• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권3호
• /
• pp.267-273
• /
• 2012

이 연구에서는 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 철근콘크리트 기둥의 휨 성능을 평가하고자 한다. 전기로 산화슬래그는 철 스크랩을 제련하는 과정에서 얻어지는 부산물이다. 전기로 산화슬래그는 천연 광물과 유사한 석회(CaO)와 실리카($SiO_2$)가 주성분이기 때문에 콘크리트용 골재로 이용 가능하다. 이 연구에서는 골재종류를 실험변수로 총 3체의 직사각형 기둥 실험체를 제작하고 휨 실험을 수행하였다. 모든 실험체는 실험구간에서 $250{\times}250$ (mm)의 단면과 1,500 mm의 높이를 가지며, 반복 역대칭 모멘트와 일정한 축력을 받도록 계획하였다. 실험 결과 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 실험체가 천연골재를 사용한 실험체보다 동등 이상의 휨 성능을 가짐을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권3A호
• /
• pp.407-415
• /
• 2008

슬래그의 팽창성 붕괴는 주로 Free-CaO의 수화 반응이 주된 원인으로 분석되고 있으며, 이 문제의 해결 방안을 마련하기 위해 여러 기관에서 연구가 진행되고 있고, 더불어 콘크리트용 골재로의 활용 방안을 지속적으로 연구하고 있다. 현재, 국내에서는 고로 슬래그에 대한 연구는 많이 이루어지고 있지만, 전기로 및 전로 슬래그와 같은 제강 슬래그에 대한 연구는 극히 미비한 실정이다. 이에, 본 연구의 주재료인 전기로 산화 슬래그의 기초적인 물성 분석뿐만 아니라, 화학적인 메커니즘을 규명하여 콘크리트용 잔골재로서의 활용 가능성을 분석하고, 실생활에 응용하는데 그 목적이 있다고 하겠다. 그렇기 때문에, 본 연구의 진행 방향으로 전기로 산화 슬래그의 성분 분석과 함께 기본 물성을 측정하고, 이후에 중/장기 강도 및 세부적인 내구성 분석을 실시하여, 시멘트 콘크리트 적용의 적합성 평가 후, 규격을 제안하는 절차를 밟았다. 본 연구에 대한 기대 효과는 산업 부산물의 활용에 따른 환경 보전 및 재활용이라는 측면 이외에도, 전기로 산화 슬래그의 시멘트 콘크리트용 잔골재서의 상용화에 있다고 하겠다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.212-218
• /
• 2003

In order to analyze the heat transfer phenomena in the plasma flames, a mathematical model describing heat and fluid flow in an electric arc has been developed and used to predict heat transfer from the arc to the steel bath in a DC Electric Arc Furnace. The arc model takes the separate contributions to the heat transfer from each involved mechanism into account, i.e. radiation, convection and energy transported by electrons. The finite volume method and a SIMPLE algorithm are used for solving the governing MHD equations, i.e., conservation equations of mass, momentum, and energy together with the equations describing a $\kappa-\epsilon$ model for turbulence. The model predicts heat transfer for different currents and arc lengths. Finally these calculation results can be used as a useful insight into plasma phenomena of the industrial-scale electric arc furnace. From these results, it can be concluded that higher arc current and longer arc length give high heat transfer.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.2285-2290
• /
• 2007

The main objective of this study is to analyze the heat transfer characteristics in the electric melting furnace. Local temperatures are measured at various location in the furnace using the B-type thermocouples. In this paper, the numerical simulation was performed using the ANSYS software, and compared with experimental data. Mathematical heat transfer model for the prediction of temperature distribution has been developed by considering the thermal radiation among heating element, crucible and insulating materials. The results show that the temperature distributions predicted by the numerical simulation agree with experimental results comparatively.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.613-618
• /
• 2002

Steel slag produced in steel making process is divided with electric arc furnace slag and converter slag. Compared with the blast furnace slag, converter slag has the expansibility due to the reaction with water and free CaO. Therefore it is specified in Standard Specification for Concrete in Korea that steel slag aggregate must not be used in concrete. In this study, we treat electric arc furnace slag aggregate(EAFSA) for concrete before and after several aging process to reduce expansibility. The fundamental properties are measured, which are specific gravity, unit weight, abrasion value and immersion expansion ratio, as concrete aggregate. To understand the suitability of EAFSA for concrete, we made the concrete with EAFSA and then determined the strength and the volume change in EAFSA concrete. From the results EAFSA treated with steam aging process has potentiality for concrete aggregate.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.284-289
• /
• 2003

내부에 열을 가하여 원하는 온도를 유지하는 전기로는, 정확하게 제어하고 모델링을 하기 힘든 시스템이다. 왜냐하면 시스템 변수와 응답 지연 시간이 온도와 위치가 변함에 따라 변하기 때문이다. 이번 연구에서 항상 폐루프 시스템에서 안정성을 보증하고, 내부가 불안정한 시스템에 효과적으로 적용될 수 있는 가중계수를 갖는 일반형 예측 제어가 세라믹 전기로에 적용되었고, 실험을 통해 온도 추적 이행을 보임으로서 확인하였다.

