밀 스케일의 세대 이동 및 사용

밀 스케일의 세대 이동 및 사용

밀 스케일은 열간 가공된 강철의 박편 표면이며 재가열, 컨디셔닝, 열간 압연 및 열간 성형 작업 중에 강철 표면이 산화되어 형성됩니다. 철강공장에서 발생하는 폐기물 중 하나로 전체 철강생산량의 약 2%를 차지한다. 이것은 강철을 가공하는 동안 형성되고 주로 산화철로 구성된 철 산화물의 여러 별개 층의 단단하고 부서지기 쉬운 코팅이며 다양한 양의 다른 산화물 및 스피넬, 원소 및 미량 화합물을 함유할 수 있습니다. 강철에서 쉽게 벗겨집니다.

밀 스케일의 특성

밀 스케일은 일반적으로 압연된 강철에 존재하며 종종 파란색 프라이머로 오인됩니다. 높은 압연 압력과 결합된 매우 높은 표면 온도는 부드럽고 푸르스름한 회색 표면을 만듭니다.

육안 검사에서 밀 스케일은 작은 입자와 칩으로 구성된 흑색 금속 분말로 나타납니다. 물리적 상태는 고체이고 가루입니다. 밀 스케일의 비중은 5.7 ~ 6.2 범위입니다. 밀 스케일의 녹는점은 약 1370 ° C이고 끓는점은 약 2760 ° C입니다. 안정된 상태를 가지며 물과 알칼리에는 녹지 않지만 대부분의 강산에는 용해됩니다. 일반적으로 위험하지 않은 폐기물로 분류됩니다. 그림 1은 밀 스케일의 작은 더미를 보여줍니다.

그림 1 밀 스케일의 작은 더미

밀 스케일의 크기는 일반적으로 미크론 단위의 먼지 크기에서 최대 6mm까지 다양합니다. 강철의 열간 가공 중에 얻은 평균 밀 스케일은 68%에서 72% 범위의 철 함량을 가지고 있습니다. 밀 스케일의 철은 아래와 같이 다양한 화학적 형태로 존재합니다.

• 특징적인 청회색 '강철' 색상의 Fe3O4 자철광
• 적철광 Fe2O3의 극도로 얇은 외막
• 자철광의 내부 부분에는 미세한 금속 입자가 포함되어 있으며 때때로 잔류하는 산화제1철이 일반적으로 검은색인 FeO로 포함되어 있습니다.

밀 스케일은 C, Si, Ca, Na, Al, Mn 및 기타 금속 산화물을 포함할 수 있습니다. 밀 스케일의 오일 함량에 대한 허용 한도는 배터리 및 최대 3%가 허용되는 용융 충전을 제외한 모든 용도에 대해 1% 미만입니다. 밀 스케일 샘플의 일반적인 화학 분석은 표 1에 나와 있습니다.

탭 1 밀 스케일의 일반적인 기본 화학 조성
요소	값(%)
Fe	71.0
P	최대 0.06
S	최대 0.10
Al2O3	최대 1.0
SiO2+CaO	최대 1.5
톨루엔 용해성	최대 0.5
티	최대 0.05
V	최대 0.05
신용	0.0072
백만	0.0059
공동	최대 0.05
니	0.0034
쿠	0.0011
Nb	최대 0.05
월	0.0008
Sn	최대 0.05

밀 스케일 제거 및 수집

  밀 스케일은 일반적으로 스케일 제거, 롤 및 재료 냉각 및 기타 목적에 사용되는 공정 용수로 제거됩니다. 냉각수 및 윤활유와 함께 수집되며 일반적으로 수집/침강 탱크에 보관됩니다. 이후 중력 분리 기술에 의해 회수됩니다.

