KR100435439B1 - 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서부생슬러지 재활용 장치 - Google Patents

일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서부생슬러지 재활용 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탈수기(100)로부터 배출되어 고형화된 슬러지를 건조하는 건조기(101); 상기 건조기(101)로부터 배출되는 건조된 슬러지를 1mm 이하의 입도를 갖는 분말형태로 파쇄하는 파쇄기(102); 파쇄된 슬러지분말을 일정크기의 입도로 분급하는 분급기(103); 슬러지분말이 저장되고, 내부분위기를 불활성상태로 유지하도록 질소공급도관(205)을 통해 질소가스가 내부공급되고, 배출구에 집진기(105)를 장착한 상부저장조(104); 상기 상부저장조(104)의 하단에 신축관(106)과 차단밸브(107)를 매개로 하여 연통연결되고, 상기 차단밸브(107)을 통해 공급되는 슬러지분말의 고,저위을 검출하는 상,하부레벨스위치(111)(112)를 갖추며, 상기 투입된 슬러지분말의 중량변화를 연속적으로 측정하는 중량측정기 (109)를 장착한 하부저장조(108); 상기 하부저장조(108)의 하부배출구에 설치되어 상기 중량측정기(109)의 신호에 따라 회전수를 조절하면서 슬러지분말의 배출량을 제어하는 회전적출기(110); 상기 회전적출기(110)로부터 배출되는 슬러지분말을 상기 제 3광석도관(203)까지 질소가스로서 공급하는 기송도관(24)을 포함하는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용장치를 제공한다.

Description

일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용 장치{apparatus for recycling self-generated sludge in non-coking coal and fine ore based ironmaking}
본 발명은 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생 함습슬러지를 재활용하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 일반탄 및 미분 철광석을 이용하여 용선을 제조하는 공정에 있어서 공정 분산물로서 발생하는 함철, 함습 슬러지를 공정자체에 재활용할 수 있도록 하여 최종 슬러지의 외부배출량을 저감하고, 이에 따른 처리비용을 절감하는 한편, 공정생산성을 향상시킬 수 있는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용 장치에 관한 것이다.
일반적으로 용철생산설비에 대종을 이루고 있는 고로법은 그 반응기 특성상 일정수준이상의 강도를 보유하고 있으며, 로내통기성을 확보할수 있는 입도를 가지는 원료를 요구하는바, 연료 및 환원제로 사용되는 탄소원으로서는 특정원료탄을 가공처리한 코우크스를 사용하고 있으며, 철원으로써는 일련의 괴성화 공정을 거친 소결광에 주로 의존하고 있다.
이에 따라, 현재의 고로법은 원료탄인 코우크스제조설비, 광석의 괴성화를 위한 소결설비, 펠레타이징설비등의 원료 예비처리설비가 반드시 수반되어야 하며, 이러한 부대설비구축에 필요한 제비용 및 상기 부대설비에서 발생하는 제반 환경오염물질에 대한 전세계적인 규제를 극복하기 위한 막대한 환경오염방지설비에 대한 막대한 투자비용등에 의해 현행 고로법의 경쟁력은 급속히 잠식되고 있는 실정이다.
상기와 같은 상황에 대처하기 위해서 세계각국은 연료 및 환원제로서 일반탄을 직접 사용하며, 철원으로서는 전세계 광석생산량의 80%이상을 점유하고 있는 분철광석을 직접 사용하여 용철을 제조하는 신제선공정의 개발에 박차를 가하고 있다.
이상과 같은 기술과 관련된 종래의 일반탄 및 분철광석을 직접 사용하는 용철제조설비에 있어서는 미국공보특허 제 5,534,046호등에 개시되어 있다.
상기 공보에 따르면, 전체공정은 도 1에 도시한 바와같이, 예열로(2), 예비환원로(3) 및 최종환원로(4)등으로 이루어진 3단의 유동환원로와 석탄충진층이 형성되어 있는 용융가스화로(1)로 구성되어 있는바, 최상단의 반응기인 예열로(2)에 연속적으로 장입되는 상온의 분철광석(이하 분광이라한다)은 제 1,2 및 3광석도관(201)(202)(203)을 통하여 상기 3단의 유동환원로를 차례로 거치면서 상기 용융가스화로(1)로부터 제 1,2 및 3가스배관(301)(302)(303)을 통해 공급되는 고온의 환원기류와 접촉함으로서 승온 및 90%이상의 환원이 이루어진 고온의 환원분광으로 전환되어 배출되며, 상기 환원분광은 석탄충진층이 형성되어 있는 용융가스화로(1)내로 연속적으로 장입되어 상기 석탄충진층내에서 용융됨으로서 용선으로 전환되어 상기 용융가스화로(1)외부로 배출된다.
