KR100354831B1 - 제강슬래그중 분정광의 단광제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제강공정에서 배재되는 제강슬래그중에서 8mm 이하의 분정광을 회수하여 파쇄, 선별한 후 적절한 결합제를 부가함으로써 전로공정의 고철원 혹은 미니밀 전기로 공정의 고철 대체제로 활용할 수 있는 단광을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 제강슬래그중 철성분이 60%이상 함유되고 입도 8mm 이상의 입철들은 곧바로 스크랩과 함께 전로 혹은 전기로의 고철원으로 사용토록 하고, 철성분이 60% 이상함유되고 입도 8mm 이하를 갖는 분정광들은 수거하여 로드밀로 재 파쇄하면서 불순물을 최대한 제거하도록 한다. 그런 다음, 파쇄된 분정광들중 철성분이 86.5% 이상 함유되고 입도 6.5mm 이하를 갖는 것들만을 자력선별 및 진동스크린을 통해 선별하여 당밀과 생석회가 80±6.5 : 20±6.5 의 비율로 이루어진 결합제와 혼합하여 단광제조기를 통해 단광을 제조하되 제조된 단광중 입도 30mm 이상의 것만을 원료원인 고철원으로 활용토록 하고 그 이하의 것은 재차 단광제조토록 하는 것이다.

이에 따라, 본 발명은 제강공정시 발생되는 슬래그에 함유된 분정광을 재처리하여 고순도의 단광을 제조함으로써 전로공정 및 미니밀 전기로공정의 원료인 고철원을 획득할 수 있게 되어 자원의 재활용도를 높이고 철의 생산단가를 낮출 수 있는 커다란 장점이 있다.

Description

제강슬래그중 분정광의 단광제조방법{BRIQUETTING METHOD OF IRON POWDER IN CONVERT SLAG}

본 발명은 제강공정에서 배재되는 제강슬래그중에서 8mm 이하의 분정광을 회수하여 파쇄, 선별한 후 적절한 결합제를 부가함으로써 전로공정의 고철원 혹은 미니밀 전기로 공정의 고철 대체제로 활용할 수 있는 단광을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제강공정이란 고로에서 출선된 용선과 스크랩(SCRAP)을 배합하여 순산소 및 아르곤, 질소 등을 상,하,횡측에서 강압으로 취입하여 정련을 시키는데 이때 강(STEEL)으로부터 불순물을 분리, 부상시키기 위해 부원료(FLUX)를 투입 조정한 후 강의 성분에 맞는 특수 합금철을 투입 조정하여 제품의 성분을 조정하는 일련의 작업을 말한다.

이러한 제강공정에서 생성된 슬래그는 용강이 출강된 직후 배재(俳滓)되어 슬래그포트(SLAG POT)를 통해 배재장으로 이송되어 냉각되며, 또한 고로에서 출선된 용선에 부원료 및 불활성가스를 취입시켜 탈규, 탈인, 탈류(용선중에 함유된 규소, 인, 황 등을 제거하는 것)처리하는 용선예비처리공정에서 발생된 슬래그도 상기 배재장으로 함께 이송되어 냉각된 후 파쇄되고 선별된 일정한 입도 이상의 슬래그, 이를테면 입도 8mm 이상의 슬래그들 중 자력선별기를 거쳐 선별된 입철들은 스크랩과 함께 전로의 고철원으로 활용되고, 파쇄후 선별된 입도 8mm 이하의 슬래그중 철성분이 60%정도 함유된 것(이하 '분정광(가루형태의 품위가 높은 정광)' , 이를테면 '분철(IRON POWDER)')은 별도의 자력선별기를 통해 선별된 뒤 소결광제조공정으로 이송되어 소결광제조에 활용되게 된다.

그런데, 고로를 통해 생산되는 철의 주원료인 원광석은 거의 전량 수입에 의존하고 있으며, 전로를 통해 생산되는 철의 원료인 고철도 국내에서 공급되는 양이 많지 않아 거의 대부분 수입에 의존하고 있기 때문에 철강제품의 원가가 높다는 단점이 있으며, 분정광에는 60% 정도의 철성분이 잔존되어 있음에도 불구하고 원료원으로 재활용되지 못하고 소결광의 제조에만 사용되는 등 자원재활용의 효율성이 저하되는 단점도 있었다.

따라서, 이러한 측면을 고려하여 분정광을 원료원으로 사용할 수 있는 다각적인 방법들의 모색이 요청되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하기 위한 요청에 적극적으로 부응하고자 창출한 것으로, 자력선별에 의해 선별된 제강슬래그중 입도 8mm 이하의 분정광을 재 파쇄후 결합제를 부가함으로써 제강 전로공정의 고철원이나 혹은 미니밀 전기로공정의 원료로 재활용할 수 있도록 한 제강슬래그중 분정광의 단광제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제강슬래그중 분정광의 단광제조과정의 흐름을 도시한 블럭도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 호퍼, 3 : 로드밀,

4 : 자력선별기, 6 : 진동스크린,

7 : 결합제탱크, 8 : 믹서기,

9 : 단광제조기, 10 : 선별기.

