플럭스 시리즈

정제 플럭스, 슬래깅 제거 플럭스, 피복 플럭스, 산화물 제거 플럭스, 용융 알루미늄 주조 플럭스, 용융 알루미늄 주조 플럭스, 용융 알루미늄 탈기제 등 플럭스 시리즈 제품을 적절히 선택하고 올바르게 적용하면 용융 청결도가 측정 가능하게 개선되고 수소 관련 다공성이 감소하며 드로싱 중 금속 손실이 최소화되고 올바른 열 제어 및 탈기 기술과 결합하면 반복 가능한 캐스팅 품질을 유지할 수 있습니다.

플럭스 작용의 기본 화학 및 메커니즘

용융 알루미늄용 플럭스는 일반적으로 다음과 같은 화학적-물리적 역할 중 하나 또는 그 조합으로 작동합니다:

• 금속에서 기포로 수소 이동을 촉진하는 저분압 가스 사이트를 생성하여 용융물에 용해된 수소의 제거를 촉진합니다. 특정 소금 혼합물은 고온에서 반응하여 가스를 방출하거나 휘발성 알루미늄 할라이드를 형성하고 수소는 기포로 확산되어 수조에서 빠져나갑니다.

• 산화물 필름과 내포물을 응집시켜 스키밍하거나 분리할 수 있도록 하여 금속과 오염 물질을 가두는 보다 일관된 드로스 층을 생성합니다.

• 홀딩 및 이송 작업 중 액체 알루미늄의 추가 산화를 줄이는 보호 층을 형성합니다. 이 층은 표면 산화로 인한 금속 손실을 제한합니다.

• 표면 오염 물질 및 플럭스 성분과 화학적으로 반응하여 습윤성, 밀도 및 부유 거동을 변화시켜 이물질이 금속에서 분리되는 속도를 개선합니다.

일반적인 플럭스 화학에는 염화물, 불화물 및 플루오로메탈레이트의 혼합물이 포함됩니다. KCl-NaCl, KCl-MgCl2를 기반으로 하는 염 시스템과 AlF3 또는 Na3AlF6를 포함하는 제형은 용융 거동, 용해도 및 반응성이 서로 다릅니다. 제형 선택은 합금 시스템, 작동 온도, 마그네슘 또는 알칼리 금속의 존재 여부, 환경 또는 규제 제약 조건에 따라 달라집니다.

플럭스 시리즈 개요 및 기능 그룹화

플럭스 시리즈는 일반적인 야금 목적과 취급 형태에 따라 제품을 그룹화합니다. 다음은 간략한 개괄적인 정의입니다:

• 정제 플럭스: 용존 가스 및 미세 이물질 제거를 촉진하며, 정제 또는 과립 형태로 제공되는 경우가 많습니다.

• 디슬래깅 플럭스: 드로스를 통합하고 금속 혼입을 최소화하면서 빠르게 제거할 수 있도록 설계되었습니다.

• 커버링 플럭스: 용융 표면에 적용하여 보관 또는 이송 중 산화 및 열 손실을 줄입니다.

• 산화물 제거 플럭스: 산화막과 활발하게 반응하여 금속 표면에서 산화막을 제거하도록 제조되었습니다.

• 용융 알루미늄 파운드리 플럭스: 스컴 제어 및 작업자 편의성에 중점을 두고 파운드리 스케일 용융에 최적화된 범용 포뮬러입니다.

• 용융 알루미늄 주조 플럭스: 주조 라인의 최종 용융 컨디셔닝에 맞게 조정되며, 금속 손실이 적은 스키밍을 위해 조정되는 경우가 많습니다.

• 용융 알루미늄 탈기제: 기포 형성 및 가스 추출을 생성하거나 강화하도록 설계되었으며, 불활성 가스 로터리 시스템과 함께 또는 없이 사용되기도 합니다.

