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제진강판

냉장고, 세탁기 등 모터가 설치된 가전 제품 등이 처음 나왔을 때 사용은 편리하지만 소음으로 인해 불편을 겪을 때가 많았다. 그러나 최근에는 이 소음을 줄이고, 떨림을 없애기 위해 얇은 두 강판 사이에 다른 재료를 넣어 샌드위치 형태로 만든 강판이다.

전용선

원료수송에 투입되는 선박은 크게 전용선과 비전용선으로 나눌 수 있다. 「전용선」이란 선박의 소유권한과 운항관리를 선사가 보유하고 선박의 배선권한을 화주가 보유하는 형태이다. 그 대신 내용연한(통상 18년) 동안은 연속 만선운항과 적정 이윤을 포함한 운항원가를 화주가 보장해야만 한다. 이러한 전용선 운항은 △대량원료의 장기적이고도 안정적인 수송이 가능하며 △운항원가에 적정이윤이 포함된 적용운임률로 해운시황의 영향을 받지 않고 △제철원료 전용으로 특화가 가능하므로 선박 건조비가 저렴하며 △특정화물 특정항로로 수송할 수 있어 최적 선형을 선택할 수 있는 장점을 갖고 있다.

전로

전로는 1856년 베세머가 산성전로법을 발명하였고, 1877년 토마스가 염기성 전로법을 발명하여 발전하였다. 현재 가장 많이 사용하고 있는 순산소상취전로법은 1952년 오스트리아의 페스트사가 개발한 것인데 LD전로법이라고 한다. 이공정은 초음속의 순산소를 용선에 불어넣어 약 20분 이내에 급속히 정련시키는 방법으로 주로 선철과 소량의 고철을 사용한다.

전기로 제강법

제강로로서 전기로를 이용하며 보통, 스크랩을 주원료로 해서 강을 용제하는 방법. 종래 제강용 전기로로서는 여러 종류의 것이 연구 시험제작되고 있지만, 현재 실용화되어 있는 것은 에루식 직접아크식전기로와 고주파유도로의 두 종류이다. 특히 전자는 ① 고온이 쉽게 얻어지며 온도의 조절이 자유롭고 정확하다 ② 노 내 분위기를 산화성으로도 환원성으로도 할 수 있다 ③ 연료는 전력이므로 중유나 가스처럼 유황 등의 불순물이 용강 내로 들어가는 일이 없다 ④ 조업도 수시로 할 수 있다 ⑤ 건설비, 유지비가 싸다 ⑥ 탈인, 탈유황이 용이하다 ⑦ 고급강의 용제에 적합하다 등의 특징을 가지므로 널리 채용되고 있어서, 각종 스테인리스강, 구조용강, 공구강 등의 고급강 제조 분야를 거의 점유하고 있다. 전기로 제강법도 노 내벽에 댄 것의 종류에 따라 산성법과 염기성법으로 대별되는데 탈인, 탈유황이 용이한 후자가 채용되고 있다.

전기로

전기로는 전열을 이용하여 강을 제조하는 것으로 전기양도체인 전극에 전류를 통합함으로써 고철과의 사이에 발생하는 아크열에 의해 산화정련하는 아크로와, 도가니 주위에 감은 코일에 전류를 통합함으로써 유도전류에 의한 저항열로 유도로의 두가지 종류가 있다. 따라서 전기로는 제강시 막대한 전력이 소모되기 때문에 전기로 공장내에는 고전압 수전설비가 필요합니다. 한편 1980년대 후반부터는 직류전기로가 개발되어 `90년대부터 보급이 확산되었다. 직류전기로는 기존의 교류 전기로에 비해 전극의 소모량이 적고 소음발생과 가스배출이 적어 경제적인 면에나 환경적인 면에서 여러 가지 장점이 있다.

