전자석 탈철기란?
전자석 탈철기는 2차전지 원료 및 각종 미세한 분말 속에 함유된 철(Fe) 이물을 자력을 이용해 제거하는 시스템이다.
전기차 시장과 함께 급성장하고 있는 2차전지는 기술적인 문제 또는 제조관리 부실 등으로 인해 폭발 및 화재가 잇따라 발생함에 따라 안전성에 대한 이슈가 크게 부각되고 있다. 이러한 2차전지 발화의 주된 원인은 양극 소재에 함유되어 있는 이물질인 철에 기인하는 것으로, 이에 따라 리튬 2차전지 소재업체 및 셀 제조업체는 2차전지 소재에 함유된 미량의 철을 제거하기 위해 배터리 제조공정 내 철 제거장치를 설치하고 있으며, 그 장비가 바로 전자석 탈철기이다.
철 이물이 제대로 제거되지 않으면 2차전지의 품질 저하로 제품 불량 또는 신뢰성 문제를 유발할 수 있기 때문에 탈철 작업의 중요성이 갈수록 커지고 있다.
해성마그네트, 2차전지 원료 고자력 전자석 탈철기 개발
1996년에 설립된 해성마그네트(주)(이하 해성마그네트)는 자석응용기기 제작 전문기업으로서 자력선별기, 스크랩마그네트, 리프팅마그네트, 마그네틱 전자척, 고효율용 전자석, 와전류 비철선별기, 파워포크맥/파워집게맥, 특수 분야의 주문형 자력응용기기를 제작하고 있다.
최근 해성마그네트는 전기차 산업을 미래 주력 시장으로 보고, 2차전지 원료 고자력 전자석 탈철기(이하 전자석 탈철기)를 개발 완료해 업계의 관심이 집중되고 있다.
건식 탈철기 / 사진. 해성마그네트
해성마그네트의 전자석 탈철기는 현재 건식과 습식, 두 가지 종류로 나뉘며, 건식 탈철기의 경우, 고자력의 중앙 집중식 방식으로써 자기 유도 작용으로 스크린 필터에 고자력을 집중 발생시켜 극미량(ppm, ppb)의 미세한 철분을 한 번에 통과해 선별 회수하도록 특수 설계됐다. 특히 필터는 강한 부식성, 마모성, 내식성, 내모성 등 제철 효과가 뛰어난 특수 재질로 되어 있으며, 마그네트 스크린 역시 자기 보존력이 높은 특수 자성재료를 사용했다.
습식 탈철기는 물이나 용제와 혼합된 슬러리 형태의 원료에서 미크론 크기의 자성체와 상자성체를 제거하는 시스템으로써 주로 2차전지 원료와 세라믹 원료, 폴리머, 광물 원료의 선별에 적용될 수 있다.
건식 탈철기 테스트 및 생산현장 / 사진. 해성마그네트
전자석 탈철기 특허 출원
해성마그네트는 전자석 탈철기의 특허 출원을 통해 기술 경쟁력을 한층 더 높이고 있다.
동사는 스크린 적층체의 인출 및 장착이 용이한 탈철기(10-2023-0071891), 냉각용 흡입매니폴드를 구비한 탈철기(10-2023-0104229), 급속 냉각식 탈철기(10-2023-0110437), 집산식 필터를 갖는 탈철기(10-2023-0112712), 완충구조의 캐니스터를 구비한 탈철기(10-2023-0130489), 전자석 탈철장치용 스크린 부재(10-2024-0032369) 등 여러 개의 특허 출원을 보유하고 있다.
해성마그네트의 특허증 / 사진. 해성마그네트
특히 해성마그네트의 전자석 탈철기가 타사 제품과 차별화되는 점은 몇 가지가 있는데, 그 중에서도 자속밀도(Gauss)가 매우 높다는 점이다. 이에 대해 해성마그네트 정재기 대표이사는 “자석의 힘이 크면 클수록 철분을 강력하게 끌어당길 수 있다. 현재 보편화된 전자석 탈철기는 보통 공심자력이 3,000~3,500Gauss 정도 되는데, 당사가 추구하는 공심자력은 5,000Gauss이며, 특히 정전류 방식으로 48시간 동안 최대 자력을 유지한다.”라고 특징을 설명했다.
보통 기계를 7시간 이상 사용하게 되면 열이 발생해 저항이 떨어지면서 공심자력이 떨어지게 되는데, 해성마그네트의 제품은 48시간 동안 안정적으로 온도 및 자력을 유지한다는 것이다.
해성마그네트 전자석 탈철기의 또 다른 특징은 스크린 필터 설계에 있다. “자석의 힘만 세다고 해서 철분을 완벽하게 제거할 수는 없다. 스크린 필터를 어떻게 구성하느냐에 따라 달라질 수 있다.”는 정재기 대표이사는 “스크린 필터 조립 시 필터가 정위치가 아닌 현상이 발생해 제품의 병목현상 혹은 원하는 탈철 효과를 얻지 못할 수 있는데, 당사는 필터 적층 시 오목층과 볼록층을 적층하게 제작해 15~90°까지 자유롭게 원하는 방향으로 적층 및 조립이 가능하도록 설계했다”라고 강조했다.
이밖에도 해성마그네트는 설비 가동 시 발생하는 열로 인해 자력이 감소하는 현상이 발생함으로써 2차전지 원료의 품질이 저하되는 문제점을 발견하고, 자력의 온도를 유지해 자력의 손실을 방지할 수 있는 냉각 기술에 대한 특허 출원도 완료했다.
습식 탈철기 / 사진. 해성마그네트
고객과 함께 가치 있는 미래를 만드는 기업
해성마그네트는 다년간 축적된 경험과 기술력을 바탕으로 고성능, 고자력의 전자석 탈철기를 개발하고 있으며, 앞으로도 고객과 함께 가치 있는 미래를 만드는 기업이 되도록 노력할 계획이다.
정재기 대표이사는 “스크린 필터의 경우, 철분 제거 효율을 높이도록 새롭게 개발해 특허 출원을 했고, 타사 제품과도 호환이 가능해 필터만 교체할 수도 있게 만들어 놓은 상황이다. 이처럼 고객들에게 더 좋은 제품과 서비스를 제공하도록 노력하며, 끊임없이 발전하는 해성마그네트가 되도록 할 것이다.”라고 포부를 전했다.
습식 탈철기 테스트 및 생산현장 / 사진. 해성마그네트
