전기 아크로(EAF) 공정은 고철을 고품질의 강철로 재활용하는 데 주로 사용되는 제철의 핵심적인 방법입니다.이 공정은 총칭하여 탭 투 탭 사이클로 알려진 일련의 단계로 구성되어 강철의 효율적인 용융, 정제 및 주조를 보장합니다.이러한 단계에는 용광로 충전, 용해, 정련, 슬래그 제거, 탭핑이 포함됩니다.각 단계는 고철을 사용 가능한 강철로 변환하는 데 중요한 역할을 하며, 고온의 전기 아크를 사용하여 빠른 용융을 달성하는 공정입니다.아래에서는 전기 아크로 공정의 주요 단계에 대해 자세히 설명합니다.
핵심 포인트 설명:
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용광로 충전:
- 주로 고철과 같은 원재료가 용광로에 투입되는 초기 단계입니다.
- 고철은 종종 석회석과 혼합되어 불순물을 제거하는 데 도움이 되는 슬래그 형성을 돕습니다.
- 용해로는 슬래브, 빔, 파쇄 고철 등 많은 양의 재료를 처리할 수 있도록 설계되었습니다.
- 적절한 충전은 효율적인 용융을 보장하고 에너지 소비를 최소화합니다.
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용융:
- 용광로가 충전되면 전극이 금속에 삽입되고 전극과 금속 사이에 전기 아크가 생성됩니다.
- 이 아크는 최대 3275°F(1800°C)에 이르는 매우 높은 온도를 생성하여 고철을 빠르게 녹입니다.
- 용융 공정은 에너지 집약적이며, 고철 1톤당 약 350~370kWh가 필요합니다.
- 이 단계에서 용융 공정을 개선하고 불순물을 제거하기 위해 산소를 주입할 수 있습니다.
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정제:
- 용융 후 용융 금속은 화학 성분을 조정하고 불순물을 제거하기 위해 정제 과정을 거칩니다.
- 원하는 강종을 얻기 위해 합금 원소를 첨가할 수 있습니다.
- 정련 공정은 최종 제품이 탄소 함량, 합금 조성, 기계적 특성 등 특정 품질 표준을 충족하도록 보장합니다.
- 정련 과정에서 온도 제어는 결함을 방지하고 균일성을 보장하기 위해 매우 중요합니다.
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슬래그 제거:
- 용융 및 정제 공정의 부산물인 슬래그는 용융 금속의 표면에서 제거됩니다.
- 슬래그에는 강철에서 분리되는 산화물, 인, 황 등의 불순물이 포함되어 있습니다.
- 슬래그 제거는 일반적으로 용광로를 기울이거나 특수 도구를 사용하여 슬래그를 훑어내는 방식으로 이루어집니다.
- 적절한 슬래그 제거는 최종 철강 제품에 오염 물질이 없는 깨끗한 상태를 보장합니다.
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태핑:
- 마지막 단계는 용광로에서 정제된 용강을 국자나 주조기에 붓는 과정입니다.
- 용강이 흘러내리지 않고 정확한 온도와 성분을 보장하기 위해 탭핑을 신중하게 제어해야 합니다.
- 그런 다음 용강은 연속 주조 또는 잉곳 주조와 같은 추가 공정으로 이송되어 완제품 철강 제품을 생산합니다.
- 그런 다음 용광로는 다시 충전을 시작하여 다음 사이클을 위해 준비됩니다.
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에너지 및 효율성 고려 사항:
- EAF 공정은 주로 전기 에너지를 사용하기 때문에 기존 용광로에 비해 에너지 효율이 매우 높습니다.
- 최신 EAF에는 첨단 온도 제어 시스템이 장착되어 있어 에너지 사용을 최적화하고 운영 비용을 절감할 수 있습니다.
- 고철을 재활용할 수 있기 때문에 EAF 공정은 환경 친화적이며 원자재 필요량을 줄이고 폐기물을 최소화합니다.
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EAF 공정의 변화:
- 탭 투 탭 사이클이 대부분의 EAF 작업의 표준이지만, 진공 비자가 소비 아크 용광로와 같은 일부 특수 용광로는 진공 처리 및 흡입 주조와 같은 추가 단계를 따릅니다.
- 이러한 변형은 고순도 합금 또는 특수 강종 생산과 같은 특정 용도에 사용됩니다.
장비 및 소모품 구매자는 이러한 단계를 이해함으로써 EAF 운영 유지 및 최적화를 위한 요구 사항을 더 잘 평가하여 효율적이고 고품질의 철강 생산을 보장할 수 있습니다.
요약 표:
| 단계 | 주요 세부 정보 |
|---|---|
| 용광로 충전 | 효율적인 용해를 위해 고철과 석회석을 용광로에 넣습니다. |
| 용해 | 전기 아크가 스크랩을 3275°F(1800°C)까지 가열하여 빠르게 녹입니다. |
| 정제 | 화학 성분을 조정하고 불순물을 제거하여 고품질 강철을 만듭니다. |
| 슬래그 제거 | 용융 금속에서 불순물이 포함된 슬래그를 제거합니다. |
| 두드리기 | 정제된 강철을 국자나 주조기에 부어 추가 가공을 진행합니다. |
| 에너지 효율 | EAF는 스크랩 톤당 350~370kWh를 사용하는 에너지 효율이 높습니다. |
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