KR100466005B1 - 제강슬래그중분철의단광제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제강슬래그중에 존재하는 8mm이하의 분철을 회수하여 소정 크기의 원기둥 형태의 단광으로 제조함으로써, 제강공정의 전로 및 미니밀 전기로에 고철원으로 사용할 수 있도록 한 제강슬래그중 분철의 단광제조방법에 관한 것으로, 제강공정에서 배제되는 제강슬래그중 8mm이하의 분철을 2,000∼2,500 가우스의 세기를 가지는 자력선별기를 이용하여 선별한 후 이 선별된 분철을 결합제로 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)와 9:1의 중량비율로 혼합하여 소정 크기의 원기둥 형태의 단광으로 제조하여 전로공정의 고철원 또는 미니밀 전기로공정의 고철대체재로 사용할 수 있도록 함을 요지로 한다.

Description

제강슬래그중 분철의 단광제조방법

본 발명은 제강슬래그중에 존재하는 8㎜이하 크기의 분철을 회수하여 소정 크기의 원기둥 형태의 단광(Briquette)으로 제조함으로써, 제강공정의 전로와 미니밀 전기로의 고철원으로 사용할 수 있도록 한 제강슬래그중 분철의 단광제조방법에 관한 것이다.

종래 제강슬래그중의 분철은 1차 자력선별처리를 하여 약 8㎜보다 크기가 큰 입철만을 회수하여 전로내에 스크랩과 함께 고철원으로 장입하여 활용하고 8㎜이하의 분철은 재활용되지 못하고 소결광 제조공정으로 보내져서 소결광 제조원료로 이용되고 있는 실정이었다.

그러나 점차적으로 자원이 고갈되면서 환경문제가 야기되고 철강제품의 원가를 낮추기 위한 노력의 일환으로 자원재활용 측면에서의 시도가 제기되었다. 제강 슬래그중의 분철의 높은 금속품위를 감안할 때 소결광 제조원료로 사용하는 것 외에 부가가치가 높은 원료로써 활용하려고 하는 시도와 요구가 증대되고 있으나 현재로서는 부가가치가 있는 원료원으로 사용하지 못하는 실정이었다.

따라서 본 발명은 1차 자력선별 후에도 50-60wt% 정도 철(Fe)성분의 품위가 유지되는 제강슬래그중의 8mm이하의 분철을 2차 자력선별하여 회수한 후에 소정 크기의 원기둥 형태의 단광으로 제조하여 전로공정의 고철원 또는 미니밀 전기로의 고철대체재로 사용하여 부가가치를 높이고자하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 제강공정에서 배제되는 제강슬래그중 1∼8mm 크기의 분철을 2,000∼2,500 가우스의 세기를 갖는 자력선별기를 이용하여 선별한 후 이 선별된 분철을 결합제로 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)와 9:1의 중량비율로 혼합하여 소정 크기의 원기둥 형태의 단광으로 제조하여 전로공정의 고철원 또는 미니밀 전기로공정의 고철대체재로 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 먼저 제강공정에서 취련을 끝내고 나면 탈탄조업을 완료한 용강을 출강하게 되고, 출강직후 슬래그는 배제되어 슬래그 포트(slag pot)로 이송하여 슬래그 배제장으로 옮겨지고 물을 뿌려서 냉각시킨다.

한편 또 다른 제강공정의 일종인 용선예비처리 공정에서 탈규처리 또는 탈린 처리한후 배제된 슬래그도 배제장으로 옮겨져서 물을 뿌려 냉각시키며 2차 정련을 완료한 후 배제하는 LD(Linz-Donawitz)슬래그도 배제장으로 이동되어 물을 뿌려서 냉각시킨다.

제강슬래그 배제장에서 99%이상의 철성분이 함유되어 있는 지금류는 즉시 분류되어 제강공장 스크랩 야적장으로 이송되며, 나머지 냉각된 제강슬래그는 컨베이어벨트를 따라 이송되면서 8mm보다 큰 크기만 선별될 수 있도록 3,000 가우스(Gauss)이상의 자기장(Magnetic field)을 걸어주면 크기가 8mm보다 크기가 큰 입철들은 선별되어 각종 고철류 및 수입스크랩과 함께 제강공장의 고철원으로 사용되어진다.

