KR102266663B1 - A flow rate measuring part of ammonia - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질화로; 상기 질화로에 암모니아 가스를 공급하기 위한 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 상기 질화로에 투입되는, 투입 암모니아 가스의 유량을 측정하기 위한 전자 유량계; 상기 질화로의 내부에 잔존하는, 잔존 암모니아 가스 유량을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부; 및 상기 질화로에서 상기 암모니아 유량측정부로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 포함하는 질화로 시스템에 관한 것으로, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 배제하고, 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 질소포텐셜(KN)을 제어할 수 있는 질화로 시스템을 제공할 수 있다.The present invention is a nitriding furnace; a storage tank for supplying ammonia gas to the nitriding furnace; an electromagnetic flow meter for measuring the flow rate of the ammonia gas input from the storage tank to the nitriding furnace; an ammonia flow rate measuring unit for measuring a residual ammonia gas flow rate remaining in the nitriding furnace; and a gas input line for introducing gas from the nitriding furnace to the ammonia flow rate measuring unit from the nitriding furnace , excluding expensive nitrogen potential (K N ) measuring equipment, and measuring the flow rate of ammonia gas in the nitriding furnace It is possible to provide a nitriding furnace system capable of controlling the nitrogen potential (K N ) by measuring in real time.

Description

암모니아 유량측정부{A FLOW RATE MEASURING PART OF AMMONIA}Ammonia flow measurement unit {A FLOW RATE MEASURING PART OF AMMONIA}

본 발명은 질화로 시스템에 사용될 수 있는 암모니아 유량측정부에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정이 가능한 암모니아 유량측정부에 관한 것이다.The present invention relates to an ammonia flow rate measuring unit that can be used in a nitriding furnace system, and more particularly, to an ammonia flow measuring unit capable of measuring the flow rate of ammonia gas in a nitriding furnace in real time.

질화(nitriding)란, 활성화 질소를 강 중에 확산시켜 강 표면에 고경도 질화층을 얻는 표면처리 기술이다.Nitriding is a surface treatment technique in which activated nitrogen is diffused into steel to obtain a high-hardness nitride layer on the steel surface.

이러한 질화를 강에 행할 경우 내마모성, 내피로성, 고온 강도 및 내식성을 향상시키며 변태점 이하의 저온에서 처리가 가능하여 열변형이 적어 정밀 부품, 자동차 부품, 금형 등에 널리 사용되고 있다. When such nitriding is performed on steel, it improves abrasion resistance, fatigue resistance, high temperature strength and corrosion resistance, and it can be processed at a low temperature below the transformation point, so there is little thermal deformation, so it is widely used in precision parts, automobile parts, molds, etc.

또한, 질화는 코팅층의 밀착력을 향상시키며 하지층 경화에 우수한 성질을 보여 복합처리에 적용이 증대되고 있는 실정이다.In addition, nitriding improves the adhesion of the coating layer and shows excellent properties in curing the underlying layer, so that the application to complex treatment is increasing.

한편, 질화는 침탄과 비교할 시에 적용 강종의 범위가 넓고, 처리온도 역시 침탄의 경우 850~950℃에서 이루어지나 질화는 460~600℃ 범위에서 이루어지며, 추가 열처리 및 후처리도 필요하지 않다.On the other hand, nitriding has a wider range of steel types compared to carburizing, and the treatment temperature is also 850 to 950 ° C. for carburizing, but nitriding is made in the range of 460 to 600 ° C., and additional heat treatment and post-treatment are not required.

그리고 경화 깊이는 침탄의 경우 0.4~1.5mm로 깊으나, 질화는 0.01~0.03mm로 얇다는 특징이 있고, 내충격성(인성) 역시 침탄은 취약하나 질화는 보통이다.And the hardening depth is 0.4-1.5mm deep in the case of carburizing, but has the characteristic that nitriding is as thin as 0.01-0.03mm, and the impact resistance (toughness) is also weak in carburizing but normal in nitriding.

특히 변형은 침탄이 큰 반면에 질화는 저온공정으로 인해 극소이며, 내식성은 침탄의 경우 높은 탄소 함유로 스트레스 코로이젼 크랙킹(stress corrosion cracking) 유발로 보통이지만, 저탄소강의 내식성 향상으로 우수하며, 내마모성 역시 침탄에 비해 우수하다.In particular, deformation is large due to carburization, whereas nitriding is minimal due to low-temperature process. Corrosion resistance is normal due to high carbon content in carburizing, which causes stress corrosion cracking, but it is excellent due to improved corrosion resistance of low-carbon steel, and has excellent wear resistance. It is also superior to carburizing.

질화는 크게 가스질화, 염욕질화, 이온질화로 나누어진다.Nitriding is largely divided into gas nitridation, salt bath nitridation, and ion nitridation.

상기 가스질화의 경우 높은 경도, 내마모성, 피로강도, 대용량 가능, 형상의 제약이 적은 장점이 있으나, 암모니아(독성가스) 사용제어의 어려움 및 장시간 소요, 전용 강종이 필요하다는 단점이 있다.The gas nitridation has advantages such as high hardness, abrasion resistance, fatigue strength, large capacity, and few restrictions on shape, but has disadvantages in that it is difficult to control the use of ammonia (toxic gas) and takes a long time, and a dedicated steel type is required.

상기 염욕질화는 단시간, 내소착성, 피로강도, 강종 제한이 없고 설비비적음, 어떤 형상도 적용이 가능한 장점이 있지만, 배수처리에서 CN-제거 대책, 환경오염과 백색층에 포러스(Porous) 층이 과잉한 문제, 반복 질화 시 소재 경도가 저하되는 문제점이 있다.The salt bath nitriding has the advantages of short time, anti-corrosion resistance, fatigue strength, no restrictions on steel type, low equipment cost, and can be applied to any shape, but measures CN-removal in wastewater treatment, environmental pollution and porous layer on the white layer This excessive problem, there is a problem that the material hardness is lowered during repeated nitriding.

상기 이온질화는 질화성 양호, 공정 제어 및 상 제어의 용이성, N2 가스를 사용하는 장점이 있지만, 제품(질화 대상물) 상호간 전계 영향, 온도 균일도 문제, 아크 발생, 미세 홀(hole)에 질화가 어려운 단점이 있다.The ion nitridation has advantages of good nitridation, ease of process control and phase control, and the use of N2 gas, but it is difficult to nitridate the products (nitridation objects) by mutual electric field influence, temperature uniformity problem, arc generation, and fine holes. There are disadvantages.

한편, 기존에도 제품을 질화 열처리로를 사용하여 질화를 행하고 있으며, 이때, 질화를 진행함에 있어서, 상기 열처리로 내의 질소포텐셜(KN)은 질화 과정에서 주요 인자에 해당한다.On the other hand, conventionally, products are nitrided using a nitridation heat treatment furnace. At this time, in the nitriding process, the nitrogen potential (K N ) in the heat treatment furnace corresponds to a major factor in the nitriding process.

종래의 경우, 상기 질소포텐셜(KN)을 측정함에 있어서, 별도의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 통해 이를 측정하였으나, 상기 질소포텐셜(KN) 측정장비의 경우 고가에 해당하는 문제점이 있다.In the conventional case, in measuring the nitrogen potential (K N ), it was measured through a separate nitrogen potential (K N ) measuring device, but in the case of the nitrogen potential (K N ) measuring device, there is a problem corresponding to the high price. .

대한민국 등록특허공보 제10-414542호Republic of Korea Patent Publication No. 10-414542

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 배제하고, 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 질소포텐셜(KN)을 제어할 수 있는 질화로 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a nitriding furnace system capable of controlling the nitrogen potential (K N ) by excluding expensive nitrogen potential (K N ) measuring equipment and measuring the flow rate of ammonia gas in the nitriding furnace in real time. There is a purpose.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 질화로; 상기 질화로에 암모니아 가스를 공급하기 위한 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 상기 질화로에 투입되는, 투입 암모니아 가스의 유량을 측정하기 위한 전자 유량계; 상기 질화로의 내부에 잔존하는, 잔존 암모니아 가스 유량을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부; 및 상기 질화로에서 상기 암모니아 유량측정부로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a nitriding furnace; a storage tank for supplying ammonia gas to the nitriding furnace; an electromagnetic flow meter for measuring the flow rate of the ammonia gas input from the storage tank to the nitriding furnace; an ammonia flow rate measuring unit for measuring a residual ammonia gas flow rate remaining in the nitriding furnace; And it provides a nitridation furnace system including a gas input line for introducing the gas from the nitriding furnace to the ammonia flow measurement unit.

또한, 본 발명은 상기 잔존 암모니아 가스 유량은, 상기 저장탱크로부터 상기 질화로에 투입되는, 상기 투입 암모니아 가스 중, 미분해 암모니아 가스의 유량인 것을 특징으로 하는 질화로 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a nitridation furnace system, wherein the residual ammonia gas flow rate is the flow rate of undecomposed ammonia gas among the input ammonia gas input from the storage tank to the nitriding furnace.

