Nabertherm 사의 Rotary Tube Furnace는 미세한 가루(분말) 또는顆粒(입자)을 열처리 할 때 사용되는 장비로,
튜브가 회전하는 방식으로 가열 및 공정 처리를 합니다. 이때 돌기형 석영관 (Quartz glass with Pimple) 을 사용을 하면,

분말이 한쪽으로 쏠리거나 바닥에 깔리는 현상을 개선할 수 있습니다. 

♠  Quartz Glass Tube with Pimple의 역할

미세한 가루의 이동 방지

일반적인 회전 튜브로 가열하면 중력과 회전에 의해 분말이 한쪽으로 쏠리거나 바닥에 깔릴 수 있습니다.

그러나 **pimple(돌기, 높낮이 구조)**이 있는 석영관을 사용하면, 내부에 요철이 형성되어 가루가 한 곳에 몰리지 않고 적절히 분산 됩니다.

균일한 열처리 가능

돌기가 가루의 흐름을 조절해 주므로 열이 골고루 전달되며, 특정 지점에서만 과열되는 문제를 방지할 수 있습니다.

특히 고온에서 분말이 응집(agglomeration)되는 것을 방지하는 데 효과적입니다.

튜브 내부에서의 체류 시간 조절

회전 속도와 각도를 조정하여 가루가 튜브 내에서 머무는 시간을 제어할 수 있습니다.

돌기가 없는 일반적인 튜브에서는 분말이 한 방향으로 쉽게 흘러가지만, 돌기형 튜브는 일정한 체류 시간을 확보할 수 있어 반응이 보다 완전하게 진행됩니다.

관상로 열처리시 수분 제거 후 열처리해야하는 이유

미세한 가루를 열처리할 때는 반드시 수분을 제거한 상태에서 진행해야 합니다. 이유는 다음과 같습니다.

(1) 반응 및 제품 품질에 미치는 영향

수분이 포함된 상태에서 고온에서 열처리하면 불순물(산화물, 수산화물)이 생성될 가능성이 큽니다.

일부 재료(특히 금속 및 세라믹 분말)는 수분과 반응하여 불필요한 화합물을 형성할 수 있습니다.

(2) 가스 발생 및 폭발 위험

고온에서 수분이 갑자기 기화하면 기포가 발생할 수 있어 가루의 균일한 열처리를 방해할 수 있습니다.

수분이 많으면 급격한 증기 팽창으로 인해 장비 내부 압력 상승 → 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

(3) 건조 과정 (Pre-Drying)

일반적으로 100~200°C에서 예비 건조(pre-drying) 한 후에 본격적인 열처리를 진행합니다.

건조 방식: 진공 건조, 열풍 건조, 가스 퍼지(N₂ 또는 Ar 분위기에서 건조) 방법을 사용.

[건조공정 단계]

​① 예비 건조 단계 (Pre-Drying)

- 온도: 100~200°C

- 시간: 1~3시간

- 방법: 진공 건조 또는 불활성 가스(N₂, Ar) 퍼지

② 주열처리(Main Heat Treatment)

- 회전 튜브로 일정한 속도로 가루 이동

- 온도: 재료에 따라 600~1200°C 이상

- 분위기 조성: 불활성 가스(N₂, Ar) 또는 환원 분위기(H₂/N₂ 혼합) (option)

- 체류 시간: 1~6시간 (조정 가능)

③ 냉각 (Cooling Process)

- 튜브 내부를 천천히 냉각

- 급격한 온도 변화 방지 (열충격 방지)

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