상기한 본 발명의 목적은 슬래그배재장에서 냉각된 후 자력선별기를 거쳐 선별된 입도 8mm이하의 슬래그중 철성분이 60%이상 함유된 분정광을 수거하여 호퍼로 투입하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 호퍼에 투입된 분정광을 인출하여 분정광 표면에 부착된 슬래그를 분리시키도록 로드밀로 파쇄하는 제2단계와; 상기 제2단계의 파쇄과정에서 불순물이 제거된 분정광중 자력선별기를 통해 철성분이 86.5%이상 함유된 것과 그렇지 않은 것으로 다시 선별하는 제3단계와; 상기 제3단계후 선별된 분정광중 철성분이 86.5%이상 함유된 것은 진동스크린으로 이송하고, 그렇지 않은 것은 저장조로 배출수거한 후 취합하여 폐기처분하는 제4단계와; 상기 제4단계 후 진동스크린으로 이송된 분정광을 진동선별하여 입도 6.5mm 이하의 분정광과 6.5~8mm의 분정광으로 선별한 후 선별된 입도 6.5mm 이하의 분정광은 믹서기로 반송하고, 6.5mm 이상의 분정광은 상기 로드밀로 귀환시켜 재 파쇄토록 하는 제5단계와; 상기 제5단계 후 믹서기로 반송된 6.5mm 이하의 분정광은 결합제탱크로부터 이송되어온 당밀과 생석회가 80 : 20의 비율로 이루어진 결합제와 혼합되는 제6단계와; 상기 제6단계를 거쳐 형성된 혼합물은 단광제조기로 이송되어 일정크기의 입도를 갖는 단광으로 제조되는 제7단계와; 상기 제7단계 후 생성된 단광중 선별기를 거쳐 입도 30mm 이상의 것은 곧바로 제품으로 활용토록 하고, 입도 30mm 이하의 것은 다시 단광제조기로 귀환시켜 재차 단광제조되도록 하는 제8단계를 포함한 구성에 의해 달성된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제강슬래그중 분정광의 단광제조과정의 흐름을 도시한 블럭도이다.

도 1을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 단광제조방법은 먼저, 슬래그 배재장에서 냉각된 후 자력선별기를 거쳐 선별된 입도 8mm이하의 슬래그중 철성분이 60%이상 함유된 분정광을 수거하여 호퍼(1)로 투입하는 단계를 수행한다.

상기 단계를 통해 호퍼(1)에 투입된 분정광은 일정량씩 절출되어 컨베이어(2a)를 타고 로드밀(ROD MILL)(3)로 이송된다.

상기 로드밀(3)로 이송된 일정량의 분정광은 그 표면에 부착된 슬래그를 분리하기 위해 파쇄되는 단계를 거치게 된다.

상기 단계에서 불순물(슬래그)이 분리되도록 파쇄된 분정광은 컨베이어(2b)를 통해 자력선별기(4)로 이송된다.

자력선별기(4)에서는 파쇄과정에서 일부 불순물이 제거된 분정광중 철성분이 86.5%이상 함유된 것과 그렇지 않은 것, 이를 테면 원료원으로서의 효용이 없는 맥석과 같은 것으로 다시 선별하는 단계가 수행된다.

철성분이 86.5%이상 함유된 것으로 한정하는 이유는 원료원, 즉 고철원으로서의 효용성을 향상시키기 위함이다.

상기 단계후 선별된 원료원 중에서 사용가능한 분정광은 컨베이어(2c)를 타고 진동스크린(6)으로 이송되고, 원료원으로서 사용가치가 없는 것은 저장조(5)로 수거되어 폐기처분된다.

진동스크린(6)으로 이송된 분정광은 진동선별되는 바, 입도 6.5mm 이하의 분정광과 6.5~8mm의 분정광으로 선별되는 단계가 수행된다.

상기 단계에서 선별된 입도 6.5mm 이하의 분정광은 컨베이어(2d)를 통해 믹서기(8)로 반송되고, 6.5mm 이상의 분정광은 다시 로드밀(3)로 귀환되어 다시 분쇄되는 재 파쇄단계를 거치게 된다.

여기에서, 단광제조에 활용되는 분정광의 입도를 6.5mm이하로 한정하는 이유는 결합제에 의해 바인딩(BINDING)될 때 분정광의 입도가 6.5mm이하일 때 가장 활발한 결합력을 나타내고 그 이상일 때에는 결합력이 현저히 떨어져 단광제조가 용이치 않기 때문이다.

믹서기(8)로 반송된 6.5mm 이하의 분정광은 결합제탱크(7)로부터 이송되어온 결합제와 혼합되는 단계를 거친다.

