강철 코어를 갖춘 유도 용해로는 전기 변압기로 효과적으로 기능합니다. 1차 구리 코일을 통해 산업용 주파수 교류 전류를 통과시키면 시스템은 강철 코어 내부에 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 액체 합금의 특정 고리 모양 채널에 직접 강한 전류를 유도하여 금속이 자체 전기 저항을 통해 가열되도록 합니다.
이 시스템은 외부 연소가 아닌 내부 열 발생에 의존합니다. 용융된 금속을 변압기의 2차 회로로 취급함으로써 용해로는 합금 자체 내에서 효율적으로 열을 발생시키면서 혼합물을 자연스럽게 순환시킵니다.
변압기 원리
1차 회로
작동은 1차 구리 코일 권선으로 시작됩니다.
AC 전원에 연결되면 이 코일은 변압기의 입력 측 역할을 합니다. 전기 부하를 전달하고 에너지 전달 프로세스를 시작합니다.
강철 코어의 역할
적층된 강철 코어가 1차 코일을 통과합니다.
그 목적은 코일에서 생성된 자기장을 집중시키고 방향을 지정하는 것입니다. 이 집중 효과는 전원과 용융될 금속 사이의 최대 자기 결합을 보장합니다.
"2차" 회로
이 구성에서 "2차 권선"은 와이어가 아니라 액체 합금 자체입니다.
용해로는 액체 금속으로 채워진 고리 모양의 용해 채널로 설계되었습니다. 이 액체 금속 루프는 단락된 턴 역할을 하여 자기장에서 유도된 에너지를 받습니다.
열 발생 및 분포
저항 가열
열은 줄 효과를 통해 발생합니다.
유도 전류가 채널의 액체 합금을 통과하면서 금속의 자연적인 전기 저항이 전기 에너지를 열 에너지로 변환합니다. 금속은 외부 불에 의해 가열되는 것이 아니라 내부에서 외부로 스스로 가열됩니다.
자연 순환
이 프로세스는 용융물 내에서 상당한 온도 차이를 생성합니다.
이는 액체 금속의 자연 순환으로 이어집니다. 채널의 과열된 금속이 상승하면 주요 욕조의 더 차가운 금속과 혼합되어 기계적 혼합기 없이 균일한 온도와 일관된 합금 조성을 보장합니다.
장단점 이해
"힐" 요구 사항
열 발생은 채널 내 액체 금속의 완전한 루프에 의존하기 때문에 이러한 용해로는 차가운 스크랩에서 쉽게 시작할 수 없습니다.
전기 회로를 유지하기 위해 일반적으로 채널에 "힐"(용융 금속 공급)을 항상 유지해야 합니다. 금속이 채널에서 동결되면 용해로를 다시 시작하는 것이 상당한 기술적 과제가 됩니다.
효율성 대 유연성
이 설계는 온도를 유지하고 지속적으로 용융하는 데 매우 효율적입니다.
그러나 용해 채널을 청소하기 어렵기 때문에 합금 변경이 잦고 교차 오염을 피해야 하는 작업에는 덜 적합합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
이 기술은 매우 구체적입니다. 운영 흐름과 일치하는지 확인하십시오.
- 지속적인 효율성이 주요 초점이라면: 이 용해로는 강철 코어 설계가 전기 효율을 극대화하므로 단일 합금의 장기 생산에 이상적입니다.
- 합금 순도 및 일관성이 주요 초점이라면: 내부 열 발생은 산화 및 가스 흡수를 최소화하여 고품질 구리 합금에 더 우수합니다.
변압기의 물리학을 활용하여 강철 코어 유도 용해로는 금속의 저항을 자체에서 가장 효과적인 가열 요소로 전환합니다.
요약 표:
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 가열 원리 | 내부 저항을 통한 변압기 작용 (줄 효과) |
| 코어 재질 | 자기장 집중 및 방향 지정을 위한 적층 강철 |
| 에너지 전달 | 1차 구리 코일이 2차 액체 금속 루프에 전류 유도 |
| 순환 | 균일한 합금 조성을 위한 자연 대류 |
| 주요 요구 사항 | 회로를 유지하기 위해 용융 금속 "힐"을 유지해야 함 |
| 최적의 응용 | 연속 생산 및 고순도 구리 합금 용융 |
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참고문헌
- Zinnur T. Zagretdinov, L. R. Kharisov. Getting Aluminum Bronze Castings with SHS-Cast. DOI: 10.29042/2019-5191-5196
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