또한, 상기 융용가스화로(1)에 있어서는 로상부에서 괴상의 일반탄이 연속적으로 공급되어 로내부에 일정한 높이의 석탄충진층이 형성하게 되며, 상기 충진층외벽하단에 형성되어 있는 복수개의 풍구를 통해 상기 충진층내로 산소가 취입되어 충진층내에 석탄이 연소되고, 상기 연소가스가 충진층을 상승하면서 고온의 환원기류로 전환되어 상기 용융가스화로(1)의 제 1가스배관(303)을 통하여 일부가 배출되면서 상기한 3단의 유동환원로로 공급되는 한편, 일부는 상기 용융가스화로(1)에 부과되는 압력이 일정하게 유지되도록 수처리설비(6)를 통하여 공정외로 배출된다.
상기한 유동반응기인 환원로에서 최종 배가스 및 용융가스화로(1)의 압력조절용 배가스는 각각 수집진설비(6)(7)을 통과하면서 수집진설비에서 연속적으로 공급되는 공정수와 접촉하여 함유분진이 제거되고, 냉각된 후 상기한 공정수와 분리되어 배출되는 한편, 상기 수집진설비(6)(7)로부터 가스와 분리되는 배출되는 공정수는 수처리설비(8)를 거쳐 내부에 포함되어 있는 분진을 제거한 후 재사용된다.
상기 3단 유동환원로를 통과하는 광석의 각 유동반응기간의 이동은 인접하는 상단 및 하단의 유동환원로들을 서로 연결하고 있는 재 1,2 및 3광석도관(201)(202)(203)을 통해 이루어지는바, 상기 도관(201)(202)(203)내에서는 상,하단의 압력차이에 의해 하단의 유동환원로부터 상단의 유동환원로로 형성되는 고온환원가스흐름과 중력에 의해 상단의 유동환원로부터 하단의 유동환원로로 형성된 광석흐름이 서로 교차되어 형성하게 된다.
한편, 상기 최종환원로(4)에서 연속적으로 배출되는 분환원철을 용융가스화로(1)에 장입하는 방법으로는 상기 3단의 유동환원로로 공급되는 고온의 환원가스의 일부를 수송가스로 이용하여 용융가스화로(1)로 기송한 후 장입하는 방법과, 상기 분환원철을 고온 괴성화철(HBI)제조장치(5)로서 환원철을 제조하고, 이를 별도의 이송설비를 이용하여 상기 용융가스화로(1)로 이송한 후 장입하는 방법등이 제안되고 있는데, 현재 추진되고 있는 상기 공정의 상업설비에 있어서 후자가 적용되고 있다.
한편, 상기한 공정에 있어서 상기 용융가스화로내에서의 일반탄의 역할및 유동환원로내에 분광의 분화등에 의해 공정 부생가스내에 다량의 분진이 함유되며, 이에 따라, 상기한 부생가스 수집진설비(6)(7)에 순환 사용되는 공정수의 수처리설비(8)의 부산물로서 다량의 함습분진(이하 슬러지라함)이 발생하는데, 그 양은 일일 생산량 2000톤 규모의 설비기준으로 일일 약 200톤 정도에 이르고 있다.
상기 부생슬러지내에는 하기 표 1에 나타낸 바와같이, 주로 탄소성분 및 철성분이 다량 함유되어 있다.