• 대한전기학회논문지
• /
• 제40권12호
• /
• pp.1262-1268
• /
• 1991

The electric furnace which has time delay and time varying characteristics cannot be controlled easily. In this paper, a fuzzy controller for a electric furnace is implemented using one chip processor 8751 and IBM PC. The fuzzy controller is implemented in the PC. The One chip processor 8751 can sense the furnace internal temperature and pass it to IBM PC and generate the driving signal for SSR. The membership function of the fuzzy controller is determined by Least Square method. from the experiments, we can show that the fuzzy controller can improve robustness to the load variation. And the settling time is reduce 4500 (sec) to 2500 (sec).

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.112-118
• /
• 2012

철강 산업에서는 고로 슬래그, 전기로 슬래그, 전로 슬래그 등 많은 부산물이 발생한다. 그 중 제강 슬래그는 일반 골재와 달리 높은 CaO와 낮은 $SiO_2$가 존재하며, 이를 시멘트와 콘크리트에 적용하게 되면 일부 알칼리 반응을 발생시키는 원인이 된다. 한편, 국내외적으로 제강 슬래그 중 전기로 산화슬래그의 콘크리트 구조용 골재로 사용하는 기준이 제정되어 사용을 장려하고 있지만, 슬래그에 대한 체적 안정성은 해결하지 못하였다. 최근에 이런 문제점을 해결하기 위하여 제강 슬래그의 고속의 공기로 냉각하는 방법이 국내에서 개발되었으며, 이를 적용할 경우 슬래그의 체적 붕괴를 야기시키는 유리 석회의 함유량을 최소화시키고 철 산화물에 대한 안정성을 갖는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 철강 산업에서 발생되는 제강슬래그의 고속의 공기로 냉각한 급냉 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 골재로서 활용하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 품질 특성을 검토하였으며, 골재의 입도별에 따른 모르타르 특성을 검토하였다. 실험 결과 급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 특성은 아토마이저 공정에 의한 특성을 반영하고 있으며, 기존 콘크리트용 골재 입도 분포 범위에 비해 작은 입도 분포 범위를 가지는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제24권6호
• /
• pp.31-37
• /
• 2015

철강산업 부산물 중 고로슬래그는 시멘트혼화재로 재활용되고 있지만 제강 슬래그들은 주로 골재로서 활용되고 있다. 본 연구는 전기로 산화슬래그를 대상으로 용융상태에서 철을 환원시켜 개질한 후 물로 급랭하여 제조된 비정질 슬래그를 시멘트 혼화재로 활용하고자 하였다. 개질된 전기로 산화슬래그는 고로수쇄슬래그 보다 분쇄성이 높았으며, 고로슬래그와 개질산화슬래그를 혼합하여 제조한 슬래그 시멘트의 모르타르 실험결과 고로슬래그에 대한 개질산화슬래그 대체율 20%까지는 비교시험체의 98%에 해당하는 압축강도 특성을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권4호
• /
• pp.611-625
• /
• 2021

국내에서 채광한 백운석(Ca·Mg(CO₃)₂) (20~30 mm)을 활용하여 Mg crown을 제조하였다. 백운석을 사용하여 경소 백운석(CaO·MgO)을 제조하기 위하여, (a) 전기로(950 ℃, 480분)와 (b) 마이크로웨이브 가열로(950 ℃, 60분)를 사용하는 공정을 적용한 결과를 서로 비교하였다. 전기로 공정의 경우에는 CaO 56.9 wt%, MgO 43.1 wt%, 마이크로웨이브 가열로 공정의 경우에는 CaO 55 wt%, MgO 45 wt%가 얻어졌다. 마이크로웨이브 가열로를 사용한 공정에서는 백운석의 탈탄산 반응 시간을 1/8로 단축하여도 경소백운석을 제조할 수 있었다. 수화 시험(hydration reaction, ASTM C110)은 경소백운석의 수화 반응성의 기준이 되는데, 전기로 공정의 경우에는 고 반응성(최고 온도 79.8 ℃/1.5 분)을 나타내었다. 이러한 수화 반응은 CaO의 수화 반응에 의해 일어나는 것을 XRD 분석 결과에서 확인할 수 있었으며, 마이크로 가열로 공정의 경우에는 저 반응성(최고 온도 81.7 ℃/19.5 분)을 나타내었다. 이러한 낮은 수화 반응성은 CaO의 수화 반응이 일어난 후에 MgO의 수화 반응이 일어나서 CaO와 MgO가 모두 수화물 형태로 되는 것을 XRD 분석 결과에서 확인하였다. 전기로와 마이크로웨이브 가열로를 사용하여 1,230 ℃, 60분, 5 × 10^-2 torr의 조건에서 규소열환원 공정으로 제조한 Mg crown은 전기로 공정의 경우에 58.8 g 그리고 마이크로웨이브 가열로 공정의 경우에 74.6 g을 얻을 수 있었다.