KR102325010B1 - Apparatus for supplying protective gas to molten magnesium alloy - Google Patents
Apparatus for supplying protective gas to molten magnesium alloy Download PDFInfo
- Publication number
- KR102325010B1 KR102325010B1 KR1020190171640A KR20190171640A KR102325010B1 KR 102325010 B1 KR102325010 B1 KR 102325010B1 KR 1020190171640 A KR1020190171640 A KR 1020190171640A KR 20190171640 A KR20190171640 A KR 20190171640A KR 102325010 B1 KR102325010 B1 KR 102325010B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- unit
- magnesium alloy
- molten metal
- storage unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 182
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/22—Obtaining magnesium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
- B22D39/06—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by controlling the pressure above the molten metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
- F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D7/00—Forming, maintaining or circulating atmospheres in heating chambers
- F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases or liquids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 저장하는 액체 저장부, 상기 액체 저장부와 연결되며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시키는 기화부, 캐리어 가스를 저장하는 가스 저장부, 상기 캐리어 가스에 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제1 농도로 혼합하여 제1 보호 가스를 제조하는 제1 가스 혼합부, 및 상기 캐리어 가스에 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 상기 제1 농도 대비 작은 제2 농도로 혼합하여 제2 보호 가스를 제조하는 제2 가스 혼합부를 포함한다.The magnesium alloy molten metal protection gas supply device is a liquid storage unit for storing a CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 liquid, and is connected to the liquid storage unit, and the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF) 3 ) 2 A vaporization unit for vaporizing the liquid into CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas, a gas storage unit for storing a carrier gas, and the CF 3 CF 2 C(O)CF ( A first gas mixing unit for preparing a first protective gas by mixing CF 3 ) 2 gas at a first concentration, and the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas to the carrier gas. and a second gas mixing unit configured to produce a second protective gas by mixing the mixture at a second concentration smaller than the concentration.
Description
본 기재는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a magnesium alloy molten metal protective gas supply device.
마그네슘 합금은 우수한 물성에도 불구하고 용탕 중 발화문제, 낮은 내식성 및 열악한 성형성 등의 문제를 가진다. Magnesium alloy has problems such as ignition in molten metal, low corrosion resistance, and poor formability despite excellent physical properties.
일반적으로, 마그네슘 합금 용탕의 발화 억제를 위한 보호 가스로서 SF6 가스를 사용하나, SF6 가스는 CO2 가스 대비 지구 온난화 지수가 23,500배인 문제가 있다. In general, SF 6 gas is used as a protective gas for suppressing ignition of molten magnesium alloy , but SF 6 gas has a problem of 23,500 times the global warming potential compared to CO 2 gas.
최근, CO2 가스와 지구 온난화 지수가 동일한 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스가 마그네슘 합금 용탕의 발화 억제를 위한 보호 가스로서 사용되고 있다.Recently, CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas having the same global warming potential as CO 2 gas has been used as a protective gas for suppressing ignition of molten magnesium alloy.
CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스는 우수한 용탕 보호 능력 및 적은 보호 가스 사용량으로 그 사용이 확대될 것으로 판단되나, 상온에서 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체로 존재하므로 마그네슘 합금 용탕 보호 가스로 사용하기 위한 공급 장치가 필요하다.CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas is expected to expand its use due to its excellent molten metal protection ability and small amount of protection gas, but at room temperature, CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 As it exists as a liquid, a supply device for use as a protective gas for magnesium alloy molten metal is required.
일 실시예는, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 마그네슘 합금 용탕의 발화 억제용 보호 가스로 공급하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치를 제공하고자 한다.One embodiment is to provide a magnesium alloy molten metal protective gas supply device for supplying CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas as a protective gas for suppressing ignition of the molten magnesium alloy.
