프로세스 전반에 적용되는 고급 기술을 통해 효율성 향상, 품질 및 비즈니스 성과 향상
철강 제조 방법 및 프로세스는 시장 수요, 경쟁 압력, 새로운 경제 현실과 정부 규제를 수용할 수 있도록 속도를 높여 발전해야 합니다. Thermo Fisher Scientific은 수익성 증가에 초점을 맞춰 철강 제조 공정을 개선하는 기술을 개발하고 응용하는 데 있어 가장 믿을 수 있는 파트너입니다.
PGNAA/PFTNA(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis/Pulsed Fast Thermal Neutron Activation)
공정 최적화에서 실시간 품질 관리에 사용된 PGNAA/PFTNA는 전체 원료 물질 공정 스트림에 대한 고주파 온라인 원소 분석을 제공합니다. PGNAA/PFTNA를 사용하는 분석기는 컨베이어 벨트에 직접 배치되며 전체 원료 물질 단면을 투과하여 시료 뿐만 아니라 전체 물질 흐름을 분 단위로 균일하게 측정합니다.
PGNAA/PFTNA는 제한된 깊이와 표면만 측정할 수 있어 벨트 상의 물질 전체를 분석할 수 없는 X선 형광(XRF), X선 회절(XRD), 스펙트럼 분석 기술 등의 다른 표면 분석 기술에 비해 장점을 제공합니다. 철강 제조업체는 이 기술을 활용하여 품질 관리를 개선하고 공정 효율을 개선할 수 있습니다.
PGNAA(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis) 및 PFTNA(Pulsed Fast Thermal Neutron Activation)의 원리는 저에너지 중성자와 원자 핵 간의 아원자(subatomic) 반응입니다. 열 또는 저에너지 중성자(<0.025eV)가 원자 핵에 충분히 근접하거나 원자 핵과 충돌하면 중성자와 핵 간의 상호 작용이 발생합니다. 중성자의 에너지는 핵으로 전달되고 일시적으로 여기된 에너지 상태로 높아집니다. 그런 다음 이 에너지는 거의 즉시 감마선 형태로 방출됩니다.
공정 질량 분석법
철강 생산의 핵심 요건은 용광로(blast furnace)가 최대의 효율로 작동하도록 보장하는 것입니다. 용광로에서 배출되는 가스를 분석하는 것은 일산화탄소와 이산화탄소의 변환을 제어하고 최적화하기 위한 공정 제어 전략의 중요한 부분입니다. 공정 질량분석기는 용광로 제어 시스템 및 동적 제어 모델에 실시간 오프 가스(off-gas) 분석 데이터를 제공하여, 상당한 공정 상의 이점을 제공합니다.
최첨단 보정, 데이터 전송, 자가 진단 소프트웨어와 연결된 단일 분석기에서 광범위한 성분을 측정할 수 있기 때문에 현대식 질량 분석기는 플랜트로 통합하기에 이상적입니다. 용광로에서의 우수한 가스 분석은 프로브 분석을 통해 가스 효율, 질량 및 열 균형, 열 프로파일을 계산하는 데 사용되며 냉각수 누출과 시료 시스템 고장을 조기에 검출하는 데 필수적인 도구입니다.
방사선 검출
철강은 종종 스크랩 금속을 통해 생산되는데, 이때 방사능 물질이 스크랩 금속 재활용 스트림을 오염시키지 않도록 주의 깊게 스크리닝해야 합니다. 스크랩 금속 재활용에 사용되는 방사선 검출 기술에는 입고 원료 물질용 포털 모니터링 시스템과 시설의 스크랩 더미를 모니터링하는 무선 그래플 장착(grapple-mounted) 방사선 검출 시스템 등이 있습니다. 휴대용 방사능 검출 장치는 정확한 선량률 측정을 통해 감마 방사선을 실시간으로 검출하고, 방사능 발견을 검증하고 방사능이 자연 방사능인지 인공(man-made) 유래 방사능인지 여부를 평가합니다. 고감도 중성자 반응 및 알람 임계값이 높은 휴대용 장치를 착용하여 감마 감도 및 에너지 보상 선량률 측정을 모니터링할 수 있습니다.
