애드테크 입자성 플럭스 먼지가 발생하지 않고 흡습성이 낮은 정제 플럭스로, 금속 손실을 줄이고 수소 관련 기공을 제거하며 현대식 알루미늄 주조 공장에서 자동화되고 일관된 첨가를 가능하게 하도록 설계되었습니다. 분말 및 플레이크 대비 적절히 등급화된 입상 플럭스는 더 높은 유효 이용률(>90%), 최소 작업장 분진, 안정적인 저장성을 제공하여 더 깨끗한 용융물, 불량률 감소, 플럭스 주입(지하) 시스템과의 손쉬운 통합을 실현합니다.
1. 알루미늄 정제 과정의 10가지 문제점과 미세 분말 플럭스가 이를 해결하는 방법
고통 1. 높은 금속 손실 (슬래그에 포함된 대량의 알루미늄)
문제: 분말 플럭스와 불량한 슬래그 형성은 드로스 내에 상당량의 알루미늄을 가두어 금속 손실을 증가시키고 주조 제품 kg당 비용을 높인다.
왜 그런 일이 발생하는가: 불량한 습윤 제어와 슬래그와 알루미늄 사이의 높은 계면 접착력은 슬래그 제거 과정에서 금속을 함께 씻어내는 “습윤” 드로스를 유발한다.
입상 플럭스 용액: AdTech 미립자 유동제는 산화물/슬래그 층과 액상 알루미늄 사이의 계면 에너지를 변화시켜 슬래그가 “건조한” 부서지기 쉬운 층을 형성하여 깨끗하게 절삭되도록 합니다. 미립자는 용융물에 침투하여 반응하여 낮은 습윤성을 가진 슬래그 상을 형성하여 유입 금속 및 슬래그 중량을 감소시킵니다. 결과: 사이클당 금속 손실 감소 및 신속한 정화. (성능 데이터: 동등한 운전 조건에서 일반적인 유효 이용률은 분말 기준 약 70~85%에서 잘 설계된 과립의 경우 90~95% 이상으로 증가합니다).
통증 2. 수소 수준 높음 → 핀홀, 다공성, 스크랩
문제: 용융 알루미늄에 용해된 수소는 주물에 기공(핀홀)을 발생시켜 수율과 기계적 특성을 저하시킵니다.
왜 그런 일이 발생하는가: 수분, 수소 함유 충전재 또는 흡습성 플럭스 성분은 용융물에 H2를 도입합니다; 분말 플럭스는 흡착된 수분을 용융욕으로 운반함으로써 이 현상을 악화시킬 수 있습니다.
입상 플럭스 용액: 애드테크 과립은 매우 낮은 수분 흡착률과 엄격히 통제된 제형으로 생산되어 최소한의 수분만 도입합니다. 입자 형태는 습기 흡수에 노출되는 표면적을 줄이며, 과립 내 활성 성분은 수소 기포를 핵화시켜 미세 기포로 부상시키는데, 이는 하부 순환 및 스키밍을 통해 제거됩니다. 실제 적용 시 탈기 공정과 병행할 경우, 많은 사용자의 수소 측정값을 약 0.20–0.25 mL/100 g에서 0.10 mL/100 g 이하로 낮출 수 있습니다. 이는 기공률 위험이 현저히 감소하는 수준과 연관됩니다.
통증 3. 먼지, 근로자 건강 및 환경 규정 준수
문제: 분말 형태의 플럭스는 첨가 시 공기 중 먼지(PM2.5/PM10)와 잠재적으로 자극성 연기를 발생시켜 직업적 노출과 환경적 불만을 야기합니다.
왜 그런 일이 발생하는가: 미세 입자는 취급 및 급여 과정에서 공기 중으로 날아오를 수 있으며, 불완전한 용융 반응은 측정 가능한 연기를 발생시킬 수 있습니다.
입상 플럭스 용액: 입상 형태는 수동 및 자동 취급 시 발생하는 대부분의 비산 분진을 제거합니다. AdTech의 과립화 및 선별 공정은 현대적 작업장 환경 기준을 충족하는 저분진(과립 입자 95% 이상, 분쇄성 미세 입자 5% 미만 기준) 재료를 생산하며, 공장이 ISO 14001에 부합하는 배출 및 작업장 관리 목표를 달성하는 데 기여합니다.
