2차 정련
Secondary Refining
정의
전로·전기로에서 나온 용강을 래들에 담은 상태로 성분·온도·청정도를 정밀 조정하는 공정이다. 래들 정련이라고도 하며 LF, RH 탈가스 등이 대표 설비다.
자세한 설명
1차 정련(전로·전기로)만으로는 성분 명중률과 청정도가 부족하다. 2차 정련은 래들 위에서 이를 보완하는 공정으로, LF(Ladle Furnace)는 아크 가열로 온도를 보상하면서 합금철 첨가로 성분을 미세 조정하고 슬래그 정련으로 탈황한다. RH 탈가스는 용강을 진공조로 순환시켜 수소·질소를 빼고 탄소를 극저 수준(0.003% 이하)까지 낮추는 설비로, 자동차 외판용 IF강과 전기강판에 필수다.
개재물 제어도 2차 정련의 몫이다. 알루미늄 탈산으로 생긴 알루미나 개재물은 칼슘 처리(Ca-Si 와이어 투입)로 저융점 화합물로 바꿔 부상 분리를 돕고 연주 노즐 막힘을 막는다. 아르곤 버블링으로 용강을 저어 개재물을 띄우는 처리도 병행된다. 베어링강의 산소 함량 10ppm 이하 같은 극한 청정도는 이 단계의 능력으로 달성된다.
결국 2차 정련 설비의 구성(LF·RH·VD·VOD 등)이 그 제철소가 만들 수 있는 강종의 상한을 정한다. 고급강 구매에서 밀 승인을 할 때 2차 정련 라인업을 확인하는 이유다.
실무 예시
자동차 외판용 극저탄소 IF강은 전로 출강 후 RH 탈가스에서 약 20~25분간 진공 탈탄해 탄소를 0.002~0.003%까지 낮추고 티타늄·니오븀을 첨가한다. 베어링강은 LF 탈황과 진공 탈가스를 조합해 전산소(T.O) 8ppm 이하, 황 0.005% 이하 수준으로 관리된다.
실무 포인트
- 수소 유기 결함(백점·HIC)이 우려되는 후판·단조품은 진공 탈가스 처리재를 지정한다.
- 협성분 범위·저황·저산소 요구는 2차 정련의 영역이다 — 규격서에 처리 공정(RH, LF 등) 명기를 요구할 수 있다.
- 칼슘 처리 여부는 개재물 형태에 영향을 준다. 피로 부품·전단 가공 부품은 개재물 규격(청정도 등급)을 함께 지정한다.
- 2차 정련 시간이 늘면 밀의 생산성이 떨어져 고청정강은 가격 할증이 붙는다. 요구 수준을 용도에 맞게 설정한다.