X선 형광법
X-선 형광(XRF) 분광학은 물질의 원소 조성을 파악하는 데 사용되는 비파괴 분석 기법입니다. XRF 분석기는 1차 X선 선원에 의해 여기(excited) 될 때 시료에서 방출되는 형광(또는 2차) X선을 측정함으로써 작동합니다. 시료에 존재하는 각 원소는 특징적인 형광 X-선 또는 고유한 "지문(fingerprints)”을 생성합니다. 이러한 지문은 각 원소마다 뚜렷하게 다르기 때문에 XRF 분석은 정량적 및 정성적 측정을 하는 데 뛰어난 도구입니다. 철강 제조에서 XRF는 원료, 슬래그 및 합금의 분석에 사용됩니다.
두께 및 코팅 측정
높은 제품 품질과 최대의 생산성을 달성하려면 비접촉 및 비파괴적인 두께 및 코팅 중량 측정이 필요합니다. 열간 및 냉간 압연용 온라인 두께 게이지는 철강 플레이트 및 시트의 고속 생산에서 정밀한 실시간 측정 성능을 제공합니다. 아연 코팅 철강 시트의 경우, 온라인 핫 코팅 중량 게이지는 잘 정립된 X선 형광(XRF)을 사용하여 코팅 제어를 위한 빠른 피드백을 제공합니다. 폐쇄 루프형 코팅 중량 제어 시스템과 결합하여 사용할 경우, 아연 원자재 소모를 최소화하여 상당한 비용 절감을 실현할 수 있습니다.
Optical Emission Spectroscopy (OES)
Optical Emission Spectroscopy(OES)는 아크/섬광(Arc/Spark) 여기법을 사용하여 미량 원소 농도부터 퍼센트 원소 농도까지 고체 금속 시료의 원소 분석을 신속하게 수행합니다. 이 기술은 금속 산업 및 분석 실험실, 생산 관리부터 R&D, 입고 자재 검사부터 폐기물 분류에 이르기까지 대부분의 까다로운 분석 요구 사항을 만족합니다. OES 금속 분석기는 또한 비금속 마이크로-개재물의 신속한 온라인 평가에 사용할 수 있습니다.
실험실 자동화
철강 제조업체는 실험실 자동화 기술을 통해 공정 관리 및 효율성을 한층 더 높일 수 있습니다. OES와 XRF 분석기 모두 완전히 자동화하여 처리량을 높이고, 분석 정확도를 개선하며, 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 수준의 자동화는 완벽한 실험실 워크플로우 솔루션을 제공하며, 매우 중요한 생산 관리 환경에서 반응 시간을 단축하고, 시료 처리 속도를 높이고, 자동 시료 전처리의 가용성을 높일 수 있습니다.
배기 가스 분석
CEMS(Continuous Emission Monitoring Systems) 시스템은 다음과 같은 다양한 생산 단계에서 전체 공정 가스 스펙트럼을 모니터링합니다. SO2, NOx, CO, CO2, H2S, TRS, THC, Hg, O2, HCl 및 총 황 화합물에 대해 원소 검출 및 측정 요구에 따라 여러 가지 기술을 결합하여 사용합니다. 이러한 기술에는 일산화탄소, 이산화탄소, HCI 및 기타 적외선 흡수 가스를 측정하는 데 사용되는 비분산 적외선(NDIR), 질소 기반 화합물의 측정을 위한 화학 발광, SO2의 측정을 위한 펄스 형광, USEPA Method 25A 및 25B를 충족하는 탄화수소 측정을 위한 불꽃 이온화 검출(FID), 원자 형광, 불투명도 모니터링용 트랜스미소미터, 가스 흐름의 측정을 위한 크로스 스택 및 인스택 초음파 모니터, 완전 추출 및 희석 추출 프로브 등이 있습니다. 이러한 기술을 조합하여 사용하면 고객의 특정 공기 품질 모니터링 요구 사항을 충족하면서 규제 지침을 준수할 수 있습니다. 이 시스템은 US EPA 40CFR Part 60 및 75 표준에 따라 제작되었고 최고의 민감도, 정확도 및 안정성을 제공합니다.
