철강 산업을 위한 측정 기술

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제강

강철은 토목 공학, 기계 및 공구 제작, 정밀 공학에 이르기까지 거의 모든 분야에서 가장 중요한 재료 중 하나입니다. 까다로운 공정 조건과 원료 및 에너지에 대한 많은 수요로 생산 공정의 최적화는 최우선 과제입니다. 제품 품질과 재현성이 공정 비용을 절감시킬 수 있기 때문에 가장 중요합니다. 철강 생산 공정은 비용 효율성을 유지하면서 오류를 안정적으로 감지할 수 있는 강력한 측정 기술이 필요합니다.

생산 공정에 적합한 솔루션에 관해 WIKA의 측정 기술을 신뢰할 수 있습니다.

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소결 플랜트

생산성 및 효율성
소결 시, 고운 입자의 광석, 코크스, 재활용된 공정 물질 및 기타 응집체의 혼합물이 용해로를 통해 용해하여 환원 가스의 가스 투과성을 보장합니다.

소결 공정의 경우, 소결 후드와 이와 연관된 버너, 용해로의 온도를 제어하는 것이 매우 중요합니다. 오븐에 문제가 생기면 공정이 모두 정지되고 온도 변화로 인해 생산 중인 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.

WIKA는 소결 플랜트의 측정 작업에 알맞는 고성능 계측 장비 포트폴리오를 갖추고 있습니다.

코크스 플랜트

비용 효율성 및 품질
코크스 플랜트에서는 준비된 석탄 혼합물 배치를 공기가 없는 1,000 ~ 1,300 ° C의 온도에서 16 ~ 30 시간 동안 가열하여 석탄을 코크스로 만듭니다. 코크스는 환원제로서 공정의 비용 효율성과 최종 제품의 품질에 큰 영향을 미칩니다.

도전: 코크스의 품질은 석탄의 종류에 따라 결정됩니다.

코크스 플랜트에서 최적의 공정 조건을 달성하기 위해 각 퍼니스(furnace)에서 퍼니스 압력과 온도를 개별적으로 모니터링합니다. 코크스 플랜트에서 고정밀의 로드셀은 원하는 제조 구성법을  만드는데 다양한 유형의 석탄 혼합물을 제어할 수 있도록 합니다. 당사의 측정 장비는 각 요구사항에 정확히 맞춰 방대한 양의 원료를 원활하게 처리합니다.

펠릿 플랜트

생산성 및 효율성
펠릿은 철을 생산하는데 사용되는 작은 철광석 덩어리로  광석 추출 중에 생산되는 분말을 활용하는 기술로 만들어집니다. 과립 과정은 원재료의 혼합과 부드러운 녹색 펠릿을 태워 단단한 공 형태로 만드는 열처리가 결합됩니다. 원재료는 입자를 단단한 공 형태로 소결하기 위해 둥글게 말아 용광로나 이동식 화격자에서 연소됩니다.

WIKA는 최고의 펠릿을 생산할 수 있도록 우수한 내구성과 고품질의 공정 계측기를 제공합니다.

용광로

고가용성을 위한 신뢰성
광석, 코크스, 석회 외에 소결물(sinter) 또는 펠릿은 용광로 공정 중 슬래그의 광석이 원치 않는 성분들이 결합되게 하거 철의 용해 온도를 낮춥니다. 이는 위에서 용광로로 공급되는 반면, 뜨거운 압축 공기는 하부 송풍구에서 유입됩니다. 석탄, 연료 오일, 천연 가스 등과 같은 보조 환원제 또는 연료도 용광로 밑에서부터 투입될 수 있습니다.

연료 압력 및 온도의 모니터링과 용광로 가스 압력의 모니터링은 공정 제어에 있어 정상적인 소모 및 데이터 운영을 위해 가장 중요합니다. 효율적인 온도 모니터링을 통해 시스템 고장을 가능한 조기에 감지할 수 있습니다. WIKA 써모커플은 빠르고 신뢰할 수 있는 온도 감지 기능을 가지고 있음이 입증되었습니다. 용광로 조업에 있어 또 다른 난제는 냉각 매체의 모니터링입니다.

