아르곤은 여러 가지 중요한 이유로 용광로에서 일반적으로 사용되는 가스입니다.
용광로에 아르곤이 사용되는 이유는 무엇인가요? 4가지 주요 이유 설명
1. 불활성 분위기 제공
아르곤은 불활성 기체이므로 정상적인 조건에서는 다른 물질과 반응하지 않습니다.
용광로에 아르곤을 도입하면 열처리되는 구성 부품의 산화 위험이 줄어듭니다.
산화는 처리되는 금속의 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 안전 조치
산화를 줄이는 것 외에도 아르곤을 이용한 불활성화 공정은 안전 조치로서도 수행됩니다.
아르곤 및 기타 불활성 가스는 용광로에서 가연성 가스, 산소 및 물을 제거하는 데 사용됩니다.
이를 통해 열처리 공정을 위한 보다 안전한 환경을 조성합니다.
3. 냉각
아르곤은 용광로에서 원하는 공정을 거친 후 처리된 금속을 비금속 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.
이는 용융 금속에서 탄소와 불순물을 제거하는 데 도움이 됩니다.
아르곤은 용광로에서 일반적으로 사용되지만 질소도 특정 용도에 활용된다는 점에 유의해야 합니다.
질소는 불활성 분위기를 제공하는 또 다른 불활성 기체이며 아르곤보다 저렴합니다.
하지만 질소는 강철에 약간의 탈탄 작용을 하고 고온에서 질산염을 형성하는 등의 단점이 있습니다.
이 때문에 항공우주와 같은 일부 산업에서는 특정 상황에서 질소를 냉각 가스로 사용하지 않는 것을 선호합니다.
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