용광로

1. 개요

2. 원리

3. 여담

• 고로의 노체 구조 자체는 단순히 내화 벽돌로 안을 바른 빈 통에 불과하며 전혀 복잡하지 않다. 위에서 장입한 원료가 아래로 내려옴에 따라 가열되는 부피 팽창을 고려하여 아래가 넓고 위가 좁은 구조를 하고 있으며, 일정 구간 이하에서는 철의 환원에 따른 부피 감소를 고려하여 다시 아래가 좁아지게 된다.
• 한번 불이 붙은 고로를 껐다가 다시 불을 붙이는 것은 대단히 어렵다. 아니, 거의 불가능에 가깝다. 장입물이 덜 빠져나온 상태에서 불이 꺼져서 식어버리면 대개는 고로를 못 쓰게 된다. 이는 철을 생산해 내는 동안에 고로 안이 녹은 철+반응이 덜된 철광석 등으로 채워져 있는 것을 생각해 보면 당연한 일로, 어떤 연유로 철저한 준비과정 없이 고로가 완전히 식어버리게 되면 고로는 이미 로가 아니라 빌딩만 한, 안에 이런 저런 돌덩이가 덕지덕지 섞여있는 큰 쇳덩이가 된다. 이에 따라 대부분의 제철소는 24시간 쉬지 않고 교대로 돌아가며, 고로는 몇 년에 한 번 대규모 보수가 예정된 경우를 제외하면 휴일도 없다.[5]
• 용광로는 한번 가동을 멈추면 쇳물 온도를 다시 1500도로 끌어올리는 데에 5개월이 넘게 걸리기도 한다.
• 1973년부터 48년동안 쇳물을 생산해온 포스코 포항 1고로의 퇴역식 겸 종풍식[6]이 2021년 12월 29일에 진행되었다. 한국에서 첫번째로 건립된 고로라는 역사적인 가치를 인정받아서 철강 역사 박물관으로 활용하려는 계획이 있다. 기사

4. 용선 생산 공정

• 녹은 상태로 전로로 옮겨져 강철로 제련된다. (현재 대부분의 제철소는 용선을 전부 전로에서 제련한다.)
• 녹은 상태로 평로로 옮겨저 강철로 제련된다. (평로는 현 시점에서 사실상 용도폐기된 구식 공정이지만 일부 후진국이나 옛날 설비를 그대로 운용하는 구소련지역에서는 평로제강이 여전히 큰 비중을 차지한다.)
• 그대로 식혀서 괴상의 냉선(식힌 선철)으로 만들어진다. 이 냉선은 소형 주물공장에서 사용하는 큐폴라로 등의 원료로 쓰이거나, 전기로 제강의 원료가 되기도 한다.

5. 고로의 단점

• 고로의 원료장입환경은 매우 가혹한데, 장입되는 원료는 장입 및 낙하 과정에서 부서지거나 가루가 되어서는 안 된다. 가루가 된 장입물은 점차적으로 원료 사이의 공간을 막아서 열풍이 원료 덩어리 사이로 빠져나가기 어렵게 된다.
• 고로에 무연탄이나 갈탄, 분체탄 등의 석탄을 그대로 사용하는 것은 곤란하다. 높은 점결성을 가진 역청탄을 구워서 단단하게 만든 코크스가 필요하다. 코크스의 원료인 역청탄의 매장량은 전세계적으로 매우 많고 석탄 중 1위의 매장량을 보이지만, 자원의 분포는 고르지 못한 편이다. 특히, 대한민국에는 역청탄이 전혀 매장되어 있지 않아서 전량을 수입에 의존하는 상황이다.[7]
• 마찬가지로 고로에 분철광석을 직접 장입하는 것은 불가능하다. 가급적 괴상의 철광석을 이용하고 분철광석은 소결하여 사용해야 한다.
• 결과적으로 고로의 설치와 운용에는 역청탄의 코크스화 설비(화성 공장), 철광석의 소결 설비(소결 공장) 등의 대규모 부대 설비를 같이 설치해야 하므로 많은 투자 비용이 소모된다. 대부분의 제철소는 이 부대 설비가 본 설비인 고로보다 더 크다. 당연히 부대 설비 운용에 추가 비용과 에너지가 들고 오염물질도 더 나오게 된다.