일 측면은 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 저장하는 액체 저장부, 상기 액체 저장부와 연결되며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시키는 기화부, 캐리어 가스를 저장하는 가스 저장부, 상기 기화부 및 상기 가스 저장부와 연결되며, 상기 캐리어 가스에 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제1 농도로 혼합하여 제1 보호 가스를 제조하는 제1 가스 혼합부, 및 상기 제1 가스 혼합부와 이격되어 상기 기화부 및 상기 가스 저장부와 연결되며, 상기 캐리어 가스에 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 상기 제1 농도 대비 작은 제2 농도로 혼합하여 제2 보호 가스를 제조하는 제2 가스 혼합부를 포함하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치를 제공한다.One side is CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 A liquid storage unit for storing a liquid, and is connected to the liquid storage unit, and the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 liquid CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 A vaporization unit for vaporizing a gas, a gas storage unit for storing a carrier gas, the vaporization unit and the gas storage unit are connected, and the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 A first gas mixing unit for preparing a first protective gas by mixing gas at a first concentration, and the vaporization unit and the gas storage unit spaced apart from the first gas mixing unit and a second gas mixing unit for preparing a second protective gas by mixing the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas with the carrier gas at a second concentration smaller than the first concentration A magnesium alloy molten metal protective gas supply device is provided.
상기 제1 가스 혼합부와 연결되며, 마그네슘 합금 용탕이 수용된 도가니로 공급되는 상기 제1 보호 가스의 유량을 제어하는 제1 유량 제어부, 및 상기 제2 가스 혼합부와 연결되며, 상기 마그네슘 합금 용탕이 통하는 몰드로 공급되는 상기 제2 보호 가스의 유량을 제어하는 제2 유량 제어부를 더 포함할 수 있다.A first flow control unit connected to the first gas mixing unit and controlling a flow rate of the first protective gas supplied to the crucible containing the molten magnesium alloy, and connected to the second gas mixing unit, the molten magnesium alloy It may further include a second flow rate control unit for controlling the flow rate of the second protective gas supplied to the mold passing through.
상기 제1 농도는 4.5% 내지 7%이며, 상기 제2 농도는 0.1% 내지 0.3%일 수 있다.The first concentration may be 4.5% to 7%, and the second concentration may be 0.1% to 0.3%.
상기 액체 저장부와 상기 기화부 사이에 위치하며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체의 유량을 제어하는 제3 유량 제어부, 상기 기화부와 상기 제1 가스 혼합부 사이 및 상기 기화부와 상기 제2 가스 혼합부 사이에 위치하며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 유량을 제어하는 제4 유량 제어부, 및 상기 가스 저장부와 상기 제1 가스 혼합부 사이 및 상기 가스 저장부와 상기 제2 가스 혼합부 사이에 위치하며, 상기 캐리어 가스의 유량을 제어하는 제5 유량 제어부를 더 포함할 수 있다.A third flow control unit positioned between the liquid storage unit and the vaporization unit and controlling the flow rate of the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 liquid, between the vaporization unit and the first gas mixing unit and a fourth flow control unit located between the vaporization unit and the second gas mixing unit , and controlling the flow rate of the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas, and the gas storage unit and the second gas storage unit. A fifth flow rate control unit positioned between the first gas mixing unit and between the gas storage unit and the second gas mixing unit and controlling the flow rate of the carrier gas may be further included.
상기 캐리어 가스는 질소 또는 수분이 제거된 공기를 포함할 수 있다.The carrier gas may include nitrogen or air from which moisture is removed.
일 실시예에 따르면, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 마그네슘 합금 용탕의 발화 억제용 보호 가스로 공급하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치가 제공된다.According to one embodiment, there is provided a magnesium alloy molten metal protective gas supply device for supplying the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas as a protective gas for suppressing ignition of the molten magnesium alloy.
도 1은 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 비교예를 나타낸 사진들이다.
도 3은 실험예를 나타낸 사진들이다.1 is a view showing an apparatus for supplying a protective gas for a magnesium alloy molten metal according to an embodiment.
2 is a photograph showing a comparative example.
