열처리 툴링(바스켓, 고정구, 그리드 및 트레이)은 피트로, 회전로, 박스로 및 연속 어닐링 라인 내부에서 800~1150°C의 온도에서 작동하는데, 일반 내열강 고정구는 하중과 열충격 사이클로 인해 수개월 내에 변형됩니다. 두 가지 유형의 고정구 설계가 서로 다른 용광로 형상에 맞춰 개발되었습니다. 원통형 용광로 챔버(피트로, 회전로)용 원형 고정구와 박스로 및 카바텀로용 모듈형 복합 고정구가 있습니다. 두 유형 모두 Cr25Ni20(ZG4Cr25Ni20Si2) 및 관련 내열강으로 제작되어 1000°C 이상의 온도에서 일반 ZG30Cr18Ni12Si 고정구보다 1.5~2배 긴 수명을 제공합니다. 본 가이드는 폐기물 소각 및 고온 용광로 마모 부품 프로그램의 일환으로 원형 및 복합 고정구 설계, 재료 선택 및 구성 전략을 다룹니다. 구성품 범위에 대해서는 내열로 주조품 페이지를 참조하십시오.
원형 및 복합 열처리 장치란 무엇인가요?
원형 고정 장치는 피트로 및 회전로와 같은 원통형 챔버를 가진 용광로에 사용하도록 설계된 원통형 바스켓, 도가니 및 적재 트레이입니다. 원형 바스켓은 용광로의 기하학적 구조와 잘 어울려 사각형 바스켓으로는 달성할 수 없는 균일한 가열과 원활한 가스 순환을 보장합니다. 결합형 모듈식 고정 장치는 주조된 격자판, 기둥 및 트레이의 조립 시스템으로, 2~5층으로 자유롭게 구성할 수 있습니다. 일체형 바스켓과 달리 각 구성 요소는 독립적으로 교체 및 재구성할 수 있습니다. 원형과 결합형 중 어떤 것을 선택할지는 용광로 유형에 따라 다릅니다. 원형은 원통형 챔버에, 결합형은 박스형 용광로, 카바텀 용광로 및 연속 라인에 사용됩니다. 두 유형 모두 800~1200°C를 커버하는 동일한 6단계 재질 시스템을 사용합니다.
재료 등급 및 사양
| 필터 등급 | 임시 천장 | 주요 속성 | 일반적인 고정 장치 |
|---|---|---|---|
| ZG304 / ZG316 | 800 ° C 이하 | 저렴한 가격, 범용 | 저온 보조 조명기구 |
| ZG30Cr18Ni12Si | 900 ° C 이하 | 일반 내열강 | 중온 바구니, 기둥, 트레이 |
| ZG3Cr18Mn12Si2N | 950 ° C 이하 | 니켈 무함유, 뛰어난 산화 저항성 | 침탄로 설비 |
| ZG1Cr25Ni20Si2 | 1000-1100 ° C | 고온 강도 + 크리프 저항성 | 격자판, 코어 하중 지지 |
| ZG4Cr25Ni20Si2 (Cr25Ni20) | 1100-1150 ° C | 최고의 크리프 저항성, 산화 저항성 및 탄화 저항성 | 원형 바구니, 결합형 격자 |
| ZG4Cr24Ni48W5Si2 | 1200 ° C 이상 | 초고온 텅스텐 합금 | 극한 작업용 용광로 위치 |
원형 고정 장치 직경: 200~1200mm (로 챔버 크기에 맞춰 제작 가능). 단일 바스켓 하중: 100~2000kg (소형 100~500kg, 중형 500~1000kg, 대형 1000~2000kg). 복합 고정 장치: 2~5층 적층 가능 (고온 환경에서는 3층 이하 권장). 인장 강도 ≥ 392MPa, 항복 강도 ≥ 220MPa (상온 기준, GB/T 8492). 밀도 ≈ 7.98g/cm³.
원형 고정구: 피트형 및 회전식 노로에서의 기하학적 이점
원형 고정구는 피트로와 회전로에 특화되어 제작됩니다. 피트로에서는 원통형 챔버에 원형 바스켓을 장착하여 사용하는데, 이는 사각형 바스켓을 원형 챔버에 억지로 넣는 경우보다 공작물에 더욱 균일한 열을 전달하고 가스 순환을 원활하게 합니다. 침탄, 담금질, 어닐링 공정에서 바스켓은 급속 가열 → 고온 유지 → 급속 냉각의 열충격 사이클을 겪습니다. 원형 구조는 열응력을 균일하게 분산시켜 동일한 열충격 조건에서 사각형 구조보다 변형 및 균열 발생 위험을 낮춥니다. 회전로는 또 다른 장점을 제공합니다. 공작물이 노와 함께 회전하기 때문에 원형 고정구가 회전 운동에 자연스럽게 맞춰져 편리한 적재 및 하역이 가능합니다.
