동제련업의 개요 및 특징

[知己]

동산업의 특징

(1) 동제련업의 개요 및 특징

동제련업은 전자, 자동차, 조선 등 중화학공업의 필수 기초 소재인 전기동을 생산, 신동산업에 원자재로 공급하는 국가의 기간산업이다. 원료는 외국에서 수입한 동정광을 사용하며, 세계적인 최신 제련공법인 자용로 공법과 전련공법으로 99.99%의 높은 품질의 전기동을 생산중이다.

주요 공정설비	투입원료	생산품	비고
제련공장 자용로 전로, 전기로 정제로	동정광	정제동(애노드) Cu 30% → Cu 60% Cu 60% → Cu 99% Cu 99% → Cu 99.5%	반제품
황산공장 황산제조시설 무수황/아황산제조시설	제련 배가스	황산(98%-H2SO4) 무수황/아황산	부산품 (제련공장의 대기분야 방지시설임)
제련공장 전해조	정제동	전기동(Copper) Cu 99.5% → Cu 99.99%	주제품
귀금속공장	전해전물	금, 은, 귀금속	부제품

그러나 환경비용부담의 급증과 수입개방 압력에 의한 관세율 하락 등으로 경쟁력이 떨어진 일부 공장은 가공공장으로 사업구조를 변경해 왔다.

현재 LG-니코 동제련의 주력공장인 온산공장에서는 연간 약 17만톤의 전기동을 생산하고 있으나 국내 유일의 대기 특별대책지역인 온산공단에 위치한 지역적 특수성과 고에너지가 필요하는 장치산업임과 동시에 많은 오염물질에 뒤따르는 1차산업이라는 불리한 여건 때문에 막대한 환경비용을 감당해야 하는 어려운 실정이다. 세계화에 발맞추어 세계일류 기업의비전을 실현하기 위해 WTO, GR 등 급변하는 국제 정세에 대응하여야 하는 제조업의 경쟁력 강화부문과 환경경영체제의 구축부문, 자원의 안정적 수급부문, 및 노동 품질 기술의 혁신부문 등 수많으 난제의 파고를 넘어야 한다.

(2) 생산공정도

동제련의 생산공정은 비교적 간단하게 보이지만 거대한 중장치의 설치로 인해 공정개선에 많은 기술적 어려움이 뒤따르며 또한 전공정의 연계성 때문에 설비운영이 까다롭다.

① 이송공정(원료의 하역, 이송, 보관, 공급공정)

수입된 동정광이 전용부두에서 하역되어 건조공정에까지 투입되는 과정으로써 전공정이 밀폐된 컨베이어를 통해 저광사 Day-Bin 등을 거쳐서 건조로에 자동 투입되는 시스템이다.

② 건조공정(건조로 공정)

이송된 동정광을 직접 건조시키는 공정으로써, 평균 수분이 8%인 동정광을 0.3%까지 건조시켜서 밀폐 공압공급장치(Pneumatic Air Lift)로 자용로에 급광하는 공정이다.

③ 용련공정(자용로 공정)

건조로에서 투입된 정광이 공기 및 산소와의 발열반응으로 용융되어 Matte와 Slag로 분리되는 공정으로써, 동정광속에 30%정도인 Cu함량이 60%까지 농축 용융되는 Matte를 산출하는 밀폐식이다. 이때 생성되는 고온의 배가스는 폐열보일러와 집진설비를 거쳐서 황산공정으로 유도된다.

④ 정제공정(전기로, 전로, 정제로 공정)

- 전기로공정

자용로 및 전로의 슬래그를 장입하여, 소량의 동이 함유된 삼산화철(Fe3O4)을 침융, 환원시켜서, 주성분이 SiO2와 철분인 제품 슬래그를 생산하는 공정으로써 유가금속은 Matte상태로 재회수하여 동 회수율을 높이는 공정이다.

- 전로공정

자용로 및 전기로에서 산출된 용융 Matte를 받아서 용제, 송풍공기 등의 공급으로 조동(Blister)과 슬래그를 산출하는 공정으로 Cu농도가 99%에 달하는 조동은 정제로 공정으로, 슬래그는 전기로 공정으로 보내지는 공정이다.

- 정제로 공정

전로에서 생산된 조동을 받은 후 전해정련에 적합하도록 불순물을 제거하여 정제동으로 주조하는 공정으로써, 불순물을 산화하여 제거하는 최종의 건식 정제공정이다. 이때 산출되는 정제동은 동함량이 99.5% 수준이다.

