KR102126152B1 - Microwave furnace - Google Patents

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KR102126152B1
KR102126152B1 KR1020190035648A KR20190035648A KR102126152B1 KR 102126152 B1 KR102126152 B1 KR 102126152B1 KR 1020190035648 A KR1020190035648 A KR 1020190035648A KR 20190035648 A KR20190035648 A KR 20190035648A KR 102126152 B1 KR102126152 B1 KR 102126152B1
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KR
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refractory
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heating plate
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ceramic heating
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KR1020190035648A
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Inventor
정춘실
이현구
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주식회사 세지테크
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    • F27D2099/0028Microwave heating

Abstract

The present invention relates to a microwave heating furnace which is easy to manufacture and has excellent heat generation properties. The microwave heating furnace comprises: a main body (2); a magnetron (4) disposed adjacent to the main body (2); a waveguide (6) communicating from the magnetron (4) to an upper surface of the main body (2); a fireproof chamber (22) which is provided in the main body (2) to surround a bottom portion (23) and both side walls (24) of a transfer path along the transfer path connecting an inlet (11) and an outlet (12), and formed by fireproof bricks or fireproof castable; a ceramic heating plate (20) mounted on an open upper surface to directly face the waveguide (6) of the fireproof chamber (22) and configured to radiate heat in response to microwaves; and a fireproof insulation portion (26) filled in back and upper surfaces of the fireproof chamber (22).

Description

마이크로파 가열로 {Microwave furnace}Microwave furnace {Microwave furnace}

본 발명은 마이크로파 가열로에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 구조가 간단하고 컴팩트하면서도 제작이 용이하고 발열특성이 우수하면서도 충분한 단열성능을 발휘하여 기존의 가열로에 비해 에너지효율이 우수하면서도 사용성이 우수한 새로운 구조의 마이크로파 가열로에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave heating furnace, in more detail, the structure is simple and compact, it is easy to manufacture, it has excellent heat generation characteristics, and also exhibits sufficient heat insulation performance. It relates to a microwave heating furnace of the structure.

일반적으로 가열로는 화석연료를 사용하는 연소로나 전기를 사용하는 전기저항로, 전자파의 종류에 따라 고주파유도로나 마이크로파 가열로 등으로 구분된다.In general, heating furnaces are classified into combustion furnaces using fossil fuels or electric resistance furnaces using electricity, and are classified into high-frequency induction furnaces or microwave heating furnaces depending on the type of electromagnetic waves.

이러한 가열로에 있어서, 연소로는 화석연료를 사용함에 따른 온실가스의 배출이나 오염물질의 배출 등의 문제점이 있고, 전기로의 경우에는 봉타입의 히터를 노내에 간격을 두고 설치하여 전기저항으로 발열되는 특성으로 인해 에너지효율이 낮을 뿐만 아니라 노내의 온도를 균일하게 형성하는데 한계가 있다. 고주파 유도로의 경우에도 대체로 에너지 손실이 큰 문제가 있고 처리대상물에 따라 구조가 복잡해지거나 적용이 곤란한 경우도 있다.In such a heating furnace, the combustion furnace has problems such as emission of greenhouse gases or emission of pollutants due to the use of fossil fuels. In the case of an electric furnace, a rod-type heater is installed at intervals in the furnace to generate heat with electrical resistance. Due to the characteristics, it is not only low in energy efficiency, but also has a limitation in uniformly forming the temperature in the furnace. Even in the case of a high frequency induction furnace, there is a problem in that energy loss is large, and the structure may be complicated or difficult to apply depending on the object to be treated.

이러한 연소로나 전기로 또는 고주파 유도로는 전술한 바와 같은 개별적인 문제점에 더하여 전반적으로 설치나 운영에 따른 비용발생이나 낮은 승온속도 등으로 인해 다양한 공정에 적용하는데 한계가 있는데, 이를 해결하기 위한 대안으로 마이크로파 가열로에 대한 관심이 높이지고 있다. 그러나 기존에 알려진 마이크로 가열로는 여전히 구조가 복잡한 반면 노내의 온도가 균일하게 가열되지 못하여 소결과정 등에서 균등한 품질의 제품을 얻을 수 없는 등의 문제가 있고, 발열판의 과열에 의한 크랙발생의 가능성이 높고, 이에 따른 발열판의 유지보수의 번거로움 등의 문제점이 있었다. These combustion furnaces, electric furnaces, or high-frequency induction furnaces have limitations in application to various processes due to overall installation or operation costs and low heating rates in addition to the individual problems described above. Interest in heating furnaces is increasing. However, while the conventionally known micro-heating furnace has a complicated structure, there is a problem in that it is impossible to obtain a product of uniform quality in the sintering process because the temperature in the furnace is not uniformly heated, and there is a possibility of cracking due to overheating of the heating plate. High, there was a problem such as hassle of maintenance of the heating plate.