동일한 Cr25Ni20 등급의 사각형 바스켓과 비교했을 때, 원형 바스켓은 우수한 가열 균일성(더 나은 연소실 밀착성, 원활한 가스 흐름), 뛰어난 열충격 내성(균일한 응력 분포)을 제공하며, 피트형 및 회전식 노의 구조에 최적화되어 있습니다. 사각형 바스켓은 박스형 용광로 및 차량 바닥형 용광로에 여전히 사용됩니다.
모듈형 조명기구 조합: 그리드, 기둥 및 트레이 시스템
모듈형 복합 고정 장치는 세 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다. 공작물을 지지하고 공기 흐름을 허용하는 그리드 플레이트, 층간 지지 및 위치 고정을 제공하는 기둥, 그리고 하단 하중 지지층을 형성하고 공작물을 분리하는 트레이입니다. 이 구성 요소들은 2~5층 구조로 자유롭게 조립할 수 있으며, 고온 작업 시에는 최대 3층까지 구성 가능합니다. 일체형 바스켓에 비해 가장 큰 장점은 운영 효율성입니다. 그리드 플레이트가 마모되면 개별적으로 교체할 수 있지만, 기둥과 트레이는 계속 사용할 수 있습니다. 다양한 공작물 크기와 적재 밀도는 층 간격과 그리드 레이아웃을 조정하여 수용할 수 있으므로, 각 공작물 유형마다 특수 제작된 일체형 바스켓을 구매할 필요가 없습니다. 또한, 표준 모듈 세트 하나로 여러 용광로 작업에 활용할 수 있어 재고 관리가 간소화됩니다.
혼합 재질 구성 전략은 복합형 고정 장치에 고유한 특징입니다. 고온 핵심 하중 지지 부품(그리드 플레이트)은 Cr25Ni20 재질로 지정할 수 있는 반면, 보조 부품(기둥, 트레이)은 ZG30Cr18Ni12Si와 같은 저급 재질을 사용하여 비용 대비 성능비를 최적화할 수 있습니다. 초기 구매 비용은 일체형 바스켓(모듈식 설계 및 조립 인건비 포함)보다 약간 높지만, 단일 부품 교체로 수명 주기 비용이 크게 절감됩니다.
성능 대 일반 내열강
일반적인 ZG30Cr18Ni12Si 고정구(900°C 등급)와 비교하여 Cr25Ni20 원형 및 복합 고정구는 내열 온도를 1100~1150°C(+250°C)까지 확장하고, 1000°C에서 크리프율을 50% 이상 감소시키며, 1000°C 이상에서 수명을 1.5~2배 연장합니다. 고온 산화로 인한 중량 증가는 저니켈 내열강보다 훨씬 낮습니다. 특히 원형 고정구의 경우, 원형 형상의 균일한 응력 분포는 재질 등급 자체만으로는 제공할 수 없는 추가적인 열충격 내성을 제공합니다. 변형률은 업계 표준의 1/2 이내로 유지되며, 장기 하중 지지력은 40% 이상 향상됩니다.
용광로 유형 및 온도별 선정 요약
- 피트로/회전로(800~1150°C): 원형 고정구, Cr25Ni20 — 형상 일치 + 열충격 내성 + 크리프 저항성.
- 박스형로/카바텀로(1000~1150°C): Cr25Ni20 소재의 모듈형 고정 장치 - 유연한 구성 및 단일 부품 교체 가능.
- 연속 어닐링/노멀라이징/템퍼링 라인: 복합 모듈형, Cr25Ni20 — 반복적인 사이클링에도 긴 수명, 마모된 그리드는 개별적으로 교체 가능.
- 침탄로(≤ 950°C): 원형 또는 복합형, ZG3Cr18Mn12Si2N — 니켈 무함유, 침탄 분위기에서 우수한 산화 저항성.
- 중온 조명기구(≤ 900°C): ZG30Cr18Ni12Si — 비용 효율적인 기둥 및 트레이를 결합한 고정 장치.
- 초고온 위치(≥ 1200°C): ZG4Cr24Ni48W5Si2 — 극한의 사용 환경을 위한 텅스텐 합금.
- 혼합 소재로 제작된 복합 조명기구: Cr25Ni20 그리드 플레이트 + ZG30Cr18Ni12Si 필러/트레이 — 최적화된 비용 대비 성능.
주조, 조립 및 품질 관리
원형 고정 장치는 복잡한 원형 바스켓 구조에 최적의 공정인 로스트폼 주조법으로 제작되며, 용접 이음매 없이 일체형 바스켓을 만듭니다. 복합 고정 장치 구성 요소는 로스트폼 주조법(복잡한 환기 구조를 가진 격자판)과 모래 주조법(기둥, 트레이)으로 개별적으로 주조한 후 조립합니다. 주조 온도는 1530~1570°C입니다. 주조 전 "이중 검증"(로 전면 온도 측정 및 샘플 블록 화학 분석)을 통해 주조 전에 화학 조성이 사양을 충족하는지 확인합니다. 조립에는 주조 위치 고정 구조물(레지스터 탭 및 슬롯, 주조 클램프)이 사용되어 층간 위치를 유지하고 고온 하중에서도 풀림을 방지합니다.
