프로젝트 배경
고객사는 브라질 미나스제라이스 주에 위치한 천연 흑연 심가공 전문 기업입니다. 주요 제품은 리튬 이온 배터리용 전도성 첨가제 및 특수 윤활유 분야에 사용됩니다. 고객사는 천연 플레이크 흑연을 D50 약 2.8 마이크로미터의 입자 크기로 분쇄해야 하며, 과도한 분쇄로 인한 초미세 분말 생성을 방지하기 위해 입자 크기 분포가 좁고 균일해야 합니다.
생산상의 어려움
흑연은 층상 구조를 가지고 있으며 부드럽고 자연적으로 윤활성이 뛰어납니다. 기존의 볼 밀링 공정에서는 효과적인 파쇄보다는 층간 미끄러짐이 발생하기 쉬워 에너지 소비가 높고 분쇄 효율이 낮습니다. 또한, 고객의 기존 생산 라인은 협소한 구조로 되어 있어 신규 장비 설치 공간이 제한적입니다. 더욱이, 신규 장비는 기존 분류 및 이송 시스템과 완벽하게 통합되어야 하므로 설치 조건이 매우 까다롭습니다.
EPIC 솔루션
EPIC 엔지니어링 팀은 흑연의 물성을 고려하여 다음과 같은 재료를 선택했습니다. 유동층 공기 제트 분쇄 솔루션. 이 공정은 고속 공기 흐름을 이용하여 입자들을 서로 충돌시켜 분쇄함으로써 연삭 매체가 필요 없으며, 기계적 분쇄로 인한 흑연의 층상 구조 손상을 방지합니다. 주요 구성 요소는 알루미나 세라믹으로 코팅되어 공정 전반에 걸쳐 금속 오염이 전혀 발생하지 않고 제품 순도를 보장합니다.
설치 단계에서 EPIC 기술팀은 현장 조사를 위해 브라질 고객사를 두 차례 방문했습니다. 공장의 실제 사용 가능한 공간을 기반으로 에어젯 밀, 사이클론 분리기, 백하우스 집진기를 효율적으로 통합하는 설비 배치를 재설계했습니다. 또한, 비표준 배관 부품을 맞춤 설계하여 신규 장비를 고객사의 기존 이송 시스템과 완벽하게 통합했습니다. 시운전 과정에서 엔지니어들은 국경을 넘는 의사소통과 시차로 인한 어려움을 극복했습니다. 현장 및 원격 방식을 병행하여 노즐 공기 흐름 압력과 분류 휠 속도 매개변수를 반복적으로 최적화했습니다. 최종적으로 최종 제품의 D50은 약 2.8마이크로미터로 안정화되었으며, 입자 크기 분포는 좁고 균일하여 고객사의 기술 사양을 성공적으로 충족했습니다.
주요 결과:
D50 ≈ 2.8 μm. 입자 크기 분포가 좁고 단일 모드입니다. D90 < 9 μm로, 조립자가 거의 남아 있지 않습니다. 본 제품은 고객의 적용 요건을 완벽하게 충족합니다.
기술 사양:
재질: 천연 흑연
입자 크기: D50 2.8 μm
생산량: 57kg/시간