슬러지 조성(건조기준)
T.Fe 탄소(carbon) 재(ash)
함유율(%) 24.7 38.2 38.1
현재, 상기한 부생 슬러지의 90%이상은 매립되는 있는바, 이와 같은 종래의 슬러지 처리방법에 매립비용 및 환경오염에 대한 부담이 증대되고 있으며, 또한 슬러지내에 포함되어 있는 탄소 및 철분은 재사용이 가능함에도 불구하고 폐기되게 되는 것이다. 따라서, 상기한 부생슬러지를 공정자체에서 재사용하게 되면, 상기한 부생슬러지 배출량을 저감함으로서 처리비용을 저감시키게 되며, 또한 슬러지내의 탄소 및 철분을 활용함으로서 생산원가를 절감하여 상기 공정에 대한 전체적인 생산성을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그목적은 일반탄 및 분철광석을 이용하여 용철을 제조하는 공정에서 발생된 부생슬러지를 탈수, 건조 및 파쇄한 후 이를 분환원철과 함께 괴성화될 수 있도록 고온 괴상화철 제조장치에 일정량까지 혼합하여 용융가스화로로 장입되어 재활용됨으로서 용철제조설비의 생산성을 증대시킬수 있는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용장치를 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용 장치를 도시한 전체구성도,
도 2는 본 발명에 따른 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용 장치에서 분환원철 장입도관내에 삽입되는 슬러지 분말 기송도관의 말단부를 도시한 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2 ..... 예열로 3 ..... 예비환원로
4 ..... 최종환원로 5 ..... 고온괴성화철 제조장치
100 .... 탈수기 101 .... 건조기
102 .... 파쇄기 103 .... 분급기
104 .... 상부저장조 105 .... 하부저장조
106 .... 신축관 107 .... 차단밸브
203 .... 제 3광석도관 205,206 .... 질소공급도관
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은
분철광석이 유입되어 환원되는 예열로, 예비환원로, 최종환원로로 이루어진 3단 유동환원로, 이와 연결되는 고온괴성화철제조장치, 이와 연결되는 용융가스화로로 구성되고, 상기 유동환원로들 사이에 광석 및 환원가스의 흐름이 이루어지는 제 1,2광석도관, 상기 최종환원로와 고온괴성화철제조장치사이를 연결하는 제 3광석도관을 갖추며, 3단 유동환원로의 배가스도관과 용융가스화로의 압력조절용 배가스도관후단에 설치되는 수집진장치 및 상기 수집진장치에 연결되는 수처리장치를 갖추어 용철을 제조하는 용철제조설비에 있어서,
상기 수처리장치에서 배출되는 슬러지에 함유된 수분을 제거하고 고형화하는 탈수기; 상기 탈수기로부터 배출되어 고형화된 슬러지를 건조하는 건조기; 상기 건조기로부터 배출되는 건조된 슬러지를 1mm 이하의 입도를 갖는 분말형태로 파쇄하는 파쇄기; 상기 파쇄기에서 파쇄된 슬러지분말을 일정크기의 입도로 분급하는 분급기; 상기 분급기로부터 배출되는 슬러지분말이 저장되고, 내부분위기를 불활성상태로 유지하도록 질소공급관을 통해 질소가스가 내부공급되고, 공급된 질소가스가배출되는 배출구에 집진기를 장착한 상부저장조; 상기 상부저장조의 하단에 신축관과 차단밸브를 매개로 하여 연통연결되고, 상기 차단밸브을 통해 공급되는 슬러지분말의 고,저위을 검출하는 상,하부레벨스위치를 갖추며, 상기 투입된 슬러지분말의 중량변화를 연속적으로 측정하는 중량측정기를 장착한 하부저장조; 상기 하부저장조의 하부배출구에 설치되어 상기 중량측정기의 신호에 따라 회전수를 조절하면서 슬러지분말의 배출량을 제어하는 회전적출기; 상기 회전적출기로부터 배출되는 슬러지분말을 상기 제 3광석도관까지 질소공급도관을 통해 공급되는 질소가스로서 공급하는 기송도관을 포함함을 특징으로 하는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명에 대해서 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용 장치를 도시한 전체구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용 장치에서 분환원철 장입도관내에 삽입되는 슬러지 분말 기송도관의 말단부를 도시한 상세도이다.
본 발명의 장치(200)는 도 1과 2에 도시한 바와같이, 용철을 제조하는 공정중 발생되는 부생가스가 배기되는 배기관에 설치되는 수집진장치(6)(7)에서 배가스에 함유된 다량의 분진을 제거하고, 제거된 분진을 공정수로서 수처리하는 수처리장치(8)에서 발생된 부산물인 슬러지를 재활용하는 것으로서, 이러한 장치(200)는 탈수기(100), 건조기(101), 파쇄기(102), 분급기(103), 상,하부저장조(104)(105) 및 회전적출기(11)등으로 구성된다.
