KR100401997B1 - Insulating agent for molten iron in blast furnace - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용선(溶銑)의 표면에 도포(塗布)되어 용선표면이 응고되는 것을 방지하기 위해 사용되는 고로 용선용 보온재에 관한 것으로서, 폐 부산물의 재활용을 가능하게 할 뿐만 아니라 제조공정이 간단하고 제조비용이 저렴한 보온재를The present invention relates to a blast furnace thermal insulation material used to prevent the surface of the molten iron is solidified by coating on the surface of the molten iron, and not only enables the recycling of waste by-products, but also the manufacturing process is simple and manufactured. Low-cost insulation

제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.I want to provide it, and its purpose is.

본 발명은 코크스 건식 냉각설비(CDQ)에서 발생하는 더스트: 30-90wt%; 고로 더스트 켓쳐 더스트, 고로 백필터 더스트 및 고로 슬러지로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 1종 이상: 10-70wt%;로 조성되는 고로 용선용 보온재를 그 요지로 하고 있다.The present invention is a dust generated in the coke dry cooling system (CDQ): 30-90wt%; At least one member selected from the group consisting of blast furnace dust dust, blast furnace bag filter dust and blast furnace sludge: 10-70 wt%;

Description

고로 용선용 보온재{Insulating agent for molten iron in blast furnace}Insulating agent for molten iron in blast furnace}

본 발명은 용선(溶銑)의 표면에 도포(塗布)되어 용선표면이 응고되는 것을 방지하기 위해 사용되는 고로 용선용 보온재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코크스 건식(乾式)냉각설비인 CDQ(Coke Dry Quenching)설비에서 발생하는 더스트와 고로 더스트 켓쳐(dust catcher)에서 포집된 더스트 등의 제선공정(製銑工程) 부산물이 혼합되어 이루어지는 고로 용선용 보온재에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal insulation for blast furnace molten iron which is coated on the surface of molten iron and used to prevent the molten iron surface from solidifying. More specifically, the present invention relates to a CDQ (Coke Dry), a coke dry cooling facility. The present invention relates to a thermal insulation for blast furnace molten metal, which is a mixture of dust produced in a quenching facility and by-products of a steelmaking process such as dust collected in a blast furnace dust catcher.

고로(高爐) 제선공정에서 생산되는 용선(溶銑)은 출선 후 주상의 탕도(湯道)를 거쳐 수송용기에 수선(受銑)되어 제강공정으로 이송된다.The molten iron produced in the blast-furnace steelmaking process is repaired and transported to the steelmaking process via the tramway of the columnar after the ship is discharged.

이 과정에서 용선의 온도를 유지시키기 위해 왕겨를 보온재로 사용하고 있다. 또한, 원활한 주상작업을 위해 출선완료 후, 다음 출선까지 탕도에 잔류하는 용선과 슬래그를 보온하기 위하여 왕겨가 사용되고 있다.In this process, chaff is used as a heat insulating material to maintain the temperature of the molten iron. In addition, chaff is used to insulate the molten iron and slag remaining in the waterway until the next departure after completion of the departure for smooth column work.

그러나, 쌀 재배 면적의 축소에 따라 왕겨의 발생량이 감소하는 추세이고, 이로 인해 수집체계 또한 점차 불안정하게 되는 문제점이 나타나고 있기 때문에 이에 대한 근본적인 대책이 요구되고 있다.However, as the rice cultivation area is reduced, the amount of rice hulls is decreasing, which causes the collection system to become increasingly unstable. Therefore, fundamental measures are required.

이를 해결하기 위해 침전지 코크스와 고로 슬러지를 혼합하여 용선 보온재로 사용하는 방법("고로조업에 있어서의 용선 보온재 제조방법" ; 국내특허 출원번호 1998-51432; 1998년 11월 28일 출원)이 제안된 바 있다. 그러나 이 방법에서는 수분이 다량 포함된 침전지 코크스와 고로 슬러지를 사용하고 있는데, 이들을 보온재로 사용하기 위해서는 별도의 건조가 필요하고, 입경을 작게 하기 위해 별도의 파쇄공정을 행해야 하는 문제점 등이 있다.In order to solve this problem, a method of mixing molten iron coke and blast furnace sludge and using it as a molten iron insulator ("Method of manufacturing molten iron insulator in blast furnace operation"; Korean patent application No. 1998-51432; filed November 28, 1998) There is a bar. In this method, however, sedimentation coke and blast furnace sludge containing a large amount of water are used. In order to use them as a heat insulating material, there is a problem in that separate drying is required and a separate crushing process must be performed to reduce the particle size.

