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전로(converter)

작성일 2010-08-23

고로(高爐)로부터의 용선(鎔銑)을 용강(鎔鋼)으로 정련하는 제강로(製鋼爐). 선철을 강으로 전화하는 노(爐)라는 뜻이다.

전로는 1856년 영국의 H. 베서머가 발명한 산성(酸性) 저취(底吹)전로에서 비롯되어 79년 영국의 S. G. 토머스에 의한 염기성(鹽基性) 저취전로, 제2차 세계대전 후 독일의 R. 듀러에 의한 순산소(純酸素) 상취(上吹) 전로(LD전로), 최근의 산소 저취전로 및 상하취 복합취련(吹鍊)전로로 발전하고 있다.

① 베서머 전로 : 노체는 규석(硅石)벽돌로 내장되고, 윗부분에는 노체 중심선에서 한쪽으로 치우친 장입(裝入) · 배재(排滓) · 출강용(出鋼用) 등의 노구(爐口)가 있다.

노저(爐底)에는 공기를 불어넣는 송풍구가 있다.

용선장입 후 불어넣는 공기 속의 산소에 의해 용선 속의 규소 · 망간 또는 탄소가 연소해 온도가 상승한다.

약 20분 동안이면 강이 되고, 연료가 필요없는 효율이 좋은 제강로이다.

② 토머스 전로 : 내화물(耐火物)에 염기성 돌로마이트를 사용해 염기성 슬래그로 정련하기 때문에 탈(脫)인 · 탈황이 가능하다.

염기성이므로 규소 함유량이 낮은 용선을 필요로 하며, 규소의 산화 발열을 이용할 수 없어 2~2.5%의 인의 산화열이 필요하다.

인이 많이 함유된 철광석을 산출하는 서유럽, 특히 프랑스 · 벨기에 · 룩셈부르크 등에서 제강법 주류를 차지하고 있다.

공기 저취전로에서는 내화물의 종류와 발열원에 따라 용선 성분에 제한이 있고, 공기를 불어넣기 때문에 질소에 의한 열손실이 일어나고, 질소가 용강에 흡수되어 강의 성질에 나쁜 영향을 미친다.

이 때문에 전로보다 평로(平爐)가 더 많이 사용된다.

③ 순산소 상취전로 : 노체의 중심선상에 있는 노구에서 랜스를 용선 바로 위에 내려놓고 순산소가스를 불어넣어 제련한다.

노저에는 송풍구가 없어 노복(爐腹)과 일체이며 출강공(出鋼孔)은 노복 윗부분에 있다.

내화물은 염기성이며 마그네시아 · 타르돌로마이트, 최근에는 마그카본벽돌이 쓰인다.

이 방법은 저질소강(低窒素鋼)을 쉽게 얻을 수 있고, 폐가스에 의한 열손실이 적어 열효율 높으며 특히 용선 성분에 제약이 없고, 30% 정도의 부스러기 철의 배합도 가능하다는 등 큰 특징을 가진다.

④ 순산소 저취전로 : 용강의 교반(攪拌)이 좋아 정련반응이 촉진되는 저취법에서는 송풍구와 노저 내화물의 손모(損耗)라는 문제점이 있었는데, 1965년 캐나다에서 탄화수소계 가스를 동시에 불어넣어 이 분해의 흡열냉각을 이용하는 2중관 송풍구가 개발됨으로써 독일에서 순산소 저취 전로법(OBM)의 공업화에 성공했고(1968), 프랑스에서는 냉각제에 액체연료를 사용하는 LWS법이 개발되었다.

⑤ 상하취 복합취련전로 : 저취와 상취의 이점을 모두 살리기 위해 최근에 개발된 전로로, 저취 송풍구 냉각에 아르곤과 이산화탄소를 사용하는 형식도 있다.

이와 같이 순산소를 사용하는 제강법을 염기성 산소제강법(Basic Oxygen Process ; BOP)이라 한다.

전로의 용량으로 400t에 가까운 것도 있고, 폐가스의 회수장치나 여러 가지 감지장치를 부착, 컴퓨터 제어를 하는 등 현재의 조강(粗鋼)량의 약 70%를 생산하고 있다.

최근에는 노외(爐外) 정련이 성행, 전로의 역할이 바뀌어 가고 있다.




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