전기도금 윤활강판

산업이 급속하게 성장함에 따라 CFC(Chloro Fluoro Carbon)물질을 함유한 세정제, 발포제, 냉매 등의 사용이 늘어나 오존층이 파괴되고, 이러한 결과가 지구환경 보호문제로 확산되자 87년 9월 서방 선진국들은 CFC물질의 생산 및 사용을 전면 금지하는 것 등을 내용으로 하는 몬트리올 의정서를 채택됐다. 이를 계기로 95년 이후부터 CFC물질의 생산 및 사용은 완전 금지됐다. 철강분야에서는 장기간 보관할 때 발생하는 녹을 방지하고 프레스(Press) 가공성을 향상시키기 위한 보편적인 방법으로 윤활성분의 기름을 강재 표면에 도포하고 가공이 끝나면 기름성분을 제거하는 방식을 사용해 왔다. 그러나 이러한 탈지공정에 써 왔던 탈지액은 CFC성분을 함유하고 있어 더 이상 사용할 수 없게 됐으며, 따라서 윤활유 제조업체들은 대체 윤활물질을 개발하기 위해 많은 투자를 하고 있고, 철강업체에서는 윤활유를 도포하지 않고도 가공성과 내식성을 높일 수 있는 신제품을 개발하기 위해 부단히 노력해 왔다. 이러한 요구에 대응하기 위해 포철은 전기아연도금강판에 크롬을 40㎎/㎡으로 화학처리하고, 오염을 방지할 수 있는 유기수지와 윤활 가공성을 부여하는 특수 왁스(Wax)를 혼합한 윤활수지를 롤 코팅(Roll Coating) 방식으로 극박 도포한 고기능 윤활피복강판을 개발했다. 이 제품은 고가공성이 요구되는 심가공용 모터 커버(Motor Cover)류, 가전부품용 등으로 사용되며, 기존 강판보다 뛰어난 가공성과 내식성, 내지문성을 자랑한다. 또한 수요가측에서는 프레스 가공시 윤활유 도포공정이 필요 없고 탈지공정을 생략할 수 있어 CFC에 의한 지구환경 보호문제를 근본적으로 해결할 수 있으며, 공정 생략에 따른 인력과 원가절감 등의 효과를 기대할 수 있어 수요가 급속하게 증가할 것으로 전망된다.

전기도금 내지문 강판

이제 우리생활에 떼어 놓고 생각할 수 없을 정도로 밀접하게 자리잡은 가전기기, 컴퓨터, 사무용기기 등은 한시가 다르게 고기능화 하고 있다. 그에 따라 소비자들도 이들 제품을 고를 때 내부 부품까지도 표면이 깨끗하고 미려한 색상을 선호하는 추세에 있다. 종전에는 내부 부품에 일반 냉연강판을 사용해 왔으나, 오랫동안 사용하면 녹이 생기는 등의 단점이 있어 최근 들어서는 표면이 미려하고 내식성 강한 전기도금강판을 선호하고 있다. 전기도금 강판도 부품이 완성, 조립되기까지 여러 사람을 거치면서 강판(부품) 표면에 지문이 묻으면、 그 부분의 외관이 나빠질 뿐 아니라, 쉽게 녹이 생기는 단점이 있다. 이런 단점을 보완하기 위해 사람의 지문이 강판에 묻어나지 않는 내지문강판이 개발됐다. 내지문강판은 전기아연도금강판에 특수 크롬을 코팅해 기존강판보다 내식성을 더욱 향상시키고, 그 위에 손자국이 나타나지 않는 내지문수지를 코팅한다. 내지문수지는 윤활성을 띠고 있기 때문에 가공성을 향상시키며, 실리카(Silica) 성분의 특성으로 도장성도 개선하는 효과가 있다.

전기도금

전기도금 공정은 전류를 이용해 금속을 코팅하는 공정이다. 즉 도금하려는 금속(강판)을 음극으로 설정해 도금액에 넣고 전류를 통하면, 도금액 중의 금속 이온이 음극면으로 이동해 석출되는 전기 화학적 반응을 말한다. 포스코의 전기도금 공정은 고속·고전류밀도 조업과 편면 및 양면도금이 가능한 카로젤(Carosel)타입의 도금설비를 채택하고 있으며, 전력 소모가 적은 클로라이드(Chloride)계 전해액을 사용하고 있다. 냉간압연 강판을 주요 소재로 사용하는 전기도금 공정은 소재의 표면오염을 제거하기 위한 전해탈지 처리와 표면산화층을 제거하기 위해 산세 처리를 하는 전처리 설비, 전류 통전에 의해 도금이 이루어지는 중앙 설비, 내식성과 도장성을 향상시키기 위해 인산염과 크롬산염을 코팅하는 후처리 설비 등으로 구성돼 있다. 현재 포스코에서 생산되고 있는 제품으로는 도장성이 우수해 주로 가전기기에 사용되는 아연-철 합금도금강판 및 아연-니켈 합금도금강판, 내가솔린성이 뛰어나 자동차 연료탱크에 사용되는 납-주석 합금도금강판 등이 있다. 최근에는 아연-철 합금도금강판상에 철-망간을 한번 더 도금해 내식성을 배가시킨 철-망간 이층도금강판과, 국제 환경규제에 대응하기 위해 프레스유 없이도 가공할 수 있는 윤활피복강판 등 신제품 제조기술을 개발해 경쟁력을 한층 높여가고 있다.

