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금속을 녹이는 것은 금속을 고체에서 액체로 바꾸는 과정입니다. 용융 공정은 기술에 따라 다릅니다. 여기에서는 주조 공장에서 금속을 녹이는 방법과 일반적인 금속 녹는점 및 보호 안전 프로토콜에 대한 설명을 제공합니다.
주물 주조소 주로 다양한 주조 응용 프로그램을 형성하기 위해 용융 금속 작업을 다룹니다. 금속을 녹이는 것이 주조 공장의 핵심이라고 해도 과언이 아닙니다.
금속을 녹이는 것은 고체 금속을 액화하여 주형에 붓고 어떤 형태로든 주물을 성형하는 필수 주조 공정입니다. 간단히 말해서 가공 과정에서 금속을 용광로라는 용해 장치에 넣고 일정 융점까지 과열시켜 고체 금속 물질을 액체 형태로 변형시키는 것입니다.
금속 용해에 적용되는 다양한 기술이 있으며, 주로 사용되는 용해로 유형에 따라 다릅니다. 이 게시물에서는 “금속을 녹이는 방법” 문제에 대한 답변을 드리겠습니다. 오늘날 주조 공장의 주요 용해로 기술과 일반 금속의 융점, 용해 공정의 안전 보호에 대한 지침을 지정합니다.
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용융이라고도 하는 용융은 충분한 열을 제공하여 금속 재료의 상태를 고체에서 액체로 바꾸는 전이 과정입니다.
용융 금속 공정은 금속 분자의 단단한 패킹을 느슨하게 합니다. 결과적으로 용융은 고체 물질에서 금속 액체를 생성합니다.
순수하고 단단한 금속은 녹는점이라고 하는 일정한 온도에서 녹는 반면, 불순한 금속은 종류와 불순물의 비율에 따라 다른 온도에서 녹는다.
주조 공장의 핵심인 용융 금속 공정은 용융 유체를 제공하여 금형에 붓고 필요에 따라 다양한 형태로 응고시킵니다. 금속 용해는 금속 가공 산업 에너지 소비의 55%를 차지하는 높은 에너지 소비 작업입니다.
용융 금속은 주조 공정의 재료를 제공할 뿐만 아니라 최종 주조 제품의 물리적, 화학적 영향을 크게 미치기 때문에 매우 중요한 단계입니다.
파운드리에서 금속을 녹이는 방법에 대한 궁금증은 일반적으로 다음 단계를 포함하는 녹는 금속 공정을 간단하게 찾을 수 있습니다.
각 주조 응용 분야에는 금속 혼합 비율을 조정하여 변경할 수 있는 다양한 금속 기계적 특성이 필요합니다. 주조 주조 제조업체는 특정 재료 등급 및 요구 사항에 따른 금속 혼합 공식을 가지고 있습니다.
예를 들어, 금속 주조 공장에서 알루미늄 부품을 주조하기 위한 재료 혼합 비율은 종종 40% 알루미늄 잉곳 + 50% 알루미늄 스크랩 + 10% 기타입니다. 나머지 10%는 Zn, Mn, Cu, Si 등의 합금과 같은 일부 추가 재료입니다.
잉곳과 고철은 용융공정에 사용되는 주원료로 혼합비의 80%를 차지한다.
용광로에 넣기 전에 잉곳 및 금속 스크랩(캔, 스크랩 기계 부품, 용기 또는 사이딩)은 먼지를 제거하고 예열 및 건조해야 합니다. 이 단계는 수분을 제거하고 용광로 내 탐사 가능성을 방지하고 슬래그 형성을 제한하고 용융 능력을 향상시키는 것입니다.
특히 고철의 경우 일반적으로 열처리를 통해 도료, 가공유 및 기타 오염 물질을 제거해야 합니다.
