현대 장대제품 압연기 개요 장대제품은 (i) 철근, (ii) 원형, 평강, 사각, 육각 등 형강 제품, (iii) 앵글(등변/부등변), 채널, 빔, 티, 특수 형상 등 단면 제품, (iv) 선재 등을 통칭합니다. 장대제품을 압연하는 공장을 장대제품 압연기라 하며, 생산 제품에 따라 상인봉강 압연기, 봉강·선재 압연기, 경형단 압연기, 철근 압연기, 경상인 압연기, 특수봉강(SBQ) 압연기, 선재 압연기 등으로 불립니다. 이들 압연기의 제품 범위는 보통 중대형 단면 압연기에서 압연되는 제품보다 단면적이 작은 형강 및 단면 제품으로

고로 스톡하우스 개요 고로(BF)는 선철(HM) 생산을 위해 다음과 같은 원료가 필요합니다: (i) 소결광, 펠릿, 정광(크기 조정된 철광석) 등 철 함유 원료, (ii) 고로용 코크스, 너트 코크스, 분탄 등 연료 및 환원제, (iii) 석회석, 돌로마이트, 석영석 등 플럭스 재료, (iv) 망간광, 티탄철광 등 잡자재(첨가제). 이 중 분탄은 풍구 레벨에서 고로로 주입되며, 나머지 모든 원료는 고로 상부에서 장입되어 스톡하우스를 통해 취급됩니다. 고로 장입 시스템 구성 고로 장입 시스템은 스톡하우스 시스템과 상부 장입 설비라는

고로(BF)는 투에르 레이스웨이(tuyere raceway)에서 스톡 라인(stock line)까지 역류 가스-고체 열교환 원리와 용융대(fusion zone)에서 스톡 라인까지 역류 산소(O₂) 교환 원리로 작동합니다. 철원료(철광석, 소결광, 펠릿), 코크스, 플럭스 재료로 구성된 고체 부담재가 노상부 투입, 통상 O₂ 농축 공기, 때때로 보조 연료 투에르 근처 노하부 투입. 철원료 노 내 체류 시간 최대 8시간, 가스 체류 시간 몇 초. 그러나 코크스 노바닥(hearth) 체류 시간 훨씬 길어 보통 1~4주. 액체 쇳물(Hot

1차 제강 공정 중 산소(O₂), 수소(H₂), 질소(N₂) 같은 기체들이 액체 강재에 용해됩니다. 이 기체들은 강재 기계적·물리적 특성에 해로운 영향을 미칩니다. 액체 강재 용해 O₂는 분자 O₂로 제거될 수 없으며 그 제거를 탈산(deoxidation)이라고 합니다. 탈가스(degassing)라는 용어는 액체 강재에서 H₂와 N₂ 기체 제거에 사용됩니다. 액체 강재 탈가스 공정이 진공 하에서 수행되므로 액체 강재 진공 탈가스라고도 합니다. 진공 탈가스 공정은 강재 주입 국자(teeming ladle)에서 수행됩니다. 액체 강재

액체 철(Fe) 내 황(S) 용해도는 꽤 높습니다. 하지만 고체 철 내 황 용해도는 제한적입니다. 상온에서 페라이트 중 0.002%, 약 1000°C에서 오스테나이트 중 0.013%입니다. 따라서 액체 강재가 냉각되면 황이 고용체에서 황화철(FeS) 형태로 석출되어 주변 철과 공동정을 이룹니다. 이 공동정은 철 결정립계에 편석됩니다. 공동정 온도는 비교적 낮은 약 988°C입니다. Fe-FeS 공동정은 결정립 간 결합을 약화시키고 열간 변형 온도에서 강재 특성 급격한 저하를 초래합니다. 액체 강재 연속 주조 중 액체 강재 내 황은

인(P)이 강재 특성에 미치는 영향은 표 1에 요약되어 있습니다. 인이 강재 특성에 긍정적, 부정적 영향을 모두 미침을 알 수 있습니다. 표 1 인이 강재 특성에 미치는 영향 번호특성인의 영향 1강도강한 긍정적 효과(페라이트 강화) 2베이크 하드닝성긍정적 3연성강한 부정적 효과 4갈바닐(아연-철 합금 도금)분말화 저항성 향상 가능 5인산염 피막성긍정적 6에나멜링 a. 피쉬 스케일링부정적 b. 피클링긍정적 7용접성0.1% 미만 함량에서는 유해하지 않음 8모터 적층판 코어 손실강한 부정적 효과 9파단 인성강한 부정적 효과

철강 재료의 기계적 특성은 흔히 인장 시험을 통해 평가됩니다. 이 시험 기술은 잘 표준화되어 있으며 최소한의 장비로 경제적으로 수행할 수 있습니다. 철강 재료가 구조용 응용에 활용되므로, 관련 규정과 표준의 요구사항을 충족하는 인장 특성을 가져야 합니다. 규정과 표준의 이러한 요구사항은 최소 강도와 연성 수준입니다. 이로 인해 인장 시험에서 얻을 수 있는 정보가 종종 충분히 활용되지 않습니다. 그러나 인장 시험 결과에 영향을 미치는 많은 야금적 상호작용을 직접 조사하면 시험 데이터의 유용성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 상호

