KR100504295B1 - 용선용 탈황제의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

용선용 탈황제의 제조 방법 및 장치 Download PDF

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제이에프이 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 KR 용선 탈황 처리를 통해 수득된 탈황 슬래그를 용선용 탈황제로서 재이용하고, 그에 따라 용선 탈황 비용의 삭감과 슬래그 발생량의 감소를 도모할 수 있고, 또한 슬래그의 양이 감소하여 환경 문제의 해결에도 공헌할 수 있는 용선의 탈황 방법이다.

Description

용선용 탈황제의 제조 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING DESULFURIZING AGENT FOR HOT-METAL}
본 발명은 용선 탈황제의 제조 방법 및 탈황제에 관한 것으로, 특히 기계 교반식 용선 예비 처리 공정에서 발생된 탈황 슬래그(KR 슬래그)를 효과적으로 재이용하는 용선 탈황제의 제조 방법, 이 방법에 사용되는 장치, 및 여기서 사용되는 탈황제(플럭스), 또한 이것을 사용한 용선의 탈황 방법 등에 관한 것이다.
용광로부터 출선된 용선에는 통상 강철의 품질에 악영향을 미치는 황(S)을 고농도로 함유하고 있으나, 전로 공정은 불순물의 산화 제거가 목적이므로 상기 황중 일부가 기화 탈황되는 것을 제외하고는 용강의 탈황을 기대할 수 없었다. 따라서 요구되는 품질에 따라, 용광로와 전로 간의 공정에서 각종 용선의 예비 처리 및 전로의 후속 공정을 통해 용강의 탈황이 실시되고 있다. 도 23은 용선 예비 처리의 일례를 나타낸다. 도시하는 예에서는 용광로로부터의 용선을 Si 제거 처리, S 제거 처리, P 제거 처리를 순차적으로 실시한 후, 이를 전로에 장입시켜 C 제거 처리를 실시하고 있다.
탈황에서는 석회계 탈황제가 많이 사용되고, 이 경우의 탈황 반응은 하기 반응식에 따라 진행된다.
CaO + S → CaS+O
이러한 탈황 반응은 CaO를 단독으로 사용하는 경우에는 고융점에서 일어나며, 공업적으로는 일반적으로 형석 및 알루미나계 조재제(造滓劑) 등이 석회의 슬래그화 촉진용으로 사용되고 있다. 그렇지만, 이러한 조재제는 일반적으로 고가이며, 이러한 조재제의 배합비율을 늘리는 것은 탈황제 비용의 증대로 이어진다. 또한, 조재제의 배합비율을 높이면 탈황제 중의 석회 농도가 저하되어 반응 효과가 저하될 우려가 있다.
또한, 용광로 및 전로 등의 건식 정련 공정에서 생성되는 슬래그는 메탈분을 제거한 후, 용광로 시멘트, 콘크리트재, 비료, 또는 도로재 등에 재이용된다. 그렇지만, 탈황 슬래그는 CaO 함량이 많고, 풍화되기 쉽다는 특징 때문에 전처리에 많은 공을 들여 시멘트 원료로 사용할 수 밖에 없다. 더구나, 이러한 처리는 고비용 공정이다.
또한, 일본 특허 공개공보 제 92-120209호에는 전로 슬래그를 조재제로서 이용하는 기술이 기재되어 있다. 여기에서는 전로 슬래그의 입경이 3 내지 50mm로 규정되고, 이 범위의 입경으로 충분한 인 제거 효과를 얻을 수 있음이 기술되어 있다. 그렇지만, 탈황을 주목적으로 하는 것이 아니라서, 탈황에 관해서는 전혀 언급되어 있지 않다.
또한, 일본 특허 공개 제 98-30115호 공보에는 냉각·파쇄하여 철분을 분리·회수한 전로 슬래그에 석회, 형석을 배합하고, 탈황제로서 이용하는 기술이 개시되어 있지만, 전술한 기술과 같이 탈황 슬래그를 재이용하는 것에 관해서는 전혀 언급되어 있지 않다.
탈황 슬래그의 재활용의 예로는, 미반응 석회분이 다량 존재하는 주입 탈황 슬래그를 석회 이용 효율이 우수한 기계 교반식 용선 탈황 처리에 재이용하는 공정이 보고되어 있다(쓰미토모 금속 Vol.45-3(1993) p.52 내지 58). 그러나, 여기에 보고되어 있는 처리(이하, 탈황 슬래그 재활용의 선행기술이라고 한다)는 후술하는 바와 같이 석회의 이용 효율 향상에 한계가 있고, 또한 첨가 방법·교반 방법이 상이한 공정에서의 재이용이기 때문에, 복수의 공정을 갖지 않는 경우에는 적용할 수 없다.
또한, 기계 교반식 용선 탈황 장치는 용선중에 임펠러(날개차)를 침지시킨 후 회전시켜, 용선 상부로부터 탈황제(통상은 석회)를 첨가하고, 임펠러의 회전에 의한 교반으로 용선을 탈황시키는 장치로서, 이 장치를 사용한 용선 탈황 처리로서는 통칭 KR법이라고 불리는 것이 있다. 도 24는 S 제거 설비의 일례를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 용선 탈황 처리로 수득된 탈황 슬래그는 효과적으로 재이용되지 못하고, 또한 용선의 탈황에 대해서는 개선의 여지가 많은 것이 현 상황이다.
발명의 요약
본 발명자들은 KR 탈황 공정에서 이용되는 탈황제의 이용 효율을 조사했다. 도 18은 기계 교반식 용선 탈황 처리 방법으로 수득된 탈황 슬래그를 기계 교반식 용선 탈황 처리 방법의 탈황제로서 사용하는 경우와, 주입법으로 수득된 탈황 슬래그를 기계 교반식 용선 탈황 처리 방법의 탈황 슬래그로서 사용하는 경우에 관해서, 투입 석회를 기준으로 탈황에 효과적으로 이용된 석회의 비율을 비교한 도면이다. 도 18에 도시한 바와 같이, KR 탈황 공정의 1회 사용에서 이용되는 탈황제의 이용 효율은 7% 정도이며, 나머지 93%는 미반응 상태로 잔존한다는 사실이 발견되었다. 따라서, 이러한 발견으로부터 본 발명자들은 KR 탈황 처리 공정에서 사용된 후의 탈황제는 후속적인 탈황 처리에 기여할 석회분을 여전히 93% 정도 함유하고 있기 때문에, 이 석회분을 재이용할 수 있도록 하면, 탈황제를 저렴한 석회 공급원으로서 이용하는 것이 기대될 수 있다고 생각했다.
본 발명은 이러한 발견에 따라서 이루어진 것으로, 용선 탈황 처리로 수득된 탈황 슬래그를 효과적으로 재이용하고, 그에 의해 용선 탈황 비용의 절감 및 슬래그 발생량의 감소를 도모할 수 있는 용선의 탈황 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 슬래그의 발생량이 감소된 용선 탈황 처리를 저비용으로 하는 것, 및 그로 인한 탈황제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 탈황 슬래그의 수송 방법 및 탈황 슬래그의 제조에 사용하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이 목적을 달성하도록 이루어진 것으로,
본 발명에 따른 용선용 탈황제의 제조 방법은 이하의 공정을 구비하고 있다.
1. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그에 대해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
2. 기계 교반식 용선 처리에 사용되는 용선용 탈황제의 제조 방법으로서, 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그에 대해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 방법.
3. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그를 준비하는 공정, 및 준비된 탈황 슬래그에 대해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정을 포함하는 방법.
4. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그 입자를 파쇄하는 공정 및/또는 복수의 탈황 슬래그 입자의 응집물을 탈황 슬래그 입자로 분리하는 공정을 포함하고 있는 방법.
5. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그를 공기 냉각하는 공정, 탈황 슬래그에 기계적인 에너지를 부여함으로써 탈황 슬래그 입자를 파쇄하는 공정, 및/또는 복수의 탈황 슬래그 입자의 응집물을 탈황 슬래그 입자로 분리하는 공정인 방법.
6. 탈황 슬래그의 냉각이 공기 냉각 및 수 냉각으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종인 방법.
7. 공기 냉각이 자연 냉각 및 강제 냉각으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종인 방법.
8. 수 냉각에 의해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그에 살수하는 공정을 구비하고, 이 살수 공정은 살수 종료시의 탈황 슬래그 온도를 100℃ 이상으로 유지하도록 그 살수량을 제어하고, 살수에 의한 냉각만으로 탈황 슬래그 응축물의 분리 및/또는 탈황 슬래그 입자의 파쇄를 가능하게 한 방법.
9. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정은 탈황 슬래그를 수 냉각하는 공정, 및 수 냉각에 의해 수득된 재생 탈황제를 건조하는 공정을 구비한 방법.
10. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정은 탈황 슬래그를 냉각하는 공정, 및 탈황 슬래그와 재생 탈황제의 입도를 조정하는 공정을 구비하는 제조 방법.
11. 재생 탈황제를 체에 의해 입도 조정하는 공정을 온도 600℃ 이상에서 실시하는 제조 방법.
12. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그 또는 재생 탈황제 중에 함유된 지금(地金)을 자선(磁選) 제거하는 처리, 탈황 슬래그 또는 재생 탈황제 중의 큰 덩어리를 제거하여 입경을 100mm 이하로 하는 처리, 및 탈황 슬래그 또는 재생 탈황제의 온도를 200℃ 이하로 하는 처리로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 처리를 실시하는 공정을 구비하고 있는 방법.
13. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그의 입경을 100mm 이하로 하고, 또한 온도를 200℃ 이하로 하는 공정을 구비하는 방법.
14. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 개폐가능한 한 쌍의 가동 하우징부를 사용하여 수송차에 적재하는 공정, 및 수송차에서 이 재생 탈황제를 탈황 처리 설비에 수송하는 공정을 구비하는 재생 탈황제의 수송 방법.
15. 수송차를 사용하여 수송하는 공정의 전 또는 상기 공정과 동시에 냉각 파쇄 후의 재생 탈황제를 체로 분리하여 큰 덩어리를 제거하는 공정을 구비하는 방법.
16. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 재생 탈황제 흡인 능력을 구비한 수송차에 적재하는 공정, 및 수송차에 의해 이 재생 탈황제를 탈황 처리 설비에 수송하는 공정을 구비하는 재생 탈황제의 수송 방법.
17. 재생 탈황제를 적재하는 공정을 수송차에 의해 재생 탈황제의 낙하 높이를 1.5m 이내로 조정하여 실시하는 방법.
18. 파쇄된 재생 탈황제를 체로 분리하는 체눈을 갖는 장치 본체, 및 이 장치 본체에 부착된 것으로 장치 본체로의 재생 탈황제의 흡인을 촉진하는 에어 흡인용 호스를 구비한, 재생 탈황제를 체로 분리하는 장치.
19. 비스듬하게 배치된 체눈을 갖는 부재, 이 부재 밑에 비스듬하게 배치된 것으로, 체를 통과한 물질이 지나는 경사판, 및 체를 통과한 물질이 경사판으로부터 낙하하여 지나는 미끄럼대를 구비하고, 체눈을 갖는 부재와 경사판과의 간격 및 경사판과 미끄럼대의 이음 부분의 수직 낙하 높이를 500mm 이하로 하고, 미끄럼대에서 지표로의 낙하 높이를 1500mm 이하가 되도록 배치한, 재생 탈황제를 체로 분리하는 장치.
20. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제.
21. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는, 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 사용되는 용선용 탈황제.
22. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로, 새로운 계면이 창출된 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제.
23. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로, 재생 탈황제 입자의 응축물의 일부 또는 전부가 분리되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제.
24. 최대 입경이 100mm 이하인 용선용 탈황제.
25. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하고, 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 추가로 포함하는 용선용 탈황제.
26. 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제와 혼합되어 있고, 이 혼합물을 용선에 첨가하도록 되어 있는 용선용 탈황제.
27. 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종, 및 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 분리시키고, 용선에 개별적으로 첨가하도록 되어 있는 용선용 탈황제.
28. 석회 공급원이 석회, 탄산칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 용선용 탈황제.
29. 석회 공급원중 탄산칼슘 및 수산화칼슘의 합량이 용선용 탈황제 총량을 기준으로 40중량% 이하인 용선용 탈황제.
30. 탄소 공급원이 용선용 탈황제 총량을 기준으로 30중량% 이하인 용선용 탈황제.
31. 탄소 공급원이 1mm 이하의 분말상인 용선용 탈황제.
32. 탄소 공급원이 석탄, 코크스 및 피치로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 용선용 탈황제.
33. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
34. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선중에 첨가하여 용선을 기계 교반식 용선 탈황 처리에 의해 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
35. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로, 새로운 계면이 창출되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
36. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로, 재생 탈황제 응축물의 일부 또는 전부가 분리되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
37. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제, 및 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 용선중에 첨가하여 용선을 탈황하는 방법.
38. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제, 및 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 혼합하고, 이 혼합물을 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 방법.
39. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제, 및 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 각각 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 방법.
40. 석회 공급원을 첨가할 때에, 소정의 CaO 함유량이 되도록 혼합 비율을 조정하는 방법.
41. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제의 부피 밀도를 산출하는 공정; 산출된 부피 밀도로부터 재생 탈황제의 CaO 함유량을 산정하는 공정; 산정된 재생 탈황제의 CaO 함유량을 기준으로 파쇄된 재생 탈황제와 석회 공급원과의 첨가 비율을 조정하는 공정을 구비한 방법.
42. 탄소 공급원을 첨가할 때에, 탄소 공급원의 입경을 1mm 이하로 조정하는 공정을 구비하는 방법.
정의
탈황제: 탈황을 위해 사용하는 플럭스 전반을 가리킨다. 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시한 후 재생된 슬래그 또한 탈황제의 범주에 포함된다.
재생 탈황제: 탈황제 중에서 특히 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시한 후의 재생된 슬래그로 이루어지는 것으로, 이 슬래그에는 지금 등이 포함될 수 있다.
탈황 슬래그: CaO분, 기타 슬래그분, 지금분 모두를 포함하는 탈황 슬래그를 가리키고, 새로운 계면을 창출하는 처리 실시 전의 슬래그이다.
석회: 광범위하게 CaO분을 가리킨다.
도 1은 본 발명에 따른 1회 재활용 재생 탈황제, 2회 재활용 재생 탈황제 및 비교예로서의 종래 석회분 탈황제의 원단위와 탈황률과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라, 슬래그의 수회 재활용을 실시한 경우의 탈황 슬래그의 재활용 회수와 사용 탈황제의 원단위와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 탈황제 및 비교예로서 종래 탈황제의 탈황제 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 탈황제 및 비교예로서 종래 탈황제의 석회분 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 방법에 따라 처리된 재생 탈황제 및 비교예로서 종래 탈황제의 원단위와 탈황률과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 탈황 슬래그 처리 방법에 따라 처리하는 경우에 있어서 살수 종료시의 슬래그 온도와 상온까지의 냉각에 필요한 시간과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 탈황 슬래그 처리 방법에 따라 처리하는 경우에 있어서 살수 종료시의 온도와 재생 탈황제 중의 Ca(OH)2 생성량과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 탈황 슬래그 처리 방법에 따라 처리하는 경우에 있어서 각각의 슬래그 두께에 있어서의 냉각 시간과 슬래그 온도와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명 방법에 따라 처리된 재생 탈황제 및 비교예로서 종래 탈황제의 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따라 재생 처리된 재생 탈황제와 비교예로서 종래 탈황제에 있어서의 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 체로 분리하는 지그의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따라 체로 분리하는 설비를 나타낸 도면이다.
도 13a는 재생 탈황제 장입 장치의 주요부를 나타낸 설명도이고, 도 13b는 재생 탈황제 장입 장치의 전체적인 개략도이다.
도 14는 탈황제 중의 CaO 함유량과 탈황된 양(처리전 황의 양(S)-처리후 황의 양(S))의 관계를 나타낸 도면이다.
도 15는 탈황 슬래그의 부피 밀도와 CaO 질량%의 관계를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명에 따라 재생 처리된 재생 탈황제와 석회를 혼합한 탈황제 및 비교예로서 종래 탈황제에 있어서의 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다.
도 17a는 실제 기계에 의한 슬래그 처리패턴을 나타낸 설명도이다.
도 17b는 도 17a의 슬래그 처리패턴의 일례를 종래의 슬래그 처리패턴과 함께 나타낸 도면이다.
도 18은 기계 교반식 용선 탈황 처리 방법에 따라 수득된 탈황 슬래그를 기계 교반식 용선 탈황 처리 방법의 탈황제로서 사용하는 경우와, 주입법에 따라 수득된 탈황 슬래그를 기계 교반식 용선 탈황 처리 방법의 탈황제로서 사용하는 경우에 있어서, 투입 석회에 대하여 탈황에 효과적으로 이용된 석회의 비율을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 19는 각종 수준의 탈황에 대하여 석회분 원단위와 탈황률과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 20은 탈황 각 수준에 있어서의 석회분 원단위와 탈황률과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 21은 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그의 응집물을 SEM에서 관찰한 사진 및 그것의 S 원소를 라인 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 22는 교반식 용선 탈황 슬래그와 주입법에 따른 용선 탈황 슬래그와의 차이를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 23은 용선 예비 처리의 일례를 나타낸 도면이다.
도 24는 도 23의 S 제거 설비의 일례를 나타낸 도면이다.
탈황 슬래그의 재이용
본 발명의 용선 탈황 방법은 기계 교반식 용선 탈황 처리(이하, KR법으로서 설명한다)에서 생성된 탈황 슬래그를, 별도의 용선 탈황 처리에서 탈황제로서 재이용하는 것이다(예컨대, KR법으로 발생된 탈황 슬래그를 KR법의 탈황제로서, 또는 KR법으로 발생된 탈황 슬래그를 주입법의 탈황제로서 재이용함). 재이용하는 용선 탈황 처리는 전혀 한정되지 않고, 통상 실시되고 있는 용선 탈황 처리를 가리킨다. 본 발명에 있어서는 탈황 슬래그가 발생한 공정과 동일한 공정에서도 탈황 슬래그를 재이용할 수 있기 때문에, 본 발명의 방법은 단일 첨가 방법·교반 방법이 동일한 용선 탈황 처리 공정만을 설치하지 않은 제철 설비에서도 효과적이다. 본 발명에서는 특히, 탈황 슬래그 재이용을 KR법에 적용한 경우, 재이용 효율이 높고 특히 효과적이다.
