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KR20130090674A - Heat treatment apparatus for linear element - Google Patents

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KR20130090674A
KR20130090674A KR1020120011984A KR20120011984A KR20130090674A KR 20130090674 A KR20130090674 A KR 20130090674A KR 1020120011984 A KR1020120011984 A KR 1020120011984A KR 20120011984 A KR20120011984 A KR 20120011984A KR 20130090674 A KR20130090674 A KR 20130090674A
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heating coil
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성병기
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Abstract

본 발명은 선재의 열처리 장치에 관한 것으로, 이는 선재를 유도가열 방식으로 가열하는 가열장치, 이 가열장치에 대해 정렬 배치되어 가열장치에서 가열된 선재를 냉각시키는 냉각장치, 및 가열장치와 냉각장치의 사이에 배치되어 추가의 가열장치 또는 냉각장치로 활용할 수 있는 충진복합장치를 포함하여서, 번거롭고 복잡한 가열장치 및 냉각장치의 배치 조합이 필요 없어 생산성이 향상되게 되며, 소모성 부품의 수명이 반영구적으로 증대될 수 있는 효과가 있게 된다. The present invention relates to a heat treatment apparatus for a wire rod, which is a heating device for heating a wire rod in an induction heating method, a cooling device arranged in alignment with the heating device to cool the wire rod heated in the heating device, and a heating device and a cooling device. Including a filling composite device disposed between and utilized as an additional heating or cooling device, the cumbersome and complicated arrangement of heating and cooling devices is eliminated, resulting in increased productivity and a semi-permanent increase in the life of consumable parts. It can be effective.

Description

선재의 열처리 장치 {Heat treatment apparatus for linear element}Heat treatment apparatus for linear element

본 발명은 선재의 열처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 번거롭고 복잡한 가열장치 및 냉각장치의 배치 조합이 필요 없어 생산성이 향상되며, 소모성 부품의 수명이 반영구적으로 증대될 수 있는 선재의 열처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a heat treatment apparatus for wire rods, and more particularly, to a heat treatment apparatus for wire rods that does not require a cumbersome and complicated arrangement of heating and cooling devices, and thus improves productivity, and can increase semi-permanently the life of consumable parts. will be.

일반적으로 제철공정에서는 강재를 적당한 온도로 가열하고 그 온도에서 유지한 후 서서히 냉각시키는 소둔처리(annealing process)를 실시함으로써 내부에 존재하는 잔류응력 제거, 절삭성 향상, 결정조직의 조정, 필요한 기계적 또는 물리적 성질을 얻도록 한다. 예를 들어, 스테인리스강의 소둔과정은 공기 중이나 산화 분위기에서 행하게 되는데, 이 경우 스테인리스강의 표면에 다층 구조의 산화 스케일(scale)이 생성되고 이는 산세과정에서 제거된다. 스테인리스강의 산화 스케일은 탄소강과는 달리 특유의 성질을 가진 형태(예컨대 크롬계 산화 스케일)로서 존재하게 되며, 이러한 산화 스케일을 제거할 때 강재의 표면 손실 및 산용액에 의한 오염이 발생할 수 있다. 또한, 산세 이후에도 표면에 크롬 결핍층(Cr depleted layer)이 내재하여 내식성 저하를 초래할 뿐만 아니라 냉간 가공 공정에서 얻은 스테인리스강 고유의 광택이 없어지는 단점이 있다.Generally, in the steelmaking process, an annealing process is performed in which the steel is heated to a suitable temperature, maintained at that temperature, and then gradually cooled to remove residual stress, improve machinability, adjust the crystal structure, and adjust the required mechanical or physical properties. Get a temper. For example, annealing of stainless steel is performed in air or in an oxidizing atmosphere, in which case a multi-layered oxidation scale is generated on the surface of the stainless steel, which is removed in the pickling process. Unlike carbon steel, the oxidation scale of stainless steel exists as a form having unique properties (for example, chromium-based oxidation scale), and when the oxidation scale is removed, surface loss of steel and contamination by acid solution may occur. In addition, the chromium depleted layer (Cr depleted layer) is inherent in the surface after pickling, not only to reduce the corrosion resistance but also has the disadvantage that the inherent gloss of stainless steel obtained in the cold working process is lost.

따라서, 스테인리스강과 같이 특유의 광택이 필요한 강재에 대해서는 소둔공정 이후에 냉간 가공 공정에서도 그 광택을 계속 유지하도록 하기 위하여 수소(H2)를 함유하고 있는 환원성 분위기에서 열처리하는 광휘소둔(bright annealing)을 실시한다. 이러한 광휘소둔 라인에서는 강재의 재결정을 위하여 가열장치에서 분위기 온도를 약 900 ~ 1200 ℃로 하여 강재를 가열하고 소정 시간을 유지한 뒤, 그 가열장치로부터 나와서 냉각장치에 의해 냉각시키게 된다. 가열된 강판을 약 80 ~ 100 ℃로 냉각시킴으로써 강재의 기계적 또는 물리적 성질을 결정한다.Therefore, bright annealing heat-treated in a reducing atmosphere containing hydrogen (H 2 ) in order to maintain the gloss after cold annealing after annealing is performed on steels that require a unique gloss such as stainless steel. Conduct. In the bright annealing line, the steel is heated at an atmosphere temperature of about 900 to 1200 ° C. in the heating apparatus for a recrystallization of the steel, and the steel is maintained for a predetermined time and then cooled out of the heating apparatus by the cooling apparatus. The mechanical or physical properties of the steel are determined by cooling the heated steel sheet to about 80-100 ° C.

근래에는 전자기 유도가열 방식으로 강재를 가열하고, 유도가열코일의 내부를 환원가스 퍼징(purging) 분위기로 구성하는 기술이 제안되어 있다. 유도가열이 특성상 고주파 전자기장에 의하여 강재의 표면에서 자체 발열이 나게 되므로, 퍼징된 가스와 강재 사이에 바로 환원 반응이 유도될 수 있다. In recent years, a technique has been proposed for heating a steel material by an electromagnetic induction heating method and configuring the inside of the induction heating coil in a reducing gas purging atmosphere. Induction heating is self-heating on the surface of the steel due to the high frequency electromagnetic field, the reduction reaction can be induced directly between the purged gas and the steel.

도 1은 종래기술에 따른 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 열처리 장치는 스테인리스강으로 된 선재(1)를 유도가열 방식으로 가열하는 가열장치(10)와, 이 가열장치(10)에 직선상으로 정렬 배치되어 가열장치(10)에서 가열된 선재(1)를 냉각시키는 냉각장치(20)를 갖추고 있다.1 is a perspective view schematically showing a heat treatment apparatus according to the prior art. As shown therein, the heat treatment apparatus includes a heating apparatus 10 for heating the wire rod 1 made of stainless steel in an induction heating method, and is arranged in a linear arrangement with the heating apparatus 10, The cooling device 20 which cools the heated wire rod 1 is provided.

가열장치(10)는 길이방향으로 뻗어 내부에 선재(1)가 연속적으로 지나가면서 가열되게 하며 분위기 가스가 공급되는 가열파이프(11), 이 가열파이프(11)의 주위를 나선모양으로 감고 있는 유도가열코일(12), 및 가열파이프(11)와 유도가열코일(12)이 길이방향으로 내장되는 금속재의 하우징(13)을 갖추고 있다.The heating device 10 extends in the longitudinal direction to allow the wire rod 1 to be continuously heated therein and to heat the heating pipe 11 to which atmospheric gas is supplied, and to induce a spiral wound around the heating pipe 11. The heating coil 12 and the metal housing 13 in which the heating pipe 11 and the induction heating coil 12 are built in the longitudinal direction are provided.

