controller that adjusts the rotational speed of the rotor 210 and the rotating disk 220 to optimize the rotational rate of revolution and rotation of the rotor 210 . Each of the plurality of rotors 210 includes a rotation axis for self-rotation, and a pivot axis is formed at a center between the plurality of rotors. Further, two disks are connected to the idle shaft. The rotating shaft and the revolving shaft are rotating rotating shafts, and can rotate at a speed and a number of times set by the user.

또한, 복수개의 회전 자(210)는 각각 자전축을 포함한다.
Further, the plurality of rotors 210 each include a rotation axis.

여기서, 회전 디스크(220)의 회전 속도 및 복수개의 회전 자(210)의 회전 속도는 각각 700 내지 850rpm이고, 1700 내지 2100rpm의 범위에서 1:2.43의 비율이 되도록 회전시키는 것이 바람직하다.
Here, it is preferable that the rotation speed of the rotating disk 220 and the rotation speed of the plurality of rotors 210 are 700 to 850 rpm and the rotation speed is 1: 2.43 in the range of 1700 to 2100 rpm.

또한, 회전 디스크(220)의 회전방향은 회전 자(210)의 회전방향과 역방향으로 회전하면서, 분말을 합금화 시킬 수 있다. 이로써, 볼밀용 볼이 회전 자(210) 내에서 회전 자(210)의 내벽을 타고 회전하여, 분말에 마찰효과(friction effect)가 일어날 수 있다. 또한, 볼밀용 볼이 상기 내벽에서 떠오르면서 자유운동을 하여 반대측 내벽과 충돌하고, 이는 분말에 충격을 가하는 충격효과(impact effect)를 발생시킬 수 있다. 그러므로, 볼과 분말 사이에 반복적인 압점(welding)과 깨짐(fragmentation)이 발생하게 되어 분쇄 및 분산에 용이하다.
In addition, the rotational direction of the rotating disk 220 can be alloyed while rotating in a direction opposite to the rotational direction of the rotor 210. As a result, the ball for ball mill rotates on the inner wall of the rotor 210 in the rotor 210, and a friction effect may occur in the powder. In addition, the ball for ball mill may float on the inner wall and make a free motion and collide with the inner wall on the opposite side, which may cause an impact effect to impact the powder. Therefore, repetitive welding and fragmentation occurs between balls and powder, which facilitates pulverization and dispersion.

나아가, 합금화 분말 생성부(200)는 합금화 분말 생성부(200)가 냉각수를 이용하여 냉각될 수 있도록 냉각 분사부(240)을 포함할 수 있다. 합금화 분말 생성부(200)는 회전 자(210)와 회전 디스크(220)가 고속 회전하는 동안 냉각수를 하우징(230) 내부의 회전 자(210)에 직접 분사시켜 볼밀 과정 시 고속 회전으로 인해 발생하는 온도 증가를 최소화할 수 있다.
Further, the alloyed powder generating portion 200 may include a cooling spray portion 240 so that the alloyed powder generating portion 200 can be cooled using the cooling water. The alloying powder generator 200 injects the cooling water directly to the rotor 210 inside the housing 230 while the rotor 210 and the rotating disk 220 rotate at a high speed, The temperature increase can be minimized.

또한, 볼밀 과정은 진공 또는 불활성 분위기에서 수행됨으로써 기상에 포함되어 있는 불필요한 물질과의 반응을 방지한다.
In addition, the ball mill process is performed in a vacuum or inert atmosphere to prevent reaction with unnecessary substances contained in the vapor phase.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 합금화 분말 생성부의 내부이다. 즉, 도 4는 합금화 분말 생성부(200)에 구비되는 회전 자(210) 및 회전 디스크(220)의 이미지를 나타낸다. FIG. 4 is an interior view of an alloyed powder producing section according to an embodiment of the present invention. FIG. That is, FIG. 4 shows images of the rotor 210 and the rotating disk 220 provided in the alloyed powder generator 200.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고에너지 볼밀 장치(1)의 합금화 분말 생성부(200)는 4개의 회전 자(210)를 포함하고, 4개의 회전 자(210)가 고정되도록 4개의 회전 자 양측에 회전 디스크(220)가 형성될 수 있다. 4, an alloyed powder generator 200 of a high energy ball mill apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes four rotors 210, and four rotors 210 are fixed The rotary disc 220 may be formed on both sides of the four rotors.