아크 용접은 강재를 융합하여 접합하는 공정입니다. 일반적으로 호환되는 용가재를 사용하며, 양호한 접합부를 얻기 위해서는 접합부 표면을 용융 온도 이상으로 가열하여 용착 금속과 완전히 융합시켜야 합니다. 용융, 응고, 상변태 등의 야금적 반응은 특이하지 않지만, 관찰되는 온도와 냉각 속도는 매우 급격합니다. 활성 가스도 존재하며 용융 강재에 용해될 수 있습니다. 플럭스는 용착 금속과 합금이 되거나 보호하기 위해 첨가됩니다. 일반적으로 접합부는 강체이며 수축과 상변태로 인한 치수 변화를 구속하므로 항복 강도(YS) 크기의 잔류 응력이

강철 용접에서 열영향부(HAZ)와 용접금속 특성 탄소(C)강 및 저합금강 용접 시 용접금속과 열영향부(HAZ) 특성을 제어하는 많은 요인이 있습니다. 용접금속과 HAZ는 흔히 강철 용접부로 통칭됩니다. 용접 공정, 용접 소모품, 용접 매개변수도 이 특성에 영향을 미칩니다. 강철 용접부 특성은 자주 노출되는 부식성 분위기와 반복 하중에도 영향을 받습니다. 열영향부(HAZ) 강재 선정 시 HAZ 특성이 용접금속보다 더 중요합니다. HAZ의 야금적/기계적 특성이 선정된 강철과 직접 연관되기 때문입니다. 그러나 이 특성들은 용접 매개변수

미니 고로와 제철 미니 고로(MBF)는 일반적으로 전통적인 대형 고로(BF)의 축소판으로 여겨집니다. 이 로들은 소규모 조업에 이상적으로 적합합니다. 사실 이들은 현대 대형 고로의 선구자로서 더 오랜 기간 운전되어 왔습니다. MBF는 여러 국가에 위치하나 대다수는 중국, 인도, 브라질, 인도네시아에 있습니다. 플랜트 가용성과 이 기술에서 달성된 완성도로 MBF는 인정받은 제철 루트가 되었습니다. 오늘날 현대 대형 로의 표준이 된 설계, 부담, 운전 기술 대부분이 MBF에도 채택되었습니다. MBF는 도가니형 노바닥을 가진 수직 샤프트

철광석 소결 기술 및 소결기 설계 최적화 소결 기술의 가장 기본 형태는 매우 단순하며 20세기 초부터 사용되어 왔습니다. 그러나 기본 기술이 단순함에도 불구하고 공정 제어는 매우 복잡한 상호 의존적 공정 매개변수들에 의존하며, 이 매개변수들이 생산 능력과 소결 품질에 미치는 영향에 대한 철저한 이해가 필요합니다. 기본 소결 기술 소결 기술은 기본적으로 미세 철광석을 열을 이용해 작은 입자 표면을 녹여 더 큰 응집체로 만드는 응집 공정입니다. 일반적인 소결 공장은 소결기를 중심으로 여러 순차 운전 단위들로 구성됩니다. 단순화된 공정

강철 열처리의 야금 원칙 강철 열처리는 강철의 야금 조직과 특성을 원하는 대로 변화시키기 위해 수행됩니다. 열처리를 통해 강철은 특성 면에서 큰 변화를 겪습니다. 강철을 고온 오스테나이트 상태로 가열한 후 준평형 조건에서 천천히 냉각하면 매우 안정한 강철 조직을 얻을 수 있습니다. 이러한 열처리는 일반적으로 어닐링 또는 노말라이징으로 알려져 있으며, 강철 내부에 잠긴 잔류 응력 수준이 낮고, 조직은 Fe(철)-C(탄소) 평형도에서 예측할 수 있습니다. 그러나 강철에 주로 요구되는 특성은 높은 강도와 경도이며, 이는 일반적으로 높은

강철 봉재·선재 인발 공정 인발(drawing)은 강봉에서 선재(wire)를 뽑아내 봉 단면적을 줄이는 금속 가공 공정입니다. 마찬가지로 더 큰 직경 강환(rounds)에서 봉재(rods)를 인발합니다. 인발 중 체적 불변 → 인발 선재/봉재 길이 증가. 단일 또는 다중 인발 다이(drawing dies) 통과시키며 수행. 다중 다이 경우 후속 다이 보어 직경이 이전 다이보다 작아야 함. 통상 원형 단면, 실온 수행 → 냉간 가공(cold working) 분류. 단, 대형 선재는 힘 저감 위해 고온 수행 가능. 인발 공정은 가장

