본문 바로가기
카테고리 없음

현대제철 생산 시스템의 탈황 공정, 수소 환원 공정, 슬래그 관리 실무

by 후기 남기기 2024. 3. 11.

철강 생산의 복잡한 환경에서 현대제철은 강력한 탈황 방법, 수소 환원 공정 및 세심한 슬래그 관리 관행을 채택하여 품질과 효율성을 향상하는 것을 목표로 합니다. 황 불순물을 제거하고 철강의 가공성을 향상하며 환경영향을 최소화하기 위해서는 탈황 기술이 필수적입니다. 동시에 수소 환원 공정은 취성을 방지하고 최종 제품의 무결성을 보장하기 위해 중요한 수소 함량을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 한편, 제강 중 화학 성분 제어, 청결 유지, 열전달 최적화를 위해서는 적절한 슬래그 관리 관행이 필수적입니다. 철강 제조업체는 이러한 방법론을 탐구함으로써 제품 품질을 개선하고 운영을 단순화하며 지속 가능성을 강화하고 미래 철강 산업의 기반을 강화할 수 있습니다.

 

현대제철 생산 시스템의 탈황 방법, 수소 환원 공정, 슬래그 관리 실무

 

생산 시스템의 용강에서 탈황 작업하는 공정

철강 제조의 핵심 단계는 용강에서 탈황작업하는 방법입니다. 이 공정은 강철의 전반적인 품질과 그에 따른 성능 특성을 크게 향상합니다. 일반적으로 제철소의 운영 단계에서 발생하는 이러한 황 제거 노력은 기본 산소 제강(BOS) 기술로 알려진 특정 방법을 활용합니다. 여기서, 용강 혼합물에는 석회(산화칼슘)를 주성분으로 하는 특수 혼합물 또는 석회와 산화마그네슘의 혼합물을 투입한다. 석회 또는 산화마그네슘과 함께 사용하는 특성상 강철에 존재하는 황과 화학 반응을 일으키기 쉽습니다. 이 반응은 황화칼슘 또는 황화마그네슘의 형성으로 정점에 이릅니다. 그 후, 이러한 화합물은 용융된 혼합물에서 부드럽게 분리되어 슬래그로 나타나 강철의 불순물을 저감 시킵니다. 이 황 제거 공정은 철강 정제 공정에 고유하게 통합됩니다. 이는 고로, 전기로 기술과 같은 1차 제강 방법을 통해 달성된 용강의 초기 생산에 따른 것입니다. 그 후, 용강을 적절하게 레이들로 옮기고 여기에 탈황제를 첨가하여 완전한 융합과 철저한 유황 제거를 보장합니다. 탈황은 BOS 기술로 끝나지 않습니다. 제강 분야에서는 진공 탈기 및 레이들 야금과 같은 다양한 방법론을 사용하여 강철을 더욱 정제합니다. 진공 탈기는 용강을 고진공 상태로 유지하고 황을 포함하는 용존 가스의 추출을 촉진합니다. 이에 반해 레이들 야금은 주조 공정에 앞서 용강을 전용 용기나 레이들에서 탈황제로 처리하는 작업을 포함합니다. 이러한 공정을 통한 전략적 황 제거는 단순한 절차적 단계가 아니라 강철의 기계적 성능, 용접성 및 내식성을 크게 향상하는 혁신적인 조치입니다. 탈황에 대한 이러한 세심한 관심은 전 세계 여러 응용 분야의 엄격한 요구 사항을 충족하는 우수한 품질의 제품을 제공하려는 철강 산업의 노력을 강조합니다.