등록특허 제10-1946752호 (2019.01.31)Registered Patent No. 10-1946752 (2019.01.31)

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 마이크로파 가열로의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 구조가 간단하고 컴팩트하면서도 제작이 용이하고, 발열특성이 우수하면서도 충분한 단열성능을 발휘하여 기존의 가열로에 비해 에너지효율이 우수하면서도 사용성이 우수한 새로운 구조의 마이크로파 가열로를 제공하고자 하는 것이다. 특히 본 발명은 연속공정에 의한 소결로로 사용하기에 적합한 마이크로파 가열로를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed in view of the problems of the conventional microwave heating furnace as described above, and the present invention is simple and compact in structure, easy to manufacture, and excellent in heating characteristics while exhibiting sufficient heat insulation performance, thereby providing a conventional heating furnace. Compared to this, it is intended to provide a microwave heating furnace having a new structure having superior energy efficiency and excellent usability. In particular, the present invention is to provide a microwave heating furnace suitable for use as a sintering furnace by a continuous process.

본 발명의 한 특징에 따르면, 내부에 가열공간이 형성되고 전후단에 투입구(11)와 배출구(12)가 형성된 본체(2)와, 상기 본체(2)에 인접배치되어 마이크로파를 생성하는 마그네트론(4)과, 상기 마그네트론(4)으로부터 상기 본체(2)의 상면에 연통되며 마그네트론(4)에서 생성된 마이크로파를 전달하도록 된 도파관(6)과, 상기 본체(2) 내에 투입구(11)와 배출구(12)를 연결하는 이송경로를 따라 바닥부(23)와 이송경로의 양측벽(24)을 감싸도록 구비되며 내화벽돌 또는 내화캐스터블에 의해 형성되는 내화챔버(22)과, 상기 내화챔버(22)의 도파관(6)에 직접 면하도록 개방된 상면에 탑재되며 마이크로파에 감응하여 발열하도록 된 세라믹발열판(20)과, 상기 내화챔버(22)의 배면과 상면에 충전되는 내화단열부(26)와, 상기 내화챔버(22) 내에 투입되어 열에 의해 소결처리할 금속분말(14)을 채운 상태로 구비되어 상기 세라믹발열판(20)에 의해 상기 금속분말(14)이 직접 노출되도록 상부가 개방된 내화용기(16)와, 상기 내화용기(16)를 상기 투입구(11)로부터 연속적으로 투입되어 배출구(12)로 순차적으로 이송시키도록 된 이동다이(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로가 제공된다.According to one feature of the present invention, a heating space is formed inside and a main body 2 having an inlet 11 and an outlet 12 formed at front and rear ends, and a magnetron disposed adjacent to the main body 2 to generate microwaves ( 4), a waveguide (6) communicated to the upper surface of the body (2) from the magnetron (4) and configured to transmit microwaves generated by the magnetron (4), and an inlet (11) and an outlet in the body (2) A refractory chamber 22 and a refractory chamber formed by a refractory brick or a refractory castable and provided to surround the bottom portion 23 and both side walls 24 of the conveying path along the conveying path connecting (12) A ceramic heating plate 20 mounted on an upper surface opened to directly face the waveguide 6 of 22) and heated to respond to microwaves, and a refractory insulation portion 26 filled on the rear surface and the upper surface of the refractory chamber 22 Wow, the refractory is opened in the refractory chamber 22 so that the metal powder 14 to be sintered by heat is filled with the metal powder 14 to be directly exposed by the ceramic heating plate 20. A microwave heating furnace comprising a container (16) and a moving die (28) which is continuously fed from the inlet (11) and sequentially transferred to the outlet (12). Is provided.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 내화챔버(22)의 양측벽(24)의 상단에는 걸림턱(25)이 형성되고, 상기 세라믹발열판(20)은 상기 걸림턱(25)에 안착되어 상기 내화단열부(26)와의 사이에 간격부(27)를 두고 이격되도록 설치되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로가 제공된다.According to another feature of the present invention, the locking jaws 25 are formed at the upper ends of both side walls 24 of the refractory chamber 22, and the ceramic heating plate 20 is seated on the locking jaws 25 to refractory. There is provided a microwave heating furnace, characterized in that it is installed to be spaced apart from the spacer (27) between the heat insulation (26).

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 세라믹발열판(20)는 납작하고 길다란 직사각형 패널(20a)로 성형되어 그 길이방향 양단이 상기 내화챔버(22)의 양측벽(24) 상단에 걸쳐지도록 배치된 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로가 제공된다.According to another feature of the present invention, the ceramic heating plate 20 is molded into a flat and elongated rectangular panel 20a so that both ends of the longitudinal direction are disposed so as to span the top of both side walls 24 of the refractory chamber 22. A microwave heating furnace is provided.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 내화챔버(22)의 배면과 상면에 충전되는 내화단열부(26)은 상대적으로 강성인 제1단열재(26a) 사이에 상대적으로 연질인 제2단열재(26b)가 부분적으로 개재되어 적층된 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로가 제공된다.According to another feature of the present invention, the refractory insulating portion 26 filled in the rear surface and the upper surface of the refractory chamber 22 has a relatively soft second insulating material 26b between the relatively rigid first insulating material 26a. A microwave heating furnace is provided, characterized by being partially interposed and laminated.