  밀 스케일 분석

밀 스케일의 벌크 화학 조성 분석은 일반적으로 융합 비드 기술 또는 원래 물질에 의한 X선 형광 [XRF] 분광법을 사용하여 수행됩니다. 융합 비드 방법의 경우 일반적으로 미세하게 분쇄되고 점화된 밀 스케일의 0.5~1gm 부분을 알칼리 붕산염과 혼합합니다[예:리튬 메타 붕산염]을 1:10 비율(샘플:붕산염)로 만들고 혼합물을 융합하여 원형 유리 비드로 주조합니다. 원재료를 사용할 때는 곱게 갈아서 결합제와 섞는다. 결과 테스트 샘플은 이후 잘 확립된 보정을 사용하여 XRF 분광법으로 다중 요소 분석을 받게 됩니다.

  FeO 함량은 미세하게 분쇄된 밀 스케일의 일부가 비산화 조건에서 염산에 용해되고 용액에서 생성된 철(II)이 산화환원 적정에 의해 결정되는 습식 화학 절차에 의해 별도로 결정됩니다. 중크롬산칼륨으로. 금속 철 함량은 브롬 메탄올에 금속 철을 용해하고 용매 혼합물을 증발시킨 후 잔류물을 황산에 용해시키고 철은 철(III)을 철(II)로 환원시킨 후 산화환원 적정법으로 측정합니다. XRF 분광법에 의한 밀 스케일의 다중 원소 분석 또는 산화환원 적정법에 의한 FeO 측정에 대한 기존 EN 표준은 없습니다. 그러나 밀 스케일에 적용할 수 있는 직접환원철의 금속성 철 측정에 대한 관련 ISO 표준[ISO 5416:2006]이 있습니다.

밀 스케일의 다중 원소 분석은 제품의 주요 구성성분의 전체 농도를 제공하지만, 밀 스케일 광물학과 같이 존재하는 개별 화합물 또는 화학상의 정체에 대한 어떠한 표시도 제공하지 않습니다. 밀 스케일에 존재하는 모든 주요 화학 상의 정량적 상 분석은 리트벨트 데이터 분석과 결합된 X선 회절[XRD] 분석을 통해서만 달성할 수 있습니다. 밀 스케일에 존재하는 확인된 광물학적 단계는 적철광(Fe2O3), 자철광(Fe3O4) 및 황철석(FeO)입니다. 밀 규모 광물학의 주요 변화는 적철광, 자철광 및 황철석의 산화철 상의 상대적 비율에 있습니다. 상대적 농도는 강철 기질의 열 이력(유지 시간, 가열 속도, 최종 온도, 산소 포텐셜 등)에 따라 달라질 수 있습니다. 밀 스케일에서 다른 원소의 농도는 합금 원소와 관련된 강철 기질의 조성에 따라 달라집니다.

밀 스케일 및 부식

압연기에서 나오는 압연 제품에서 밀 스케일은 일반적으로 두께가 1mm 미만이며 처음에는 강철 표면에 부착되어 이 코팅에 파손이 발생하지 않는 한 대기 부식으로부터 보호합니다. 밀 스케일이 강철 섹션에 균일하게 잘 접착된 덮개라면 이상적인 보호 장벽이 될 것입니다. 안타깝게도 밀 스케일은 균일하지 않고 잘 접착되지도 않습니다.

밀 스케일은 아래의 강철보다 반응성이 낮고(더 고귀함), 접촉할 때 두 개의 서로 다른 금속의 거동과 일치하므로 반응성이 더 큰 금속(이 경우 강철)은 반응성이 낮은 금속을 희생시키면서 산화(녹)됩니다. (밀 스케일).

강철에 대한 전기 화학적 음극이기 때문에 밀 스케일 코팅의 파손은 파손 시 노출된 강철의 부식을 가속화합니다. 따라서 밀 스케일은 철강 제품의 취급 또는 기타 기계적 이유로 인해 코팅이 파손될 때까지 잠시 동안 유용합니다. 밀 스케일은 모재의 표면에서 튀어나올 때 코팅에 균열을 일으키고 수분이 침투하도록 합니다. 이것은 갈바니 반응이 일어나 기본 강철에 공식 부식(녹)을 초래합니다. 이는 스케일 아래 부식의 성장을 초래하고 코팅에 추가 균열을 생성하고 더 넓은 영역을 노출시켜 더 많은 부식을 발생시킵니다. 밀 스케일에 의한 부식의 메커니즘은 그림 2에 나와 있습니다.

