KR20190011996A - The Cold Crucible Structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉도가니 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계적, 구조적, 열적 안정성을 가지면서 용해 효율을 향상시킨 냉도가니 구조체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
타이타늄과 같은 고융점 활성금속은 국가 산업의 기초가 되는 정밀 화학, 우주 항공, 자동차 산업, 방위 산업, 의료기기 등의 분야에 폭 넓게 적용되고 있다. High-melting-point active metals such as titanium are widely applied to the fields of fine chemicals, aerospace, automobile industry, defense industry, and medical equipment, which are the basis of the national industry.
이러한 고융점 활성금속을 용융시키기 위해 도가니를 사용한다. 일반적으로 고융점 활성금속뿐만 아니라, 어떤 물질의 용융을 위해서는 용융하고자 하는 물질보다 용융온도가 훨씬 높은 도가니를 사용하여 도가니를 유도 가열시켜 용융시키는 간접 가열 방식을 사용한다. 이러한 방법은 용융하고자 하는 물질보다 용융점이 훨씬 높은 도가니를 사용하여야 하므로 도가니와 고온 용융물이 서로 화학적으로 반응하여 용융물에 불순물이 생성될 수 있고, 도가니를 취약하게 만드는 단점이 있다. 더욱이 타이타늄과 같은 고융점 활성금속을 용해시키기 위해서는 전술한 단점이 더욱 심화될 수 있다. A crucible is used to melt such high melting point active metals. In general, an indirect heating method is used in which a crucible is heated by induction heating using a crucible having a melting temperature much higher than that of a substance to be melted in order to melt a substance, as well as a high melting point active metal. This method uses a crucible whose melting point is much higher than that of the material to be melted, so that the crucible and the hot melt chemically react with each other to generate impurities in the melt and weaken the crucible. Further, in order to dissolve the high melting point active metal such as titanium, the aforementioned disadvantages can be further exacerbated.
그래서 타이타늄과 같은 고융점 활성금속을 효율적으로 용융시키기 위한 냉도가니 용융방법(Cold Crucible Melting Method)이 사용될 수 있다. Therefore, a cold crucible melting method for efficiently melting a high melting point active metal such as titanium can be used.
냉도가니 용융방법(Cold Crucible Melting Method)은 용융하고자하는 물질자체를 유도시켜 용융하고자하는 물질 자신이 도가니의 내벽 역할을 할 수 있다. 냉도가니 용융방법은 용융하고자하는 물질을 직접 유도 가열시키므로 직접가열이라고도 한다. 냉도가니 용융방법은 이중관으로 이루어진 튜브를 이용하여 용기를 구성하며, 용융시키려는 고융점 물질을 용기 속에 충진 후 냉각수를 순환시키면서 물질을 유도 가열시키는 방법이다. 이 유도 가열 방법은 용융이 진행되는 동안 용융물 외벽이 냉각되기 때문에 용융물과 튜브로 이루어진 냉 도가니 사이에 용융물과 분말에 의한 소결층이 형성되어 용기 역할을 한다. 이러한 냉도가니 용융방법은 용융하고자 하는 물질의 순도를 유지할 수 있기 때문에 고 순도의 결정성장을 위해 사용되는 방법 중의 하나이다. 또한, 타이타늄과 같은 고융점 활성금속을 용융하고자 하는 경우 매우 효율적이라 할 수 있다. The Cold Crucible Melting Method can induce the material itself to be melted and the material itself to be melted can serve as the inner wall of the crucible. The cold crucible melting method is also referred to as direct heating since the material to be melted is directly heated by induction. In the cold crucible melting method, a container made of a tube made of a double tube is used, and a material having a high melting point to be melted is filled in a container, and then the cooling water is circulated while induction heating the material. In this induction heating method, since the outer wall of the melt is cooled during the progress of melting, a sintered layer formed of a melt and a powder is formed between the cold crucible made of a melt and a tube, and serves as a container. Such a cold crucible melting method is one of the methods used for crystal growth of high purity because it can maintain the purity of the material to be melted. Also, it can be said that it is very efficient to melt a high melting point active metal such as titanium.
그러나, 상기한 냉도가니 용융방법에 사용되는 냉도가니는 기계적/열적 안정만을 고려한 설계로 인해 자기장 침투율, 에너지 효율 및 용해 효율을 저하시키는 요인이 되고 있다. However, the cold crucible used in the above-described cold crucible melting method has become a factor to lower the magnetic permeability, energy efficiency and dissolution efficiency due to the design considering only mechanical / thermal stability.
따라서 냉도가니는 기계적/열적 안정성을 도모하면서 자기장 침투율, 용해 효율 및 에너지 효율을 향상시키기 위한 설계적 인자를 규격화할 필요가 있다. Therefore, it is necessary to standardize the design factors to improve magnetic permeability, dissolution efficiency and energy efficiency while making mechanical / thermal stability of cold crucible.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 세그먼트의 두께, 냉각수로의 직경, 슬릿부의 간격과 배치 갯수를 최적화시켜 기계적/열적 안정성과 함께 자기장 침투효율, 용해 효율 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 냉도가니 구조체를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a cold crucible structure capable of improving mechanical penetration efficiency, dissolution efficiency and energy efficiency, as well as mechanical / thermal stability by optimizing the thickness of a segment, the diameter of a coolant, .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 냉도가니 구조체는 중공 형상의 상부캡 및 하부캡, 상기 상부캡 및 하부캡을 연결하는 복수의 세그먼트, 상기 세그먼트 사이에 배치되는 슬릿부 및 상기 세그먼트로 둘러싸인 반응영역을 포함하는 냉도가니부 및 상기 냉도가니부의 외경을 둘러싸게 배치되고, 상기 세그먼트의 길이방향 및 상기 슬릿부의 길이 방향에 교차하게 배치되는 유도코일부; 를 포함하되, 상기 반응영역의 직경은 도가니 직경으로 정의되며, 상기 도가니 직경은 100 내지 300mm인 것을 특징으로 하고, 상기 슬릿부의 간격은 하기의 수학식1에 의해 배치된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a cold crucible structure including a hollow upper cap and a lower cap, a plurality of segments connecting the upper cap and the lower cap, And a cold crucible portion including a reaction region surrounded by the segment and an outer diameter of the cold crucible portion, the induction coil portion being disposed to cross the longitudinal direction of the segment and the longitudinal direction of the slit portion; Wherein the diameter of the reaction region is defined as a crucible diameter and the crucible diameter is 100 to 300 mm, and the interval of the slit portions is arranged by the following formula (1).