본 발명에 따르면, 본체(2)의 상면에 마그네트론(4)에 연결되는 도파관(6)을 연통시키고, 본체(2)의 내부에는 내화벽돌 또는 내화캐스터블에 의해 형성되는 내화챔버(22)를 형성하되 마그네트론(4)에 면하는 이 내화챔버(22)의 상면을 개방시켜서 내화챔버(22)의 상면에만 마이크로파에 감응하여 발열하는 세라믹발열판(20)을 탑재함으로써, 도파관(6)을 통해 전달된 마이크로파가 직접 세라믹발열판(20)에 조사되어 세라믹발열판(20)이 급속하면서도 균일하게 승온되어 발열된다. 내화챔버(22)의 천장면을 형성하는 세라믹발열판(20)이 이와 같이 급속하고 균일하게 승온되면, 내화챔버(22)의 투입구(11)로부터 연속적으로 투입되어 배출구(12)로 순차적으로 이송되는 상부가 개방된 내화용기(16)에 담긴 소결처리 대상인 금속분말(14)이 가열된 세라믹발열판(20)에 직접 노출됨으로써 신속하고 균등하게 가열되어 소결되므로, 소결제품의 품질이 균일하게 형성될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면 마이크로파 가열로의 구조가 간단하면서도, 이 가열로에 연속적으로 투입되고 배출되는 소결처리 금속분말에 대하여 짧은 체류시간 동안에 신속하고 균일한 승온 및 온도제어를 통해 정밀한 소결처리를 가능하게 하여 고품질의 소결제품을 달성할 수 있게 한다.According to the present invention, the waveguide 6 connected to the magnetron 4 is connected to the upper surface of the main body 2, and inside the main body 2, a refractory chamber 22 formed by a refractory brick or a refractory castable is provided. Formed but by opening the upper surface of the refractory chamber 22 facing the magnetron 4 and mounting the ceramic heating plate 20 that generates heat in response to microwaves only on the upper surface of the refractory chamber 22, it is transmitted through the waveguide 6 The microwave is directly irradiated to the ceramic heating plate 20, and the ceramic heating plate 20 is rapidly and uniformly heated to generate heat. When the ceramic heating plate 20 forming the ceiling surface of the refractory chamber 22 is rapidly and uniformly heated in this way, it is continuously injected from the inlet 11 of the refractory chamber 22 and sequentially transferred to the outlet 12 Since the metal powder 14, which is the target of the sintering treatment contained in the refractory container 16 with an open top, is directly exposed to the heated ceramic heating plate 20, it is quickly and evenly heated and sintered, so that the quality of the sintered product can be uniformly formed. have. As described above, according to the present invention, the structure of the microwave heating furnace is simple, but the sintered metal powder continuously input and discharged to the heating furnace enables precise sintering through rapid and uniform heating and temperature control during a short residence time. This enables high-quality sintered products to be achieved.

또한, 본 발명에 따르면, 내화챔버(22)의 양측벽(24) 상단에 걸림턱(25)을 형성하여, 이 걸림턱(25)에 세라믹발열판(20)을 안착시키되, 이 세라막발열판(20)이 그 상부의 내화단열부(26)과 이격되도록 배치함으로써, 세라믹발열판(20)의 설치와 시공이 용이하고, 세라믹발열판(20)의 열에 의한 파손시에 교체 및 유지보수도 용이하다. 아울러 고온으로 발열되는 세라믹발열판(20)과 내화단열부(26)을 이격시킴으로써, 내화단열부(26)이 고온으로 작열하는 세라믹발열판(20)의 직접 접촉되어 타거나 열파괴되는 것이 억제된다.In addition, according to the present invention, by forming a locking jaw 25 on the top of both side walls 24 of the refractory chamber 22, the ceramic heating plate 20 is seated on the locking jaw 25, this ceramic heating plate ( 20) is arranged so as to be spaced apart from the refractory insulation portion 26 of the upper portion, the installation and construction of the ceramic heating plate 20 is easy, and the ceramic heating plate 20 is easy to replace and maintain when damaged by heat. In addition, by separating the ceramic heating plate 20 and the refractory insulating portion 26 that is heated at a high temperature, it is suppressed that the refractory insulating portion 26 is in direct contact with the ceramic heating plate 20 burning at a high temperature to be burned or destroyed.

