소결은 철강 산업에서 중요한 공정으로, 분말 형태의 재료를 완전히 녹이지 않고 조밀하고 구조적으로 견고한 몸체로 변형시킵니다.소결에는 철광석, 연료, 플럭스의 혼합물을 준비하고 녹는점 이하로 가열하여 입자가 합쳐지고 밀도가 높아지도록 하는 과정이 포함됩니다.이 과정을 통해 재료의 강도와 입도가 향상되어 용광로에서 사용하기에 적합합니다.소결은 고로 효율을 개선하고 코크스 비율을 낮추며 원활한 고로 작동을 보장합니다.이 공정은 준비, 가열, 입자 병합, 응고 등의 단계로 나뉘며, 각 단계는 최종 제품의 특성에 영향을 미칩니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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혼합물 준비:
- 재료:철광석 분말, 비연탄(연료), 석회(플럭스)가 특정 비율로 혼합되어 있습니다.
- 목적:이 혼합물은 소결 광석이 고로에서 사용하기에 충분한 강도와 입도를 갖도록 보장합니다.
- 공정:혼합물을 물에 적셔 다짐과 균일성을 돕습니다.
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다짐:
- 방법:파우더 혼합물은 제어된 분위기에서 프레스 도구, 냉간 용접 또는 3D 프린팅 레이저를 사용하여 압축됩니다.
- 목표:압축은 혼합물이 조밀하고 균일하도록 보장하며, 이는 후속 가열 공정에 매우 중요합니다.
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가열 및 응고:
- 온도:압축된 혼합물은 일반적으로 다양한 온도 영역이 있는 용광로에서 재료의 녹는점 바로 아래까지 가열됩니다.
- 미세 구조 변화:가열하면 재료의 강도에 필수적인 마르텐사이트 결정 미세 구조가 활성화됩니다.
- 액상 소결(LPS):경우에 따라 입자 병합 및 치밀화를 가속화하기 위해 액상을 도입하기도 합니다.
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파티클 병합:
- 확산:원자는 입자 경계를 가로질러 확산되어 서로 융합합니다.
- 밀도:입자가 조밀해지고 합쳐져 다공성이 감소하고 재료의 구조적 무결성이 증가합니다.
- LPS 가속:액상 소결은 특히 텅스텐 및 몰리브덴과 같이 융점이 높은 재료에서 이 공정의 속도를 높이는 데 사용할 수 있습니다.
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응고:
- 냉각:재료가 냉각되어 통일 된 덩어리로 응고됩니다.
- 최종 속성:냉각된 소결 광석은 강도, 입도 및 고로 사용에 대한 적합성이 향상되었습니다.
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제철 및 철강 생산의 이점:
- 용광로 효율:소결광은 고로의 이용률을 개선하여 전반적인 효율을 향상시킵니다.
- 코크스 비율 감소:이 공정은 코크스의 필요성을 줄여 생산 비용을 절감합니다.
- 용광로 투과성:소결 광석은 고로 투과성을 향상시켜 원활하고 효율적인 용광로 운영을 보장합니다.
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소결 단계:
- 구성:기본 재료와 결합제 추가 및 혼합.
- 압축:분말을 필요한 모양으로 눌러줍니다.
- 열처리:가열하여 결합제를 제거하고 1차 재료를 저다공성 전체로 융합합니다.
- 냉각:재료를 최종 형태로 고체화합니다.
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철과 강철 그 이상의 응용 분야:
- 분말 야금:소결은 다양한 산업 분야에 사용되는 금속 분말을 생산하는 데 사용됩니다.
- 세라믹:이 공정은 도자기 및 기타 세라믹 소재 생산에도 사용됩니다.
소결 공정은 이러한 단계를 거쳐 원료 분말을 고품질 소결 광석으로 변환하여 효율적이고 경제적인 철강 생산에 필수적인 고품질 소결 광석을 생산합니다.
요약 표:
| 단계 | 주요 작업 | 목적 |
|---|---|---|
| 준비 | 철광석 분말, 연료, 플럭스를 특정 비율로 혼합하고 균일성을 위해 습윤시킵니다. | 용광로 사용을 위한 강도와 입도를 보장합니다. |
| 압축 | 프레스 도구, 냉간 용접 또는 3D 프린팅 레이저를 사용하여 압축합니다. | 가열을 위해 조밀하고 균일한 혼합물을 만듭니다. |
| 가열 | 녹는점 이하로 가열하여 미세 구조 변화를 활성화합니다. | 입자 병합 및 치밀화를 통해 재료를 강화합니다. |
| 입자 병합 | 원자는 경계를 가로질러 확산되며 액상 소결은 이 과정을 가속화합니다. | 다공성을 줄이고 구조적 무결성을 강화합니다. |
| 응고 | 재료를 냉각하여 하나의 덩어리로 응고시킵니다. | 용광로 사용을 위해 강도 및 입도와 같은 속성을 최종 조정합니다. |
| 이점 | 고로 효율 개선, 코크스 비율 감소, 투과성 향상. | 생산 비용을 낮추고 원활한 용광로 운영을 보장합니다. |
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