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요약
철광석을 탄소를 이용해 선철을 만들거나 납·구리 등의 제련할 때 사용된다. 노상은 용광로 하부의 용융된 금속이 쌓이는 두꺼운 내화벽돌을 가리킨다. 풍구는 노상 꼭대기에 빙 둘러 설치되어 있는데, 이곳으로 연소에 공기가 공급된다.
노상에는 용융된 금속을 빼는 출구와 에 융제와 불순물을 제거하기 위한 출구가 있다. 노상의 바로 위에 용광로 내부에서 가장 온도가 높은 부분인 보시가 있다. 용광로의 수명을 연장하기 위해 냉각수가 순환하는 관도 내부에 설치되어 있다.
중세 초기에는 광석을 철 덩어리로 제련시키기 위하여 비교적 소형인 노에 목탄을 사용했으며, 제련 후 불순물 제거를 위해 망치질을 했다. 19세기말 독일에서 탄소벽돌이 노상 내부의 내화물질로 개발되었는데, 오늘날에는 점토질 벽돌보다 선호되고 있다.
보통 철광석을 코크스에 의해 공급되는 탄소를 이용해 환원시켜 선철을 얻는 데 사용한다. 그밖에 납·구리 등의 제련에도 사용한다. 용광로의 하부에 위치해 있으며 용융된 금속이 쌓이는 노상은 두꺼운 내화벽돌로 되어 있다.
풍구(風口)는 노상 꼭대기 근처의 원주를 따라 일정한 간격으로 빙 둘러 설치되어 있는데, 이곳으로 연소에 필요한 예열된 공기가 공급된다. 노상에는 용융된 금속을 빼낼 수 있는 1개의 출선구(出銑口)와 이보다 위쪽에 융제와 불순물의 혼합물(슬래그)을 제거하기 위한 1개의 출재구(出滓口)가 있다. 노상의 바로 위에는 용광로에서 가장 온도가 높은 부분인 보시(bosh)가 있다. 노의 벽돌구조물의 수명을 연장하기 위해 냉각수가 순환하는 관이 내부에 설치되어 있다. 내화벽돌을 따라 점토질 내화물과 강판으로 만들어진 노흉(爐胸)은 보시에서 노의 꼭대기까지 연장되어 있다. 작업이 계속되는 동안 노흉은 노정으로부터 장입되는 코크스·광석·석회석이 교대로 채워진다. 코크스는 바닥에서 점화되어 풍구에서 주입된 공기로 급격히 연소된다. 광석 중 산화철은 코크스의 탄소와 일산화탄소에 의해 용융된 철로 화학적으로 환원된다. 형성된 슬래그는 융제, 코크스의 재, 광석 중의 불순물과 융제의 환원반응으로 생긴 물질 등으로 구성되어 있으며, 이것은 용융된 철 위에 녹은 채로 떠 있다. 고온의 가스가 연소부에 발생하여 노흉의 장입물을 가열하고 노 상부의 가스 배출구를 통해 배출된다.
중세 초기에는 광석을 겉보기에 가루반죽같이 생긴 철 덩어리로 제련시키기 위하여 비교적 소형인 노에 목탄을 사용했으며, 제련 후 불순물을 제거하기 위해 망치질을 했다. 중세 후기에 이 노는 예열되는 부분에 노흉이 추가로 장착되고 개량되어 단조된 금속보다 더 좋은 성질의 것을 생산할 수 있었다. 18세기에는 잉글랜드의 삼림 문제로 노의 유일한 연료가 되어왔던 목탄이 고갈되어 코크스를 만드는 실험이 행해졌다.
1700년대초에 샐럽 콜브룩데일의 A. 다비는 철제련에 코크스를 사용했다. 19세기 펜실베이니아산 석탄으로 만든 코크스는 무거운 하중을 지탱할 수 있을 만큼 강하다는 것이 밝혀져, 29m 높이의 노흉을 가진 용광로를 만들 수 있게 되었다. 19세기말 독일에서 탄소벽돌이 노상 내부의 내화물질로 개발되었는데, 오늘날에는 점토질 벽돌보다 선호되고 있다. 1940년대에는 미국에서 노정의 압력을 올려 노내 가스의 유속을 낮추어 장입물의 걸림이나 관통류(貫通流)가 일어나지 않는 범위에서 송풍량을 증가하여 생산량을 늘릴 수 있는 고압조업(高壓操業)이 개발되었다. 현대 용광로는 높이 20~35m, 노상 지름 6~14m로, 매일 1,000~1만t의 선철을 생산한다.
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