즉, 주입법은 미분 석회를 욕의 깊은 곳에 첨가하기 때문에, 욕 내부가 부상하는 중에 반응한다. 따라서, 단시간 밖에 반응을 기대할 수 없고, 미분의 최표피층에 S 제거 생성물이 형성된다. 욕의 표면으로 부상한 후에는 다시 휩쓸리게 하는 것과 같은 교반을 기대할 수 없어, 반응 계면의 면적 증대가 없고 S 제거 반응은 거의 기대할 수 없다. 그리고, 이 단계에서 응집이 개시되기 때문에, 개개 미분의 표면에 S 제거 생성물이 존재하고, 그것이 응집한 형태가 된다.
이에 비해 KR법은, 가루 석회를 욕 표면에 첨가하기 때문에, 욕 표면으로부터 욕 내부로 휩쓸리게 하고, 첨가할 때 표면 근방에서의 분말인 S 제거제의 응집이 일어난다. 그 결과, 거의 반응하지 않는 석회를 내부에 싼 채로, "알갱이"가 된다. 응집이 시작되더라도, 금속과 접촉하는 표면 부분이 반응하고, S 제거 생성물이 형성된다. 이 반응은 처리 시간 중에 일어나고, 장시간 반응이 가능하다. 이상의 반응 기구로부터, S 제거 후에는 응집된 것으로 조립한 표면으로부터 일정한 두께를 가지고 S 제거 생성물로 덮여진 것이 생기고, 그 내부는 S 제거 생성물이 적다. 즉 내부는 새로운 석회에 가까운 미반응 석회가 존재하는 형태가 된다. 발명자들은 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그의 응집물을 SEM으로 관찰한 사진 및 그것의 S 원소를 라인 분석했다. 그 결과, 도 21에 도시한 바와 같이 상기의 지견이 옳다는 것이 확인되었다.
이와 같이, KR법에 의한 탈황 슬래그는 조질의 입자이기 때문에 재이용하기 전의 사전 처리가 간단하여, 즉 재이용 처리비가 감소된다. 또한, 상기한 바와 같이 미반응의 석회가 응집한 모양으로 존재하는 것이 많고, 파쇄 및 입도 조정에 특별한 방법을 부가하지 않으면서도 재이용할 수 있다.
이에 대해, 주입법에 의한 탈황 슬래그에서는 개개의 미분의 주위에 S 제거 생성물이 있고, 미분을 더욱 잘게 하는 특별한 파쇄 등이 필요하기 때문에, 공정 및 시간이 증가한다.
이상 설명한 바와 같이, KR법에서는 재이용시의 반응 효율이 높다. 재이용에서의 반응에, 미반응 석회분의 계면을 그대로 이용할 수 있고, 새로운 석회를 사용했을 때와 동등한 반응 효율을 기대할 수 있다. KR 슬래그의 재이용에서는 석회분의 원단위가 같고 S 제거가 가능하다. 이에 반해, 주입 슬래그에서는 사전 처리가 번잡하거나, 또는 간단한 사전처리로는 석회분으로서 적어도 배의 사용량이 필요하다.
또한, KR 슬래그를 이용하면 처리 시간도 단축(새로운 석회의 사용과 동일)할 수 있고, 발생 슬래그의 양의 감소 효과가 커서, 1회 재활용이라도 50% 감소되고, 수회 재활용하는 것도 가능하다.
이에 반해, 주입법에서는 개개 미분의 표면에 S 제거 생성물이 있고, 그것이 응집된 형태가 된다. 이 때문에 재이용시에는 개개의 입자(일차 입자)를 분쇄할 필요가 있다. 재생후의 입자는 대단히 미세한 것(일차 입자 직경의 1/2 이하)이 된다. 그 때문에, KR법에서 재사용하는 경우, 첨가시 매우 비산(飛散)되고, 비산된 석회분을 보충하기 위한 석회가 추가로 필요하게 된다. 예컨대, 종래의 1회째 사용된 탈황제만의 경우는 약 7kg/t의 탈황제(내부 석회분 약 90%: 실질 석회분 6.3kg/T)가 필요한 데 반해, 재생 탈황제 사용의 경우는 10kg/t(내부 석회분 약 66%:실질 석회분 6.6kg/T)+종래의 l회째 사용의 탈황제 3kg/t(내부 석회분 약 90%:실질 석회분 2.7kg/T)가 필요하게 된다. 즉, 재생 탈황제 중의 석회분은 9.3kg/T 존재하지만, 효과적인 새로운 계면의 창출이 불충분해지거나, 비산에 의한 손실이 생기기도 하여, 3kg/T 정도는 효과적으로 탈황에 기여하지 않을 가능성이 있다. 즉, 재생 탈황제중의 효과적인 석회분은 약 55% 정도로 보조적으로 탈황제를 첨가하여 사용하고 있는 것은 상기 문헌 (쓰미토모 금속 Vol.45-3(1993) p.52 내지 58) 중에도 기재되어 있다.
KR법에서는 전술한 바와 같이, 어느 정도 조립의 표면이 S 제거 생성물로 덮힐 수 있고, 그 내부는 S 제거 생성물이 적다. 즉 새로운 석회에 가까운, 미반응 석회가 존재하는 형태가 된다. 이 때문에, 재이용을 위해 풍화 생성물을 적극적으로 생성하고, 재생 후의 입자는 일차 입자와 동일하든지 그것보다도 커도 탈황 가능해진다. 그리고, KR법에서의 재사용시에 비산량은 석회 사용시와 동일하든지 그 이하가 된다. 예컨대, 재생 탈황제 사용의 경우에 재생 탈황제 사용량은 14kg/t(내부 석회분 약 50%), 첨가되는 재생 탈황제 중의 석회의 유효분은 새로운 석회를 첨가한 경우와 동일하다.
이상의 관계를 정리한 것을 도 18에 나타낸다. 본 발명의 예인 KR법의 탈황 슬래그를 KR법의 탈황제에 재이용하는 경우에는 처리 1회마다 첨가된 석회분의 약 7%가 탈황에 사용되고, 수회 사용되면 유효 이용율이 착실히 올라간다. 여기에 비해, 탈황 슬래그 재활용의 선행 기술인 주입법의 탈황 슬래그를 KR법의 탈황제에 재이용하는 경우에서는, 결국 종합해서 KR 1회분의 이용 효율을 간신히 상회하는 데 불과하다.
또한, 상기 설명의 이해를 돕기 위해서, 기계 교반식 용선 탈황 슬래그와 주입법에 의한 용선 탈황 슬래그와의 차이를 도식적으로 나타낸 도 22를 첨부한다. 도 22는 기계 교반식 용선 탈황 처리에 있어서 생성되는 탈황 슬래그 입자의 응집물을 분리하고, 새로운 계면을 창출한 상태 및 주입법으로 생성하는 탈황 슬래그 입자의 응집물의 각 탈황 슬래그 입자를 파쇄한 상태를 나타낸다. 또한, 도면에서는 주입법으로 생성되는 탈황 슬래그 입자는 기계 교반식 용선 탈황 처리에 있어서 생성되는 탈황 슬래그 입자와 거의 동일한 입경이지만, 실제로는 그것보다도 미세하다.
탈황 슬래그의 구체적인 처리
도 17a는, 실제 기계에 의한 슬래그 처리 패턴을 나타내고, 도 17b는 도 17a의 슬래그 처리 패턴의 일례를 종래의 슬래그 처리 패턴과 동시에 나타낸다.
본 발명은 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 임의의 방법에 의해 새로운 계면을 창출한 후, 탈황제로서 재이용한다. 이 경우, 미반응 석회분을 다음 회의 탈황제로서 사용할 때의 탈황 반응면으로서 노출시키는 것이 필요하다. 그 때의 방법은 전혀 제약되지 않는다. 새로운 계면의 창출시에 방랭 또는 살수, 냉각 과정을 거친 경우, CaCO3, Ca(OH)2가 발생한다. 이들 CaCO3, Ca(OH)2 의 잔류는 특별히 탈황 반응을 저해하는 것이 아니고, 오히려 적정량 발생시킴으로써 탈황 반응의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 큰 입경의 지금분(地金分)은 자선(磁選) 또는 체로 분리함으로써 제거하고, 슬래그분을 주로 탈황제로서 회수하는 것도 가능하다. 또한, 이 재생 탈황제의 입도는 사용시의 탈황 설비측의 공급 장치에 제약되는 것으로, 적절한 것을 사용하면 문제없다.
또한, 한편 재생 탈황제에는 작은 입경의 잔존 지금이 잔류하는 경우도 있지만, 다음 번의 용선 예비 처리 공정에서의 선철 공급원으로서 재사용할 수도 있기 때문에, 선철 수율의 향상에 비해 크게 기여할 수 있는 장점도 있다. 이하에 각종 구체적인 예를 예시한다.