따라서, 분말 공급부(100)는 분말을 투입하는 분말 투입 유닛(110)을 통해 합금화 시키고자 하는 분말을 투입하고, 상기 투입된 분말은 분말 공급부(100)와 4 개의 회전 자(210) 사이 형성되어 있는 통로를 통해 분말 공급부(100)에서 분말 생성부(200)의 4개의 회전 자(210)로 분배된다. The powder feeder 100 feeds the powder to be alloyed through the powder input unit 110 into which the powder is inputted and the powder is formed between the powder feeder 100 and the four rotors 210 And is distributed to the four rotors 210 of the powder generator 200 in the powder feeder 100 through the passage.

상기 설명한 고에너지 볼밀 장치(1)를 이용한 합금화 분말을 생성하는 단계를 설명한다.
The step of producing the alloying powder using the above-described high energy ball milling apparatus 1 will be described.

우선, 분말을 분말 공급부(100)로 공급한다. First, the powder is supplied to the powder supplying part 100.

분말 공급부(100)는 분말을 투입하는 분말 투입 유닛(110)을 통해 합금화 시키고자 하는 분말을 투입할 수 있다.
The powder supply unit 100 may be charged with a powder to be alloyed through the powder input unit 110 into which the powder is input.

다음, 상기 공급된 분말을 상기 분말 공급부(100)와 연결된 합금화 분말 생성부(200)로 공급한다. Next, the supplied powder is supplied to an alloy powder producing unit 200 connected to the powder supplying unit 100.

분말 공급부(100)는 분말을 투입하는 분말 투입 유닛(110)을 통해 합금화 시키고자 하는 분말을 투입하고, 상기 투입된 분말이 합금화 분말 생성부(200)의 복수 개의 회전 자(210)로 분배될 수 있도록 불활성 기체 공급 유닛(130)을 통해 불활성 기체를 공급할 수 있다. 즉, 분말 공급부(100)와 합금화 분말 생성부(200) 사이에 형성된 통로를 통해 분말 공급부(100)의 분말은 합금화 분말 생성부(200)의 복수 개의 회전 자(210)로 이동할 수 있고, 이 때, 상기 불활성 기체는 상기 투입된 분말이 합금화 분말 생성부(200)로 공급되기 위해 투입된 분말의 운반자 역할을 한다.
The powder feeder 100 feeds the powder to be alloyed through the powder input unit 110 into which the powder is input and the powder is distributed to the plurality of rotors 210 of the alloyed powder generator 200 The inert gas can be supplied through the inert gas supply unit 130. That is, the powder of the powder supplying part 100 can be moved to the plurality of rotors 210 of the alloy powder producing part 200 through the passage formed between the powder supplying part 100 and the alloyed powder producing part 200, The inert gas serves as a carrier of the charged powder to be supplied to the alloyed powder producing unit 200.

다음, 상기 합금화 분말 생성부(200)에서 지면과 수직방향으로 회전하는 회전 자(210)의 회전력을 이용하여 상기 공급받은 분말을 합급화 분말로 생성한다. 이로써, 수평 방향으로 회전하는 경우와 달리, 중력에 의해 바닥에 고착화되는 분말이 발생하는 것을 엑제하고, 이로써, 합금화 분말의 회수율을 상승시킬 수 있다. Next, the supplied powder is generated as a summation powder by using the rotational force of the rotor 210 rotating in a direction perpendicular to the paper in the alloyed powder generator 200. As a result, unlike the case of rotating in the horizontal direction, it is possible to increase the recovery rate of the alloying powder by suppressing generation of powder that is fixed to the bottom by gravity.

보다 상세하게 합금화 분말 생성부(200)의 구성을 설명하면, 합금화 분말 생성부(200)는 분말 공급부(100)가 공급한 분말을 공급 받고, 지면과 수직방향으로 자전하는 복수 개의 회전 자(210)를 이용하여 상기 공급 받은 분말이 합금화 분말이 되도록 한다. The alloyed powder generating unit 200 includes a plurality of rotors 210 that rotate in a direction perpendicular to the paper surface and receive the powder supplied by the powder feeder 100. [ ) So that the supplied powder becomes an alloyed powder.