전기강판

전기강판은 철의 자화가 일어나기 쉬운 방향으로 결정배열을 조정하고 규소를 첨가해 철손의 감소를 억제한 철강재료로 다른 철강재료에 비해 전자기적 특성을 우수하게 한 연질 자성재료이다. 전기강판은 구조용강이나 공구용, 외판용으로 쓰이는 다른 금속재료와 달리 모터나 변압기 같은 전기기기의 철심재료로 사용돼 이들 전기기기의 효율을 높여 주는 역할을 한다. 전기강판은 강판이 가지는 고유특성에 따라 크게 방향성(grain oriented) 전기강판과 무방향성(non-oriented) 전기강판으로 분류된다. 방향성 전기강판은 특수한 제조공정을 거쳐 결정을 한쪽 방향(압연방향)으로 배열시켜 자기적 특성을 대폭 향상시킨 것이다. 이 방향성 전기강판은 압연방향의 자기적 특성은 우수하나 압연방향 이외의 자기적 특성은 상대적으로 떨어져 압연방향의 특성을 최대한 살릴 수 있는 각종 변압기나, 자기증폭기 등과 같은 정지기기의 철심 재료로 주로 사용된다. 대형 회전기기에 사용되는 경우도 있다. 무방향성 전기강판은 결정이 방향성을 띠지 않고 자유로운 배열구조를 가진 제품으로, 모든 방향에 대한 자기적 특성이 거의 일정하기 때문에 발전기나 전동기와 같은 회전기기의 철심 재료로 사용된다. 전원변압기나 안정기, 소형 정지형 기기에도 사용되고 있다. 전기강판은 열손실 값인 철손이 낮아야 하며, 재료에 대한 자력선 통과의 용이성 정도를 나타내는 투자율이 높아야 하고, 각 층 사이의 절연성이 좋아야 하는 등의 전기적 특성을 가져야 한다. 이 외에 일반적인 강판과 마찬가지로 적은 두께 편차, 좋은 형상, 양호한 용접성, 적당한 기계적 특성도 필요하다.