또한, 본 발명에 따르면, 세라믹발열판(20)는 납작하고 길다란 직사각형 패널(20a)로 성형되어 그 길이방향 양단이 상기 내화챔버(22)의 양측벽(24) 상단에 걸쳐지도록 배치됨으로써, 투입구(11)와 배출구(12) 사이에 길게 연장되는 내화챔버(22)의 상단을 횡단하여 직사각형 패널(20a) 형태의 세라믹발열판(20)을 거치하여 내화챔버(22)의 발열부를 용이하게 구성할 수 있고, 또한 세라믹발열판(20)의 폭이 좁게 형성되므로 개개의 패널마다 별도로 마이크로파에 감응하여 국부가열되면서 자체내에서 열전도되는 세라믹발열판(20)의 특성상, 단위 패널의 크기가 작아지므로 패널의 가열온도가 균일하고 승온이 신속하게 되어, 단시간내에 균일한 가열을 요하는 소결처리과정에서 고품질의 소결제품을 달성할 수 있다.In addition, according to the present invention, the ceramic heating plate 20 is molded into a flat and elongated rectangular panel 20a so that both ends of the longitudinal direction are disposed so as to span the top of both side walls 24 of the refractory chamber 22. 11) by crossing the upper end of the refractory chamber 22 extending between the outlet 12 and the rectangular ceramic panel 20a in the form of a rectangular panel 20a to easily configure the heating portion of the refractory chamber 22 In addition, since the width of the ceramic heating plate 20 is narrow, the heating temperature of the panel is reduced due to the characteristic of the ceramic heating plate 20, which is heat-conducted within itself as it is locally heated in response to microwaves for each individual panel. Is uniform and the temperature rises quickly, so it is possible to achieve a high-quality sintered product in a sintering process requiring uniform heating in a short time.

또한, 내화챔버(22)의 배면과 상면에 충전되는 내화단열부(26)은 상대적으로 강성인 제1단열재(26a) 사이에 상대적으로 연질재료인 제2단열재(26b)를 부분적으로 개재시켜 적층함으로써, 가열로 본체(2) 내에 내화단열부(26)을 충전하는 과정에서 제1단열재(26a)의 규격오차로 인해 틈새가 발생되거나 정위치에서 벗어나게 돌출되는 경우에 상대적으로 연질인 제2단열재(26b)가 신축되어 제1단열재(26a)의 규격오차를 수용함으로써, 내화단열부(26)을 용이하게 빈틈없이 본체(2) 내에 충전시켜서 시공할 수 있기 때문에, 단열성능이 우수하면서도 단열시공이 용이하다. In addition, the refractory insulating portion 26 filled on the rear surface and the upper surface of the refractory chamber 22 is laminated by partially interposing a relatively soft second insulating material 26b between the relatively rigid first insulating material 26a. In the process of filling the refractory insulation section 26 in the furnace body 2, a relatively soft second insulation material (if a gap occurs or protrudes out of place due to a standard error of the first insulation material 26a) Since the 26b) is stretched to accommodate the standard error of the first insulating material 26a, the refractory insulating portion 26 can be easily filled and installed in the main body 2 without gaps, so that the insulation performance is excellent and the insulation construction is excellent. It is easy.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도
도 2는 상기 실시예의 정면도
도 3은 상기 실시예의 측면도
도 4는 상기 실시예의 a-a선을 따라 취한 단면도
도 5는 상기 실시예의 세라믹발열판의 설치상태도
1 is a perspective view of one embodiment of the present invention
2 is a front view of the above embodiment
3 is a side view of the above embodiment
Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line aa of the embodiment
5 is an installation state diagram of the ceramic heating plate of the embodiment

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 상기 실시예의 정면도이고, 도 3은 그 측면도이고 도 4는 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 내부에 가열공간이 형성되고 전후단에 투입구(11)와 배출구(12)가 형성된 마이크로파 가열로 본체(2)가 제공되고, 이 본체(2)에 인접하여 마이크로파를 생성하는 마그네트론(4)이 배치된다. 이 마그네트론(4)에 연결된 도파관(6)은 상기 본체(2)의 상면에 연통되어 마이크로파를 가열로 본체(2)의 상면을 통해 내부로 조사하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the embodiment, FIG. 3 is a side view, and FIG. 4 is a cross-sectional view. According to the present invention, as shown, a heating space is formed inside, and an inlet 11 and an outlet 12 are formed at the front and rear ends of the microwave heating furnace main body 2, and the microwave is adjacent to the main body 2 A magnetron 4 is generated. The waveguide 6 connected to the magnetron 4 communicates with the upper surface of the main body 2 to irradiate microwaves through the upper surface of the main body 2 to the inside.

상기 가열로 본체(2) 내에는 피가공물의 투입구(11)와 배출구(12)를 연결하는 이송경로를 따라 내화벽돌에 의해 형성되는 내화챔버(22)가 형성된다, 이 내화챔버(22)는 본체(2) 내의 바닥부(23)와 내화챔버(22)의 양측벽(24)에 내화벽돌을 적층하여 이루어진다. 내화챔버(22)를 이루는 내화벽돌은 대략 1500℃이상의 고온에서 견딜수 있는 세라믹계통의 벽돌로 이루어지며, 경우에 따라 벽돌로 성형되지 않은 캐스터블 내화물로 직접 성형될 수도 있다. 도시된 실시예에서는 투입구(11)와 배출구(12)가 구성된 2열의 내화챔버(22)로 이루어진 것으로 도시되었으나, 단일의 내화챔버(22)만으로 이루어질 수도 있다.A refractory chamber 22 formed by a refractory brick is formed in the heating furnace body 2 along a transport path connecting the inlet 11 and the outlet 12 of the workpiece, which is the refractory chamber 22 It is made by stacking refractory bricks on both side walls 24 of the refractory chamber 22 and the bottom portion 23 in the main body 2. The refractory bricks constituting the refractory chamber 22 are made of a ceramic-based brick that can withstand high temperatures of approximately 1500° C. or higher, and in some cases, may be directly molded into a castable refractory material not formed of bricks. In the illustrated embodiment, the inlet 11 and the outlet 12 are illustrated as being composed of two rows of refractory chambers 22, but may be made of only a single refractory chamber 22.