또한, 본 발명은 상기 암모니아 유량측정부는, 반응조; 상기 반응조에 용매를 투입하기 위한 용매저장탱크; 및 상기 반응조에서 반응한 반응물을 배출하기 위한 배출탱크를 포함하고, 상기 반응조는, 상기 반응조의 일측에 위치하는 투입구; 상기 반응조의 타측에 위치하는 배출구; 상기 투입구와 상기 용매저장탱크의 사이에 위치하는 제1밸브; 및 상기 배출구와 상기 배출탱크의 사이에 위치하는 제2밸브를 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.In addition, the present invention is the ammonia flow measurement unit, a reaction tank; a solvent storage tank for introducing a solvent to the reaction tank; and a discharge tank for discharging the reactants reacted in the reaction tank, wherein the reaction tank includes: an inlet located at one side of the reaction tank; an outlet located on the other side of the reactor; a first valve positioned between the inlet and the solvent storage tank; and a second valve positioned between the discharge port and the discharge tank.

또한, 본 발명은 상기 투입구와 상기 가스배출라인의 사이에 위치하는 제3밸브를 더 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a nitridation furnace system further comprising a third valve positioned between the inlet and the gas discharge line.

또한, 본 발명은 상기 저장탱크와 상기 전자유량계의 사이에 위치하는 복수개의 유량계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화로 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a nitriding furnace system, characterized in that it further comprises a plurality of flowmeters positioned between the storage tank and the electromagnetic flowmeter.

또한, 본 발명은 상기 복수개의 유량계는 제1유량계, 제2유량계 및 제3유량계를 포함하고, 상기 제1유량계는 0.5 루베(㎥) 내지 1 루베(㎥) 용량의 유량계이고, 상기 제2유량계는 1루베(㎥) 내지 3 루베(㎥) 용량의 유량계이며, 상기 제3유량계는 3 루베(㎥) 내지 7 루베(㎥) 용량의 유량계인 것을 특징으로 하는 질화로 시스템을 제공한다.In addition, in the present invention, the plurality of flowmeters include a first flowmeter, a second flowmeter, and a third flowmeter, and the first flowmeter is a flowmeter having a capacity of 0.5 lube (m3) to 1 lube (m3), and the second flowmeter is a flow meter having a capacity of 1 lube (m3) to 3 lube (m3), and the third flow meter is a flow meter having a capacity of 3 lube (m3) to 7 lube (m3).

또한, 본 발명은 상기 저장탱크와 상기 제1유량계의 사이에 위치하는 제1전자밸브, 상기 저장탱크와 상기 제2유량계의 사이에 위치하는 제2전자밸브 및 상기 저장탱크와 상기 제3유량계의 사이에 위치하는 제3전자밸브를 더 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a first solenoid valve positioned between the storage tank and the first flowmeter, a second solenoid valve positioned between the storage tank and the second flowmeter, and the storage tank and the third flowmeter. It provides a nitridation furnace system further comprising a third solenoid valve located therebetween.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 배제하고, 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 질소포텐셜(KN)을 제어할 수 있는 질화로 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention as described above , a nitriding furnace system capable of excluding expensive nitrogen potential (K N ) measuring equipment and controlling the nitrogen potential (K N ) by measuring the flow rate of ammonia gas in the nitriding furnace in real time. can

보다 구체적으로, 본 발명에서는, 상기 질화로의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부; 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 포함함으로써, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 대체할 수 있으며, 이를 통하여, 질화로 내부의 질소포텐셜(KN)을 측정할 수 있다.More specifically, in the present invention, an ammonia flow measurement unit for measuring the "residual ammonia gas flow rate" remaining in the nitriding furnace; and a gas input line for introducing gas from the nitriding furnace 1400 to the ammonia flow measurement unit from the nitridation furnace 1400, thereby replacing expensive nitrogen potential (K N ) measuring equipment, and through this, nitrogen in the nitriding furnace The potential (K N ) can be measured.

도 1은 본 발명에 따른 질화로를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템도이다.
도 3a 내지 도 3c는 암모니아 유량측정부를 통한 암모니아 가스의 유량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a nitriding furnace according to the present invention.
2 is a schematic system diagram for explaining a nitriding furnace system including an ammonia gas flow rate measurement unit according to the present invention.
3a to 3c are schematic views for explaining a method of measuring the flow rate of ammonia gas through the ammonia flow measurement unit.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Detailed contents for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings below. Regardless of the drawings, like reference numbers refer to like elements, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. A spatially relative term should be understood as a term that includes different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, when a component shown in the drawings is turned over, a component described as “beneath” or “beneath” of another component may be placed “above” of the other component. can Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 질화로를 도시하는 개략적인 단면도이다. 다만, 도 1에서의 본 발명에 따른 질화로는 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서 질화로의 구조를 제한하는 것은 아니다.1 is a schematic cross-sectional view showing a nitriding furnace according to the present invention. However, the nitriding furnace according to the present invention in FIG. 1 is only an example, and the structure of the nitriding furnace in the present invention is not limited.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 아웃케이싱부(10); 상기 아웃케이싱부(10) 내측에 위치하는 포트(20); 및 상기 포트(20)의 내측에 위치하는 인케이싱부(30)를 포함한다.Referring to Figure 1, the nitriding furnace (1) according to the present invention is an outer casing (10); a port 20 located inside the outer casing 10; and an encasing unit 30 positioned inside the port 20 .

상기 아웃케이싱부(10)는 상부가 개구되는 아웃케이싱(11), 상기 개구된 상기 아웃케이싱(11)의 상부를 개폐하는 뚜껑(12)을 포함한다.The outcasing unit 10 includes an outer casing 11 having an open upper portion, and a lid 12 for opening and closing an upper portion of the opened outer casing 11 .

또한, 상기 포트(20)는, 상기 아웃케이싱(11)의 내측에 위치되어, 상기 아웃케이싱(11)과의 사이로 공간부(21)를 형성한다.In addition, the port 20 is located inside the outer casing 11 , and forms a space 21 between the port 20 and the outer casing 11 .

또한, 상기 포트(20)는, 상부가 개구되어 있고, 상기 개구된 상기 포트의 상부는 상기 아웃 케이싱부(10)의 뚜껑에 의해 개폐될 수 있다.In addition, the port 20 has an open upper portion, and the opened upper portion of the port may be opened and closed by a lid of the outer casing unit 10 .

상기 인케이싱부(30)는, 상부 및 하부가 개구되어 상기 포트(20)의 내부와 연통되고, 내측으로 질화처리 대상물(100)이 수용되는 인케이싱(31) 및 상기 뚜껑(12)에 연결되며, 상기 인케이싱(31)의 상부를 개폐하는 보조뚜껑(32)을 포함한다.The encasing unit 30 has upper and lower openings to communicate with the inside of the port 20 , and is connected to the encasing 31 and the lid 12 in which the nitriding object 100 is accommodated. and an auxiliary lid 32 for opening and closing the upper portion of the encasing 31 .

다만, 본 발명에서 상기 인케이싱부(30)의 유무를 제한하는 것은 아니다.However, the present invention does not limit the presence or absence of the encasing unit 30 .

한편, 상기 질화처리 대상물(100)은 질소를 침투시켜 표면을 경화시키기 위한 금속재로 이해될 수 있으며, 질화처리전에 세척된 상태를 유지하는 것이 바람직하다. On the other hand, the nitriding object 100 may be understood as a metal material for hardening the surface by penetrating nitrogen, and it is preferable to maintain the cleaned state before the nitriding treatment.

여기서, 상기 질화처리 대상물(100)은 상기 포트(20)의 내부 바닥면에 안착되면서 상기 인케이싱(31)의 내부에 위치되는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.Here, the nitriding object 100 is preferably understood to be positioned inside the encasing 31 while being seated on the inner bottom surface of the port 20 .

다만, 본 발명에서 상기 인케이싱부(30)가 제외되는 경우, 상기 질화처리 대상물(100)은 상기 포트(20)의 내부 바닥면에 안착되면서, 상기 포트(20)의 내부에 위치되는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.However, in the present invention, when the encasing unit 30 is excluded, it is understood that the nitridation treatment object 100 is positioned inside the port 20 while being seated on the inner bottom surface of the port 20 . It is preferable to be

계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 아웃케이싱부(10)의 하부에 위치하는 순환팬부(13)를 포함하며, 상기 순환팬부(13)는 상기 포트(20)의 내부 하측에 위치하는 순환팬(13a) 및 상기 아웃케이싱부(10)의 외부에 위치하고, 상기 순환팬(13a)를 구동시키기 위한 모터부(13b)를 포함한다.Continuingly, referring to FIG. 1 , the nitriding furnace 1 according to the present invention includes a circulation fan unit 13 positioned under the outer casing 10 , and the circulation fan unit 13 is the port 20 . ) is located outside the circulation fan (13a) and the outer casing (10) located on the lower inner side, and includes a motor unit (13b) for driving the circulation fan (13a).