3 is a photograph showing an experimental example.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
이하, 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치를 설명한다.Hereinafter, an apparatus for supplying a protective gas for molten magnesium alloy according to an embodiment will be described with reference to FIG. 1 .
도 1은 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an apparatus for supplying a protective gas for a magnesium alloy molten metal according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치(1000)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시켜 캐리어 가스에 설정된 농도로 혼합하여 제1 보호 가스 및 제2 보호 가스를 제조한 후 마그네슘 합금 용탕이 수용된 열린 계(open system)인 도가니(10)로 제1 보호 가스를 공급하고 도가니(10)로부터 이동하는 마그네슘 합금 용탕이 통하는 닫힌 계(closed system)인 몰드(20)로 제2 보호 가스를 공급하여 도가니(10) 및 몰드(20)에 위치하는 마그네슘 합금 용탕의 발화를 억제한다.Referring to FIG. 1 , the magnesium alloy molten metal protective
마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치(1000)가 마그네슘 합금 용탕으로 공급하는 제1 보호 가스 및 제2 보호 가스에 포함된 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스는 F를 포함하고 있고, 이 F가 공기 중 산소와 반응하여 마그네슘 합금 용탕 표면에 MgF 필름 및 MgO 필름을 생성하여 안정하면서 치밀한 보호층을 형성한다. 이로 인해, 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치(1000)는 마그네슘 합금 용탕 내 불균일 생성물을 억제하고, 마그네슘 합금 용탕 표면에 일정한 두께의 보호 필름층을 형성하여 마그네슘 합금 제품의 품질을 개선한다. CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 The CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas included in the first and second protection gases supplied by the magnesium alloy molten metal protection
한편, 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치(1000)는 도가니에 수용된 마그네슘 합금 용탕으로부터 몰드를 거쳐 주조된 주조 롤에 제1 보호 가스를 공급할 수 있다.Meanwhile, the magnesium alloy molten metal protective
일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치(1000)는 액체 저장부(100), 기화부(200), 가스 저장부(300), 제1 가스 혼합부(400), 제2 가스 혼합부(500), 제1 유량 제어부(600), 제2 유량 제어부(700), 제3 유량 제어부(800), 제4 유량 제어부(901), 제5 유량 제어부(902)를 포함한다.The magnesium alloy molten metal protection
액체 저장부(100)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 저장한다. 액체 저장부(100)는 상온에서 액체 상태인 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 저장한다.The
기화부(200)는 액체 저장부(100)와 연결되며, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시킨다. 기화부(200)는 최대 300℃까지 가열이 가능한 밀폐된 챔버로 구성되며, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스 사용량에 따라 용량 별로 복수의 밀폐된 챔버를 포함할 수 있다. 기화부(200)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시킬 수 있는 공지된 다양한 기화 장치를 포함할 수 있다.The
가스 저장부(300)는 캐리어 가스를 저장한다. 캐리어 가스는 질소 또는 수분이 제거된 공기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 가스 저장부(300)는 캐리어 가스를 저장할 수 있는 공지된 다양한 저장 장치를 포함할 수 있다.The
제1 가스 혼합부(400)는 기화부(200) 및 가스 저장부(300)와 연결되며, 캐리어 가스에 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제1 농도로 혼합하여 제1 보호 가스를 제조한다. 여기서, 제1 농도는 4.5% 내지 7%이며, 제1 보호 가스에 포함된 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 농도는 4.5% 내지 7%의 제1 농도를 가진다. 제1 가스 혼합부(400)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스와 캐리어 가스를 교반하는 교반기를 포함할 수 있다. 제1 가스 혼합부(400)가 혼합한 제1 보호 가스에 포함된 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 제1 농도는 제4 유량 제어부(901) 및 제5 유량 제어부(902)에 의해 조절될 수 있다.The first
