ZhangHua는 부식 방지 소재인 Hastelloy 합금을 사용하여 필터, 세척 및 건조 기능을 하나로 통합한 제품을 생산합니다.

우시 장화 기계(Wuxi ZhangHua Machinery)는 왜 여과, 세척, 건조의 "3-in-1" 핵심 부품 제조에 하스텔로이(Hastelloy) 내식성 소재를 사용할까요? 지난 10년간 제약 및 화학 산업의 급속한 발전과 함께, 가혹한 부식 환경에서 하스텔로이 소재는 석유화학, 배기가스 탈황, 불소화학 산업, 펄프 및 제지, 항공우주, 산성 환경 등 다양한 산업 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.

우시 장화 기계 유한회사는 여과, 세척, 건조 기능을 갖춘 '3-in-1' 다기능 장비에 기존의 부식 방지 재료를 사용하는 대신, 더욱 발전된 하스텔로이(Hastelloy) 부식 방지 재료를 채택하여 주요 핵심 부품을 제작하고 있습니다. 하스텔로이 합금은 다양한 예측 불가능하고 가혹한 환경에서도 폭넓게 사용할 수 있으며, 계획되지 않은 유지 보수를 최소화할 수 있는 주요 특성을 지니고 있습니다.

동시에 가공 및 용접 성능도 우수하여 현장 유지보수에 편리합니다.

여과, 세척, 건조 기능을 갖춘 "3-in-1" 다기능 장비의 작동 원리는 다음과 같습니다. 밀폐 용기 내에서 결정화 후 고체-액체 혼합물은 필터 케이크 앞뒤의 압력 차이에 의해 고체-액체 혼합물과 분리됩니다. 이후 여과가 완료되고 → 전분 세척 → 재여과 → 재분쇄 → 여과 또는 압착 여과 → 건조 등의 공정이 진행됩니다. 세척 후 초기 여과 및 재여과 공정은 결정화된 결정과 액체의 고체-액체 혼합 현탁액을 압착 여과 또는 흡입 여과를 통해 다공성 소결 메쉬 플레이트를 통과시켜 결정(고체 입자)은 상부 여과 매체에 걸러지고 모액(액체)은 매체를 통과하여 분리되도록 하는 것입니다.

동시에, 3-in-1 장비의 건조 단계에서는 여과 케이크를 가열하여 수분을 빠르게 증발시켜 건조 효과를 얻습니다. 장비 내 진공 방식을 통해 증발 속도를 가속화하고, 처리된 질소 등의 매체를 첨가하여 증발된 수분을 제거합니다. 이를 통해 재료의 건조를 촉진하고 건조 효과를 향상시킵니다. 이 장비는 제약, 화학, 농약, 식품 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용될 것이며, 각 기업은 이 장비를 사용하여 다양한 재료를 처리할 것입니다. 따라서 장비의 내부 구조는 고온 고압 조건에서 다양한 제약 및 화학 원료의 부식에 대한 내성을 충족해야 합니다.

다른 내식성 소재와 비교했을 때, 하스텔로이는 성능이 우수하며, "3-in-1" 다기능 장비에 가장 적합합니다.

이 단계의 부식 방지 재료는 비금속 재료와 금속 재료의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 비금속 재료에는 세라믹, 유리 섬유 강화 플라스틱, 에나멜, 흑연 및 플라스틱 등이 포함되는데, 이들은 부식이 거의 발생하지 않는다는 장점이 있지만, 사용 가능 온도가 200°C로 제한적이고 고온 및 고압에 대한 내성이 약하며 용접 작업은 물론 유지 보수 비용도 높고 소형 장비 제작에만 적합하다는 단점이 있습니다.

따라서 "3-in-1" 다기능 기기에는 전혀 적합하지 않습니다. 두 번째 유형의 금속 부식 방지 재료는 철계 합금(스테인리스강), 니켈계 합금 및 활성 금속이며, 하스텔로이는 고급 니켈계 합금에 속합니다.