또한, 침전지 코크스와 고로 슬러지의 혼합비를 용적 비율을 기준으로 70:30으로 규정하고 있으나, 이에 대한 근거가 명확히 제시되어 있지 않다.In addition, the mixing ratio of sediment coke and blast furnace sludge is specified as 70:30 based on the volume ratio, but the basis for this is not clearly presented.

본 발명자들은 상기한 종래의 문제점을 개선시키기 위하여 연구 및 실험을 행하고,The present inventors conduct research and experiments to improve the above-mentioned conventional problems,

그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 폐 부산물의Based on the results, the present invention was proposed, and the present invention is a waste by-product.

재활용을 가능하게 할 뿐만 아니라 제조공정이 간단하고 제조비용이 저렴한In addition to enabling recycling, the manufacturing process is simple and the manufacturing cost is low.

보온재를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.To provide a thermal insulation material, the purpose is.

도 1은 고로 주상 탕도 및 수선용기 개요도1 is a schematic view of the blast furnace columnar waterway and repair vessel

도 2는 보온특성을 평가하기 위한 실험장치의 개요도2 is a schematic diagram of an experimental apparatus for evaluating heat insulating properties;

도 3은 보온재투입후 경과시간(분)에 따른 열전대 2의 온도변화를 나타내는 그 래프3 is a graph showing the temperature change of the thermocouple 2 according to the elapsed time (minutes) after the thermal insulation material input

도 4는 보온재투입후 경과시간(분)에 따른 열전대 1의 온도변화를 나타내는 그래프4 is a graph showing the temperature change of the thermocouple 1 according to the elapsed time (minutes) after the thermal insulation material input

도 5는 보온재투입후 경과시간(분)에 따른 열전대 1과 열전대 2의 온도차 변화를 나타내는 그래프5 is a graph showing the temperature difference between the thermocouple 1 and the thermocouple 2 according to the elapsed time (minutes) after the thermal insulation material input

도 6은 더스트 켓쳐 더스트 혼합비 변화에 따른 온도차 곡선의 면적 변화를 나타내 는 그래프6 is a graph showing the change of the area of the temperature difference curve according to the change of the dust catcher dust mixing ratio

도7은 본 발명의 실고로 탕도 적용시 보온재투입후 경과시간(분)에 따른 용선의 온 도변화를 나타내는 그래프Figure 7 is a graph showing the temperature change of the molten iron according to the elapsed time (minutes) after the input of the thermal insulation material in the application of the ballway according to the real

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 . . . . 고로 2 . . . . 출선구 3 . . . . 대탕도 4 . . . . 용선One . . . . Blast furnace 2. . . . Exit 3. . . . Large bath 4. . . . ship chartering

5 . . . . 슬래그 6 . . . . 스키머 7 . . . . 슬래그 탕도5. . . . Slag 6. . . . Skimmer 7. . . . Slag Tangdo

8 . . . . 용선탕도 9 . . . . 수선용기 14 . . . . 열전대 28 . . . . Yongsuntangdo 9. . . . Repair container 14. . . . Thermocouple 2

15 . . . . 열전대 115. . . . Thermocouple 1

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.

본 발명은 코크스 건식 냉각설비(CDQ)에서 발생하는 더스트: 30-90wt%; 고로 더스트 켓쳐 더스트, 고로 백필터 더스트 및 고로 슬러지로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 1종 이상: 10-70wt%;로 조성되는 고로 용선용 보온재에 관한 것이다.The present invention is a dust generated in the coke dry cooling system (CDQ): 30-90wt%; At least one selected from the group consisting of blast furnace dust dust, blast furnace bag filter dust and blast furnace sludge: 10-70wt%;

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

용선이 고로 내에서 배출된 후 수선되는 과정이 도 1에 개략적으로 나타나 있다.The process in which the molten iron is discharged in the blast furnace and then repaired is schematically illustrated in FIG. 1.