가열파이프(11)는 분위기 가스의 관리를 위하여 유도가열코일(12)의 내부에 위치되며, 예컨대 세라믹으로 만들어지고 일측의 입구와 타측의 출구는 후술하는 플랜지(14)와 이음 연결되어 있다. 또, 가열파이프(11) 내에는 가열되는 선재(1)의 표면이 산화되거나 탈탄되는 것을 방지하기 위해 분위기 가스가 지속적으로 공급되게 된다. The heating pipe 11 is located inside the induction heating coil 12 for the management of the atmosphere gas. For example, the heating pipe 11 is made of ceramic, and the inlet on one side and the outlet on the other side are connected to the flange 14 to be described later. In addition, in the heating pipe 11, the atmosphere gas is continuously supplied to prevent the surface of the wire 1 to be heated from being oxidized or decarburized.

유도가열코일(12)은 선재(1)가 지나가는 가열파이프(11)의 주위를 나선모양으로 감아 대략 원통 형상으로 만들어지며, 전원이 인가될 때 내부를 지나는 선재(1)를 고주파 유도가열하도록 구성되어 있다. The induction heating coil 12 is wound around the heating pipe 11 through which the wire rod 1 passes in a spiral shape and is formed in a substantially cylindrical shape, and is configured to induce high-frequency induction heating of the wire rod 1 passing through when the power is applied. It is.

하우징(13)은 가열파이프(11)와 유도가열코일(12)을 수용하도록 소정의 길이를 가진 박스 형상으로 형성된다. 하우징(13)의 양끝단은 다른 장치의 플랜지와 결합되는 플랜지(14)를 구비하여, 다수의 볼트 및 너트와 같은 체결부재에 의해 결합되게 된다. 이들 플랜지의 사이는 밀봉(seal)부재로 기밀하게 밀봉되어야 한다. The housing 13 is formed in a box shape having a predetermined length to accommodate the heating pipe 11 and the induction heating coil 12. Both ends of the housing 13 have a flange 14 which is engaged with the flange of another device, and is coupled by a fastening member such as a plurality of bolts and nuts. The space between these flanges should be hermetically sealed with a sealing member.

또한, 하우징(13)의 일측에는 분위기 가스 공급원(미도시)으로부터 분기되어 하우징(13) 내 가열파이프(11)의 내부와 연통되는 가스공급라인(30)이 배치되어 있다. 하우징(13)의 타측에는 분위기 가스가 가열파이프(11)로부터 하우징(13)을 통과하여 배기될 수 있게 하는 가스배출라인(40)이 설치되어 있다. In addition, a gas supply line 30 which is branched from an atmosphere gas supply source (not shown) and communicates with the inside of the heating pipe 11 in the housing 13 is disposed at one side of the housing 13. The other side of the housing 13 is provided with a gas discharge line 40 to allow the atmospheric gas to be exhausted from the heating pipe 11 through the housing 13.

이에 따라 가열파이프(11)의 내부에는 가스공급라인(30)을 통해 분위기 가스, 예컨대 암모니아를 분해해서 얻은 수소(H2)나 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성가스가 공급되게 된다. 이어서 분위기 가스는 가열파이프(11)의 내부로부터 가스배출라인(40)을 통해 배기되게 된다. Accordingly, inside the heating pipe 11, hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), argon (Ar), helium (He), etc., obtained by decomposing atmospheric gas, for example, ammonia, through the gas supply line 30. Inert gas is supplied. Subsequently, the atmospheric gas is exhausted from the inside of the heating pipe 11 through the gas discharge line 40.

선재(1)는 하우징(13)에 내장된 유도가열코일(12)을 통과하여 냉각장치(20)로 나아가게 된다. The wire rod 1 passes through the induction heating coil 12 embedded in the housing 13 to the cooling device 20.

냉각장치(20)는 냉각수가 채워지는 냉각조(21)와, 이 냉각조(21) 내에 길이방향으로 배치되며 내부에 가열된 선재(1)가 연속적으로 지나는 냉각파이프(22)를 갖추고 있다. 이에 따라 냉각파이프(22)가 냉각수에 의해 차가운 상태로 유지되게 되며, 이 냉각파이프(22)의 내부를 지나는 선재(1)가 냉각되게 된다.The cooling device 20 includes a cooling tank 21 filled with cooling water, and a cooling pipe 22 disposed in the cooling tank 21 in the longitudinal direction and continuously passing the wire rod 1 heated therein. Accordingly, the cooling pipe 22 is maintained in a cold state by the cooling water, and the wire rod 1 passing through the inside of the cooling pipe 22 is cooled.

냉각조(21)는 대략 원통 형상을 하고 있으며, 그 길이방향 양끝에서 냉각조(21)의 내벽과 내장된 냉각파이프(22)의 외벽 사이가 밀봉부재(미도시)로 수밀하게 밀봉되어 있다. 냉각조(21)의 양끝단은 다른 장치의 플랜지와 결합되는 플랜지(24)를 구비하여, 다수의 볼트 및 너트와 같은 체결부재에 의해 결합되게 된다.The cooling tank 21 has a substantially cylindrical shape, and between both the inner wall of the cooling tank 21 and the outer wall of the built-in cooling pipe 22 is hermetically sealed by the sealing member (not shown) at the both ends of the longitudinal direction. Both ends of the cooling tank 21 is provided with a flange 24 which is coupled to the flange of the other device, it is coupled by a fastening member such as a plurality of bolts and nuts.

또한, 냉각조(21)의 일측에는 냉각수 공급원(미도시)으로부터 분기되어 냉각조(21)의 내부와 연통되는 냉각수공급라인(50)이 배치되어 있다. 냉각조(21)의 타측에는 냉각수가 냉각파이프(22)로부터 배수될 수 있게 하는 냉각수배출라인(60)이 설치되어 있다. In addition, a cooling water supply line 50 branched from a cooling water supply source (not shown) and communicating with an interior of the cooling tank 21 is disposed at one side of the cooling tank 21. The other side of the cooling tank 21 is provided with a cooling water discharge line 60 to allow the cooling water to be drained from the cooling pipe 22.

냉각파이프(22)는 예컨대 흑연과 같은 재료로 만들어진 카본 튜브로 이루어져서, 내부에 있는 선재(1)를 간접 냉각 방식으로 그 온도를 떨어뜨리게 된다. 냉각파이프(22) 내에도 분위기 가스가 지속적으로 공급되게 된다. 즉, 냉각파이프(22)의 일측에는 분위기 가스 공급원(미도시)으로부터 분기되어 냉각파이프(22)의 내부와 연통되는 가스공급라인(31)이 배치되어 있다. 냉각파이프(22)의 타측에는 분위기 가스가 냉각파이프(22)로부터 배기될 수 있게 하는 가스배출라인(40)이 설치되어 있다. The cooling pipe 22 is made of a carbon tube made of a material such as graphite, for example, to lower the temperature of the wire 1 therein by indirect cooling. The atmosphere gas is continuously supplied into the cooling pipe 22. That is, a gas supply line 31 branched from an atmospheric gas supply source (not shown) and communicating with the inside of the cooling pipe 22 is disposed at one side of the cooling pipe 22. The other side of the cooling pipe 22 is provided with a gas discharge line 40 to allow the atmospheric gas to be exhausted from the cooling pipe 22.