또한, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 포트(20)에 질소를 공급하기 위한 질소가스 공급부(16)를 포함하며, 상기 질소가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 질소가스 공급관(16a) 및 상기 질소 가스 공급관(16a)에 공급되는 질소를 제어하기 위한 질소가스 공급 제어밸브(16b)를 포함한다.In addition, the nitriding furnace 1 according to the present invention includes a nitrogen gas supply unit 16 for supplying nitrogen to the port 20 , and the nitrogen gas supply unit 16 has one end of the port 20 inside. It includes a nitrogen gas supply pipe (16a) located in the nitrogen gas supply control valve (16b) for controlling the nitrogen supplied to the nitrogen gas supply pipe (16a).

또한, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 포트(20)에 공정가스를 공급하기 위한 공정가스 공급부(17)를 포함하며, 상기 공정가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 공정가스 공급관(17a) 및 상기 공정가스 공급관(17a)에 공급되는 공정가스를 제어하기 위한 공정가스 공급 제어밸브(17b)를 포함한다.In addition, the nitriding furnace 1 according to the present invention includes a process gas supply unit 17 for supplying a process gas to the port 20 , and the process gas supply unit 16 has one end of the port 20 . and a process gas supply pipe 17a positioned therein and a process gas supply control valve 17b for controlling the process gas supplied to the process gas supply pipe 17a.

이때, 상기 질소가스 공급부(16)로는 N2, N2+CO2의 질소가스가 공급될 수 있으며, 상기 공정가스 공급부(17)로는 암모니아(NH3)의 가스가 투입될 수 있다.In this case, nitrogen gas of N 2 , N 2 +CO 2 may be supplied to the nitrogen gas supply unit 16 , and a gas of ammonia (NH 3 ) may be supplied to the process gas supply unit 17 .

한편, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 질소가스 공급관(16a)의 일측 단부 및 상기 공정가스 공급관(17a)의 일측 단부는 상기 순환팬(13a)의 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 이를 통해, 상기 질소가스 공급관(16a)을 통해 공급되는 질소가스와 상기 공정가스 공급관(17a)을 통해 공급되는 공정가스가 상기 순환팬(13a)에 의해 용이하게 순환될 수 있다.On the other hand, as shown in the drawing, one end of the nitrogen gas supply pipe 16a and one end of the process gas supply pipe 17a are preferably located below the circulation fan 13a, and through this, the The nitrogen gas supplied through the nitrogen gas supply pipe 16a and the process gas supplied through the process gas supply pipe 17a may be easily circulated by the circulation fan 13a.

계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 뚜껑(12)을 개폐하는 개폐장치(15)를 더 포함할 수 있다.Continuingly, referring to FIG. 1 , the nitriding furnace 1 according to the present invention may further include an opening/closing device 15 for opening and closing the lid 12 .

즉, 상기 질화로(1)는 상기 개폐장치(15)를 조작하여 상기 뚜껑(12)을 열수 있으며, 또한, 상기 뚜껑(12)을 열면서, 이와 동시에 상기 보조뚜껑(32)이 열수 있다.That is, in the nitriding furnace 1 , the lid 12 may be opened by operating the opening/closing device 15 , and while the lid 12 is opened, the auxiliary lid 32 may be opened at the same time.

따라서, 상기 뚜껑(12)과 상기 보조뚜껑(32)을 연 후에, 상기 포트(20) 내의 상기 인케이싱(31) 안에 상기 질화처리 대상물(100)을 수용할 수 있다.Accordingly, after the lid 12 and the auxiliary lid 32 are opened, the nitriding object 100 may be accommodated in the encasing 31 in the port 20 .

이후, 상기 질화처리 대상물(100)이 상기 인케이싱(31) 내에 수용되면 상기 개폐장치(15)를 조작하여 상기 보조또껑(32) 및 상기 뚜껑(12)을 닫을 수 있다.Thereafter, when the nitriding object 100 is accommodated in the encasing 31 , the auxiliary lid 32 and the lid 12 may be closed by operating the opening and closing device 15 .

이러한, 상기 개폐장치(15) 및 상기 질화로(1)에서의 질화열처리 순서는 당업계에서 자명한 사항이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The sequence of nitridation heat treatment in the switchgear 15 and the nitriding furnace 1 is obvious in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 질화 열처리 작업 전에 상기 포트(20) 내에 잔존하는 공기를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 공기배기부(40)를 더 포함할 수 있다.Continuing, referring to FIG. 1, the nitriding furnace 1 according to the present invention may further include an air exhaust unit 40 for sucking the air remaining in the port 20 and discharging it to the outside before the nitriding heat treatment operation. have.

상기 공기배기부(40)는 일단부가 상기 아웃케이싱(11)을 관통하여 상기 포트(20)와 연통되도록 연결되는 배기관(41) 및 상기 배기관(41)의 타단부에 연결되는 진공펌프(42)를 포함한다.The air exhaust unit 40 has an exhaust pipe 41 having one end connected to communicate with the port 20 through the outer casing 11 and a vacuum pump 42 connected to the other end of the exhaust pipe 41 . includes

상기 진공펌프(42)는 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 일반적인 형태를 이룬다.The vacuum pump 42 has a general shape that is driven by receiving power from the outside.

상기 공기배기부(40)는 상기 진공펌프(42)를 구동하여 상기 포트(20) 내에 잔존하는 공기를 흡입하여 외부로 배출한다.The air exhaust unit 40 drives the vacuum pump 42 to suck in the air remaining in the port 20 and discharge it to the outside.

예를 들면, 상기 공기배기부(40)는 상기 진공펌프(42)를 10분 내지 15분 정도 구동하여 상기 포트(20)에 잔존하는 공기를 제거한다.For example, the air exhaust unit 40 drives the vacuum pump 42 for about 10 to 15 minutes to remove the air remaining in the port 20 .

이때, 상기 공기배기부(40)는 상기 보조뚜껑(32)이 상기 인케이싱(31)을 개방한 상태에서 구동되면서 상기 포트(20) 및 상기 인케이싱(31)의 내부에 잔존하는 공기를 흡입하여 외부로 배출할 수 있다.At this time, the air exhaust unit 40 sucks the air remaining inside the port 20 and the encasing 31 while the auxiliary lid 32 is driven in the opened state of the encasing 31 . can be discharged outside.

또한, 상기 질화로(1)는 상기 포트(20)에 잔존하는 공기를 제거한 후, 그 내부에 질소를 일정 압력으로 채운 후, 질화 열처리를 시작할 수 있다.In addition, the nitridation furnace 1 may remove the air remaining in the port 20, fill the inside with nitrogen at a predetermined pressure, and then start the nitriding heat treatment.

한편, 상기 공기배기부(40)는 상기 진공펌프(42)에 의하여, 상기 포트(20)에 잔존하는 공기를 제거하는 것을 제어하기 위한 릴리즈 밸브(43)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the air exhaust unit 40 may further include a release valve 43 for controlling removal of the air remaining in the port 20 by the vacuum pump 42 .

이로 인해, 상기 포트(20)는 공기가 잔존하지 않는 진공상태를 유지하게 됨으로 인해 상기 열처리 대상물(100)의 가열 상승시 산화를 방지할 수 있다.For this reason, since the port 20 maintains a vacuum state in which no air remains, oxidation can be prevented when the heat treatment object 100 is heated.

계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는, 상기 포트(20) 내의 압력을 일정하게 유지하기 위한 가압방출부(50)를 더 포함할 수 있다.Continuingly, referring to FIG. 1 , the nitridation furnace 1 according to the present invention may further include a pressure release unit 50 for maintaining a constant pressure in the port 20 .

이때, 상기 가압방출부(50)는, 일단부가 상기 뚜껑(12)을 관통하여 상기 포트(20)와 연통되는 가압방출관(51) 및 상기 가압방출관(51)의 일정영역에 연결되는 가압방출밸브(52)를 포함한다.At this time, the pressurized release part 50, one end of which passes through the lid 12 and is connected to a certain area of the pressurized release pipe 51 and the pressurized release pipe 51 communicating with the port 20. and a release valve (52).

상기 가압방출밸브(52)는 상기 포트(20) 내의 압력을 일정하게 유지하고, 그 포트(20) 내에서 발생되는 미분해 가스를 외부로 빠르게 배출한다.The pressure release valve 52 maintains a constant pressure in the port 20 and rapidly discharges the undecomposed gas generated in the port 20 to the outside.

다시 말하면, 상기 가압방출밸브(52)는 질화열처리시 상기 포트(20) 내로의 공기 침투를 막아야 하므로 초기부터 작업 종료까지 상기 포트(20) 내의 압력을 일정하게 유지하고, 그 포트(20) 내에서 발생되는 미분해가스를 외부로 빠르게 배출하여 적정 압력이 유지되도록 한다.In other words, since the pressure release valve 52 must prevent air penetration into the port 20 during nitriding heat treatment, the pressure in the port 20 is kept constant from the initial stage to the end of the operation, and the pressure in the port 20 is maintained. The undecomposed gas generated from the gas is rapidly discharged to the outside so that an appropriate pressure is maintained.

이로 인해, 상기 질화로(1)는 상기 포트(20)로의 공기의 유입을 방지할 수 있는 것은 물론, 상기 질화처리 대상물(100)에 대한 질화처리 시간 등을 단축할 수 있다.Accordingly, the nitriding furnace 1 can prevent the inflow of air into the port 20 , and shorten the nitridation processing time for the nitriding object 100 .

