본 사례 연구는 예멘 시장을 대상으로 하는 전기 저항식 경사형 알루미늄 용해로, 모델 WDL-GRQ-1500에 관한 것입니다. 이 장비는 비철금속 및 저융점 합금을 용해하도록 설계되었으며, 알루미늄 합금이 일반적인 처리 재료입니다. 용해로는 정격 용량이 1,500kg이며 전기 저항 가열 방식을 채택하고 있으며, 용해된 알루미늄 배출을 위한 유압식 경사 시스템이 장착되어 있습니다.
전기 시스템은 380V/50Hz 삼상 전원 공급 장치에 맞춰 구성되며, 제어 전원은 220V/50Hz이고 삼상 5선식 연결을 사용합니다. 구매자는 전압 변동이 ±10% 이내이고 주파수 변동이 ±3Hz를 초과하지 않는 안정적인 전원 공급 장치를 제공해야 합니다. 이 그리드 호환성 조건은 설치 전에 예멘의 현지 산업 전원 공급 상황과 비교하여 검증해야 합니다.
용해로 쉘은 강판과 형강을 용접하여 원통형 구조로 제작되었으며, 모든 접합부에는 연속적인 전체 관통 용접을 적용하여 쉘의 무결성을 보장합니다. 라이닝은 기능적으로 두 개의 구역으로 나뉩니다: 측벽과 용해로 바닥.
측벽 라이닝은 복합 구조를 사용합니다: 가장 안쪽 층은 단열재로 알루미늄 규산염 섬유 모듈로 구성되며, 작업층은 밀도 0.6g/cm³의 초경량 내화 벽돌로 제작됩니다. 질석 분말은 벽돌 조인트와 백킹에 채워져 열전도율을 낮춥니다. OCr27A17MO2 고저항 합금 와이어로 제작된 발열체는 측벽에 매립되어 있으며 단일 구역으로 제어됩니다. 즉, 전체 용해로 챔버는 하나의 온도 제어 구역만 사용하며, 극도의 온도 균일성이 요구되지 않지만 제어가 단순화된 시나리오에 적합합니다.
용해로 바닥은 일체형 주조 재료로 제작됩니다. 벽돌로 쌓은 바닥에 비해 일체형 주조 구조는 알루미늄 침투 및 열충격에 대한 저항성 측면에서 더 긴 서비스 수명을 제공합니다. 비상 배수 구멍은 측벽 하단에 설계되어 알루미늄 누출 시 비상 배출을 가능하게 하며, 용해로의 안전 중복 기능 역할을 합니다.
도가니는 비철금속 용해 분야에서 높은 시장 인지도를 가진 Morgan 브랜드의 흑연 도가니입니다. 제안서에 명시된 도가니 수명은 실제 작동 조건(충전 방식, 용해 온도 유지 범위, 슬래그 제거 빈도 포함)에 따라 6개월 이상입니다.
가열 시스템의 핵심 요소는 OCr27A17MO2 저항 와이어로, 높은 비저항과 우수한 내산화성을 가진 철-크롬-알루미늄 계열 전기 발열 합금입니다. 단일 구역 제어 모드에서 정격 가열 전력은 200kW이며, 380볼트 작동 전압으로 스타 연결됩니다. 최대 용해로 온도는 850°C로 설계되었으며, 정상 작동 온도 범위는 0~800°C입니다. 빈 용해로 가열 시간은 3시간을 초과하지 않으며, 이는 상온에서 상부 작동 온도 한계까지의 시간 창을 나타냅니다.
온도 안정성은 표준 작동 조건에서 PID 조절 시스템에 의해 ±3°C로 달성됩니다.
제어 캐비닛은 사이리스터(SCR)를 주요 제어 요소로 사용하여 도통 각도를 조절하여 출력 전류를 조절합니다. 이 시스템은 단순한 온/오프 제어가 아닌, 고급 위상 이동 점호 제어 회로를 사용하여 연속적이고 부드러운 전력 조절을 구현합니다.
온도 제어 시스템에는 두 개의 열전대가 장착되어 있습니다: 하나는 화실 분위기 온도를 측정하고 다른 하나는 용해된 알루미늄 온도를 측정합니다. 용해된 알루미늄 측정에 사용되는 열전대에는 용해된 알루미늄에 의한 화학적 부식 및 물리적 침식을 방지하기 위해 탄화규소 보호관이 장착되어 있습니다. 두 열전대에서 오는 신호는 두 개의 대만산 온도 조절기로 공급되며, 그 중 하나는 PID 조절 기능을 제공합니다.