퍼니스는 연료 공급원(숯, 천연 가스, 전기)을 추가하여 충전됩니다. 금속은 에너지 소비와 작업 효율성을 절약하기 위해 배치 대신 가열 공정에서 가열로에 지속적으로 로드됩니다.
용광로는 용융 금속, 용광로 라이닝, 대기 가스 및 연료 연소 제품이 매우 높은 온도에 있기 때문에 작업자를 위한 엄격한 보호 장비가 필요한 극도로 단단한 환경에서 작동합니다. Furnace는 크기, 모양, 작동 원리 및 에너지가 다르기 때문에 각 Furnace의 용해 능력이 서로 다릅니다.
고정된 녹는점에서 금속은 고체에서 액체로 변합니다. 녹는점은 금속마다 다르며 약 350oC에서 2000oC 사이입니다.
이 공정은 용융물을 탈기하고, 바람직하지 않은 고형물을 꺼내고, 합금 조성을 예상대로 조정하는 것입니다. 금속 액체의 기계적 특성(강도, 연성, 강성, 탄성)을 증가시키기 위해 특히 일부 철을 첨가하는 재료.
이 단계는 최종 캐스팅 품질에 영향을 줄 수 있으므로 매우 중요합니다.
용융 후, 용융 액체는 주입 시스템에 의해 노에서 성형 라인으로 이송됩니다.
용융 금속 공정의 핵심은 용융 공정 효율성에 직접 관련되고 영향을 미치는 용해로에 달려 있습니다. 금속을 녹이는 방법에 영향을 미치고 사용 중인 용광로에 따라 결정되는 다양한 용해 기술이 있습니다.
용해로는 주조소의 운영 효율성뿐만 아니라 최종 주조 결과에도 큰 영향을 미치므로 어떤 용해로 기술을 적용해야 하는지 고려하는 것이 매우 중요합니다.
금속 용해로는 모양, 형상, 연료 및 용량이 다양하다는 것을 알고 있습니다.
아래 요소는 주조 작업에 적합한 용해로를 엄격하게 결정합니다.
물론 만능 옵션은 없지만 주조 주조 제조업체는 어떤 기준이 다른 기준보다 더 중요한지 고려해야 합니다. 각 금속 주조 주조 공장은 수요와 생산 규모에 맞는 용해로를 선택하기 위한 우선 순위 기준이 있습니다.
이러한 고려 사항을 명확히 한 후 두 번째 단계는 주조 파운드리에서 작업하는 것을 선택하는 것입니다. 여기에서 오늘날 금속 주조 공장에서 가장 인기 있는 용해로를 분류합니다. 확인해 봅시다.
금속 가공에서 금속을 녹이기 위해 다양한 유형의 용광로가 사용됩니다. 열원, 작동 특성 및 용광로 구성에 따라 분류됩니다.
도가니와 큐폴라로는 전통적인 용해 방법이고 유도 및 전기로는 현대의 고급 용해 기술입니다.
도가니 용광로는 금속 가공 주조 공장에서 사용되는 가장 오래되고 단순하며 가장 독창적인 용해 용기입니다. 이 기본 용융 장치는 종종 세라믹 또는 내화 물질인 고온 내성 재료로 만들어집니다.
도가니 용광로는 일반적으로 보석(금, 은)을 녹이는 데 사용되는 매우 작은 컵에서 소규모 배치 작업에 적용되는 더 큰 용기로 제공될 수 있습니다.
도가니 난방 연료는 일반적으로 코크스, 가스, 오일 또는 전기입니다. 전기 도가니의 최대 용량은 2.5ton/h이지만 가스 또는 액체 연료 도가니는 최대 4ton/h까지 녹일 수 있습니다.
도가니로는 복사열 손실의 60% 이상을 차지하는 에너지 효율 장치가 아닙니다.