냉각파이프(22)는 일측의 입구와 타측의 출구가 전술한 가열장치(10)의 가열파이프(11)가 갖는 중심축선과 동축상에 위치하도록 배치되며, 입구 및 출구가 서로 대향하여 형성되어 있다.The cooling pipe 22 is disposed such that the inlet on one side and the outlet on the other side are coaxial with the central axis of the heating pipe 11 of the heating apparatus 10 described above, and the inlet and the outlet are formed to face each other. .

이러한 종래의 열처리 장치를 구성함에 있어서, 금속의 종류에 따라, 특히 각종 금속의 표면 산화 양상이나 고유 결합력에 따라 반응온도와 유지시간에 차이가 나게 되므로, 고온으로 가열하거나 가열 후 유지, 순차적인 냉각 등을 위해 가열장치와 냉각장치를 다양하게 조합하는 것이 요구되었다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 2 개의 가열장치와 2 개의 냉각장치를 연속으로 배치하거나, 1 개의 가열장치와 2 개의 냉각장치를 연속으로 배치하거나, 1 개의 가열장치와 1 개의 냉각장치를 배치하는 경우가 있게 되었다. 결국, 제품에 맞는 열처리 장치를 준비하기 위해서는 가열장치 또는 냉각장치를 번거롭고 복잡하게 탈·장착하는 것이 필요하였으며, 특히 다품종 소량 생산을 하는 다중 교체 라인인 경우에는 매번 탈·장착할 때마다 많은 시간이 소요되고, 변경하는 동안 생산이 지연되어 생기는 비용 손실이 막대한 실정에 있다. 또, 가열장치와 냉각장치 사이에 구비되는 소모성 부품(예컨대 밀봉부재나 체결부재 등)이 급속히 소모되거나 손상되는 문제도 야기되고 있다. In constructing such a conventional heat treatment apparatus, the reaction temperature and the holding time are different depending on the type of metal, in particular, depending on the surface oxidation mode and intrinsic bonding force of various metals, and thus heating to a high temperature or maintaining after heating and sequential cooling Various combinations of heating and cooling devices have been required for the purpose. For example, as shown in FIG. 1, two heaters and two chillers are arranged in succession, one heater and two chillers are arranged in succession, or one heater and one chiller. There was a case to deploy. As a result, in order to prepare a heat treatment device suitable for a product, it was necessary to remove and install a heating device or a cooling device in a cumbersome and complicated manner. There is a tremendous amount of cost lost due to delays and delays in production during the change. In addition, there is a problem that a consumable part (for example, a sealing member or a fastening member, etc.) provided between the heating device and the cooling device is rapidly consumed or damaged.

이에 본 발명은 번거롭고 복잡한 가열장치 및 냉각영역의 배치 조합이 필요 없어 생산성이 향상되며, 소모성 부품의 수명이 반영구적으로 증대될 수 있는 선재의 열처리 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus for wire rods, which does not require a complicated and complicated arrangement of heating devices and cooling zones, thereby improving productivity and semi-permanently increasing the lifespan of consumable parts.

본 발명에 따른 열처리 장치는, 선재를 유도가열 방식으로 가열하는 적어도 하나의 가열장치, 상기 가열장치에 대해 정렬 배치되어 상기 가열장치에서 가열된 상기 선재를 냉각시키는 적어도 하나의 냉각장치, 및 상기 가열장치와 상기 냉각장치의 사이에 배치되어 추가의 가열장치 또는 냉각장치로 활용할 수 있는 충진복합장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. Heat treatment device according to the invention, at least one heating device for heating the wire in an induction heating method, at least one cooling device arranged in alignment with the heating device to cool the wire rod heated in the heating device, and the heating It is characterized in that it comprises a filling compound device disposed between the device and the cooling device that can be utilized as an additional heating device or cooling device.

상기 충진복합장치는, 길이방향으로 뻗어 내부에 상기 선재가 연속적으로 지나가며 분위기 가스가 공급되는 관통파이프, 상기 관통파이프의 주위를 감고 있는 유도가열코일, 및 상기 관통파이프와 상기 유도가열코일이 내장되는 수용기를 구비하는 것을 특징으로 한다. The filling composite device includes a through pipe which extends in a longitudinal direction and continuously passes through the wire rod and is supplied with an atmosphere gas, an induction heating coil wound around the through pipe, and the through pipe and the induction heating coil are embedded therein. Characterized in that the receiver is provided.

또한, 상기 수용기의 개구부가 마개에 의해 폐쇄된 상태에서, 상기 수용기 내에는 냉각을 보조하기 위한 열교환 매체로 채워지는 것을 특징으로 한다. In the state where the opening of the receiver is closed by a stopper, the receiver is filled with a heat exchange medium for assisting cooling.

또, 상기 유도가열코일에 선택적으로 전원을 인가시키기 위한 스위칭부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, it characterized in that it further comprises a switching unit for selectively applying power to the induction heating coil.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 유도가열을 위한 열교환 매체 및, 스위칭부와 같은 전력선 절환시스템을 사용함으로써, 번거롭고 복잡한 가열장치 및 냉각장치의 배치 조합이 필요 없어 생산성이 향상되게 되며, 소모성 부품의 수명이 반영구적으로 증대될 수 있는 효과가 있게 된다. As described above, according to the present invention, by using a heat exchange medium for induction heating and a power line switching system such as a switching unit, there is no need for a complicated and complicated arrangement of heating and cooling devices, thereby improving productivity, and the life of the consumable parts. This semipermanent effect can be increased.

더구나, 본 발명에 의하면, 추가된 충진복합장치가 가열장치 또는 냉각장치로도 활용될 수 있어, 전체 공정의 길이가 단축되고 소재의 구간 처짐량도 줄어들면서 선재의 휨 발생이 감소될 수 있으며, 궁극적으로 냉각장치가 길어진 만큼 생산량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. Moreover, according to the present invention, the added filling composite device can also be utilized as a heating device or a cooling device, so that the length of the entire process can be shortened and the amount of section deflection of the material can be reduced, thereby reducing the occurrence of warpage of the wire rod. As a result, the longer the cooling device is, the more effective the output can be.

도 1은 종래기술에 따른 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 충진복합장치를 보다 상세히 도시한 정면도와 일측면도이다. 1 is a perspective view schematically showing a heat treatment apparatus according to the prior art.
2 is a perspective view schematically showing a heat treatment apparatus according to the present invention.
3 is a front view and a side view showing in more detail the filling composite device shown in FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명에 따른 열처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 충진복합장치를 보다 상세히 도시한 정면도와 측면도이다. Figure 2 is a perspective view schematically showing a heat treatment apparatus according to the present invention, Figure 3 is a front view and a side view showing the filling composite device in more detail.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열처리 장치는, 선재(1)를 유도가열 방식으로 가열하는 가열장치(10), 이 가열장치(10)에 직선상으로 정렬 배치되어 가열장치(10)에서 가열된 선재(1)를 냉각시키는 냉각장치(20), 및 가열장치(10)와 냉각장치(20)의 사이에 배치되어 추가의 가열장치 또는 냉각장치로 활용할 수 있는 충진복합장치(100)를 포함하고 있다. As shown in these drawings, the heat treatment apparatus according to the present invention includes a heating device 10 for heating the wire rod 1 in an induction heating method, and is arranged in a straight line with the heating device 10 to heat the heating device 10. Cooling device 20 for cooling the wire (1) heated in the heating, and the filling compound device (100) disposed between the heating device 10 and the cooling device 20 can be utilized as an additional heating device or cooling device (100) ) Is included.