계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는, 상기 포트(20)에서 가열된 질소를 냉각하여 상기 포트(20)로 재공급하기 위한 냉각부(60)를 더 포함할 수 있다.Continuingly, referring to FIG. 1 , the nitriding furnace 1 according to the present invention may further include a cooling unit 60 for cooling the nitrogen heated in the port 20 and re-supplying it to the port 20 . can

상기 냉각부(60)는 상기 포트(20)에서 열처리시 가열된 질소를 냉각하여 그 포트(20)로 재공급함으로써 상기 질화처리 대상물(100)의 빠른 냉각효과를 기대할 수 있다.The cooling unit 60 cools the nitrogen heated during the heat treatment in the port 20 and supplies it back to the port 20 , so that a rapid cooling effect of the nitriding object 100 can be expected.

상기 냉각부(60)는, 일단부가 상기 아웃케이싱(11)을 관통하여 상기 포트(20)의 내부와 연통되는 제1냉각관(61), 상기 제1냉각관(61)의 타단부에 연결되는 진공식 송풍기(62), 상기 제1냉각관(61)의 양단부 사이에 연결되는 열교환기(63) 및 양단부를 가지며 일단부가 상기 진공식 송풍기(62)에 연결되고 타단부가 상기 배기관(41)과 연통되도록 연결되는 제2냉각관(64)을 포함한다.The cooling unit 60 includes a first cooling pipe 61 having one end passing through the outer casing 11 and communicating with the inside of the port 20 , and connected to the other end of the first cooling pipe 61 . a vacuum blower 62 that becomes a vacuum blower 62, a heat exchanger 63 connected between both ends of the first cooling tube 61, and both ends, one end connected to the vacuum blower 62 and the other end connected to the exhaust pipe 41 ) and a second cooling pipe (64) connected to be in communication.

상기 진공식 송풍기(62)는 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 일반적인 형태를 이루며, 상기 포트(20) 내에 수용되는 질소를 흡입하여 상기 제1냉각관(61), 상기 열교환기(63) 및 상기 제2냉각관(64) 그리고, 다시 상기 포트(20)로의 순환이 순차적으로 이루어질 수 있도록 한다.The vacuum blower 62 has a general shape that is driven by receiving power from the outside, and sucks nitrogen contained in the port 20 to the first cooling tube 61 , the heat exchanger 63 and the The circulation to the second cooling tube 64 and back to the port 20 is sequentially made.

또한, 상기 열교환기(63)는 공랭식 또는 수냉식으로 이루어질 수 있는 것으로, 본 발명에서 상기 열교환기의 종류를 제한하는 것은 아니다.Also, the heat exchanger 63 may be of an air cooling type or a water cooling type, and the type of the heat exchanger is not limited in the present invention.

이때, 상기 열교환기(63)는 제1열교환기(63a) 및 제2열교환기(63b)로 구성될 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 열교환기(63)의 개수를 제한하는 것은 아니다.In this case, the heat exchanger 63 may include a first heat exchanger 63a and a second heat exchanger 63b, but the number of the heat exchangers 63 is not limited in the present invention.

또한, 상기 냉각부(60)는, 상기 열교환기(63)와 상기 진공식 송풍기(62) 사이에 위치되며, 상기 제1냉각관(61)에 연결되는 제1유량조절밸브(65) 및 상기 제2냉각관(64)과 상기 배기관(41)의 사이에 연결되는 제2유량조절밸브(66)를 더 포함할 수 있다.In addition, the cooling unit 60 is positioned between the heat exchanger 63 and the vacuum blower 62 and includes a first flow rate control valve 65 connected to the first cooling pipe 61 and the A second flow rate control valve 66 connected between the second cooling pipe 64 and the exhaust pipe 41 may be further included.

상기 제1유량조절밸브(65) 및 제2유량조절밸브(66)는 각각 상기 진공식 송풍기(62) 및 상기 포트(20)로 재유입되는 질소의 양을 조절하여 그 흐름의 속도를 적절하게 제어하는 것으로 이해될 수 있다.The first flow rate control valve 65 and the second flow rate control valve 66 adjust the amount of nitrogen re-introduced into the vacuum blower 62 and the port 20, respectively, to appropriately adjust the flow rate. It can be understood as controlling.

즉, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 진공식 송풍기(62)의 구동에 따라 상기 포트(20)에서 가열된 질소가 상기 열교환기(63)를 통과하면서 냉각되어 다시 상기 포트(20)로 재공급될 수 있음으로써 상기 질화처리 대상물(100)의 빠른 냉각효과를 기대할 수 있다.That is, in the nitriding furnace 1 according to the present invention, the nitrogen heated in the port 20 passes through the heat exchanger 63 according to the operation of the vacuum blower 62 , and is cooled and returned to the port 20 . Since it can be re-supplied, a rapid cooling effect of the nitriding treatment object 100 can be expected.

또한, 상기 질소의 순환이 진공상태에 이루어짐으로써 공기의 유입에 의한 상기 질화처리 대상물(100)의 산화를 방지할 수 있다.In addition, since the circulation of nitrogen is made in a vacuum state, oxidation of the nitriding object 100 due to the inflow of air can be prevented.

계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는, 외부로부터 공기를 공급받아 상기 질화처리 대상물(100)을 냉각하기 위한 공기공급부(70)를 더 포함할 수 있다.Continuingly, referring to FIG. 1 , the nitriding furnace 1 according to the present invention may further include an air supply unit 70 for cooling the nitriding object 100 by receiving air from the outside.

상기 공기공급부(70)는 상기 공간부(21)로 외부공기를 공급하기 위한 냉각팬(미도시)을 포함할 수 있으며, 또한, 상기 냉각팬(미도시)과 연결되어 외부공기를 공급하기 위한 공급관(71), 상기 공간부(21)로 공급된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출관(72)을 포함할 수 있다.The air supply unit 70 may include a cooling fan (not shown) for supplying external air to the space unit 21, and is connected to the cooling fan (not shown) to supply external air. It may include a supply pipe 71 and a discharge pipe 72 for discharging the air supplied to the space 21 to the outside.

이때, 본 발명에서 상기 공급관(71)은 상기 공간부(21)와 연통되도록 상기 아웃케이싱(11)의 하부에 연결되고, 상기 배출관(72)은 상기 공간부(21)와 연통되도록 상기 아웃케이싱(11)의 상부에 연결되는 것이 바람직하다.At this time, in the present invention, the supply pipe 71 is connected to the lower portion of the outer casing 11 so as to communicate with the space 21 , and the discharge pipe 72 is connected to the outer casing to communicate with the space 21 . It is preferable to be connected to the upper part of (11).

따라서, 본 발명에서는 외부공기가 상기 아웃케이싱(11)의 하부측으로 공급되어, 상기 아웃케이싱(11)의 상부측으로 배출될 수 있으며, 이러한 과정에서 질화열처리된 상기 질화처리 대상물(100)을 냉각시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, external air is supplied to the lower side of the outer casing 11 and can be discharged to the upper side of the outer casing 11, and in this process, the nitriding treatment object 100 subjected to nitriding heat treatment is cooled. can

즉, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 인케이싱부(30)에서 질화열처리된 상기 질화처리 대상물(100)을 냉각하기 위해 상기 냉각팬(미도시)을 구동시키면, 외부로부터 찬 외부공기가 상기 아웃케이싱(11)의 하부측으로부터 상기 공간부(21)로 유입된다.That is, in the nitriding furnace 1 according to the present invention, when the cooling fan (not shown) is driven to cool the nitridation treatment object 100 that has been subjected to nitriding heat treatment in the encasing unit 30, cold outside air It flows into the space 21 from the lower side of the outer casing 11 .

상기 공간부(21)로 유입되는 공기는 상기 공간부(21)를 따라 선회하여 통과되면서 상기 포트(20) 및 상기 아웃케이싱(11)을 냉각시킨다.The air flowing into the space 21 cools the port 20 and the outer casing 11 while passing while turning along the space 21 .

따라서, 상기 인케이싱부(30)의 내부에 수용되는 상기 질화처리 대상물(100)은 상기 포트(20) 및 상기 아웃케이싱(11)이 냉각됨에 따라 자연스럽게 냉각이 이루어지며, 상기 포트(20) 및 상기 아웃케이싱부(10)를 냉각시킨 공기는 열을 흡수한 고온공기 상태로 상기 아웃케이싱(11)의 상부에 연결된 상기 배출관(72)을 통해 외부로 배출된다.Accordingly, the nitridation treatment object 100 accommodated in the inner casing portion 30 is naturally cooled as the port 20 and the outer casing 11 are cooled, and the port 20 and The air that has cooled the outer casing 10 is discharged to the outside through the discharge pipe 72 connected to the upper portion of the outer casing 11 in a state of high-temperature air that has absorbed heat.