또한, 회전 자(210)는 옆으로 뉘어진 원통형 형상이고, 복수 개의 회전 자의 양측면에는 복수개의 회전자를 지지하면서 회전시키는 회전 디스크가 형성된다. 즉, 합금화 분말 생성부(200)는 복수 개의 회전 자(210)의 양측에 복수 개의 회전 자(210)가 공전할 수 있도록 회전하는 회전 디스크를 포함할 수 있다. In addition, the rotor 210 has a laterally cylindrical shape, and both sides of the plurality of rotors are provided with a rotating disk that rotates while supporting a plurality of rotors. That is, the alloyed powder generating unit 200 may include a rotating disk rotating on both sides of the plurality of rotors 210 so that the plurality of rotators 210 can revolve.

여기서, 회전 디스크(220)의 회전 속도 및 복수개의 회전 자(210)의 회전 속도는 각각 700 내지 850rpm이고, 1700 내지 2100rpm의 범위에서 1:2.43의 비율이 되도록 회전시키는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the rotation speed of the rotating disk 220 and the rotation speed of the plurality of rotors 210 are 700 to 850 rpm and the rotation speed is 1: 2.43 in the range of 1700 to 2100 rpm.

마지막으로, 생성된 합금화 분말이 분말 저장부(300)에 저장되도록 한다.
Finally, the generated alloying powder is stored in the powder storage part 300.

나아가, 본 발명은 상기 설명한 고에너지 볼밀 장치(1)를 이용한 기계적 합금 분말을 포함할 수 있고, 이때, 상기 기계적 합금 분말은 산화물분산강화합금강(ODS, oxide dispersion strengthening steel)일 수 있다. 상기 산화물분산강화합금강은 미세한　산화물　입자로서 분산강화(dispersion　strengthening)한　합금이며, 산화물　분산 강화 합금이라고도 한다. 대표적인 것에는 철계의 경우 MA957(14Cr-ODS), Eurofer-ODS (9Cr-ODS), PM2000(20Cr-ODS), 니켈계의 경우 MA754 (78Ni-20Cr) 등이 있고, 분산입자로는 모두 이트리아 (Y2O3)가 이용된다.
Furthermore, the present invention may include a mechanical alloy powder using the above-described high energy ball milling device (1), wherein the mechanical alloy powder may be an oxide dispersion strengthening steel (ODS). The oxide-dispersed reinforced alloy steel is a dispersion strengthening alloy as fine oxide particles, and is also called an oxide dispersion strengthening alloy. Examples of the dispersed particles include MA957 (14Cr-ODS), Eurofer-ODS (9Cr-ODS) and PM2000 (20Cr-ODS) in the iron system and MA754 (78Ni-20Cr) in the case of the nickel system. (Y2O3) is used.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

1: 고에너지 볼밀 장치
100: 분말 공급부
110: 분말 투입 유닛
120: 밸브
130: 불활성 기체 공급 유닛
200: 합금화 분말 생성부
210: 회전 자
211: 자전축
220: 회전 디스크
221: 공전축
230: 하우징
240: 냉각수 분사부
300: 분말 저장부1: High energy ball mill
100: Powder supply part
110: Powder input unit
120: Valve
130: Inert gas supply unit
200: Alloying powder producing portion
210: rotor
211:
220: rotating disk
221: revolution axis
230: Housing
240: Cooling water distributing part
300: powder storage part

Claims (14)