도 1에 나타난 바와 같이, 고로(1)내에서 생성된 용선은 슬래그와 함께 출선구(2)를 통해 노외로 배출된 후 주상의 대탕도(湯道)(3)를 거쳐 수송용기(9)에 수선(受銑)되어 제강공정으로 이송된다.As shown in FIG. 1, the molten iron generated in the blast furnace 1 is discharged out of the furnace through the outlet 2 with the slag and then transported through the main bath 3 of the columnar vessel 9. It is repaired and transported to the steelmaking process.

노외로 배출된 용선 및 슬래그가 상기 대탕도(3)를 흐르는 동안 비중차이에 의해 용선(4)과 슬래그(5)로 분리되며, 스키머(skimmer)(6)에 의해 슬래그(5)는 슬래그 탕도(7)로, 그리고 용선(4)은 용선탕도(8)로 분리되어 흐르게 된다. 용선은 용선탕도를 거쳐 수선용기(9)에 수선된 후 제강(製鋼)공정으로 이송되어 용선중의 불순물을 제거하게 된다.The molten iron and the slag discharged out of the furnace are separated into the molten iron 4 and the slag 5 by the specific gravity difference while the molten iron and the slag flow through the large bathway 3, and the slag 5 is slag bathed by a skimmer 6. As shown in FIG. 7 and the molten iron 4 flows into the molten iron bath 8 separately. The molten iron is repaired in the repair vessel 9 through the molten iron and then transferred to the steelmaking process to remove impurities in the molten iron.

이 과정에서 용선의 온도를 유지시키기 위해 통상 왕겨를 보온재로 사용하는데, 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.In this process, in order to maintain the temperature of the molten iron, chaff is usually used as a heat insulating material.

즉, 통상, 1개의 고로(1)는 그 크기에 따라 2~4개의 출선구(2)가 있으며, 1개의 출선구를 통해 출선이 끝난 다음, 그 탕도를 막은 후 다른 출선구를 이용하여 출선작업을 하게 된다. 그러므로 1개의 출선구가 사용된 후 해당 탕도는 다음 출선때까지 용선과 슬래그 등이 탕도내에 잔류하게 된다. 그러므로 기존의 용선 보온재로 사용되고 있는 왕겨를 대탕도(3)에서 슬래그 탕도(7)와 스키머(6)사이, 그리고 스키머 후단의 용선탕도(8) 입구의 용융물 표면에 도포(塗布)하여 탕도를 사용하지 않는 동안 용융물의 응고를 방지함으로써 주상작업을 원활히 하고 있다.That is, one blast furnace (1) has two to four outlets (2) according to the size of the blast furnace, and after the end of the election through one outlet, after blocking the runway using another outlet You will be working on the ship. Therefore, after one tap is used, the molten iron and slag remain in the tap until the next tap. Therefore, the chaff used as the existing molten iron insulation material is applied to the molten surface between the slag tumble furnace (7) and the skimmer (6), and the molten metal at the inlet of the molten melter (8) at the rear of the skimmer. The columnar work is facilitated by preventing the melt from solidifying while the furnace is not in use.

또한, 수선용기에 용선이 가득 수선되지 않을 경우에 다음출선때 까지 기다린 후 남은 용량을 채워 다음 공정으로 이동하게 된다.In addition, when the molten iron is not repaired in the repair container, it waits until the next departure and fills the remaining capacity to move to the next process.

이러한 경우에도 수선용기 표면의 용선온도의 저하를 방지하기 위하여 왕겨를 보온재로 투입하고 있다.Even in this case, in order to prevent the drop of the molten iron temperature on the surface of the repair vessel, rice husk is added as a heat insulating material.

이와 같이 왕겨를 고온의 용융물 표면에 도포하면, 착화 및 연소가 진행되고 연소후 남은 회분(灰分)이 단열층을 형성함으로써 보온역할을 하게된다.When the rice husk is coated on the surface of the hot melt, ignition and combustion proceed, and the ash remaining after the combustion forms a heat insulating layer to play a role of heat retention.

이러한 왕겨를 대체하기 위하여 고려해야 할 사항은 상온(常溫)의 고체 보온재가 고온(高溫)의 용선 표면과 접촉하여 용선 표층부 온도를 저하시켜 응고되는 현상을 방지해야 하며, 또한 효과적인 단열층을 형성해야 하는 특성을 가져야 하며, 보다 바람직하게는 현재 제철소에서 공정 부산물로 발생되어 재활용이 잘 되지 않는 폐 부산물을 많이 이용하는 것이다.In order to replace these rice husks, consideration should be given to the fact that the solid thermal insulation material at room temperature is in contact with the hot molten iron surface to lower the surface temperature of the molten iron to prevent solidification and to form an effective insulating layer. It should have, more preferably to use a lot of waste by-products that are not recycled well generated as a process by-product in the current steel mill.