이 용광로는 특히 알루미늄 용해에 적용되는 비철금속에 적합합니다. 그들은 모든 알루미늄 합금에서 잘 작동합니다. 한 가지 장점은 도가니가 작동 및 유지 관리가 매우 간편하여 비용을 절감할 수 있다는 것입니다. 또한 자본 비용이 낮기 때문에 소규모 주조 주조 공장이 자금을 투자할 수 있습니다.
그러나 이 용광로는 낮은 에너지 효율로 인해 소량 생산 및 낮은 융점 금속에만 적합합니다.
용광로는 가장 경제적인 용해 기술 중 하나로 간주됩니다. 요즘 거의 회색 철이 이 용광로에서 녹습니다.
건설에 따르면, 큐폴라는 어떤 모양과 크기로도 만들 수 있지만 지름은 0.5~4m, 높이는 6~11m 정도입니다. 큐폴라는 큰 굴뚝일 가능성이 높은 수직 실린더 용기로 만들어졌습니다.
용광로 벽은 일반적으로 강철로 만들어지며 내화 벽돌 벽이 늘어서 있습니다. 용광로의 바닥은 비슷한 방식으로 늘어서 있지만 이 라이닝은 일시적이기 때문에 점토와 모래의 혼합물을 사용하는 경우가 많습니다. 일부 큐폴라는 냉각 쉘 층이 있어 냉각을 유지하고 코크스가 더 강하게 연소되도록 산소를 추가합니다.
용광로의 가열 연료는 코크스와 일부 첨가제입니다. 생산 배치를 시작하기 위해 코크스 층이 용광로에 추가되고 토치로 불을 켭니다. 코크스가 점화되면 통풍구를 통해 공기가 코크스 층으로 유입됩니다. 목재, 석탄 또는 가연성 가스도 용광로 연료로 사용할 수 있습니다.
코크스가 충분히 뜨거워지면 고체 금속이 상단의 구멍을 통해 용해로로 공급됩니다. 용융 과정에서 연료와 유입 공기 사이에 열역학적 반응이 발생합니다.
코크스의 탄소는 공기 중의 산소와 결합하여 일산화탄소를 생성하고 계속해서 이산화탄소로 연소됩니다. 일정량의 탄소는 떨어지는 액체 금속 방울에 용해되어 금속의 탄소 함량을 증가시킵니다. 이 용융 공정은 다양한 유형의 철과 강철 등급을 생산합니다.
큐폴라로는 어떤 철을 녹이는 데 적용할 수 있으며 주로 큰 부피의 철을 녹이는 데 사용됩니다. 통계적으로 주철의 60%가 큐폴라에 의해 녹습니다. 에너지 효율도 높으며 약 40-70%를 차지합니다.
전기로(EAF)는 전기 아크의 에너지를 사용하여 재료를 가열하고 녹이는 용광로입니다.
1톤(주로 선철 생산용)에서 400톤(2차강용)까지 다양합니다. 산업용 전기 아크로는 1,800°C(3,272°F)의 온도에 도달할 수 있는 반면 실험실 용기는 3,000°C(5,432°F) 이상에 도달할 수 있습니다.
전기로로 금속을 녹이는 방법은?
전기로에서 재료는 아크 전기와 직접 접촉하고 전류는 재료를 통과합니다. 따라서 외부 열을 사용하는 다른 기술보다 용융이 더 효과적입니다.
전기로는 강철을 녹이는 데 자주 사용되며(87% 차지) 철을 녹이는 데는 13%가 사용됩니다. 그들은 용광로 용해에 의해 효과적이지 않을 높은 잔류 요소를 포함하는 철강 자동차 파쇄 스크랩을 처리할 수 있습니다.
유도로는 전자기 유도의 원리를 사용하는 전기로입니다. 그렇다면 이 용융 기술로 금속을 녹이는 방법은 무엇일까요?
