연구실 소개
고온계면물성연구실은 고온 철강 제조공정 중 내화물/슬래그/용강 계면에서 발생하는 현상을 관찰하고, 열역학/ 반응속도론적 관점에서 이를 해석하는 기초 연구 및 수소환원제철 등 저 탄소 철강 신제조공정과 친환경 철강 부산물 재활용 방안에 관한 응용연구를 수행하고 있습니다.
1. Degradation of refractory (내화재 부식 메커니즘 연구)
철강제조공정 중 내화재는 용강 및 슬래그 등과 접촉 시 침투, 부식, 용해 등의 다양한 반응이 일어나며, 이는 곧 내화재 수명에 영향을 끼친다. 본 연구실에서는
내화재/용강/슬래그 반응에 따른 계면 분석을 통해 내화재의 부식메커니즘 연구를 수행하고 있다.
2. Wetting and spreading kinetics (내화재/슬래그 젖음성 연구)
철강제조공정 중 고온 슬래그는 내화재에 침투, 반응하여 내화재를 부식시키고, 이는 내화재/슬래그 간 젖음성에 영향을 받는다. 본 연구실에서는
내화재/슬래그 계면 접촉 및 퍼짐 거동 관찰을 통한 내화재/슬래그 반응 및 젖음성을 평가하는 연구를 수행하고 있다.
3. Removal of inclusions (개재물/내화재 용해 메커니즘 연구)
제강공정 공정 중 용강 내 산소를 제거하기 위해 첨가된 탈산제(Al 등)로 인하여 생성된 개재물들은 슬래그로 흡수 되지 않고 용강 내 잔존할 경우 최종 제품의 기계적 물성 저하 등의 원인이 된다. 본 연구실에서는
개재물/슬래그 성분에 따른 계면 관찰을 통해 개재물 제거 메커니즘 연구를 수행하고 있다.
4. Recycling of spent-refractory (폐내화재 재활용 연구)
폐MgO-C 내화재는 철강공정 중 슬래그에 의한 MgO계 내화재를 보호하고 슬래그 포밍 현상으로 전기로 공정에서 열전달 향상으로 에너지 효율을 높여주는 이점으로 재활용 될 수 있다. 본 연구실에서는
MgO-C 내화재 내 C 함량에 따른 내화재의 슬래그 반응에 대한 상 분석, 버블 형성에 대한 열역학적 분석, kinetics 반응을 연구하고 있다.
5. Recycling of spent-slag (슬래그 재활용 연구)
제강공정 폐슬래그는 높은 FeO 함량으로 매립 과정에서 환경 오염 및 처리 비용이 높다. 본 연구실에서는 FeO를 함유하는
제강 슬래그를 재활용하기 위하여 다양한 환원제를 첨가하여 Fe를 회수하고, 환원된 슬래그에 폐MgO계 내화재를 첨가시켜 골재로 재활용하는 연구를 수행하고 있다.
6. 열역학/유동해석/머신러닝 기반 결과 예측
철강제조공정은 다양한 공정 변수 및 고온 반응으로 실험 설계, 진행 및 결과 해석이 쉽지 다. 본 연구실에서는
열역학적 해석 프로그램을 활용하여 실험 결과를 사전에 예측하여 실험 변수를 설계하여 결론을 도출하고,
CFD 해석을 통해 실험 결과에 대한 열, 물질 전달 영향을 반영하며, 다양한 변수에 대한
데이터 기반 물성 예측 시스템을 구축하여 성능 개선, 신물질 개발을 위한 연구에 응용하고 있다.
지도교수 소개
교수명 : 정용석
- 연구실 : D동 205호
- 연락처 : 031-8041-0590
- 이메일 : ychung@tukorea.ac.kr
- homepage : http://hitip.tukorea.ac.kr
- 대한금속재료학회 이사
- 일본 ISIJ International Advisory Board
- 다수의 국외 SCIE급 논문 발표
- Asia steel 포스터상(2021)
- 대한금속재료학회 학생발표상 4회 수상 (2022)