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1. 합금철의 특성과 용도
1.1. 합금철의 정의와 종류
합금철은 두 종류 이상의 금속이 철과 융합하여 다른 성질을 띠는 금속을 말한다. 제강공정에서 탈산, 탈황 등 불순물을 제거하거나 철 이외의 성분을 첨가하기 위해 사용한다. 합금철에는 페로실리콘(FeSi), 페로망간(FeMn), 페로실리콘망간(FeSiMn), 페로크롬(FeCr), 페로실리콘크롬(FeSiCr), 페로니켈(FeNi) 등 다양한 종류가 있다. 이처럼 합금철은 철강 생산 공정에서 중요한 역할을 하며, 제강공정의 성능 향상과 철강의 특성 개선을 위해 널리 사용되고 있다.
1.2. 합금철의 주요 용도
1.2.1. 페로망간
페로망간은 불순물이 거의 없는 고품질의 망간합금철로, 망간 비중이 높은 고망간강을 생산할 때 주로 사용된다. 페로망간은 제강공정에서 불순물인 산소와 황을 제거하고 망간 성분을 첨가하기 위해 사용된다. 고망간강은 고장력 자동차용 강판, 제진강판과 같은 망간 함유량이 20% 내외인 차세대 고급강이다.
최근에는 인(P)과 탄소가 매우 낮은 극저인탄소(ULPC) 페로망간과 저보론(LB), 저실소(LN) 제품도 개발되었다. 국내에는 동부메탈과 포스하이메탈이 대표적인 페로망간 생산업체이다. 동부메탈은 년 37만 톤의 페로망간을 생산하며 국내 망간합금철 생산의 50% 이상을 차지하고 있다. 포스하이메탈은 전남 광양에 연간 7만 5,000톤 생산 능력을 갖춘 고순도 페로망간 생산 설비를 갖추고 있다.
국내 철강업계는 그동안 중국에서 수입한 고체 상태의 망간메탈을 사용해왔으나, 온도 하락으로 인한 품질 저하와 제조원가 상승 문제가 있었다. 포스하이메탈은 용융상태의 고순도 페로망간을 안정적으로 공급함으로써, 고강도와 우수한 가공성을 가진 고망간강 후판과 자동차 강판 생산에 기여할 것으로 기대된다.
1.2.2. 실리콘망간
실리콘망간(SiMn)은 철강 제조 공정에서 탈산제와 탈황제로 사용되는 중요한 합금철의 하나이다. 실리콘망간은 철과 실리콘, 망간이 합금된 형태로, 주요 성분은 실리콘 15% 내외, 망간 65% 내외, 철 20% 내외로 구성된다.
실리콘망간은 제강 공정에서 불순물인 산소와 황을 제거하고 실리콘과 망간 성분을 첨가하는 데 사용된다. 특히 형강이나 철근 생산 시 필수적으로 사용되며, 주로 미니밀 제강소에서 활용된다. 실리콘과 망간은 철강의 기계적 성질을 개선하는데 도움을 주기 때문에 실리콘망간은 중요한 역할을 한다.
실리콘은 철강의 유동성 및 인성을 높이고, 망간은 강도와 경도를 향상시키는 효과가 있다. 따라서 실리콘망간은 고강도, 고인성 철강 생산에 필수적인 합금철이라 할 수 있다. 또한 실리콘망간은 환경 규제에 부합하는 친환경 제강 공정에서도 유용하게 활용될 수 있다.
이처럼 실리콘망간은 제강 공정에서 불순물 제거와 성분 조절을 통해 고품질 철강 생산에 기여하는 핵심 합금철이다. 산업 전반의 수요가 유지되고 있으며, 앞으로도 철강 산업의 발전과 함께 그 활용도가 지속될 것으로 전망된다.
1.2.3. 저탄소실리콘망간
저탄소실리콘망간(LC SiMn)은 스테인리스강 제조공정에서 환원제와 성분첨가제로 주로 사용된다. 스테인리스강 생산 시 불순물인 산소와 황을 제거하고 실리콘과 망간성분을 첨가하기 위해 사용된다.
저탄소실리콘망간은 탄소 함량이 낮은 실리콘망간 합금이다. 일반적인 실리콘망간(SiMn)의 경우 탄소 함량이 높아 제강공정에서 탈탄제 역할을 하지만, 저탄소실리콘망간은 탄소 함량이 낮아 환원제와 성분조절제 역할을 한다.
높은 실리콘과 망간 함량으로 인해 우수한 탈산 및 탈황 특성을 가지며, 스테인리스강 생산 시 필수적인 합금철이다. 주로 스테인리스강 제조업체들에게 공급되어 사용되고 있다.
2. 국내 합금철 생산 현황
2.1. 대표적인 생산업체
국내에는 동부메탈과 세계 최초로 고순도 용융 페로망간을 생산하는 포스하이메탈이 대표적인 합금철 제조업체이다.
동부메탈(대표 정홍용...
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