철강과 미꾸라지, Steel and Yellow Sulfur
STEELMAX Steel Story
용광로는 철강의 상징입니다.
높이 솟은 크기와 쇳물을 처음 만드는 곳입니다.
철광석을 원료로 연탄을 열원으로,
석회석을 환원제로 잘 섞고, 불을 때면
쇳물이 생산됩니다.
이 용광로는 두한족열 (頭寒足熱)입니다.
동양의학과 한의학에서는
두한족열 (頭寒足熱)을 강조합니다.
머리는 차갑게 발은 따시게,
건강을 지키는 공식처럼 말하고 있습니다.
용광로는 쇳물을 생산하니 용광로 전체가
어마어마한 열기로 가득 할 것 같지만
용광로의 아랫부분 철광석이 녹아 Fe가 추출 되어,
쇳물이 되는 부분은 1600 ~ 1800 ℃에 이르는 전형적인 쇳물이지만
용광로의 상층부는 라면이나 끓여 먹을 온도인, 불과 200℃ 수준으로
전형적인 두한족열 (頭寒足熱) 성질을 보이고 있습니다.
용광로도 별수 없이 생산성은 중요합니다.
그러니 철광석을 위에 넣고, 쇳물을 녹이는 열기로 위에 있던
철광석을 점차 가열하며, 아래로 내려오게 하는 열 전달 과정으로
용광로의 철광석을 용해 가능한 온도에 도달하게 되는, 열 전달 방식입니다.
이 철광석은 자연에서 얻으므로 자연 상태에 있던
황은 자연스럽게 철광석과 함께 용광로에서 쇳물에 함유되며,
철광석에서 Fe 를 녹여 쇳물을 만드는 열원이 되는
석탄에도 1 ~ 2% 의 Sulfur (황)가 함유되어 있어,
용광로에서 용해되, 출선 되는 쇳물인 선철에는
너무 나도 자연스럽게 약 2.5% 수준의 Sulfur 가 함유됩니다.
이 황 ( Sulfur )이 철강에서는 미꾸라지입니다.
추어탕의 원재료인 미꾸라지를 원료로 만든
추어탕은 맛있기는 하지만,
잉크 한 방울이, 물 전체를 못 쓰게 만드는 것처럼
한 마리의 미꾸라지가 온 물을 더럽힌다는 말도 있습니다.
철강에서 Sulfur 가, 더도 덜도 말고, 딱 미꾸라지입니다.
이 미꾸라지가 철강에 0.02%, 그러니까 10000 개중 2 개만 철강에 들어가도
철강재의 주요 성질인 강도, 충격 값, 연신율의 기계적 성질을 더럽게 만듭니다.
성질 나쁜 선철을, 쓸모 있는 강 (steel)로 만드는 과정이
제강 (Making Steel)과정으로, 제강 과정에서 황을 잡아냅니다.
용광로 공정 : 철광석 — 제선 — 제강 — 연주 — 압연.
전기로 공정 : 고철————- 제강 — 연주 — 압연.
꿩 잡는 게 매입니다.
미꾸라지에게도 천적은 있습니다.
미꾸라지의 천적은 Mn (망간)입니다.
미꾸라지를 잡으려고 선철에 Fe-Mn 합금철을 투입하면
Fe-Mn 의 Fe 는 쇳물이 되고 Mn은 황 (S)과 결합해 MnS 가 되어
황화망간이 되고, 황화망간은 Fe 대비 비중이 작아
황화망간은 쇳물 위쪽으로 살포시 떠 오릅니다.
이런 황화망간과 같은 물질이 슬래그 (slag) 입니다.
하지만 천적인 합금철 Fe-Mn 을 넣는다고
미꾸라지 모두를 잡을 수 없습니다.
태평양에 그물 친다고 태평양 고기를
다 잡을 수는 없는 것과 마찬가지입니다.
잡히다 남은 Sulfur (황) 은 Fe (철)가 결합해 FeS 가 되고
FeS 는 강 (Steel) 속에 남아, 결함이 되어 강을 취약하게 만들며
열간압연, 열간단조로 철강재를 만드는 과정에서
균열의 원인이 되며, 적열 취성 (고온 취성)의 원인이 됩니다.
따라서 KS, JIS, ASTM, EN, AISI, ANSI, AISI, API
국가 규격, 단체 규격 등 어떤 철강 Standard 에서도
고급강으로 가면 갈수록, 강재 내부의 황 함량 제한 값을
일반강 대비 적게 관리하고 있습니다.
대한민국에서 소를 잡으면 버릴게 없습니다.
어찌나 소요리 전문 국가인지, 뼈다귀는 고아 먹고
꼬리는 맛있는 꼬리찜으로 요리해 먹고
소 가죽은 악기인 장구를 만드는 재료가 됩니다.
철강에서도 제조 부산물인 슬래그 (slag) 까지 알뜰하게 활용합니다.
철강 slag는 도로 포장 골재용, 시멘트의 제조 원료로 사용해
쇳물 생산 부산물인 Sulfur 들어간 똥,
slag까지 깔끔하게 활용합니다.
※ Red shortness (적열 취성 : 赤熱脆性, 고온 취성)
The brittleness property generated within a temperature range of hot working
주로 황이 함량이 높은 경우 열간 작업 공정 중 강이 깨지는 현상을 말합니다.
철강과 미꾸라지, Steel and Yellow Sulfur
스틸맥스는 연구소 수준의
깊이 있는 철강에 대한 이해를 바탕으로,
Carbon Steel, Special Steel, Stainless, Functional steel,
Ni-Alloy, Copper Alloy, Aluminium Alloy, Forging .
Plate, Sections, H-BEAM, Angle, Channel,
Flat, Round Bar, Rail, Pipe & Tube, SMLS,
ASTM, ASME, AISI, ANSI, API, SAE, AS, CSA
EN , KS, JIS, DNV, ABS, GL, LR, KR, NK. RINA, RS, CCA, IACS의
국가규격, 국제단체 규격, 국제협회 규격부터
Mill Maker Standards까지 공급하고 있습니다.
Citius, Altius, Fortius,
더 빠르게, 더 높이, 더 강하게가 요구되는 올림픽처럼
공급이 어려운 철강재 공급에는
진정한 전문 선수를 필요로 합니다.
철강재의 기본 물성치를 바로 확인해 볼 수 있는
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