하스텔로이 합금은 일반적으로 하스텔로이 B(B-2, B-3)와 하스텔로이 C(C-22, C-276)가 사용되며, 비산화성 무기산 및 유기산에 대한 내식성이 뛰어납니다. 예를 들어 70°C의 묽은 황산에 대한 내성, 모든 농도의 염산, 인산, 아세트산 및 포름산에 대한 내성, 특히 고온의 진한 염산에 대한 내성이 우수합니다.

하스텔로이는 가성 용액과 알칼리 용액에서 안정적이며, 유기 용매 및 해수에서는 완전히 안정적입니다.

철계 합금(스테인리스강)의 경우, 일반적인 300 시리즈 스테인리스강(304, 316L 등)이나 내식성이 뛰어난 오스테나이트계 스테인리스강(904L, 254SMO 등), 듀플렉스강(2205, 2507 등)을 포함하여 20 시리즈 구리 합금의 전반적인 내식성은 니켈계 합금(하스텔로이)에 비해 떨어집니다. 이러한 내식성 차이는 특히 환원 환경, 복합 혼합산 환경, 할로겐 이온을 함유한 용액에서 두드러지게 나타납니다.

활성 금속(티타늄, 지르코늄, 탄탈륨)은 내식성이 매우 뛰어나며, 특히 티타늄은 중국에서 널리 사용되는데, 주로 스테인리스강이 적응할 수 없는 부식성 환경을 대체하는 데 사용됩니다.

하지만 티타늄은 주로 조밀한 산화막을 형성하여 보호 기능을 제공하지만, 환원성이 강하거나 기밀성이 높은 환경(플랜지, 개스킷 밀봉면)에서는 부식되기 쉽습니다(산소 부족). 또한 티타늄의 사용 온도는 최대 300°C로 제한됩니다. 지르코늄과 탄탈륨은 내식성이 우수하지만 가격이 비싸고, 모든 활성 금속이 불소 함유 환경에 사용 가능한 것은 아니며 적용 범위가 제한적이라는 점을 유의해야 합니다.

이에 비해 니켈 기반 합금은 더 많은 장점을 가지고 있습니다. 니켈 자체는 면심 입방 구조를 가지고 있어 결정학적 안정성이 뛰어나며, 철 기반 합금보다 더 많은 합금 원소(크롬, 몰리브덴 등)를 수용하여 다양한 환경에 대한 내성을 확보할 수 있습니다. 또한, 니켈 자체는 특히 염화 이온에 의한 응력 부식에 대한 저항성이 탁월하여 모든 스테인리스강을 능가합니다.

대부분의 하스텔로이 합금은 더 넓은 범위의 환경과 온도에서 사용할 수 있으며, 불소 이온에 대한 내성을 가진 몇 안 되는 금속 소재 중 하나입니다. 하스텔로이 자체는 니켈 기반 합금이지만, 일반적인 순수 니켈(Ni200)이나 모넬과는 달리 크롬과 몰리브덴을 주요 합금 원소로 사용하여 다양한 매체와 온도에 대한 적응성을 향상시키고, 여러 산업 분야에 맞게 특별히 최적화되었습니다.

요약하자면, 우시 장화 기계 유한회사에서 개발 및 생산한 "3-in-1"(여과, 세척, 건조) 다기능 장비는 하스텔로이 합금을 주재료로 사용하여 고온, 고압, 고부식성 환경에서도 다양한 화학 물질을 안전하게 처리할 수 있도록 합니다. 이러한 환경에서 안전한 여과, 세척, 건조 공정을 수행함으로써 장비의 내구성과 작업 효율을 향상시키고, 계획되지 않은 유지 보수 횟수와 각종 비용을 절감하며, 생산 능력 증대와 기업의 수익 창출에 중요한 역할을 합니다. 이처럼 "3-in-1" 다기능 장비를 더욱 발전시키고 혁신하여 제약 및 화학 장비 시장에서 더 큰 점유율을 확보하는 것은 매우 중요한 의미를 지닙니다.