열처리: 용체화 처리 및 안정화 처리를 통해 주조 잔류 응력을 제거하고 고온 성능을 안정화합니다. 등급별로 처리 매개변수가 다릅니다. 품질 관리: 모든 부품에 대한 분광학적 재료 검사(Cr, Ni, Si, C); 고온 성능 샘플링; 원형 지그 직경 및 진원도를 포함한 치수 공차 검증; 지그 조립 정밀도 검증 - 모든 과정은 완벽하게 추적 가능합니다. ISO 9001 인증을 획득했으며 GOST 규정 준수 요건을 충족합니다.
열처리 공구 제작에 후아수마(Huasuma)를 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?
후아수마(Huasuma)는 800~1200°C 전 온도 범위에 걸쳐 6가지 내열강종을 사용하여 원형 및 복합형 고정 장치 설계에 금속 주조 기술을 적용합니다. 원형 고정 장치 구조는 열역학 시뮬레이션을 통해 최적화되며, 격자 밀도, 벽 두께, 리프팅 지점 위치는 균일한 가열과 합리적인 응력 분포를 위해 정밀하게 설계됩니다. 복합형 고정 장치 구성 요소는 하중 밀도 시뮬레이션 및 모듈식 응력 해석을 통해 최적화되며, 격자판 통풍구 배치, 기둥 단면 및 연결 구조, 트레이 하중 분포 등 모든 요소에 맞춤형 엔지니어링이 적용됩니다. 혼합 재료 전략을 통해 핵심 하중 지지 부품에는 고품질 Cr25Ni20을, 보조 부품에는 경제적인 등급을 사용하며, 모든 위치에 동일한 합금을 사용하는 대신 각 구성 요소의 사용 온도에 맞춰 재료를 선택합니다. 원형 고정 장치는 로스트폼 일체형 주조 방식을, 복합형 고정 장치는 개별 부품 주조 후 정밀 조립 방식을 통해 취약점을 제거합니다. 모든 부품은 출하 전 분광 분석을 통해 재질을 확인합니다. 30년 이상의 내열 주조 경험과 러시아 용광로 운영업체에 다수의 제품을 납품한 실적을 바탕으로 검증된 생산 방식을 제공합니다. ISO 9001 인증을 획득했으며, 24시간 이내에 견적을 제공합니다. 현장 검증을 위한 샘플이 준비되어 있습니다.
FAQ
원형 조명기구와 모듈형 조명기구 중 어떤 것을 선택해야 할까요?
피트형로 및 회전식 노에는 원형 고정 장치를 선택하십시오. 원통형 챔버에는 균일한 가열 및 가스 순환을 위해 원통형 바스켓이 필요합니다. 박스형로, 카바텀로 및 연속 열처리 라인과 같이 유연한 구성과 단일 부품 교체가 중요한 경우에는 모듈식 결합 고정 장치를 선택하십시오.
하나의 복합 설비 내에서 여러 등급의 재료를 혼합하여 사용할 수 있습니까?
네. 혼합 소재 전략은 핵심 하중 지지 그리드 플레이트에는 고온용 Cr25Ni20을, 보조 기둥 및 트레이에는 ZG30Cr18Ni12Si와 같은 저등급 소재를 사용하여 비용 대비 성능을 최적화합니다. 각 구성 요소는 모든 위치에 동일한 합금을 사용하는 것이 아니라 실제 작동 온도에 맞춰 선택됩니다.
원형 조명기구의 직경 범위는 어떻게 되나요?
원형 고정 장치의 직경은 200mm에서 1200mm까지이며, 용광로 챔버 사양에 맞춰 맞춤 제작됩니다. 단일 바스켓의 적재 용량은 직경과 용도에 따라 100kg에서 2000kg까지 다양합니다. 소형 바스켓은 100~500kg, 중형은 500~1000kg, 대형은 1000~2000kg입니다.
모듈형 조명기구는 최대 몇 개의 레이어를 지지할 수 있습니까?
결합형 고정 장치는 2~5층 구성을 지원합니다. 고온 환경(1000°C 이상)에서는 열 순환 시 구조적 안정성과 층간 연결 신뢰성을 확보하기 위해 최대 3층 구성을 권장합니다.
화수마(Huasuma)는 Cr25Ni20, ZG4Cr24Ni48W5Si2, ZG3Cr18Mn12Si2N 및 고객 맞춤형 고니켈 합금으로 원형 바스켓, 도가니, 복합 모듈형 고정 장치(그리드, 기둥, 트레이) 등 열처리 장비를 제조하는 중국 기업입니다. 피트로, 로터리로, 박스로, 연속 열처리 라인에 사용되는 다양한 제품을 전 세계에 공급하고 있습니다. 견적 또는 샘플을 요청하세요.
