일반기술

냉도가니 용융법을 이용한 산화금속물 도가니 하부 방출방법과 그 장치

◦ 본 기술은 도가니 내의 산화금속물 용융물을 원하는 시간에 배출하기 위한 냉 도가니 용융법을 이용한 산화금속물 도가니 하부 방출방법과 그 장치에 관한 것이다.◦ 일반적으로 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 화학반응하여 용융물에 불순물이 생성되고, 도가니를 취약하게 만드는 단점이 있다. 또한, 필요에 따라 물질을 용융하여 방출시키기 위해서는 용융물을 방출을 위한 배출구가 필요하다. 이 때 배출구를 용융 기간 동안 막았다가 배출시점에 배출구를 열어 용융물을 방출시키게 되는데, 용융 물질보다 높은 용융온도의 재료로 배출구를 막아야하므로 역시 용융물과 화학적 반응 문제가 발생한다.◦ 본 기술은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 열전도성과 전기 전도도가 매우 낮은 산화금속물을 배출시키고자 할 경우 도가니 하부 마개 위에 형성되어 있던 소결층을 얇게 형성시킨 후 강제적으로 파손시킴으로써 용융물을 원하는 시간에 배출하기 위한 방법과 장치를 제공한다.◦ 종래 냉도가니를 이용하여 용융물을 방출시키는 방법은 첫째로 용융 후 도가니를 기울여 용융물을 방출시키는 방법으로 이 방법은 도가니를 기계적으로 기울여야 하는 불편이 있으며, 도가니를 기울이기 위해서는 별도의 장치를 이용하여야하나 냉도가니 주위의 유도 코일에 고 전류가 흐르는 상태에서 도가니를 적절히 제어하기는 매우 어렵다. ◦ 본 기술은 용융하고자 하는 충전분말에 기체 배출구를 제공하여 용융시 급격한 기체방출에 따른 용융물의 급격한 분출(eruption)을 방지할 수 있었으며, 이러한 기체 배출구는 적외선 온도계를 이용하여 온도측정에 이용될 수 있고, 또한, 기체 배출구의 적절한 제공은 용융물 상부에 소결층을 안정되게 제공하여 외부대기로의 복사열손실을 줄여 고주파 가열장치의 성능을 향상시키며, 또한, 분할형 마개의 사용으로 용융물 중앙 하부까지 유도가열 시키므로 도가니 하부로 용융물 배출을 위해 별도의 유도가열 장치가 필요하지 않으므로 경제적이며, 구조가 간단하여 적용이 용이하다. 또한, 산화금속물의 경우 용융온도가 매우 높고 상온 상태에서 열전도도와 전도성이 매우 낮기 때문에 마개를 제거하여도 마개 위에 형성되어 있던 소결층은 유도가열로 용융되지 않으므로 천공장치로 소결층을 천공하여 원하는 순간에 용융물을 배출시킬 수 있다.