(i) 살수 처리에 의한 파쇄
이러한 예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 살수 처리에 의해서 동시에 냉각·파쇄한 후, 건조 처리를 실시함으로써 탈황제로서 재이용한다. 구체적으로는 탈황 처리후의 열 슬래그에 대하여 살수 설비를 사용하고, 슬래그가 완전히 수분-함유되는 상태까지 과잉으로 살수한다. 그 후, 건조 장치를 사용하여 상기 수분-함유 슬래그를 완전히 건조시킴으로써 입경이 100mm 이하 정도로 세립화된 탈황제를 수득한다. 단, 입경은 가늘수록 바람직하고, 실질적으로 최대 입경이 30mm 이하가 바람직하고, 5mm 이하에서는 더욱 바람직하다. 필요에 따라는 살수·건조 전후에 기계적인 분쇄를 할 수도 있다. 또한, 실재 공정에서는 탈황 슬래그의 반송 중에 기계적인 진동에 의해 탈황 슬래그의 적어도 일부가 파쇄된다. 이 건조시에 사용하는 장치는 구체적으로는 건조기일 수도 있고, 로터리 킬른(rotary kiln) 등의 장치를 사용하여 대규모로 건조시킬 수도 있고, 요구되는 처리량 등에 의해, 장치의 크기 등의 설정이 가능하고, 냉각 후의 슬래그 중에 함유된 수분을 충분히 제거할 수 있으면, 어떠한 장치·방법을 사용해도 문제없다. 이와 같이 재생 처리를 실시한 탈황 슬래그를 탈황제로서 사용한다.
(ii) 살수·교반 처리에 의한 파쇄
이러한 예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 적절한 살수 및 교반 처리하여 냉각·파쇄를 동시에 실시한 후, 탈황제로서 재이용한다. 즉, 탈황 처리후의 열 슬래그에 살수 설비를 사용하여 균일하게 살수하면서 샤벨 등의 중기에 의해 교반을 실시한다. 구체적으로는 열 슬래그가 100℃ 정도의 온도로 냉각될 때까지 살수하고, 그 후 상온까지 방치 냉각함으로써 입경이 100mm 이하 정도의 세립화된 탈황제를 수득한다. 단, 입경은 세밀할수록 바람직하고, 실질적으로 최대 입경이 30mm 이하가 바람직하고, 5mm 이하에서는 더욱 바람직하다. 필요에 따라서는 살수 전후에 기계적인 분쇄를 실시할 수도 있다. 이 냉각 목표 온도는 특정한 온도로 한정되는 것이 아니고, 요구되는 처리량 등에 의해 이 냉각 목표 온도의 설정이 가능하다. 이 적정량의 살수와 교반에 의해 냉각 시간이 단축될 수도 있다. 단, 100℃ 이하까지 살수되어 버리면 건조 처리가 필요해지기 때문에, 100℃ 이상에서 살수를 멈추는 것이 바람직하다. 또한, 교반은 냉각 속도 향상과, 균일한 살수를 위해 실시하는 것이고, 이 실시의 빈도는 요구되는 처리 시간·양에 따라 변경 가능한 것으로, 생략할 수도 있다.
(iii) 방랭(放冷)에 의한 파쇄
이 예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 방랭함으로써 냉각·파쇄를 동시에 실시한 후, 탈황제로서 재이용한다. 즉, 탈황 처리후의 열 슬래그를 가능한 한 공기와의 접촉 면적이 커지는 상태로 방치하고, 샤벨 등의 중기에 의해 교반한다. 구체적으로는 열 슬래그를 두께 0.5m 이하의 상태로 넓히고, 하루에 1 내지 3회 정도의 교반을 실시함으로써 3일간 200℃ 이하의 충분히 세립화된 재생 탈황제를 얻을 수 있다. 이 냉각시의 두께는 이 두께로 한정되지 않고, 요구되는 처리 시간·양, 재생 처리를 위해 사용 가능한 장소의 면적 등에 따라 이 목표 두께의 설정이 가능하다. 또한, 교반은 냉각 속도 향상을 위해 실시하는 것으로, 이 빈도도 요구되는 처리 시간·양에 따라 변경 가능한 것이고, 처리 시간·양에 여유가 있는 경우에는 생략할 수도 있다. 또한, 탈황 슬래그의 두께를 줄이지 않고 방치한 경우에도 동일하게 재생 탈황제가 수득된다.
이러한 냉각 파쇄된 탈황 슬래그 입자는 그 최대 입경이 100mm 이하, 바람직하게는 30mm 이하, 더욱 바람직하게는 5mm이기 때문에, 탈황 반응에 관여하는 데 충분한 표면적을 확보할 수 있고, 미분이 아니면 첨가시에는 비산도 일어나지 않고 취급성의 측면에서도 유리하다. 또한, 필요에 따라서는 기계적인 분쇄를 병용할 수도 있다.
(iv) 열 슬래그의 체 분리
이 예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 900 내지 1200℃의 열 슬래그 그대로, 체(30mm× 30mm 내지 100mm×100mm)에서 체로 분리함으로써, 그 경우에 슬래그 성분도 함유되어 있는 큰 입경의 지금과, 작은 입경의 탈황 슬래그로 분리한다. 체로 분리하는 기준은 다시 탈황제로서 사용할 때의 공급 장치측의 제약으로, 통상은 상기 범위가 적당하다.
체로 분리한 후의 작은 입경의 탈황 슬래그는 그대로 자연 냉각후에 탈황제로서 재이용된다. 이 때, 체 분리에서도 Fe분(슬래그 중 T, Fe 및 금속성 Fe)이 약 20 내지 30% 잔존하지만, 차기 탈황 사용시에 용선측에서 회수되기 때문에, 선철 수율이 향상이 된다.
상기의 슬래그 성분을 포함하는 큰 입경의 지금이 냉각될 때는 슬래그 성분 중의 미반응 석회분에 의해, 하기 반응식의 반응, 이른바, `변질' 반응이 진행하기 때문에, 탈황 슬래그 중의 슬래그 성분이 붕괴되고, 지금분과 슬래그분으로 분리할 수 있다:
CaO + H2O = Ca(OH)2
CaO + CO2 = CaCO3
이 공정의 후 다시 상기 체로 분리할 수도 있고, 자선 작업을 실시하지 않아도, 효율적으로 탈황 슬래그를 큰 입경의 지금분(소량의 슬래그분을 포함한다)과 재생 탈황제(작은 입경의 지금분을 포함한다)로 분리할 수 있다. 그 결과, 탈황 슬래그 중의 미반응 석회분의 약 90%가 재생 탈황제로서 회수된다.
이 경우 사용하는 체는 900 내지 1200℃의 온도 영역에서 사용가능한 것이면, 아무런 문제없이 선철로 제조된 것이라도 충분하다. 이 체는 탈황 슬래그 처리장에서 사용할 수 있는 것이면 형상, 수단 등에 제약되지 않는다. 또한 체의 메시(mesh)는, 재생후의 탈황제로서 사용할 때의 탈황 설비측의 공급 장치에 좌우되는 것이고, 적절한 것을 사용하면 문제없다.
이상과 같이, 탈황 슬래그를 간단한 방법으로, 미반응의 석회분을 노출시켜서, 추가로 자선하지 않고 탈황 슬래그 중의 큰 입경의 지금을 만들 수 있고, 또한 저렴한 석회 공급원으로서 재생할 수 있다. 또한, 이러한 체 분리한 후에 회수된 탈황 슬래그를 주원료로 하는 재생 탈황제는 여전히 충분한 탈황능을 가지고 있고, 수회의 재이용에 의해, 석회를 더욱 효과적으로 이용할 수 있다.
(v) 발진의 억제
건조 상태의 탈황 슬래그는 매우 발진하기 쉽다. 그러나, 발생 직후의 탈황 슬래그는 고온으로 인해 덩어리 형상의 것이 대부분이라는 점에 착안했다. 즉, 탈황 슬래그가 발생한 후, 고온일 때 체로 분리하는 등 취급성하다면, 큰 발진을 발생시키지 않고 대응할 수 있다. 이 온도는 고온이면 어느 정도 억제하기에 유리하다. 실제로 낙하 높이 3m에서 온도를 바꿔 슬래그를 낙하시키고, 발진량을 조사한 결과, 600℃ 이하에서 발진량이 급격히 증가함을 알았다. 또한, 고온에서의 체로 분리하는 부대 효과로서, 고온에서 탈황 슬래그를 대기에 효율적으로 노출시킴으로써 탈황 슬래그의 급격한 냉각, 및 그에 따른 분화 효과가 있고, 이후에서의 냉각 부하도 경감시킬 수 있다.
또한, 체로 분리할 때 사용하는 설비에 관해서는 수직으로 탈황 슬래그가 낙하하는 높이를 작게 하는 설비로 발진 억제가 가능하다. 이 설비 구성을 도 12에 나타낸다.
상기 설비는 비스듬하게 배치된 망(12), 그 아래에 체를 통과한 물질이 흐르는 경사판(14), 및 미끄럼대 (16)으로 이루어진다. 여기에서의 특징은 탈황 슬래그 공급 장치(11)로부터의 낙하 높이를 억제하기 위해서, 망(12)과 경사판(l4)의 간격(13)을 500mm 이하로 설치한다. 또한, 경사판(14)과 미끄럼대(16)의 간격(15)을 500mm 이하로 한다. 또한, 미끄럼대(16)로부터 지표(18)로의 낙하 높이(17)를 1500mm 이하로 하는 설비 구성을 취함으로써 발진은 크게 감소시킬 수 있다. 이것을 이용하여, 간단한 설비로 또한 저렴한 운전비로 건조 탈황 슬래그를 정립(整粒)하고 (예컨대, 70mm 이하), 또한 600℃ 이상의 상태에서 체로 분리함으로써 이러한 처리시의 발진도 억제할 수 있는 것을 도모한 것이다.
