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영어

In the ancient iron-making process, a slag former was often added so that iron and other minerals in the ore could be smoothly separated. However, there are insufficient data for judging whether a slag former was added. Thus, in this study, we conducted a smelting experiment to understand the material characteristics of a steel structure that differeddepending on the addition of a slag former. It was found that the steel structure produced in the first experiment had a total Fe content of 39.45-52.94 wt%, which decreased to 34.89-38.92 wt% in the second and third experiments. CaO compounds such as calcite, gehlenite, and hercynite appeared, in addition to iron oxides, after the addition of a slag former. As a resultof an assessment of whether a slag former was added by comparing the ratio between the components, it was found that the ratio of CaO/SiO2 was 0.42. From a comparative analysis of Al2O3/SiO2 and CaO/SiO2, it was judged that the ratio of Al2O3 and SiO2 can be utilized as an index to judge similar systems of smelting process (ore, furnace wall, and fuel).

한국어

고대 제철 공정에서 원광석 내의 철과 기타 광물의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 조재제를 첨가하는 경우가 많다. 하지만 조재제 첨가 유무를 판단할 수 있는 정확한 기준이 될 만한 자료가 부족한 실정이다 . 따라서 본 연구에서는 조재제 첨가에 따라 달라지는 슬래그의 재료학적 특성을 파악하기 위해 제련 실험을 진행하였다. 총 3차례 진행된 실험에서 산출된 슬래그의 미세조직을 관찰하고 성분을 분석하였다. 1차 실험은 조재제를 첨가하지 않았으며, 산출된 슬래그의 전철량은 39.45~52.94 wt%로 확인되었다. 조재제를 첨가한 2, 3차 실험에서는 34.89∼38.92 wt%로 감소하였다. 미세조직 분석 결과 2, 3차 실험에서는 철산화물 이외에 Gehlenite, Hercynite와 같은 CaO 화합물이 나타난다. 비금속개재물 성분 간 비율을 비교한 결과, 1차 실험의 유리질바탕의 CaO/SiO2 값이 0.42를 기준으로, 이보다 높을 경우 조재제를 첨가하였을 것으로 판단된다. Al2O3/SiO2-CaO/SiO2 비교 분석한 결과, Al2O3-SiO2 비율은 유사한 제련공정 시스템(원광, 노벽, 연료)을 판단하는 지표로 활용할 수 있을 것으로 본다.