 

강력한 환원제로 사용하는 수소 환원 공정

철강 제조의 복잡한 공정에는 철강 산업 환경에 조용히 혁명을 일으키고 있는 철강 공장의 수소 환원으로 알려진 비밀 공정이 있습니다. 비밀에 싸여 있지만 그 영향력의 핵심인 이 방법은 수소의 힘을 활용하여 철강 생산을 혁신과 지속 가능성의 영역으로 전환합니다. 제철소에서 수소환원의 핵심은 전통적인 탄소 기반 방식에서 벗어나 수소가스를 강력한 환원제로 활용하는 것입니다. 이러한 출발은 수소의 반응성과 환경 친화적인 특성을 활용하여 철강 제조의 새로운 시대를 열었습니다. 여정은 강철의 기본 구성 요소인 철광석을 조달하는 것부터 시작됩니다. 이 철광석은 수소 환원 과정에서 약간의 변형을 겪습니다. 일반적으로 산화철 형태의 철광석은 수소가스 존재 하에서 정밀한 환원반응을 겪는다. 이 변형적인 만남은 산화철에서 산소를 방출하고 양성 부산물로 철 원소와 수증기를 생성합니다. 이러한 화학반응의 연금술은 수소 환원 과정의 혹독함을 견딜 수 있도록 세심한 주의를 기울여 설계된 특수 반응기에서 펼쳐집니다. 이 용강로는 철광석과 수소가 수렴하는 도가니 역할을 하며, 원료를 정련된 강철로 변환하는 촉매 역할을 합니다. 제철소에서 수소 감소의 매력은 효율성을 넘어 환경에 미치는 영향까지 확장됩니다. 탄소 기반 재료를 피함으로써 이 방법은 전통적인 철강 제조와 관련된 환경 위험을 피하고 탄소 배출을 줄이며 지속 가능성을 촉진합니다. 또한 수소의 독특한 다용성 덕분에 철강 제조업체는 환원 역학을 미세 조정하고 작동 매개변수를 정밀하게 최적화할 수 있습니다. 이러한 적응성은 효율성을 향상할 뿐만 아니라 철강 제조 영역 내에서 지속적인 개선 문화를 조성합니다. 지속 가능한 철강 제조 관행의 선구자로서 제철소의 수소 환원은 혁신과 환경 관리에 대한 업계의 약속을 이행합니다. 이는 철강 생산이 지속 가능성과 통합되어 보다 환경 친화적이고 탄력적인 미래를 향한 길을 열어주는 패러다임 전환을 의미합니다.

 

잔류 부산물을 다양한 분야에서 사용이 가능한 슬래그

제철소 슬래그 처리에는 제강의 잔류 부산물을 다양한 분야에서 적합한 자원으로 전환하는 것을 목표로 하는 세부 단계가 포함됩니다. 이 복잡한 방법에는 효율성을 극대화하고 자원의 지속 가능한 사용을 보장하기 위한 전략적 계획과 정확한 실행이 필요합니다. 초기 단계는 제철소 자체에서 펼쳐지며, 생산 과정에서 필연적으로 부산물로 슬래그가 생성됩니다. 실리카, 알루미나, 산화칼슘과 같은 화합물이 풍부한 재료는 완성된 강철에서 분리되어 슬래그 포트로 알려진 특수 용기에 즉시 수집됩니다. 회수된 슬래그는 철저한 가공을 거쳐 사용 편의성을 높이고 환경에 미치는 악영향을 최소화합니다. 널리 채택된 방법은 과립화라고 불리는 공정인 뜨거운 슬래그를 급속 냉각하고 응고시키는 것입니다. 엔지니어들은 종종 용융 슬래그를 물이나 증기에 담그고 이를 미립자 슬래그로 전환하여 이를 달성합니다. 이 재료는 시멘트 특성으로 인해 높은 평가를 받고 있으며 건축 관련 응용 분야에 탁월한 후보입니다. 대안적인 접근 방식은 슬래그를 추가로 처리하여 철 및 강철 잔류물과 같은 가치 있는 원소를 추출하는 것일 수도 있습니다. 자기 분리 및 폼 부양과 같은 기술을 사용하여 이러한 귀중한 물질을 슬래그 기반에서 분리하여 철강 제조 또는 기타 산업 용도로의 재도입을 촉진합니다.