[수학식 1][Equation 1]
(mm) (mm)
은 슬릿부의 간격이고, Ø는 도가니의 직경이다. Is the distance between the slit portions, and? Is the diameter of the crucible.
상기 슬릿부의 간격은 0.3 내지 4mm범위로 배치될 수 있다. The spacing of the slit portions may be in the range of 0.3 to 4 mm.
상기 냉도가니부는 상기 세그먼트의 내부에 배치되는 냉각유로를 포함하고, 상기 냉각유로의 직경은 8 내지 15mm범위로 형성될 수 있다. The cold crucible portion includes a cooling channel disposed inside the segment, and the diameter of the cooling channel may be in a range of 8 to 15 mm.
상기 하부캡에 연결되는 받침부, 상기 받침부를 통과하여 상기 세그먼트를 냉각시키는 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각튜브를 더 구비하되, 상기 냉각튜브는 상기 냉각유로와 연결될 수 있다. And a cooling tube which is connected to the lower cap and supplies and discharges cooling water that passes through the support and cools the segment. The cooling tube may be connected to the cooling channel.
상기 냉각유로는 냉각수가 공급되는 입수로 및 냉각수가 배출되는 배출로를 포함할 수 있다. The cooling passage may include an inlet passage through which cooling water is supplied and a discharge passage through which cooling water is discharged.
상기 세그먼트의 두께는 15 내지 25mm 범위로 배치될 수 있다.The thickness of the segments may be in the range of 15 to 25 mm.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉도가니 구조체는 중공 형상의 상부캡 및 하부캡, 상기 상부캡 및 하부캡을 연결하는 복수의 세그먼트, 상기 세그먼트 사이에 배치되는 슬릿부 및 상기 세그먼트로 둘러싸인 반응영역을 포함하는 냉도가니부 및 상기 냉도가니부의 외경을 둘러싸게 배치되고, 상기 세그먼트의 길이방향 및 상기 슬릿부의 길이 방향에 교차하게 배치되는 유도코일부; 를 포함하되, 상기 반응영역의 직경은 도가니 직경으로 정의되며, 상기 도가니 직경은 100 내지 300mm 배치되고, 상기 세그먼트의 두께는 15 내지 25mm범위로 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 슬릿부의 갯수는 하기의 수학식2로 배치된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a cold crucible structure including a hollow upper cap and a lower cap, a plurality of segments connecting the upper cap and the lower cap, And a cold crucible portion including a reaction region surrounded by the segment and an outer diameter of the cold crucible portion, the induction coil portion being disposed to cross the longitudinal direction of the segment and the longitudinal direction of the slit portion; Wherein the diameter of the reaction region is defined as a crucible diameter, the crucible diameter is 100 to 300 mm, and the thickness of the segment is 15 to 25 mm, and the number of the slit portions is (2).
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서 는 슬릿부의 개수 는 세그먼트의 두께, Ø는 도가니의 직경이다. here The number of slit portions Is the thickness of the segment, and [phi] is the diameter of the crucible.
상기 슬릿부는 상기 냉도가니부에 15내지 60개가 배치될 수 있다. 15 to 60 slits may be disposed in the cold crucible portion.
상기 냉도가니부는 상기 세그먼트의 내부에 배치되는 냉각유로를 포함하고, 상기 냉각유로의 직경은 8 내지 15mm범위로 형성될 수 있다. The cold crucible portion includes a cooling channel disposed inside the segment, and the diameter of the cooling channel may be in a range of 8 to 15 mm.
상기 하부캡에 연결되는 받침부, 상기 받침부를 통과하여 상기 세그먼트를 냉각시키는 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각튜브를 더 구비하되, 상기 냉각튜브는 상기 냉각유로와 연결 될 수 있다. And a cooling tube for supplying and discharging cooling water for cooling the segment through the support portion, wherein the cooling tube is connected to the cooling channel.
상기 냉각유로는 냉각수가 공급되는 입수로 및 냉각수가 배출되는 배출로를 포함할 수 있다. The cooling passage may include an inlet passage through which cooling water is supplied and a discharge passage through which cooling water is discharged.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉도가니 구조체는 중공 형상의 상부캡 및 하부캡, 상기 상부캡 및 하부캡을 연결하는 복수의 세그먼트, 상기 세그먼트 사이에 배치되는 슬릿부 및 상기 세그먼트로 둘러싸인 반응영역을 포함하는 냉도가니부 및 상기 냉도가니부의 외경을 둘러싸게 배치되고, 상기 세그먼트의 길이방향 및 상기 슬릿부의 길이 방향에 교차하게 배치되는 유도코일부; 를 포함하되, 상기 반응영역의 직경은 도가니 직경으로 정의되며, 상기 도가니 직경은 100 내지 300mm 배치되고, 상기 세그먼트의 두께는 15 내지 25mm범위로 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 냉도가니부는 상기 세그먼트의 내부에 직경이 8 내지 15mm범위로 형성되는 냉각유로를 포함하고, 상기 슬릿부의 간격은 하기의 수학식1에 의해 배치되고, 상기 슬릿부의 갯수는 하기의 수학식2로 배치된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a cold crucible structure including a hollow upper cap and a lower cap, a plurality of segments connecting the upper cap and the lower cap, An induction coil portion disposed to surround the outer periphery of the cold crucible portion and the cold crucible portion, the induction coil portion including a reaction region surrounded by the segment and the segment, the induction coil portion being disposed to cross the longitudinal direction of the segment and the longitudinal direction of the slit portion; Wherein the diameter of the reaction zone is defined as a crucible diameter, the crucible diameter is in a range of 100 to 300 mm, and the thickness of the segment is in a range of 15 to 25 mm, And a cooling passage formed in the inside thereof with a diameter in the range of 8 to 15 mm, and the intervals of the slit portions are arranged by the following Equation (1), and the number of the slit portions is arranged by the following expression (2).