이상과 같이, 본 발명에 따른 질화로(1)는 아웃케이싱부(10); 상기 아웃케이싱부(10) 내측에 위치하는 포트(20); 및 상기 포트(20)의 내측에 위치하는 인케이싱부(30)를 포함한다.As described above, the nitriding furnace 1 according to the present invention includes an outer casing 10; a port 20 located inside the outer casing 10; and an encasing unit 30 positioned inside the port 20 .

이때, 상기 아웃케이싱부(10)는 상부가 개구되는 아웃케이싱(11), 상기 개구된 상기 아웃케이싱(11)의 상부를 개폐하는 뚜껑(12)을 포함하며, 또한, 상기 아웃케이싱부(10)의 하부에 위치하는 순환팬부(14)를 포함한다.At this time, the outer casing 10 includes an outer casing 11 having an open upper portion, and a lid 12 for opening and closing an upper portion of the opened outer casing 11 , and further, the outer casing portion 10 ) includes a circulation fan unit 14 located in the lower portion.

또한, 상기 순환팬부(13)는 상기 포트(20)의 내부 하측에 위치하는 순환팬(13a) 및 상기 아웃케이싱부(10)의 외부에 위치하고, 상기 순환팬(13a)를 구동시키기 위한 모터부(13b)를 포함한다.In addition, the circulation fan unit 13 is located outside the circulation fan 13a and the outer casing portion 10 located below the inner side of the port 20, the motor unit for driving the circulation fan (13a) (13b).

또한, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 포트(20)에 질소를 공급하기 위한 질소가스 공급부(16)를 포함하며, 상기 질소가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 질소가스 공급관(16a)을 포함하고, 또한, 상기 포트(20)에 공정가스를 공급하기 위한 공정가스 공급부(17)를 포함하며, 상기 공정가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 공정가스 공급관(17a)을 포함한다.In addition, the nitriding furnace 1 according to the present invention includes a nitrogen gas supply unit 16 for supplying nitrogen to the port 20 , and the nitrogen gas supply unit 16 has one end of the port 20 inside. and a nitrogen gas supply pipe (16a) located in the port 20, and a process gas supply unit 17 for supplying the process gas to the port 20, wherein the process gas supply unit 16 has one end of the port It includes a process gas supply pipe (17a) located inside the (20).

이때, 상기 질소가스 공급관(16a)의 일측 단부 및 상기 공정가스 공급관(17a)의 일측 단부는 상기 순환팬(13a)의 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 따라서, 본 발명에서는 상기 질소가스 공급관(16a)을 통해 공급되는 질소가스와 상기 공정가스 공급관(17a)을 통해 공급되는 공정가스가 상기 순환팬(13a)에 의해 용이하게 순환될 수 있다.At this time, one end of the nitrogen gas supply pipe 16a and one end of the process gas supply pipe 17a are preferably located below the circulation fan 13a. Therefore, in the present invention, the nitrogen gas supply pipe 16a ) and the process gas supplied through the process gas supply pipe 17a may be easily circulated by the circulation fan 13a.

이상에서와 같이, 도 1을 통해 본 발명에 따른 질화로를 설명하였으나, 상술한 바와 같이, 도 1에서의 본 발명에 따른 질화로는 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서 질화로의 구조를 제한하는 것은 아니다.As described above, the nitriding furnace according to the present invention has been described with reference to FIG. 1, but as described above, the nitriding furnace according to the present invention in FIG. 1 is only an example, and the structure of the nitriding furnace is not limited in the present invention. .

이하에서는 상술한 바와 같은 질화로를 통해, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템을 설명하기로 한다.Hereinafter, a nitriding furnace system including an ammonia gas flow measurement unit according to the present invention through the nitriding furnace as described above will be described.

도 2는 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템도이다.2 is a schematic system diagram for explaining a nitriding furnace system including an ammonia gas flow rate measurement unit according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상술한 도 1에서와 같은 질화로(1400)를 포함하며, 다만, 본 발명에서 상기 질화로(1400)의 종류를 제한하는 것은 아니다.Referring to FIG. 2 , the nitridation furnace system including the ammonia gas flow rate measurement unit according to the present invention includes the nitridation furnace 1400 as in FIG. 1 described above, but the type of the nitriding furnace 1400 is limited in the present invention. it is not doing

또한, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상기 질화로(1400)에 암모니아 가스를 공급하기 위한 암모니아 저장탱크(1100, 이하, "저장탱크"라 함.); 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량을 측정하기 위한 전자 유량계(1300); 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 포함한다.In addition, the nitriding furnace system including the ammonia gas flow rate measurement unit according to the present invention includes an ammonia storage tank 1100 for supplying ammonia gas to the nitriding furnace 1400 (hereinafter, referred to as "storage tank"); an electromagnetic flow meter 1300 for measuring the flow rate of "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400; an ammonia flow rate measuring unit 1500 for measuring the "residual ammonia gas flow rate" remaining in the nitriding furnace 1400; and a gas input line 1410 for supplying gas from the nitriding furnace 1400 to the ammonia flow rate measuring unit 1500 .

이때, 상기 잔존 암모니아 가스 유량은, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중, 미분해 암모니아 가스로 정의될 수 있다.In this case, the residual ammonia gas flow rate may be defined as undecomposed ammonia gas among “input ammonia gas” input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 .

보다 구체적으로, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"는 상기 질화로(1400)의 내부에서 다음의 화학식 (1)과 같이 분해반응을 일으키게 된다.More specifically, the "input ammonia gas" injected from the storage tank 1100 into the nitriding furnace 1400 causes a decomposition reaction as shown in the following Chemical Formula (1) inside the nitriding furnace 1400 .

NH3 -> N2 + 3H2 ... 화학식 (1)NH 3 -> N 2 + 3H 2 ... formula (1)

이러한 "투입 암모니아 가스"의 분해반응에 의해 생성된 N2에 의하여, 다양한 과정을 통해 질화가 진행된다.Nitriding proceeds through various processes by the N 2 generated by the decomposition reaction of the “input ammonia gas”.

상기 다양한 과정은 예를 들면, 한국등록특허 10-1830221에 개시된, 제1질화단계(S60), 제2질화단계(S70), 냉각단계(S80) 등을 포함할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 질화가 진행되는 단계의 종류를 제한하는 것은 아니다.The various processes may include, for example, a first nitridation step (S60), a second nitridation step (S70), a cooling step (S80), etc. disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1830221, however, in the present invention It does not limit the type of the step in which the nitridation is performed.

한편, 이러한 다양한 과정에서 질소포텐셜(KN)의 제어에 따라 질화가 진행되며, 상기 질소포텐셜(KN)은 하기 수학식 (1)과 같이 표현될 수 있다.On the other hand, under the control of the potential of nitrogen (N K) in these various processes and nitriding proceeds, the nitrogen potential (K N) is to be expressed as Equation (1).

질소포텐셜(KN) = p[NH3]Rest/p[H2 3/2] ... 수학식 (1)Nitrogen potential (K N ) = p[NH 3 ]Rest/p[H 2 3/2 ] ... Equation (1)

상기 수학식 (1)에서 p[NH3]Rest는 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 의미하고, p[H2 3/2]는 분해 후 생성된 수소 가스의 분압을 의미하며, 상술한 다양한 과정에서 상기 질소포텐셜(KN)을 1.0 내지 10으로 제어하거나, 또는 상기 질소포텐셜(KN)을 0.4 내지 1.0으로 제어하기도 하며, 다만, 본 발명에서 상기 질소포텐셜(KN)의 수치를 제한하는 것은 아니다.In Equation (1), p[NH 3 ]Rest means the partial pressure of undecomposed ammonia gas among the ammonia gas introduced into the nitriding furnace, and p[H 2 3/2 ] means the partial pressure of hydrogen gas generated after decomposition, , In the various processes described above, the nitrogen potential (K N ) is controlled to 1.0 to 10, or the nitrogen potential (K N ) is controlled to 0.4 to 1.0, however, in the present invention, the nitrogen potential (K N ) There is no limit to the number of

예를 들어, 질화로에서 암모니아 가스(NH3)가 점차 질소(N2)와 수소(H2)로 분해되고, 또한, 상기 암모니아 가스(NH3)가 소재의 표면과 반응하여 질소화합물층을 형성하면서 수소(H2) 가스를 발생시키게 되며, 이러한 과정에서 질소포텐셜(KN)이 감소되거나 증가할 수 있으며, 각 단계에서는 이러한 질소포텐셜(KN)을 제어함으로써, 질화공정을 진행하게 된다.For example, in the nitriding furnace, ammonia gas (NH 3 ) is gradually decomposed into nitrogen (N 2 ) and hydrogen (H 2 ), and the ammonia gas (NH 3 ) reacts with the surface of the material to form a nitrogen compound layer. Hydrogen (H 2 ) gas is generated, and in this process, the nitrogen potential (K N ) may be decreased or increased, and in each step, the nitrogen potential (K N ) is controlled by controlling the nitrogen potential (K N ), thereby performing the nitridation process.