고통 4. 용광로 벽면 축적물이 라이닝 수명을 단축시킵니다
문제: 슬래그나 점착성 잔류물의 과도한 부착은 용광로 내벽의 수명을 단축시키고 유지보수 가동 중지 시간을 증가시킵니다.
왜 그런 일이 발생하는가: 특정 플럭스 화학 성분은 작동 온도에서 내화물과 결합하는 강력한 필름을 형성합니다.
입상 플럭스 용액: 애드테크는 전문적인 벽 세척용 과립형 플럭스 슬래그와 내화물 사이의 계면을 화학적으로 약화시켜 마모적 제거보다는 깨끗한 박리 현상을 촉진합니다. 그 결과 기계적 파손이 줄어들고 내화물 사용 주기가 연장됩니다.
통증 5. 자동 플럭스 공급 장치의 막힘 또는 브리징 현상
문제: 분말 또는 부적절하게 크기 조정된 재료가 호퍼, 초크 또는 스크류 피더에서 다리를 형성하여 중단 및 수동 제거를 초래합니다.
왜 그런 일이 발생하는가: 넓은 입자 크기 분포, 불규칙한 형태, 높은 부서짐 현상은 미세 입자와 브리징을 발생시킵니다.
입상 플럭스 용액: 엄격한 입도 제어(좁은 PSD)와 구형에서 둥근 입자 형태를 통해 연속 공기식 또는 기계식 공급 시스템의 유동성을 유지합니다. AdTech 과립은 일반적인 플럭스 주입 기계에 맞춰 설계되었으며, 낮은 분쇄성 등급으로 운송 및 스크류 공급 과정에서 손상되지 않습니다.
고통 6: 정제 과정 중 과도한 연기 / 규정 미준수 배출
문제: 지역 배출 제한이나 기업의 지속가능성 목표는 눈에 보이는 연기나 불소화 가스를 규제한다.
왜 그런 일이 발생하는가: 일부 플럭스는 휘발성 또는 고반응성 성분을 사용하여 분해 과정에서 더 많은 가스 방출을 발생시킵니다.
입상 플럭스 용액: 애드테크의 에코 시리즈는 저휘발성 불소 공학 포뮬러와 최소화된 유기물 사용으로 가시적 배출을 낮춥니다. 지하 주입 방식과 현대식 백/후드 포집 기술을 결합하여 연기 및 비산 배출을 줄여 더욱 엄격해진 현장 규정을 충족합니다.
통증 7. 비금속성 이물질이 지속되어 균열 및 필터 막힘을 유발함
문제: 마이크론 크기의 산화물 및 기타 내포물은 정제 과정을 견뎌내고 이후 다이캐스팅 공구를 손상시키거나 블록형 세라믹 필터를 막는다.
왜 그런 일이 발생하는가: 표면 작용성 분말이나 플레이크는 빠르게 떠내려가며 용융부에 침투하지 않아 미세 내포물이 제거될 수 있다.
입상 플럭스 용액: 적정 크기의 과립은 침강하여 표면 아래에서 분해되며, 이로 인해 활성 성분이 미세 입자를 화학적으로 흡착 및 포집합니다. 이는 필터 부하를 감소시키고 최종 제품의 무결성을 향상시킵니다.
고마그네슘 합금 정제 시 발생하는 나트륨 중독
문제: 일부 플럭스로부터의 나트륨 오염은 마그네슘 함유 합금에서 유해한 반응(나트륨 “중독”)을 유발할 수 있다.
왜 그런 일이 발생하는가: 전통적인 플럭스 조성에 포함된 나트륨 함유 염류는 합금 화학 성분과 불리한 상호작용을 일으킬 수 있다.
입상 플럭스 용액: 애드테크의 무염 과립 옵션 나트륨 기반 불화물을 호환 가능한 대체 물질로 교체하여 탈산 및 습윤 제어 기능을 유지하면서 나트륨 이동을 방지합니다. 이는 특히 고마그네슘 가공 합금 처리 시 매우 유용합니다.