각 제품은 용융소 시퀀스 내에서 설계된 역할이 있습니다. 적절한 결과를 얻으려면 일반적으로 온도 제어, 기계적 교반, 가스 제거 방법 및 스키밍 루틴과 함께 플럭스 선택을 조합해야 합니다.

심층적인 제품 프로필

정제 플럭스

목적

정제 플럭스는 용해된 수소를 제거하고 미세한 산화물 개재물을 포집하며 주조 전에 용융물의 균질화를 돕기 위한 것입니다. 용융이 끝날 무렵이나 이송 전 유지 중에 사용하는 경향이 있습니다.

일반적인 구성 및 메커니즘

정제 제형에는 일반적으로 불소 염, 염화물 염 및 특수 바인더가 포함됩니다. 용융 알루미늄에 도입되면 일부 성분이 분해되거나 반응하여 미세 기포 또는 휘발성 할로겐화물을 생성하여 수소 분압을 낮추고 수소가 용융물 밖으로 이동할 수 있도록 합니다. 플럭스 표면은 또한 미세 산화물과 스킴 가능한 드로스의 응집을 촉진합니다.

애플리케이션

• 형태: 정제, 펠렛, 분말 또는 사전 계량된 봉지.

• 사용량: 일반적으로 금속 톤당 관리되며 제조업체 지침을 따릅니다. 업계 관행의 일반적인 범위는 합금, 합금 온도 및 제품 밀도에 따라 다릅니다. 섹션 9의 사용량 표를 참조하세요.

• 방법: 정제를 용융 표면에 흩뿌리거나 놓고 최소한의 방해로 체류 시간을 허용한 다음 부드럽게 교반하고 훑어냅니다.

혜택 및 제한 사항

• 이점: 수소 다공성 감소, 표면 청결도 개선, 중요 주조품의 내포물 감소.

• 제한 사항: 일부 높은 수소 부하의 경우 불완전한 탈기체화, 제형에 반응성 불소가 포함된 경우 마그네슘 함유 합금과 호환되지 않을 수 있음, 환기가 필요한 휘발성 부산물이 생성될 수 있음.

슬래그 제거 플럭스

목적

부유 산화물과 스키밍 가능한 드로스의 신속한 응집을 촉진하도록 설계되었습니다. 슬래그의 금속 혼입을 줄이고 드로스 처리 주기를 단축하는 것이 목표입니다.

일반적인 구성 및 메커니즘

슬래그 제거 플럭스에는 산화물 입자를 적시고 연속적인 슬래그 층의 형성을 촉진하는 저표면장력 염과 첨가제가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 이 물질은 계면 장력을 낮추고 갇힌 금속에 비해 슬래그 밀도를 증가시켜 더 깨끗한 분리를 돕습니다.

애플리케이션

• 형태: 녹은 표면 위에 퍼지는 분말 또는 과립.

• 복용량 및 시기: 용융물을 통합하는 동안 또는 산화물 생성을 증가시키는 첨가물을 추가한 직후에 사용합니다.

• 제거 기술: 슬래그가 일관된 상태에 도달하면 스킴합니다.

혜택 및 제한 사항

• 이점: 슬래그의 금속 손실을 줄이고, 스키밍 작업 속도를 높여 처리량을 개선합니다.

• 제한 사항: 슬래그가 일관성이 없는 상태에서 작업자가 스킴할 경우 잘못된 사용으로 인해 슬래그에 상당한 금속이 갇힐 수 있습니다.

커버링 플럭스

목적

대기 중 산소와 습기에 대한 수동적 차단막 역할을 하여 추가 산화를 방지하고 열 손실을 최소화하며 보관 또는 이송 중 드로스 형성을 줄입니다.

일반적인 구성 및 메커니즘

피복 플럭스는 일반적으로 반응성이 낮으며 용융 표면에 투과성이 낮은 크러스트를 형성하도록 제조됩니다. 일반적인 염기 염에는 용융 범위와 표면 장력을 제어하기 위해 약간의 첨가제가 포함된 KCl과 NaCl이 포함됩니다.