이러한 내화챔버(22)의 도파관(6)에 직접 면하도록 개방된 상면에는 세라믹발열판(20)이 탑재된다. 이 세라믹발열판(20)는 마이크로파에 감응하여 발열하도록 된 바람직하게는 탄화규소와 질화규소를 주성분으로 하며 산화마그네슘, 이산화규소, 산화알루미늄, 이산화티타늄, 산화리튬 등이 혼합된 마이크로파 감응 발열재료로서, 마이크로파에 감응하여 급격하게 가열되면서도, 온도변화에 따른 크랙발생 등의 내열충격성이 우수한 재료로 제작된다. 이러한 마이크로파감응 세라믹발열판(20)는 내화챔버(22)를 이루는 상하좌우의 면중에서 마이크로파 도파관(6)에 직접 면하도록 내화챔버(22)의 상면에 배치되어, 내화챔버(22)의 양측벽(24)에 세라믹발열판(20)의 길이방향 양단부가 탑재되도록 배치된다. 이와 같이 내화챔버(22)의 상면에 세라믹발열판(20)을 탑재하는 이유는, 내화챔버(22)의 양측벽과 상면에 공히 세라믹발열판을 배치하는 경우에는 상면에 놓인 발열판과 측면에 놓인 발열판이 마이크로파에 노출되는 정도가 달라서 상면측 발열판과 측면측 발열판의 승온속도의 차이 및 온도분포의 차이가 커서 단시간 내에 신속한 승온 및 정확한 온도제어를 통해 품질을 균일하게 관리해야 하는 소결로로 사용하기에 충분히 만족스럽지 못하기 때문이다. 더욱이 본체(2)의 투입구(11)를 통해 소결처리대상의 금속분말이 연속적으로 투입되고 상대적으로 짧은 체류시간을 거쳐서 배출구(12)로 배출되는 연속식 가열로인 본 발명에서 짧은 채류시간 동안에 급격한 승온과정이 필요하면서도 정확한 온도제어를 통해 야금품질의 균일한 관리가 요구되는 소결로의 경우에 이러한 구성이 더욱 필요하게 된다.A ceramic heating plate 20 is mounted on an upper surface opened to directly face the waveguide 6 of the refractory chamber 22. The ceramic heating plate 20 is a microwave-sensitive heating material that is preferably composed of silicon carbide and silicon nitride and is mixed with magnesium oxide, silicon dioxide, aluminum oxide, titanium dioxide, lithium oxide, etc. In response to the rapid heating, it is made of a material with excellent thermal shock resistance, such as cracking due to temperature changes. The microwave-sensitive ceramic heating plate 20 is disposed on the upper surface of the refractory chamber 22 so as to directly face the microwave waveguide 6 from the top, bottom, left, and right sides of the refractory chamber 22, both side walls of the refractory chamber 22 ( 24) is disposed so that both ends of the ceramic heating plate 20 in the longitudinal direction are mounted. The reason why the ceramic heating plate 20 is mounted on the upper surface of the refractory chamber 22 is that when the ceramic heating plates are disposed on both side walls and the upper surface of the refractory chamber 22, the heating plate placed on the upper surface and the heating plate placed on the side surface are Because the degree of exposure to microwaves is different, the difference between the heating rate and the temperature distribution between the top heating plate and the side heating plate is large enough to be used as a sintering furnace that requires uniform quality control through rapid heating and accurate temperature control in a short time. Because you are not satisfied. Moreover, through the inlet 11 of the main body 2, the metal powder of the sintering target is continuously injected and rapidly heated during the short residence time in the present invention, which is a continuous heating furnace discharged to the outlet 12 through a relatively short residence time. In the case of a sintering furnace that requires a uniform heating temperature and a uniform metallurgical quality control through precise temperature control, this configuration is required.