따라서, 질화공정에서 질소포텐셜(KN)의 값은 주요 인자에 해당하며, 종래의 경우, 상기 질소포텐셜(KN)을 측정함에 있어서, 별도의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 통해 이를 측정하였으나, 상기 질소포텐셜(KN) 측정장비의 경우 고가에 해당하는 문제점이 있다.Therefore, in the nitridation process, the value of the nitrogen potential (K N ) corresponds to a major factor, and in the conventional case, in measuring the nitrogen potential (K N ), a separate nitrogen potential (K N ) measuring device is used to measure it. However, in the case of the nitrogen potential (K N ) measuring equipment, there is a problem corresponding to the high price.

하지만, 본 발명에서는, 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 포함함으로써, 상술한 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 대체할 수 있으며, 이를 통하여, 질화로(1400) 내부의 질소포텐셜(KN)을 측정할 수 있다.However, in the present invention, the ammonia flow rate measurement unit 1500 for measuring the "residual ammonia gas flow rate" remaining inside the nitriding furnace 1400; and a gas input line 1410 for introducing gas from the nitriding furnace 1400 to the ammonia flow measurement unit 1500 from the nitriding furnace 1400, thereby replacing the above-described expensive nitrogen potential (K N ) measuring equipment. and, through this, the nitrogen potential (K N ) inside the nitriding furnace 1400 can be measured.

보다 구체적으로, 상술한 수학식 (1)에 따라, 질소포텐셜(KN) 값은 p[NH3]Rest/p[H2 3/2]에 해당하므로, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압과, p[H2 3/2] 값인, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압을 측정하는 경우, 상술한 질소포텐셜(KN) 값을 실시간으로 측정할 수 있고, 이러한 실시간으로 측정된 질소포텐셜(KN) 값을 고려하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량 또는 질화로의 온도 제어를 통해, 각 단계에서 필요한 질소포텐셜(KN) 값을 제어함으로써, 질화공정을 진행할 수 있다.More specifically, according to the above-mentioned Equation (1), the nitrogen potential (K N ) value corresponds to p[NH 3 ]Rest/p[H 2 3/2 ], so the value of p[NH 3 ]Rest is nitridation When measuring the partial pressure of undecomposed ammonia gas among the ammonia gas injected into the interior and the partial pressure of hydrogen gas generated after decomposition, which is the p[H 2 3/2 ] value, the above-described nitrogen potential (K N ) value can be measured in real time. In consideration of the nitrogen potential (K N ) value measured in real time, the flow rate of “input ammonia gas” input to the nitridation furnace 1400 from the storage tank 1100 or the temperature control of the nitridation furnace, each By controlling the nitrogen potential (K N ) value required in the step, it is possible to proceed with the nitridation process.

이때, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 측정하는 것은, 상술한 암모니아 유량측정부(1500)를 통해 측정할 수 있으며, 또한, p[H2 3/2] 값인, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압은 상술한 화학식 (1)에 의해 생성된 수소 가스의 분압에 해당하므로, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량과 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 유량을 측정하는 경우, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압도 측정이 가능하다.At this time, measuring the partial pressure of undecomposed ammonia gas among the ammonia gas injected into the nitriding furnace, which is the value of p[NH 3 ]Rest, may be measured through the ammonia flow measurement unit 1500 described above, and also p[H 2 3 /2 ] value, the partial pressure of the hydrogen gas generated after decomposition corresponds to the partial pressure of the hydrogen gas generated by the above-described formula (1), so the “input ammonia” input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 When measuring the flow rate of "gas" and the flow rate of undecomposed ammonia gas among the input ammonia gas, it is also possible to measure the partial pressure of hydrogen gas generated after decomposition.

예를 들어, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"가 상기 질화로 내에서 100%가 분해되었다고 가정하면, 상기 화학식 (1)에 따라, 암모니아 가스(NH3)가 분해되어 질소(N2) 가스 25%, 수소(H2) 가스 75%의 부피비로 분해된 혼합가스를 구성하게 되며, 이때의 수소(H2) 가스의 부피는 상기 질화로의 부피 대비 p[H2 3/2] 값인, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압을 구성하게 된다.For example, assuming that 100% of "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 into the nitriding furnace 1400 is decomposed in the nitriding furnace, according to Chemical Formula (1), ammonia gas (NH 3 ) is nitrogen (N 2) gas of 25% decomposition of hydrogen (H 2) is to make up the mixed gas decomposition in a volume ratio of gas to 75% hydrogen (by volume of H 2) gas at this time is compared to the volume of said jilhwaro p It constitutes the partial pressure of hydrogen gas produced after decomposition, which is the [H 2 3/2 ] value.

또한, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"가 상기 질화로 내에서 50%가 분해되었다고 가정하면, 상기 화학식 (1)에 따라, 암모니아 가스(NH3)가 분해되어 질소(N2) 가스 25%*0.5, 수소(H2) 가스 75%*0.5의 부피비로 분해된 혼합가스를 구성하게 되며, 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"의 50%는 미분해 암모니아 가스에 해당하여, 상기 미분해 암모니아 가스는 p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 구성하게 된다.In addition, assuming that 50% of the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 is decomposed in the nitriding furnace, according to Chemical Formula (1), ammonia gas (NH 3 ) is It is decomposed to constitute a decomposed mixed gas in a volume ratio of 25%*0.5 nitrogen (N 2 ) gas and 75%*0.5 hydrogen (H 2 ) gas, and 50% of the “input ammonia gas” that is not decomposed is undecomposed ammonia Corresponding to the gas, the undecomposed ammonia gas constitutes a partial pressure of the undecomposed ammonia gas among the ammonia gas introduced into the nitriding furnace, which is a value of p[NH 3 ]Rest.

결국, 이와 같은 원리에 의하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정할 수 있는 경우, 상술한 질소포텐셜(KN) 값을 측정할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 통해, 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정하고, 이를 통해, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 측정할 수 있다.After all, when the content of undecomposed ammonia gas among the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 can be measured according to the above principle, the above-described nitrogen potential (K N ) Ammonia flow rate measurement unit 1500 for measuring the "residual ammonia gas flow rate" remaining in the nitriding furnace 1400, more specifically, the value can be measured; and through a gas input line 1410 for introducing gas from the nitriding furnace 1400 to the ammonia flow measurement unit 1500 from the nitridation furnace 1400, the content of undecomposed ammonia gas is measured, and through this, p[NH 3 ]It is possible to measure the partial pressure of undecomposed ammonia gas among the ammonia gas injected into the nitriding furnace, which is the value of Rest.

이하에서는 본 발명에 따른 암모니아 유량측정부(1500)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the ammonia flow measurement unit 1500 according to the present invention will be described in more detail.

도 3a 내지 도 3c는 암모니아 유량측정부를 통한 암모니아 가스의 유량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 이때, 본 발명에서 상기 암모니아 유량측정부는 공지된 암모니아 분해율 측정기일 수 있으며, 이러한 암모니아 분해율 측정기는 후술하는 바와 같이 구성될 수 있으나, 다만, 본 발명에서 상기 암모니아 유량측정부의 구성을 제한하는 것은 아니다.3a to 3c are schematic views for explaining a method of measuring the flow rate of ammonia gas through the ammonia flow measurement unit. At this time, in the present invention, the ammonia flow measurement unit may be a known ammonia decomposition rate meter, and such an ammonia decomposition rate meter may be configured as described below, however, the configuration of the ammonia flow rate measurement unit in the present invention is not limited.

먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 암모니아 유량측정부(1500)는, 반응조(1510); 상기 반응조(1510)에 용매를 투입하기 위한 용매저장탱크(1520); 및 상기 반응조(1510)에서 반응한 반응물을 배출하기 위한 배출탱크(1600)를 포함한다.First, referring to FIG. 3A , the ammonia flow measurement unit 1500 according to the present invention includes a reaction tank 1510; a solvent storage tank 1520 for introducing a solvent into the reaction tank 1510; and a discharge tank 1600 for discharging the reactants reacted in the reaction tank 1510 .

보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)는 상기 반응조(1510)의 일측에 위치하는 투입구(1511); 및 상기 반응조(1510)의 타측에 위치하는 배출구(1512)를 포함하며, 상기 투입구(1511)와 상기 용매저장탱크(1520)의 사이에 위치하는 제1밸브(1530); 및 상기 배출구(1512)와 상기 배출탱크(1600)의 사이에 위치하는 제2밸브(1540)를 포함한다.More specifically, the reaction tank 1510 includes an inlet 1511 located at one side of the reaction tank 1510; and a first valve 1530 positioned between the inlet 1511 and the solvent storage tank 1520, including an outlet 1512 positioned on the other side of the reaction tank 1510; and a second valve 1540 positioned between the discharge port 1512 and the discharge tank 1600 .

한편, 상술한 바와 같이, 상기 반응조(1510)에는, 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)이 연결되며, 즉, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 질화로의 가스가 배출되어, 상기 암모니아 유량측정부(1500), 보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 투입될 수 있다.On the other hand, as described above, a gas input line 1410 for inputting gas from the nitriding furnace 1400 to the ammonia flow measurement unit 1500 from the nitriding furnace is connected to the reaction tank 1510 as described above, that is, the The gas from the nitridation furnace may be discharged through the gas input line 1410 , and the gas from the nitriding furnace may be introduced into the ammonia flow rate measuring unit 1500 , more specifically, the reaction tank 1510 .