제어 시스템에는 여러 보호 로직이 통합되어 있습니다: 용해로 온도가 설정된 상한선을 초과하거나 오류로 인해 전류 이상이 발생하면 컨트롤러는 자동으로 펄스 출력을 중지하고 전원 공급을 차단합니다. 또한 약 0.5초의 시작 지연 시간을 가진 소프트 스타트 기능이 포함되어 있어, 콜드 스타트 시 전력망과 발열체 모두에 대한 돌입 전류 영향을 줄이도록 설계되었습니다.
저전압 전기 부품에는 CHINT 또는 Omron에서 공급되는 산업용 표준 구성의 에어 서킷 브레이커, 접촉기 및 릴레이가 포함됩니다.
배출 방식은 고정식 용해로와 수동 퍼내기 방식과 달리 유압식 경사 방식입니다. 유압 시스템은 용해로 본체를 경사시켜 회전축을 중심으로 기울게 하여, 용해로 입구에서 용해된 알루미늄을 정량으로 제어하여 부을 수 있도록 합니다. 이 설계는 용해된 알루미늄을 주형 또는 주조 공동으로 직접 이송해야 하는 시나리오에 적합하며, 수동 퍼내기 방식에 비해 더 높은 배출 반복성과 작동 안전성을 제공합니다.
유압 시스템은 유압 동력 장치, 실린더, 제어 밸브 그룹 및 배관으로 구성되며, 전기 제어 시스템과 연동됩니다. 기울기 각도와 속도는 제어판을 통해 설정할 수 있습니다.
정격 용량은 1,500kg이며, 용해율은 시간당 약 450~500kg입니다. 이는 냉간 충전부터 작동 온도 도달 및 주조 준비까지의 평균 알루미늄 출력률을 나타냅니다. 200kW의 가열 전력으로, 단위 알루미늄당 특정 에너지 소비량은 약 0.4~0.44kWh로, 저항 가열식 도가니로의 일반적인 효율 범위 내에 있습니다.
본 사례 연구는 예멘 시장을 대상으로 하는 전기 저항식 경사형 알루미늄 용해로, 모델 WDL-GRQ-1500에 관한 것입니다. 이 장비는 비철금속 및 저융점 합금을 용해하도록 설계되었으며, 알루미늄 합금이 일반적인 처리 재료입니다. 용해로는 정격 용량이 1,500kg이며 전기 저항 가열 방식을 채택하고 있으며, 용해된 알루미늄 배출을 위한 유압식 경사 시스템이 장착되어 있습니다.
전기 시스템은 380V/50Hz 삼상 전원 공급 장치에 맞춰 구성되며, 제어 전원은 220V/50Hz이고 삼상 5선식 연결을 사용합니다. 구매자는 전압 변동이 ±10% 이내이고 주파수 변동이 ±3Hz를 초과하지 않는 안정적인 전원 공급 장치를 제공해야 합니다. 이 그리드 호환성 조건은 설치 전에 예멘의 현지 산업 전원 공급 상황과 비교하여 검증해야 합니다.
용해로 쉘은 강판과 형강을 용접하여 원통형 구조로 제작되었으며, 모든 접합부에는 연속적인 전체 관통 용접을 적용하여 쉘의 무결성을 보장합니다. 라이닝은 기능적으로 두 개의 구역으로 나뉩니다: 측벽과 용해로 바닥.
측벽 라이닝은 복합 구조를 사용합니다: 가장 안쪽 층은 단열재로 알루미늄 규산염 섬유 모듈로 구성되며, 작업층은 밀도 0.6g/cm³의 초경량 내화 벽돌로 제작됩니다. 질석 분말은 벽돌 조인트와 백킹에 채워져 열전도율을 낮춥니다. OCr27A17MO2 고저항 합금 와이어로 제작된 발열체는 측벽에 매립되어 있으며 단일 구역으로 제어됩니다. 즉, 전체 용해로 챔버는 하나의 온도 제어 구역만 사용하며, 극도의 온도 균일성이 요구되지 않지만 제어가 단순화된 시나리오에 적합합니다.