또한, 상기 방법에서 정립한 탈황 슬래그를 냉각 후, 재사용을 위해 덤프 트럭에 적재하는 경우, 당연히 분화가 진행되고, 특히 발진하기 쉬워진다. 이것을 도 13에 나타낸 바와 같은 설비에 적재한다. 가동 하우징부(21)가 양측으로 열리고, 재생 탈황제(22)를 붙잡는다. 가동 하우징부(21)가 닫힌 상태에서 재생 탈황제를 덤프 트럭 짐받이(23) 바로 위로 가지고 가서, 거기서 가동부(21)를 개방한다. 그 때의 낙하 높이(24)를 1.5m 이내로 함으로써, 발진의 발생을 대폭 억제하면서 덤프 트럭으로 적재하는 것이 가능하다.
(ⅵ) 별도의 발진의 억제
그런데, 전술한 바와 같이 재생 처리를 실시한 건조 상태의 재생 탈황제를 재사용하기 위해 덤프 트럭 등의 수송용차에 적재하는 경우, 당연히 분화가 진행하여 매우 발진하기 쉽게 된다. 그러나, 이 재생 탈황제의 수송에 트랙을 사용하지 않고, 흡인 능력을 구비한 차를 사용함으로써 분진의 발생을 최대한으로 감소할 수 있는 동시에, 흡인시에 흡인구에 체눈을 사용하면, 동시에 재생 탈황제의 체 분리가 가능해져, 저발진 및 고효율의 취급성·수송이 가능해진다.
구체적으로는 용선 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 냉각·분쇄한 후의 재생 탈황제에 대해 흡인 능력을 구비한 차에 흡인용 호스를 접속하고, 흡인하여 적재한다. 이 때에 흡인구에 체로 분리하기 위해 체눈을 갖는 지그를 사용하면, 동시에 필요한 입도까지 체 분리가 가능해진다. 여기에서 흡인시에 흡인구에 부착되는 지그는, 필요한 체의 정도, 즉 요구되는 재생 탈황제의 입도에 의해 따라 알맞게 사용할 수 있다.
또한, 흡인시에 체로 분리하는 것이 불필요한 경우에는, 흡인구에 체눈을 필요로 하지 않고, 호스만으로도 흡인할 수도 있다.
또한, 수십 cm 레벨의 큰 덩어리만을 제거할 필요가 있는 경우에는 도 11에 도시한 바와 같은 지그의 선단부에 쇠 막대로 칸막이를 부착하는 정도의 간단한 지그를 사용하여 흡인하는 것도 가능하다. 그 지그의 일례는 도 11에 나타내었다. 이 지그는 호스의 입경과 동일한 입경을 갖는 원통(1)과, 그 앞에 원추형으로 부착된 쇠 막대(2)로 이루어진 간단한 것이다. 이러한 체의 그물코의 사이즈 및 지그의 형상에 관해서는 특별히 한정되는 것이 아니고, 필요한 입도, 전처리 공정 등에 의해, 결정되는 것이다. 또한, 흡인을 촉진하기 위해 이러한 지그에 에어 흡인용의 흡입구(3)를 부착했다. 이러한 흡인용의 지그를 사용하여 재생 탈황제의 흡인에 따른 적재·체로 분리하는 것을 동시에 실시한다.
전술한 바와 같이 처리하여 수득된 냉각·파쇄 후의 재생 탈황제 입자는 단독으로, 또는 필요에 따라 다른 성분과 조합시켜 본 발명의 탈황제를 구성할 수 있다. 즉, 본 발명의 탈황제는 전술한 공정에서 수득된 재생 탈황제 입자로만 구성할 수도 있고, 또한 경우에 따라서는 석회·형석 등의 다른 성분과 조합시켜, 본 발명의 탈황제를 구성할 수도 있다. 이 경우, 기타 성분의 배합량은 재생 탈황제중 함유 석회 성분량 및 요구 탈황률 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 이러한 바람직한 결정 방법은 후술한다.
최적의 탈황제의 제조
다음에 탈황 슬래그로부터 수득된 재생 탈황제를 사용하여 최적의 탈황제를 제조하는 방법을 설명한다. 동일 재생 탈황제라도 투입원 단위에 의해 탈황률은 크게 변화된다. 그러나 재생 탈황제 중의 CaO 함유량으로 정리하면, 탈황된 양(처리 전 S-처리 후 S)과 양호한 상관이 수득된다는 것을 알 수 있다.
이런 점에서, 재생 탈황제 성분이 변동하더라도, CaO 함유량을 합쳐서 투입함으로써 안정된 탈황률이 수득된다. 다음으로, 재생 탈황제 중의 CaO%를 확정할 필요가 있다. 이에 관해서는 하기 수단에 의해 해결할 수 있다. 탈황 슬래그는 크게 나누면 지금분과 슬래그분으로 나뉘지만, 함유량이 크게 변화되는 것은 지금분과 슬래그의 비율이고, 슬래그분 중의 CaO의 비율은 그다지 변동하지않는 점에 착안했다. 즉, 재생 탈황제 중의 지금분과 슬래그분의 비율을 알면 결과적으로 CaO 함유량을 추정할 수 있다. 또한, 지금의 비중은 7정도로 꽤 큰 것에 비해, 슬래그의 비중은 2 내지 3 정도에 불과하다.
이러한 점에서, 지금 함유량에 비례하여 부피 밀도가 변화된다는 것을 알 수 있다. 이것을 이용하여 사용 직전에 일정 용적의 재생 탈황제를 절출하여 그 중량을 재는 것이 용이하고, 그것을 투입량에 반영하는 것도 간단하다. 본 발명은 이것을 이용하여 간단하고 또한 신속하게 재생 탈황제 중의 CaO 함유량을 정밀도로 추정하고, 탈황에 필요한 재생 탈황제의 양을 구할 수 있다.
탈황 슬래그로부터 수득된 탈황제를 사용할 때, 재생 탈황제 성분이 변동하더라도, CaO 함유량을 합쳐서 투입함으로써 안정된 탈황률이 수득된다는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 재생 탈황제 중의 CaO 함유량이 낮은 경우에는 첨가량이 많아지는 경우가 있고, 용선 온도의 악화, 배출 슬래그의 양의 증가와 같은 악영향이 발생한다.
그래서 재생 탈황제에 석회(CaO) 또는 생석(탄산칼슘 CaCO3) 또는 소석회 (수산화칼슘 Ca(OH)2) 중 어느 한가지 또는 두 가지 이상을 혼합한 탈황제를 사용함으로써 탈황제의 양을 감소시킬 수 있다. 탄산칼슘(CaCO3) 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 첨가의 경우에는 하기의 분해 반응에 의해 용선 중에 있어서 미세한 플럭스가 생성되고, 반응 계면의 면적이 증대함으로써 탈황 반응율이 향상된다. 한편, 이러한 분해 반응은 흡열 반응이며, 환원 반응인 탈황 반응을 저해하는 산화물이 생성된다는 점에서, 대량으로 첨가한 경우에는 용선 온도의 저하 및 탈황 반응을 저해하는 경우도 있기 때문에, 그 첨가량은 40중량% 이하로 할 필요가 있다.
또한, 탄산칼슘 성분을 첨가하는 것에 관해서는 석회를 소성(burning)할 때에 소성의 정도를 조절하여 석회 중에 탄산칼슘 성분을 잔류시킨 상태일 수도 있다. 이 경우에도 탈황제 중의 합계 탄산칼슘량이 40중량% 이하가 되도록 혼합한다. 두 가지 이상 혼합하는 경우에는 석회중의 탄산칼슘 성분 및 생석 및 소석회의 합계 첨가량을 탈황제 전체의 40중량% 이하가 되도록 혼합하면 바람직하다. 석회의 첨가량에 한정은 없고, 처리 대상의 용선의 온도 및 필요한 탈황된 양·처리 시간 등에 의해 자유롭게 첨가량을 조정 가능하다.
또한, 이들을 첨가하는 경우에는 미리 소정량을 혼합하여 첨가할 수도 있고, 각각을 각각 용선중에 첨가해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 특히 단시간에 탈황된 양을 크게하는 경우, 처리 대상의 용선 온도가 저온인 경우 등에서는 CaO 등의 첨가가 보다 효과적이다.
또한, 이 재생 탈황제에 C 공급원을 첨가함으로써 재생 탈황제의 탈황능을 더욱 향상시킬 수 있다.
C 공급원 첨가의 경우에는 C 공급원은 환원제로서 작용하여 하기 반응식 1에 의해 용선중에 있어서 탈황이 진행되고, 탈황 반응 효율이 향상된다.