 그림 2 밀 스케일에 의한 부식 메커니즘

밀 스케일은 강철을 가공할 때 골칫거리입니다. 그 위에 적용된 코팅은 습기가 많은 공기가 그 아래로 들어갈 때 스케일과 함께 벗겨지기 때문에 낭비입니다. 강철에 코팅을 적용하려면 모재 강철의 균일하고 깨끗한 표면을 나타내기 위해 모든 밀 스케일을 제거해야 합니다.

밀 스케일 제거는 손으로 거의 불가능합니다. 전동 공구 청소 방법을 사용하는 것은 매우 지루하고 시간이 많이 걸립니다. 이 두 가지 방법 중 어느 것도 시작하기에 좋은 기반을 제공하지 않습니다. 열간 압연기의 강철에는 표면 프로파일이 없으므로 코팅 시스템의 전체 접착 강도와 무결성에 가장 중요합니다. 밀 스케일은 일반적으로 화염 세척, 산세척 또는 연마 분사에 의해 강철 표면에서 제거됩니다. 이러한 방법은 밀 스케일을 제거하고 코팅 시스템에 설계 요구 사항을 제공하는 표면 프로파일을 제공합니다. 강철 표면에 밀 스케일이 있으면 밑에 있는 강철의 부식이 가속화되기 때문에 아무리 유혹적이라도 밀 스케일 위에 코팅하는 것은 무의미합니다.

밀 스케일의 사용 및 재활용

밀 스케일은 일반적으로 철강 성형을 위한 다양한 공정에서 사용되는 냉각제와 물과 혼합되는 부산물의 형태를 나타냅니다. 이 물질은 68~72%의 높은 수준의 철 함량을 가지고 있지만, 재활용 공정을 통해 수거되지 않고 산화철 형태로 산업폐기물로서 매우 저렴하게 판매되고 있다. 철강 공장의 대부분의 밀 스케일은 철광석 소결체 또는 철광석 펠릿의 생산에서 재활용되며, 이는 철로의 환원 또는 제강로의 냉각제로 사용됩니다. 밀스케일 재활용도 바인더와 혼합 후 브리케팅하여 진행하고 있습니다. 이 외에도 밀 스케일에 대한 몇 가지 다른 용도가 개발되었습니다. 밀 스케일의 주요 용도는 다음과 같습니다.

• 소결 충전 혼합물에 사용
• 사료 펠릿화에 사용
• 전기로 제강에서 연탄 형태로 사용
• 알칼리 축전지용 음극
• 촉매의 준비 및 사용
• 시멘트 클링커 생산에서
• 중량 콘크리트 및 중량 골재 준비
• 세탁기용 복합 평형추
• 인철 및 몰리브덴철 생산
• 철강 주조 및 주물의 열처리
• 용접 전극 코팅용 플럭스 제작시
• 혼합비료의 상승제 및 인산염 비료의 원료
• 분말 야금용 철 분말 생산
• 마찰재 생산
• 색유리 제조 시
• 산화철 안료 생산
• 미네랄 울 제조법
• 산화철 페인트 안료 전구체에서
• 전자파 차폐재로
• 도로 건설 자재의 구성 요소로
• 일부 내화 혼합물의 준비
• 물과 토양의 처리
• 발열성 분말 생산에서

밀 스케일 배송 관련 문제

밀 스케일은 벌크 화물로 점점 더 많이 거래되고 있습니다. 그러나 해상 운송에 적합한 밀 스케일을 갖기 위해 비축량은 일반적으로 항상 다른 출처에서 항구에 축적되며, 이전에 자재가 처리된 방식으로 인해 입자 크기가 다르므로 개별 비축량이 균질하지 않게 됩니다. 이는 동일한 항구 또는 발송인에서 오는 경우에도 동일한 특성을 공유하는 두 개의 화물이 없음을 나타냅니다. 또한 물이 쉽게 빠지는 경향이 있는 화물이며, 비축물의 바닥에 축적되어 '습지'를 형성합니다.

