현대 제강 공정은 1차와 2차의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1차 제강은 순산소 제강을 통해 용광로에서 용철과 고철을 강철로 전환하거나, 전기로에서 고철이나 직접환원철(DRI)을 녹여 강철로 전환하는 작업을 포함합니다.
2차 제강은 조강을 주조하기 전에 정련하는 작업으로, 각종 작업은 주로 국자에서 이루어집니다. 2차 야금에서는 강철에 용해된 가스를 줄이기 위해 합금제를 첨가하고, 주조 후 고품질 강철 생산을 보장하기 위해 개재물을 제거하거나 화학적으로 변경합니다.
1. 1차 제강
알칼리산소제강은 탄소가 풍부한 용융선철을 강철로 전환시키는 1차 제강방법이다. 용융된 선철에 산소를 불어넣으면 합금의 탄소 함량이 감소하여 강철로 변합니다.
이 공정을 기본 공정이라고 부르는 이유는 용기에 있는 용융 금속과 슬래그의 고온과 부식성을 견딜 수 있도록 용기를 연결하는 내화물(산화칼슘 및 산화마그네슘)의 화학적 특성 때문입니다. 공정의 슬래그 화학적 성질도 제어되어 실리콘, 인과 같은 불순물이 금속에서 제거되도록 합니다.
이 공정은 1948년 로버트 듀러(Robert Durrer)에 의해 개발되었으며, 분사된 공기를 분사된 산소로 교체하는 베세머 개질기의 개선 사항을 사용했습니다. 공장투자비와 제련시간을 절감하고, 노동생산성을 향상시킵니다.
1920년에서 2000년 사이에 업계의 노동 소요량은 톤당 3인시 이상에서 단 0.003인시로 1,000배 감소했습니다.
세계에서 생산되는 강철의 대부분은 알칼리 산소로를 사용하여 생산됩니다. 2011년에는 전 세계 철강 생산량의 70%를 차지했다. 현대식 용광로는 최대 350톤의 철을 적재하고 40분 이내에 강철로 변환하는데 비해 개방형 용광로는 10~12시간이 소요됩니다.
전기로 제강은 고철이나 아크를 용해한 직접환원철을 원료로 생산되는 철강입니다. 전기 아크로에서는 스크랩을 적재하거나 환원철을 용광로에 직접 도입하여 강철 배치를 시작("가열")할 수 있으며 때로는 "열 후속"(이전에 가열된 용강에서)을 사용하기도 합니다. 가스 버너는 용광로에서 스크랩 더미를 녹이는 데 도움이 될 수 있습니다.
알칼리성 산소 제강과 마찬가지로 용기 라이닝을 보호하고 불순물 제거를 개선하기 위해 플럭스도 첨가됩니다. 전기로 제강에서는 일반적으로 약 100톤 용량의 용광로를 사용하여 추가 처리를 위해 40~50분마다 강철을 생산합니다.
2차 및 2차 제강
2차 제강은 일반적으로 레이들에서 수행됩니다. 레이들에서 수행되는 일부 작업에는 탈산(또는 "살상"), 진공 탈기, 합금 추가, 개재물 제거, 개재물의 화학적 변형, 탈황 및 균질화가 포함됩니다. 이제 퍼니스 덮개에서 가스 가열 및 아크 가열을 사용하여 레이들에서 레이들에 대한 야금 작업을 수행하는 것이 일반적입니다.
레이들 야금의 엄격한 통제는 화학 성분 및 일관성에 대한 허용 오차가 좁은 고급 철강 생산과 관련이 있습니다.
사용 범위
철과 강철은 모두 도로, 철도, 기타 기반 시설, 장비 및 건물 건설에 널리 사용됩니다. 경기장, 고층 빌딩, 교량, 공항과 같은 대부분의 현대 구조물은 강철 지지대로 지지됩니다. 콘크리트 구조물이라도 철근으로 보강해야 한다.
이외에도 철강은 가전제품과 자동차 제조에도 폭넓게 활용된다. 자동차 차체에 알루미늄의 사용이 증가하고 있지만 주요 재료는 여전히 강철입니다. 철강은 볼트, 못, 나사 등 다양한 건축자재에도 사용됩니다.
기타 일반적인 응용 분야로는 조선, 파이프라인, 광업, 해양 건설, 항공우주, 백색 가전(예: 세탁기), 건설 차량(예: 불도저), 사무용 가구, 스틸 울, 도구 및 개인용 조끼가 있습니다. 갑옷 또는 차량 갑옷 (가장 유명한 것은 압연 균질 갑옷입니다).