자동차용강판

자동차용 강판은 바로 자동차의 얼굴이라 할 수 있는 외판과, 내부의 보강재로 쓰이는 내판재를 말하며, 차체에 다양한 변화를 주기도 하고, 외부 충격으로부터 운전자나 승객을 안전하게 보호한다. 자동차용 강판으로 사용하는 냉연강판은 그 사용에 따라 다양하다. 크게는 앞에서 이야기한 외판재와 내판재로 나뉘며, 표면처리의 유무에 따라 표면에 아무 처리를 하지 않는 일반 냉연강판과 표면에 여러 가지 처리를 해 외부로부터의 물리적, 화학적 조건에서 고유한 성질의 변화를 방지하게 한 표면처리 강판으로 나뉘기도 한다. 자동차용 강판은 철강의 꽃이라 하는 냉연강판 중에서도 고부가가치 제품에 속하며 일반적으로 다음과 같은 특성이 요구된다. △프레스 성형성:자동차에 사용되는 강판은 거의 대부분이 복잡한 모양으로 성형된다. 따라서 성형 작업 중에 주름이나 깨짐, 표면처리층의 손상, 성형 후의 탄성 복원 현상이 일어나지 않아야 한다. △용접성:자동차 차체를 이루기 위해서는 성형된 여러 부품을 용접해야 하는데, 이 용접작업으로 인한 고유성질의 변화가 적어야 한다. △도금성과 내식성:차체의 부식을 방지하기 위한 도금재의 부착성이 좋아야 하며, 외부의 물리적, 화학적 조건에 대한 내부식성이 좋아야 한다. 최근에는 규제가 심해지고 있는 환경문제에 대응하기 위해 차체 경량화를 통한 연비향상 연구가 활발히 진행되고 있다. 세계 35개 철강사가 공동으로 추진하고 있는 ULSAB (Ultra Light Steel Auto Body) 프로젝트가 그 대표적인 예다. 이 ULSAB 프로젝트 추진 결과, 일반 자동차용 강판에 비해 동일 두께에서도 강도와 인성이 우수한 고장력강판의 확대 적용과 차체구조 최적화를 통해 안전성능이 향상되면서 차체 무게의 25%를 줄일 수 있다는 결과가 나왔다. 따라서 고장력 강판은 강판 제조업체나 차량 생산업체가 모두 큰 관심을 가지고 지속적인 개발을 진행하고 있는 분야이다. 그리고 차체 경량화와 함께 차체의 방청능력을 높이기 위한 노력도 지속적으로 진행되고 있다. 소지철 자체의 방청능력을 향상시킨 고내식강판, 전기도금강판, 아연도금강판, 유기피복강판(전기도금층 위에 크로메이트 및 수지를 엷게 도포한 강판) 등이 대표적인 예다. 세계적인 자동차 생산국인 일본의 경우 이와 같은 표면처리강판 사용비율이 전체 자동차 강판의 80% 이상이며 우리 나라에서도 점차 표면처리를 한 자동차용 강판의 사용 비중이 늘어날 추세다.

이중보온관

이중 보온관은 열효율을 극대화하기 위해 개발된 것으로 우리 생활을 더욱 풍요롭게 하고, 환경보존에도 기여하고 있다. 이중 보온관은 큰 관과 작은 관 사이에 단열재(폴리우레탄 폼)를 넣어 보온·보냉효과를 얻을 수 있도록 한 강관으로 보통 120℃의 뜨거운 물이 통과할 수 있을 정도의 재질을 사용했고, 두께도 일반 강관보다 얇다. 난방용으로 이중 보온관이 개발되기 전에는 일반 강관에 석면, 암면을 돌돌 말아 사용했다고 한다. 이중 보온관은 현재 지역난방 배관, 공단 공동에너지 배관, 열병합 발전배관, 스팀 및 온수배관, 자체 가열용 화학물질 배송배관, 동파방지용 배관 등에 사용되며 그중 지역난방에 가장 많이 사용되고 있다. 지역난방은 19세기 초 북유럽에서 처음 시작된 이후 전 세계로 빠른 속도로 확산되고 있으며, 국내의 경우 현재 계획 중인 곳을 포함해 분당, 목동 등 전국 18여 곳에 지역난방을 가동하고 있어 보급률이 7.8% 정도다. 이는 아이슬란드 85%, 러시아 70% 보다는 보급률이 미흡하지만 향후 우리나라도 58%의 에너지 절약효과와 49%의 공해감소 효과를 가져오는 지역난방이 늘어날 것으로 예상된다. 우리 나라는 현재 총길이 2500여 ㎞(지역난방공사 기준) 정도의 지역난방이 설치돼 있고 그 곳에는 직영1~2.5m의 이중 보온관이 사용되고 있다. 지역난방의 열수송관은 공급관 및 회수관으로 돼 있고, 공급관은 75~115℃, 회수관은 40~65℃에 견딜 수 있도록 제작돼 있다. 또한 내부 또는 외부에서 물이 새는 것을 감지할 수 있는 열배관 감지선이 설치돼 안정적으로 운영되고 있다.

웨이브

강판에 발생하는 결함으로 판의 귀부분의 평탄성이 불량해서 물결 모양을 띠는 것을 말한다. 이는 판의 테두리가 중심보다 많이 압연되어 길어졌기 때문에 생기는 것으로 열간 냉간압연, 조질 압연작업, 테두리 절단, 또는 도금작업 조건의 불량 등으로 인해 발생한다.

