전기 산업 분야
전력 전송: 전력 전송에는 주로 전력 애플리케이션에 사용되는 다량의 전도성이 높은 구리가 필요합니다. 라인 케이블, 부스바, 변압기, 스위치, 플러그인 구성 요소 및 커넥터 등 전선 및 케이블의 전력 전송 과정에서 저항 발열로 인해 전기 에너지가 낭비됩니다. 현재 세계적으로는 에너지 절약과 경제성의 관점에서 최고의 케이블 단면적 규격이 추진되고 있습니다. 과거에 유행했던 표준은 단순히 1차 설치 투자를 줄인다는 관점에서 설계에서 요구하는 정격 전류 이하에서 위험한 과열을 방지하기 위해 케이블 단면을 최소화하고 최소 허용 크기를 결정하는 것이었습니다. 케이블의. 이 표준에 따라 배치된 케이블의 설치 비용은 낮지만 장기간 사용 시 저항 에너지 소비가 상대적으로 큽니다. 최적의 케이블 단면적 표준은 일회성 설치 비용과 전력 소비라는 두 가지 요소를 고려하여 케이블 크기를 적절하게 늘려 에너지 절약과 최고의 종합적인 경제적 이점을 달성합니다. 새로운 표준에 따르면 케이블 단면적은 기존 표준의 두 배 이상이므로 약 50%의 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다. 과거 우리나라의 철강 부족으로 인해 알루미늄의 비율이 구리의 30%에 불과하다는 점을 고려하여 가공 초고압 송전선로에서 구리를 알루미늄으로 대체하는 조치를 취해왔습니다. 무게. 현재 환경 보호상의 이유로 공중 송전선이 지하 케이블로 전환될 예정입니다. 이 경우 알루미늄은 전도성이 낮고 케이블 크기가 더 큰 구리에 비해 약합니다. 동일한 원래 변압기가 에너지 절약형 효율적인 구리 권선 변압기로 교체되었습니다! 일본산 알루미늄 권선 변압기도 현명한 선택입니다.
모터 제조: 모터 제조에는 전도성이 높고 강도가 높은 구리 합금이 널리 사용됩니다. 구리를 사용한 주요 부품은 고정자, 회전자 및 샤프트 헤드입니다. 대형 모터에서는 권선을 물이나 수소로 냉각하는데 이를 이중수 내부 냉각 또는 수소 냉각 모터라고 하며 긴 길이의 중공 와이어가 필요합니다. 모터는 전기 에너지를 가장 많이 사용하는 장치로 전체 전기 에너지 공급량의 약 60%를 차지합니다. 모터 작동을 위한 누적 전기 요금은 일반적으로 작동 후 처음 500시간 이내에 모터의 원래 비용에 도달하며, 이는 1년 이내에 비용의 4~16배에 해당하며, 200배에 달할 수도 있습니다. 전체 근무 기간 동안의 비용. 모터 효율을 조금만 높이면 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 상당한 경제적 이익도 얻을 수 있습니다. 고효율 모터 개발 및 적용이 세계적으로 화두입니다. 모터 내부의 에너지 소비는 주로 권선의 저항 손실에서 발생하므로 구리선 단면적을 늘리는 것이 고효율 모터를 개발하는 핵심 방법입니다. 최근 몇 년 동안 개척된 일부 고효율 모터는 기존 모터보다 25~100% 더 많은 구리 권선을 사용합니다. 현재 미국 에너지부는 주조 구리 기술을 사용하여 모터 로터를 생산하는 개발 프로젝트에 자금을 지원하고 있습니다.
통신 케이블: 1980년대부터 광섬유 케이블의 전류 전달 용량이 크다는 장점으로 인해 통신 간선선의 구리 케이블을 지속적으로 대체해 급속히 보급 및 적용되고 있다. 그러나 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 사용자에게 연결하는 데에는 여전히 많은 양의 구리가 필요합니다. 통신이 발달함에 따라 사람들의 통신에 대한 의존도는 점점 더 높아지고 있으며, 광섬유 케이블과 구리선에 대한 수요는 계속해서 증가할 것입니다.