용해로 바닥은 일체형 주조 재료로 제작됩니다. 벽돌로 쌓은 바닥에 비해 일체형 주조 구조는 알루미늄 침투 및 열충격에 대한 저항성 측면에서 더 긴 서비스 수명을 제공합니다. 비상 배수 구멍은 측벽 하단에 설계되어 알루미늄 누출 시 비상 배출을 가능하게 하며, 용해로의 안전 중복 기능 역할을 합니다.
도가니는 비철금속 용해 분야에서 높은 시장 인지도를 가진 Morgan 브랜드의 흑연 도가니입니다. 제안서에 명시된 도가니 수명은 실제 작동 조건(충전 방식, 용해 온도 유지 범위, 슬래그 제거 빈도 포함)에 따라 6개월 이상입니다.
가열 시스템의 핵심 요소는 OCr27A17MO2 저항 와이어로, 높은 비저항과 우수한 내산화성을 가진 철-크롬-알루미늄 계열 전기 발열 합금입니다. 단일 구역 제어 모드에서 정격 가열 전력은 200kW이며, 380볼트 작동 전압으로 스타 연결됩니다. 최대 용해로 온도는 850°C로 설계되었으며, 정상 작동 온도 범위는 0~800°C입니다. 빈 용해로 가열 시간은 3시간을 초과하지 않으며, 이는 상온에서 상부 작동 온도 한계까지의 시간 창을 나타냅니다.
온도 안정성은 표준 작동 조건에서 PID 조절 시스템에 의해 ±3°C로 달성됩니다.
제어 캐비닛은 사이리스터(SCR)를 주요 제어 요소로 사용하여 도통 각도를 조절하여 출력 전류를 조절합니다. 이 시스템은 단순한 온/오프 제어가 아닌, 고급 위상 이동 점호 제어 회로를 사용하여 연속적이고 부드러운 전력 조절을 구현합니다.
온도 제어 시스템에는 두 개의 열전대가 장착되어 있습니다: 하나는 화실 분위기 온도를 측정하고 다른 하나는 용해된 알루미늄 온도를 측정합니다. 용해된 알루미늄 측정에 사용되는 열전대에는 용해된 알루미늄에 의한 화학적 부식 및 물리적 침식을 방지하기 위해 탄화규소 보호관이 장착되어 있습니다. 두 열전대에서 오는 신호는 두 개의 대만산 온도 조절기로 공급되며, 그 중 하나는 PID 조절 기능을 제공합니다.
제어 시스템에는 여러 보호 로직이 통합되어 있습니다: 용해로 온도가 설정된 상한선을 초과하거나 오류로 인해 전류 이상이 발생하면 컨트롤러는 자동으로 펄스 출력을 중지하고 전원 공급을 차단합니다. 또한 약 0.5초의 시작 지연 시간을 가진 소프트 스타트 기능이 포함되어 있어, 콜드 스타트 시 전력망과 발열체 모두에 대한 돌입 전류 영향을 줄이도록 설계되었습니다.
저전압 전기 부품에는 CHINT 또는 Omron에서 공급되는 산업용 표준 구성의 에어 서킷 브레이커, 접촉기 및 릴레이가 포함됩니다.
배출 방식은 고정식 용해로와 수동 퍼내기 방식과 달리 유압식 경사 방식입니다. 유압 시스템은 용해로 본체를 경사시켜 회전축을 중심으로 기울게 하여, 용해로 입구에서 용해된 알루미늄을 정량으로 제어하여 부을 수 있도록 합니다. 이 설계는 용해된 알루미늄을 주형 또는 주조 공동으로 직접 이송해야 하는 시나리오에 적합하며, 수동 퍼내기 방식에 비해 더 높은 배출 반복성과 작동 안전성을 제공합니다.
유압 시스템은 유압 동력 장치, 실린더, 제어 밸브 그룹 및 배관으로 구성되며, 전기 제어 시스템과 연동됩니다. 기울기 각도와 속도는 제어판을 통해 설정할 수 있습니다.
정격 용량은 1,500kg이며, 용해율은 시간당 약 450~500kg입니다. 이는 냉간 충전부터 작동 온도 도달 및 주조 준비까지의 평균 알루미늄 출력률을 나타냅니다. 200kW의 가열 전력으로, 단위 알루미늄당 특정 에너지 소비량은 약 0.4~0.44kWh로, 저항 가열식 도가니로의 일반적인 효율 범위 내에 있습니다.