본 발명자들은 연소가 가능한 탄소성분을 함유한 부산물(이하, "함탄소(含炭素) 부산물"이라고 칭함)과 철 및 기타 무기산화물이 주성분으로 구성된 부산물(이하, "함철(含鐵) 부산물"이라고 칭함)을 대상으로, 용선 보온재가 갖추어야할 특성을 만족시키는 물질에 대하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 기초하여 본 발명에 이르게 된 것이다.The present inventors refer to a by-product containing combustible carbon components (hereinafter referred to as "carbon-containing by-products") and by-products composed mainly of iron and other inorganic oxides (hereinafter referred to as "iron-containing by-products"). The present invention is conducted on a substance that satisfies the characteristics that the molten iron insulating material should have, and based on the result, the present invention is achieved.

본 발명에서는 건류 제조된 고온의 적열 코크스를 건식(乾式)으로 냉각시키는 이른바 CDQ설비에서 발생되는 더스트(이하, "CDQ 더스트"라 칭함)를 함탄소 부산물로 선정하였다. 종래의 방법에서 사용된 침전지 코크스는 적열 코크스를 물에 의해 습식(濕式)으로 냉각시키므로 수분이 다량 포함된 부산물인 반면, 이 CDQ 더스트는 수분함량이 매우 적게 함유되어 있는 점이 특징이다.In the present invention, the dust (hereinafter referred to as "CDQ dust") generated in a so-called CDQ facility for cooling dry hot coke produced by dry distillation was selected as a carbon by-product. The sedimentation coke used in the conventional method is a by-product containing a large amount of water because the red coke is cooled by water with water, whereas the CDQ dust contains a very low water content.

그러나, 이 CDQ 더스트의 경우 입도가 적기 때문에 지금까지 재활용에 어려움이 많이 있었다.However, since the CDQ dust has a small particle size, it has been difficult to recycle until now.

본 발명은 CDQ 더스트를 보온재로 사용할 경우, 수분이 적게 포함되어 있기 때문에 별도의 건조가 불필요하다는 장점을 활용하고 작은 입도의 단점을 보완하는 기술을 제공하여 보온효과를 증대시킨 것이다.In the present invention, when the CDQ dust is used as a heat insulating material, since it contains less moisture, it utilizes the advantage of no need for additional drying and provides a technique for compensating for the disadvantages of small particle size to increase the heat insulating effect.

즉, 본 발명은 입도가 작은 CDQ 더스트만을 보온재로 사용할 경우, 급격한 연소에 의해 많은 분진이 발생하는 문제점을, 적절한 양의 함철 더스트를 혼합하여 사용하므로써 해결하게 이른 것이다.That is, the present invention is to solve the problem that a large amount of dust generated by the rapid combustion when using only a small particle size CDQ dust as a heat insulating material by using an appropriate amount of iron-containing dust mixed.

한편, 본 발명에서는 상기 함철 부산물로서 보온재가 사용되는 고로공정에 가까운 곳에서 발생하고 있는 더스트 켓쳐 더스트, 주상 백필터 더스트 및 고로 슬러지로 이루어진 그룹으로 부터 선정된 적어도 1종이 선정된다.상기 더스트 켓쳐 더스트는 고로 더스트 켓쳐에서 집진된 더스트이며, 백필터 더스트는 고로 백필터에서 집진된 더스트이다.Meanwhile, in the present invention, at least one selected from the group consisting of dust catcher dust, columnar bag filter dust, and blast furnace sludge occurring near the blast furnace process in which the thermal insulation material is used as the iron by-product is selected. Is dust collected in the blast furnace dust jacket, and bag filter dust is dust collected in the blast furnace bag filter.

