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admin

2017-01-16 11:10:52

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제강[steel making]

문자 그대로 강을 만드는 공정으로 불순물을 제거하여 목적의 조성으로 하는 용해정련공정과 용강을 응고시켜서 강괴(鋼塊)로 하는 조괴공정(造塊工程)으로 나누어진다.

강 속의 불순물은 C, Si, P, S, H, N, O 등으로, 처음 3성분은 산소와의 반응인 산화로 제거된다. C는 CO로서 가스상에 제거되는데, 이것을 탈탄반응이라고 한다. Si와 P는 각각 SiO2, P2O5가 되어 슬래그에 흡수되는데, 이것을 탈규소, 탈린(脫燐)반응이라고 한다. S는 환원성슬래그와 반응하여 CaS가 되고 슬래그에 흡수되는데, 이것을 탈황반응이라고 한다. H와 N은 진공처리에 의해 H2, N2로서 가스상 속에 제거되는데, 이것을 탈가스반응이라고 한다. O는 Si, Al을 첨가하여, SiO2나 Al2O3 로서 제거되는데, 이것을 탈산반응이라고 한다.

실제의 정련공정에서는 간접제강법에 있어 고로에서 나온 용선을 평로나 전로에서 정련하는 경우와, 스크랩을 전기로에서 용융하고 정련하는 경우가 있다. 이들을 평로제강법, 전로제강법, 전기로제강법이라고 한다. 각 제강법의 공정도를 그림1에 나타내고 있다. 용선을 사용하는 제강법에서는 용선이 환원성이므로 환원정련을 먼저 하고, 이어서 산화정련을 한다. 전기로제강에서는 스크랩을 용해할 때 산소를 흡입하는 경우도 있어 먼저 산화정련 이어서 환원정련의 순번이 된다. 어떤 경우에도 탈산공정이 마지막이 된다. 용강 속에는 산화정련에서 흡수한 O가 많이 남아있는데, 고체의 강 속 O의 용해도는 대단히 작으므로 응고할 때 C와 반응하여 CO기포가 되어 강괴 속에 남는다. 이것을 방지하기 위해 탈산이 필요한 것이다.

평로제강법은 마르탱과 지멘스가 1864년에 완성시킨 것이다.