제2 가스 혼합부(500)는 기화부(200) 및 가스 저장부(300)와 연결되며, 캐리어 가스에 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제1 농도 대비 작은 제2 농도로 혼합하여 제2 보호 가스를 제조한다. 여기서, 제2 농도는 0.1% 내지 0.3%이며, 제2 보호 가스에 포함된 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 농도는 0.1% 내지 0.3%의 제2 농도를 가진다. 제2 가스 혼합부(500)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스와 캐리어 가스를 교반하는 교반기를 포함할 수 있다. 제2 가스 혼합부(500)가 혼합한 제2 보호 가스에 포함된 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 제2 농도는 제4 유량 제어부(901) 및 제5 유량 제어부(902)에 의해 조절될 수 있다.The second
제1 유량 제어부(600)는 제1 가스 혼합부(400)와 연결되며, 마그네슘 합금 용탕이 수용된 도가니(10)로 공급되는 제1 보호 가스의 유량을 제어한다. 제1 유량 제어부(600)는 마그네슘 합금 용탕이 수용된 도가니(10)로 공급되는 제1 보호 가스의 기체량을 조절하는 유량 시스템을 포함할 수 있다. 제1 유량 제어부(600)는 제1 보호 가스를 도가니(10)에 공급한다.The first
제2 유량 제어부(700)는 제2 가스 혼합부(500)와 연결되며, 마그네슘 합금 용탕이 통하는 몰드(20)로 공급되는 제2 보호 가스의 유량을 제어한다. 제2 유량 제어부(700)는 마그네슘 합금 용탕이 수용된 몰드(20)로 공급되는 제2 보호 가스의 기체량을 조절하는 유량 시스템을 포함할 수 있다. 제2 유량 제어부(700)는 제2 보호 가스를 몰드(20)에 공급한다.The second
제3 유량 제어부(800)는 액체 저장부(100)와 기화부(200) 사이에 위치하며, 액체 저장부(100)로부터 기화부(200)로 공급되는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체의 유량을 제어한다. 제3 유량 제어부(800)는 액체 저장부(100)에 저장된 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체가 상온에서는 액체로 존재하므로, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체의 분자량을 계산하여 기화부(200)에서 기체로 기화되는 양을 제어하는 질량 유량계를 포함할 수 있다.The third
제4 유량 제어부(901)는 기화부(200)와 제1 가스 혼합부(400) 사이 및 기화부(200)와 제2 가스 혼합부(500) 사이에 위치하며, 기화부(200)로부터 제1 가스 혼합부(400) 및 제2 가스 혼합부(500)로 공급되는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 유량을 제어한다. 제4 유량 제어부(901)는 제1 가스 혼합부(400) 및 제2 가스 혼합부(500)로 공급되는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 기체량을 조절하는 유량 시스템을 포함할 수 있다.The fourth
제5 유량 제어부(902)는 가스 저장부(300)와 제1 가스 혼합부(400) 사이 및 가스 저장부(300)와 제2 가스 혼합부(500) 사이에 위치하며, 가스 저장부(300)로부터 제1 가스 혼합부(400) 및 제2 가스 혼합부(500)로 공급되는 캐리어 가스의 유량을 제어한다. 제5 유량 제어부(902)는 제1 가스 혼합부(400) 및 제2 가스 혼합부(500)로 공급되는 캐리어 가스의 기체량을 조절하는 유량 시스템을 포함할 수 있다.The fifth
상술한 제1 유량 제어부(600), 제2 유량 제어부(700), 제3 유량 제어부(800), 제4 유량 제어부(901), 제5 유량 제어부(902)는 공지된 다양한 유량을 제어할 수 있는 수단들을 포함할 수 있다.The first
또한, 제1 유량 제어부(600), 제2 유량 제어부(700), 제3 유량 제어부(800), 제4 유량 제어부(901), 제5 유량 제어부(902)는 제1 유량 제어부(600), 제2 유량 제어부(700), 제3 유량 제어부(800), 제4 유량 제어부(901), 제5 유량 제어부(902) 각각을 제어하는 제어 장치와 연결될 수 있다.In addition, the first flow
이상과 같이, 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치(1000)는 상온에서 액체 상태인 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시키고, 캐리어 가스에 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제1 농도로 혼합하여 제1 보호 가스를 제조하고, 캐리어 가스에 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제2 농도로 혼합하여 제2 보호 가스를 제조하고, 마그네슘 합금 용탕이 수용된 열린 계(open system)인 도가니(10)로 제1 보호 가스를 공급하고 마그네슘 합금 용탕이 통하는 닫힌 계(closed system)인 몰드(20)로 제2 보호 가스를 공급하여 도가니(10) 및 몰드(20)에 위치하는 마그네슘 합금 용탕의 발화를 억제한다.As described above, the magnesium alloy molten metal protective
즉, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 마그네슘 합금 용탕의 발화 억제용 보호 가스로 공급하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치가 제공된다.That is, there is provided a magnesium alloy molten metal protective gas supply device that supplies the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas as a protective gas for suppressing ignition of the molten magnesium alloy.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치의 효과를 확인한 대비예 및 실험예를 설명한다.Hereinafter, a comparative example and an experimental example confirming the effect of the magnesium alloy molten metal protective gas supply device according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .
도 2는 비교예를 나타낸 사진들이다. 도 2의 (A)는 비교예에 따른 마그네슘 합금 용탕이 수용된 도가니를 나타낸 사진이며, (B)는 비교예에 따른 마그네슘 합금 용탕이 통하는 몰드를 나타낸 사진다.2 is a photograph showing a comparative example. 2A is a photograph showing a crucible in which the molten magnesium alloy according to the comparative example is accommodated, and (B) is a photograph showing a mold through which the molten magnesium alloy according to the comparative example passes.
도 2를 참조하면, 비교예에서 마그네슘 합금 용탕의 마그네슘 합금은 알루미늄 2.5% 내지 3.5%, 아연 0.5% 내지 1.5%, 망간 0.3%이하를 포함할 수 있다. 잉곳 혹은 스크랩 마그네슘 합금을 200℃ 전후에서 예열하여 표면에 존재할 수 있는 습기를 모두 제거한다. 그리고, 전기 저항 가열 방식으로 마그네슘 합금을 가열하는데, 주철로 된 도가니 용해용 소재를 장입한 후 승온한다. 마그네슘 합금 용탕이 700℃ 내지 750℃로 유지되는 가운데, SF6 가스와 N2 가스를 혼합하여 보호 가스를 제조하고, 이 보호 가스를 대용량(SF6 50%)으로 도가니에 공급한다. 몰드에는 보호 가스를 소용량(SF6 2%)으로 공급한다. Referring to FIG. 2 , in the comparative example, the magnesium alloy of the molten magnesium alloy may include 2.5% to 3.5% aluminum, 0.5% to 1.5% zinc, and 0.3% or less of manganese. Preheat the ingot or scrap magnesium alloy around 200℃ to remove all moisture that may exist on the surface. Then, the magnesium alloy is heated by an electric resistance heating method, and the temperature is raised after charging a material for melting a crucible made of cast iron. While the magnesium alloy molten metal is maintained at 700° C. to 750° C., a protective gas is prepared by mixing SF 6 gas and N 2 gas, and the protective gas is supplied to the crucible in a large capacity (SF 6 50%). The protective gas is supplied to the mold in a small volume (
도 2의 (A) 및 (B) 각각과 같이, 도가니 및 몰드 각각에 대용량 및 소용량 각각으로 SF6 가스가 공급되더라도 마그네슘 합금 용탕은 도가니 및 몰드 내에서 안정한 용탕 표면을 유지한다.As shown in each of FIGS. 2A and 2B , the molten magnesium alloy maintains a stable surface of the molten metal in the crucible and the mold even when the SF 6 gas is supplied in large and small volumes, respectively, to the crucible and the mold.