애플리케이션

• 형태: 거친 알갱이 또는 페이스트를 표면에 도포합니다.

• 복용량: 욕조 전체를 덮을 수 있을 정도로 얇게 펴 바르세요.

• 사용 사례: 장기 보관, 운송, 냄비 간 이동.

혜택 및 제한 사항

• 장점: 산화를 줄이고 시간이 지남에 따라 목욕을 더 깨끗하게 유지합니다.

• 제한 사항: 일부 주조 작업 전에 포함물을 완전히 제거해야 포함물을 피할 수 있습니다.

산화물 제거 플럭스

목적

산화막과 화학적으로 활발하게 반응하여 더 쉽게 제거할 수 있는 화합물로 변환하거나 스키밍을 위해 응집시킵니다.

일반적인 구성 및 메커니즘

이러한 플럭스에는 산화막을 화학적으로 변형시켜 플럭스의 습윤성을 개선하고 응집 및 부유를 촉진하는 환원제 및 반응성 할로겐화물이 포함될 수 있습니다.

애플리케이션

• 형태: 분말, 페이스트 또는 정제.

• 기술: 도포 후 체류 시간을 기다린 다음 가볍게 저어 산화 생성물이 모이도록 합니다.

용융 알루미늄 파운드리 플럭스

목적

드로스 제어, 금속 보존 및 작업자 안전의 균형을 위해 최적화된 일반 파운드리 용융 작업에 사용되는 다목적 플럭스입니다.

구성 및 사용법

혼합물은 일반적으로 염화물 및 불소 시스템과 바인더를 결합하여 자유 유동 과립을 형성합니다. 넓은 온도 범위에서 견고하고 일반적인 스크랩 오염 물질에 대한 내성을 위해 선택됩니다.

용융 알루미늄 주조 플럭스

목적

주조 공정에서 최종 용융 컨디셔닝에 중점을 둔 배합으로, 금속 손실이 적고 합금 화학에 대한 간섭을 최소화하는 데 중점을 두는 경우가 많습니다.

애플리케이션

주조기로 이송하기 직전에 사용하며 산화물 혼입을 최소화하기 위해 래들 충전 시 적용하기도 합니다. 도징 및 체류 전략은 주조 리듬과 긴밀하게 조율해야 합니다.

용융 알루미늄 탈기제

목적

가스 핵 형성 부위를 형성하고, 반응하여 용액에서 수소를 운반하는 가스를 생성하거나 수소 함유 화합물을 화학적으로 제거하여 수소 제거를 지원하도록 특별히 설계되었습니다.

메커니즘 및 보완 방법

가스 제거 플럭스는 불활성 가스 로터리 시스템과 함께 자주 사용됩니다. 가스 버블링은 여전히 대량 수소 제거에 가장 효율적인 가스 제거 방법이지만, 특정 오염 프로필이나 로터리 장비를 사용할 수 없는 경우 플럭스 보조 가스 제거가 효과적일 수 있습니다.

신청 방법 및 프로세스 통합

성공적인 결과를 얻으려면 용융 시퀀스에 플럭스 사용을 통합해야 합니다. 주조 용융의 일반적인 절차에는 다음이 포함될 수 있습니다:

1. 퍼니스를 청소하고 무거운 찌꺼기를 제거합니다.

2. 합금과 정확한 온도를 충전하세요.

3. 장시간 보관할 경우 덮개 플럭스를 바릅니다.

4. 전송 전에 정제 플럭스 또는 가스 제거제를 바르세요.

5. 가능한 경우 불활성 가스 로터리 탈기기를 사용하여 탈기 사이클을 실행합니다.

6. 통합 드로스를 탈지하고 필요한 경우 최종 플럭스 터치업을 수행합니다.

7. 조절된 래들 이송 및 여과를 통해 따르세요.

