초록 ▼

1. 최종목표
- 산화성 게재물로 인한 불량률을 1% 이내로 한다.
- 연속 제조가 가능하며 용해로와 보온로를 분리하여 보수가 용이하고 활용도를 높힌다.
- 열효율을 80% 이상으로 하며 금속손실이 적고 온도 조절이 쉬운 구조로 한다.
- 용해 및 보온데이터를 표준화한다.
- 설비는 Al제품은 물론 추후 생산 예정인 Zn 제품 적용도 고려한다.
2. 개발내용 및 결과
가. 전기저항식 용해로 및 보온로 제작
1) BODY 제작
- 탄화규소 도가니(SiC BU-247)를 사용하고 Door

1. 최종목표
- 산화성 게재물로 인한 불량률을 1% 이내로 한다.
- 연속 제조가 가능하며 용해로와 보온로를 분리하여 보수가 용이하고 활용도를 높힌다.
- 열효율을 80% 이상으로 하며 금속손실이 적고 온도 조절이 쉬운 구조로 한다.
- 용해 및 보온데이터를 표준화한다.
- 설비는 Al제품은 물론 추후 생산 예정인 Zn 제품 적용도 고려한다.
2. 개발내용 및 결과
가. 전기저항식 용해로 및 보온로 제작
1) BODY 제작
- 탄화규소 도가니(SiC BU-247)를 사용하고 Door는 t3.2×750×150 크기에 SS41 강판으로 두껍게 만들어 열 손실 방지 구조이며 Pyrometer를 사용하여 로내 온도를 측정할 수 있다.
- 온도측정 위치 : 도가니 중심부, 용탕 표면으로부터 200mm 아래 지점
- 온도 측정시간 : 온도 측정 위치에서 15sec간 유지 후의 온도값
- 상부는 SS41 강판으로 하고 Pyrometer와 Thermo couple을 연결 장착하여 균일 온도가 유지되는 구조로 하였다.
2) 내화 및 단열 시공
- 6종의 단열재를 사용하여 측면은 단열벽돌로 히터지지, 측면 후미는 SUS13에 Ceramic bulk, 바닥면에는 SK-36 내화벽돌을 쌓아 축열과 복사열을 발산시키고, 하부에는 단열벽돌을 사용 보온하였다.
3) 발열 시스템 제작
- Strip Heater 6조를 배열하여 열 분포를 고르게 하고 안정적 열 공급과 조용한 용해 분위기가 조성될 수 있는 구조로 하고, 단선이 될 경우에도 연속 주조가 가능한 part control로 하여 보수와 교환이 쉽도록 장착하였다.
4) 철구조물
- SS41 철판을 가공, Rolling, 용접, 다듬질, 후처리하고 내열 250℃ 성능의 은분 페인팅으로 마무리 작업하였다.
5) 자동제어반 제작
- 용탕온도와 분위기 온도에 의한 비례제어가 가능하도록 구성하고 저전력 제어장치 SCR unit을 장착하여 온도편차와 안전작동에 완벽한 기능을 수행할 수 있는 구조로 하였다.
- 용해ㆍ보온로를 하나로 연결하는 1식 제어형태로 하였다.
나. 탈가스처리기 제작
- N2 가스를 사용하여 Bubbling 효과를 극대화 시키기 위한 교반 회전형 축을 도가니로 바닥까지 닿을 수 있는 길이로 제작하였다.
- 상하좌우 이동 가능한 자동 Controller 구조로 하고, 지게차 운용type에서 호이스트 운용type으로 현장 사용에 적합하도록 제작하였다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
- 완성제품 중 산화성 게재물로 인한 불량률이 1% 이내로 낮아졌다.
- 용해시 발생되는 산화물과 Metal loss가 최소화되고 양질의 용탕을 유지할 수 있다.
- 용해 보온 온도 범위는 680℃~710℃로 유지되고 102kw 순간 용해가 가능하였다.
- 재료 장입시 Ingot/scrap 비율을 50:50 비율로 할 수 있는 Cold charge가 가능해졌다.
- 내화 및 단열재를 보강하여 금속손실이 적고, 온도 조절이 쉽고 열효율이 높아졌다.
- 탈가스기 사용으로 작업자의 위험노출을 최대로 방지할 수 있게 되었다.
? 경제적 성과
- 양질의 용탕 생산으로 산화성 게재물로 인한 불량률을 1% 이내로 하여 생산단가를 낮췄다.
- 시간당 500kg의 제품 대량생산이 가능해져 생산성 향상 효과가 매우 크다.
- 고 부가제품을 생산함으로서 수익구조가 개선된다.
- 탈가스기의 자동화로 작업자의 안전보장과 재해보상비의 지출이 적어진다.
- 고효율 및 열손실 방지로 생산비와 유지비가 절감된다.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 설비는 Al제품은 물론 추후 생산 예정인 Zn 제품의 적용도 가능하도록 제작하였다.
- 고품질의 제품생산 설비가 마련되어 부품 생산에 따른 선택의 폭이 크다.
- 탈가스기는 다른 제품 생산설비에 적용할 수 있고 공정을 쉽게 만든다.
- 상기의 내용과 함께 생산성이 커져 새로운 판로를 개척하고 일본 진출도 고려해 볼 때 고용측면에서도 당연히 생산 소요인원이 늘어날 것으로 판단된다.
4. 향후추진계획
기술의 활용분야는 금속제조분야가 되며, 구체적으로는 Al 합금 Diecasting 제품의 고품질 용탕 설비 개발이다. 현재 모든 제품은 자동차 회사에 납품되므로 용해로와 보온로의 개발 기술은 본 회사의 주 분야가 아니지만 각 제품의 생산기계와 용해로설비는 하나의 공정으로 독립적으로 고정생산되므로, 각각의 제품 특성과 조건에 맞는 생산기계와 용해로설비가 필요한 실정이다. 따라서 맞춤 설비를 제작하는 기술을 축척하여 새로운 설비의 증설이나 보수 등에 두루 활용할 계획이다. 따라서 용해로 설비 기술을 사업화할 구상은 없으며 맞춤 설비를 통한 양질의 제품생산이 목적이고 이를 바탕으로 고정된 공급체계에서 벗어나 생산제품의 판로를 개척할 전기가 마련될 것으로 기대한다.

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• Ⅰ. 총괄현황...1
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서...5
• 목 차...7
• 제 1 장 서론...7
• 제 1 절 기술개발의 개요...7
• 제 2 절 기술(제품)개발의 필요성 및 중요성...9
• 제 3 절 국내ㆍ외 관련 기술의 현황...9
• 제 4 절 국내ㆍ외 시장규모...10
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...11
• 제 1 절 전기저항식 용해로 및 보온로 제작...11
• 제 2 절 탈 가스 처리기 제작...14
• 제 3 절 설비개발 완성품...16
• 제 3 장 사업성과...17
• 제 1 절 기술적 성과...17
• 제 2 절 경제적 성과...17
• 제 3 절 사회적 성과(일자리 창출 등)...18
• 제 4 장 결론...18