금속은 교류 전류를 전달하는 와이어의 구리 코일로 둘러싸인 도가니에 로드됩니다. 유도로가 켜지면 코일은 금속을 관통하는 역 자기장을 빠르게 생성합니다. 자기장은 금속 내부에서 흐르는 원형 전류인 와전류를 생성합니다. 결과적으로 이러한 전류의 순환은 금속을 녹이는 매우 높은 온도를 생성합니다.
유도로의 용해 능력은 1kg 미만에서 100톤까지이며 일반적으로 철, 강철, 구리, 알루미늄 및 귀금속을 용해하는 데 사용됩니다.
다른 금속 제련 기술과 비교할 때 유도로의 장점은 깨끗하고 에너지 효율적이며 용융 공정을 제어하기 쉽다는 것입니다.
그러나 유도로에서는 금속 스크랩 종류 및 일부 합금 원소의 산화로 인해 손실이 발생할 수 있습니다.
지구상에 존재하는 대부분의 금속은 정상 상태를 고체로 가지고 있습니다. 그러나 금속 가공 산업, 특히 금속 주조 및 야금 분야에서는 새로운 제품을 생산하기 위해 금속을 액화해야 합니다. 금속을 액화하려면 금속을 녹는점까지 가열해야 합니다.
따라서 물질의 녹는 온도를 아는 것은 금속을 녹이는 방법 못지않게 중요합니다. 그것은 금속 주조 가공을 더 간단하게 만듭니다. 전문가는 주조 제품의 성형, 용융 및 동결 시간을 정확하게 계산할 수 있습니다. 이는 비효율적인 생산에 도움이 되는 동시에 긴급 상황을 처리하는 작업에 필요한 백업 솔루션을 제공합니다.
액화 온도라고도 하는 녹는점은 고체 금속의 녹는 과정이 일어나는 온도입니다. 금속이 고체에서 액체로 변하는 지점입니다. 녹는점은 금속마다 다릅니다.
실제로 융점은 상대적인 것으로 간주됩니다. 압력에 둔감합니다. 유리와 같은 일부 비정질 물질은 녹는점이 고정되어 있지 않습니다.
텅스텐으로 알려진 볼프람(W)은 가장 높은 융점(3,422°C, 6,192°F)을 가진 금속입니다. , 가장 낮은 증기압(1,650°C, 3,000°F 이상의 온도에서) 및 가장 높은 인장 강도.
이때까지 융점이 가장 낮은 금속은 융점이 -38.830C인 수은입니다. 정상적인 표준 화학 온도 및 압력 조건에서 액체 상태로 존재하는 지구상의 유일한 금속입니다.
현재 수은의 주요 용도는 온도계, 압력계, 압력계, 플로트 밸브, 수은 스위치 등으로 사용됩니다.
철은 오늘날 세계에서 가장 많이 사용되는 금속으로 연간 총 금속 생산량의 95%를 차지합니다.
순철은 부드럽고 유연합니다. 그러나 탄소 성분을 0.002%~2.1%의 비율로 첨가하면 경도, 연성 및 지지력이 뛰어난 강철 합금이 생성됩니다.
철의 융점은 1538°C이고 강철의 융점은 1370°C입니다. . 현재 철과 철강은 기계 제조, 자동차 산업, 조선, 건설 등의 분야에서 많이 사용되는 두 가지 금속입니다.
알루미늄의 융점은 933.47K(660.32°C, 1220.58°F)입니다. . 알루미늄의 녹는점은 다른 금속에 비해 높지 않습니다.