가열장치(10)는 길이방향으로 뻗어 내부에 선재(1)가 연속적으로 지나가면서 가열되게 하며 분위기 가스가 공급되는 가열파이프(11), 이 가열파이프(11)의 주위를 나선모양으로 감고 있는 유도가열코일(12), 및 가열파이프(11)와 유도가열코일(12)이 길이방향으로 내장되는 금속재의 하우징(13)을 갖추고 있다.The heating device 10 extends in the longitudinal direction to allow the wire rod 1 to be continuously heated therein and to heat the heating pipe 11 to which atmospheric gas is supplied, and to induce a spiral wound around the heating pipe 11. The heating coil 12 and the metal housing 13 in which the heating pipe 11 and the induction heating coil 12 are built in the longitudinal direction are provided.

가열파이프(11)는 분위기 가스의 관리를 위하여 유도가열코일(12)의 내부에 위치되며, 예컨대 세라믹으로 만들어지고 일측의 입구와 타측의 출구는 후술하는 플랜지(14)와 이음 연결되어 있다. 또, 가열파이프(11) 내에는 가열되는 선재(1)의 표면이 산화되거나 탈탄되는 것을 방지하기 위해 분위기 가스가 지속적으로 공급되게 된다. The heating pipe 11 is located inside the induction heating coil 12 for the management of the atmosphere gas. For example, the heating pipe 11 is made of ceramic, and the inlet on one side and the outlet on the other side are connected to the flange 14 to be described later. In addition, in the heating pipe 11, the atmosphere gas is continuously supplied to prevent the surface of the wire 1 to be heated from being oxidized or decarburized.

유도가열코일(12)은 선재(1)가 지나가는 가열파이프(11)의 주위를 나선모양으로 감아 대략 원통 형상으로 만들어지며, 전원이 인가될 때 내부를 지나는 선재(1)를 고주파 유도가열하도록 구성되어 있다. 이러한 유도가열코일(12)은 내부에 중공부를 갖추고 있으며, 이 중공부에 냉각수가 흐를 수 있도록 되어 있는 것이 좋다. The induction heating coil 12 is wound around the heating pipe 11 through which the wire rod 1 passes in a spiral shape and is formed in a substantially cylindrical shape, and is configured to induce high-frequency induction heating of the wire rod 1 passing through when the power is applied. It is. The induction heating coil 12 has a hollow portion inside, and the coolant may flow in the hollow portion.

하우징(13)은 가열파이프(11)와 유도가열코일(12)을 수용하도록 소정의 길이를 가진 박스 형상으로 형성된다. 하우징(13)의 양끝단은 다른 장치의 플랜지와 결합되는 플랜지(14)를 구비하여, 다수의 볼트 및 너트와 같은 체결부재에 의해 결합되게 된다. 이들 플랜지의 사이는 밀봉부재로 기밀하게 밀봉되어야 한다. 여기서, 반드시 플랜지 형태의 결합에만 한정되는 것은 아니며, 플랜지 대신에 다른 임의의 결합수단, 예컨대 밀봉부재가 삽입되어 있는 클램프가 채택되어도 무방하다. The housing 13 is formed in a box shape having a predetermined length to accommodate the heating pipe 11 and the induction heating coil 12. Both ends of the housing 13 have a flange 14 which is engaged with the flange of another device, and is coupled by a fastening member such as a plurality of bolts and nuts. Between these flanges should be hermetically sealed with a sealing member. Here, it is not necessarily limited to the coupling of the flange form, and any other coupling means, for example a clamp in which a sealing member is inserted, may be adopted instead of the flange.

또한, 하우징(13)의 일측에는 분위기 가스 공급원(미도시)으로부터 분기되어 하우징(13) 내 가열파이프(11)의 내부와 연통되는 가스공급라인(30)이 배치되어 있다. 하우징(13)의 타측에는 분위기 가스가 가열파이프(11)로부터 하우징(13)을 통과하여 배기될 수 있게 하는 가스배출라인(40)이 설치되어 있다. In addition, a gas supply line 30 which is branched from an atmosphere gas supply source (not shown) and communicates with the inside of the heating pipe 11 in the housing 13 is disposed at one side of the housing 13. The other side of the housing 13 is provided with a gas discharge line 40 to allow the atmospheric gas to be exhausted from the heating pipe 11 through the housing 13.

이에 따라 가열파이프(11)의 내부에는 가스공급라인(30)을 통해 분위기 가스, 예컨대 암모니아를 분해해서 얻은 수소(H2)나 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 불활성가스가 공급되게 된다. 이어서 분위기 가스는 가열파이프(11)의 내부로부터 가스배출라인(40)을 통해 배기되게 된다. 이때의 분위기 가스는 고온의 가스이므로, 가스배출라인(40)으로 보내기 전에 그 온도를 일부 낮출 수 있는 냉각시스템을 갖추어도 된다. Accordingly, inside the heating pipe 11, hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), argon (Ar), helium (He), etc., obtained by decomposing atmospheric gas, for example, ammonia, through the gas supply line 30. Inert gas is supplied. Subsequently, the atmospheric gas is exhausted from the inside of the heating pipe 11 through the gas discharge line 40. At this time, since the atmospheric gas is a high temperature gas, a cooling system capable of lowering a part of the temperature before sending it to the gas discharge line 40 may be provided.

선재(1)는 하우징(13)에 내장된 유도가열코일(12)을 통과하여 냉각장치(20)로 나아가되, 분위기 가스 중에 함유된 수소와 환원반응을 일으켜 그 표면이 금속 고유의 광택을 내게 된다. 이때, 선재(1)는 중실(solid)의 봉형상을 갖거나, 중공(hollow)의 관형상을 가질 수 있다.The wire rod 1 passes through the induction heating coil 12 embedded in the housing 13 and proceeds to the cooling device 20. The wire 1 undergoes a reduction reaction with hydrogen contained in the atmosphere gas, and the surface of the wire 1 produces a metallic inherent luster. do. In this case, the wire rod 1 may have a solid rod shape or a hollow tubular shape.

냉각장치(20)는 냉각수가 채워지는 냉각조(21)와, 이 냉각조(21) 내에 길이방향으로 배치되며 내부에 가열된 선재(1)가 연속적으로 지나는 냉각파이프(22)를 갖추고 있다. 이에 따라 냉각파이프(22)가 냉각수에 의해 차가운 상태로 유지되게 되며, 이 냉각파이프(22)의 내부를 지나는 선재(1)가 냉각되게 된다.The cooling device 20 includes a cooling tank 21 filled with cooling water, and a cooling pipe 22 disposed in the cooling tank 21 in the longitudinal direction and continuously passing the wire rod 1 heated therein. Accordingly, the cooling pipe 22 is maintained in a cold state by the cooling water, and the wire rod 1 passing through the inside of the cooling pipe 22 is cooled.

냉각조(21)는 대략 원통 형상을 하고 있으며, 그 길이방향 양끝에서 냉각조(21)의 내벽과 내장된 냉각파이프(22)의 외벽 사이가 밀봉부재(미도시)로 수밀하게 밀봉되어 있다. 냉각조(21)의 양끝단은 다른 장치의 플랜지와 결합되는 플랜지(24)를 구비하여, 다수의 볼트 및 너트와 같은 체결부재에 의해 결합되게 된다. 여기서, 반드시 플랜지 형태의 결합에만 한정되는 것은 아니며, 플랜지 대신에 다른 임의의 결합수단, 예컨대 밀봉부재가 삽입되어 있는 클램프가 채택되어도 무방하다. The cooling tank 21 has a substantially cylindrical shape, and between both the inner wall of the cooling tank 21 and the outer wall of the built-in cooling pipe 22 is hermetically sealed by the sealing member (not shown) at the both ends of the longitudinal direction. Both ends of the cooling tank 21 is provided with a flange 24 which is coupled to the flange of the other device, it is coupled by a fastening member such as a plurality of bolts and nuts. Here, it is not necessarily limited to the coupling of the flange form, and any other coupling means, for example a clamp in which a sealing member is inserted, may be adopted instead of the flange.

