[기계 설비] 철강 산업과 컨디션 모니터링 / Steel and Iron Industry / condition monitoring system

안녕하세요 !

SPM Instrument KOREA 입니다 😁

 

지난번에 저희는 선박 설비 및 컨디션 모니터링에 대해 알아보았습니다 :)

2024.10.16 - [Industry News/산업 정보] - [기계 설비] 선박과 상태 모니터링 / Marine and Offshore / condition monitoring

[기계 설비] 선박과 상태 모니터링 / Marine and Offshore / condition monitoring

 

이번 주에는 철강 산업과 관련된 간단한 소개와 SPM의 컨디션 모니터링에 대해 알려드리도록 하겠습니다.

 

철강 산업

철(Fe)이란 지구상에 매장량이 풍부하고, 가공성이 우수하며, 단단하다는 장점을 가지고 있습니다.

예로부터 철의 성장과 함께 인류의 문명도 함께 성장하였습니다 :)

그렇기 때문에 인류의 역사와 함께 가장 널리 사용되고 있는 금속이라고 할 수 있습니다 !

 

이러한 철을 이용한 철강 산업은 철을 함유하고 있는 철광석이나 철스크랩 등을 녹여서 쇳물을 만들고 불순물을 줄인 후에 연주 및 압연 과정을 거쳐 열연강판, 냉연강판, 후판, 철근, 강관 등의 최종 철강 제품을 만들어 내는 산업을 의미합니다.

 

이렇게 생산되는 철강 제품은 자동차, 조선, 가전, 기계, 건설 등을 비롯한 전 산업에서 기초소재로 공급되어 우리 생활에서 없어서는 안 되는 중요한 소재로 사용되고 있습니다 !

 

그렇기 때문에 철강 산업은 세계 경제를 가늠할 수 있는 주요 지표 산업이라고 합니다 !

 

철강 생산 공정

철강이 생성되는 공정에 대해 간략하게 소개해 드리도록 하겠습니다 :D

 

• 제선공정

제선공정은 쇳물을 만드는 기초적인 공정입니다 !

철광석과 원료탄을 고로에 넣어 발생하는 열로 철광석을 녹이는데, 이때 철광석이 녹은 쇳물을 '용선'이라고 하며 이 용선에는 불순물이 포함되어 있습니다.

 

즉, 제선공정은 철광석을 녹여서 쇳물로 만드는 공정을 의미합니다.

 

• 제강공정

제강공정은 제선공정에서의 용선이나 고철을 정련하여 강철로 만드는 공정입니다 !

용선에 포함되어 있는 불순물을 제거해서 강철로 만드는데, 전로에서 불순물을 제거한 쇳물인 '용강'이 만들어집니다.

 

즉, 제강공정은 쇳물의 불순물을 제거하는 공정을 의미합니다.

 

• 연주공정

연주공정은 액체 상태의 철이 고체가 되는 공정입니다 !

용강이 연속주조기를 거쳐 냉각 혹은 응고되어 중간소재인 슬래브, 블룸, 빌렛이 됩니다.

 

즉, 연주공정은 쇳물을 반제품으로 생산하는 공정을 의미합니다.

 

• 압연공정

압연공정은 고체가 된 철을 강판이나 선재로 만드는 공정입니다.

반제품을 주조, 단조, 압연 등의 방식을 거쳐 최종 제품을 생산합니다.

 

즉, 압연공정은 반제품을 다양한 종류의 실제 철강 제품으로 생산 및 가공하는 공정을 의미합니다.

 

이러한 공정을 거쳐서 열/냉연강판, 후팡, 형강 등 다양한 철강 제품이 생산되어 조선, 자동차, 가전, 건설 등 여러 산업에서 사용하게 됩니다 :D

 

철강 산업 주요 설비

위의 공정이 이루어지기 위하여 다양한 설비를 통과하게 됩니다.

 

• 전기로 : 전극에 전류를 흐르게 만들어 전극과 철스크랩 사이에 발생하는 고온의 아크열을 이용하여 쇳물을 만드는 설비
• 가열로 : 반제품을 압연하기 좋은 온도까지 가열하는 설비
• 연속주조기 : 쇳물을 연속적으로 주조하여 반제품을 제조하는 설비
• 사상압연기 : 두 개의 롤에 힘을 가해 원하는 모양의 형강을 생산하는 설비
• 냉각기 : 압연이 완료된 제품의 품질 향상을 위해 냉각수를 분사해 냉각하는 설비
• 열처리기 : 압연이 완료된 후판의 강도 및 인성을 증가시켜 고급강종의 후판을 생산하는 설비

 

철강 산업의 CMS

SPM은 1970년대부터 철강 산업에 있어서 전 세계적으로 생산 공장의 신뢰성 향상에 큰 기여를 해오고 있습니다 !