CaO+ S+ C→ CaS+ CO
또한, C 공급원의 일부는 용선중에 용해하고, 전로에서의 탄소 제거에 의한 승온을 위한 열원을 증가시킬 수 있다. 대량으로 지나치게 첨가한 경우에는 상기의 환원 반응 및 용선중으로의 용해분 이상의 과잉의 C 공급원이 잔류하게 되어, 슬래그의 양의 증가에 의해 조업의 악화 및 환경 문제에도 악영향을 미칠 우려가 있기 때문에, 탈황제 중의 C 공급원의 첨가량을 30중량% 이하가 되도록 혼합하는 편이 바람직하다. 또한, 사용하는 C 공급원에 따라서는 황 성분이 포함되어 있기 때문에, 첨가량에 따라서는 용선 중의 S 농도의 증가로 연결될 우려도 있다. 특히 용선 중에서의 용해량은 용선 온도에 의해서 변화되는 것이기 때문에, 사용하는 C 공급원의 종류, 처리 대상의 용선의 온도 및 용선 중의 S 농도 및 필요한 탈황된 양·처리 시간 등에 따라 첨가량을 조정하는 것이 가능하다. 첨가되는 C 공급원으로서는 특별히 한정되지 않고, 석탄, 코크스, 피치코크스, 플라스틱 등 C 공급원이 되는 것이면 어떤 것을 사용해도 상관없다.
또한, 이것을 첨가하는 경우에는 미리 소정량을 재생 탈황제에 혼합하여 첨가할 수도 있고, 각각을 각각 용선 중에 첨가해도 동일한 효과가 수득된다. C 공급원은 괴상·과립상·분말상 중 어떤 형태로도 첨가할 수 있지만, 용선 중으로의 용해를 쉽게 하기 위해서는 1mm 이하 정도의 분말상인 것이 바람직하다.
용선의 탈황 방법
이상과 같이 하여 수득된 재생 탈황제와 필요에 따라 첨가하는 석회 공급원 및/또는 탄소 공급원을 포함하는 탈황제를 용선 탈황 공정에 적용한다. 용선 탈황 방법의 설비 구성, 수법에 의존하지 않고 상기 재생 탈황제를 적용할 수 있다.
재생 탈황제를 사용하는 탈황 설비는 기계 교반식(KR법), 주입법(톨피도), 전로식 중 어떤 것도 가능하다. 주된 용선의 화학 성분으로서, C의 질량%는 3.5 내지 5.0이고, Si의 질량%는 0 내지 0.3이고, S의 질량%는 0.02 내지 0.05이고, P의 질량%는 0.1 내지 0.15로 하고, 온도가 1250 내지 1450℃의 범위이다. 처리에 있어서는 5 내지 300ton의 용선을 정련 용기에 장입한다. 탈황제 배합은 재생 탈황제와 석회분을 미리 혼합할 수도, 각각의 호퍼로부터 절출하여 첨가할 수도 있지만, 조업의 자유도를 확보한다는 점에서는, 복수의 호퍼를 갖는 것이 효과적이다. 어떤 정련 용기에 있어서도, 효과적으로 용면으로 공급되는 방법이면 바람직하고, 용선 중의 Si, S, P 농도에 따라 투입량을 변경하고, 최대 20kg/t의 범위인 것이 바람직하다.
하기에서 본 발명의 실시예를 설명한다.
실시예 1
(KR법에서의 용선 예비 처리에서 발생된 탈황 슬래그를 동일한 KR법에 의한 용선 탈황 공정의 탈황제로서 재이용하는 실시예)
본 실시예에서는 KR법에 의한 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 최적의 처리 방법에 의해서 적극적으로 냉각·파쇄한 후, 다시 KR법에 의한 탈황 공정에서 탈황제로서 재이용한다. 재생 처리에 대해서는 기계적 분쇄·방랭·살수 처리를 적절히 조합시키고, 구체적으로는 이하와 같은 방법으로 재생 처리를 실시했다.
KR법에서의 용선 예비 처리에 있어서 발생된 탈황 슬래그를 열 슬래그시에 우선 기계적으로 분쇄한다. 구체적으로는 이 분쇄는 쇼벨(shovel) 등의 중기를 사용함으로써 분쇄를 실시할 수 있다. 또한, 이 열 슬래그에 대하여 살수 처리를 실시함으로써 냉각과 붕괴를 촉진하는 것이 가능하다. 구체적으로는 냉각은 살수 설비를 사용했다.
또한, 살수를 실시하지 않고 방치하여, 냉각을 실시할 수도 있다. 이 경우에는 냉각을 촉진하기 위해 탈황 슬래그를 가능한 한 얇게 퍼뜨려, 대기와의 접촉 면적을 크게 함으로써 냉각을 촉진하고, 또한 공기 중의 수증기 및 이산화 탄소와의 반응을 촉진함으로써 석회분의 붕괴와 탄산칼슘·수산화칼슘과 같은 화합물의 생성을 촉진하면 바람직하다. 또한, 열 슬래그를 분쇄한 후, 체에 통과시켜 메탈 등의 큰 덩어리를 미리 분리해 둘 수도 있다.
이러한 방법에 의해 생성한 탈황 슬래그에 적극적인 처리를 실시함으로써 탈황 슬래그의 냉각과 파쇄를 진행시킴으로써, 최대 입경 30mm 이하의 재생 탈황제 입자가 수득되었다. 필요에 따라, 이것을 추가로 기계 분쇄할 수도 있다.
수득되는 재생 탈황제의 최대 입경이 30mm 이하이기 때문에, 탈황 반응에 관여하는 데 충분한 표면적을 확보할 수 있고, 필요 이상의 미분이 아니기 때문에, 처리중의 분진을 방지할 수 있는 동시에, KR법에 의한 재사용시에는 비산에 의한 수율의 저하 및 말려들어감에 따른 악화도 개선할 수 있다.
또한, 상기에 나타낸 바와 같이 적극적으로 냉각·붕괴를 진행시킴으로써, 탄산칼슘 및 수산화칼슘과 같은 화합물의 생성을 촉진할 수 있다. 이러한 화합물은 용선에 첨가되었을 때의 탈수·탈 가스 반응을 수반한 분해에 의해 용선의 교반이 촉진되고, 또한 분해에 의한 반응 계면의 면적이 증가함으로써 탈황 효율의 향상이 기대된다.
상기의 재생 방법에 의해, 탈황 능력을 구비한 새로운 계면을 갖는 입경 30mm 이하의 탈황제가 효율적으로 수득되고, 이것을 실시예 탈황제로서 사용했다.
또한, 비교예로서, 종래 사용하는 석회 90%, 및 형석 5% 정도를 배합한 탈황제를 사용했다. 비교예의 종래 탈황제, 및 본 실시예의 재생 탈황제의 평균 조성을 표 1에 나타낸다.
상기 탈황제를 표 2에서 제시한 조건하에서 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
기계 교반식 탈황 장치에 의한 용선 탈황 후의 탈황률을 각 탈황제에 관해서 조사하고, 첨가제 원단위 (플럭스원 단위)와 탈황률과의 관계를 도 3에 나타낸다. 도 3의 그래프 중, 곡선 a는 본 발명의 재생 탈황제에 관한 결과이고, 곡선 b는 비교예의 종래 탈황제에 관한 결과이다.
도 3의 그래프로부터, 탈황제 원단위가 동일한 경우, 재생 탈황제는 비교 탈황제의 50 내지 90% 정도의 탈황률을 나타내고 있음을 알 수 있다. 또한, 이것을 석회분 원단위에 있어서 비교한 것이 도 4의 그래프이다. 이 그래프로부터, 재생 탈황제는 그 함유 석회분으로 비교하면, 비교 탈황제와 거의 동등한 탈황 능력을 갖고 있다고 할 수 있다. 따라서 재생 탈황제를 사용한 처리에 있어서도, 첨가하는 재생 탈황제 중의 석회분 원단위를 탈황 반응에 필요한 석회량과 동등량으로 견적하면 석회를 사용한 탈황 처리와 동일한 정도의 탈황 효과를 기대할 수 있다고 생각된다.
표 3에 본 공정 도입 전후의 사용 석회량 변화를 나타낸다. 탈황 슬래그를 재이용함으로써 확실히 석회 사용량은 저하되고, 도입 전과 비교하여 약 40%의 처리 비용을 삭감했다.
표 4에 본 공정 도입 전후의 슬래그 발생량 변화를 나타낸다. 슬래그 발생량으로 3000t/월의 감소가 도모되고, 탈황 비용의 삭감 뿐만 아니라 슬래그의 양의 감소에 의해 환경 문제도 해결하는 공정이라는 것이 증명되었다.
본 실시예에 따르면, 탈황 비용을 감소할 수 있고, 또한 탈황 슬래그의 재이용이 가능해지고, 또한 슬래그의 양이 감소하여 환경 문제의 해결도 가능한 현저한 효과를 얻을 수 있어서, 그 공업적 가치는 크다.
실시예 2
(재이용 탈황 슬래그의 탈황률과 탈황 슬래그의 재이용 회수에 관한 실시예)
본 실시예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 방랭 또는 살수 처리에 의해서 냉각·파쇄 후, 동일-공정에서 탈황제로서 재이용했다. 이것은 기계적인 분쇄를 실시하지 않고서 입경 100mm 이하, 200℃ 이하의 재생 탈황제가 수득되는 것이고, 이것을 실시예의 탈황제로서 사용했다. 또한, 재생 탈황제를 사용하여 탈황을 실시한 후, 그 슬래그를 다시 회수하고, 상기 방법으로 100mm 이하, 온도 200℃ 이하로 하여, 실시예의 탈황제로서 재사용했다.
또한, 비교예로서, 종래 사용하고 있던 석회 90% 및 형석 5% 정도를 배합한 탈황제를 사용했다. 또한, 사용한 재생 탈황제 및 종래 탈황제의 평균 조성을 표 1에 나타낸다(각 표는 명세서의 최후에 정리했습니다).