즉, 상기 탈수기(100)는 상기 수처리장치(8)에서 공정수와 분리되어 일측으로 배출되는 슬러지를 콘베어벨트(100a)로서 공급받아 상기 슬러지에 함유된 수분을 제거하고 고형화하는 것이다. 이때, 상기 슬러지의 수분함유량은 10% 이내로 제어된다.
그리고, 상기 건조기(101)는 상기 탈수기(100)의 출측에 설치되어 상기 탈수기(100)에서 고형화된 슬러지를 공급받아 슬러지의 수분함유량이 1%이내까지 되도록 건조하며, 상기 건조기(101)의 출측에 설치되는 파쇄기(102)는 상기 탈수기(100), 건조기(101)를 거치면서 수분이 제거되어 건조된 슬러지를 1mm 이하의 입도를 갖는 분말형태로 파쇄하는 것이다.
또한, 상기 분급기(103)는 상기 파쇄기(102)에서 파쇄되어 출측으로 낙하하는 위치에 설치되어 분말형태의 슬러지를 분급하여 설정된 기준값인 1mm이하의 슬러지는 하부로 낙하배출하고, 설정된 기준값인 1mm 이상의 슬러지는 상기 파쇄기(102)측으로 순환공급한다.
그리고, 상기 상부저장조(104)는 상기 분급기(103)로부터 낙하배출되는 슬러지분말이 일정량 저장되고, 내부분위기를 불활성상태로 유지할수있도록 하부근방에 질소가스가 공급되는 질소공급도관(205)이 연통연결되며, 내부로 공급된 질소가스가 배출되는 배출구에는 슬러지분말이 배출가스와 더불어 대기로 배출되는 것을 방지할수 있도록 집진기(105)를 장착한다.
또한, 상기 상부저장조(104)의 하단에는 상하신축이 가능한 신축관(106)과 차단밸브(107)를 매개로 하여 하부저장조(108)가 설치되고, 상기 하부저장조(108)에는 상기 차단밸브(107)의 개방작동시 신축관(106)을 통해 공급되는 상기 상부저장조(104)의 슬러지분말의 투입량을 검출할수 있도록 상,하부레벨스위치(111)(112)가 장착되는 한편, 상기 투입된 슬러지분말의 중량변화를 연속적으로 측정할 수있도록 하는 중량측정기(109)를 갖추어 구성한다.
한편, 상기 하부저장조(108)의 하부배출구에는 상기 하부저장조(108)에 설치된 중량측정기(109)의 신호에 따라 회전수를 조절하면서 슬러지분말의 배출량을 적절히 제어하는 회전적출기(11)를 갖추고, 상기 회전적출기(11)는 배출되는 슬러지분말을 상기 최종환원로(4)와 고온괴성화철제조장치(5)사이를 연결하는 제 3광석도관(203)까지 질소공급도관(206)을 통해 공급되는 질소가스로서 공급하는 기송도관(24)과 연결구성한다.
그리고, 상기 제 3광석도관(203)에 연결되어 슬러지분말을 공급하는 기송도관(24)의 연결부는 도 2에 도시한 바와같이, 상기 제 3광석도관(203)내로 삽입되도록 형성하고, 그 재질은 내열강으로 구성하며, 그 삽입깊이는 제 3광석도관(203)의 측부로부터 제 3광석도관(203)직경의 1/3 내지 2/3 범위까지 삽입하고, 그 삽입각도(θ)는 상기 제 3광석도관(203)의 외부면에 대하여 45°내외로 하며, 그 하단부는 상기 제 3광석도관(203)내로 배출되는 슬러지분말이 분환원철흐름내로 즉시 유입될수 있도록 절개형성하는 것이 바람직하다.
상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
먼저 용철제조설비에서 발생되는 부생가스에 함유된 분진을 공정수로서 분리한 수처리장치(8)에서 배출되는 슬러지는 그 함수분량이 약 50%에 달하는바, 상기슬러지는 수처리장치(8)와 연결관(8a)을 매개로 연결된 탈수기(100)측으로 공급하여 그 수분함유량을 10%이내까지 되도록 탈수하면서 고형화시킨다.