통증 9: 잔류 플럭스가 완전히 녹지 않아 내포물을 남김
문제: 불완전한 플럭스 용융은 잔류물을 남기며, 이는 주조 제품으로 유입될 수 있다.
왜 그런 일이 발생하는가: 부정확한 융점 또는 이질적인 조성으로 인해 깨끗하게 녹지 않고 분해되는 현상.
입상 플럭스 용액: 애드테크는 용융 범위(용융점 창)를 조정하여 과립이 일반적인 공장 온도 범위 내에서 완전히 용융 및 반응하도록 합니다. 품질 관리는 잔류 입자를 방지하기 위해 용융 특성이 용광로 설정값과 일치하도록 보장합니다.
통증 10: 낮은 처리량 / 수동 투여의 불균일성으로 인한 변동성
문제: 수동 투여는 일관성이 부족합니다; 작업자가 플럭스를 너무 많이 또는 너무 적게 첨가하여 반복성을 저해합니다.
왜 그런 일이 발생하는가: 인간의 변동성과 불충분한 공정 관리.
입상 플럭스 용액: 입자 플럭스는 자동화된 시스템과 통합됩니다. 플럭스 주입 용융물의 질량(Q = M × R × K)을 기준으로 계량을 표준화하기 위한 계량 스테이션 및 체적 공급기를 도입함으로써 배치 간 재현성을 획기적으로 개선하고 작업자 의존도를 낮췄습니다.
2. 입상 플럭스 정련의 화학적 원리
산화물 제거 및 불화물/염화물의 역할
대부분의 상업용 정제 플럭스는 염화물, 불화물 및 첨가제 염의 혼합물이다. 불화물 염(예: 크라이올라이트 Na₃AlF₆, CaF₂)은 표면 Al₂O₃와 반응하고 계면 습윤성을 변화시켜 산화물 용해 및 슬래그 형성을 돕는다. 문헌에서 자주 언급되는 단순화된 반응 모티프에는 다음과 같은 불화물-산화물 교환이 포함된다:
6NaF + Al₂O₃ → 2AlF₃ + 3Na₂O
또는 불화 알루미늄 용융제 용해 복합체를 형성하는 크라이올라이트 변형체를 포함한 균형 잡힌 형태들이다. 이러한 반응은 산화물 부착력을 낮추고 산화물 파편이 제거를 위해 저습윤 슬래그 상으로 흡수되도록 한다. 다수의 동료 출처들은 불화물/염화물 혼합물이 정제 용융제 화학의 기능적 핵심 구조임을 입증한다.
참고: 정확한 조성은 영업 비밀입니다. 상기 방정식은 불화물 종이 Al₂O₃와 상호작용하여 용융제 용해성 불화물 복합체 및 산소 함유 염을 형성하는 방식을 단순화된 화학량론적 예시로 설명한 것입니다.
수소 제거 메커니즘 (탈기 상호작용)
수소 제거는 복합적인 핵생성 + 부상 공정: 활성 플럭스 성분(및 탈기 가스)이 핵생성 부위와 미세 기포를 생성하며, 용해된 H₂가 액체상(H_{liquid})에서 기포상(H_{bubble})으로 분리된다. 수소가 기포에 포집되면 용융 흐름과 부력에 의해 기포가 표면으로 운반되어 배출되거나 플럭스가 함유된 슬래그에 흡수된다. 적절한 과립 화학 성분은 안정된 핵생성 부위의 집단을 형성하고 수분 유입을 줄여 용존 수소의 발생원을 제한한다.
3. 조달 전문가 체크리스트: 세분화된 플럭스 구매 시 “함정 피하는 법”
육안 검사 (외관): 균일한 색상, 과도한 미세분말 없음. 가시적 분말이 부피 기준 5% 초과 시 불합격 처리하거나 추가 체질/저분진 배치 요청. 분말형 미세분말은 PM2.5 위험 증가.
경도/취성 (간단한 벤치 테스트): 시료를 손가락 사이에 문지르거나 낮은 높이에서 떨어뜨려 보라; 양호한 입자는 형태를 유지한다 — 과도한 파손 → 급여 시 고분말 발생 및 성능 저하.
냄새 (불순물 시험): 실온에서 날카로운 암모니아/염소 냄새가 나지 않습니다. 강한 냄새는 저품질 반응물이나 과도한 수분을 시사합니다.