[수학식 1][Equation 1]
(mm) (mm)
은 슬릿부의 간격이고, Ø는 도가니의 직경이다. Is the distance between the slit portions, and? Is the diameter of the crucible.
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서 는 슬릿부의 개수 는 세그먼트의 두께, Ø는 도가니의 직경이다. here The number of slit portions Is the thickness of the segment, and [phi] is the diameter of the crucible.
상기 슬릿부의 간격은 0.3 내지 4mm범위로 배치될 수 있다. The spacing of the slit portions may be in the range of 0.3 to 4 mm.
상기 슬릿부는 상기 냉도가니부에 15내지 60개가 배치될 수 있다. 15 to 60 slits may be disposed in the cold crucible portion.
상기 하부캡에 연결되는 받침부, 상기 받침부를 통과하여 상기 세그먼트를 냉각시키는 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각튜브를 더 구비하되, 상기 냉각튜브는 상기 냉각유로와 연결될 수 있다.And a cooling tube which is connected to the lower cap and supplies and discharges cooling water that passes through the support and cools the segment. The cooling tube may be connected to the cooling channel.
상기 냉각유로는 냉각수가 공급되는 입수로 및 냉각수가 배출되는 배출로를 포함할 수 있다. The cooling passage may include an inlet passage through which cooling water is supplied and a discharge passage through which cooling water is discharged.
본 발명의 실시예에 따르면, 도가니의 직경, 도가니의 두께, 냉각유로의 직경, 슬릿부 간격 및 슬릿부 개수를 최적화시킴으로써 냉도가니 구조체의 기계적/열적 안정성과 함께 자기장 침투효율, 용해 효율 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by optimizing the crucible diameter, the crucible thickness, the diameter of the cooling channel, the slit portion spacing, and the number of slit portions, the mechanical / thermal stability of the cold crucible structure as well as the magnetic field penetration efficiency, Can be improved.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 냉도가니부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 냉도가니부와 유도코일부를 결합시킨 단면사시도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 단면사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 평면도이다.
도 7은 도 6의 A영역에 따른 확대평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 세그먼트의 두께에 따랄 자속밀도의 변화량을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 슬릿부의 간격에 따라 자속밀도의 변화량을 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 슬릿부 갯수에 따라 자속밀도의 변화량을 도시한 그래프이다.1 is a schematic perspective view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a cold crucible part of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional perspective view of a cold crucible part of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention combined with an induction coil part.
5 is a cross-sectional perspective view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention.
7 is an enlarged plan view along the region A in Fig.
FIG. 8 is a graph showing a variation of a magnetic flux density according to a thickness of a segment of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing a variation of the magnetic flux density according to the interval of the slit portions of the cold crucible structure according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing a variation of the magnetic flux density according to the number of slit portions of the cold crucible structure according to the embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 냉도가니부를 도시한 사시도이다. FIG. 1 is a schematic perspective view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention. And a cold crucible portion.
여기서 도1 내지 도3은 용이한 설명을 위해 냉도가니 구조체(10)에서 유도코일부(210)를 생략하여 도시하였고, 유도코일부와 냉도가니부(100)의 결합된 도면은 추후 상세히 도시하여 설명하기로 한다. 1 to 3 show the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체(10)는 냉도가니부(100), 냉각튜브(380) 및 받침부(400)을 포함한다. 1 to 3, a
냉도가니부(100)는 상부캡(110)과 하부캡(190)을 구비한다. 상부캡(110) 및 하부캡(190)은 중공 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부캡(110) 및 하부캡(190)은 냉도가니부(100)의 기계적/열적 안정성을 위해 링(ring) 형상으로 형성될 수 있다. The
여기서 상부캡(110)과 하부캡(190)은 용이한 설명을 위해 링 형상으로 형성된 것을 예를 들어 설명하나, 사각 링 형상, 팔각 링 형상 등 물질을 통과시킬 수 있는 형상이면 어느 형상으로도 가능하다. Here, the
