기본 산소 전로(BOF)에서 내화물 라이닝의 목적은 컨버터 운영 중 최대 전로 가동률을 제공하여 생산 요구사항을 충족하고, 최저 가능한 단위 내화물 소비를 보장하는 것입니다. 이를 달성하기 위해서는 (1) 라이닝 설계 최적화, (2) 라이닝 유지보수 관행 최적화, (3) 컨버터 운영 중 양호한 기술적 규율 유지가 필수적입니다. 그림 1 전로(BOF) 내화물 라이닝의 전형적 배치 단면도 라이닝 설계 BOF 내화물 라이닝의 마모는 여러 요인의 개별적 또는 복합적 효과로 인한 마모 메커니즘에 기인합니다. 주요 요인은 다음과 같습

제철소 일반 배치도 설계는 시설의 공간 요구사항에 대한 지식과 이들의 적절한 배치를 통해 생산 주기의 지속적이고 안정적인 흐름이 이루어지도록 하는 메커니즘을 포함합니다. 플랜트의 일반 배치도는 생산성과 플랜트 효율성에 큰 기여를 합니다. 일반 배치도 설계의 중요성 제철소 일반 배치도 설계는 매우 중요한 활동으로 최고 수준의 주의가 필요합니다. 제철소 건설이 완료되면 플랜트 일반 배치도의 기본 성격은 플랜트 수명이 다할 때까지 변경할 수 없기 때문입니다. 추후 배치도 수정은 어렵기만 한 것이 아니라 막대한 자본 지출을 수반합니다.

석유 및 가스 산업에 이어 세계에서 두 번째로 큰 산업인 철강 산업은 건축, 건설, 포장, 운송, 전력 및 신재생 에너지 등 거의 모든 분야에서 사용됩니다. 현대 사회에서 강철이 사용되지 않는 제품이나 자재는 사실상 없습니다. 강철 생산 현황과 지속가능성의 중요성 조강 생산량은 지난 30년간 두 배 이상 증가했으며, 2020년 18억 6,400만 톤, 2019년 18억 6,900만 톤을 기록했습니다. 강철은 사회 발전과 진보의 근간이자 필수 요소이며, 무한히 재활용 및 재사용 가능한 자산으로서 지구 자원에 대한 부담을 줄여줍니다.

코크스 오븐 플랜트의 자동화, 제어 및 계측 시스템 야금용 코크스는 철강 산업 공정(주로 고로)에서 철광석을 철로 환원하는 데, 그리고 주물 공장에서 금속을 녹여 주조하는 데 사용됩니다. 전체 코크스 생산량의 90% 이상이 고로 조업에 쓰입니다. 주물용 코크스가 나머지의 대부분을 차지하며, 주물 공장로에서 주조용 금속을 녹이는 데 쓰입니다. 주물용 코크스 생산에는 야금용 코크스와 다른 배합의 코킹 석탄, 더 긴 코킹 시간, 더 낮은 코킹 온도가 사용됩니다. 코크스는 선철 생산 원가의 최대 50%를 차지합니다. 따라서 고품질 코크스

소결 공정(그림 1)은 소결기에서 수행되는 야금 공정이다. 열적 응집 공정으로, 여러 파라미터 고려 필요한 에너지 집약적 공정이다. 열, 질량, 운동량 전달이 화학 반응과 결합된 다양한 물리화학 현상 포함. 이 현상들이 동시에 일어나 공정 복잡성 크게 증가. 소결 공정 복잡성이 제어 시스템 복잡성으로 이어진다. 소결 공정 개요 소결 공정은 제철 전처리 공정 단계로, 입도 10mm 미만 철광석 분광, 회수 분광, 플럭스, 코크스 브리즈 혼합을 응집해 체질 크기 5-30mm 소결광 생산으로 고로 내 압력과 온도 조건 견딜 수 있게 한

지구 평균 연간 온도는 산업혁명 이후 상승 중이다. 주원인은 화석연료 연소로 대기 중 이산화탄소(CO2) 배출 증가다. 산업혁명 전 대기 중 CO2 농도는 280ppm(0.028%)이었으나, 2019년 초 기준 약 413ppm(0.0413%)으로 증가했다. 그림 1은 지난 80만 년간 지구 연간 온도 상승과 CO2 농도 변화를 보여준다. 대기 CO2 데이터는 미국 해양대기청(NOAA) 제공. 직접 측정 없으므로 남극 얼음 코어 연구(EPICA)에서 도출. 지구온난화 메커니즘 지구온난화는 사실 좋은 것의 지나침 결과다. 대기 없으면

현대 고로의 효율적 운영에는 높은 수준의 자동화와 측정 시스템, 모니터링 및 제어 시스템이 결합되어야 한다. 고로 공정 제어 시스템과 최적화 시스템의 결합은 지능형 고로 자동화의 높은 수준을 창출한다. 정교한 모델과 전문가 시스템 간의 최적 상호작용은 플랜트 운영자에게 포괄적인 지원을 제공하고 인적 오류 위험을 최소화한다. 자동화 과제의 범위 고로 공정 자동화, 측정 및 제어 시스템 관련 과제는 선형/비선형, 단일/다변수 시스템의 고전적 제어 이론 문제부터 운영 및 생산 제어 문제까지 다양하다. 이를 위해 복잡한 운영 시스템이 적

