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용선탈황 임펠러용 캐스타블의 내구성 개량

전문가 제언: ○ 제철제강 시에는 제일 먼저 선철이 용광로에서 출탕되는데 이 선철은 황(S)이 함유되어 있기 때문에 필히 탈황처리를 해야 한다. 탈황제는 CaC, Na2O 등 여러 가지가 있지만 값이 저렴한 소석회(Ca(OH)2)를 많이 사용한다. 이 소석회는 용융 철에 비해 비중이 약 3배나 적어 용융 철에 장입하면 상부에 부유하여 접촉성이 미약하므로 이를 기계적으로 교반하여 탈황처리를 하고 있다.

○ 교반기의 임펠러 본체는 철강이다. 이 철강은 용융 철에 넣고 교반하면 용해되기 때문에 임펠러 본체를 알루미나시멘트로 보호 처리하여 충분히 건조하고 1300~1400℃에서 소성하여 사용하고 있다. 종래의 임펠러는 용융철 탈황조업 중에 갑자기 균열되거나 파손되어 빈번하게 작업을 중지하였다. 이를 해결하기 위하여 임펠러 수명을 연장시키고 작업 중 파손을 예방하기 위한 개량형 임펠러를 제조하였다

○ 개량된 재료는 미세분말을 적게 배합함으로써 탈황 중에 소결이 억제되고, 팽창성 원료를 반감함으로써 1400℃ 열처리 후에도 종래의 재료보다 탄성률이 낮으며 용적안정성이 우수하게 나타났다. 또한 개량된 재료는 박리소모형으로 임펠러 수명을 예측할 수 있게 구성되었다.

○ 개량형 임펠러는 종래 사용하던 알루미나시멘트에 팽창재를 첨가하지 않고 내산화성 스테인리스 파이버를 총 배합 량의 6%를 배합한 후 성형하여 충분히 건조하고 1300℃에서 3시간 소성하였다. 소성재료의 탄성률은 35.1GPa, 파단계수는 13.7MPa이다.

○ 개량형 임펠러로 용융 철을 교반하면서 탈황 조업한 결과 수명이 평균 253ch이고 스틸 파이버를 배합한 임펠러보다 약 40회 더 사용할 수 있었다. 실제 제철소에서 탈황실험을 216ch 실험한 결과 박리가 비교적 균일하게 되었고 종래에 사용하던 임펠러보다 우수하였다. 용융 철에 대한 탈황, 탈인 등의 정제방법으로는 용액교반법, 인젝션법 등이 실행되고 있으며 계속 개량연구가 진행되고 있다.

저자: I.Tsuneo, H.Oshima, E.Maeda, T.Hakone
자료유형: 학술정보