수분 / 흡습성 시험: 밀봉된 소량의 시료를 주변 고습도 환경에 24시간 노출시킨다. 현저한 덩어리짐이나 굳어짐은 건조 및 보관 불량을 나타내며, 이러한 물질은 알루미늄에 첨가 시 격렬한 비등/튀김을 유발할 수 있다. 제조업체 지침은 종종 밀봉 포장 및 권장 보관 조건을 명시한다.
입자 크기 분포 (실험실): 입자 분포도(PSD, 체 분석)를 요청하여 과립 분획이 귀사의 인젝터/피더 사양(예: 장비에 따라 0.8–3.2 mm 또는 그보다 좁은 범위)과 일치하는지 확인하십시오. 좁은 PSD는 공급성과 일관된 용융 상호작용을 향상시킵니다.
화학 성분 및 나트륨 부재 (필요한 경우): 고마그네슘 합금의 경우, 나트륨 무함유 성분 증명서를 요청하십시오.
인증서 및 품질 시스템: 품질 관리(QC)를 위한 ISO 9001, 환경 관리를 위한 ISO 14001, 그리고 물질안전보건자료(MSDS)는 기본적인 요구 사항입니다.
표본 추출 및 시험 프로토콜: 소규모 시험, 수소 및 함유물 테스트(수소 테스터, 필터 중량 비교)를 요구하며, 내화물 검사 전후 측정 기준을 적용하십시오.
4. 입상 vs 분말 vs 플레이크: 기술적 비교표
엔지니어 및 구매 담당자가 내부 RFP나 기술 사양서에 복사/붙여넣기할 수 있도록 간결한 비교표(HTML 형식)를 아래에 제공합니다.
| 특징 | 입자형 플럭스 (애드테크) | 분말 플럭스 | 플레이크 / 시트 플럭스 | 참고 |
|---|---|---|---|---|
| 효과적인 활용 | 90% (표준형) | 70% – 85% | 60% – 80% | 과립은 용융 상태에서 침투 및 반응하며, 분말은 손실이 더 크다 |
| 먼지 / 작업장 미세먼지 | 매우 낮음 (먼지 없음) | 높음 (먼지 발생) | 보통 | 과립체는 작업자 안전과 배출 가스를 개선합니다 |
| 자동 급지 장치 호환성 | 이상적 | 자주 차단됨 | 특별한 사료 설계가 필요합니다 | 입자 형태 + PSD가 중요합니다 |
| 보관 기간 | 12개월 이상 (건조, 밀봉) | 약 6개월 (흡습성) | 6–12개월 | 과립은 습기에 더 잘 견딘다 |
| 환경 영향 | 낮은 가시 연기 / 낮은 먼지 | 더 높은 분진 및 연기 발생 | 변수 | 저배출을 위해 맞춤 설계된 과립 |
(상기 수치는 대표적인 비교 범위이며, 최종 사용자 성능은 플랜트 조건, 용융 공정 및 장비에 따라 달라집니다. 과립형 플럭스의 장점에 관한 업계 참고 자료를 참조하십시오.)
5. 대규모 자동화와의 통합: 플럭스 주입 및 스프레이 시스템 가이드라인
전형적인 플럭스 주입 매개변수 및 장비 참고사항
대부분의 현대식 플럭스 주입 기계는 0.1~0.4 MPa 범위(1~4 bar)의 가스 압력 모델 및 공급 장치 설계에 따라 다름; 일반적으로 판매되는 많은 장치들은 권장 정제 가스 압력 0.1–0.4 MPa 및 가스 유량 100–250 L/min 범위를 명시합니다. 지하 플럭스 주입기는 휴대용 및 고정형으로 제공되며, 입자 크기와 공급 장치 유형과의 호환성을 확인하십시오.
권장 캐리어 가스 및 수분 제어: 고순도 질소(N₂) 또는 아르곤(Ar)을 운반/구동 가스로 사용하십시오. 장기적인 신뢰성을 확보하고 라인 내부의 수분으로 인한 응집을 방지하려면, 일반적인 주변 환경보다 훨씬 낮은 이슬점을 가진 고순도 질소를 목표로 하십시오. 고순도 공급 시스템은 분말 처리 시스템에서 필요할 경우 미량 수분 제어를 위해 약 -60~-70°C의 이슬점에 도달할 수 있습니다. 낮은 이슬점은 공압 라인 및 호퍼 내부의 응축 및 입자 응집 위험을 줄입니다.
