2차 정련에서 온도를 낮추는 방법 : 슬래그 냉각가스 공정제어

2차 정련에서 온도를 낮추는 방법 : 슬래그 냉각가스 공정제어

 

2차 정련에서 온도를 낮추는 방법은 용강의 열을 효율적으로 제어하거나,

열 흡수를 통해 온도를 감소시키는 조치를 포함합니다.

 

아래는 2차 정련에 특화된 온도 감소 기술을 에디션 형태로 정리한 것입니다.

 

 

2차정련

 

 

1. 직접 냉각 방식

 

2차 정련 중 스크랩 또는 DRI와 같은 고체 물질을 첨가하여 직접 열을 흡수하는 방식입니다.

 

1.1 스크랩 추가

 

• 방법:

• 적절히 선택된 철 스크랩을 추가하여 열을 흡수하고 온도를 낮춤.

• 효과:

• 약 1% 스크랩 추가 시 용강 온도를 10~15°C 감소.

• 주의사항:

• 스크랩의 순도와 화학 조성을 확인해야 함. 불순물이 많을 경우 용강 품질에 영향을 줄 수 있음.

 

1.2 DRI (Direct Reduced Iron) 추가

 

• 방법:

• DRI 또는 HBI(Hot Briquetted Iron)를 첨가하여 열을 흡수.

• 효과:

• 약 10~20°C 온도 감소.

• 장점:

• 고순도의 DRI는 용강의 조성을 크게 변형시키지 않음.

 

2. 냉각 가스 활용

 

2차 정련에서는 Ar(아르곤) 또는 **N₂(질소)**를 활용하여 온도를 낮추는 방법이 자주 사용됩니다.

 

2.1 Ar 가스 교반

 

• 방법:

• Ar 가스를 용강에 주입하여 열을 분산하고 균일화.

• 효과:

• 온도 감소와 함께 성분 균질화 효과.

• 주의사항:

• 과도한 교반은 슬래그 비산 및 내화물 침식을 초래할 수 있음.

 

2.2 N₂ 가스 사용

 

• 방법:

• 질소를 소량 주입하여 온도 제어.

• 효과:

• 열 흡수 효과는 Ar보다 작지만, 성분 변화를 최소화하면서 온도 감소 가능.

 

3. 슬래그 조성 및 관리

 

슬래그를 조정하여 온도를 제어할 수 있습니다.

 

3.1 슬래그 교체

 

• 방법:

• 고온의 슬래그를 제거하고 차가운 슬래그를 첨가.

• 효과:

• 슬래그의 높은 열 흡수율로 온도 감소 가능.

 

3.2 슬래그 첨가제

 

• CaO (석회석):

• CaO는 녹는 과정에서 열을 흡수하여 온도를 낮춤.

• MgO:

• 슬래그 점도를 조정하고, 내화물 보호와 함께 열을 흡수.

• CaF₂ (형석):

• 슬래그의 유동성을 증가시켜 열 이동을 촉진.

 

4. 공정 제어를 통한 온도 감소

 

4.1 전력 입력 감소

 

• 방법:

• 전극 전류를 줄여 용강으로 전달되는 열량을 제한.

• 효과:

• 과열 방지 및 온도 감소.

• 주의사항:

• 전력 감소로 인해 공정 시간이 길어질 수 있음.

 

4.2 작업 시간 단축

 

• 방법:

• 정련 공정을 최적화하여 열 축적 시간을 최소화.

• 효과:

• 온도 상승 억제.

 

5. 외부 냉각 기술

 

5.1 수냉식 레이들

 

• 방법:

• 레이들 벽면에 수냉 시스템을 설치하여 외부에서 열을 흡수.

• 효과:

• 온도 상승을 억제하고, 내화물 보호에도 기여.

 

5.2 냉각 공기 분사

 

• 방법:

• 레이들 상부에 냉각된 공기를 분사하여 용강 표면의 온도를 낮춤.

• 효과:

• 표면 온도 감소.

 

6. 기타 재료 첨가

 

6.1 보론(B):

 

• 보론을 첨가하면 일부 온도를 흡수하지만, 직접적인 냉각 효과는 제한적.

 

6.2 DRI + 석회석 조합

 

• 방법:

• DRI와 석회석(CaO)을 함께 첨가하여 열 흡수와 슬래그 안정화 효과를 동시에 얻음.

 

7. 온도 감소 시 주의사항

 

1. 냉각 속도 관리:

• 온도를 급격히 낮추면 성분 불균형, 품질 저하, 내화물 손상이 발생할 수 있음.

2. 첨가물 품질 관리:

• 스크랩이나 DRI 품질이 낮을 경우, 불순물이 용강에 혼입될 위험이 있음.

3. 슬래그 점도 관리:

• 슬래그가 너무 유동적이거나 점성이 높으면 화학 반응 효율이 떨어질 수 있음.

 

8. 요약

 

• 효율적인 온도 감소 방법:

• 스크랩, DRI 추가.

• 슬래그 조정(CaO, MgO, CaF₂ 활용).

• Ar/N₂ 가스 교반 및 냉각.

• 전력 입력 감소 및 공정 시간 단축.

• 수냉식 레이들 활용.

 

2차 정련의 특수한 조건에 따라 최적의 방법을 조합하여 사용하는 것이 가장 효과적입니다.

추가적인 세부 사항이 필요하면 말씀해주세요! 😊

 

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