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용선예비처리 기술의 개발과 장래전망

전문가 제언: ○ 고로공정에서는 철광석에 함유된 SiO2, P2O5, MnO 등의 맥석성분도 산화철과 함께 환원되고, 코크스로부터 C와 S가 용철에 용해되므로 고로용선에는 4.3% 내외의 C를 비롯하여 Si, Mn, P, S 등이 불순물로 존재한다. 이들 불순물은 제강공정에서 산화정련으로 제거되는데, Si, P, S는 용선예비처리에서 미리 제거한 후 제강로(전로)는 탈탄전용으로 이용하는 방식이 일반적으로 채용되고 있다. 이와 같이 용선의 정련기능을 분화하는 제강법은 생산성과 품질향상에 크게 기여하고 있다.

○ 탈린반응은 저온의 산화성 분위기에서, 탈황반응은 고온의 환원성 분위기에서 유리하므로 상반되는 반응조건을 극복하여 P와 S를 효과적으로 제거하는 것이 용선 예비처리기술의 중요한 과제가 되어 왔다. 이를 위해 Na2O계 정련제나 CaCl2와 CaF2를 배합한 CaO계 정련제에 의한 동시 탈린？탈황기술을 위시하여 정련제와 산화제를 용탕 내에 취입하여 산소분압을 제어하는 탈린기술, 용탕의 기계적 교반을 강화하는 CaC2탈황기술 등 여러 가지 형식의 예비처리기술이 실용기술로 확립되었다.

○ Na2O는 내화물 침식을 야기하고, 환경보존의 관점에서 CaCl2나 CaF2의 사용과 슬래그의 폐기가 규제됨에 따라 새로운 정련제의 개발과 슬래그의 발생을 최소화하는 예비처리기술이 요구되고 있다. 원문의 저자는 고로에서 불순물의 환원반응을 억제하는 조업기술을 개발하여 용선예비처리의 부하를 경감시키는 방안을 제안하고 있다. 그러나 환원력의 억제는 산화철의 환원에도 악영향을 미치므로 고로법의 최대 장점인 양산능력을 상실할 우려가 있어 실현성이 의문시된다.

○ 고로제철법을 채용하고 있는 국내의 제철소에서도 용선의 탈규는 산화철을 투입하는 간단한 방법으로 상시적으로 실시하고 있으며, 용선의 탈황 및 탈린은 제조 강종의 품질요구에 대응하여 선택적으로 실시하고 있다. 앞으로도 제강기술은 용선예비처리(P, S의 제거), 전로탈탄(C의 제거), 용강의 2차정련(비금속 불순물의 제거)으로 정련기능을 분화하는 공정패턴을 유지하며 발전할 것이다. 따라서 단위공정을 유기적으로 연계하여 정련기능을 최적화하는 공정기술이 중요한 과제가 될 것이다.

저자: Yuji Ogawa and Nobuhiro Maruoka
자료유형: 학술정보