실용적 투여 공식 (공장 현장):
어디:
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QQ = 추가할 플럭스 질량 (kg)
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MM = 용융 알루미늄의 질량 (kg)
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RR = 기본 첨가율 (wt.% — 합금 및 오염도에 따라 다름)
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KK 예비/폐기 계수 (예상 손실 및 공정 조건에 따라 일반적으로 1.0–1.2)
공압 라인 및 여과에 관한 참고 사항: 매끄럽고 내마모성 호스를 사용하고, 브리징을 방지하기 위해 짧은 배관을 유지하며, 인젝터 상류에 이슬점 모니터링 장치를 포함하십시오. 많은 플럭스 인젝터 제조업체는 권장 입자 크기 분포(PSD) 및 압력 범위를 공개합니다. 해당 사양서를 주요 기준으로 활용하십시오.
6. 표준 및 글로벌 규정 준수 고려 사항
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산업 표준: 알루미늄 협회는 합금, 공정 및 재료와 관련된 산업 표준 및 지침을 유지합니다. 배출 및 작업장 노출에 대해서는 AA 표준과 지역별 규제 요건을 확인하십시오. 감사 시 플럭스 화학 성분 및 MSDS(물질안전보건자료) 문서화는 필수적입니다.
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환경적 한계: 많은 주조 공장은 더 엄격한 지역 배출 및 근로자 노출 제한을 받고 있으며, 미세먼지 위험을 낮추기 위해 저분진 입상 제품을 선호합니다.
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보관 및 취급: 흡습성이 없는 용융 과립체(흡습성 분말 대비)는 저장 문제를 크게 줄여줍니다. 그럼에도 공급업체 지침에 따라 밀폐 용기에 보관하고 적정 온도와 낮은 상대 습도를 유지하십시오.
7. 데이터 기반 사례 개요
시나리오 (익명화된 공장): 500명의 직원을 보유한 1급 알루미늄 빌릿 재용해 업체가 분말 플럭스에서 AdTech 입상 플럭스와 함께 지하 주입 및 탈기 공법으로 전환했습니다. 6개월간의 통제된 가동 기간 동안:
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수소 (열간 인장 / 수소 시험기 기준): 기준치 0.25 mL/100 g → 복합 조치 후 0.10 mL/100 g로 안정화됨.
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필터 막힘 사건: 60% 감소 (중단된 캐스트 감소).
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플럭스 소비량: 이용률 증가로 인해 순 유입 질량이 약 18% 감소했습니다.
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톤당 슬래그 질량: 약 12% 감소 (유입된 금속 감소).
8. 자주 묻는 질문
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입상 플럭스가 6061 합금에 적합한가?
예. 가공용 알루미늄-실리콘-마그네슘 합금용으로 설계된 조성을 선택하고, 고마그네슘 변형에 대해 나트륨 함유 화학 성분을 피할 때. -
슬래그 제거/정제가 완료되었는지 어떻게 알 수 있나요?
수소 테스터 측정값, 용융 청도 시험(여과 또는 분광계 사용 가능 시), 그리고 시각적 슬래그 특성을 활용하십시오. 표준 투여량과 타이밍을 통해 반복성이 향상됩니다. -
입상 플럭스를 자동 플럭스 주입기와 함께 사용할 수 있습니까?
예. 입자 크기 분포가 인젝터 사양과 일치하는 경우(대부분의 장치는 0.5–3.5 mm 범위를 수용함); 미세 입자 함량이 낮고 분쇄성이 낮은지 확인하십시오. -
어떤 보관 조건이 권장됩니까?
건조하고 밀봉된 상태로 바닥에서 떨어진 온도 안정된 장소에 보관하십시오. 고품질 과립의 권장 유통기한은 최적의 보관 조건에서 12개월 이상입니다. -
습도가 높은 기후를 어떻게 대처해야 할까요?