본 발명에 있어서는 코크스 건식 냉각설비에서 발생하는 CDQ 더스트의 함량을 30-90wt%로 제한하는데, 이는 각각 보온능력과 분진발생조건을 고려한 것이다. CDQ더스트와 함철부산물을 혼합하여 조성되는 본 발명의 보온재의 보온능력은 함수율 6%까지는 종래 보온재인 왕겨와 유사하지만, 그 이상의 함수율을 가지는 보온재의 경우 보온능력이 저하한다.In the present invention, the content of the CDQ dust generated in the coke dry cooling system is limited to 30-90wt%, which takes into account the thermal insulation capacity and dust generation conditions, respectively. The heat insulating ability of the heat insulating material of the present invention, which is formed by mixing CDQ dust and iron-containing by-products, is similar to chaff which is a conventional heat insulating material up to 6% of water content, but the heat insulating material has a water content of higher than that.

따라서, 본 발명의 보온재의 함수율은 6%이하로 제한하는 것이 바람직하다.Therefore, the moisture content of the heat insulating material of the present invention is preferably limited to 6% or less.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

(실시예 1)(Example 1)

하기 표1에는 현재 용선보온재로 사용되고 있는 왕겨의 주요 물성이 정리되어 나타나 있고, 하기 표2에는 본 발명의 보온재에 함유되는 CDQ 더스트, 기타 함철 부산물, 및 종래 방법에서 사용된 침전지 코크스 물성의 대표적인 값이 나타나 있다.Table 1 shows the main physical properties of chaff currently used as a molten iron insulation material, Table 2 is a representative value of the CDQ dust, other iron-containing by-products, and sedimentation coke physical properties used in the conventional method contained in the thermal insulation material of the present invention Is shown.

왕겨의 주요 물성Main properties of rice hulls 화학성분(중량%)Chemical composition (% by weight) 발열량(㎉/㎏)Calorific value (㎉ / ㎏) SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 CaOCaO H2OH 2 O 12-1512-15 약 0.5About 0.5 약 1About 1 915915 25002500

CDQ 더스트 및 기타 함철 부산물의 주요 물성Main Properties of CDQ Dust and Other Iron By-Products 입도(mm)Particle size (mm) 겉보기 밀도 (g/㎤)Apparent density (g / cm3) 수분(%)moisture(%) 발열량(㎉/㎏)Calorific value (㎉ / ㎏) 주요 조성(%)Main composition (%) 더스트 켓쳐 더스트Dust catcher dust 0.2400.240 1.2291.229 12.512.5 C 32C 32 백 필터 더스트Bag filter dust 0.1280.128 1.6551.655 5.75.7 C 15C 15 고로 슬러지Blast furnace sludge 0.0580.058 1.2821.282 20.120.1 C 27C 27 CDQ 더스트CDQ Dust 0.2130.213 0.8000.800 0.90.9 69276927 VM 1.45, Ash 12.52VM 1.45, Ash 12.52 침전지 코크스Sedimentation Coke 1.3501.350 0.7920.792 13.113.1 70847084 VM 1.25, Ash 11.54VM 1.25, Ash 11.54 왕겨chaff 0.0860.086 25002500 비고Remarks 건조후 밀도Density after drying 90℃24시간건조전후무게기준90 ℃ 24 hours before and after drying weight 건조시료 기준Dry Sample Standard C:탄소함량VM : 휘발분함량Ash : 회분함량C: Carbon content VM: Volatile content Ash: Ash content

상기한 함탄소 부산물인 CDQ 더스트와 3종의 함철 부산물 단독 시료 및 이들의 혼합시료 등에 대한 보온특성을 정량적으로 측정하기 위해 실험을 실시하였다. 또한 현재 보온재로 사용되고 있는 왕겨에 대해서도 열특성 실험을 실시하였다.Experiments were conducted to quantitatively measure the thermal insulation properties of the above-described carbon-containing by-products, CDQ dust and three kinds of iron-containing by-products alone, and mixed samples thereof. Thermal experiments were also conducted on rice hulls currently used as thermal insulation.

이때 왕겨를 제외한 모든 시료는 표2에서 보는 바와 같이 수분이 포함되어 있으며, 수분함량이 보온효과에 미치는 영향을 제거하기 위해 80℃로 유지된 건조장치에서 24시간 건조시킨 시료를 이용하여 보온특성 실험을 실시하였다.At this time, all samples except chaff contain moisture as shown in Table 2, and thermal insulation characteristics experiment using the sample dried at a drying apparatus maintained at 80 ° C for 24 hours to remove the effect of moisture content on the warming effect Was carried out.