도 3은 실험예를 나타낸 사진들이다. 도 3의 (A)는 실험예에 따른 마그네슘 합금 용탕이 수용된 도가니를 나타낸 사진이며, (B)는 실험예에 따른 마그네슘 합금 용탕이 통하는 몰드를 나타낸 사진이다.3 is a photograph showing an experimental example. 3A is a photograph showing a crucible in which the molten magnesium alloy according to the Experimental Example is accommodated, and (B) is a photograph showing a mold through which the molten magnesium alloy according to the Experimental Example passes.
도 3을 참조하면, 실험예에서 비교예와 동일하게 마그네슘 합금 용탕의 마그네슘 합금은 알루미늄 2.5% 내지 3.5%, 아연 0.5% 내지 1.5%, 망간 0.3%이하를 포함할 수 있다. 잉곳 혹은 스크랩 마그네슘 합금을 200℃ 전후에서 예열하여 표면에 존재할 수 있는 습기를 모두 제거한다. 그리고, 전기 저항 가열 방식으로 마그네슘 합금을 가열하는데, 주철로 된 도가니 용해용 소재를 장입한 후 승온한다. 마그네슘 합금 용탕이 700℃ 내지 750℃로 유지되는 가운데, CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스 농도 7%에서 시작하여 4.5%까지 저하시키면서 마그네슘 합금 용탕의 발화 거동을 관찰하였다. 도 3의 (A)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스 농도 4.5%에서 도가니 상부에서 유지 시간 1분과 15분 상태를 나타낸 것으로 마그네슘 합금 용탕 표면이 발화 거동 없이 안정하게 유지됨을 확인하였다. 도 3의 (B)는 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스 농도 0.2% 유지 시 몰드에서 유지 시간 1분과 15분상태를 나타낸 것으로 마그네슘 합금 용탕 표면이 발화 거동 없이 안정하게 유지됨을 확인하였다.Referring to FIG. 3 , the magnesium alloy of the molten magnesium alloy in the experimental example may contain 2.5% to 3.5% aluminum, 0.5% to 1.5% zinc, and 0.3% or less of manganese in the same manner as in the comparative example. Preheat the ingot or scrap magnesium alloy around 200℃ to remove all moisture that may exist on the surface. Then, the magnesium alloy is heated by an electric resistance heating method, and the temperature is raised after charging a material for melting a crucible made of cast iron. While the magnesium alloy molten metal was maintained at 700° C. to 750° C., the ignition behavior of the magnesium alloy molten metal was observed while decreasing the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas concentration from 7% to 4.5%. (A) of FIG. 3 shows the state of holding times of 1 minute and 15 minutes at the top of the crucible at a CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas concentration of 4.5%, and the surface of the magnesium alloy molten metal is stably maintained without ignition behavior was confirmed. (B) of FIG. 3 shows the holding times of 1 minute and 15 minutes in the mold when the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas concentration is maintained at 0.2%, and the surface of the magnesium alloy molten metal is stably maintained without any ignition behavior. was confirmed.
이상의 실험예 및 비교예를 확인한 결과, 마그네슘 합금 용탕 거동에서 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스가 SF6 가스와 거의 동일하고 안정적인 용탕 보호 능력을 확보할 수 있음을 확인하였다.As a result of confirming the above experimental examples and comparative examples, it was confirmed that the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas in the magnesium alloy molten metal behavior was almost the same as that of the SF 6 gas and it was possible to secure a stable molten metal protection ability. .