전기로(EAF)는 스크랩/DRI(직접환원철) 기반 제강의 주요 공정이며, 전 세계 조강 생산량 기준으로 두 번째로 중요한 제강 공정이다. 이는 철 스크랩 재활용의 핵심 공정으로, 1889년 폴 에루(Paul Héroult)에 의해 발명되었다. 초기에는 주로 특수강 생산에 사용되었으나, 20세기 후반에 주요 제강 공정 중 하나로 자리 잡았다. 고로-전로 공정 대비 장점 고로-전로(BF-BOF) 제강 공정과 비교할 때, 전기로 공정은 에너지 소비를 최대 61%, 탄소 배출을 약 77% 줄인다. 산소, 탄소 및 기타 화학 에너지원의 사

전로 제강 공정의 자동화, 제어 및 모델링 전로 제강 공정에서 전로(컨버터)는 고로 생산 선철 탄소 함량 ~4.5%를 0.03~1.0%로 낮춰 용강 생산. 컨버터는 대량 순수 산소 선철에 불어넣어 단시간 내 강철로 정련. 현재 전로 제강은 상하 복합 취입(상부 산소 취입, 하부 불활성 가스 취입) 채택. 컨버터 정련 중 다양한 재료 사용. 선철/철스크랩 주원료 외 석회 소결, 돌로마이트 소결, 마그네사이트 소결(적정 슬래그 형성용), 각종 냉각제(광석, 스펀지 아이언 등) 사용. 컨버터 조업은 고온 가스 온도 설정 필요, 대량 분진

강철 연속 주조의 자동화, 계측 및 모델링 액체 강철 연속 주조 공정은 용강을 반제품(빌릿, 블룸, 빔 블랭크, 라운드, 슬래브)으로 응고시켜 후속 압연 공정에 공급하는 공정입니다. 연속 주조기 기본 조업은 주어진 조성 용강을 1차 냉각대, 분무 냉각대, 교정기 등 일련 조작을 통해 원하는 형상·크기 스트랜드로 변환하는 것입니다. 연속 주조 공정 기본 구성 연속 주조 공정은 기본적으로 (i) 몰드 상부에 위치한 tundish(용강을 제강 래들로부터 받아 정량 공급), (ii) tundish로부터 용강 공급받아 스트랜드 형상 유지

개재물, 개재물 엔지니어링과 청정강 개재물은 강철 생산 및 가공 중에 형성되는 비금속 화합물 및 석출물로, 다양한 화학과 공정에서 기인하는 제강 부산물입니다. 개재물은 크기와 조성이 매우 다양해 광범위한 영향을 미치며, 정교한 분석 장비를 통한 특성 파악이 필수적입니다. 개재물은 강철 금속 기지 내에 매립된 유리-세라믹 상으로 구성됩니다. 개재물 제어는 개재물을 강철에서 제거하고 강철 품질 및 가공에 미치는 유해 영향을 저감하는 것을 목적으로 하며, 제강 관행의 중요한 측면입니다. 그러나 특정 유형의 개재물 존재는 강철에 유익한 효

강철 내 개재물과 2차 제강 비금속 개재물(이하 개재물)은 황이나 산소 등 최소 한 가지 이상의 비금속 성분으로 구성된 화학 화합물입니다. 강철에서 개재물은 원료에 의한 것이거나 제강 공정 중 유입되는 용강 내 산화제의 함량으로 인해 발생하는 원치 않지만 주로 불가피한 상(phase)입니다. 개재물은 용강을 다루는 거의 모든 처리 공정에서 열역학적으로 유리한 조건에 따라 다양한 유형으로 형성됩니다. 개재물의 유해한 영향 개재물의 유해한 영향은 화학적 조성, 체적 분율, 분산 상태, 형상에 따라 크게 달라집니다. 일반적으로 크고 잘

연속주강 강철 내 개재물과 그 검출 강철 연속 주조는 에너지 절감, 고수율, 운전 유연성, 주조품 경쟁력 있는 품질 등 고유 장점으로 전 세계 강철 생산 주요 공정입니다. 연속 주조가 강철 생산 주요 루트로 확립됨에 따라 연속 주조 기술을 통한 강철 생산 품질 개선과 비용 절감 측면에 초점 점점 더 맞춰지고 있습니다. 오늘날 가장 엄격한 품질 요건 중 하나는 강철 청정도입니다. 높은 강철 청정도 요구는 연속 주조 공정 중 비금속 개재물(단순히 개재물) 엄격한 제어 요구. 최종 제품 잔류 개재물은 강철 특성 손상과 품질 저하 초래.