이 탈황제를 표 2에 나타내는 조건하에서 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
도 1은 각 수준에 있어서의 석회 공급원 단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 석회 공급원 단위가 동일한 경우, 도 1의 1회째 사용의 재생 탈황제, 2회째 사용의 재생 탈황제는 비교 탈황제의 80% 이상의 탈황 능력을 가지고 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 2회째 사용된 재생 탈황제를 사용한 처리에 있어서도, 첨가하는 석회 공급원 단위를 적절히 증가시키면, 석회를 사용한 탈황 처리와 동일한 정도의 탈황 효과가 기대할 수 있다.
도 2에서 본 공정 도입 전후의 탈황제 사용량 변화를, 탈황제 재활용 회수 및 사용 재생 탈황제의 양 변화로 나타낸다. 탈황제의 수회 재활용에 의해 재생 탈황제 사용량은 대폭 저하되고, 3회 정도 재활용하면 도입전과 비교하여 약 75%의 탈황제 사용량의 삭감이 실현되었다. 동시에 발생하는 슬래그의 양도 대폭 감소하여 슬래그의 양의 감소에 따라 환경 문제에도 효과적인 공정이라는 것이 증명되었다.
이와 같이, 본 실시예로부터 본 발명의 탈황제를 사용함으로써 탈황 비용을 감소할 수 있고, 또한, 탈황 슬래그의 수회 재이용이 가능해져, 폐기물량이 감소하여 환경 문제의 해결로도 이어진다고 하는 현저한 효과가 있다.
실시예 3
(살수 처리에 의한 냉각·파쇄)
본 실시예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 살수 처리에 의해서 냉각·파쇄를 동시에 실시한 후, 건조 처리를 실시함으로써 탈황제로서 재이용한다. 구체적으로는 탈황 처리후의 열 슬래그에 대하여 살수 설비를 사용하고, 슬래그가 완전히 수분-함유하는 상태까지 과잉으로 살수한다. 그 후, 건조 장치를 사용하여 이 수분-함유 슬래그를 완전히 건조시킴으로써, 입경이 5mm 이하 정도의 충분히 세립화된 탈황제를 수득했다. 이러한 건조시에 사용하는 장치는, 구체적으로는 건조기일 수도 있고, 로터리 킬른 등의 장치를 사용하여 대규모로 건조할 수도 있고, 요구되는 처리량 등에 의해 장치의 크기 등의 설정이 가능하고, 냉각후의 슬래그 중에 함유된 수분을 충분히 제거할 수 있으면, 어떠한 장치·방법을 사용해도 문제없다.
이와 같이 재생 처리를 실시한 재생 탈황제를 실시예 탈황제로서 사용했다.
또한, 비교예로서, 종래 사용하던 석회 90% 및 형석 5% 정도를 배합하는 탈황제를 사용했다. 또한, 사용한 재생 탈황제 및 종래 탈황제의 평균 조성을 표 5에 나타낸다.
이러한 재생 탈황제를 표 2에 나타내는 조건 하에서 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
도 5는 각 수준에 있어서의 석회 공급원 단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면으로부터 석회 공급원 단위가 동일한 경우, 재생 탈황제(실선 표시)는 비교 탈황제(파선 표시)의 7할 정도의 탈황 능력을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.
실시예 4
(살수 처리에 의한 냉각·파쇄)
본 실시예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 살수 처리에 의해서 동시에 냉각·파쇄를 한 후, 탈황제로서 재이용한다. 즉, 탈황 처리 후의 열 슬래그에 살수 설비를 사용하고, 균일하게 살수하면서 샤벨 등의 중기에 의해 교반한다. 구체적으로는 열 슬래그가 150℃ 내지 80℃ 정도의 온도로 냉각될 때까지 살수하고, 그 후 상온까지 방치 냉각함으로써 입경이 5mm 이하 정도의 충분히 세립화된 탈황제를 수득했다. 이러한 냉각 목표 온도는 특정 온도로 한정되는 것이 아니라, 요구되는 처리량 등에 의해 이 냉각 목표 온도의 설정이 가능하다. 이것을 실시예 탈황제로서 사용했다.
또한, 비교예로서, 종래 사용하고 있던 석회 90% 및 형석 5% 정도 배합하는 탈황제를 사용했다. 또한, 사용한 재생 탈황제 및 종래 탈황제의 평균 조성을 표 7에 나타낸다.
이러한 탈황 슬래그제를 표 2에 나타내는 조건 하에서 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
도 9는 각 수준에 있어서의 석회 공급원 단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 석회 공급원 단위가 동일한 경우, 150℃까지의 살수에 의해 재생 처리한 재생 탈황제는 비교 탈황제의 거의 동등한 탈황 능력을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.
그러나, 동일한 살수 처리를 실시한 재생 탈황제에 있어서도 100℃까지 살수를 그만둔 경우와 100℃ 이하까지 살수한 경우에는 탈황 능력에 차이가 있다. 이것은 도 7에 나타낸 바와 같이 100℃ 이하까지 냉각하면 재생 탈황제 중에 생성되는 수산화칼슘의 양이 현저히 증가하고, 이 생성량이 지나치게 증가함으로써 탈황에 악영향을 미치고 있는 것으로 생각된다.
또한, 살수 종료 온도와 40T의 탈황 슬래그를 상온까지 냉각하는 데 필요한 시간과의 관계를 도 6에 나타내었다. 높은 온도에서 종료하는 만큼, 상온까지의 냉각에 시간을 필요로 한다.
본 실시예의 탈황 슬래그 처리 방법을 사용함으로써 효율적으로 탈황 슬래그를 처리할 수 있고, 탈황 슬래그 재생에 요하는 시간과 비용을 감소할 수 있고, 또한, 그에 따라 대량의 탈황 슬래그의 재이용이 가능해져서, 슬래그의 양이 격감하여 환경 문제의 해결에도 이어진다고 하는 현저한 효과가 있다.
실시예 5
(방랭에 의한 냉각·파쇄)
본 실시예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 방랭함으로써 냉각·파쇄를 동시에 실시한 후, 탈황제로서 재이용한다. 구체적으로는 탈황 처리후의 열 슬래그를 가능한 한 공기와의 접촉면적이 커지는 상태로 방치하고, 샤벨 등의 중기에 의해 교반한다. 구체적으로는 열 슬래그를 두께 0.5m 이하의 상태로 펴고, 하루에 1 내지 3회 정도의 교반을 실시함으로써 3일간 200℃ 이하에서 충분히 세립화된 재생 탈황제를 얻을 수 있었다. 이러한 냉각시의 두께는 이 두께에 한정되는 것이 아니라, 요구되는 처리 시간·양, 재생 처리를 위해 사용 가능한 장소의 면적 등에 의해 이 목표 두께의 설정이 가능하다. 또한, 교반은 냉각 속도 향상을 위해 실시하는 것으로, 그 빈도도 요구되는 처리 시간·양에 따라 변경 가능하고, 처리 시간·양에 여유가 있는 경우에는 생략할 수도 있다. 이것을 실시예 탈황제로서 사용했다.
또한, 탈황 슬래그의 두께를 줄이지 않고 방치한 경우에도 동일하게 재생 탈황제가 수득된다. 이것에 관해서도 실시예 탈황제로서 나타냈다.
또한, 냉각 방법에 관한 비교예로서, 기계적으로 분쇄한 탈황 슬래그(기계 분쇄제)를 사용했다.
또한, 탈황 거동의 비교예로서, 종래 사용하던 석회 90% 및 형석 5% 정도를 배합한 탈황제를 사용했다. 또한, 사용한 재생 탈황제 및 종래 탈황제의 평균 조성을 표 8에 나타낸다.
이 탈황 슬래그제를 표 2에 나타내는 조건 하에서 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
도 10은 각 수준에 있어서의 석회 공급원 단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 석회 공급원 단위가 동일한 경우, 방랭에 의해 재생 처리한 재생 탈황제는 비교 탈황제와 거의 동등한 탈황 능력을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 같은 비살수 처리에 있어서도, 기계 분쇄한 재생 탈황제가 방랭 처리한 재생 탈황제보다도 탈황 능력이 열등하다는 것을 알 수 있다. 방랭에 의해 처리한 재생 탈황제 중에는 기계적으로 분쇄한 재생 탈황제와는 달리, 표 8에 나타낸 바와 같이 모두 수%의 탄산 칼슘이 생성되고, 탈황 처리 중에 있어서 이 탄산 칼슘의 분해가 용선의 교반을 촉진하고, 또한 분해에 의한 반응 계면의 면적의 증가에 의해 탈황 효율이 향상했기 때문이라고 생각된다.
이상의 실시예 3 내지 5에 나타낸 탈황 슬래그의 재생 방법의 차이에 의한, 재생 탈황제의 탈황 능력과 재생 처리에 요하는 시간의 비교를 이하에 나타낸다.
동일한 재생 탈황제를 사용한 경우에 있어서도 기계적으로 분쇄한 것보다도 살수에 의해 분쇄한 경우(150℃ 살수, 살수)가 높은 탈황 능력을 갖고 있다는 것을 알 수 있다. 이것은 살수에 의해 분쇄한 재생 탈황제 중에는 수 %의 탄산칼슘이 생성되고, 탈황 처리 중에 탄산칼슘의 분해가 용선의 교반을 촉진하고, 또한 분해에 의한 반응 계면의 면적의 증가에 의해 탈황 효율이 향상했기 때문이다고 생각된다.
