강철: 문명의 뼈대 — 슬래브, 빌릿 및 빔 주조
우리는 햇빛을 형태로 붓습니다. 어제의 석탄 용광로는 깨끗한 아크로 대체되었고; 오늘날 우리는 액체 경금속을 다리, 레일, 타워, 도구의 뼈대로 조용하고 정밀하며 빠르게 만듭니다.
왜 강철인가 (그리고 왜 지금인가)
강철은 여전히 문명의 가장 강력한 시입니다(킬로그램당). 핵심은 금속이 아니라 연기였습니다. 청정 에너지(3–4부)와 스마트 분류(2부)를 통해 우리는 하늘을 기침하지 않고 세계 규모로 주조하고 압연합니다.
- 수요가 엄청납니다: 타워, 레일, 선박, 공장, 태양광 프레임, 풍력 타워.
- 전기화 공정: EAF 및 전기 재가열로 제철소가 전력망 친화적 이웃이 됩니다.
- 직접 압연: 뜨거운 금속을 밀로 바로 보내면 에너지, 시간, 문제 모두 감소.
주조 101 (슬래브, 블룸, 빌릿)
연속 주조 (CCM)
용강이 수냉 주형으로 흘러 들어가 표면이 얼고, 스트랜드가 당겨져 절단됩니다. 거대한 잉곳 저장소도, 재가열 박물관도 없이 — 단지 꾸준한 강철의 흐름만 있습니다.
슬래브: 두께 200–250 mm • 최대 폭 2,000 mm 블룸: 200–350 mm 정사각형 빌릿: 100–180 mm 정사각형주조 속도: 슬래브 약 1–2 m/분; 빌릿 약 3–6 m/분 (등급에 따라 다름).
주조기의 에너지 및 수율
- 주조기 전력: 약 20–40 kWh/t (구동, 2차 냉각)
- 수율 용융→주조: 약 92–96% (트리밍, 텅디시, 머리/꼬리)
- 열간 충전: 700–1000 °C에서 직접 밀로 보내 재가열을 60–90% 절감
전기로 재가열, 불꽃이 아닌 (이유가 중요한)
공기가 아니라 강철을 가열하세요
우리는 슬래브, 블룸, 빌릿에 대해 유도 및 저항로를 사용합니다. 이들은 에너지를 금속에 직접 전달하며, 연기가 배출되지 않습니다.
- 완전 재가열 (냉 슬래브 → 1,200 °C): ~0.25–0.35 MWh/t
- 열간 적재 (700–900 °C → 1,200 °C): ~0.05–0.15 MWh/t
- 압연 구동 및 보조장치: ~0.08–0.15 MWh/t
수치는 회수 및 최신 모터 시스템 포함; 상위 설계, 하위 축하.
제강소가 마이크로그리드를 좋아하는 이유
- 예측 가능한 작업 주기 → 저장 장치가 피크를 쉽게 커버.
- 열 회수 → 이웃(도장, 세탁, 식품)을 위한 공정 증기.
- NOx 버너 없음 → 깨끗한 공기와 적은 허가.
압연 라인 및 제품 (우리가 만드는 것)
열간 압연 공장(HSM) — 코일
슬래브는 자동차, 가전제품, 선박 판재 전구체, 태양광 추적기용 코일로 변환됩니다.
- 입구: 200–250 mm 슬래브
- 출구: 1.2–20 mm 스트립
- 라인 전력(전기): ~0.12–0.25 MWh/t (열간 적재 시)
판재 / 스테켈 — 중량 판재
풍력 타워, 교량, 선체용 두껍고 넓은 판재.
- 출구: 10–150 mm 판재
- 라인 전력: 약 0.10–0.20 MWh/t (열간 투입)
단면 / 봉강 — 빔, 레일, 철근, 와이어
빌릿/블룸은 철근, H-빔, 레일, 와이어 로드가 됩니다.
- 라인 전력: 약 0.08–0.18 MWh/t (열간 투입)
- 레일: 직진도 <0.3 mm/m
톤당 요약표 (강재 제품)
전기 (용융 이상)
| 운전 | 톤당 kWh | 노트 |
|---|---|---|
| 캐스터 및 절단 길이 | 20–40 | 구동장치, 수처리 |
| 재가열 (냉간 슬래브) | 250–350 | 유도/저항 |
| 재가열 (열간 투입) | 50–150 | 입구 온도에 따라 다름 |
| 압연 및 보조 | 80–150 | 모터, 유압 |
총계 (열간 적재 코일): 약 0.20–0.40 MWh/t. 총계 (냉간 슬래브): 약 0.35–0.50 MWh/t.
수율 (용해 → 최종)
| 단계 | 수율 % | 댓글 |
|---|---|---|
| EAF 탭 → 주조기 | 92–96% | 트림, 텅디시 |
| 주조기 → 공장 | 97–99% | 절단 끝부분 |
| 공장 → 제품 | 95–98% | 엣지 트림, 스크랩 |
전체: 제품 구성과 열간 적재에 따라 약 85–92%. 스크랩은 EAF로 다시 투입.