또한, 냉각조(21)의 일측에는 냉각수 공급원(미도시)으로부터 분기되어 냉각조(21)의 내부와 연통되는 냉각수공급라인(50)이 배치되어 있다. 냉각조(21)의 타측에는 냉각수가 냉각파이프(22)로부터 배수될 수 있게 하는 냉각수배출라인(60)이 설치되어 있다. 냉각수를 선재(1)에 대해 직분사하면, 선재(1)에 냉각 변형이나, 표면 얼룩, 공기 중 재산화 등이 일어날 수 있어, 불활성의 분위기 가스 중에서 간접적으로 냉각한다. 이를 위해 냉각파이프(22)를 사용한다. In addition, a cooling water supply line 50 branched from a cooling water supply source (not shown) and communicating with an interior of the cooling tank 21 is disposed at one side of the cooling tank 21. The other side of the cooling tank 21 is provided with a cooling water discharge line 60 to allow the cooling water to be drained from the cooling pipe 22. When the cooling water is directly sprayed on the wire rod 1, cooling deformation, surface staining, reoxidation in the air, and the like may occur in the wire rod 1, and the indirect cooling is performed in an inert atmosphere gas. To this end, a cooling pipe 22 is used.

냉각파이프(22)는 예컨대 흑연과 같은 재료로 만들어진 카본 튜브로 이루어져서, 내부에 있는 선재(1)를 간접 냉각 방식으로 그 온도를 떨어뜨리게 된다. 냉각파이프(22) 내에도 분위기 가스가 지속적으로 공급되게 된다. 즉, 냉각파이프(22)의 일측에는 분위기 가스 공급원(미도시)으로부터 분기되어 냉각파이프(22)의 내부와 연통되는 가스공급라인(31)이 배치되어 있다. 냉각파이프(22)의 타측에는 분위기 가스가 냉각파이프(22)로부터 배기될 수 있게 하는 가스배출라인(40)이 설치되어 있다. The cooling pipe 22 is made of a carbon tube made of a material such as graphite, for example, to lower the temperature of the wire 1 therein by indirect cooling. The atmosphere gas is continuously supplied into the cooling pipe 22. That is, a gas supply line 31 branched from an atmospheric gas supply source (not shown) and communicating with the inside of the cooling pipe 22 is disposed at one side of the cooling pipe 22. The other side of the cooling pipe 22 is provided with a gas discharge line 40 to allow the atmospheric gas to be exhausted from the cooling pipe 22.

충진복합장치(100)는 길이방향으로 뻗어 내부에 선재(1)가 연속적으로 지나가며 분위기 가스가 공급되는 관통파이프(111), 이 관통파이프(111)의 주위를 나선모양으로 감고 있는 유도가열코일(112), 및 관통파이프(111)와 유도가열코일(112)이 길이방향으로 내장되는 금속재의 수용기(101)를 갖추고 있다.The filling compound device 100 extends in the longitudinal direction and passes through the wire rod 1 continuously, and the induction heating coil is wound in a spiral shape around the through pipe 111 through which the atmospheric gas is supplied. (112), and the through pipe (111) and the induction heating coil (112) are provided with a metal container (101) in which the longitudinal direction is embedded.

관통파이프(111)는 분위기 가스의 관리를 위하여 유도가열코일(121)의 내부에 위치되며, 예컨대 세라믹으로 만들어지고 일측의 입구와 타측의 출구는 후술하는 플랜지(104)와 이음 연결되어 있다. 또, 관통파이프(111) 내에는 지나가는 선재(1)의 표면이 산화되거나 탈탄되는 것을 방지하기 위해 분위기 가스가 지속적으로 공급되게 된다. The through pipe 111 is positioned inside the induction heating coil 121 to manage the atmosphere gas. For example, the through pipe 111 is made of ceramic, and the inlet and outlet of one side are connected to the flange 104 to be described later. In addition, the atmosphere gas is continuously supplied in the through pipe 111 to prevent the surface of the wire rod 1 passing through from being oxidized or decarburized.

관통파이프(111)는 일측의 입구와 타측의 출구가 각각 전술한 가열장치(10)의 가열파이프(11)와 냉각장치(20)의 냉각파이프(22)가 갖는 중심축선과 동축상에 위치하도록 배치되며, 입구 및 출구가 서로 대향하여 형성되어 있다.The through pipe 111 is positioned such that the inlet on one side and the outlet on the other side are coaxial with the central axis of the heating pipe 11 of the heating device 10 and the cooling pipe 22 of the cooling device 20 described above, respectively. The inlet and the outlet are formed opposite each other.

유도가열코일(112)은 선재(1)가 지나가는 관통파이프(111)의 주위를 나선모양으로 감아 대략 원통 형상으로 만들어지며, 전원이 인가될 때 내부를 지나는 선재(1)를 고주파 유도가열할 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 유도가열코일(112)은 내부에 중공부를 갖추고 있으며, 이 중공부에 냉각수가 흐를 수 있게 되어 있다. The induction heating coil 112 is wound around the through pipe 111 through which the wire rod 1 passes in a spiral shape, and is made in a substantially cylindrical shape. When the power is applied, the induction heating coil 112 can heat the wire rod 1 passing through the high frequency induction heating. It is configured to. The induction heating coil 112 has a hollow inside, and the cooling water can flow therein.

만일 충진복합장치(100)가 냉각장치로 사용되는 경우에는, 예컨대 고순도의 동파이프로 만들어진 유도가열코일(112)도 냉각수단으로 작용할 수 있게 된다. 이러한 유도가열코일(112)이 그 냉각 성능을 부분적으로 높일 수 있도록, 유도가열코일(112)은 관통파이프(111)와 밀착되게 배치되는 것이 좋다.If the filling compound device 100 is used as a cooling device, for example, the induction heating coil 112 made of high purity copper pipe can also serve as a cooling means. The induction heating coil 112 may be disposed in close contact with the through pipe 111 so that the induction heating coil 112 partially increases its cooling performance.

수용기(101)는 관통파이프(111)와 유도가열코일(112)을 수용하도록 소정의 길이를 갖고서 대략 상광하협(上廣下陜)의 단면을 가진 형상으로 형성된다. 수용기(101)의 최하측에는 개구부가 마련되어 있으며, 이 개구부를 폐쇄하기 위한 마개(102)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 마개(102)는 예컨대 고무와 같은 탄성재료로 만들어져 개구부에 압착되게 삽입됨으로써 개구부를 폐쇄할 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 개구부 선단에 길이방향으로 수평한 한 쌍의 홈부가 형성되어 있고 마개는 판형상 부재로 형성되어서, 홈부에 마개가 미끄럼이동 가능하게 삽입되는 방식으로 개구부를 폐쇄할 수도 있다. The receiver 101 is formed in a shape having a cross section of an ordinary light narrowing narrow with a predetermined length to accommodate the through pipe 111 and the induction heating coil 112. An opening is provided in the lowermost part of the container 101, and it is preferable to provide the stopper 102 for closing this opening. The stopper 102 may be made of an elastic material such as rubber, for example, and inserted into the opening so as to be pressed into the opening, thereby closing the opening. However, the present invention is not limited thereto, and a pair of grooves horizontally formed at the distal end of the opening may be formed, and the stopper may be formed of a plate-shaped member to close the opening in such a manner that the stopper is slidably inserted into the groove. have.