보온특성 실험에 사용된 실험장치는 도2에 개략적으로 나타나 있다. 도 2에 나타난 바와 같이, 실험장치는 내화물로 구성된 용기(10)로써 하부에는 일정 온도로 가열하기 위한 발열체(11)가 삽입되어 있으며, 측정 시료(13)를 일정량 넣을 수 있는 공간과 상부에는 개폐가 가능한 내화물 뚜껑(12)이 구비되어 구성된다.The experimental apparatus used for the thermal insulation experiment is schematically shown in FIG. As shown in Figure 2, the experimental apparatus is a container 10 made of refractory, the heating element 11 for heating to a predetermined temperature is inserted in the lower portion, the space for storing a predetermined amount of the measurement sample 13 and the opening and closing in the upper portion The refractory lid 12 is provided and is configured.

이 장치를 이용하여 다음과 같은 순서에 의해 보온특성을 측정하였다.Using this apparatus, the thermal insulation properties were measured in the following order.

① 장치의 시료 장입부 뚜껑을 닫은 채 열전대2(14)의 온도(T2)가 1100℃가 될 때까지 발열체의 출력을 조절하여 승온시킨다.① With the lid of the sample holder of the device closed, adjust the output of the heating element until the temperature (T2) of the thermocouple 2 (14) becomes 1100 ° C. to raise the temperature.

② T2가 1100℃에 도달하면 시료 장입부 상부의 내화물 뚜껑을 연 다음, 신속하게 시료를 넣고 발열체의 전원을 차단한다.② When T2 reaches 1100 ℃, open the refractory cap on the upper part of the sample holder, insert the sample quickly and cut off the power of the heating element.

③ 뚜껑을 개방한 상태에서 180분 동안 유지하여 열전대1(15)의 온도(T1)와 T2의 변화를 기록한다.③ Keep the lid open for 180 minutes and record the change in temperature (T1) and T2 of thermocouple 1 (15).

상기 실험에 의하여 얻어진 보온특성결과를 도 3 내지 도 5에 나타내었다.3 to 5 show the results of the thermal insulation obtained by the above experiment.

도3에는 왕겨, 더스트 켓쳐 더스트 및 CDQ 더스트의 보온특성 실험결과중 열전대2의 온도(T2)의 변화가 나타나 있다.3 shows the change of the temperature T2 of the thermocouple 2 in the thermal insulation characteristics test results of the rice hull, dust catcher dust and CDQ dust.

도 3에 나타난 바와 같이, 상온의 고체 보온재를 고온의 용기내에 투입함으로써 초기에는 온도가 급감하며, 최저 냉각온도까지 냉각된 후, 다시 장치를 구성하는 고온의 내화물로부터의 전열, 그리고 보온재에 포함된 탄소성분의 연소 등에 의해 다시 온도는 상승하게 되며, 또한 이렇게 최고온도에 도달된 후에는 실험장치의 냉각량이 증가하여, 온도는 다시 서서히 감소하게 됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, by injecting a solid thermal insulation material at room temperature into a high temperature container, the temperature is rapidly decreased initially, and after being cooled to the lowest cooling temperature, the heat transfer from the high temperature refractory material constituting the device is again included in the thermal insulation material. The temperature rises again due to the combustion of the carbon component, and after reaching the maximum temperature, the cooling amount of the experimental apparatus increases, and the temperature decreases again.

도 4에는 열특성 실험장치의 발열체 위치에서의 온도인 T1의 변화(도 3의 측정조건에서)가 나타나 있다.4 shows the change (in the measurement conditions of FIG. 3) of T1, which is the temperature at the position of the heating element of the thermal characteristics test apparatus.

도 4에 나타난 바와 같이, 보온재의 종류에 무관하게, 거의 일정한 형태로 온도가 감소하는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 4, regardless of the type of thermal insulation, it can be seen that the temperature is reduced in a substantially constant form.

도 5에는 T1과 T2의 온도차이가 나타나 있는데, 이 변화곡선이 형성하는 면적은 보온재를 통해 대기중으로 전달된 열량에 비례한다.Figure 5 shows the temperature difference between T1 and T2, the area formed by this change curve is proportional to the amount of heat transferred to the atmosphere through the insulation.

즉 온도차 곡선이 이루는 면적이 클수록 보온 능력은 저하하는 것으로 평가할 수 있다.In other words, the larger the area formed by the temperature difference curve, the lower the heat insulating ability.