상부캡(110)과 하부캡(190)은 기계적/열적 안정성을 위해 소정의 두께로 형성될 수 있다. 여기서 용이한 설명을 위해 링 형상의 상부캡(110)과 하부캡(190)은 내경과 외경으로 형성되는 두께로 정의하여 설명하면, 상부캡(110) 및 하부캡(190)은 세그먼트(130)의 두께와 동일하거나 더 큰 직경으로도 형성될 수 있다. 다시 말해, 상부캡(110) 및 하부캡(190)은 세그먼트(130)에 결합시키기 위해 세그먼트(130)의 두께(D)보다 크거나, 혹은 일체형으로 형성하였을 경우 동일한 두께로 형성할 수 있다. 여기서 세그먼트의 두께(D)는 도가니의 두께와 동일함으로 세그먼트의 두께로 통일하여 사용하기로 한다. 그리고 세그먼트의 두께(D)의 최적화된 두께는 추후 설명하기로 한다. The
냉도가니부(100)는 상부캡(110)과 하부캡(190)을 연결시키는 복수의 세그먼트(130)가 배치될 수 있다. 여기서 세그먼트(130)와 상/하부캡(110, 190)은 독립적으로 배치될 수도 있고, 일체형으로 배치될 수도 있다. 본 실시예에서는 일체형으로 형성된 것으로 도시하여 설명하기로 한다. A plurality of
복수의 세그먼트(130)는 링 형상의 상부캡(110)과 하부캡(190)에 대응되게 형성되어 원통형 형상의 공간을 형성할 수 있다. 원통형 형상의 내부는 냉도가니부(100)의 반응영역을 형성할 수 있다. 상기 반응영역에서 대상물을 용해시킬 수 있다. 그리고 상기 반응영역은 도가니의 직경(Ø)과 동일함으로 이하 도가니의 직경(Ø)으로 통칭한다. The plurality of
도가니 직경(Ø)은 생산량을 증가시키기 위해 대상물을 다량으로 용해시켜 생성물을 증가시키는 것이 중요하나, 냉도가니 구조체(10)의 용해 효율 및 에너지 효율을 고려하여 도가니 직경(Ø)은 100 내지 300mm으로 형성하는 것이 바람직하다. It is important to increase the product by melting a large amount of the object in order to increase the production amount of the crucible diameter Ø. However, considering the dissolution efficiency and energy efficiency of the
세그먼트(130)들의 사이에는 슬릿부(160)가 배치될 수 있다. 슬릿부(160)는 절연체로 형성될 수 있다. 슬릿부(160)는 세그먼트(130)의 자기장 침투율을 향상시켜 자속밀도를 향상시킬 수 있다. A
한편, 냉도가니 구조체(10)는 냉도가니부(100)를 지지/고정시키는 받침부(400)가 배치될 수 있다. 냉도가니부(100)에는 받침부(400)에 결합되는 결합부(180)가 하부캡(190)의 하부에 배치될 수 있다. Meanwhile, the
그리고 받침부(400)에는 냉각튜브(380)가 배치될 수 있다. 냉각튜브(380)는 냉각수를 세그먼트(130)의 냉각유로(310)에 제공해 주는 냉각수공급부와, 냉도가니부(100)의 냉각을 완료한 냉각수를 배출하는 냉각수배출부가 배치될 수 있다. And the cooling
여기서 냉각튜브(380)는 세그먼트(130)의 내부에 형성되어 있는 냉각유로(310)에 연결될 수 있다. 냉각유로(310)는 세그먼트(130)의 내부에 형성되어 하부캡(190)의 하부에 배치된 냉각수홀(195)까지 연결되어 있다. Here, the cooling
냉각수홀(195)은 하부캡(190) 및 결합부(180) 사이에 배치될 수 있다. 냉각수홀(195)은 냉각튜브(380)에 연결되어 냉각수를 냉각유로(310) 즉, 냉도가니부(100)에 공급시켜 냉도가니부(100)를 냉각시킬 수 있다. The cooling
이와 같이, 냉도가니 구조체(10)는 냉도가니부(100)를 냉각시킬 수 있고, 세그먼트(130)의 내경의 공간에 형성된 도가니 직경(Ø)을 100 내지 300으로 형성함으로써 냉도가니 구조체(10)의 기계적/열적 안정성을 도모하면서 자기장 침투율 및 용해 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 냉도가니부와 유도코일부를 결합시킨 사시도이고, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 단면사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 평면도이고, 도 7은 도 6의 A영역에 따른 확대평면도이다. FIG. 4 is a perspective view showing a cold crucible part and an induction coil part of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional perspective view of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is an enlarged plan view of the cold crucible structure according to the embodiment of FIG.
여기서 도 4내지 도 7은 중복 설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1내지 도 3 인용하여 설명하기로 한다. Hereinafter, Figs. 4 to 7 will be described with reference to Figs. 1 to 3 for the sake of simplicity and avoiding redundant description.
도 4및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체(10)는 냉도가니부(100)의 세그먼트(130)의 길이방향에 교차하는 방향으로 배치된 유도코일부(210)를 포함한다. 4 and 5, a
유도코일부(210)은 냉도가니부(100)의 외경을 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있다. 여기서 유도코일부(210)가 냉도가니부(100)의 외경을 둘러쌓은 영역을 용해영역(DSA)으로 정의한다. 용해영역(DSA)의 최외각 유도코일부(210)와 슬릿부(160)의 단부는 소정 간격 이격되게 배치시킬 수 있다. The
그리고 각 세그먼트(130)들의 사이에는 슬릿부(160)가 배치될 수 있다. 슬릿부(160)는 세그먼트(130)들을 이격시킬 수 있고, 세그먼트(130) 내부에는 냉각유로(310)가 배치될 수 있다. The
도 6및 도 7을 참조하면, 냉도가니 구조체(10)는 복수의 세그먼트(130)가 배치된다. 전술한 바와 같이, 세그먼트(130)는 대상물을 반응시켜 생성물을 형성할 수 있는 반응영역을 형성할 수 있다. 이에 반응영역의 형성하기 위한 세그먼트(130)는 소정의 두께로 형성되어야 냉도가니부(100)의 기계적/열적 안정성을 도모할 수 있다. 6 and 7, a plurality of
그래서 최적의 세그먼트(130)의 두께(D)를 도출하기 위해 도가니 직경(Ø)이 200인 냉도가니 구조체를 사용하여 자속밀도를 측정하였다. Thus, in order to derive the optimum thickness (D) of the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 세그먼트의 두께(D)에 따라 자속밀도의 변화량을 도시한 그래프이다. 여기서 세그먼트의 두께(D)를 변경시켜 세그먼트의 두께에 따른 자속밀도의 변화를 측정하였다. 8 is a graph showing a variation amount of magnetic flux density according to a thickness D of a segment of a cold crucible structure according to an embodiment of the present invention. Here, the thickness (D) of the segment was changed to measure the change of the magnetic flux density according to the thickness of the segment.