 

이러한 철강 산업에서 컨디션 모니터링은 기본적으로 수행이 됩니다.

 

컨베이어 벨트, 원자재 처리 기계, 선박 언로더, 스택 리클레이머, 연속 주조기, 크레인, 압연기, 열처리 기계 등과 관련이 되어 있는 펌프, 팬, 기어박스 등의 설비가 주요 컨디션 모니터링의 대상이 됩니다 :)

 

그러나 철강 산업에서는 그 생산 공정에 따라서 컨디션 모니터링 적용이 어려운 조건이 있습니다.

• 극 저속 가동
• 단시간 RPM 급변
• 유의미한 데이터 취득 시간 부족
• 주변 설비 가동에 따른 간섭 신호 발생
• 열악한 컨디션 모니터링 장비 설치 여건

이러한 조건에서도 컨디션 모니터링을 수행하기 위한 제품이 있습니다 !

 

이러한 철강 산업에서 발생하는 환경적 조건을 극복하기 위하여 저희 SPM이 선보이는 기술이 있습니다 :)

 

SPM HD 측정 기법은 저속에서도 다른 기계적인 간섭의 영향을 상쇄시켜 줍니다.

뿐만 아니라 베어링의 쇼크 펄스 데이터를 취득하는 과정에서 최대 50%의 RPM 변화가 발생하는 환경에서 또한 성공적인 측정이 가능함을 확인하였습니다.

 

이러한 기술은 최신 진동 측정 기기 및 진보된 소프트웨어를 통하여 구현이 되면서 어려운 환경에서도 컨디션 모니터링 및 분석 작업을 효율적으로 수행할 수 있습니다 🤗

 

SPM 제품

SPM HD 측정 기술은 낮은 RPM을 처리하고 기계적인 장애를 억제합니다.

그에 반하여 HD Order Tracking은 데이터 수집 중 최대 50%의 RPM 변화를 처리합니다.

 

고급 진동 측정 장치와 고급 소프트웨어 기능이 결합되어 일상적인 컨디션 모니터링 및 분석 작업을 간단하고 효율적으로 만들어 줍니다 :D

 

포스트 트리거는 SPM HD와 진동 분석 모두 사용 가능합니다 !

 

이를 통하여 압연기의 구동렬을 쉽고 안정적으로 모니터링할 수 있습니다.

열악한 환경에서 변환기와 견고한 커넥터 그리고 산업용 케이블 보호 기능은 문제없이 작동할 수 있습니다 👍

 

• Portable instruments : SPM 휴대용 계측기에는 쇼크펄스, 진동 심각도 측정 및 진동 스펙트럼 분석용 장비 포함
• Intellinova online systems : 온라인 상태 모니터링 및 진단 시스템은 설비를 지속적으로 감시하여 플랜트 가용성 및 성능 수준 극대화
• Products for Ex enviroments : 폭발 가능성이 있는 환경에서 사용할 수 있는 온라인 시스템과 변환기, 송신기, 마이크가 있는 헤드셋과 같은 액세서리가 포함된 휴대용 계측기가 있음
• HD Technologies : HD 기술을 사용한 컨디션 모니터링은 매우 긴 사전 경고 시간을 제공하므로 유지 관리 및 수리에 대한 계획 기간을 극대화

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이렇게 해서 철강 산업과 관련된 설비와 공정 그리고 컨디션 모니터링에 관한 SPM의 기술과 제품까지 소개해 드렸습니다 !

 

오랜 역사 시간 속에서 우리 생활 깊숙이 자리 잡아 그 틀을 변형시키기도 하면서 편리함과 안전함을 제공하는 철은 이외에도 무궁무진한 이야기가 있습니다 :)

 

다음에 가지고 오는 산업체의 설비에 대해서도 많은 관심 바랍니다.

 

감사합니다 ❤

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

참고 자료 :

Iron and Steel – SPM Instrument Korea

Iron and Steel – SPM Instrument Korea

한국철강협회 홈페이지에 오신것을 환영합니다. (kosa.or.kr)

1.1 철강업에 대한 이해 - 철강제품 생산과정 : 네이버 블로그 (naver.com)

철강 제품 종류 (tistory.com)