사전 계산된 공장 시나리오
시나리오 A — 미니밀 (장제품, 스크랩→EAF)
용량 1 Mt/년 • 빌릿/블룸 → 철근, H-빔, 레일.
| 항목 | 가치 |
|---|---|
| 평균 처리량 | ~125 t/h (8,000 h/년) |
| EAF 전력 (용해) | ~0.50 MWh/t → ~62.5 MW |
| 주조기 + 압연 (열간 적재) | ~0.15 MWh/t → ~18.8 MW |
| 총 평균 부하 | ~80–90 MW |
| 일일 사용량을 충당하기 위한 PV 최소 | ~410–460 MWp |
| 저장 용량 (12 시간) | ~0.96–1.08 GWh |
| 면적 | ~20–35 ha (제철소 + 야적장) |
PV 최소 크기: Avg(MW)×5.14 (5.5 PSH, 85% DC→AC). 이웃에 전력을 공급하기 위해 과대 설계함.
시나리오 B — 평판 제품 허브 (DRI(H₂)+EAF + HSM)
용량 5 Mt/년 • 슬래브 → 코일/판재, 광범위한 열간 압연 포함.
| 항목 | 가치 |
|---|---|
| 평균 처리량 | ~625 t/h |
| DRI(H₂)+EAF 전력 | ~3.5–4.0 MWh/t → ~2.2–2.5 GW |
| 롤링 (열간 압연) | ~0.20 MWh/t → ~125 MW |
| 총 평균 부하 | ~2.3–2.6 GW |
| H₂ 소비량 | ~250–300 kt/년 |
| PV 최소 | ~12–13 GWp |
| 저장 용량 (12 시간) | ~28–31 GWh |
| 면적 | ~60–120 ha + 인근 PV 필드 |
전해조가 전력을 지배합니다. 압연은 정중한 부분입니다.
제품 믹스 다이얼 (연간 1Mt 공장)
| 혼합 | 코일 | 플레이트 | 단면/봉 | 평균 전력 (MW) |
|---|---|---|---|---|
| 코일 무거운 | 60% | 10% | 30% | ~86 |
| 균형 잡힌 | 40% | 20% | 40% | ~82 |
| 길고 무거운 | 20% | 10% | 70% | ~79 |
차이는 압연 모터 수요와 재가열 비율에서 발생하며, EAF 부하는 유사합니다.
수율, 품질 및 제로 폐기물 루프
스크랩은 결함이 아니라 특징입니다
- 엣지 트림, 코블, 오프컷은 바로 EAF 버킷으로 갑니다.
- 현장 분쇄 및 예열은 용융 에너지와 탭-투-탭 시간을 줄입니다.
- 빌릿/코일 끝부분이 주조 및 기계 가공 재고를 위한 작은 주조소에 공급됩니다.
재미있게 하는 QA
- 인라인 게이지: 두께, 프로필, 평탄도.
- 레일 위의 금속공학: 캐스터에 분광기; 다운코일러에서 경도와 결정립 측정.
- 추적성: 모든 빔과 코일에는 디지털 출생 증명서가 있습니다.
부지 및 인력 배치 (연간 1 Mt 미니밀)
지역
- 용융 공장 + 캐스터: 약 8–12 헥타르 (밀폐)
- 압연 및 마감: 약 8–15 헥타르
- 야드 및 물류: 약 5–8 헥타르
- 태양광 발전소(최소): 약 2.0–2.5 km² (근처)
사람과 기술
- 베이별 운영팀 (3교대), 강력한 자동화 기반.
- 전기 기술자 > 버너 기술자 (설계상).
- 금속공학자, 품질, 유지보수, 그리고 방문하는 학교 견학을 위한 레모네이드 가판대.
Q&A
“빔과 코일이 정말 같은 용융물에서 나오나요?”
네 — 코일/판재용 슬래브와 섹션/봉강용 빌렛/블룸이 병렬 캐스터 스트랜드에서 떨어집니다. 같은 화학 조성, 다른 형태, 같은 무연.
“아연도금과 코팅은요?”
옆 건물. 전기 어닐링 라인, 아연/알루미늄 욕조, 코일 코터가 같은 마이크로그리드에 연결되어 3부에서 남은 태양광을 사용합니다.
“모든 것을 고온 충전할 수 있을까요?”
거의 다 왔습니다. 스마트 버퍼가 스트랜드 온도를 밀까지 높게 유지합니다; 멈춰야 할 때는 전기 재가열이 용광로를 가동하지 않고 빈틈을 채웁니다.
다음은: 알루미늄, 구리 및 희귀 금속 — 권력의 정맥 (6부). 전선, 경량 합금, 배터리 금속 — 우리의 뼈대에 연결된 신경계.