도 8을 참조하면, 냉도가니 구조체(10)는 세그먼트(130)의 두께(D)가 두꺼울수록 자속밀도가 저하되는 것을 알 수 있다. 환언하면, 세그먼트(130)의 두께(D)가 두꺼울수록 자속밀도가 저하되어 에너지 효율 및 용해 효율을 저하시키는 원인이 될 수 있다.Referring to FIG. 8, the magnetic flux density of the
구체적으로 기계적/열적 안정성을 구현하기 위해 세그먼트(130)의 두께(D)를 증가시키면, 세그먼트(130)로의 자기장 침투효율이 저하되어 자속밀도가 낮아질 수 있다. 따라서 냉도가니 구조체(10)의 용해 효율 및 에너지 효율이 저하되는 요인이 될 수 있다. 환언하면, 세그먼트(130)의 두께는 얇을수록 자기장 침투효율을 높아질 수 있어 냉도가니 구조체(10)의 용해 효율을 향상시킬 수 있다. Specifically, increasing the thickness D of the
따라서 냉도가니 구조체(10)는 에너지 효율 및 용해 효율을 고려하여 90G이상의 자속밀도가 형성된 세그먼트(130)의 두께(D)를 사용하는 것이 바람직하다. 도 8에 도시된 바와 같이, 세그먼트(130)의 두께(D)가 15-25mm 범위일 경우에 90G이상의 자속밀도가 형성되어 에너지 효율 및 용해 효율이 향상되는 것을 알 수 있다. Therefore, it is preferable that the
또한, 도가니 직경(Ø)이 200mm인 경우, 기계적 안정성, 자기장 침투효율 및 에너지 효율을 고려하면 세그먼트(130)의 두께(D)는 16 내지 19mm 범위인 경우가 최적의 두께로 판단할 수 있다. When the crucible diameter Ø is 200 mm, considering the mechanical stability, the magnetic permeability and the energy efficiency, the optimum thickness of the
여기서 최적의 세그먼트(130)의 두께(D)는 도가니 직경(Ø)이 100 또는 300 인 경우, 세그먼트(130)의 두께(D)에 따라 자속밀도가 변경될 수 있어 도가니 직경(Ø)에 따라 세그먼트(130)의 두께(D)를 변경하여 대응하는 것이 바람직하다. If the crucible diameter Ø is 100 or 300, the thickness D of the
따라서 전술한 조건을 고려하여 세그먼트(130)의 두께(D)는 15-25mm범위로 형성함으로써 냉각유로(310)의 크기, 기계적 안정성 및 용해 효율을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the thickness (D) of the
다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 각각의 세그먼트(130)의 내부에 냉각유로(310)가 배치될 수 있다. 냉각유로(310)에는 입수로와 출수로가 배치될 수 있다. 입수로는 냉도가니부(100)를 냉각시키는 냉각수가 들어가는 통로로써 세그먼트(130)에 인접하게 배치될 수 있다. 출수로는 냉각을 완료시킨 냉각수를 배출시키는 통로이다. 입수로와 출수로 사이에 파이프를 구비하여 입수로와 출수로를 구분시킬 수 있다. Referring again to FIGS. 6 and 7, a
냉각유로(310)는 냉도가니부(100)를 냉각시키기 위해서 소정의 크기로 형성되어야 한다. 다시 말해, 냉각유로(310)를 크게 형성하게 되면 냉각수의 공급이 증가하여 냉각효율이 증가할 수 있고, 냉각유로(310)의 크기가 작게 되면 냉각수의 공급량이 저하되어 냉각 효율이 저하될 수 있다. The
더욱이 냉각유로(310)는 세그먼트(130)의 내부에 배치됨에 따라 세그먼트(130)의 두께에 따른 제약이 존재한다. 즉, 냉각유로(310)를 크게 형성하기 위해 세그먼트(130)의 두께를 증가시켜야 하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 세그먼트(130)의 두께를 고려했음에 불구하고 냉각효율을 증가시킬 목적으로 냉각유로(310)를 크게 형성하면 냉도가니부(100)의 기계적 안정성이 저하될 수도 있다.Furthermore, since the cooling
그래서 냉각유로(310)의 크기에 따른 자속밀도의 변화를 측정할 필요가 있다. 표1은 냉각유로(310)의 크기를 변경시켜 자속밀도를 측정한 데이터를 정리한 표이다.Therefore, it is necessary to measure the variation of the magnetic flux density with the size of the
여기서 표 1은 냉각유로(310)의 형상에 따른 자속밀도의 경향을 비교하기 위해 도가니 직경(Ø)이 200mm인 경우를 기준으로 측정하였다. Table 1 shows the results of comparison of the tendency of the magnetic flux density according to the shape of the
표1에 나타낸 바와 같이, 냉각유로(310)의 직경은 자속밀도에 영향을 주지 않는 것으로 판단된다. 표시됨)크기가 자속밀도 침투량에 영향을 끼치지 않는다는 As shown in Table 1, it is judged that the diameter of the
예를 들어 설명하면, 냉각유로(310)의 직경을 작게 할 수 있으면 그만큼 세그먼트의 두께(D)를 작게 형성할 수 있으므로 냉도가니(10)에서 소모되는 에너지 손실이 저감될 수 있다. For example, if the diameter of the
반대로, 냉각유로(310)의 직경이 너무 작아지면 냉각 효율이 저하될 수 있어 냉각유로(310)를 지나는 냉각수가 과열되어 냉각유로(310)가 팽창하거나, 냉각수의 일부 기화되어 냉각유로(310)의 내부의 압력이 폭발적으로 증가할 수 있다. 상기와 같은 경우, 냉각유로(310)에 연결되는 냉각수 라인들이 터져버릴 수도 있다. Conversely, if the diameter of the
따라서 냉도가니(10)에서 소모되는 에너지 손실을 최소화시키기 위해 냉각유로(310)의 직경은 8mm 이상으로 형성시키는 것이 바람직하고, 충분한 냉각 효율을 위해서 냉각유로(310)의 직경은 15mm이하로 형성되는 것이 바람직하다. Therefore, in order to minimize energy loss in the
결론적으로, 세그먼트(130)의 두께 및 냉각효율을 고려하여 냉각유로(310)의 직경은 8 내지 15mm로 형성시키는 것이 바람직한 것으로 측정되었다. In conclusion, it has been determined that the diameter of the