한편 8mm이하 크기의 제강슬래그 중에는 철성분이 50∼60% 정도 함유되어있는 분철이 존재하는데 이를 다시 1∼8mm 크기의 분철로 선별될 수 있도록 2,000∼2,500 가우스(Gauss) 정도의 자기장을 걸어주어 컨베이어벨트를 통해 선별하여 제강슬래그 중의 분철을 모두 한곳에 모은다.

이와 같이 하여 모아진 분철은 그대로 제강공정의 고철원으로 투입하면 입자 크기가 작기 때문에 취련시 대부분 산화하므로 전로내 슬래그층으로 혼입되어 실수율을 저하시키므로 1∼8mm 크기의 분철을 모아 성형하면 취련조업시 제강실수율이 향상될 뿐만 아니라 8mm보다 큰 크기의 입철과 유사한 성질을 가지게된다.

상기 언급한 1∼8mm 크기의 분철만 모으면 철(Fe) 품위가 90% 이상의 우수한 철원이 되며 이를 결합제로 결합, 가압성형하여 소정 크기의 원기둥 형태의 단광으로 제조하면 아주 우수한 고철원으로 사용할 수 있게 된다. 예를 들면, 상기 소정 크기의 원기둥 형태의 단광은 평균 크기가 45×45mm(높이×직경)인 원기둥 형태의 단광으로 성형하는 것이 바람직하다.

사용한 결합제는 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)이며 통상 1∼8mm 크기의 분철을 소결 원료로 사용하는 것보다 결합제로 결합하여 고철대체재로 사용하면 6배 이상의 부가가치를 가지므로 경제성 측면의 이점이 아주 크게 된다.

단, 상기 모아진 분철과 결합제인 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)의 혼합비율은 중량 대비 9:1 정도로 하는 것이 좋은데, 상기 회수된 분철과 결합제인 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)의 혼합비율이 중량대비 9:1 보다 작게 될 경우에는 단광의 결합 효과를 기대할 수 없고 9:1 보다 크게 되면 결합제의 원가가 고가이므로 경제성이 떨어지게 된다.

또한 자력선별에 필요한 자력선별기 등은 기존의 설비를 활용하고 단광제조기기도 보유하고있는 기계식 단광제조기를 사용하면 단광 제조비용을 차치하고도 약 5배 이상의 부가가치가 있음을 알 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의해 제조한 상기의 단광을 고주파 유도용해 가열로에서 용해한 결과 불순물이나 품위로 인한 문제는 발생되지 않았으며 제강공정의 전로와 미니밀 전기로의 고철원으로 사용함에 있어 대단히 유용한 자원으로 활용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 1차 자력선별한 8mm 보다 큰 크기의 입철과 유사한 형태로 1∼8mm 크기의 분철을 2차 자력선별하여 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)라는 결합제를 사용하여 결합력이 아주 양호한 단광으로 제조함으로써, 자원재활용을 통해 환경오염 방지에 이바지하는 한편 제강공정의 전로와 미니밀공정의 전기로의 고철원(고철대체재)으로 사용함으로써 환경오염 방지 및 자원재활용 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 제강공정에서 배제되는 제강슬래그중 1∼8mm 크기의 분철을 2,000∼2,500 가우스의 세기를 갖는 자력선별기를 이용하여 선별한 후 이 선별된 분철을 결합제로써 물유리(Na₂SiO₃·nH₂O)와 중량비율 9:1의 비율로 혼합하여 소정 크기의 원기둥 형태의 단광으로 제조하여 전로공정의 고철원 또는 미니밀 전기로공정의 고철대체재로 사용할 수 있도록 함을 특징으로 하는 제강슬래그중 분철의 단광제조방법.