주기율표에서 알루미늄은 Al로 표시됩니다. 원자 번호는 13이고 밀도는 2.9g/cm3입니다. 알루미늄은 무게가 가볍고 부드러우며 내식성과 주조성이 우수합니다. 지각에서 가장 흔한 금속입니다. 알루미늄 주물은 기계 세부 사항, 엔진 및 외부 도시 장식에 널리 사용됩니다.
| 금속 | 융점(° C) | 융점(°F) |
| 알루미늄 | 660.32 | 1220.58 |
| 알루미늄 합금 | 463 – 671 | 865 – 1240 |
| 철, 단조 | 1482 – 1593 | 2700 – 2900 |
| 아이언, 그레이 캐스트 | 1127 – 1204 | 2060 – 2200 |
| 철, 연성 | 1149 | 2100 |
| 리드 | 327.5 | 621 |
| 마그네슘 | 650 | 1200 |
| 탄소강 | 1425 – 1540 | 2600 – 2800 |
| 스테인리스 스틸 | 1510 | 2750 |
금속을 녹이는 과정은 매일 극도의 가열을 처리해야 합니다(최대 2000° ). C) 매우 위험한 작업 환경입니다.
용융은 금속 주조소에서 예상치 못한 사고를 일으키는 가장 위험한 작업 중 하나라고 할 수 있습니다. 금속 주조 작업 방식에 대해 자세히 알아보세요.
따라서 작업자의 건강과 생명을 보호하고 주물 자산의 손실 및 손상을 방지하기 위해 금속 주조 주물 제조업체가 고려해야 하는 엄격한 지침이 있습니다.
용융 작업자는 교대 근무 중에 완전한 보호복을 착용해야 합니다. 모자, 안경, 장갑, 마스크, 두꺼운 옷, 신발은 필수 액세서리입니다.
위의 내용을 통해 주물 공장에서 금속을 녹이는 방법에 대해 자세히 설명했습니다. . 금속 용해 공정에 대한 흥미로운 아이디어를 업데이트할 수 있기를 바랍니다.
여기에서 금속 가공 파운드리의 주조 절차에 대한 블로그에 대해 자세히 알아보세요.
간단히 소개하자면 VIC는 금속 주조 부품을 제조하여 세계 시장에 공급하는 금속 주조 주조 제조업체입니다. 필요하시다면 저희에게 연락하여 주문을 하시고 캐스팅 치료에 대한 조언을 받으십시오.
참조
미국 에너지부(2005). 고급 용융 기술:금속 주조 산업을 위한 에너지 절약 개념 및 기회 .https://www.energy.gov/sites/prod/files/2013/11/f4/advancedmeltingtechnologies.pdf.
안전한 작업 호주(2013). 주조 작업과 관련된 위험 관리 가이드 https://www.safeworkaustralia.gov.au/system/files/documents/1702/guide-managing-risks-associated-foundry-workl.pdf
제조공정
알루미늄은 지각의 약 8%를 차지하는 세계에서 세 번째로 풍부한 금속입니다. 2016년에 전 세계 알루미늄 생산량은 5,880만 톤으로 사상 최고치를 기록했으며 생산량이 곧 줄어들 기미는 보이지 않습니다. 알루미늄은 자동차 프레임 및 엔진에서 우주선, 창틀, 전선 등에 이르기까지 모든 것을 만드는 데 사용되므로 앞으로 글로벌 생산량이 증가할 것입니다. 그러나 일부 제조업체는 알루미늄을 양극 산화 처리하여 특성을 개선하기 위해 처리합니다. 아노다이징이란 무엇입니까? 아노다이징은 금속 표면에 두꺼운 산화물 층을 형성하기 위해 화학 물
특정 구성 요소는 드릴, 톱 등의 다양한 도구를 사용해야 할 수 있으므로 최신 금속 CNC 기계는 종종 여러 도구를 단일 셀로 결합합니다. 설치 과정에서 외부 컨트롤러와 함께 다양한 시스템이 사용됩니다. 및 인간 또는 로봇 작업자 구성 요소를 기계에서 기계로 이동합니다. 모든 부품을 생산하는 데 필요한 일련의 단계는 고도로 자동화되어 있으며 원본 CAD와 거의 일치하는 부품을 생산합니다. 이 포스트에서는 Metal CNC의 가격 문제에 대해 다음과 같은 측면에서 이야기하려고 합니다. 금속 CNC 기계의 가격은 얼마입니까?