하기 표3에는 열특성 시험 시간 180분을 기준으로 이 면적의 크기를 계산한 결과가 나타나 있다.Table 3 below shows the results of calculating the size of this area based on the thermal characteristics test time of 180 minutes.

보온재별 온도변화 곡선 면적 계산결과Calculation Result of Temperature Change Curve by Insulation Material 보온재lagging 면적(℃·min)Area (℃ min) 보온재lagging 면적(℃·min)Area (℃ min) 왕겨chaff 37,95837,958 CDQ 더스트CDQ Dust 47,89247,892 더스트 켓쳐 더스트Dust catcher dust 62,92662,926 CDQ 더스트+더스트 켓쳐 더스트CDQ dust + dust capture dust 48,04448,044 백필터 더스트Bag filter dust 61,51761,517 CDQ 더스트+백필터 더스트CDQ Dust + Bag Filter Dust 48,26748,267 고로 슬러지Blast furnace sludge 69,44869,448 CDQ 더스트+고로슬러지CDQ Dust + Blast Furnace Sludge 51,78551,785 침전지 코크스Sedimentation Coke 36,21336,213 침전지 코크스+고로슬러지Sedimentation Coke + Blast Sludge 57,19957,199

상기 표 3에는 CDQ 더스트와 3종류의 함철 더스트를 혼합한 보온재의 면적과 종래 방법인 침전지 코크스와 고로 슬러지를 혼합한 보온재의 면적이 함께 나타나 있다. 이때 혼합비는 중량을 기준으로 50 : 50이었다.Table 3 shows the area of the heat insulating material mixed with CDQ dust and three kinds of iron-containing dust, and the area of the heat insulating material mixed with sedimentation basin coke and blast furnace sludge according to the conventional method. At this time, the mixing ratio was 50:50 based on the weight.

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 혼합되는 함철 부산물의 종류에는 무관하게 CDQ 더스트 단독의 보온특성과 유사한 결과를 나타내고 있고, 또한 함철 단독의 보온특성 보다는 개선된 특성을 보이고 있음을 알 수 있다.As shown in Table 3, irrespective of the type of the iron-containing by-products to be mixed, the results showed similar results to the thermal insulation properties of the CDQ dust alone, and also improved characteristics than the thermal insulation properties of the iron alone.

함탄소 부산물로써 CDQ 더스트는 침전지 코크스 보다 보온특성이 열위한 것으로 나타났지만, 전술한 바와 같이 침전지 코크스에 포함된 다량의 수분을 건조한 이후의 보온특성 결과이기 때문에 직접적인 비교는 곤란하다.CDQ dust as a carbon-containing by-product has been shown to be inferior in thermal insulation properties than the sedimentation coke, but direct comparison is difficult because it is a result of the insulation properties after drying a large amount of moisture contained in the sedimentation coke as described above.

그러나, 본 발명에 부합되는 CDQ 더스트와 기타 함철 부산물을 혼합하여 조성되는 보온재는 종래 침전지 코크스와 고로슬러지의 혼합 보온재 보다 보온특성이 우수함을 알 수 있다.However, it can be seen that the heat insulating material prepared by mixing the CDQ dust and other iron-containing by-products according to the present invention has better heat insulating properties than the mixed heat insulating material of conventional sedimentation coke and blast furnace sludge.

또한, 입도가 작은 CDQ 더스트를 단독 사용할 경우, 분진이 많이 발생하였으며, 10%정도의 더스트 켓쳐 더스트를 혼합하여도 분진의 발생량은 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었다.In addition, when using a small particle size of the CDQ dust alone, a lot of dust was generated, even when the dust of about 10% dust dust was mixed it was confirmed that the amount of dust is greatly reduced.

도 6은 CDQ 더스트와 더스트 켓쳐 더스트의 혼합비를 달리할 때 보온특성을 상기의 보온특성 실험 장치를 통해 측정한 열전대2와 열전대1의 온도변화 곡선의 면적을 기준으로 나타낸 것이다.FIG. 6 shows the thermal insulation characteristics based on the area of the temperature change curves of the thermocouples 2 and 1 measured using the above-described thermal insulation characteristics test apparatus when the mixing ratio of the CDQ dust and the dust catcher dust is different.

도 6에 나타난 바와 같이, CDQ 더스트를 중량비로 30% 혼합하고, 더스트 켓쳐 더스트를 최대 70%정도 혼합하여도 보온특성에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, even when the CDQ dust is mixed by 30% by weight and the dust catcher dust is mixed up to about 70%, it can be seen that there is no significant difference in the thermal insulation characteristics.

