포스코 제선공정

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포스코 제선공정(파이넥스공법) 과정 자료

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제선 공정
고로에 철광석을 넣고 코크스를 태워서 철광석중의 산소를 제거하고 용해시켜 선철로 만드는 공정이지만 철광석을 사전 처리하는 소결이나 코크스를 만드는 과정도 포함하여 넓은 의미의 제선(製銑)이라 한다.
철광석과 소결 공정에서의 철광석은 보통 30 ~ 70%의 철분(Fe)을 함유한 광석을 의미한다. 좋은 철광석이란 철분이 풍부하고 황(S), 인(P), 동(Cu)과 같은 유해성분이 적으며 크기가 일정한 것을 들 수 있는데 이와 같은 이상적인 철광석은 그리 흔하지 않고 원산지에 따라 품질, 성분, 형상이 각기 다르므로 그대로 고로에 투입할 수는 없다. 따라서 고로조업에 투입하기 전에 품질을 고르게 하고 철광석 가루를 일정한 크기로 만들어 내는데, 이를 소결공정이라 한다. 또한 석탄(원료탄)과 코크스 공정에서의 코크스는 석탄을 코크스로(爐)에 넣어 1,000 ~ 1,300℃의 고온으로 장시간 구운 것으로 철과 산소의 화합물인 철광석을 고로내에서 녹이는 열원인 동시에 철분을 철광석에서 분리시키는 환원제로서 필수 불가결한 역할을 한다.
제선공정 고로(용광로)는 제철소의 상징이며 심장으로 일컬어 진다. 철광석(소결광), 코크스, 석회석은 고로 윗부분에 넣어져 서서히 아래로 떨어진다. 이때 코크스는 고로 밑부분에 유입되는 열풍에 의해 연소되는데 이 과정에서 발생하는 일산화탄소(CO)가 철광석과 환원반응을 일으키면서 쇳물이 생산된다. 즉, 코크스는 철광석을 녹이는 열원으로서의 역할과 산화철인 철광석에서 산소와 쇳물을 분리시키는 역할을 한다. 고로에 장입된 철광석이 쇳물로 나오기까지는 5 ~ 6시간 정도가 소요되고, 이때 쇳물의 온도는 1,500℃ 정도이다. 공기가 코크스를 태우면서 일산화탄소(CO)가 발생하여 철광석이 환원되고 코크스로 직접 철광석중의 산소를 빼앗아 환원작용을 한다. 환원된 철은 탄소를 흡수하여 선철이 되어 노바닥에 고인다.

▶ 철광석 : 요구되는 품질로는 철분이 풍부해야 하며, 황,인,동과 같은 유해성분이 적어야 한다. 적철광(양질)과 자철광(저품질-암석성분 포함)이 있다.
▶ 코크스(cokes) : 철광석을 용해하는 열원이며 동시에 철광석의 환원제이다. 고로내의 가스 통풍을 양호하게 하는 중요한 역할을 한다. 유연탄을 장입하고 약 1,300도의 고온에서 구워 로내에서 추출한 후 물을 뿌려 소화 한다.

참고 자료

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