또한, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스의 투입 여부를 제어하기 위하여, 상기 투입구(1511)와 상기 가스배출라인(1410)의 사이에 제3밸브(1411)를 더 포함할 수 있다.In addition, in order to control whether or not gas is introduced into the nitriding furnace through the gas input line 1410, a third valve ( 1411) may be further included.

한편, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 암모니아 유량측정부(1500), 보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)에 투입되는 상기 질화로의 가스의 경우, 다양한 가스를 포함하고 있다.On the other hand, in the case of the gas to the nitriding furnace that is input to the ammonia flow rate measuring unit 1500 , more specifically, the reaction tank 1510 through the gas input line 1410 , various gases are included.

예를 들어, 상기 질화로의 가스의 경우, 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 등을 포함할 수 있으며, 특히, 본 발명에서 측정하고자는 암모니아 가스(NH3), 즉, 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스를 포함하고 있다.For example, in the case of the gas of the nitriding furnace, nitrogen (N 2 ) gas, hydrogen (H 2 ) gas, etc. may be included, and in particular, ammonia gas (NH 3 ) to be measured in the present invention, that is, in the nitriding furnace Among the input ammonia gas, undecomposed ammonia gas is included.

이때, 상기 암모니아 가스의 경우, 물에 잘 녹는 특성을 가지고 있으며, 상기 암모니아 가스가 물에 용해되는 경우, 그 수용액은 알칼리성의 암모니아수를 구성하게 된다.At this time, the ammonia gas has a property of being well soluble in water, and when the ammonia gas is dissolved in water, the aqueous solution constitutes alkaline aqueous ammonia.

즉, 상기 질화로의 가스를 구성하는, 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 및 암모니아 가스(NH3) 중, 상기 암모니아 가스의 경우 물에 잘 용해되므로, 상기 질화로의 가스 중 물에 용해되는 가스의 함량을 측정하는 경우, 상기 질화로의 가스에서의 암모니아 가스(NH3), 즉, 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정할 수 있다.That is, among the nitrogen (N 2 ) gas, hydrogen (H 2 ) gas, and ammonia gas (NH 3 ) constituting the gas of the nitridation furnace, the ammonia gas is well soluble in water, so When measuring the content of the dissolved gas, ammonia gas (NH 3 ) in the gas of the nitriding furnace, that is, the content of undecomposed ammonia gas in the ammonia gas injected into the nitriding furnace may be measured.

따라서, 본 발명에서 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매는 물일 수 있으며, 다만, 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매는 상기 암모니아 가스를 용해시킬 수 있는 물질에 해당함을 조건으로, 본 발명에서 상기 용매의 종류를 제한하는 것은 아니다.Therefore, in the present invention, the solvent stored in the solvent storage tank 1520 may be water, provided that the solvent stored in the solvent storage tank 1520 corresponds to a material capable of dissolving the ammonia gas, the present invention It is not intended to limit the type of the solvent.

이하에서는, 암모니아 유량측정부를 통한 암모니아 가스의 유량을 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of measuring the flow rate of ammonia gas through the ammonia flow measurement unit will be described.

먼저, 도 3b를 참조하면, 상술한 제3밸브(1411)를 ON시켜, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 질화로의 가스가 배출되어, 상기 암모니아 유량측정부(1500), 보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 투입된다.First, referring to FIG. 3B, by turning on the third valve 1411, the gas to the nitriding furnace is discharged through the gas input line 1410, and the ammonia flow rate measurement unit 1500, more specifically , the gas of the nitridation furnace is introduced into the reaction tank 1510 .

이때, 상기 제1밸브(1530) 및 상기 제2밸브(1540)는 OFF 상태에 해당한다.At this time, the first valve 1530 and the second valve 1540 correspond to an OFF state.

상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 투입되어, 상기 반응조(1510)가 상기 질화로 가스로 만충되는 경우, 상기 반응조(1510)에는 상기 질화로의 가스가 더이상 투입되지 않게 된다.When the nitridation furnace gas is supplied to the reactor 1510 and the reactor 1510 is filled with the nitridation furnace gas, the nitridation furnace gas is no longer supplied to the reactor 1510 .

상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 더이상 투입되지 않는 경우, 상기 제3밸브(1411)를 OFF 시키게 된다.When the gas for the nitriding furnace is no longer input to the reaction tank 1510 , the third valve 1411 is turned off.

즉, 상기 반응조(1510)에는 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 및 암모니아 가스(NH3) 등을 포함하는 상기 질화로 가스가 만충된 상태에서, 상기 제3밸브(1411)를 OFF 시킴으로써, 상기 반응조(1510)에는 상기 질화로의 가스가 더이상 투입되지 않게 된다.That is, in the reaction tank 1510, the third valve 1411 is turned off in a state in which the nitriding furnace gas including nitrogen (N 2 ) gas, hydrogen (H 2 ) gas, ammonia gas (NH 3 ), etc. is fully filled. By doing so, the gas to the nitriding furnace is no longer input to the reaction tank 1510 .

이후, 도 3c를 참조하면, 상기 제1밸브(1530)을 ON 시켜, 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매, 즉, 물이 상기 반응조(1510)로 투입하게 된다.Thereafter, referring to FIG. 3C , by turning on the first valve 1530 , the solvent stored in the solvent storage tank 1520 , that is, water is introduced into the reaction tank 1510 .

이때, 상기 반응조(1510)의 경우, 상기 질화로의 가스로 만충되어 있기 때문에, 상기 반응조(1510)의 압력에 의하여, 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매, 즉, 물이 상기 반응조(1510)로 투입되지 않게 되나, 본 발명에서는 상기 질화로의 가스에 암모니아 가스(NH3)를 포함하고 있고, 상기 암모니아 가스(NH3)의 경우, 상기 물에 의해 용해되기 때문에, 상기 암모니아 가스(NH3)가 용해되는 양만큼, 상기 용매저장탱크(1520)로부터 상기 반응조(1510)에 물이 투입될 수 있다.At this time, since the reaction tank 1510 is filled with gas from the nitriding furnace, the solvent stored in the solvent storage tank 1520, ie, water, is transferred to the reaction tank 1510 by the pressure of the reaction tank 1510 . However, in the present invention, ammonia gas (NH 3 ) is included in the gas of the nitriding furnace, and in the case of the ammonia gas (NH 3 ), since it is dissolved by the water, the ammonia gas (NH 3 ) Water may be introduced into the reaction tank 1510 from the solvent storage tank 1520 by an amount in which the is dissolved.

즉, 도 3b에서와 같은 수위(h1)의 물이 도 3c에서와 같은 수위(h2)까지 높이가 낮아지며, 이와 같이 수위가 낮아진 물은 상기 반응조(1510)에 투입되어, 상기 암모니아 가스를 용해시켜, 그 수용액은 알칼리성의 암모니아수를 구성하게 된다.That is, the water of the water level (h1) as shown in FIG. 3b is lowered to the water level (h2) as in FIG. 3C, and the water with the water level lowered in this way is introduced into the reaction tank 1510 to dissolve the ammonia gas. , the aqueous solution constitutes alkaline aqueous ammonia.

결국, 본 발명에서는, 암모니아 가스가 물에 잘 용해되는 특성을 이용하여, 상기 질화로의 가스 중 암모니아 가스의 유량을 측정할 수 있다.As a result, in the present invention, the flow rate of ammonia gas in the gas to the nitriding furnace can be measured by using the property that ammonia gas is readily soluble in water.

예를 들어, 상기 반응조(1510)에 투입된 용매, 즉 물의 양이 10cc인 경우, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 100% 대비 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"는 10%로 측정될 수 있으며, 이는, 상기 반응조(1510)의 용량에 따라 달라질 수 있는 것으로, 본 발명에서 이와 같은 측정치를 제한하는 것은 아니다.For example, when the amount of the solvent, ie, water, input to the reaction tank 1510 is 10cc, the "input ammonia gas" that is not decomposed compared to 100% of the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 “Gas” may be measured as 10%, which may vary depending on the capacity of the reactor 1510, and the present invention does not limit such a measured value.

또한, 예를 들어, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 100% 대비 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"는 10%로 측정되는 경우, 상기 질화로 내에서, 상기 "투입 암모니아 가스"가 90%가 분해되었다는 의미이고, 이는 상술한 바와 같이, 상기 화학식 (1)에 따라, 암모니아 가스(NH3)가 분해되어 질소(N2) 가스 25%*0.9, 수소(H2) 가스 75%*0.9의 부피비로 분해된 혼합가스를 구성하게 되며, 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"의 10%는 미분해 암모니아 가스에 해당하여, 상기 미분해 암모니아 가스는 p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 구성하게 된다.In addition, for example, when the "input ammonia gas" that is not decomposed compared to 100% of the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 into the nitriding furnace 1400 is 10%, in the nitriding furnace, The "input ammonia gas" means that 90% has been decomposed, which, as described above, according to the above formula (1), ammonia gas (NH 3 ) is decomposed to nitrogen (N 2 ) gas 25%*0.9, hydrogen (H 2 ) It constitutes the decomposed mixed gas in a volume ratio of 75%*0.9 gas, and 10% of the undecomposed "input ammonia gas" corresponds to undecomposed ammonia gas, and the undecomposed ammonia gas is p[NH 3 ]It constitutes the partial pressure of undecomposed ammonia gas among the ammonia gas injected into the nitriding furnace, which is the value of Rest.