(실시예 2)(Example 2)

내용적(內容積)이 3800㎥이고 출선구가 4개로 구성된 고로를 사용하여, 도 1에 나타난 스키머(6) 후단 용선탕도(8)의 위치에서 출선 종료시점부터 다음 출선시점까지 용선온도의 변화를 측정하여 보온능력을 평가하고, 그 결과를 도 7에 용선의 온도변화로 나타내었다.Using the blast furnace consisting of four 800 exits and a discharge port of 4800 m2, the molten iron temperature from the end of the departure to the next departure at the position of the skimmer 6, the end of the molten iron furnace 8 shown in FIG. The change of heat insulation capacity was measured and the results are shown in FIG. 7 as the temperature change of the molten iron.

본 실험에서는 용선의 시간별 온도를 측정하기 위해 소모형 열전대를 이용해서 일정 간격으로 측정하였으며, 매회 동일한 조건에서 측정되도록 측정위치와 삽입깊이 등에 세심한 주의를 기울였다. 측정간격은 통상 30분으로 하였다. 표 4에는 실험조건을 정리하여 나타낸 것이다.In this experiment, measurements were made at regular intervals using consumable thermocouples to measure the hourly temperature of the molten iron. Careful attention was given to the measurement location and depth of insertion so as to be measured at the same conditions each time. The measurement interval was usually 30 minutes. Table 4 summarizes the experimental conditions.

실제 조업중인 고로의 탕도에서 시험한 조건Conditions tested in the furnace of actual blast furnace 번호number 보온재lagging 함수율(%)Moisture content (%) 측정시간(분)Measurement time (minutes) 왕겨chaff 450450 AA CDQ더스트+고로슬러지CDQ dust + blast furnace sludge 13.213.2 300300 BB CDQ더스트+고로슬러지CDQ dust + blast furnace sludge 18.818.8 270270 CC CDQ더스트+백필터 더스트CDQ dust + bag filter dust 3.53.5 240240 DD CDQ더스트+백필터 더스트CDQ dust + bag filter dust 6.16.1 360360

도 7에 나타난 바와 같이, 최대 360분간의 탕도 적용결과 수분이 적은 부산물의 경우, 종래의 보온재인 왕겨와 유사한 보온효과를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이에 반하여, 수분이 다량 함유된 슬러지를 혼합할 경우 보온능력은 나쁘게 나타남을 알 수 있다.As shown in Figure 7, it can be seen that as a result of the application of the water treatment for up to 360 minutes, by-products having a low moisture, exhibits a similar thermal insulation effect to chaff, which is a conventional thermal insulation material. On the contrary, when the sludge containing a large amount of water is mixed, it can be seen that the heat insulating ability is bad.

즉, 본 발명에 따라 CDQ 더스트와 함철 더스트를 혼합한 경우가 함탄소 부산물로 종래의 수분이 다량 함유된 침전지 코크스를 이용하는 것 보다는 보온능력에 있어서 우수함을 알 수 있다.In other words, it can be seen that the mixing of the CDQ dust and the iron-containing dust according to the present invention is superior in the thermal insulation ability than using the sedimentation basin coke containing a large amount of water as a carbon by-product.

상술한 바와 같이, 본 발명은 제선공정에서 발생되는 부산물을 이용하여 경제적이면서도 왕겨와 유사한 보온특성을 갖는 효과적인 보온재를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention has an effect of providing an effective thermal insulation material having economical properties similar to rice husks using economic by-products generated in the iron making process.

Claims (2)

코크스 건식 냉각설비(CDQ)에서 발생하는 더스트: 30-90wt%; 고로 더스트 켓쳐 더스트, 고로 백필터 더스트 및 고로 슬러지로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 1종 이상: 10-70wt%;로 조성되는 고로 용선용 보온재.Dust from coke dry cooling system (CDQ): 30-90 wt%; At least one selected from the group consisting of blast furnace dust dust, blast furnace bag filter dust and blast furnace sludge: 10-70wt%; 제1항에 있어서, 보온재의 수분함량이 6%이하인 것을 특징으로 하는 고로 용선용 보온재The blast furnace molten metal thermal insulation material according to claim 1, wherein the moisture content of the thermal insulation material is 6% or less.
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