플럭스 성능에 영향을 미치는 주요 변수에는 용융 온도, 마그네슘 함량, 알칼리 금속 농도, 체류 시간 및 기계적 교반 강도가 포함됩니다. 플럭스 사용과 회전식 가스 제거를 결합하면 수소를 가장 잘 제어할 수 있으며, 회전식 시스템을 사용할 수 없는 경우에는 플럭스 전용 가스 제거를 사용하는 것이 좋습니다.

비교 성능 표 및 선택 기준

합금 계열, 마그네슘 함유 여부, 보관 온도, 스크랩 오염 위험, 규제 또는 작업장 환기 제약을 고려하여 선택해야 합니다.

안전, 보관, 환경 및 규제 고려 사항

염화물과 불소를 기반으로 하는 플럭스는 먼지 흡입, 온도에서 반응성 가스, 휘발성 알루미늄 할로겐화물의 형성 가능성 등 특정 위험을 수반합니다. 적절한 관리 방법에는 다음이 포함됩니다:

• 습기가 차지 않도록 제품을 밀봉된 원래 포장에 보관하세요. 습기는 용융 금속과 접촉하면 격렬한 반응을 일으킬 수 있습니다.

• 용융 및 탈기 스테이션 근처에서 국소 배기 환기를 사용하세요.

• 개인 보호 장비에는 내열 장갑, 안면 보호대, 청력 보호구, 불침투성 의복, 먼지나 연기가 있을 수 있는 경우 호흡기 보호구가 포함되어야 합니다. 아래의 자세한 개인보호장비 표를 참조하세요.

• 환경 규정에 따라 고체 잔류물과 찌꺼기를 수거하고 관리하세요. 염분이 함유된 찌꺼기는 염분 함량으로 인해 특별한 처리가 필요할 수 있습니다.

일부 관할권에서는 규제 제약으로 인해 특정 불소 또는 염화물의 사용이 제한될 수 있습니다. 규제 위험이 존재하는 경우 무(無)불소 또는 저불소 대체품을 선호하고 제품 안전 데이터 시트를 참조하세요.

실용적인 문제 해결 및 프로세스 레시피

문제: 주물에서 지속적인 수소 다공성 발생

• 용융물의 청결 상태와 수분 공급원을 확인합니다.

• 정제 플럭스 체류 시간이 충분히 길고 불활성 가스 제거가 사용되었는지 확인합니다. 로터리 장치를 사용한 가스 탈기는 가장 효율적인 대량 수소 제거 기술이며 수소가 주요 문제인 경우에 적용해야 합니다.

• 플럭스 화학이 합금의 마그네슘 수준과 호환되는지 확인합니다.

문제: 스키밍 중 슬래그로 인한 중금속 손실

• 표면 장력을 낮추고 슬래그 응집력을 높이는 슬래그 제거 플럭스를 사용합니다.

• 슬래그가 일관되고 두꺼울 때만 탈지하십시오. 너무 일찍 탈지하면 금속이 갇히게 됩니다.

문제: 스키밍 후 빠르게 재형성되는 흰색 찌꺼기

• 보관 온도와 산소 유입을 확인합니다.

• 장시간 보관할 때는 재산화를 줄이기 위해 커버 플럭스를 바르세요.

데이터 요약 표

표 1: 일반적인 컴포넌트 클래스와 기능적 역할

표 2: 기준 투여량 및 온도 범위(업계 일반)

참고: 이는 참고용입니다. 항상 제조업체의 지침을 따르세요.

표 3: PPE 및 취급 체크리스트

자주 묻는 질문

1. 정제 플럭스와 탈기제의 차이점은 무엇인가요?
   정제 플럭스는 수소 제거, 산화물 응집, 용융 표면 컨디셔닝 등의 기능을 결합한 제품입니다. 가스 제거제는 기포 형성과 수소 수송을 촉진하는 수소 제거 메커니즘에 초점을 맞춥니다. 두 가지 방법을 함께 사용하면 최상의 결과를 얻을 수 있는 경우가 많습니다.

