• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1392-1399
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• 2001

The flow fields inside a molten Zn pot of continuous hot-chip galvanizing process were investigated experimentally. With varying several parameters including the strip speed Vs, flow rate Q of induction heater. scrapper location and baffle configuration, instantaneous velocity fields were measured using a PIV velocity field measurement technique. Inside the strip region, counter-clockwise rotating flow is dominant. The general flow pattern inside the strip region is nearly not influenced by the strip speed Vs, flow rate Q and the scrapper location. In the exit region, the flow separated from the moving strip due to the existence of a stabilizing roll ascends to the free surface, for the cases of no scrapper and scrapper detached form the roll. On the other hand, the ascending flow to the free surface is decreased, as the flow rate Q of induction heater increases. By installing a baffle around the uprising strip, the flow moving up to the stabilizing roll decreases. In addition, B-type baffle is better than A-type baffle in reducing speed of flow around the stabilizing rolls. However, the flow ascended to the free surface is largely influenced by changing the flow rate Q, and the scrapper location, irrespective of the baffle type.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권2호
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• pp.4-23
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• 2020

이 연구는 우리나라 철 주조기술의 다양성과 기술 체계를 규명하기 위한 목적으로 진행되었으며, 이를 위해 고문헌 조사 및 유물 분석, 제작 도구와 제작 기술에 대한 현지 조사 그리고 주조와 거푸집에 사용된 재료의 과학 분석 등을 실시하였다. 불미기술은 송풍구인 풀무를 이용하여 주철을 녹인 뒤 그 쇳물을 토제 거푸집에 부어 주물을 완성하는 철 주조기술로 현재 유일하게 제주도에서만 전승되고 있는데, 모래 거푸집을 사용하는 육지와 비교해 토제 거푸집을 사용하고 있다는 것이 큰 차이점이라 할 수 있다. 무쇠솥 주조기술에는 석비레, 모래, 점토 등을 섞어 만든 모래 거푸집을 이용한 주물사주조법(鑄物砂鑄造法)과 점토에 볏짚과 갈대 등을 섞어 만든 토제 거푸집을 이용한 도토주조법(陶土鑄造法)이 사용되고 있다. 주물사주조법에 의한 무쇠솥 주조는 거푸집 만들기, 속심 제작, 쇳물 작업, 거푸집에 쇳물 붓기, 완성품 다듬기 등 5단계의 작업공정을 거치며, 도토주조법에 의한 무쇠솥 주조는 거푸집 만들기, 거푸집 굽기, 질먹 입히기, 쇳물 작업, 쇳물 붓기, 완성품 다듬기 등 크게 6단계의 작업 공정으로 이루어진다. 두 주조법은 거푸집의 재료, 거푸집을 불에 굽고 질먹을 입히는 제작 공정에서 차이를 보인다. 이번에 연구한 불미기술은 토제 거푸집 무쇠솥 주조로 진흙 채취 및 반죽, 거푸집 제작, 초벌 굽기, 화적모살 및 질먹 바르기, 건조 및 비얄질, 거푸집 합장, 둑(용광로)제작, 재벌 굽기, 제련, 쇳물 붓기, 주물 다듬기 등 단계별 주조 공정에 사용된 재료 및 도구 분석과 제작 기술에 담겨진 과학 기술 원리를 규명하여 우리 고유 철 주조기술의 기술 체계를 밝혀 보았다. 그리고 무쇠솥 도토주조를 위해 이용한 재료와 완성품을 과학 분석한 결과, 거푸집은 주성분이 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃으로 이루어진 진흙과 모래이고, 이형재는 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, K₂O가 함유된 흑연이며, 완성된 무쇠솥의 미세 조직은 시멘타이트(Fe₃C)와 펄라이트(페라이트와 시멘타이트의 층상 구조)로 이루어진 백주철 조직임을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권1호
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• pp.49-53
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• 2015

An experimental study was conducted to investigate the effect of carbon nanotubes on the zinc corrosion resistance of sealing layer formed on the Tungsten Carbide spray coating. Using the nanotubes, a sealing agent in the form of solid-liquid suspensions was made and applied to the surface of spray coating. A series of experiments, consisted of three stages such as preparation of test piece, molten-pot immersion test, and evaluation of micro structure, were undertaken to demonstrate complicated interaction existing between zinc ions and sealing layer containing the nanotubes. Experimental results showed newly developed sealing layer were less susceptible to corrosion and thus coated layer was well protected even in the case of 10 days exposure. Comparison of the micro structure after molten pot test also indicated that carbon nanotubes still remained in the matrix and organized more reliable frame work constituted with boron nitride and chromium compound. It was revealed that carbon nanotubes in the sealing layer played positive role to enhance zinc corrosion resistance in the perspective of both fibrous structure and inherent chemical stability.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.36-41
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• 2013

