과열 수증기 기술

과열 수증기(SHS)란?

과열 수증기(카네츠스이죠키, 영국: super heated steam, 약칭:SHS)는 수증기 상태 중 하나로 포화 수증기 온도(약 100℃)를 더 가열한 것으로 무색 투명 수증기(H₂O) ) 가스입니다. 일반적으로 물이 가열되어 증기로 변화하는 과정에서 수증기가 포화 상태가 되면 더 많은 열을 가함으로써 과열 수증기가 됩니다. 과열 수증기는 높은 에너지 밀도와 열 효율을 가지며 많은 산업 공정 및 발전소 등에서 사용됩니다.

과열 수증기 (SHS)의 특성

①복합 전열에 의한 급속 가열이 가능

과열 수증기(SHS)는 열풍에 비해 4배의 열에너지를 보유(용적당)하여 대류, 복사, 응축의 복합 전열에 의한 가열이 가능합니다.

②로내(처리 분위기하)를 극저산소 분위기화

과열 수증기 분위기 하에서는 불활성 가스와 같은 극저산소 분위기 효과를 얻을 수 있어 산화 억제, 열분해 처리, 탄화 처리가 가능합니다.

과열 수증기(SHS) 이용 기술 분야·용도

자동차 분야

• 알루미늄 합금(AC, ADC 등)의 절삭 가공 절분의 세정 탈지
• 알루미늄 합금 (AC, ADC 등)의 연탄 세척 탈지
• 이형재, 판재, 부품재의 세정 탈지

금속 소재 분야

• 각종 금속의 절삭 가공 절분의 세정 탈지
  (구리 합금계, 철계, SUS계, 특수 금속계: 인코넬 등)
• 폐기물·리사이클재(UBC, 슈레더재, 믹스 메탈 등)
• 이형재, 판재, 부품재의 세정 탈지

환경 분야

• 유가 금속의 회수(예: 폐기판 등)
• 유기분의 열분해 처리(카본계, 플라스틱계, 기타 유기물)
• 탄화 처리(식품 폐기물, 오염 토양 등)

화학 분말 분야

• 건조, 소성처리
• 활성화 처리
• 유기물 제거 처리

과열 수증기(SHS) 시스템의 특징

발화하지 않고 처리가 가능(안전·안정 조업)

과열 수증기(SHS)의 특성에 의해, 처리 분위기하를 극저산소화하는 것으로, 노내 내부에서의 연소를 일으키는 일 없이, 안정된 열처리를 실현합니다.

처리물의 고품질화(부가가치 향상)

불활성 가스와 동등 효과가 있는 과열 수증기 분위기 하에서 하는 것으로, 처리물의 산화 억제 효과에 의한 고품질화를 도모합니다.
(산화 억제 및 잔류 C량 저감에 의한 금속 용해시의 수율 향상, 안전 용해)

히트리 사이클 시스템(에너지 절약 효과)

처리물의 에너지와 발생하는 배열을 최대한 활용하고, 설비 시스템내에서 히트리 사이클을 실시해, 저런 런닝 코스트(에너지 절약화)를 도모합니다.
(설비 승온용 열원, 폐열 보일러에 의한 증기 생성 에너지로서의 활용)

시스템 패턴

고객의 요구 및 처리 조건에 따른 최적 패턴을 제안합니다.

【SH-ELS형】전기 히터 가열 방식 외열식 로터리 킬른

1) 시스템 개요

전기 히터를 채용하는 것으로 쉬운 조업과 치밀한 온도 컨트롤이 가능하고, 고온역(~800℃)까지 처리가 가능한 타입.

2) 기본 사양

• 처리 온도: 300~800℃(분위기 온도) ※희망 온도에 따라 선정합니다.
• 분위기: 과열 수증기
• 열원: 전기

【SH-ELB형】전기 히터 가열 방식 외열식 로터리 킬른＋폐열 보일러 시스템

1) 시스템 개요

전기 히터를 채용하는 것으로 쉬운 조업과 치밀한 온도 컨트롤이 가능하고, 고온역(~800℃)까지 처리가 가능한 타입. 또한 폐열 보일러를 채용함으로써 증기 생성 에너지를 에너지 절약

2) 기본 사양

• 처리 온도: 300~800℃(분위기 온도) ※희망 온도에 따라 선정합니다.
• 분위기: 과열 수증기
• 열원: 전기
• 에너지 절약 장비: 폐열 보일러

【SH-HRS형】배열 활용 방식 외열식 로터리 킬른

1) 시스템 개요

처리물의 에너지(열량)를 최대한 서멀 리사이클한 에너지 절약 타입. 처리물의 발열량에 맞춘 최적의 배기 가스계를 설계·배열 활용하는 것으로 비약적으로 처리 원단가를 저감합니다.