또한, 본 발명에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 내화챔버(22)의 양측벽(24)의 상단에는 걸림턱(25)이 형성되고, 상기 세라믹발열판(20)은 그 상부에 배치되는 내화단열부(26)과 간격부(27)를 사이에 두고 이격되도록 상기 걸림턱(25)에 안착된다. 이러한 구조에 따르면 고온으로 작열하는 세라믹발열판(20)과 내화단열부(26)이 직접 접촉되지 않으므로 내화단열부(26)이 타거나 열파괴되는 것이 억제된다. 또한, 본 발명에 따르면, 세라믹발열판(20)을 별도의 고정수단없이 내화챔버(22)의 양측벽(24) 걸림턱(25)에 걸쳐 올려놓으면 세라믹발열판(20)의 설치가 끝나므로, 시공이나 제작이 간편하고 용이하다.In addition, according to the present invention, as shown in Figure 5, the upper end of the two side walls 24 of the refractory chamber 22 is formed with a locking jaw 25, the ceramic heating plate 20 is disposed thereon It is seated on the locking jaw 25 so as to be spaced apart from the refractory insulation portion 26 and the gap portion 27 therebetween. According to this structure, since the ceramic heating plate 20 burning at a high temperature and the refractory insulating portion 26 are not in direct contact, burning or thermal destruction of the refractory insulating portion 26 is suppressed. In addition, according to the present invention, if the ceramic heating plate 20 is placed over the locking jaws 25 of both side walls 24 of the refractory chamber 22 without a separate fixing means, the installation of the ceramic heating plate 20 ends, and thus construction is performed. However, it is simple and easy to manufacture.

또한, 본 발명에 따른 세라믹발열판(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 납작하고 길다란 직사각형 패널(20a) 형태로 성형하여, 그 양단이 상기 내화챔버(22)의 양측벽(24) 상단의 걸림턱(25)에 결쳐지도록 서로 맞대어 배치하여 형성된다. 이와 같이 내화챔버(22)의 상단에 납작하고 길다란 직사각형 패널(20a) 형태의 세라믹발열판(20)을 서로 맞대어 배열하는 이유는, 마이크로파에 감응하여 국부적으로 발열하면서 자체 내에서 열전도되는 세라믹발열판(20)의 발열특성상 단위패널의 크기가 클수록 발열판 내의 임의의 지점에서의 온도편차가 크기 때문에, 시공용이성을 크게 훼손하지 않으면서 가급적 단위패널의 크기를 줄이기 위함이다.In addition, the ceramic heating plate 20 according to the present invention is molded in the form of a flat and elongate rectangular panel 20a as shown in FIG. 5, both ends of which are engaged at the top of both side walls 24 of the refractory chamber 22 It is formed by placing them against each other so as to be joined to the chin 25. The reason for arranging the ceramic heating plates 20 in the form of a flat and elongated rectangular panel 20a on top of the fireproof chamber 22 in abutting manner to each other is a ceramic heating plate 20 that heats within itself while locally heating in response to microwaves. Due to the heating characteristics of ), the larger the unit panel size, the greater the temperature deviation at any point in the heating plate, so that it is possible to reduce the size of the unit panel as much as possible without significantly degrading the ease of construction.

아래의 표는 세라믹발열판의 승온실험의 결과를 보여준다. 본 승온시험에 사용된 세라믹발열판은 탄화규소가 40~57중량%, 질화규소가 20~37중량%, 산화마그네슘이 5~15중량%, 이산화규소가 5~15중량%, 산화알루미늄이 10~20중량%, 이산화티타늄이 1~10중량%, 산화리튬이 1~10중량% 및 금속화합물이 0.1~1중량%의 성분비를 가진 발열판이고, 발열판 시료1의 규격은 200mm*200mm*10mm이고, 시료2의 규격은 200mm*50mm*10mm으로서, 시료1의 발열판을 납작하고 길다란, 즉 세장한 직사각형 형태로 4등분한 것이다.The table below shows the results of the temperature increase experiment of the ceramic heating plate. The ceramic heating plate used in this temperature test is 40 to 57% by weight of silicon carbide, 20 to 37% by weight of silicon nitride, 5 to 15% by weight of magnesium oxide, 5 to 15% by weight of silicon dioxide, and 10 to 20% of aluminum oxide. The weight plate, the titanium dioxide is 1 to 10% by weight, the lithium oxide is 1 to 10% by weight, and the metal compound is a heating plate with a component ratio of 0.1 to 1% by weight, the specification of the heating plate sample 1 is 200mm*200mm*10mm, sample The specification of 2 is 200mm*50mm*10mm, and the heating plate of Sample 1 is flat and elongated, that is, it is divided into 4 in a rectangular shape.

세라믹발열판 승온시험결과Ceramic heating plate heating test result 시간(분)Hour (minute) 시료1 (℃)
(200*200*10mm)
Sample 1 (℃)
(200*200*10mm)
시료2 (℃)
(200*50*10mm)
Sample 2 (℃)
(200*50*10mm)
00 1515 1515 1One 192192 281281 22 294294 622622 33 397397 852852 44 482482 979979 55 532532 10211021 66 611611 -- 77 659659 -- 88 713713 -- 99 760760 -- 1010 798798 --