금속 주조 공정 금속 주조(casting)는 금속 재료를 제조하는 공정입니다. 뜨거운 액체 금속을 성형하는 성형 공정으로, 니어 넷 쉐이프(near net shape) 제품으로 가는 가장 단순하고 직접적이며 종종 가장 저렴한 경로입니다. 액체 금속을 원하는 형상의 중공 캐비티를 가진 금형(mould)에 붓고 냉각·응고시키는 공정입니다. 응고된 부품을 주물(casting)이라 하며, 금형에서 빼내면 공정 완료. 주조는 다른 방법으로 만들기 어렵거나 비경제적인 복잡 형상 제작에 자주 쓰입니다. 금속 주조 공정(그림 1)은 두 대분류로

금속 단조 공정 금속 단조(forging)는 금속을 큰 압력으로 눌러, 두드리거나 짜내어 고강도 부품인 단조품(forgings)을 얻는 변형 공정입니다. 단조 공정은 금속을 녹여 붓는 주조(casting, 파운드리) 공정과 완전히 다릅니다. 단조용 금속은 주조처럼 용융되거나 주입되지 않습니다. 단조는 다이스(dies)와 공구를 통해 압축력을 가해 고체 상태에서 금속 공작물의 특정 형상을 얻는 금속 가공 공정으로 정의됩니다. 단조 공정 중 금속의 제어된 변형이 일어납니다. 단조는 해머링(hammering) 또는 프레싱(pressin

철강 산업의 자동화 강철은 통상 탄소 1% 미만을 함유한 철 합금입니다. 다재다능한 물성과 재활용 가능성 덕분에 현대 산업 사회의 지속가능한 발전을 위한 기초 소재로 자리 잡았습니다. 기계·장치 제조, 교량·건축, 전력·환경 플랜트, 자동차·운송 산업 등 거의 모든 핵심 산업 분야에 폭넓게 쓰입니다. 강철은 현대에도 가장 중요한 엔지니어링·건설 자재로 남을 것입니다. 철강 산업은 매우 역동적인 산업 부문입니다. 자원·에너지 효율 증대, 배출 저감, 안전하고 건강한 작업 환경 제공을 위한 노력이 지속되고 있습니다. 이를 위해 고도로

압연기 롤과 롤숍 롤은 압연기에서 가장 중요하고 고가의 소모품입니다. 강재를 압연하는 데 사용되며, 그 성능은 사용 재료와 운전 중 받는 하중 등 다양한 요인에 좌우됩니다. 롤 설계는 압연 하중, 롤 강도, 압연용 토크의 제약을 받으며, 판재 압연의 경우 롤 벤딩 허용치와 롤 캠버(cambering)도 영향을 미칩니다. 롤 설계는 임의 패스에 필요한 하중과 토크를 감당해야 하며, 물리적 치수와 재료가 압연 시퀀스 중 발생하는 최대 하중을 견딜 수 있어야 합니다. 롤 수명 관점에서 롤 재료의 내마모 특성도 핵심 요소입니다. 롤 재료

전로 제강법의 역사 전로 제강(BOS, Basic Oxygen Steelmaking)은 용융 금속 욕조에 순수 산소(O₂)를 불어넣어 강을 제조하는 공정으로, 사용되는 용기를 전로(BOF, Basic Oxygen Furnace), LD 변환로(LD converter), 또는 단순히 컨버터라 부릅니다. 제강 기술의 태동과 패러다임 전환 제강 역사는 19세기 프랑스 레오뮈르(Reaumur, 1772), 미국 켈리(Kelly, 1850), 영국 베세머(Bessemer, 1856)가 철 합금의 탄소 함량을 제어해 선철을 강으로 개량하는

철광석 응집 공정과 역사적 발전 철광석 응집 공정은 크게 네 가지 유형으로 발전해 왔습니다(그림 1 참조). 이들은 (1) 브리케팅(Briquetting), (2) 노듈라이징(Nodulizing), (3) 소결(Sintering), (4) 펠렛화(Pelletizing)입니다. 그림 1 응집 공정 브리케팅과 노듈라이징: 초기 응집 기술 브리케팅은 가장 단순하고 초기에 적용된 공정입니다. 미분광에 물이나 바인더를 첨가해 고압으로 압축, 베개 형태의 브리켓을 만듭니다. 노듈라이징은 미분광 또는 정광에 탄소질 재료를 혼합해

최초 제철 기원은 인류 문명 미기록 역사 속에 감춰져 있습니다. 고대 철기구 사용 최초 증거는 이집트에서 피라미드 두 돌 사이 이음새에서 철 도구 발견으로 나옵니다. 많은 선사 시대 철기구 기원은 운석 철일 확률 높습니다. 운석 철은 5~26% 니켈(Ni) 함유, 제련 철은 Ni 미량만 함유하므로 운석 철로 만든 철기구는 제련 철 제품과 구별 가능. 4,000년 전 운석 철 발견. 하지만 채광 철광석에서 철 생산 시작까지 2,000년 더 걸렸습니다. 인도 최초 제련 철 발견 기원전 1800년. 철 제련은 히타이트 제국 신민 아르메