전기로 제강공정 중 LF 공정에서 슬래그는 전기로(EAF)에서 이월된 슬래그와 출강 중에 조재제인 생석회, 돌로마이트 등이 용강 중에 투입되어 생성된다. LF 조업이 끝나면 ladle은 연속주조 공정(CCM)으로 이송되며, ladle 하부의 노즐을 통해 tundish로 용강을 내보내어 연속 주조조업을 하게 된다. 일반적으로 연속 주조공정 후 ladle에 남는 슬래그와 잔강(殘鋼)은 슬래그 포트(Pot)에 받아 슬래그 야적장으로 이송되어 파쇄 후 처리된다. 본 연구에서는 연속 주조공정 후 ladle에 잔류한 용융슬래그(잔강(殘鋼) 포함)를 전기로 출강 후에 ladle 상부에 직접 투입하여 LF 공정 초기의 슬래그를 형성하는데 활용하고자 하였다. 그 결과 LF 공정 중에 사용되는 생석회의 원단위는 2.2 ~ 3.2 kg/steel-ton 저감되었으며, 용강의 생산회수율은 0.3 ~ 0.5% 증가되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권5호
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• pp.364-372
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• 2003

In continuous galvanizing process, dissolution of iron into molten zinc results in a fairly great amount of dross. In order to decrease dross, the amount of dissolved iron of strip in molten zinc was investigated in the range of 0∼0.22%Al content, 440∼$470^{\circ}C$ strip temperature and 3∼60 sec dipping time. Uniform Fe-Al-Zn inhibition layer was formed in the coating layer/strip interface not only in the grain boundary but also in the grain of substrate with the increase of Al content in the zinc pot, while the amount of iron dissolution was decreased. Inhibition layer was unstable as the dipping time and strip temperature increased and the amount of iron dissolution increased.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.97-97
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• 1999

Dross formation in the zinc bath is inevitable under any condition as long as coating process on steel strip continues. Thus, bath aluminum and temperature are precisely managed to suppress the increase of dross. Also, excessive dross for normal coating process is generally eliminated physically by bubbling and skimming. Total amount of dross in the bath can be sometimes high enough to cause coating defect. On the other hand, local concentration of dross can make coating defect even with satisfactory level of total amount of dross. Reduction of dross in the bath was attempted by using ceramic foam filter made of mainly alumina. Dross in molten zinc was almost reduced to the levels of solubility of iron and aluminum in molten zinc at $450~460^{\circ}C$. Their solubility levels were confirmed by thermodynamic calculations or DEAL program. Two kinds of filters were tested for dross reduction. One was #20 ppi, porous per inch, and the other #30 ppi filter. Both were effective in reducing the bath dross to the solubility levels at the static state. Bath iron was reduced by 24 wt% and 19 wt% with #20 filter, and by 35 wt% and 29 wt% with #30 filter for GI and GA pot, respectively. Also, ceramic foam filter did not make any harm to the zinc bath composition after filtering test.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권10호
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• pp.1265-1273
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• 1999

PIV(Particle Image Velocimetry) velocity field measurements inside the snout of a1/10 scale model of the Zn plating process were carried out at the strip speed $V_s=1.5m/s$. Aluminum powder particles ($1{\mu}m$) and atomized olive oil ($3{\mu}m$) were used as seeding particles to simulate the molten Zinc flow and deoxidization gas flow, respectively. A pulsed Nd:Yag laser and a $2K{\times}2K$ high-resolution CCD camera were synchronized for the PIV velocity field measurement. From flow visualization study, it is found that the liquid flow in the Zn pot is dominantly governed by the uprising flow caused by the rotating sink roll, with its effect on the steel strip inside the snout largely diminished by installing of the snout. The deoxidization gas flow in front of the strip inside the snout can be characterized by a large-scale vortex rotating clockwise direction formed by the moving strip. In the rear side of the strip, a counter-clockwise vortex is formed and some of the flow entrained by the moving strip impinges on the free surface of molten zinc. The liquid flow in front of the strip is governed by the flow entering the snout, caused by the spinning sink roll. Just below the free surface a counter-clockwise vortex is formed near the snout wall. The moving strip affects dominantly the flow behind the strip inside the snout, and large amount of the liquid flow follows the moving strip toward the sink roll. The thickness of the flow following the strip is very thin in the front side due to the uprising flow, however thick boundary layer is formed in the rear side of the strip. Its thickness is increased as moving downstream toward the sink roll. Inside the snout, the deoxidization gas flow above the free surface is much faster than the liquid flow in the zinc pot. Due to the larger influx of the flow following the moving strip in the rear side of the strip, higher percentage of imperfection can be anticipated on the rear surface of the strip.