2. 플럭스 사용이 로터리 가스 제거를 대체할 수 있나요?
   완전하지는 않습니다. 로터리 디가서를 통한 가스 버블링은 대량 수소 제거에 더 효과적입니다. 플럭스 보조 가스 제거는 로터리 가스 제거를 보완하거나 장비를 사용할 수 없을 때 사용할 수 있습니다.

3. 플럭스는 마그네슘 함유 합금과 호환되나요?
   일부 불소 및 반응성 염은 마그네슘과 상호 작용할 수 있습니다. 마그네슘 함유 합금의 경우 해당 합금 계열에 지정된 제형을 선택하고 공급업체의 지침에 따라 부작용을 방지하세요.

4. 커버 플럭스와 디스래깅 플럭스 중에서 어떻게 선택하나요?
   보관 및 운송 중 보호를 위해 커버링 플럭스를 선택하고, 용융 준비 중에 신속한 스컴 응집 및 제거가 필요한 경우 디슬래깅 플럭스를 선택합니다.

5. 플럭스가 환경적 책임을 발생시키나요?
   플럭스가 함유된 드로스에는 할로겐화 염이 포함되어 있습니다. 드로스를 적절히 관리하고 현지 폐기 규칙을 준수하면 환경 위험을 줄일 수 있습니다. 폐기 규칙이 엄격한 곳에서는 저불소 제형을 고려하세요.

6. 정제 플럭스를 추가한 후 일반적인 체류 시간은 어떻게 되나요?
   체류 시간은 제형과 수소 부하에 따라 다릅니다. 업계 관행에서는 몇 분간 조용한 시간을 가진 후 부드럽게 교반하고 스키밍하는 경우가 많습니다. 제조업체의 권장 사항을 따라야 합니다.

7. 드로스 발생을 줄이기 위해 플럭스를 스크랩에 미리 혼합할 수 있나요?
   사전 코팅 스크랩은 흔하지 않습니다. 플럭스는 반응하기 위해 용융물과 접촉해야 하므로 용융물에 적용할 때 가장 잘 작동합니다. 사전 혼합은 취급 위험을 초래할 수 있습니다.

8. 플럭스는 어떻게 보관해야 하나요?
   습기를 피하고 건조한 곳에 밀봉하여 서늘한 곳에 보관하세요. 수분을 흡수하면 굳어지고 용융 금속과 접촉하면 위험한 반응이 일어날 수 있습니다.

9. 일부 플럭스를 추가하면 왜 연기가 발생하나요?
   반응성 성분은 휘발하거나 발열 반응하여 연기를 발생시킬 수 있습니다. 적절한 환기와 올바른 투여량을 통해 노출을 줄일 수 있습니다.

10. 플럭스를 사용할 때 드로스에서 얼마나 많은 금속 손실이 발생하나요?
    잘 적용된 디슬래깅 플럭스는 금속 혼입을 줄여 금속 손실을 낮추지만 정확한 수치는 합금, 작업자 기술 및 스키밍 타이밍에 따라 달라집니다.

참고 자료 및 참고 사항

이 글의 주요 주장을 뒷받침하기 위해 사용된 주요 참고 문헌에는 알루미늄 합금의 염 플럭스 및 가스 제거에 대한 업계 기술 노트와 동료 검토 검토가 포함됩니다. 알루미늄 가공용 고체 염 플럭스에 대한 최근 MDPI 리뷰, 플럭스 설계 전략에 대한 NCBI/PMC 기사, 플럭스 탈기체에 대한 산업 기술 문서, 탈기체 및 플럭스에 대한 실제 파운드리 지침 등이 선별된 문헌입니다. 이러한 참고 자료는 플럭스 메커니즘, 구성 트렌드, 복합 가스 제거 방법의 역할에 대한 권장 사항을 형성하는 데 도움이 되었습니다.