그리고, 상기 탈수기(100)에서 탈수되어 고형화된 슬러지는 연속하여 건조기(101)를 통과하면서 그 수분함유량이 1%이내까지 낮아지도록 건조되며, 상기 고형화되어 건조된 슬러지는 파쇄기(102)측으로 배출되어 상기 파쇄기(102)에서 슬러지를 분말형태로 파쇄된다.
이때, 상기 파새되는 슬러지는 제 3광석도관(203)을 통하여 기송될 것을 고려하여 그 입도를 1mm이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위해서 상기 파쇄기(102)에서 파쇄된 슬러지분말은 분급기(103)측으로 공급됨에 따라, 상기 분급기(103)의 상부측으로 공급된 슬러지분말중 1mm 이하의 입도를 갖는 슬러지분말은 하부로 배출처리되는 반면에, 1mm 이상의 입도를 갖는 슬러지분말은 상기 파쇄기(102)측으로 재순화되어 적정입도를 갖도록 파쇄된다.
그리고, 상기 분급기(103)를 통과하여 하부로 낙하되는 슬러지분말은 직하부의 상부저장조(104)내로 공급되어 저장되는데, 이때 상기 슬러지내에 포함된 탄소성분의 발화를 방지하기 위해서 상기 상부저장조(104)의 내부저장공간으로는 질소공급도관(205)을 통해서 질소가스가 공급되어 그 내부를 불활성분위기로 유지하도록 한다. 또한, 상기 상부저장조(104)내로 공급된 질소가스는 상기 상부저장조(104)의 내부를 가압시키지 않도록 상부측에 설치된 배출구를 통하여 배출되고, 상기 배출구에 설치된 집진기(105)에서 상기 배출구를 통하여 외부배출되는 질소가스와 더불어 배출되는 슬러지분말을 포집하여 이를 회수한다.
한편, 상기 상부저장조(104)와 연통연결한 상기 하부저장조(105)내에 저장된 슬러지분말이 일정량 이하가 되면, 이에 장착된 하부레벨스위치(112)에서 슬러지분말이 검지되지 않기 때문에, 상기 상부저장조(104)와 하부저장조(105)사이를 연통연결하는 도관에 설치된 차단밸브(107)가 닫힘상태에서 열림상태로 전환되면서 상기 상부저장조(104)내의 슬러지분말을 하부저장조(105)내로 장입하기 시작한다. 그리고, 상기 하부저장조(105)내에 장입되는 슬러지분말이 상기 하부저장조(105)에 장착된 상부레벨스위치(112)에 검지되면, 그 검지신호에 의해서 열림작동된 상기 차단밸브(107)를 닫힘작동킴으로서 상기 하부저장조(105)내로의 슬러지분말공급을 중단한다.
그리고, 슬러지분말이 이루어지는 동안이나 슬러지분말이 충분히 저장된 하부저장조(105)의 하부배출구에 연결된 회전적출기(110)는 상기 하부저장조(108)의 무게변화를 연속적으로 측정하는 중량측정기(109)와 전기적으로 연결구성되어 연동운전됨으로서 그 적출량을 제어하도록 하며, 상기 회전적출기(109)를 통해 배출되는 슬러지분말은 상기 회전적출기(109)의 배출구에 일단이 연결되고, 상기 최종환원로(4)와 고온괴성화철제조장치(5)사이를 연결하는 제 3광석도관(203)에 타단이 연결된 기송도관(24)을 통하여 배출된다.
이때, 상기 기송도관(24)에는 질소공급도관(206)을 연결구성하여 이로부터 공급되는 질소가스로서 공급된 슬러지분말을 상기 제 3광석도관(203)까지 공급되어 그 내부로 장입됨으로서 상기 제 3광석도관(203)을 통해 공급되는 분환원철흐름에 혼합된 후 상기 고온괴성화철제조장치(5)로 이송되어 분환원철과 함께 괴성화된다.
여기서, 과도한 양의 슬러지분말이 상기 고온괴성화철제조장치(5)에 혼합되는 경우, 제조된 슬러지내에 포함되는 탄소성분에 의하여 상기 고온괴성화제조장치(5)에서 제조되는 품질이 악화될수 있기 때문에, 상기 회전적출기(110)에서 적출되는 슬러지분말의 적출량은 상기 예열로(2)로의 분철광석 장입량의 5% 이내로 제한 하는 것이 바람직하다.