밀폐형 중간 호퍼를 사용하고, 건조제 정화된 저장 시설을 유지하며, 공압 라인에서 가스 이슬점 제어를 유지하십시오. -
과립은 분말에 비해 먼지와 연기를 줄이는가?
예. 과립은 취급 시 “먼지 발생이 없도록” 설계되었으며, 투여 시 공기 중 미립자 발생을 줄입니다. -
입상 플럭스가 작업자에게 더 안전한가?
흡입 가능한 분진 감소 측면에서 더 안전합니다. 개인 보호 장비(PPE) 및 국소 환기 최선의 관행을 계속 준수하십시오. -
입상 플럭스가 합금 화학 성분에 영향을 미칠 것인가?
적절하게 제조된 과립은 화학적 호환성을 갖추도록 설계되어 바람직하지 않은 합금 오염(예: 무나트륨 옵션)을 최소화합니다. -
용융제를 얼마나 넣어야 하나요?
Q = M × R × K 공식을 사용하며, 여기서 R은 공급업체 권장사항과 공장 데이터를 바탕으로 산출한다. 일반적인 첨가율은 오염 수준과 합금 계열에 따라 달라진다. -
입상 플럭스가 필터를 막는 초미세 산화물을 제거할 수 있습니까?
예, 활성 제거제를 함유한 잘 설계된 과립은 서브마이크론 산화물의 제거 효율을 향상시키고 필터 막힘 빈도를 감소시킵니다.
9. 흔히 저지르는 실수와 이를 피하는 방법
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실수: 분말 사양과 공급기 설정을 과립에 사용하거나 그 반대의 경우.
수정: PSD 검사를 표준화하고 호퍼/급재 장치의 형상을 재료에 맞춰 조정하십시오. -
실수: 운반 가스의 이슬점을 무시함.
수정: 가스 이슬점을 모니터링하십시오; 긴 파이프라인을 통해 분말/과립을 취급할 때는 낮은 이슬점을 목표로 하십시오. -
실수: 시각적 슬래그 제거에만 의존하는 것.
수정: 정제 공정을 검증하기 위해 수소 측정값과 필터 평가를 결합한다.
10. 기술적/물리적 매개변수 예시
| 매개변수 | 표준 값 (애드테크 세분화) | 시험 방법 |
|---|---|---|
| 입자 크기 범위 | 0.85 – 3.15 mm (사용자 지정 가능) | 체 분석 (ASTM E11) |
| 벌크 밀도 | 1.6 – 1.9 g/cm³ | EN 1097 / 공급업체 품질 관리 |
| 용융 / 반응 창 | 520–750 °C (제형에 따라 다름) | DTA / 공급업체 TGA |
| 미세 입자 <75 μm | <5% 중량. | 체 / 레이저 회절 분석법 |
| 수분 함량 (포장 상태 기준) | <0.2% (권장) | 건조 손실 (ISO) |
| 흡습성 등급 | 낮음 | 고습도 조건에서 24시간 저장 시험 |
| 일반적인 유통기한 (밀봉 상태) | 12개월 이상 | 공급업체 사양 |
11. 엔지니어링 팀을 위한 최종 권고사항 및 향후 조치
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통제된 실험을 수행하십시오: 수소 테스트, 필터 중량 비교 및 슬래그 질량 모니터링을 포함한 2~4주 시험 운영. 시험 전후 내화물 점검 포함.
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PSD를 주입 장비에 맞추기: AdTech에 귀사의 주입기 또는 공급기 모델을 알려주시면 권장되는 과립 사양을 안내해 드립니다. 대부분의 주입기는 0.1~0.4 MPa 범위에서 작동하므로, 공급업체의 입도 분포(PSD) 지침을 따르십시오.
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운반 가스 수분 제어: N₂/Ar 라인에서 이슬점을 모니터링하십시오(고순도 공급은 낮은 이슬점에 도달해야 함; 민감한 시스템의 경우 엄격한 취급을 위해 −60°C 근처의 미량 수분 제어를 목표로 하십시오).
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문서 KPI: 수소(mL/100g), 필터 막힘 빈도, 톤당 슬래그 질량, 플럭스 소비량(kg/t), 작업장 미세먼지 측정값.