또한, 수용기(101)의 최상측에는 측면 선단에서부터 가운데 아래로 향해 다소 경사지게 뻗은 한 쌍의 덮개(103)를 구비하는 것이 바람직하다. 이들 덮개(103)의 아래로 경사지게 뻗은 양측 자유 선단은 서로 만나지 않고 소정의 간격을 두고서 떨어져 있게 되어, 이들 자유 선단 사이에 슬릿 형상의 틈새를 형성하는 것이 좋다. In addition, it is preferable to have a pair of cover 103 at the uppermost side of the receiver 101 which extends slightly inclined from the side edge toward the center. The two free ends extending inclined downward of these lids 103 do not meet each other and are spaced apart at a predetermined interval, so that a slit-like gap is formed between these free ends.

수용기(101)의 양끝단은 다른 장치의 플랜지와 결합되는 플랜지(104)를 구비하여, 다수의 볼트 및 너트와 같은 체결부재에 의해 결합되게 된다. 이들 플랜지의 사이는 밀봉부재(미도시)로 기밀하게 밀봉되어야 한다. 여기서, 반드시 플랜지 형태의 결합에만 한정되는 것은 아니며, 플랜지 대신에 다른 임의의 결합수단, 예컨대 밀봉부재가 삽입되어 있는 클램프가 채택되어도 무방하다. Both ends of the receiver 101 are provided with a flange 104 which is engaged with the flange of another device, to be coupled by a fastening member such as a plurality of bolts and nuts. Between these flanges should be hermetically sealed with a sealing member (not shown). Here, it is not necessarily limited to the coupling of the flange form, and any other coupling means, for example a clamp in which a sealing member is inserted, may be adopted instead of the flange.

이러한 수용기(101) 내에는 냉각을 보조하기 위한 열교환 매체(105)로 채워질 수 있는데, 이 열교환 매체(105)로는 미세하면서 일정한 입자 크기를 가진 주물사(鑄物砂)를 채택하는 것이 좋다. The receiver 101 may be filled with a heat exchange medium 105 to assist cooling. The heat exchange medium 105 may be formed of a molding sand having a fine and constant particle size.

충진복합장치(100)가 가열장치로 사용되는 경우에는, 수용기(101)의 하부로부터 마개(102)를 제거하여 수용기(101) 내에 채워져 있는 열교환 매체(105)를 매우 용이하게 빼낼 수 있다. 이와 같이 열교환 매체(105)를 빼낼 때에는 별도의 수집통(미도시)을 충진복합장치(100)의 수용기(101) 하부에 위치시켜 쉽고 청결하게 열교환 매체(105)를 모을 수 있게 한다. When the filling compound device 100 is used as a heating device, the plug 102 can be removed from the lower portion of the container 101, and the heat exchange medium 105 filled in the container 101 can be removed very easily. As such, when removing the heat exchange medium 105, a separate collecting container (not shown) may be positioned under the receiver 101 of the filling compound device 100 so that the heat exchange medium 105 may be easily and cleanly collected.

반면에, 충진복합장치(100)가 냉각장치로 사용되는 경우에는, 수용기(101)의 상부로부터 한 쌍의 덮개(103)가 형성하는 슬릿 형상의 틈새를 통해 열교환 매체(105)를 매우 용이하게 수용기(101) 내에 충진할 수 있다. 이러한 열교환 매체(105)로는 전술한 바와 같이 충진복합장치(100)를 가열장치로 사용할 때 빼내어 수집통에 모아 둔 열교환 매체(105)를 사용해도 된다. On the other hand, when the filling compound device 100 is used as a cooling device, the heat exchange medium 105 is very easily formed through the slit-shaped gap formed by the pair of lids 103 from the top of the receiver 101. It may be filled in the receiver 101. As the heat exchange medium 105, as described above, when the filling compound device 100 is used as a heating device, a heat exchange medium 105 which is removed and collected in a collecting container may be used.

수용기(101) 내에서, 분위기 가스를 공급하는 가스공급라인(30)과 관통파이프(111)의 내부가 서로 연통되게 되며, 관통파이프(111)로부터 배기된 분위기 가스는 가스배출라인(40)으로 보내어질 수 있게 연결되어 있다. In the receiver 101, the gas supply line 30 for supplying the atmosphere gas and the inside of the through pipe 111 communicate with each other, and the atmosphere gas exhausted from the through pipe 111 passes through the gas discharge line 40. It is connected so that it can be sent.

한편, 본 발명에 따른 열처리 장치는 고주파 유도가열을 채용하기 때문에, 선재의 반송중에 이 선재를 소정 온도로 신속히 가열할 수 있고, 비교적 간단하면서 정밀도가 좋게 제어할 수 있는 장점이 있게 된다. 이러한 장점을 더욱 극대화시키기 위해 본 발명에서는 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 전원과 유도가열코일 사이에 스위칭부(200)를 마련해 두고 있다. On the other hand, since the heat treatment apparatus according to the present invention employs high frequency induction heating, it is possible to quickly heat the wire rod to a predetermined temperature during conveyance of the wire rod, and there is an advantage that it is relatively simple and can be controlled with high precision. In order to further maximize these advantages, the present invention provides a switching unit 200 between a power supply and an induction heating coil as schematically shown in FIG. 2.

스위칭부(200)는 다중 유도가열코일(12, 112)에 선택적으로 전원을 인가시키기 위한 일종의 내부적인 전력선 절환시스템으로서, 충진복합장치(100)가 냉각장치로 사용되는 경우에는 충진복합장치(100)의 유도가열코일(112)로는 전원인 인가되지 않게 되어 있으나, 필요시 충진복합장치(100)가 가열장치로 사용되는 경우에는 유도가열코일(112)로 전원인 인가될 수 있게 스위칭부(200)가 절환될 수 있게 된다. The switching unit 200 is a kind of internal power line switching system for selectively applying power to the multiple induction heating coils 12 and 112. When the filling compound device 100 is used as a cooling device, the filling compound device 100 The induction heating coil 112 is not applied to the power supply, but if necessary, when the filling compound device 100 is used as a heating device switching unit 200 to be applied to the power supply to the induction heating coil 112. ) Can be switched.

이러한 스위칭부(200)의 전기적인 회로 구성은 다양한 방식으로 구현될 수 있으며 당해 분야에서는 널리 알려져 있기 때문에, 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하며 특별히 한정하지 않기로 한다. Since the electrical circuit configuration of the switching unit 200 may be implemented in various ways and is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein and not specifically limited.

추가로, 각각의 가열장치(10), 냉각장치(20) 및 충진복합장치(100)에는 필요한 분위기 가스와 회수되는 분위기 가스의 양과 종류, 온도의 측정 등을 위한 센서가 배치될 수 있다. 또, 각 연결부위에는 가스 누출 탐지기가 필요할 수 있다. In addition, each heating device 10, the cooling device 20 and the filling compound device 100 may be disposed a sensor for measuring the amount and type of the required atmosphere gas and the atmosphere gas to be recovered, the temperature. In addition, each connection may require a gas leak detector.

이하에서는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 열처리 장치의 작동방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of operating the heat treatment apparatus according to the present invention configured as described above will be described.

먼저, 가열장치(10)의 유도가열코일(12)에 전원을 인가하면 고주파 유도가열방식으로 이 내부의 가열파이프(11)를 지나는 선재(1)를 가열한다. First, when power is applied to the induction heating coil 12 of the heating device 10, the wire 1 passing through the heating pipe 11 therein is heated by a high frequency induction heating method.