하기 표 2는 상기 부생슬러지의 전량 재사용을 상정하여 탈수,건조 및 파쇄된 슬러지분말을 중량비로 약 5%정도 분환원철에 혼합하여 시험제조한 괴성화철의 밀도, 압축강도 및 낙하시험에 의한 분화도등의 전반적인 괴성화철품질에 관련된 기계적 물성값을 측정하여 나타냈으며, 또한 안정적인 조업을 위해 요구되는 괴성화철의 품질기준들을 대비하여 함께 나타내었다.
품질기준 대비 슬러지혼합 괴성화철 기계적성질
밀도(g/cm3) 압축강도(Kg/cm2) 낙하시험후 +9.5mm 입도분율(%)
슬러지분말이 혼함된 괴성화철 3.7 ~4.46 480~980 90.8~96.1
괴성화철 품질기준 >4 >400 >90
상기 표 2에서 슬러지분말을 혼합하여 제조한 괴성화철이 품질기준을 만족시키고 있음을 보여주고 있으며, 이는 본 발명에 의한 장치를 용철제조설비에 적용함으로서 일반탄 및 분철광석을 용철제조시 발생되는 부생슬러지 전량을 공정자체에서 재사용이 가능함을 보여주고 있는 것이다.
상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 일반탄 및 분철광석을 이용하여 용철을 제조하는 설비에서 부생슬러지의 일부를 건조, 파쇄한 후 최종환원로와 괴성화철제조장치사이를 연결하여 분환원철이 기송되는 광석도관에 장입하여 상기 괴성화철제조장치에서 최종환원철과 함께 괴성화되어 용융가스화로에 장입됨으로서 상기 부생슬러지의 발생량을 저감하고, 이에 따른 슬러지 처리비용을 절감하며, 슬러지내 함유된 탄소 및 철성분을 공정내에서 재활용하여 원료손실량을 줄일수 있고, 용철제조시 발생되는 부생슬러지에 의한 환경오염을 줄이는 한편, 작업생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

  1. 분철광석이 유입되어 환원되는 예열로(2), 예비환원로(3), 최종환원로(4)로 이루어진 3단 유동환원로, 이와 연결되는 고온괴성화철제조장치(5), 이와 연결되는 용융가스화로(1)로 구성되고, 상기 유동환원로들 사이에 광석 및 환원가스의 흐름이 이루어지는 제 1,2광석도관(201)(202), 상기 최종환원로(4)와 고온괴성화철제조장치(5)사이를 연결하는 제 3광석도관(203)을 갖추며, 3단 유동환원로의 배가스도관(204)과 용융가스화로(1)의 압력조절용 배가스도관(303)후단에 설치되는 수집진장치(6)(7) 및 상기 수집진장치(6)(7)에 연결되는 수처리장치(8)를 갖추어 용철을 제조하는 용철제조설비에 있어서,
    상기 수처리장치(8)에서 배출되는 슬러지에 함유된 수분을 제거하고 고형화하는 탈수기(100); 상기 탈수기(100)로부터 배출되어 고형화된 슬러지를 건조하는 건조기(101); 상기 건조기(101)로부터 배출되는 건조된 슬러지를 1mm 이하의 입도를 갖는 분말형태로 파쇄하는 파쇄기(102); 상기 파쇄기(102)에서 파쇄된 슬러지분말을 일정크기의 입도로 분급하는 분급기(103); 상기 분급기(103)로부터 배출되는 슬러지분말이 저장되고, 내부분위기를 불활성상태로 유지하도록 질소공급도관(205)을 통해 질소가스가 내부공급되고, 공급된 질소가스가 배출되는 배출구에 집진기(105)를 장착한 상부저장조(104); 상기 상부저장조(104)의 하단에 신축관(106)과 차단밸브(107)를 매개로 하여 연통연결되고, 상기 차단밸브(107)을 통해 공급되는 슬러지분말의 고,저위을 검출하는 상,하부레벨스위치(111)(112)를갖추며, 상기 투입된 슬러지분말의 중량변화를 연속적으로 측정하는 중량측정기(109)를 장착한 하부저장조(108); 상기 하부저장조(108)의 하부배출구에 설치되어 상기 중량측정기(109)의 신호에 따라 회전수를 조절하면서 슬러지분말의 배출량을 제어하는 회전적출기(110); 상기 회전적출기(110)로부터 배출되는 슬러지분말을 상기 제 3광석도관(203)까지 질소공급도관(206)을 통해 공급되는 질소가스로서 공급하는 기송도관(24)을 포함함을 특징으로 하는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기송도관(24)은 상기 제 3광석도관(203)내로 삽입되는 연결부를 내열강재질로 구성하며, 그 삽입깊이는 제 3광석도관(203)의 측부로부터 제 3광석도관(203)직경의 1/3 내지 2/3 범위까지 삽입하고, 그 삽입각도(θ)는 상기 제 3광석도관(203)의 외부면에 대하여 45°내외로 하며, 그 하단부는 상기 제 3광석도관(203)내로 배출되는 슬러지분말이 분환원철흐름내로 즉시 유입될수 있도록 절개형성함을 특징으로 하는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중량측정기(109)는 슬러지내에 포함되는 탄소성분에 의하여 상기 고온괴성화제조장치(5)에서 제조되는 품질이 악화되지 않도록 상기 회전적출기(110)에서 적출되는 슬러지분말의 적출량을 상기 예열로(2)로의 분철광석 장입량의 5% 이내로 제어함을 특징으로 하는 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조설비에 있어서 부생슬러지 재활용장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100584732B1 (ko) * 2001-04-27 2006-05-30 주식회사 포스코 일반탄을 이용하는 용철제조공정에서의 폐기물 재활용방법