밀 스케일의 물리적 성질은 1차 채굴된 철광석과 유사하기 때문에 밀 스케일은 1차 채굴된 철광석과 동일한 방식으로 효과적으로 거래됩니다. 그러나 밀 스케일은 IMSBC(International Maritime Solid Bulk Cargoes) 코드에 따른 적절한 '벌크 화물 선적명'(BCSN)이 아닙니다. IMSBC 코드에 등재되지 않은 화물입니다. IMO(국제해사기구) Circular DSC.1/Circ.63 of 12 October 2010은 철광석 미분말이 액화될 수 있는 화물이므로 '그룹 A' 화물이라고 명시하고 있습니다. IMSBC 코드에 따른 '그룹 A' 화물은 운송 가능한 수분 한도(TML)를 초과하는 수분 함량으로 선적될 경우 액화될 수 있는 화물입니다. 이 회람의 용어는 밀 스케일이 TML 미만의 수분 함량을 갖는 건조한 상태로 일반적으로 운반되더라도 밀 스케일에도 적용됩니다.

밀 스케일 화물은 IMSBC 코드에 등재되어 있지 않지만 IMSBC 코드의 섹션 1.3은 밀 스케일과 같은 목록에 없는 화물은 국가 관할 당국에서 발행한 증명서가 첨부된 경우에만 선적을 허용해야 한다고 명시하고 있습니다. 선적항 국가의 해상 운송에 대한 상품 적합성.

IMSBC 코드는 또한 화물이 코드에서 '그룹 A' 화물로 구체적으로 식별되었는지 여부에 관계없이 고유한 수분 함량으로 운송되는 모든 세립 광물 화물의 잠재적인 액화 위험에 대해 경고합니다. 코드 상태의 부록 3, 단락 2.1; “충분히 높은 수분 함량을 가지고 있으면 많은 미세 입자 화물이 흐르기 쉽습니다. 따라서 일정 비율의 미세 입자를 포함하는 축축하거나 젖은 화물은 적재하기 전에 흐름 특성을 테스트해야 합니다.

밀 스케일은 상당한 고유 수분 함량을 갖는 미세한 입자 크기를 가지므로 이 조항의 범위에 속합니다. 따라서 밀 스케일 화물은 테스트에서 달리 표시되지 않는 한 액화될 수 있는 화물로 취급됩니다. '그룹 A' 화물의 경우 SOLAS(해상 인명 안전) 및 IMSBC 코드는 화주가 선적하기 전에 선장에게 수분 함량 및 TML 인증서를 제공하도록 요구합니다.

밀 스케일은 종종 '습식 베이스'를 나타냅니다. 이것은 재료가 잘 배수되고 비축 바닥에 물이 축적될 때 발생합니다. 이 배수로 인해 상단 부분이 상당히 '건조'하게 보일 수 있습니다. 밀 스케일의 습윤 기반 특성으로 인해 적재 전 수분 샘플링은 비축물의 표면적에만 초점을 맞추지 않고 완전히 대표되는 샘플을 채취하는 것이 중요합니다. 대표 샘플링의 필요성은 특히 재료의 다양한 특성으로 인해 TML 결정에 매우 중요합니다. 더미를 수동으로 파는 것은 불가능하므로 비축물을 샘플링하려면 기계 굴착기가 필요합니다.
마지막으로, 이 화물의 밀도가 높기 때문에 코드에 자세히 설명된 트리밍 요구 사항은 탱크 탑 전체에 고르게 무게를 분산시키는 항해. 젖은 바닥 화물은 바닥이 액화되고 고밀도 스토우의 상단이 젖은 바닥 위로 자유롭게 미끄러지기 때문에 화물이 이동하기 쉽습니다. 이에 대한 유일한 해결책은 적절하게 다듬는 것입니다.