본 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
액체 저장부(100), 기화부(200), 가스 저장부(300), 제1 가스 혼합부(400), 제2 가스 혼합부(500)
Claims (5)
상기 액체 저장부와 연결되며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체를 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스로 기화시키는 기화부;
캐리어 가스를 저장하는 가스 저장부;
상기 기화부 및 상기 가스 저장부와 연결되며, 상기 캐리어 가스에 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 제1 농도로 혼합하여 제1 보호 가스를 제조하는 제1 가스 혼합부; 및
상기 제1 가스 혼합부와 이격되어 상기 기화부 및 상기 가스 저장부와 연결되며, 상기 캐리어 가스에 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스를 상기 제1 농도 대비 작은 제2 농도로 혼합하여 제2 보호 가스를 제조하는 제2 가스 혼합부
를 포함하며,
상기 제1 보호 가스를 마그네슘 합금 용탕이 수용된 오픈 계(open system)인 도가니로 공급하며, 상기 제2 보호 가스를 상기 마그네슘 합금 용탕이 통하는 닫힌 계(closed system)인 몰드로 공급하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치.CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 Liquid storage unit for storing the liquid;
a vaporizer connected to the liquid storage unit and vaporizing the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 liquid into a CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas;
a gas storage unit for storing a carrier gas;
A first gas mixture connected to the vaporizer and the gas storage unit to prepare a first protective gas by mixing the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas with the carrier gas at a first concentration wealth; and
The second gas is spaced apart from the first gas mixing unit and connected to the vaporization unit and the gas storage unit, and the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas is added to the carrier gas, which is smaller than the first concentration. A second gas mixing unit for producing a second protective gas by mixing at a concentration
includes,
Magnesium alloy molten metal protection by supplying the first protective gas to an open system crucible containing the molten magnesium alloy, and supplying the second protective gas to a closed system through which the magnesium alloy molten metal passes gas supply.
상기 제1 가스 혼합부와 연결되며, 상기 도가니로 공급되는 상기 제1 보호 가스의 유량을 제어하는 제1 유량 제어부; 및
상기 제2 가스 혼합부와 연결되며, 상기 몰드로 공급되는 상기 제2 보호 가스의 유량을 제어하는 제2 유량 제어부
를 더 포함하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치.In claim 1,
a first flow control unit connected to the first gas mixing unit and configured to control a flow rate of the first protective gas supplied to the crucible; and
A second flow control unit connected to the second gas mixing unit and configured to control a flow rate of the second protective gas supplied to the mold
Magnesium alloy molten metal protective gas supply device further comprising.
상기 제1 농도는 4.5% 내지 7%이며,
상기 제2 농도는 0.1% 내지 0.3%인 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치.In claim 1,
The first concentration is 4.5% to 7%,
The second concentration is 0.1% to 0.3% of the magnesium alloy molten metal protective gas supply device.
상기 액체 저장부와 상기 기화부 사이에 위치하며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 액체의 유량을 제어하는 제3 유량 제어부;
상기 기화부와 상기 제1 가스 혼합부 사이 및 상기 기화부와 상기 제2 가스 혼합부 사이에 위치하며, 상기 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 가스의 유량을 제어하는 제4 유량 제어부; 및
상기 가스 저장부와 상기 제1 가스 혼합부 사이 및 상기 가스 저장부와 상기 제2 가스 혼합부 사이에 위치하며, 상기 캐리어 가스의 유량을 제어하는 제5 유량 제어부
를 더 포함하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치.In claim 1,
a third flow control unit positioned between the liquid storage unit and the vaporization unit and controlling the flow rate of the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 liquid;
A fourth positioned between the vaporization unit and the first gas mixing unit and between the vaporization unit and the second gas mixing unit, and controlling the flow rate of the CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 gas flow control unit; and
A fifth flow control unit positioned between the gas storage unit and the first gas mixing unit and between the gas storage unit and the second gas mixing unit and configured to control the flow rate of the carrier gas
Magnesium alloy molten metal protective gas supply device further comprising.
