아르곤은 여러 가지 이유로 용광로에 사용됩니다:
1. 불활성 분위기 제공: 아르곤은 불활성 기체이므로 정상적인 조건에서 다른 물질과 반응하지 않습니다. 용광로에 아르곤을 도입하면 열처리되는 구성 부품의 산화 위험이 줄어듭니다. 산화는 처리되는 금속의 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 이는 중요합니다.
2. 안전 조치: 산화를 줄이는 것 외에도 아르곤을 사용한 불활성화 공정도 안전 조치로 수행됩니다. 아르곤 및 기타 불활성 가스는 용광로에서 가연성 가스, 산소 및 물을 제거하는 데 사용되어 열처리 공정에 더 안전한 환경을 조성합니다.
3. 냉각: 아르곤은 용광로에서 원하는 공정을 거친 후 처리된 금속을 비야금 수준으로 빠르게 냉각하는 데 사용됩니다. 이는 아르곤을 대기압의 두 배 이상으로 가압하고 핫존 영역을 순환시켜 열을 발생시킴으로써 이루어집니다. 가열된 아르곤은 열교환기를 통과하여 열을 제거한 후 다시 순환됩니다. 이 과정은 원하는 온도에 도달할 때까지 계속됩니다.
4. 제강 공정: 아르곤은 제강 공정에서 아르곤 산소 탈탄(AOD)이라는 공정에서 산소와 함께 사용됩니다. AOD의 탈탄 단계에서는 액체 금속을 용기로 옮기고 아르곤-산소 가스 혼합물을 주입하여 정제합니다. 이를 통해 용융 금속에서 탄소와 불순물을 제거할 수 있습니다.
아르곤은 일반적으로 용광로에 사용되지만 질소도 특정 용도에 사용된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 질소는 불활성 분위기를 제공하는 또 다른 불활성 기체이며 아르곤보다 저렴합니다. 그러나 질소는 강철에 약간의 탈탄 작용을 하고 고온에서 질산염을 형성하는 등 몇 가지 단점이 있어 항공 우주와 같은 일부 산업에서는 특정 상황에서 질소를 냉각 가스로 사용하지 않는 것을 선호합니다.
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