분말을 공급하는 분말 공급부;
상기 분말을 공급받아 지면과 수직방향으로 회전하는 회전력을 이용하여 합급화 분말을 생성하는 합금화 분말 생성부; 및
상기 생성된 합금화 분말을 저장하는 합금화 분말 저장부
를 포함하는 고에너지 볼밀 장치.
A powder supply part for supplying powder;
An alloyed powder generating unit for generating a summed powder by using a rotating force that is rotated in a direction perpendicular to a surface of the powder supplied with the powder; And
The alloyed powder storage part storing the produced alloying powder
Wherein the high-energy ball mill apparatus comprises:
제1항에 있어서,
상기 분말 공급부는,
분말을 투입하는 분말 투입 유닛;
상기 투입된 분말의 공급 여부를 결정하는 밸브;
상기 분말이 상기 합금화 분말 생성부의 복수 개의 회전 자로 분배되도록 불활성 기체를 공급하는 불활성 기체 공급 유닛
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the powder supply unit comprises:
A powder input unit for inputting powder;
A valve for determining whether the supplied powder is supplied or not;
An inert gas supply unit for supplying an inert gas such that the powder is distributed to a plurality of rotors of the alloyed powder-
Energy ball mill.
제 2항에 있어서,
상기 불활성 기체는 아르곤 또는 질소인 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the inert gas is argon or nitrogen.
제 1항에 있어서,
상기 합금화 분말 생성부는,
상기 분말 공급부가 공급한 분말을 공급받고, 공급받은 분말이 합금화 분말이 되도록 지면과 수직방향으로 자전하는 복수 개의 회전 자;
상기 복수 개의 회전 자의 양측에 구비되어 상기 복수 개의 회전 자가 공전할 수 있도록 회전하는 회전 디스크; 및
상기 회전 자와 회전 디스크를 포함하는 하우징
을 포함하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
The method according to claim 1,
The alloyed powder-
A plurality of rotors supplied with the powders supplied by the powder supply unit and rotating in a direction perpendicular to the paper so that the supplied powder becomes an alloyed powder;
A rotating disk provided on both sides of the plurality of rotors and rotated to rotate the plurality of rotors; And
A housing including the rotor and the rotating disk,
Wherein the high-energy ball mill apparatus is a high-energy ball mill apparatus.
제 4항에 있어서,
상기 복수개의 회전 자는 회전자 자체 회전을 위한 자전축을 포함하고, 상기 복수개의 회전자 사이의 중심에는 공전축이 형성되는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of rotors includes a rotation axis for rotation of the rotor itself, and a revolving shaft is formed at a center between the plurality of rotors.
제 5항에 있어서,
상기 공전축은 2개의 디스크를 연결하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
6. The method of claim 5,
And the idle shaft connects two disks.
제4항에 있어서,
상기 회전 자와 디스트는 사용자가 설정한 속도 및 횟수로 회전하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the rotor and the disk rotate at a speed and frequency set by the user.
제1항에 있어서,
상기 합금화 분말 생성부는 듀얼 회전 방식으로 회전하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the alloyed powder generating unit is rotated in a dual rotation manner.
제4항에 있어서,
상기 합금화 분말 생성부는,
상기 회전 자와 회전 디스크의 회전 속도를 조절하는 속도 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
5. The method of claim 4,
The alloyed powder-
And a speed regulator for regulating the rotation speed of the rotor and the rotary disk.
제4항에 있어서,
상기 회전 디스크의 회전 속도는 700 내지 850rpm이고, 상기 회전 자의 회전속도는 1700 내지 2100rpm 인 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the rotational speed of the rotating disk is 700 to 850 rpm and the rotational speed of the rotor is 1700 to 2100 rpm.
제 4항에 있어서,
상기 회전 자의 형태는 옆으로 뉘어진 원통형이고, 상기 복수개의 회전 자의 양측면에는 상기 복수 개의 회전자를 지지하면서 회전시키는 회전디스크가 형성되는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein a shape of the rotor is a cylindrical shape that is laterally spaced apart and both sides of the plurality of rotors are formed with a rotating disk that rotates while supporting the plurality of rotors.
제 1항에 있어서,
상기 합금화 분말 생성부는 합금화 분말 생성부가 냉각되도록 상기 회전 자에 냉각수를 분사하는 냉각 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고에너지 볼밀 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the alloyed powder producing portion further comprises a cooling jetting portion for jetting cooling water to the rotor so that the alloyed powder producing portion is cooled.
제1항 내지 제 12항에 따른 고에너지 볼밀 장치를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 합금화 분말.
12. An alloyed powder produced by using the high energy ball mill according to any one of claims 1 to 12.
제13항에 있어서,
상기 합금화 분말은 산화물분산강화합금강(ODS, oxide dispersion strengthening steel)인 것을 특징으로 하는 합금화 분말.

14. The method of claim 13,
Wherein the alloyed powder is an oxide dispersion strengthening steel (ODS).

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