2) 기본 사양

• 처리 온도: 300~500℃(분위기 온도) ※희망 온도에 따라 선정합니다.
• 분위기: 과열 수증기
• 열원: 배열(히트 부스터 배기 가스)

【SH-HRB형】배열 활용 방식 외열식 로터리 킬른＋폐열 보일러 시스템

1) 시스템 개요

처리물의 에너지(열량)를 최대한 서멀 리사이클한 에너지 절약 타입. 처리물의 발열량에 맞춘 최적의 배기 가스계를 설계·배열 활용하는 것으로 비약적으로 처리 원단가를 저감합니다. 또, 폐열 보일러를 채용하는 것으로, 증기 생성 에너지를 에너지 절약화.

2) 기본 사양

• 처리 온도: 300~500℃(분위기 온도) ※희망 온도에 따라 선정합니다.
• 분위기: 과열 수증기
• 열원: 배열(히트 부스터 배기 가스)
• 에너지 절약 장비: 폐열 보일러

실증 테스트(성능 확인)

연구 개발 용도(품종 개량이나 차세대 분체의 개발) 또는 로터리 킬른화에의 검증으로서 고객의 열처리 요구에 따라 설비 도입을 위한 검증 시험을 실시할 수 있습니다.

실증 테스트 흐름

• 회의
  회의에서 테스트 목적 · 희망 조건을 협의합니다.
• 테스트 플랜 입안
  협의 결과로부터 고객이 요구하는 테스트 플랜을 입안합니다.
• 설비 사양에 반영
  고객의 만남에 따라 테스트를 실시합니다. 배치 방식으로도 대응 가능합니다.
• 테스트 실시
  온도 조건이나 처리 시간 등 데이터를 정리해, 계획에 대해 어떠한 결과였는지를 평가합니다.
• 결과 평가 데이터 요약
  테스트 결과를 설비 사양에 반영하여 설비 사양을 제안합니다.

검증 테스트 및 테스트

로터리 킬른 실증 장치(전기 히터식: ELS형)

1) 시스템 개요

연속식 로터리 킬른이며, 열원을 전기 히터에 의한 외열 가열 방식을 채용하고 있기 때문에, 쉬운 온도 컨트롤이 가능.

2) 사양

• 레토르트 유효 치수：φ400×1300L
• 레토르트 재질: SUS310S
• 열원: 전기 히터
• 분위기: 과열 수증기
• 제어 온도: 300~700℃(MAX)

소형 배치식 로터리 킬른 실증 장치(전기 히터식: ELS형)

1) 시스템 개요

소형 배치식 로터리 킬른이며, 전기 히터에 의한 용이한 온도 컨트롤 및 배치에 의한 소 로트 샘플에 있어서의 성능 평가도 용이하게 가능.

2) 사양

• 레토르트 유효 치수：φ400×600L
• 레토르트 재질: SUS310S
• 열원: 전기 히터
• 분위기: 과열 수증기, N2, Ar 등
• 제어 온도: 300~800℃(MAX)

메쉬 벨트식 오븐 실증 장치(열풍 순환식: HRS형)

1) 시스템 개요

열풍 순환식 메쉬 벨트식 오븐 장치. 로터리 킬른으로 대응할 수 없는 이형재나 파트재의 테스트 성능 평가가 가능.

2) 사양

• 로내 유효 치수: W500×H70×800L
• 메쉬 재질: SUS304
• 열원:배열(열풍 순환)
• 분위기: 과열 수증기
• 제어 온도: 300~550℃(MAX)

배치 BOX로

1) 시스템 개요

간이 테스트용 BOX 타입 장치(배치식)

2) 사양

• BOX 투입 용기 치수：□140×H100×2개 투입 가능
• 열원: 전기 히터
• 분위기: 과열 수증기, N2, Ar 등
• 제어 온도: 300~600℃(MAX)

특허 기술

특 4199758호 「혼합물 및 혼합 폐기물의 탈지 및 리사이클 장치」
특 4134150호 「마그네슘 합금, 마그네슘 합금을 포함하는 혼합물의 탈지 처리 장치 및 탈지 처리 방법」