결합제로는 당밀과 생석회가 적정비율로 혼합된 것으로, 당밀 대 생석회의비가 80±6.5 : 20±6.5 이 되도록 함이 바람직하다.

생석회의 비율이 26.5% 이상이 되게 되면 생석회의 수화성에 의해 단광의 품위가 저하되고 13.5% 이하가 되게 되면 결합력이 현저히 저하되기 때문이다.

결합제와 입도 6.5mm 이하의 분정광이 혼합되는 단계를 거쳐 형성된 혼합물은 콘베이어(2e)에 의해 단광제조기(9)로 이송된다.

단광제조기(9)로 이송된 혼합물은 단광으로 제조되며 제조된 단광은 콘베이어(2f)를 타고 선별기(TROMMEL)(10)로 이송되며, 상기 선별기(10)를 통해 일정크기, 예컨대 입도 30mm 이상의 단광과 그 이하의 단광으로 선별된다.

여기에서, 단광의 입도를 30mm 이상으로 한정하는 이유는 전로공정 혹은 미니밀 전기로공정에서 고철원으로 사용될 단광의 효용성은 적어도 30mm 정도가 되어야 하기 때문인 바, 그 이하의 크기가 되면 입자의 크기가 작아 각 로에 투입함과 동시에 산화되면서 로내의 슬래그층으로 혼입되므로 실수율이 저하되기 때문이다.

상기 선별기(10)를 통해 선별된 단광 중에서 30mm 이하의 것으로 선별된 단광은 콘베이어(2g)를 통해 다시 단광제조기(9)로 복귀되어 재차 일정크기의 단광으로 제조되도록 반복순환시킴이 바람직하다.

반면에, 선별기(10)를 통해 선별된 입도 30mm 이상의 단광은 제품, 즉 고철원으로 사용되게 된다.

고철원으로서의 효용성을 검사하기 위해 제조된 입도 30mm 이상의 단광을 고주파 유도용해가열로에서 용해한 결과 아무런 문제점이 검출되지 않았으므로 전로공정과 미니밀 전기로공정의 원료원인 고철원으로 사용함에 있어 유용한 자원으로 활용될 수 있음이 충분히 증명되었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제강슬래그중 분정광의 단광제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 제강공정시 발생되는 슬래그에 함유된 분정광을 재처리하여 고순도의 단광을 제조함으로써 철 생산의 원료중 하나인 고철원을 획득할 수 있게 되어 자원의 재활용도를 높이고 철의 생산단가를 낮출 수 있는 커다란 장점이 있다.

둘째, 재활용도가 높아 폐기되는 양이 현저히 줄어들게 되어 환경오염방지에 이바지하는 부수적인 장점도 제공한다.

Claims (1)

1. 슬래그배재장에서 냉각된 후 자력선별기를 거쳐 선별된 입도 8mm이하의 슬래그중 철성분이 60%이상 함유된 분정광을 수거하여 호퍼(1)로 투입하는 제1단계와;

   상기 제1단계를 통해 호퍼(1)에 투입된 분정광을 인출하여 분정광 표면에 부착된 슬래그를 분리시키도록 로드밀(3)로 파쇄하는 제2단계와;

   상기 제2단계의 파쇄과정에서 불순물이 제거된 분정광중 자력선별기(4)를 통해 철성분이 86.5%이상 함유된 것과 그렇지 않은 것으로 다시 선별하는 제3단계와;

   상기 제3단계후 선별된 분정광중 철성분이 86.5%이상 함유된 것은 진동스크린(6)으로 이송하고, 그렇지 않은 것은 저장조(5)로 배출수거한 후 폐기처분하는 제4단계와;

   상기 제4단계 후 진동스크린(6)으로 이송된 분정광을 진동선별하여 입도 6.5mm 이하의 분정광과 6.5~8mm의 분정광으로 선별한 후 선별된 입도 6.5mm 이하의 분정광은 믹서기(8)로 반송하고, 6.5mm 이상의 분정광은 상기 로드밀(3)로 귀환시켜 재 파쇄토록 하는 제5단계와;

   상기 제5단계 후 믹서기(8)로 반송된 6.5mm 이하의 분정광은 결합제탱크(7)로부터 이송되어온 당밀과 생석회가 80±6.5 : 20±6.5의 비율로 이루어진 결합제와 혼합되는 제6단계와;

   상기 제6단계를 거쳐 형성된 혼합물은 단광제조기(9)로 이송되어 일정크기의 입도를 갖는 단광으로 제조되는 제7단계와;

   상기 제7단계 후 생성된 단광중 선별기(10)를 거쳐 입도 30mm 이상의 것은 곧바로 제품으로 활용토록 하고, 입도 30mm 이하의 것은 다시 단광제조기(9)로 귀환되어 재차 단광제조되도록 하는 제8단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제강슬래그중 분정광의 단광제조방법.