이와 같은 원리에 의하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정할 수 있는 경우, 상술한 질소포텐셜(KN) 값을 측정할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 통해, 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정하고, 이를 통해, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 측정할 수 있다.According to this principle, when the content of undecomposed ammonia gas among the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 can be measured, the above-described nitrogen potential (K N ) value can be measured, and more specifically, an ammonia flow rate measurement unit 1500 for measuring the "residual ammonia gas flow rate" remaining in the nitriding furnace 1400; and through a gas input line 1410 for introducing gas from the nitriding furnace 1400 to the ammonia flow measurement unit 1500 from the nitridation furnace 1400, the content of undecomposed ammonia gas is measured, and through this, p[NH 3 ]It is possible to measure the partial pressure of undecomposed ammonia gas among the ammonia gas injected into the nitriding furnace, which is the value of Rest.

한편, 이와 같은 반응이 종료된 후에는, 상기 제1밸브(1530)를 OFF 시키고, 상기 제2밸브(1540)을 ON 시켜, 상기 반응조(1510)에서 반응한 반응물을 상기 배출탱크(1600)로 배출하게 된다.On the other hand, after the reaction is completed, the first valve 1530 is turned off, the second valve 1540 is turned on, and the reactant reacted in the reaction tank 1510 is transferred to the discharge tank 1600. will be discharged

이상과 같이, 본 발명에서는, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정함으로써, 질소포텐셜(KN) 값을 측정하여, 상술한 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 대체할 수 있으며, 이를 통하여, 질화로(1400) 내부의 질소포텐셜(KN)을 측정할 수 있다. As described above, in the present invention, the nitrogen potential (K N ) value is measured by measuring the content of undecomposed ammonia gas in the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400, It can replace the above-described expensive nitrogen potential (K N ) measuring equipment, and through this, it is possible to measure the nitrogen potential (K N ) inside the nitriding furnace 1400 .

이때, 본 발명에서는, 미분해 암모니아 가스의 유량과 함께, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 의 유량을 측정하는 것이 중요하다.At this time, in the present invention, it is important to measure the flow rate of the "input ammonia gas" input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 together with the flow rate of the undecomposed ammonia gas.

따라서, 본 발명에서는, 상기 전자 유량계(1300)를 통하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량을 측정할 수 있다.Therefore, in the present invention, it is possible to measure the flow rate of "input ammonia gas" input to the nitriding furnace 1400 from the storage tank 1100 through the electromagnetic flowmeter 1300 .

한편, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량 또는 질화로의 온도 제어를 통해, 각 단계에서 필요한 질소포텐셜(KN) 값을 제어함으로써, 질화공정을 진행하기 위하여, 상기 "투입 암모니아 가스"의 유량을 제어하는 것이 필요하다. On the other hand, by controlling the nitrogen potential (K N ) value required in each step through the flow rate of “input ammonia gas” input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400 or the temperature of the nitriding furnace, the nitridation process is performed In order to proceed, it is necessary to control the flow rate of the "input ammonia gas".

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상기 저장탱크(1100)와 상기 전자유량계(1300)의 사이에 위치하는 복수개의 유량계(1210, 1220, 1230)를 포함할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 2 , the nitriding furnace system including the ammonia gas flow measurement unit according to the present invention includes a plurality of flow meters 1210 and 1220 positioned between the storage tank 1100 and the electromagnetic flow meter 1300 . , 1230) may be included.

예를 들어, 상기 복수개의 유량계(1210, 1220, 1230)는 제1유량계(1210), 제2유량계(1220) 및 제3유량계(1230)를 포함할 수 있으며, 상기 제1유량계(1210)는 0.5 루베(cubic meter, ㎥) 내지 1 루베(cubic meter, ㎥) 용량의 유량계이고, 상기 제2유량계(1220)는 1루베(cubic meter, ㎥) 내지 3 루베(cubic meter, ㎥) 용량의 유량계이며, 상기 제3유량계(1230)는 3 루베(cubic meter, ㎥) 내지 7 루베(cubic meter, ㎥) 용량의 유량계일 수 있고, 다만, 본 발명에서 상기 복수개의 유량계의 용량을 제한하는 것은 아니다.For example, the plurality of flowmeters 1210 , 1220 , and 1230 may include a first flowmeter 1210 , a second flowmeter 1220 , and a third flowmeter 1230 , and the first flowmeter 1210 may include 0.5 rube (cubic meter, m3) to 1 rube (cubic meter, m3) capacity flow meter, and the second flow meter 1220 is a flow meter with a capacity of 1 rube (cubic meter, m3) to 3 rube (cubic meter, m3). , and the third flow meter 1230 may be a flow meter having a capacity of 3 rubes (cubic meter, m) to 7 rubes (cubic meter, m), however, in the present invention, the capacity of the plurality of flow meters is not limited. .

또한, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상기 저장탱크(1100)와 상기 제1유량계(1210)의 사이에 위치하는 제1전자밸브(1110), 상기 저장탱크(1100)와 상기 제2유량계(1220)의 사이에 위치하는 제2전자밸브(1120) 및 상기 저장탱크(1100)와 상기 제3유량계(1230)의 사이에 위치하는 제3전자밸브(1130)를 더 포함할 수 있다.In addition, the nitriding furnace system including the ammonia gas flow rate measurement unit according to the present invention, the first solenoid valve 1110 positioned between the storage tank 1100 and the first flow meter 1210, the storage tank 1100 and a second solenoid valve 1120 positioned between the second flow meter 1220 and a third solenoid valve 1130 positioned between the storage tank 1100 and the third flow meter 1230. can do.

예를 들어, 상기 제1유량계(1210)가 0.5 루베(㎥) 용량의 유량계이고, 상기 제2유량계(1220)가 3 루베(㎥) 용량의 유량계이며, 상기 제3유량계(1230)가 7 루베(㎥) 용량의 유량계라고 가정시, 상기 제1전자밸브(1110) 및 상기 제2전자밸브(1120)를 ON 시키는 경우, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"는 3.5 루베(㎥)의 유량이 투입되며, 이때, 상기 전자 유량계(1300)에 표시되는 "투입 암모니아 가스"의 유량은 3.5 루베(㎥)에 해당하게 된다.For example, the first flow meter 1210 is a flow meter with a capacity of 0.5 lube (m3), the second flow meter 1220 is a flow meter with a capacity of 3 lube (m3), and the third flow meter 1230 is a flow meter with a capacity of 7 lube. Assuming that it is a flow meter of (m3) capacity, when the first solenoid valve 1110 and the second solenoid valve 1120 are turned on, the "input ammonia input from the storage tank 1100 to the nitriding furnace 1400" The flow rate of "gas" is 3.5 rubes (m3), and at this time, the flow rate of "input ammonia gas" displayed on the electromagnetic flowmeter 1300 corresponds to 3.5 rubes (m3).

즉, 상기와 같은, 복수개의 유량계(1210, 1220, 1230) 및 이들을 각각 On/Off하는 전자밸브를 통해, 상기 "투입 암모니아 가스"의 유량을 제어할 수 있다.That is, as described above, the flow rate of the "input ammonia gas" can be controlled through the plurality of flow meters 1210, 1220, 1230 and the solenoid valve for turning them on/off, respectively.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (4)

반응조;
상기 반응조에 용매를 투입하기 위한 용매저장탱크; 및
상기 반응조에서 반응한 반응물을 배출하기 위한 배출탱크를 포함하고,
상기 반응조는, 상기 반응조의 일측에 위치하는 투입구; 상기 반응조의 타측에 위치하는 배출구; 상기 투입구와 상기 용매저장탱크의 사이에 위치하는 제1밸브; 및 상기 배출구와 상기 배출탱크의 사이에 위치하는 제2밸브를 포함하고,
상기 투입구에 잔존 암모니아 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 더 포함하는 암모니아 유량측정부.reactor;
a solvent storage tank for introducing a solvent to the reaction tank; and
and a discharge tank for discharging the reactants reacted in the reaction tank,
The reaction tank may include: an inlet located at one side of the reaction tank; an outlet located on the other side of the reactor; a first valve positioned between the inlet and the solvent storage tank; and a second valve positioned between the outlet and the discharge tank,
Ammonia flow rate measurement unit further comprising a gas input line for introducing the residual ammonia gas to the inlet. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 잔존 암모니아 가스는, 미분해 암모니아 가스인 것을 특징으로 하는 암모니아 유량측정부.The method of claim 1,
The residual ammonia gas is ammonia flow rate measuring unit, characterized in that the undecomposed ammonia gas. 제 1 항에 있어서,
상기 투입구와 상기 가스투입라인의 사이에 위치하는 제3밸브를 더 포함하는 암모니아 유량측정부.The method of claim 1,
Ammonia flow rate measurement unit further comprising a third valve positioned between the inlet and the gas inlet line.
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