위의 세라믹발열판의 승온시험결과에 따르면, 200*200*10규격의 시료1 세라믹발열판은 발열개시후 10분만에 798℃까지 상승하였으나, 이를 4조각으로 세장하게 등분한 시료2의 세라믹발열판은 발열개시후 5분만에 1021℃까지 상승하여 목표온도에 도달하였다. 이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 세라믹발열판을 세장하고 납작한 사각형으로 단위 발열판의 면적을 줄여서 제작함으로써, 마이크로웨이브에 감응하여 개별 패널마닥 국부가열하는 세라믹발열판(20)이 신속하게 가열판 전체 면적을 가열할 수 있도록 하고, 승온속도가 빠른 만큼 주어신 시간에 발열판의 부위별 온도편차를 줄일 수 있으면서도, 길게 형성함으로써 내화챔버(22)의 대향하는 양측벽(24)의 상단 걸림턱(25)에 간단하게 걸쳐서 내화챔버(22)의 발열수단을 구성할 수 있어서 가열로의 제작이 용이하고, 세라믹발열판(20)의 가열작동 중에 열충격이나 물리적 충격 등에 의해 부분적으로 파손되는 경우에는 간단하게 파손된 작은 조각의 세라믹발열판(20)만을 제거한 후에 새로운 세라믹발열파(20)을 끼워넣으면 되므로 가열로의 유지보수도 용이하게 된다. 즉, 본 발명의 세라믹발열판(20)의 형태는 내화챔버(22)의 상부를 가로질러 덮을 수 있는 적절한 길이를 가지면서도 폭이 상대적으로 좁아서 국부가열작용을 하는 마이크로파에 감응하여 신속하게 발열판 전체가 승온되면서 온도편차를 줄일 수 있어서 가열특성이 탁월하다. According to the result of the temperature rise test of the above ceramic heating plate, the sample 1 ceramic heating plate of 200*200*10 standard rose to 798°C in 10 minutes after the start of heating, but the ceramic heating plate of sample 2 divided into 4 pieces finely After starting, the temperature was raised to 1021°C in 5 minutes to reach the target temperature. As can be seen from the above, according to the present invention, the ceramic heating plate 20 is rapidly heated by the ceramic heating plate 20, which is heated by washing the ceramic heating plate and reducing the area of the unit heating plate to a flat square, thereby heating the individual panels in response to microwaves. It is possible to heat the area and reduce the temperature deviation for each part of the heating plate at a given time as the heating rate is fast, but by forming it long, the upper locking jaws 25 of the opposite side walls 24 of the refractory chamber 22 are formed ), the heating means of the refractory chamber 22 can be easily constructed, making it easy to manufacture a heating furnace, and if the ceramic heating plate 20 is partially damaged by thermal shock or physical impact, it is simply damaged. After removing only the small piece of the ceramic heating plate 20, a new ceramic heating wave 20 may be inserted, thereby facilitating maintenance of the heating furnace. That is, the shape of the ceramic heating plate 20 of the present invention has an appropriate length to cover across the upper portion of the refractory chamber 22, but the width is relatively narrow, so that the entire heating plate is rapidly responded to microwaves that act as local heating. As the temperature rises, the temperature deviation can be reduced, so the heating characteristics are excellent.

또한, 본 발명에 따르면 본체(2) 내에 내화벽돌이나 내화캐스터블로 이루어지는 내화챔버(22)의 배면과 상면에는 내화단열부(26)가 충전된다. 이 내화단열부(26)는 보드 또는 시트형태의 내화단열재(26a,26b)가 적층되어 이루어진다. 여기서 주된 내화단열부(26)은 상대적으로 재질이 강성인 제1단열재(26a)로 구성한다. 그리고 이러한 제1단열재(26a) 사이에 상대적으로 연질재료인 제2단열재(26b)를 부분적으로 개재시켜 적층하여 내화단열부(26)를 형성한다. 이와 같이 내화단열재의 강성을 달리하여 내화단열부(26)를 구성함으로써, 가열로 본체(2) 내에 내화단열부(26)를 충전하는 과정에서 제1단열재(26a)의 규격오차로 인해 틈새가 발생되거나 정위치에서 벗어나게 돌출되는 경우에 상대적으로 연질인 제2단열재(26b)가 신축되어 제1단열재(26a)의 규격오차를 수용함으로써, 내화단열부(26)를 용이하게 빈틈없이 본체(2) 내에 충전시켜서 시공할 수 있기 때문에, 단열성능이 우수하면서도 단열시공도 용이하게 된다.Further, according to the present invention, the refractory insulation portion 26 is filled in the rear surface and the upper surface of the refractory chamber 22 made of a refractory brick or a refractory castable in the main body 2. The refractory insulation section 26 is formed by stacking refractory insulation materials 26a and 26b in the form of boards or sheets. Here, the main refractory insulation section 26 is composed of a first insulation material 26a having a relatively rigid material. In addition, the second insulating material 26b, which is a relatively soft material, is partially interposed between the first insulating materials 26a to be stacked to form a fire-resistant insulating part 26. As described above, by varying the rigidity of the refractory insulating material to form the refractory insulating portion 26, a gap is generated due to a standard error of the first insulating material 26a in the process of filling the refractory insulating portion 26 in the furnace body 2 When generated or protrudes out of position, the relatively soft second insulating material 26b is stretched to accommodate the standard error of the first insulating material 26a, thereby allowing the refractory insulating section 26 to be easily and without gaps. Since it can be filled and installed in ), it is excellent in heat insulation performance and facilitates heat insulation construction.