용접봉용 선재

용접용 선재는 조선, 자동차, 교량, 압력용기, 원자력 발전소 등 강구조물을 접합할 때 쓰이는 소재로 용접방법에 따라 크게 수동용접용, 반자동용접용, 자동용접용 선재로 구분된다. 수동용접봉(JS-SWRY11)은 절단한 심선에 피복제(flux)를 도포해 만든 것으로, 전류로 아크(Arc)를 발생시켜 모재와 부재를 접합시키며, 모재의 재질과 사용처에 따라 피복제의 조성이 달라진다. 반자동용접봉(POSWELD2B/2J)은 용접부위를 탄산가스나 아르곤 가스를 사용해 대기를 차단시키고, 스풀(Spool)에 감긴 구리(Cu)도금 와이어를 연속적으로 공급해 아크용접하는 방법으로, 용접부의 기계적 성질이 우수하고 용접 능률이 높아 자동차, 조선, 건축, 교량, 컨테이너 제작시의 로봇용접에 주로 사용된다. 특히 직경 5.5mm 선재를 직경 0.8~1.2㎜로 직접 신선해 최종제품을 만들기 때문에 소재의 감면율, 인장강도 편차, 경조직 ,성분 등을 잘 관리해야 한다. 자동용접봉(POSWELD41)은 용접부위에 입상의 피복제를 뿌려, 피복제 속으로 용접 와이어를 공급함으로써 아크가 보이지 않게 하는 자동 연속용접에 쓰이는데, 용입이 깊고 용접속도가 빨라 후판 용접에 많이 사용된다. 이 용접법은 최근 용접작업이 기계화되고 자동화(고능률화)됨에 따라 매우 빠른 속도로 보급되고 있다.

용접강관

용접강관은 강관을 둥글게 말아서 접합부를 용접하여 생산하며, 연속제관 및 자동용접장치 등에 의해 생산성이 매우 높고 제조방법도 값싸서 제조비용이 무계목 강관 보다 상대적으로 저렴하다. 따라서 대량생산이 가능하여 수도용 배관 및 일반 배관에 많이 사용한다. 그러나 용접강관은 단면 외경에 비해 두께가 일정 이상이면 제관 및 용접이 곤란하여 생산이 불가능하며, 강관 단면에 용접한 부분이 있어 물리적인 강도 및 금속조직상 취약하여 용도에 제약이 따른다.

용융아연도금

가공성、 도장성、 용접성이 뛰어나고 외관이 미려해 자동차, 가전, 건축 등 많은 용도에 사용되고 있는 아연도금강판은 대기중에서 극히 얇은 산화막을 형성, 강판 표면을 보호하며 녹 발생을 방지하는 우수한 내식성을 나타낸다. 용융아연 도금공정을 간략히 살펴보면 △냉간압연강판의 표면을 알칼리성 용액으로 세정하는 전처리 탈지공정 △강판의 강도와 가공성을 확보하기 위해 가열하는 열처리공정 △아연을 도금하는 도금공정 △형상을 개선하고 표면조도를 부여하는 조질압연공정 △보다 나은 내식성을 확보하기 위한 후처리공정 등으로 이루어져 있다. 도금처리공정에서는 열처리한 강판을 460℃의 용융아연이 담긴 아연포트에 통과시킨다. 표면에 도금된 아연의 양은 에어 나이프 설비에서 분사하는 고압의 공기에 의해 제어된다. 도금강판을 냉각하는 과정에서 표면에 도금된 아연은 특유의 결정립을 형성하는데 이를 스팽글(Spangle)이라 한다。 강판표면에 형성되는 스팽글로 제품의 종류를 구분해 보면 아연 특유의 결정모양과 광택을 갖는 레귤러(Regular) 스팽글, 응고시 결정성장을 억제하는 공정을 거쳐 스팽글을 작게 만든 미니(Minimized) 스팽글, 스팽글이 전혀 없도록 한 제로(Zero) 스팽글 등의 제품으로 나눈다. 특히 제로 스팽글 제품은 도장후 강판표면이 미려하기 때문에 도장용으로 각광을 받는다. 아연도금을 한 뒤 550℃로 재가열하면 강판의 철성분이 녹아 아연층에 확산돼 아연-철 합금도금이 형성되는데、 갈바닐드(Galvannealed)라 불리는 이 합금도금강판은 일반 용융아연도금 강판에 비해 용접성과 도장성, 내식성 등이 뛰어나기 때문에 자동차용 재료로 널리 쓰인다.

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