다시 도 6을 참조하면, 냉도가니부(100)에는 복수의 세그먼트(130)를 각각 이격시키는 슬릿부(160)가 각각 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 슬릿부(160)의 간격(dslit)이 커질수록 세그먼트(130)에 형성되는 자속밀도는 증가할 수 있다. 그러나 자속밀도의 증가를 위해 슬릿부의 간격(dslit)을 증가시키면 생성물 또는 반응물의 누출 등이 문제점이 발생될 수 있다. 따라서 슬릿부의 간격(dslit)은 상기한 조건을 충족할 수 있는 간격으로 배치시키는 것이 바람직하다.Referring again to FIG. 6, the
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 슬릿부의 간격에 따라 자속밀도의 변화량을 도시한 그래프이다. FIG. 9 is a graph showing a variation of the magnetic flux density according to the interval of the slit portions of the cold crucible structure according to the embodiment of the present invention.
여기서 슬릿부의 간격(dslit)에 따른 자속밀도의 변화량을 비교하기 위해 도가니 직경(Ø)이 200mm인 경우를 기준으로 슬릿부의 간격(dslit)을 변경시켜 자속밀도의 변화량을 측정하였다. Here, in order to compare the variation of the magnetic flux density with the interval dslit of the slit portions, the variation amount of the magnetic flux density was measured by changing the interval dslit of the slit portions based on the case where the crucible diameter is 200 mm.
도 9를 참조하면, 슬릿부의 간격(dslit)이 커질수록 자속밀도는 증가하는 것으로 나타나나, 포화(saturation) 지점 또한 존재하는 것으로 판단할 수 있다. Referring to FIG. 9, as the distance dslit between the slit portions increases, the magnetic flux density increases, but it can be determined that a saturation point also exists.
슬릿부의 간격(dslit)은 하기 [수학식 1]에 따라 최적의 간격을 형성할 수 있다. The spacing dslit of the slit portions can form an optimum gap according to the following expression (1).
여기서 은 슬릿부의 간격이고, Ø는 도가니 직경이다.here Is the interval between the slit portions, and phi is the crucible diameter.
예를 들어, 도가니 직경(Ø)이 200mm인 경우, 슬릿부의 간격(dslit)은 1.2 mm가 최적의 간격으로 측정되었다. 이는 도가니 직경(Ø)이 200인 경우에 해당하고, 도가니 직경(Ø)이 100mm 또는 300mm인 경우에는, 상기한 수학식 1에 의해서 0.6 내지 1.8mm까지가 슬릿부(160)의 최적의 간격일 수 있다. For example, when the crucible diameter (Ø) is 200 mm, the interval (dslit) of the slit portions is measured at an optimum interval of 1.2 mm. This corresponds to the case where the crucible diameter is 200. When the crucible diameter Ø is 100 mm or 300 mm, the optimum interval between the
그러나, 자기장의 침투율을 높이기 위해서 슬릿부(160)의 간격는 0.3 내지 4mm범위로 형성시키는 것이 바람직하다. However, in order to increase the permeability of the magnetic field, it is preferable that the interval of the
한편, 도 6을 참조하면, 냉도가니부(100)에는 복수의 세그먼트(130)를 각각 이격시키는 슬릿부(160)가 각각 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 슬릿부(160)의 슬릿부 갯수(Nslit)가 많아질수록 세그먼트(130)에 형성되는 자속밀도는 증가할 수 있다. 6, the
그러나 자속밀도의 증가를 위해 슬릿부 갯수(Nslit)을 증가시키면 냉각유로(310)를 형성할 수 있는 공간이 저감됨에 따라 냉각유량을 충분히 확보하지 못해 냉각 효율이 저하될 수 있다. 따라서 슬릿부 갯수(nslit)는 상기한 조건을 충족할 수 있는 갯수로 배치시키는 것이 바람직하다.However, if the number of slit portions Nslit is increased to increase the magnetic flux density, the space for forming the
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체의 슬릿부 갯수에 따라 자속밀도의 변화량을 도시한 그래프이다. FIG. 10 is a graph showing a variation of the magnetic flux density according to the number of slit portions of the cold crucible structure according to the embodiment of the present invention.
여기서 슬릿부 갯수(Nslit)에 따른 자속밀도의 변화량을 비교하기 위해 도가니 직경(Ø)이 200인 경우를 기준으로 1/4 영역의 슬릿부 갯수(Nslit)를 변경시켜 자속밀도의 변화량을 측정하였다. Here, in order to compare the variation of the magnetic flux density with the number of slits Nslit, the change amount of the magnetic flux density was measured by changing the number of slit portions Nslit in the 1/4 region based on the case where the crucible diameter is 200 .