⑤ 배연탈황공정(황산공정)

제련공정(자용로, 전로)에서 발새되는 배출가스는 황산공장으로 유입되어 가스 세척과정, 가스건조과정, 가스전화과정, 가스 흡수과정 등을 거치면서 배가스중에 함유된 황산가스가 제거되는 공정으로써, 이때 대부분 제거되는 황산가스는 흡수되어 부산물인 황산으로 생산된다.

⑥ 전련공종(전해정련공정)

전련공장의 정제로에서 생산된 조동을 양극판으로 사용하여 전기분해하는 공정으로써, 산업용 전반에 유용하게 활용할 수 있는 전기 전도도가 우수한 고순도 전기동(99.9%)을 주제품으로 생산하는 공정이다. 이때 발생되는 전물은 금, 은 등의 귀금속을 다량 함유하고 있으므로 다시 귀금속 공정으로 보내어 지게 된다.

⑦ 귀금속공정

전련공정에서 조동중에 함유된 귀금속은 전해액으로 용출되지 읺고 전해조 바닥에 침전되는데 이러한 침전물을 전물(Slime)이라고 한다. 이 전물을 가지고 분야별로 건조, 용해, 정제 과정을 거쳐서 소량이지만 고가인 귀금속들을 생산하는 공정으로써, 금, 은, 팔라듐, 백금, 셀레늄 등을 생산한다.

◈ 전기동 생산공정

				동정광
				↓
				건조로
				↓
				건광석
				↓
				자용로	→	황산공장	→황산
				↙↘
		매트			슬래그
		↓			↓
	황산공장	←	전로		전기로
↓		↓			↓
황산		조동			슬래그
		↓
		정제로
		↓
		정제동
		↓
		전련
		↙		↘
		전기동		슬라임
				↓
				귀금속
				↓
				금, 은

2. 동가공업

(1) 개요 및 특징

비철금속산업 중 동 및 동합금의 신동산업은 전산업에 걸친 생산활동에 필수적인 기초 소재를 제공하여 국가경제 발전에 크게 기여하는 기간산업이다. 최근에는 첨단 고부가가치 제품의 소재산업으로서 그 중요성이 강화되고 있는 산업이다.

이와같은 신동산업은 꾸준한 기술개발과 설비투자를 통해 경쟁력 제고를 위한 자구노력을 경주해 왔지만 스테인리스, 고강도 플라스틱, 세라믹, 강화섬유 및 각종 새로운 복합재료 등의 대체재질이 계속 개발됨에 따라 시장침투가 크게 확산되고 있다. 대외적으로는 풍부한 자원과 오랜산업의 역사를 지닌 선진국과의 치열한 경쟁속에서 어려움을 겪고 있다. 즉 1980년대 중반까지만 해도 신동산업 분야는 지속적인 생5산 및 수요증가 추세에 따라 별다른 구조적 변경이 없었으며, 자국내에서 한두업체의 폐쇄, 흡수, 합병이 있었을 뿐이다.

그러나 1980년대 중분이후부터 유럽 및 미국 경기의 침체로 신동산업 분야도 수요의 정체현상을 보여 세계적인 기업들의 폐쇄 및 대기업간 또는 대기업과 중소기업간의 흡수, 합병을 통한 경영합리화 필요성이 대두되어 1980년대 후반부터 급격한 구조변동과정이 지속되었다. 그리하여 경기침체, 대체재 등장 및 제품의 경박단소화 추세로 말미암아 제품 전체 생산능력의 성장은 없이 소유경영권의 변화가 일어나게 되고, 이러한 구조변경은 종래의 국경이내에서의 제한으로부터 국가를 초월하고 대륙을 초월하는 인수합병을 야기하고 있다.

신동산업은 비철금속산업의 제, 정련부문보다는 낮으나 제조업보다는 다량의 전기가 소모되는 에너지 다소비 산업이며, 공장 건설투자에 대규모의 자본이 소요되고, 투자자본에 대한 회임기간이 긴 장치산업이다.

(2) 생산공정도

동가공공정은 크게 용해, 주조공정과 가공공정으로 나눌 수 있으며 가공공정은 제품에 따라 다양한 하부고정이 뒤따른다.