상기 캐리어 가스는 질소 또는 수분이 제거된 공기를 포함하는 마그네슘 합금 용탕 보호 가스 공급 장치.In claim 1,
The carrier gas is a magnesium alloy molten metal protective gas supply device comprising air from which nitrogen or moisture has been removed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190171640A KR102325010B1 (en) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | Apparatus for supplying protective gas to molten magnesium alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190171640A KR102325010B1 (en) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | Apparatus for supplying protective gas to molten magnesium alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210079644A KR20210079644A (en) | 2021-06-30 |
KR102325010B1 true KR102325010B1 (en) | 2021-11-10 |
Family
ID=76602278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190171640A Active KR102325010B1 (en) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | Apparatus for supplying protective gas to molten magnesium alloy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102325010B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003531965A (en) * | 2000-05-04 | 2003-10-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Method of treating molten magnesium with a fluorocarbon-containing gaseous mixture and molten magnesium protected thereby |
JP2007167863A (en) | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Kobe Steel Ltd | Aluminum ingot manufacturing method, aluminum ingot, and protective gas for manufacturing aluminum ingot |
JP2012096285A (en) * | 2010-10-05 | 2012-05-24 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Molten metal processing agent and molten metal processing method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2516996C (en) * | 2003-02-28 | 2009-12-15 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Molten metal treatment,method for treating molten metal, and apparatus and method for feeding cover gas to molten metal |
-
2019
- 2019-12-20 KR KR1020190171640A patent/KR102325010B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003531965A (en) * | 2000-05-04 | 2003-10-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Method of treating molten magnesium with a fluorocarbon-containing gaseous mixture and molten magnesium protected thereby |
JP2007167863A (en) | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Kobe Steel Ltd | Aluminum ingot manufacturing method, aluminum ingot, and protective gas for manufacturing aluminum ingot |
JP2012096285A (en) * | 2010-10-05 | 2012-05-24 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Molten metal processing agent and molten metal processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210079644A (en) | 2021-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zienert et al. | Interface reactions between liquid iron and alumina–carbon refractory filter materials | |
US7967057B2 (en) | Induction melting apparatus employing halide type crucible, process for producing the crucible, method of induction melting, and process for producing ingot of ultrahigh-purity Fe-, Ni-, or Co-based alloy material | |
CN101340994A (en) | Method for producing aluminum ingot, aluminum ingot, and shielding gas for producing aluminum ingot | |
EP1204499B1 (en) | Cover gases | |
KR102325010B1 (en) | Apparatus for supplying protective gas to molten magnesium alloy | |
JP2015535883A5 (en) | ||
KR20170012670A (en) | Ladle filler and opening method using the same | |
Vieira et al. | Use of chlorine to remove magnesium from molten aluminum | |
KR20130040795A (en) | Method for refining aluminum-containing silicon | |
KR100773328B1 (en) | Molten metal treating agent, method for treating molten metal, and apparatus and method for feeding cover gas to molten metal | |
US4324587A (en) | Process for maintaining magnesium-containing cast iron melts in a castable state | |
JP3825783B2 (en) | Apparatus and method for supplying cover gas for molten metal | |
US1940619A (en) | Processing magnesium | |
JP4007209B2 (en) | Method and apparatus for continuous casting of molten metal | |
KR102135061B1 (en) | APPARATUS FOR MANUFACTURING Reference Materials of high volatility elements and Method of the same | |
Ueda et al. | Thermodynamic property of tellurium in molten iron measured by the transpiration method | |
JP3866717B2 (en) | Molten metal treatment agent and molten metal treatment method | |
RU2569621C1 (en) | Method of producing niobium-containing steel | |
RU2269585C1 (en) | Method for thermal melting of metal | |
Mitrašinović et al. | Effect of initial temperature on actual elemental evaporation rate in Al-Si-Cu mixture during free cooling in near-vacuum conditions | |
Chou et al. | Dynamic evaporation behaviour of diketonate compounds of yttrium, copper and barium | |
RU2079563C1 (en) | Method and apparatus of bearing lithium aluminum alloy production | |
JPH10511741A (en) | Method and apparatus for handling reactants with low or high gas evolution in a molten cast iron bath | |
KR102142302B1 (en) | Manufacturing method for casted magnesium alloy | |
KR102227824B1 (en) | Manufacturing method of alloy steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20191220 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210331 Patent event code: PE09021S01D |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20210907 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20211105 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20211105 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration |