KR100497669B1 - 마그-크로 폐연와를 재활용하여 철-크롬 합금을 제조하는방법 - Google Patents

마그-크로 폐연와를 재활용하여 철-크롬 합금을 제조하는방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 Fe-Cr 합금 제조방법은 a) 마그-크로 폐연와(RDB-63F)를 선별 수집하여 불순물을 제거하는 단계; b) 상기 불순물이 제거된 마그-크로 폐연와를 적정 입도로 분쇄하는 단계; c) 상기 분쇄된 마그-크로 폐연와 분말에 탄소계 분말과 물을 첨가하여 혼합하는 단계; d) 상기 혼합물을 아크전기로에 투입하여 마그-크로 폐연와의 용융/환원 반응을 유도하는 단계; 및 e) 용융/환원 반응에 의하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 단계를 포함한다.

Description

마그-크로 폐연와를 재활용하여 철-크롬 합금을 제조하는 방법 {A method for preparing Fe-Cr alloys using refractory wastes}
발명의 분야
본 발명은 마그-크로(Mg-Cr) 폐연와를 재활용하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철소에서 발생하는 RDB-63F 마그-크로 폐연와를 재활용하여 스테인레스강 제조시 원료로 사용되는 Fe-Cr 합금을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술
일반적으로 제철소 제강용 전기 정련로에서는 로내벽의 작업 내화물로서 마그-크로계 내화물(RDB-63F)이 많이 사용되고 있다. 이들 마그-크로계 내화물들은 가혹한 정련조업에 적합한 내열성과 내식성을 보유하고 있어 정련로용 내화물로서 널리 사용되고 있다. 그러나 사용 후 남는 마그-크로 폐연와는 크롬을 함유하고 있으며, 이들 크롬이 6가 크롬으로 발생될 가능성이 높아 후처리 방법에 있어 많은 어려움이 있다.
현재 마그-크로 폐연와의 적합한 재활용 방법의 부재로 인해 단순매립에만 의존하고 있는 실정이다. 향후 이러한 단순 매립은 매립지의 부족 및 환경오염 가능성으로 인해 점차 제약을 받는 추세이므로 보다 새로운 처리방법을 강구할 필요가 있으며, 더 나아가 이들 폐연와의 재활용에 대하여 집중적인 연구가 요청되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지금까지 단순 매립되어온 RDB-63F 마그-크로 폐연와를 재활용하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 마그-크로 폐연와(RDB-63F)를 선별 수집하여 불순물을 제거하는 단계;
b) 상기 불순물이 제거된 마그-크로 폐연와를 적정 입도로 분쇄하는 단계;
c) 상기 분쇄된 마그-크로 폐연와 분말에 탄소계 분말과 물을 첨가하여 혼합하는 단계;
d) 상기 혼합물을 아크전기로에 투입하여 마그-크로 폐연와의 용융/환원 반응을 유도하는 단계; 및
e) 용융/환원 반응에 의하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 단계
를 포함하는 마그-크로 폐연와를 재활용하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 Fe-Cr 합금의 제조방법은
a) 마그-크로 폐연와(RDB-63F)를 선별 수집하여 불순물을 제거하는 단계;
b) 상기 불순물이 제거된 마그-크로 폐연와를 적정 입도로 분쇄하는 단계;
c) 상기 분쇄된 마그-크로 폐연와 분말에 탄소계 분말과 물을 첨가하여 혼합하는 단계;
d) 상기 혼합물을 아크전기로에 투입하여 마그-크로 폐연와의 용융/환원 반응을 유도하는 단계; 및
e) 용융/환원 반응에 의하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 Fe-Cr 합금 제조시 원료로 사용되는 RDB-63F 마그-크로 폐연와는 제철소의 정련로 수리시 방출되는 것을 분리 수집한 것이다. 분리 수집된 이들 RDB-63F 폐연와는 표면에 내화물 시공시 적용한 모르타르 및 기타 이물이 붙어 있고, 또한 가동면은 정련조업시 내화물에 침투한 금속 등이 들러 붙어 있으며, 고온 진공조업으로 크롬 성분 휘발로 인하여 부분적인 변색이 발생된 것이 대부분이다. 폐연와가 원료로서 가치를 지니기 위해서는 성분의 균일성이 요구되므로 가동면의 크롬 휘발로 인한 변색층을 물리적으로 제거하고 육안으로 식별되는 조대 금속 성분을 제거한다. 일차적으로 불순물 층을 제거해 준 폐연와는 고압의 수세를 이용하여 표면에 들러붙은 내화 모르타르 불순물을 제거해 주는 것이 바람직하다.
불순물을 제거한 마그-크로 폐연와를 적정 입도로 분쇄한다. 분쇄 작업은 죠크러셔 및 밀 분쇄기를 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때 #400 메쉬 이하의 미분말로 분쇄하는 것이 바람직하다.
적정 입도로 분쇄된 마그-크로 폐연와 분말에 탄소계 분말과 물을 첨가하여 혼합한다. 여기에서 탄소계 분말은 환원 반응을 유도하는 환원제로서 흑연, 카본 블랙, 코크스(cokes)가 사용될 수 있다. 탄소계 분말의 첨가량은 마그-크로 폐연와 분말에 대하여 0.5∼10배의 중량비인 것이 바람직하다. 물은 분말간의 결합제 역할을 한다.
이러한 폐연와 분말과 탄소계 분말의 혼합물을 아크전기로에 투입하여 마그-크로 폐연와의 용융/환원 반응을 유도한다. 아크전기로의 예로는 아크전융로(Arc Melting Furnace)가 있다. 용융/환원 시간은 배치당 반응물의 양에 의존한다. 1600∼1800℃의 고온에서 탄소 열환원 반응에 의하여 폐연와 성분중의 Fe 산화물과 Cr 산화물은 환원되어 Fe-Cr계 합금이 형성되고 나머지 MgO, Al2O3, CaO, SiO2 등의 산화물들은 슬래그 형태로 위로 떠오르게 된다. 용융 상태의 Fe-Cr 합금을 출탕구를 통하여 몰드에 받아내어 냉각/고화 시킴으로서 제품화시키며 위로 떠오른 산화물 슬래그는 폐기한다.
본 발명에 의하여 제조된 Fe-Cr 합금은 고급강인 스테인레스강(STS)의 부원료로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시에에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
실시예 1
먼저, 제철소의 정련로 수리시 방출되는 마그-크로 폐연와중 RDB-63F 연와를 분리 수집하였다. 분리 수집된 RDB-63F 폐연와의 표면에 붙어 있는 모르타르, 금속, 기타 이물질을 제거하였다. 일차적으로 불순물 층을 제거해 준 폐연와를 고압 수세하여 표면에 들러붙은 내화모르타르 불순물을 제거하였다. 수세를 거친 폐연와를 죠크러셔 및 밀 분쇄기를 이용하여 #400 메쉬 이하의 미분말로 분쇄하였다. 얻어진 폐연와 분쇄물 100kg에 대하여 흑연 미분말 400kg의 비율로 칭량하여 혼합하고 50kg의 물을 첨가해주었다. 이들 혼합물을 믹서기를 이용 균일하게 혼합해 준 후 펠릿 성형기를 이용하여 지름 10mm 정도의 펠릿으로 성형한 후 상온에서 3일이상 건조하여 비교적 단단한 성형체를 제조하였다. 펠릿을 아크전융로에 넣고 공기중 1650∼1700℃의 고온에서 5시간 동안 환원/용융 반응을 진행시켰다. 반응이 진행함에 따라 폐연와 성분중의 Fe 산화물과 Cr 산화물은 환원되어 Fe-Cr계 합금이 형성되고 나머지 MgO, Al2O3, CaO, SiO2등의 산화물들은 슬래그 형태로 위로 떠오르게 된다. 용융상태의 Fe-Cr 합금을 출탕구를 통하여 몰드에 받아내어 냉각/고화 시킴으로서 제품화하였으며 위로 떠오른 산화물 슬래그는 폐기하였다. 얻어진 Fe-Cr계 합금의 수율은 반응온도 및 반응시간에 따라 최초 폐연와에 함유된 Fe-Cr 환산 함유량의 50∼80% 까지 얻을 수 있었다.
실시예 2
1700∼1800℃의 고온에서 용융/환원 반응을 유도한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 Fe-Cr 합금을 제조하였다. 얻어진 Fe-Cr계 합금의 수율은 최초 폐연와에 함유된 Fe-Cr 환산 함유량의 50∼80%에 이르렀다.
실시예 3
환원제로서 흑연 미분말 대신 카본 블랙을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 Fe-Cr 합금을 제조하였다. 얻어진 Fe-Cr계 합금의 수율은 최초 폐연와에 함유된 Fe-Cr 환산 함유량의 50∼80%에 이르렀다.
본 발명은 단순매립에 의하여 처리되어 온 마그-크로 폐연와를 재활용함으로써 매립지의 부족, 환경오염 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한 마그-크로 폐연와의 탄소 열환원 반응에 의하여 생성된 Fe-Cr 합금은 고급강인 스테인레스강의 부원료로 사용될 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (3)

  1. a) 마그-크로 폐연와(RDB-63F)를 선별 수집하여 불순물을 제거하는 단계;
    b) 상기 불순물이 제거된 마그-크로 폐연와를 #400 메쉬 이하의 입도로 분쇄하는 단계;
    c) 상기 분쇄된 마그-크로 폐연와 분말에 흑연 및 카본 블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 탄소계 미분말 환원제와 물을 첨가하여 혼합하는 단계(여기서, 상기 탄소계 미분말 환원제는 마그-크로 폐연와 분말에 대하여 0.5 내지 10 배의 중량비로 첨가함);
    d) 상기 혼합물을 아크전기로에 투입하여 1600 내지 1800℃의 온도에서 마그-크로 폐연와의 용융/환원 반응을 유도하는 단계; 및
    e) 용융/환원 반응에 의하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 단계
    를 포함하는 마그-크로 폐연와를 재활용하여 Fe-Cr 합금을 제조하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5825455A (ja) * 1981-08-10 1983-02-15 Nippon Chem Ind Co Ltd:The 合金鉄用原料
JPH02141513A (ja) * 1988-11-22 1990-05-30 Nippon Steel Corp 溶融還元製鉄法
JPH0525582A (ja) * 1991-07-19 1993-02-02 Japan Metals & Chem Co Ltd 鉄ークロム合金の製造方法
JPH05339615A (ja) * 1992-06-10 1993-12-21 Daido Steel Co Ltd 製鋼廃れんがの有効活用方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5825455A (ja) * 1981-08-10 1983-02-15 Nippon Chem Ind Co Ltd:The 合金鉄用原料
JPH02141513A (ja) * 1988-11-22 1990-05-30 Nippon Steel Corp 溶融還元製鉄法
JPH0525582A (ja) * 1991-07-19 1993-02-02 Japan Metals & Chem Co Ltd 鉄ークロム合金の製造方法
JPH05339615A (ja) * 1992-06-10 1993-12-21 Daido Steel Co Ltd 製鋼廃れんがの有効活用方法

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