도 10을 참조하면, 슬릿부 갯수(Nslit)이 커질수록 자속밀도는 증가하는 것으로 나타나나, 포화(saturation) 지점 또한 존재하는 것으로 판단할 수 있다. Referring to FIG. 10, although the magnetic flux density increases as the number of slit portions Nslit increases, it can be determined that a saturation point also exists.
슬릿부 갯수(Nslit)는 하기 [수학식 2]에 따라 최적의 갯수를 형성할 수 있다. The number of slit portions Nslit can be optimized according to the following equation (2).
여기서 는 슬릿부 개수, 는 세그먼트(130)의 두께, Ø는 도가니의 직경이다. here The number of slit portions, Is the thickness of the
예를 들어, 도가니 직경(Ø)이 200mm인 경우, 슬릿부 갯수(Nslit)는 36개가 최적의 개수인 것으로 측정되었다. 이는 도가니 직경(Ø)이 200인 경우에 해당하고, 도가니 직경(Ø)이 300인 경우에는, 상기한 수학식 2에 의해서 54개 까지가 슬릿부 갯수(Nslit)가 최적의 배치 갯수일 수 있다. For example, when the crucible diameter Ø is 200 mm, the number of slit portions (Nslit) was measured to be the optimum number of 36 pieces. This corresponds to the case where the crucible diameter is 200, and when the crucible diameter is 300, up to 54 slit portions Nslit may be the optimal number .
그러나, 자기장의 침투율을 향상시키고, 기계적 안정성 및 냉각유량을 확보하기 위해 슬릿부 갯수(Nslit)는 15 내지 60개 범위로 형성시키는 것이 바람직하다. However, it is preferable to form the number of slit portions (Nslit) in the range of 15 to 60 in order to improve the penetration rate of the magnetic field and ensure the mechanical stability and the cooling flow rate.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉도가니 구조체(1)는 도가니 직경(Ø)에 따라 세그먼트의 두께(D), 냉각유로(310)의 직경, 슬릿부 간격(Dslit) 및 슬릿부 개수(Nslit)를 최적화시킴으로써 냉도가니 구조체(10)의 기계적/열적 안정성과 함께 자기장 침투효율, 용해 효율 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
10: 냉도가니 구조체
100: 냉도가니부
110: 상부캡
190: 하부캡
130: 세그먼트
D: 세그먼트의 두께
160: 슬릿부
180: 결합부
195: 냉각수홀
210: 유도코일부
DSA: 용해영역
310: 냉각유로
380: 냉각튜브
400: 받침부
Ø: 도가니 직경
Dslit: 슬릿부 간격 10: Cold crucible structure
100: cold crucible part
110: upper cap
190: Lower cap
130: Segment
D: thickness of the segment
160:
180:
195: cooling water hole
210: Induction coil part
DSA: dissolution zone
310:
380: cooling tube
400:
Ø: Crucible diameter
Dslit: Slit spacing
Claims (16)
상기 냉도가니부의 외경을 둘러싸게 배치되고, 상기 세그먼트의 길이방향 및 상기 슬릿부의 길이 방향에 교차하게 배치되는 유도코일부; 를 포함하되,
상기 반응영역의 직경은 도가니 직경으로 정의되며,
상기 도가니 직경은 100 내지 300mm인 것을 특징으로 하고,
상기 슬릿부의 간격은 하기의 수학식1에 의해 배치되는 냉도가니 구조체. [수학식 1]
(mm)
은 슬릿부의 간격이고, Ø는 도가니의 직경이다. A hollow crucible portion including a hollow upper cap and a lower cap, a plurality of segments connecting the upper cap and the lower cap, a slit portion disposed between the segments, and a reaction region surrounded by the segment; And
An induction coil portion disposed so as to surround the outer diameter of the cold crucible portion and arranged to cross the longitudinal direction of the segment and the longitudinal direction of the slit portion; , ≪ / RTI &
The diameter of the reaction zone is defined as the crucible diameter,
The crucible has a diameter of 100 to 300 mm,
And the intervals of the slit portions are arranged by the following formula (1). [Equation 1]
(mm)
Is the distance between the slit portions, and? Is the diameter of the crucible.
상기 슬릿부의 간격은 0.3 내지 4mm범위로 배치되는 냉도가니 구조체. The method according to claim 1,
And the interval between the slits is in the range of 0.3 to 4 mm.
상기 냉도가니부는 상기 세그먼트의 내부에 배치되는 냉각유로를 포함하고,
상기 냉각유로의 직경은 8 내지 15mm범위로 형성되는 냉도가니 구조체. The method according to claim 1,
Wherein the cold crucible portion includes a cooling channel disposed inside the segment,
And the diameter of the cooling channel is in the range of 8 to 15 mm.
상기 하부캡에 연결되는 받침부,
상기 받침부를 통과하여 상기 세그먼트를 냉각시키는 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각튜브를 더 구비하되,
상기 냉각튜브는 상기 냉각유로와 연결되는 냉도가니 구조체. The method of claim 3,
A pedestal connected to the lower cap,
And a cooling tube for supplying and discharging cooling water for cooling the segment through the support portion,
And the cooling tube is connected to the cooling flow path.
상기 냉각유로는 냉각수가 공급되는 입수로 및 냉각수가 배출되는 배출로를 포함하는 냉도가니 구조체. The method of claim 3,
Wherein the cooling passage includes an inlet passage through which cooling water is supplied and a discharge passage through which cooling water is discharged.
상기 세그먼트의 두께는 15 내지 25mm 범위로 배치되는 냉도가니 구조체. The method according to claim 1,
And the thickness of the segment is in the range of 15 to 25 mm.
상기 냉도가니부의 외경을 둘러싸게 배치되고, 상기 세그먼트의 길이방향 및 상기 슬릿부의 길이 방향에 교차하게 배치되는 유도코일부; 를 포함하되,
상기 반응영역의 직경은 도가니 직경으로 정의되며,
상기 도가니 직경은 100 내지 300mm 배치되고, 상기 세그먼트의 두께는 15 내지 25mm범위로 배치되는 것을 특징으로 하고,
상기 슬릿부의 갯수는 하기의 수학식2로 배치되는 냉도가니 구조체.
[수학식 2]
여기서 는 슬릿부의 개수 는 세그먼트의 두께, Ø는 도가니의 직경이다. A hollow crucible portion including a hollow upper cap and a lower cap, a plurality of segments connecting the upper cap and the lower cap, a slit portion disposed between the segments, and a reaction region surrounded by the segment; And
An induction coil portion disposed so as to surround the outer diameter of the cold crucible portion and arranged to cross the longitudinal direction of the segment and the longitudinal direction of the slit portion; , ≪ / RTI &
The diameter of the reaction zone is defined as the crucible diameter,
Wherein the crucible diameter is 100 to 300 mm and the thickness of the segment is in the range of 15 to 25 mm,
And the number of the slit portions is arranged by the following equation (2).
&Quot; (2) "
here The number of slit portions Is the thickness of the segment, and [phi] is the diameter of the crucible.
상기 슬릿부는 상기 냉도가니부에 15내지 60개가 배치되는 냉도가니 구조체. 8. The method of claim 7,
And 15 to 60 slits are arranged in the cold crucible portion.
상기 냉도가니부는 상기 세그먼트의 내부에 배치되는 냉각유로를 포함하고,
상기 냉각유로의 직경은 8 내지 15mm범위로 형성되는 냉도가니 구조체. 8. The method of claim 7,
Wherein the cold crucible portion includes a cooling channel disposed inside the segment,
And the diameter of the cooling channel is in the range of 8 to 15 mm.
상기 하부캡에 연결되는 받침부,
상기 받침부를 통과하여 상기 세그먼트를 냉각시키는 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각튜브를 더 구비하되,
상기 냉각튜브는 상기 냉각유로와 연결되는 냉도가니 구조체. 10. The method of claim 9,
A pedestal connected to the lower cap,
And a cooling tube for supplying and discharging cooling water for cooling the segment through the support portion,
And the cooling tube is connected to the cooling flow path.
상기 냉각유로는 냉각수가 공급되는 입수로 및 냉각수가 배출되는 배출로를 포함하는 냉도가니 구조체. 10. The method of claim 9,
Wherein the cooling passage includes an inlet passage through which cooling water is supplied and a discharge passage through which cooling water is discharged.
상기 냉도가니부의 외경을 둘러싸게 배치되고, 상기 세그먼트의 길이방향 및 상기 슬릿부의 길이 방향에 교차하게 배치되는 유도코일부; 를 포함하되,
상기 반응영역의 직경은 도가니 직경으로 정의되며,
상기 도가니 직경은 100 내지 300mm 배치되고, 상기 세그먼트의 두께는 15 내지 25mm범위로 배치되는 것을 특징으로 하고,
상기 냉도가니부는 상기 세그먼트의 내부에 직경이 8 내지 15mm범위로 형성되는 냉각유로를 포함하고,
상기 슬릿부의 간격은 하기의 수학식1에 의해 배치되고, 상기 슬릿부의 갯수는 하기의 수학식2로 배치되는 냉도가니 구조체.
[수학식 1]
(mm)
은 슬릿부의 간격이고, Ø는 도가니의 직경이다.
[수학식 2]
여기서 는 슬릿부의 개수 는 세그먼트의 두께, Ø는 도가니의 직경이다. A hollow crucible portion including a hollow upper cap and a lower cap, a plurality of segments connecting the upper cap and the lower cap, a slit portion disposed between the segments, and a reaction region surrounded by the segment; And
An induction coil portion disposed so as to surround the outer diameter of the cold crucible portion and arranged to cross the longitudinal direction of the segment and the longitudinal direction of the slit portion; , ≪ / RTI &
The diameter of the reaction zone is defined as the crucible diameter,
Wherein the crucible diameter is 100 to 300 mm and the thickness of the segment is in the range of 15 to 25 mm,
Wherein the cold crucible portion includes a cooling flow passage having a diameter within a range of 8 to 15 mm inside the segment,
And the number of the slit portions is arranged by the following equation (2): " (2) "
[Equation 1]
(mm)
Is the distance between the slit portions, and? Is the diameter of the crucible.
&Quot; (2) "
here The number of slit portions Is the thickness of the segment, and [phi] is the diameter of the crucible.
상기 슬릿부의 간격은 0.3 내지 4mm범위로 배치되는 냉도가니 구조체. 13. The method of claim 12,
And the interval between the slits is in the range of 0.3 to 4 mm.
상기 슬릿부는 상기 냉도가니부에 15내지 60개가 배치되는 냉도가니 구조체. 13. The method of claim 12,
And 15 to 60 slits are arranged in the cold crucible portion.
상기 하부캡에 연결되는 받침부,
상기 받침부를 통과하여 상기 세그먼트를 냉각시키는 냉각수를 공급 및 배출시키는 냉각튜브를 더 구비하되,
상기 냉각튜브는 상기 냉각유로와 연결되는 냉도가니 구조체. 13. The method of claim 12,
A pedestal connected to the lower cap,
And a cooling tube for supplying and discharging cooling water for cooling the segment through the support portion,
And the cooling tube is connected to the cooling flow path.
상기 냉각유로는 냉각수가 공급되는 입수로 및 냉각수가 배출되는 배출로를 포함하는 냉도가니 구조체.
13. The method of claim 12,
Wherein the cooling passage includes an inlet passage through which cooling water is supplied and a discharge passage through which cooling water is discharged.
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