주거용 전기회로: 최근 우리나라 국민생활수준의 향상과 가전제품의 급속한 보급으로 인해 주거용 전기부하가 급격히 증가하고 있다. 그림 6.6에서 볼 수 있듯이 1987년 가정용 전력소비량은 269.6억kWh(1kWh=1kWh)로 10년 후인 1996년에는 1,131억kWh로 3.2배 증가하였다. 그럼에도 불구하고 선진국과 비교하면 여전히 큰 격차가 있다. 예를 들어 1995년 미국의 1인당 전력 소비량은 우리나라의 14.6배, 일본의 1인당 전력 소비량은 우리나라의 8.6배였습니다. 우리나라의 주거용 전기 소비량은 앞으로도 여전히 큰 발전을 이룰 것입니다. 1996년부터 2005년까지 l의 증가가 있을 것으로 예상된다. 4번.
기계 및 야금 산업의 응용 분야: 구리 부품은 거의 모든 기계에서 찾을 수 있습니다. 모터, 회로, 유압 시스템, 공압 시스템 및 제어 시스템에 사용되는 다량의 강철 외에도 기어, 웜기어, 웜, 커플링 등 황동 및 청동으로 만들어진 다양한 변속기 부품 및 고정 부품이 있습니다. , 패스너, 토크 등 조임 부품, 나사, 너트 등이 어디에나 있습니다. 기계에서 상대 운동을 하는 거의 모든 부품 사이에는 마찰을 감소시키는 구리 합금으로 만든 베어링이나 부싱을 사용해야 합니다. 특히 10,000톤급 대형 압출기 및 단조 프레스의 실린더 라이너와 슬라이드 플레이트는 거의 모두 청동으로 만들어져 있습니다. 주조 중량은 수 톤에 달할 수 있습니다. 실리콘 청동과 주석 청동은 거의 모두 많은 탄성 부품의 재료로 사용됩니다. 용접 공구, 다이캐스팅 금형 등은 구리 합금 등과 분리될 수 없습니다.
야금 장비: 야금 산업은 전기 에너지를 많이 소비하는 산업으로 전기 호랑이로 알려져 있습니다. 야금 공장을 건설하려면 일반적으로 작업을 수행하기 위해 구리에 의존하는 거대한 송전 및 배전 시스템과 전력 운영 장비가 필요합니다. 또한, 건식야금에서는 연속 주조 기술이 지배적인 위치를 차지하고 있습니다. 핵심 구성 요소인 결정화 장치는 대부분 크롬 구리 및 은 구리와 같은 고강도 및 고열 전도성 구리 합금으로 만들어집니다. 전기 야금 분야의 진공 전기 아크로 및 일렉트로 슬래그로 수냉식 도가니는 강관으로 만들어집니다. 다양한 유도 가열 유도 코일은 구리 튜브 또는 특수 모양의 구리 튜브로 감겨 있으며 물이 통과하여 냉각됩니다.
합금 첨가제: 구리는 강철 및 알루미늄과 같은 합금에 중요한 첨가제 요소입니다. 저합금 구조용 강철에 소량의 구리(0.2~0.5%)를 첨가하면 강철의 강도와 대기 및 해양 부식에 대한 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 내식성 주철 및 스테인리스강에 구리를 첨가하면 내식성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 약 30%의 구리를 함유한 고니켈 합금은 잘 알려진 고강도 및 내부식성 모넬 합금으로 원자력 산업에서 널리 사용됩니다. 구리는 많은 고강도 알루미늄 합금에서 발견됩니다. 담금질 및 시효열처리를 통해 분산된 미립자가 합금에 석출되어 강도가 크게 향상되는 것을 시효경화알루미늄합금이라고 합니다. 그 유명한 것이 두랄루민, 즉 두랄루민인데, 이는 구리, 망간, 마그네슘을 함유한 알루미늄 합금으로 항공기와 로켓 제조에 중요한 구조재입니다.