개재물이 강철 특성에 미치는 영향 강철은 매우 광범위한 용도를 가진 다재다능한 소재입니다. 높은 강도-중량비, 내구성, 다용도성, 재활용성, 그리고 무엇보다 다른 공학 소재 대비 경제적 타당성 등의 여러 장점 때문에 다양한 용도로 주목받습니다. 일반 용도 외에도 많은 산업용 중요 부품의 소재로 선택됩니다. 이러한 중요 용도는 강철 특성 면에서 매우 엄격한 요구사항을 요구합니다. 이러한 요구사항은 경량, 고강도, 고인성, 고압 견딤, 영하 온도 견딤, 우수한 용접성, 양호한 내식성 등 구체적 니즈 면에서 다양하며, 이러한 특성의 조합

고로 및 관련 부대설비 설계의 중요 측면 고로 본체와 그 상·하류에 위치한 관련 부대설비(그림 1)의 설계는 고로의 효율적인 운전에 필수적입니다. 고로 본체 외에 직결되는 관련 설비로는 (1) 원료 저장·계량 설비(스톡하우스), (2) 장입 설비, (3) 고로 상부, (4) 냉각 시스템, (5) 출선·출재 구역 설비 등이 있습니다. 그림 1 관련 부대설비를 갖춘 고로 고로 제철은 여러 구성요소가 조화를 이루며 작동하는 시스템입니다. 각 구성요소의 적절한 적용과 운전은 제철 공정을 뒷받침하는 데 필요합니다. 특정 구성요소의 선정은

고로 슬래그와 조업에서의 역할 슬래그를 잘 관리하면 고로가 알아서 돌아간다는 현장 격언이 있을 만큼, 고로(Blast Furnace, BF) 슬래그 품질은 조업 안정과 양질의 쇳물 생산의 전제조건입니다. 슬래그 물성·생성 메커니즘·조업 영향·설계 인자·제품화까지 전 주기를 체계 정리했습니다. 고로 슬래그가 충족해야 할 7대 요건 부담 원료 중 미환원 비휘발 성분 전량 흡수·제거 저점도 액상 유지로 원활한 분리·유동 보장 연료 유래 황(S) 우선 흡수·제거 산화철(FeO) 최소화로 쇳물 수율 극대화 탈황 기능 유지하며 슬래그량 최

린 제조(Lean Manufacturing)는 미국과 해외 수많은 제조 기업이 채택한 보편적 방법론입니다. 폐기물을 최소화하고 효율을 극대화하는 제조 시스템을 의미합니다. 토요타가 TPS(토요타 생산 시스템)의 일환으로 처음 고안했으며, 이후 수많은 기업으로 확산되었습니다. 린 제조의 핵심 이점은 무엇일까요? 폐기물 감소 (Reduced Waste) 린 제조 채택의 가장 큰 이유입니다. 모든 제조 기업은 폐기물을 발생시킵니다. 철강 스크랩, 각종 패스너, 포장재 등 폐기물은 제조 부산물입니다. 린 제조로 폐기물 발생량을 줄여 더

리벳은 제품이나 공작물의 영구 조립에 쓰이는 체결 부품입니다. 볼트 같은 생크에 생크보다 넓은 헤드가 있고, 리벳을 박으면 생크(테일)가 원래 크기의 1.5배까지 팽창해 고정됩니다. 제조업에서 쓰이는 대표적인 리벳 6가지를 소개합니다. #1 솔리드 리벳 (Solid Rivets) 라운드 리벳이라고도 하며 수천 년 역사를 가집니다. 청동기 시대 유물에서도 발견됩니다. 생크와 헤드의 전통적 설계로, 크림핑 툴로 생크를 변형·팽창시켜 체결합니다. #2 구조용 강철 리벳 (Structural Steel Rivets) 솔리드 리벳과 유사하

지그 피트 버튼 개요 작업 고정 솔루션을 찾다 보면 지그 피트 버튼(Jig Feet Buttons)을 접하게 됩니다. 제조업계에서 널리 쓰이는 작업 고정 솔루션입니다. 지그 레스트 버튼(Jig Rest Buttons)이라고도 불리는 지그 피트 버튼은 지그용으로 설계된 작업 고정 솔루션입니다. 지그나 픽스처를 지지하는 평평하고 안정적인 면을 제공합니다. 지그 자체도 작업 고정 솔루션입니다. 드릴링 같은 특정 작업 시 공구를 고정하는 역할을 합니다. 픽스처는 공작물을 고정·지지하는 장치로 지그와 함께 쓰입니다. 지그, 픽스처 또는

이 기계는 스코페 기계공학부에서 Construction & CAD 과목의 학생 프로젝트로 5인 팀이 제작했습니다.두 종류의 접시를 분류하는 기계입니다. 한 종류는 구멍이 있고 다른 종류는 구멍이 없습니다. 과제는 이 접시들을 자동으로 분류하는 기계를 개발하는 것이었습니다. 25개 다른 기계 중 1등을 차지한 해결책을 제시했습니다. 작동 원리 자동 분류 기계 작동 방식: 접시를 손으로 기계에 투입합니다. 롤러가 접시를 정렬해 접시 매거진으로 하나씩 떨어뜨립니다. 접시가 분류기 바닥에 도달하면 마이크로 스위치를 트리거합니다.