이러한 본 발명에 따라서 금속분말을 소결처리하기 위해서는, 내화재로 제작된 내화용기(16)에 소결처리할 금속분말(14)을 채운 상태에서, 다수개의 내화용기(16)를 이동다이(28)에 연속적으로 탑재하여, 순차적으로 가열로 본체(2) 내에 투입하고, 소정의 채류시간을 경과하도록 함으로써, 금속분말(14)에 대한 소결처리가 이루어진다.In order to sinter the metal powder according to the present invention, in a state where the refractory container 16 made of a refractory material is filled with the metal powder 14 to be sintered, a plurality of refractory containers 16 are placed on the moving die 28. The sintering treatment is performed on the metal powder 14 by continuously mounting, sequentially entering the heating furnace body 2 and allowing a predetermined retention time to pass.

Claims (4)

내부에 가열공간이 형성되고 전후단에 투입구(11)와 배출구(12)가 형성된 본체(2)와, 상기 본체(2)에 인접배치되어 마이크로파를 생성하는 마그네트론(4)과, 상기 마그네트론(4)으로부터 상기 본체(2)의 상면에 연통되며 마그네트론(4)에서 생성된 마이크로파를 전달하도록 된 도파관(6)과, 상기 본체(2) 내에 투입구(11)와 배출구(12)를 연결하는 이송경로를 따라 바닥부(23)와 이송경로의 양측벽(24)을 감싸도록 구비되며 내화벽돌 또는 내화캐스터블에 의해 형성되는 내화챔버(22)과, 상기 내화챔버(22)의 도파관(6)에 직접 면하도록 개방된 상면에 탑재되며 마이크로파에 감응하여 발열하도록 된 세라믹발열판(20)과, 상기 내화챔버(22)의 배면과 상면에 충전되는 내화단열부(26)와, 상기 내화챔버(22) 내에 투입되어 열에 의해 소결처리할 금속분말(14)을 채운 상태로 구비되어 상기 세라믹발열판(20)에 의해 상기 금속분말(14)이 직접 노출되도록 상부가 개방된 내화용기(16)와, 상기 내화용기(16)를 상기 투입구(11)로부터 연속적으로 투입되어 배출구(12)로 순차적으로 이송시키도록 된 이동다이(28)를 포함하며;
상기 내화챔버(22)의 양측벽(24)의 상단에는 걸림턱(25)이 형성되고, 상기 세라믹발열판(20)은 상기 걸림턱(25)에 안착되어 상기 내화단열부(26)와의 사이에 간격부(27)를 두고 이격되도록 설치되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로.
A main body 2 having a heating space formed therein and an inlet 11 and an outlet 12 formed at front and rear ends, a magnetron 4 disposed adjacent to the main body 2 to generate microwaves, and the magnetron 4 ), a communication path communicating with the upper surface of the main body 2 and transmitting the microwaves generated by the magnetron 4, and a transfer path connecting the inlet 11 and the outlet 12 in the main body 2 It is provided to surround the bottom portion 23 and both side walls 24 of the transport path along the fireproof chamber 22 formed by a refractory brick or fireproof castable, and the waveguide 6 of the fireproof chamber 22 The ceramic heating plate 20 mounted on an upper surface opened to face directly and heated to respond to microwaves, a refractory insulation portion 26 filled on the rear surface and an upper surface of the refractory chamber 22, and the refractory chamber 22 The refractory container 16, which is introduced into the metal powder 14 to be sintered by heat and filled with the metal powder 14 to be exposed directly by the ceramic heating plate 20, and the refractory It includes a moving die 28 to be continuously fed from the inlet 11 to the container 16 to be sequentially transferred to the outlet 12;
A locking jaw 25 is formed at the upper ends of both side walls 24 of the refractory chamber 22, and the ceramic heating plate 20 is seated on the locking jaw 25 and between the refractory insulation section 26 Microwave heating furnace, characterized in that it is installed to be spaced apart from the spacer (27).
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 세라믹발열판(20)는 납작하고 길다란 직사각형 패널(20a)로 성형되어 그 길이방향 양단이 상기 내화챔버(22)의 양측벽(24) 상단에 걸쳐지도록 배치된 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로.
The method of claim 1, wherein the ceramic heating plate (20) is molded into a flat and elongate rectangular panel (20a), characterized in that it is arranged so that both ends of the longitudinal direction across the top of both side walls (24) of the fire chamber (22) Microwave heating furnace.
제1항에 있어서, 상기 내화챔버(22)의 배면과 상면에 충전되는 내화단열부(26)은 상대적으로 강성인 제1단열재(26a) 사이에 상대적으로 연질인 제2단열재(26b)가 부분적으로 개재되어 적층된 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열로.The method according to claim 1, wherein the refractory insulation portion (26) filled in the rear surface and the top surface of the refractory chamber (22) is a relatively rigid second insulation material (26a) between the relatively soft second insulation material (26b) is partially A microwave heating furnace characterized by being interposed and stacked.
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