직접환원철 (DRI) 플랜트

공정 안전
전통적인 용광로 조업의 어려움을 극복하기 위해 철 생산의 대안으로 직접 환원철(DRI)이 개발됐습니다. DRI는 천연가스나 석탄 기술을 이용해 세계 각지에서 성공적으로 사용되고 있습니다. DRI 공정은 매우 에너지 효율적이며, 고온의 재료를 즉시 EAF 전기로 (EAF = electric arc furnace)으로 옮기면 추가적인 에너지 이득을 실현할 수 있습니다. 이렇게 직접 환원된 철 공정에서 발생하는 열은 EAF에서 DRI를 녹이는 비용을 줄여 에너지 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

수소는 DRI 공정에서 특별한 도전을 의미합니다. WIKA는 수소 어플리케이션을 위해 특수 압력 및 온도 센서를 제공하여 원활한 DRI 공정을 보장합니다.

순산소 전로

강철 품질의 보장
용광로에서 생산되는 선철(pig iron)은 컨버터에서 조강으로 변환되는 액체 상태로 제강 시에 사용됩니다. 여기서 선철에 들어 있는 탄소는 순수한 산소를 불어 태웁니다. 강철 야금학(steel metallurgy )에서 금속 공장의 유연성이 증가함에 따라 강철 등급이 상승하고 있는 추세이며 제강 시, 물류 개선은 영구적인 과제로 남아 있습니다. 강철 컨버터(steel converters)에서 카본, 실리콘, 황, 인 등 선철에 함유된 불필요한 트램프 엘리먼트는 산소를 불어 넣어 순산소 전로(BOF)에서 제거됩니다. 이를 위해 컨버터에서 최대 1,700 °C의 온도가 생성됩니다.

컨버터 시스템은 반드시 안전하게 효율적으로 냉각되어야 합니다. 여기서 차압 트랜스미터와 결합된 WIKA 유량 측정 소자가 사용되며, 이에 따라 입구 및 출구 온도는 온도 센서를 통해 기록됩니다.

전기 아크로

에너지 및 원료 효율성
스크랩 기반의 철강은 전기 아크로에서 회수됩니다.

퍼니스를 로딩한 후에 용융 공정은 아크의 점화로 시작됩니다. 노 벽에 랜스 및/또는 버너 시스템, 인젝터를 사용하여 용융을 촉진하고 전기 에너지 요구사항을 줄일 수 있도록 산소와 연료/가스 혼합물을 투입합니다.

연료 압력, 온도 및 유량 값을 모니터링하여 정상적인 소모 및 데이터 운영이 공정 제어에 제공됩니다. WIKA 유량 측정 장비와 압력 및 온도 센서는 이 제어 작업을 안정적이고 정확하게 수행합니다.

래들 로

순도 등급의 향상
제강에서 래들 로는 액체강의 처리를 위한 2 차 정련(secondary metallurgy)에서 사용됩니다. 용융물은 더욱 탈황되고 고객이 원하는 강철 등급을 생산하도록 조정됩니다.

래들 로의 커버는 보통 내화성 물질로 채워져 수냉식으로 처리됩니다. 최적의 래들 로 작동을 위해 배기 덕트, 전극 암 및 케이블 링도 냉각됩니다. 이를 위해 충분한 수압과 적절한 물의 유입 온도가 중요합니다.

WIKA측온 저항체 및 압력 센서는 강력한 측정 기술로 냉각수 모니터링에 이상적입니다. 압력 센서는 소형으로 쉽고 빠르게 설치할 수 있습니다.

연속 주조 설비

가장 높은 요구 사항
연속 주조 공정에서 액체강은 래들에서부터 분배기를 통해 몰드로 흘러 갑니다. 강철이 채워진 래들은 두 개의 래들을 지지할 수 있는 회전식 탑에 매달려 있습니다. 주조 작업에서는 열 및 압력 모니터링 방법을 사용하여 액체강의 국소 이탈을 감지하거나 침투를 탐지합니다.

침투를 방지하기 위해 균열 발생을 확인할 수 있도록 주형 내 온도 프로파일을 감지하는 것은 필수적입니다. 이러한 목적으로 써모커플은 주형의 좁고 넓은 면에 내장되어 주형의 모든 면에 2차원 온도 프로파일을 보여줍니다. 몰드의 열 분산을 확인하기 위해 냉각수 입구 및 출구에서의 냉각수 온도와 냉각수 양을 측정합니다.

WIKA는 강철 주조 공장의 까다로운 작동 조건을 고려하여 매우 견고한 제품을 사용합니다. 이 제품은 충격, 진동 및 온도 변동에 대한 높은 내성, 높은 IP 방진방수등급 및 뛰어난 EMC 특성이 특징입니다.