이어서 충진복합장치(100)를 통과한 선재(1)는, 냉각장치(20)의 냉각조(21) 내에 있는 냉각수에 의해 냉각된 상태로 유지되는 냉각파이프(22)를 지나면서 냉각된다.Subsequently, the wire rod 1 that has passed through the filling compound device 100 is cooled while passing through the cooling pipe 22 maintained in a cooled state by the cooling water in the cooling tank 21 of the cooling device 20.

따라서, 어닐링과 같은 열처리를 필요로 하는 예컨대 스테인리스강으로 된 선재(1)가 가열장치(10)에 내장된 유도가열코일(12)의 내부를 지나면서 순간적으로 가열되고, 계속하여 가열된 선재(1)는 냉각장치(20)의 냉각수로 둘러싸인 냉각파이프(22)를 지남에 따라 냉각된다. 결국, 선재(1)는 가열장치(10) 내에서 단시간에 소정 온도로 가열된 다음에 냉각장치(20)에서 냉각됨으로써, 어닐링 처리된다.Therefore, the wire rod 1 made of, for example, stainless steel, which requires a heat treatment such as annealing, is instantaneously heated while passing through the inside of the induction heating coil 12 embedded in the heating apparatus 10, and subsequently the heated wire rod ( 1) is cooled as it passes through the cooling pipe 22 surrounded by the cooling water of the cooling device 20. As a result, the wire rod 1 is heated to a predetermined temperature in the heating apparatus 10 for a short time and then cooled in the cooling apparatus 20, thereby being annealed.

한편, 유도가열코일(12) 내에 배치된 가열파이프(11) 및 냉각수로 둘러싸인 냉각파이프(22)의 내부에는, 가스공급라인(30)을 통해 분위기 가스가 지속적으로 공급되게 됨으로써, 가열되는 선재(1)의 표면이 산화되거나 탈탄되는 것이 방지된다. 분위기 가스는 가스배출라인(40)을 통해 배기된다. On the other hand, inside the heating pipe 11 disposed in the induction heating coil 12 and the cooling pipe 22 surrounded by the cooling water, the atmosphere gas is continuously supplied through the gas supply line 30, thereby heating the wire rod ( The surface of 1) is prevented from being oxidized or decarburized. Atmospheric gas is exhausted through the gas discharge line 40.

이에 덧붙여 본 발명에 따른 열처리 장치는 가열장치(10)와 냉각장치(20)의 사이에 배치되어 추가의 가열장치 또는 냉각장치로 활용할 수 있는 충진복합장치(100)를 포함하고 있는바, 충진복합장치(100)가 냉각장치로 사용되는 경우에는 충진복합장치(100)의 유도가열코일(112)로는 전원인 인가되지 않게 스위칭부(200)가 설정된다.In addition to this, the heat treatment apparatus according to the present invention includes a filling compound device 100 which is disposed between the heating device 10 and the cooling device 20 and can be utilized as an additional heating device or cooling device. When the device 100 is used as a cooling device, the switching unit 200 is set so that the induction heating coil 112 of the filling compound device 100 is not applied as a power source.

또한, 이 경우에 충진복합장치(100)를 구성하는 수용기(101)의 최하측 개구부가 마개(102)에 의해 폐쇄되며, 수용기(101)의 상부로부터 한 쌍의 덮개(103)가 형성하는 슬릿 형상의 틈새를 통해 예컨대 주물사 등으로 된 열교환 매체(105)가 충진된다. 이 열교환 매체(105)가 수용기(101) 내에 있는 관통파이프(및 유도가열코일도 함께)를 완전히 둘러싸게 된다. 이렇게 하여, 고온의 선재(1)로부터 저온의 열교환 매체(105)로 열이 전도 및 복사에 의해 전달되게 됨으로써 열교환이 이루어져, 결국 선재(1)가 냉각되게 된다. In this case, the lowermost opening of the container 101 constituting the filling compound device 100 is closed by the stopper 102, and the slit formed by the pair of covers 103 from the top of the container 101. Through the gaps in the shape, the heat exchange medium 105 made of, for example, molding sand is filled. This heat exchange medium 105 completely surrounds the through pipe (and also the induction heating coil) in the receiver 101. In this way, heat is transferred from the high temperature wire rod 1 to the low temperature heat exchange medium 105 by conduction and radiation, whereby heat exchange occurs, and eventually the wire rod 1 is cooled.

더불어, 예컨대 고순도의 동파이프로 만들어진 유도가열코일(112)도 냉각수단으로 작용할 수 있게 되는데, 유도가열코일(112)의 중공부 내를 흐르는 냉각수로 고온의 선재(1)로부터 열이 전도 및 복사에 의해 전달되게 됨으로써 열교환이 이루어져, 선재(1)가 냉각된다.In addition, the induction heating coil 112 made of, for example, high-purity copper pipe can also act as a cooling means. The heat is conducted and radiated from the high-temperature wire 1 with the cooling water flowing in the hollow portion of the induction heating coil 112. By being transferred by the heat exchange is made, the wire rod 1 is cooled.

이와 같이, 가열장치 또는 냉각장치를 번거롭고 복잡하게 탈·장착하지 않고서도 냉각 영역을 증대시킬 수 있어, 냉각 영역이 길어진 만큼 생산량을 증가시킬 수 있다. 특히, 별도의 냉각장치를 더 추가할 필요가 없기 때문에, 전체 공정의 길이가 짧아지게 되고, 선재의 구간 처짐량도 줄어 휨 발생 자체가 감소되게 된다. In this way, the cooling zone can be increased without the cumbersome and complicated removal and mounting of the heating device or the cooling device, and the yield can be increased as the cooling zone becomes longer. In particular, since there is no need to add a separate cooling device, the length of the entire process is shortened, and the amount of section deflection of the wire rod is also reduced, thereby reducing the occurrence of warp itself.

예를 들어, 가열 영역에 전원을 공급하기 위한 인버터 등이 고장이 난 경우에는 스위칭부(200)가 절환되어 충진복합장치(100)의 유도가열코일(112)로 전원인 인가됨으로써, 충진복합장치(100)가 가열장치로 사용될 수 있다. For example, when an inverter or the like for supplying power to the heating area is broken, the switching unit 200 is switched to be applied to the induction heating coil 112 of the filling compound device 100, thereby filling the filling compound device. 100 may be used as a heating device.

이를 위해, 수용기(101)의 하부로부터 마개(102)를 제거하여 수용기(101) 내에 채워져 있는 열교환 매체(105)를 빼낸다. 또, 관통파이프(111) 내에는 가스공급라인(30)으로부터 분위기 가스가 공급되며, 관통파이프(111)로부터 배기된 분위기 가스는 가스배출라인(40)으로 보내어진다. To this end, the stopper 102 is removed from the bottom of the receiver 101 and the heat exchange medium 105 filled in the receiver 101 is taken out. In addition, the atmosphere gas is supplied from the gas supply line 30 into the through pipe 111, and the atmosphere gas exhausted from the through pipe 111 is sent to the gas discharge line 40.

관통파이프(111)의 내부를 지나가는 선재(1)는 전원이 인가된 유도가열코일(112)에 의해 고주파 유도가열되게 된다. The wire rod 1 passing through the inside of the through pipe 111 is induction heated by the induction heating coil 112 to which power is applied.