◈ 주요공정

원재료 수입검사 → 절단 → 분류 → 프레스 → 계근 → 배합 → 장입 → 용해 → 탈산 → 드로스 제거 → 주조→ 슬래브, 빌릿

◈ 가공공정

SLAB	BILLET	COIL	COIL, SHEET	COIL
↓	↓	↓	↓	↓
판 대	관 봉 대	STS	소전	Ti-Tube
↓	↓	↓	↓	↓
압연	가열로	압연	판소둔	탈지
↓	↓	↓	↓	↓
소둔	압출	소둔	타발 및 에징	Welding
↓	↓	↓	↓	↓
산세	산세	산세	소둔	검사
↓	↓	↓	↓	↓
압연	인발	압연	산세	제품
↓	↓	↓	↓
탈지	산세	탈지	검사
↓	↓	↓	↓
절단	인발	소둔	제품
↓	↓	↓
제품	제품	절단
		↓
		제품

(2) 동 및 동합금 판, 대 공정

- 냉간압연기

• 면삭된 판 대를 다음 공정에 적합한 중간제품 치수로 냉간 압연한다. 이때 사용된 압연유는 전량 회수하여 위탁처리하며 압연기에서 최종 압연할 경우 제품 표면에 잔존 가능한 압연유를 되감기 직전에 스폰지 커튼으로 닦아준다.

- 소둔로(전기)

• 위에서 냉간 압연된 제품의 기계적 특성을 맞추기 위해 전기를 열원으로 300~650℃로 가열하며, 소둔시 제품 표면의 산화 스케일을 방지해 주기 위해 백등유를 연소하여 연소가스를 수냉탑- 석회석탑 - 황성탄탑- 냉각시켜 노내에 잠입하여 무산화성 분위기하에서 소둔한다.

- 산세 및 세척조

• 소둔된 제품 표면을 동합금 고유의 색상을 내기 위해 황산(10%)＋질산(5%)＋물의 혼합액에 침적후 온수로 다시 세척해 주는 공정. 발생폐수는 폐수처리장으로 유입하고 발생 가스는 대기오염방지 시설로 처리한다.

- 폭절단기

• 산세세척된 제품을 소폭으로 슬리팅하는 공정

- 장절단기

• 산세 세척된 제품을 길이 절단하는 공정

- 냉간압연기

• 폭절단된 압연대(코일) 제품을 최종치수로 압연하는 공정

- 소둔로(전기)

• 탈지된 압연대 제품의 최종 기계적 특성을 맞추기 위해 인장 소둔하는 공정(가열온도 350℃ Max)

- 탈지시설

• 압연된 제품의 표면 이물질을 제거하기 위해 탈지하는 공정

- 소둔로(전기)

• 탈지된 압연대 제품의 최종 기계적 성질을 맞추기 위해 인장 소둔하는 공정(가열온도 350℃ Max)

(3) 동 및 동합금관, 봉, 코일 공정

- 가열로

• 빌릿을 노내에 장입하여 다음 압출공정에 적합한 온도 600~800℃로 단순히 가열하는 공정, 열원은 BC유, 전기

- 열간압출기

• 가열된 빌릿을 중간제품 치수에 적합한 크기로 가열된 상태에서 압출하는 공정

- 산세 및 세척조

• 열간압출시 합금표면에 산화된 스케일을 황산(10%)＋질산(2%)＋물의 혼합액에 침적후 수세하는 공정

- 인발기

• 수세된 제품의 최종제품 크기로 인발하는 공정

- 절단기

• 인발된 제품의 길이 절단하는 공정

- 소둔로(전기)

• 인발 절단된 제품의 최종 기계적 성질 또는 다음 인발공정에 적합한 기계적 성질을 맞추기 위해 500~600℃로 소둔하는 공정

- 산세 및 세척조

• 소둔된 제품의 엷은 표면 산화층을 제거하고 동합금 고유의 색상을 내기 위해 황산(15%)＋질산(5%)＋물의 혼합액에 침적후 수세하는 공정

- 인발기

• 최종제품 치수로 인발하는 공정

[Sniper]

감사드리며 덕분에 공부 잘하고 갑니다.

[태산]

정리를 잘해주셨네요. 잘읽었습니다.....

[솔져오브포츈]

매트-블리스터-아노드-캐소드 순인 거죠?

[스마트싱크]

잘보고갑니다

[nikejo]

지기님 혹시 우리 회원님들 중에 중고 선광(부유선광)기 사업하시는 분 계시면 추천 부탁드립니다.
장소는 필리핀세부, 광종은 동광석, in put 100ton/일 예정입니다.
자문을 구하고 싶읍니다.

[january]

잘보고 자료 스크랩 하여갑니다 좀더 공부 하갯읍니다

[다원대감]

공부하고 갑니다

[꺼방이]

좋은정보 감사 드립니다.ㅎ