건설에 적용
파이프라인 시스템: 강철 수도관은 아름다움, 내구성, 설치 용이성, 안전성, 화재 예방, 건강 관리 등 많은 장점을 가지고 있기 때문에 아연 도금 강관 및 플라스틱 파이프는 기존보다 훨씬 뛰어난 가격 대비 성능을 제공합니다. 주거용 및 공공 건물에서는 물 공급, 난방, 가스 공급 및 화재 스프링클러 시스템에 사용되며 사람들이 점점 더 선호하고 있으며 현재 선택되는 재료가 되었습니다. 선진국에서는 구리 급수 시스템이 이미 큰 비중을 차지하고 있습니다. 세계에서 6번째로 높은 건물로 알려진 미국 뉴욕의 맨해튼 빌딩은 급수 시스템에 1km 길이의 구리 파이프를 사용합니다. 유럽에서는 식수용 강관이 많이 소모된다. 영국의 식수용 강관 평균 소비량은 1인당 연간 1.6kg, 일본의 경우 0.2kg이다. 아연도금강관은 녹이 슬기 쉽기 때문에 많은 국가에서 사용을 금지하고 있습니다. 홍콩은 이르면 1996년 1월부터 사용을 금지했고, 상하이도 1998년 5월부터 이를 시행했다. 우리나라에서는 주택 건설에 구리 파이프 시스템의 사용을 장려하는 것이 필수적입니다.
집 장식: 유럽에는 철판을 사용하여 지붕과 처마를 만드는 전통이 있습니다. 북유럽 국가에서는 벽 장식으로도 사용됩니다. 구리는 대기 내식성이 우수하고 내구성이 뛰어나며 재활용이 가능하고 가공성이 좋으며 복잡한 모양으로 쉽게 만들 수 있으며 색상도 아름답기 때문에 주택 장식에 매우 적합합니다. 교회와 같은 고대 건물의 지붕에 적용한 것은 오랜 역사를 가지고 있으며 오늘날에도 여전히 매력적인 광채를 발산하며 현대적인 대규모 건물, 심지어 아파트 및 주택 건설에도 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 예를 들어, 런던의 현대 영국 건축 예술을 대표하는 영연방 의회 건물은 복잡한 지붕 모양을 가지고 있으며 철판으로 만들어졌으며 무게는 약 25톤입니다. 1966년에 개장한 Crystal Palace Sports Center는 60톤을 사용합니다. 골판지 지붕 등을 만들기 위해 강철을 사용합니다. 통계에 따르면 지붕에 사용되는 동판의 연간 평균 소비량은 독일의 경우 1인당 0.8kg, 미국의 경우 0.2kg이다. 또한 문손잡이, 자물쇠, 셔터, 단추, 램프, 벽장식, 주방용품 등 실내장식에 철강제품을 사용하면 내구성과 위생적일 뿐만 아니라 우아한 분위기를 연출할 수 있어 사람들에게 깊은 사랑을 받습니다.
구리의 자연적 특성: 구리는 인류가 발견한 최초의 고대 금속 중 하나입니다. 인류는 3,000여년 전부터 구리를 사용하기 시작했습니다. 자연 상태의 구리는 천연 구리, 산화 구리 광석, 황화 구리 광석으로 구분됩니다. 천연 구리와 산화구리의 매장량은 적습니다. 현재 전 세계 구리의 80% 이상이 황화구리 광석에서 정제됩니다. 이 광석의 구리 함량은 일반적으로 약 2~3%로 매우 낮습니다. 금속 구리, 원소 기호 Cu, 원자량 63.54, 비중 8.92, 융점 1083Co. 순수한 구리는 밝은 장미색 또는 밝은 빨간색입니다. 구리는 높은 열 전도성 및 전기 전도성, 강력한 화학적 안정성, 높은 인장 강도, 용이한 용접, 내식성, 가소성 및 연성과 같은 많은 귀중한 물리적, 화학적 특성을 가지고 있습니다. 순수한 구리를 매우 미세한 구리선으로 끌어 당겨 매우 얇은 구리박을 만들 수 있습니다. 아연, 주석, 납, 망간, 코발트, 니켈, 알루미늄, 철 및 기타 금속과 합금을 형성할 수 있습니다. 형성된 합금은 주로 세 가지 범주로 나뉩니다. 황동은 구리-아연 합금이고 청동은 구리-주석 합금입니다. 백동은 구리-코발트-니켈 합금입니다.
구리 야금 기술의 발전은 오랜 과정을 거쳤지만 지금까지 구리 제련은 여전히 건식 야금 제련이 주도하고 있으며 그 생산량은 세계 구리 생산량의 약 85%를 차지합니다. 현대 습식 야금 제련 기술이 점차 추진되고 있습니다. 금세기 말쯤에는 가능할 것으로 예상된다. 전체 생산량의 20%에 달하는 수첨제련법의 도입으로 구리 제련 비용이 크게 절감됐다.