이와 같이, 가열장치 또는 냉각장치를 번거롭고 복잡하게 탈장착하지 않으며 가열 또는 냉각 모드(mode)별 전환시간이 극히 짧게 소요되어 생산 지연이 줄어들게 됨으로써 생산성이 향상된다. 또한, 기계적인 접속이 생략됨으로써, 밀봉부재 등과 같은 소모성 부품의 수명이 반영구적으로 늘어나는 부가적인 장점도 얻을 수 있다. In this way, it is not cumbersome and complicated to demount the heating device or the cooling device, and the switching time for each heating or cooling mode is extremely short, resulting in reduced production delay, thereby improving productivity. In addition, by eliminating the mechanical connection, an additional advantage of semi-permanently extending the life of consumable parts such as sealing members can be obtained.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the embodiments disclosed herein are not intended to limit the present invention but to describe the present invention, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 가열장치 20 : 냉각장치
30 : 가스공급라인 40 : 가스배출라인
50 : 냉각수공급라인 60 : 냉각수배출라인
100 : 충진복합장치 200 : 스위칭부10: heating device 20: cooling device
30: gas supply line 40: gas discharge line
50: cooling water supply line 60: cooling water discharge line
100: filling compound device 200: switching unit

Claims (18)

선재를 유도가열 방식으로 가열하는 적어도 하나의 가열장치,
상기 가열장치에 대해 정렬 배치되어 상기 가열장치에서 가열된 상기 선재를 냉각시키는 적어도 하나의 냉각장치, 및
상기 가열장치와 상기 냉각장치의 사이에 배치되어 추가의 가열장치 또는 냉각장치로 활용할 수 있는 충진복합장치
를 포함하는 열처리 장치. At least one heating device for heating the wire in an induction heating method,
At least one chiller arranged in alignment with the heater to cool the wire rod heated in the heater, and
Filling composite device disposed between the heating device and the cooling device can be utilized as an additional heating device or cooling device
Heat treatment apparatus comprising a. 제1항에 있어서,
상기 충진복합장치는,
길이방향으로 뻗어 내부에 상기 선재가 연속적으로 지나가며 분위기 가스가 공급되는 관통파이프,
상기 관통파이프의 주위를 감고 있는 유도가열코일, 및
상기 관통파이프와 상기 유도가열코일이 내장되는 수용기
를 구비하는 열처리 장치.The method of claim 1,
The filling compound device,
A through pipe extending in the longitudinal direction and continuously passing the wire rod therein and supplying an atmosphere gas;
An induction heating coil wound around the through pipe, and
Receptor in which the through pipe and the induction heating coil are embedded
Heat treatment apparatus having a. 제2항에 있어서,
상기 관통파이프는 세라믹으로 만들어지는 열처리 장치.The method of claim 2,
The through pipe is a heat treatment device made of ceramic. 제2항에 있어서,
상기 관통파이프는 입구와 출구가 플랜지와 이음 연결되어 있는 열처리 장치.The method of claim 2,
The through pipe is a heat treatment apparatus in which the inlet and the outlet is connected to the flange and the joint. 제4항에 있어서,
상기 관통파이프는 입구와 출구가 각각 상기 가열장치의 가열파이프와 상기 냉각장치의 냉각파이프가 갖는 중심축선과 동축상에 배치되는 열처리 장치.5. The method of claim 4,
And the inlet and outlet are disposed coaxially with a central axis of the heating pipe of the heating device and the cooling pipe of the cooling device, respectively. 제2항에 있어서,
상기 유도가열코일은 내부에 중공부를 갖추고 있으며,
상기 중공부에는 냉각수가 흐를 수 있게 되어 있는 열처리 장치. The method of claim 2,
The induction heating coil has a hollow portion therein,
And a heat treatment device through which the coolant flows. 제2항에 있어서,
상기 유도가열코일은 상기 관통파이프와 밀착되게 배치되는 열처리 장치.The method of claim 2,
The induction heating coil is disposed in close contact with the through pipe. 제2항에 있어서,
상기 수용기는 상기 관통파이프와 상기 유도가열코일을 수용할 수 있는 길이를 갖고서, 상광하협(上廣下陜)의 단면을 가진 형상으로 형성되는 열처리 장치. The method of claim 2,
And the receiver has a length capable of accommodating the through pipe and the induction heating coil, and is formed in a shape having a cross section of an ordinary light narrowing. 제8항에 있어서,
상기 수용기의 최하측에는 개구부가 마련되어 있으며,
상기 개구부를 폐쇄하기 위한 마개를 구비하는 열처리 장치.9. The method of claim 8,
The lowermost side of the receiver is provided with an opening,
And a stopper for closing the opening. 제9항에 있어서,
상기 마개는 탄성재료로 만들어지고,
상기 마개가 개구부에 압착되게 삽입되는 열처리 장치.10. The method of claim 9,
The stopper is made of elastic material,
And a heat treatment device in which the plug is inserted into the opening. 제9항에 있어서,
상기 개구부의 선단에는 길이방향으로 수평한 한 쌍의 홈부가 형성되어 있고,
상기 마개는 판형상 부재로 형성되며,
상기 홈부에 상기 마개가 미끄럼이동 가능하게 삽입되는 열처리 장치. 10. The method of claim 9,
A pair of grooves horizontally formed in the longitudinal direction are formed at the tip of the opening,
The stopper is formed of a plate-shaped member,
And the stopper is slidably inserted into the groove portion. 제8항에 있어서,
상기 수용기의 최상측에는 측면 선단에서부터 가운데 아래로 향해 경사지게 뻗은 한 쌍의 덮개를 구비하되,
상기 덮개의 양측 자유 선단 사이에 슬릿 형상의 틈새를 형성하는 열처리 장치. 9. The method of claim 8,
At the top of the receiver is provided with a pair of covers extending inclined downward from the side end to the center,
And a slit-shaped gap between the free ends of both sides of the cover. 제9항에 있어서,
상기 수용기의 개구부가 상기 마개에 의해 폐쇄된 상태에서, 상기 수용기 내에는 냉각을 보조하기 위한 열교환 매체로 채워지는 열처리 장치.10. The method of claim 9,
Heat-treatment apparatus filled with a heat exchange medium to assist cooling with the opening of the receiver closed by the stopper. 제13항에 있어서,
상기 열교환 매체는 주물사인 열처리 장치.The method of claim 13,
And the heat exchange medium is a foundry sand. 제2항에 있어서,
상기 관통파이프는 상기 분위기 가스를 공급하는 가스공급라인과 연통되며,
상기 분위기 가스는 상기 관통파이프로부터 가스배출라인으로 배기되는 열처리 장치. The method of claim 2,
The through pipe is in communication with the gas supply line for supplying the atmosphere gas,
And the atmosphere gas is exhausted from the through pipe to a gas discharge line. 제2항에 있어서,
상기 분위기 가스는 수소(H2)를 함유한 불활성 가스인 열처리 장치. The method of claim 2,
The atmosphere gas is an inert gas containing hydrogen (H 2 ). 제2항에 있어서,
상기 유도가열코일에 선택적으로 전원을 인가시키기 위한 스위칭부를 추가로 포함하는 열처리 장치. The method of claim 2,
And a switching unit for selectively applying power to the induction heating coil. 제17항에 있어서,
상기 충진복합장치가 냉각장치로 사용되는 경우에, 상기 충진복합장치의 유도가열코일에는 전원인 인가되지 않고,
상기 충진복합장치가 가열장치로 사용되는 경우에는 상기 충진복합장치의 유도가열코일로 전원인 인가될 수 있도록 상기 스위칭부가 절환되는 열처리 장치.18. The method of claim 17,
When the filling compound device is used as a cooling device, power is not applied to the induction heating coil of the filling compound device.
When the filling compound device is used as a heating device, the switching unit is switched so that the power supply is applied to the induction heating coil of the filling compound device.
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