기계제작법 보고서 - 철의 제조공정, 철의 상변화와 상태도, 재결정에서 조직의 변화, 탄소강과 합금강의 종류와 성질

1. 철의 제조공정

철의 제조공정은 고온에서 원료를 변형하여 순수한 철을 얻는 복잡한 과정을 포함한다. 이 과정에서는 석탄, 철광석, 석회석 등 다양한 원료가 사용된다. 철의 제조는 크게 두 가지 단계로 나눌 수 있다. 첫 번째 단계는 원료의 환원 과정이다. 철광석은 주로 산화철 형태로 존재하는데, 이 산화철을 고온에서 환원시켜야 한다. 이를 위해 종종 코크스라고 불리는 갈탄 형태의 석탄이 사용된다. 코크스는 공정 중 높은 온도를 생성하는 연료의 역할을 하며, 동시에 산소를 제거하는 환원제로 작용한다. 고로에서의 철의 제조는 가장 일반적인 방법 중 하나로, 이 과정에서는 먼저 고로에 철광석, 코크스, 석회석을 층을 쌓듯이 넣는다. 고로 내부에서 열은 코크스가 연소할 때 발생하며, 이 열은 철광석의 산화철을 환원시켜 철과 이산화탄소를 생성한다. 이때 고온에서 철광석이 녹아 액체 상태의 용강이 되며, 불순물과 불필요한 성분들은 석회석과 반응하여 슬래그라는 형태로 분리된다. 슬래그는 용강에서 부유하여 쉽게 분리할 수 있다. 두 번째 단계는 정제와 합금 과정이다. 고로에서 생산된 용강은 처리 후 주조 등 다양한 방법을 통해 최종 제품…