KR100391896B1 (ko) * 2001-08-06 2003-07-16 재단법인 포항산업과학연구원 유동층환원로의 배가스를 이용하여 슬러지를 재활용하는용철제조방법
KR100435443B1 (ko) * 2001-08-09 2004-06-10 주식회사 포스코 용철제조설비의 부생슬러지 재활용장치
KR100568352B1 (ko) * 2001-12-21 2006-04-05 주식회사 포스코 발생분진을 단광으로 괴성화하여 원료로 이용하는용선제조방법
KR100584745B1 (ko) * 2001-12-21 2006-05-30 주식회사 포스코 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조공정에 있어서함철더스트 및 슬러지 재활용 장치 및 방법
KR100913045B1 (ko) * 2003-06-26 2009-08-20 주식회사 포스코 미분탄 제조 설비의 미파쇄탄 재활용시스템
AT508775B1 (de) * 2009-10-16 2011-04-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flüssigem roheisen in einem einschmelzvergaser unter nutzung von kohlenstoffhaltigem schlamm
WO2012047041A2 (ko) * 2010-10-08 2012-04-12 주식회사 포스코 탄화철 함유 분환원철 및 그 제조장치
EP2980232B1 (en) 2013-03-26 2018-11-14 Posco Method for recycling iron-containing by-products discharged from coal-based ironmaking process, system used therefor, and direct-reduced iron agglomeration system
KR101677549B1 (ko) * 2015-12-14 2016-11-18 주식회사 포스코 용철 제조 방법
KR101726135B1 (ko) * 2016-05-17 2017-04-12 주식회사 포스코 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 함철 부산물의 괴성화 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167790A (en) * 1980-05-30 1981-12-23 Nippon Kokan Kk <Nkk> Gasification of carbonaceous material
JPH059529A (ja) * 1991-07-01 1993-01-19 Kawasaki Steel Corp 製鉄ダストの処理方法
EP0848068A2 (de) * 1994-10-17 1998-06-17 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Anlage und Verfahren zur Herstellung von Roheisen und/oder Eisenschwamm

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167790A (en) * 1980-05-30 1981-12-23 Nippon Kokan Kk <Nkk> Gasification of carbonaceous material
JPH059529A (ja) * 1991-07-01 1993-01-19 Kawasaki Steel Corp 製鉄ダストの処理方法
EP0848068A2 (de) * 1994-10-17 1998-06-17 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Anlage und Verfahren zur Herstellung von Roheisen und/oder Eisenschwamm

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101518596B1 (ko) 2013-10-21 2015-05-07 주식회사 포스코 열교환 기능을 갖는 부생 슬러지 재활용 장치

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