• 자원리싸이클링
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• 제33권2호
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• pp.46-53
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• 2024

전기로 제강공정에서 연속주조 조업 완료 후 ladle에 잔존하는 슬래그의 헌열과 슬래그 중 잔존 CaO를 활용하기 위해 전기로 출강 후 ladle 상부에 슬래그를 투입하여 Ladle Furnace(LF) 공정에서의 전력과 생석회의 사용량을 저감하는 공정이 연구되어 산업현장에서 활용되고 있다. 하지만 이러한 공정은 LF 공정과 연속주조 공정상 시점이 맞지 않으면 재활용율이 낮아진다. 슬래그 재활용율을 높이기 위해서 시점이 맞지 않는 경우 ladle의 슬래그를 슬래그 포트에 미리 부은 후 재활용하는 방법에 대해서 LF 조업 영향성을 분석하였다. Ladle 용융 슬래그를 재활용 방법에 대해 열역학 프로그램 Factsage 8.3에서 FSsteel(steel database)와 FToxid(oxide database)를 활용하여 슬래그 조성에 대한 액상화율을 계산하였고, 재활용 방법에 따라 각 10heats 조업 적용을 통해 슬래그 중 탈황능과 LF 조업성에 대해서 비교하였다. 그 결과 연속주조 조업 완료 후 바로 ladle에 슬래그를 재활용하는 방법에서 전력 사용량이 0.3MWh 낮고, LF 조업시간은 1.2분 단축되었으며, 탈황율은 5.8% 높은 결과를 얻었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권3호
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• pp.168-173
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• 2011

The availability, low toxicity, and high degree of technological development make silicon the most likely material to be used in solar cells, the cost of solar cells depends entirely on cost of high purity silicon production. The present work was conducted to electrodeposite of silicon from $K_2SiF_6$, an inexpensive raw material prepared from fluorosilicic acid ($H_2SiF_6$) produced in Iraqi Fertilizer plants, and using inexpensive graphite material as cathode electrode. The preparation of potassium fluorosilicate was performed at ($60^{\circ}C$) in a three necks flask provided with a stirrer, while the electro deposition was performed at $750^{\circ}C$ in a three-electrodes configuration with melt containing in graphite pot. High purity potassium fluorosilicate (99.25%) was obtained at temperature ($60^{\circ}C$), molar ratio-KCl/$H_2SiF_6$(1.4) and agitation (600 rpm). Spongy compact deposits were obtained for silicon with purity not less than (99.97%) at cathode potential (-0.8 V vs. Pt), $K_2SiF_6$ concentration (14% mole percent) with grain size (130 ${\mu}m$) and level of impurities (Cu, Fe and Ni) less than (0.02%).

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.54-59
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• 2016

전기로 공정에서 슬래그는 Fe를 약 20 ~ 35 wt.% 함유한 채로 슬래그 포트로 배출되어 냉각되고 있다. 슬래그 배출 전에 환원하여 용강으로 회수한다면 제강회수율을 향상할 수 있으며, 슬래그 배출량을 감소할 수 있다. 일반적으로 전기로 공정에서는 슬래그 포밍과 (FetO)의 환원제로 카본계의 환원제가 활용되고 있다. 본 실험은 Metal을 유도용해로에 용해한 후 슬래그와 환원제로 흑연분탄과 저가의 Al dross powder를 Pellet으로 투입하여 (FetO)의 환원 회수와 복인(復燐)에 대한 영향성을 조사하였다. 실험결과 Al dross에 의한 환원 회수율은 흑연분탄에 비해 2.5배 이상의 효과를 나타내었으며, 복인(復燐)에 대한 영향은 50 ppm 이하로 크지 않은 것으로 나타났다.