그러나, 동일한 살수 처리를 실시한 재생 탈황제에 있어서도 살수를 제어한 경우(150℃ 살수)와, 수분 함유 상태까지 살수(살수)한 경우에는 탈황 능력에 차이가 있다. 이것은 도 7에 나타낸 바와 같이 100℃ 이하까지 냉각하면 재생된 탈황 슬래그 중에 생성되는 수산화 칼슘(Ca(OH)2)의 양이 현저히 증가하고, 이 생성량이 지나치게 증가함으로써 탈황에 악영향을 미치고 있다고 생각된다.
또한 표 6은 탈황 슬래그의 처리 조건 및 탈황 슬래그를 약 40℃ 재생 처리하는 데 필요한 시간을 비교한 것이다. 이 표로부터 살수 처리한 탈황 슬래그가 비살수로 방치한 탈황 슬래그와 비교하여 대단히 빠른 시간에 냉각되고 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 살수에 의한 처리의 경우, 이 냉각에 필요한 시간 내에서 동시에 분쇄도 완료하고 있다. 또한, 살수량을 제어한 경우, 살수 처리후의 건조 처리가 불필요하고, 분쇄 및 건조에 드는 설비 및 비용, 시간을 절약할 수 있다. 또한, 처리시에 살수함으로써 처리중인 탈황 슬래그로부터의 발진도 방지할 수 있다.
한편, 비살수 방랭에 의한 처리에 있어서, 탈황 슬래그 두께를 1.5m로 한 경우에는 처리 시간이 170시간 필요하는 데 대해 두께를 0.4m로 한 경우에는 처리 시간이 70시간으로 대폭 감소하고 있다. 또한, 각각의 처리시의 두께에 있어서의 처리 시간과 온도의 관계를 도 8에 나타냈다(실선의 경우 두께가 0.4m이고, 파선의 경우 두께가 1.5m임). 이 두께는 엷을수록 처리 속도를 향상시키는 것이 가능하지만, 필요한 냉각 속도 및 사용가능한 냉각 장소 면적 등에 따라 결정될 수 있는 것이다. 본 발명에 있어서의 비살수에서의 처리 방법에 있어서는 살수 처리에 비해 처리 시간은 조금 필요하지만, 살수 설비는 불필요하다. 또한, 살수 처리에 있어서는 대량 처리시에 균일한 살수가 곤란하기 때문에 수분-함유 슬래그가 발생할 우려가 있고, 이것을 생성하지 않도록 제어하는 것이 곤란하다. 수분-함유 슬래그는 재생 처리후의 취급이 곤란하고, 또한 투입시에 프레임이 발생하는 등의 탈황 능력이 나쁘다는 점 등의 문제점이 있다. 한편, 비살수 방랭 처리 방법에 있어서는 대량 처리시에도 균일한 처리가 용이하고, 또한 냉각 중에 슬래그 중의 석회분이 "변질"(즉, 슬래그 중의 석회분의 일부가 방랭 중에 공기중의 수분 및 이산화탄소와 반응하고, 체적 변화를 일으켜 가루화한다)됨으로써 시간의 경과에 따라 슬래그 입도가 감소해 나가기 때문에, 냉각 처리후의 기계적인 분쇄를 전혀 필요로 하지 않는다. 또한, 슬래그 중의 석회분의 일부는 방랭 중에 공기중의 이산화탄소와 반응하고, 탈황 반응 효율 향상에 효과가 있는 탄산칼슘을 생성한다.
이상 설명한 바와 같이, 재생 처리하는 탈황 슬래그양 및 소유하는 설비 등의 조건에 의해, 실시예의 탈황 슬래그 처리 방법을 효과적으로 사용함으로써 저렴하고 효율적인 탈황 슬래그의 처리를 실시할 수 있고, 탈황 슬래그 재생에 요하는 시간과 비용을 감소할 수 있고, 또한, 그것에 의하여 대량의 탈황 슬래그의 재이용이 가능해져, 슬래그의 양이 격감하여 환경 문제의 해결에도 이어진다고 하는 현저한 효과가 있다.
실시예 6
(지금 분리후의 탈황 슬래그의 체 분리)
본 실시예에서는 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 900 내지 1200℃의 열 슬래그인 채로 □70mm의 그물코의 체로 분리하는 장치(12)로써 체로 분리를 실시하고, 미반응 석회분을 대량 함유하는 작은 입경의 탈황 슬래그와, 큰 입경의 지금으로 우선 분리한다. 체는, 900 내지 1200℃의 온도 영역에서 사용 가능한 것이면, 아무런 문제가 없고 선철로 제조된 것이면 충분하다. 이 체는 탈황 슬래그 처리장에서 사용할 수 있는 것이면 형상, 수단 등에 제약되지 않는다. 또한 체의 메쉬는 탈황제로서 사용할 때의 탈황 설비측의 공급 장치로 제약되는 것으로, 적절한 것을 사용하면 문제없다.
체로 분리된 작은 입경의 탈황 슬래그를 냉각한 후, 재생 탈황제로서, 탈황 설비상의 공급 장치로 반송되어 사용된다.
한편 잔존한 지금은 상기의 방법을 사용함으로써 간단하게 회수할 수 있고, 또한 용선 예비 처리 공정에서의 선철 공급원으로서 재사용할 수도 있기 때문에, 선철 수율의 향상에 대하여 크게 기여할 수 있다는 장점도 있다.
이 예에서는 표 9에 나타낸 바와 같은 조건에서, 탈황 슬래그를 재생했다. 체는 수평면에 대하여 각도를 갖고 설치하고, 그의 위 방향에 열 슬래그를 낙하시킴으로써 체로 분리하였다. 그 재생 과정에서의 탈황제 매스 밸런스를 표 10에 나타낸다. 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그에 대해 체 분리를 실시해도, 탈황 슬래그 중 약 90%의 CaO가 회수된다는 것이 확인되고, 또한 지금분이 효과적으로 제거된다. 즉, 본 발명에 따른 방법을 사용함으로써 자선(磁選)를 실시하지 않아도, 효과적으로 탈황 슬래그 중의 슬래그분의 회수가 가능하다는 것이 증명되었다.
이 재생 탈황제와 석회를 탈황 처리에 적용하고, 탈황 거동의 조사를 실시했다. 일부 수준에 관해서는, 재생 탈황제와 석회의 혼합은 미리 혼합하여 호퍼에서 장입하고 절출한 경우와 2계통의 호퍼에 의해 양자를 절출한 경우의 쌍방에서 실시했다. 표 17에는 종래 탈황제로서 석회계의 탈황제의 평균조성도 합하여 나타낸다. 이러한 탈황제를 표 11에 나타내는 시험 조건으로써 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 탈황을 실시했다.
도 16에는 석회분 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸다. 재생 탈황제 중의 석회분 상당 농도가 비교예보다 적기 때문에, 따라서 탈황제 투입량은 증가하지만, 탈황능으로서는 비교예와 동등하여, 본 발명의 유효성이 증명되었다.
다음으로 발진으로의 탈황 슬래그 온도의 영향을 보기 위해서, 열 슬래그 발생후 30분 내지 4시간의 범위로 방치하고, 전술한 체 분리 장치(12)를 통과시켜, 발진 상태, 및 온도 변화를 조사했다. 온도를 변화시켜 체로 분리를 한 경우의 발진 상황을 표 14에 나타낸다. 체 분리 전 온도에서 600℃를 경계로서 발진 상황이 크게 변화된다는 것을 알 수 있다. 이것을 이용하여 집진기 없이도 체 분리 등의 작업이 가능하다. 또한 체로 분리하여 작업에서의 온도 강하를 측정한 결과가 표 15이다. 체로 분리할 때의 온도 강하는 약 100℃ 정도이고, 그 만큼 냉각 필요 시간은 단축할 수 있다. 또한, 표 16에서는 본 발명에서의 체 분리 설비와, 도 12의 경사판(14), 미끄럼대(16)가 없는 체 분리 설비에서의 발진 상황을 나타낸다.
본 발명의 체 분리에 의해, 600℃ 이하의 발진의 발생이 일어나기 쉬운 탈황 슬래그라도, 집진기 없이 체로 분리하여 처리를 실시할 수 있다. 본 실시예의 방법을 사용함으로써 탈황 슬래그 재활용을 위한 건조 탈황 슬래그 정립 설비를 대폭 간략화할 수 있고, 또한, 체 분리시의 발진도 간단한 설비로 대응할 수 있다. 또한, 체로 분리할 때에 외기와 효율적으로 접촉함으로써 냉각 촉진으로도 이어진다. 또한 본 발명에서 설명한 적재하는 방법으로 덤프에 적재함으로써 집진기 없이 발진을 억제하면서 적재가 가능하다.
본 실시예의 처리를 실시함으로써 저렴하고 또한 효율적인 탈황제의 처리가 가능하고, 종래 처리를 실시하는 탈황 슬래그의 양이 감소하기 때문에, 대폭적인 비용 감소가 달성된다. 또한, 대량의 탈황 슬래그의 재생 및 재이용이 가능해지고, 또한 슬래그의 양이 감소하여 환경 문제의 해결에도 이어지는 현저한 효과를 얻을 수 있다.
실시예 7
(재생 탈황제의 취급)
재생 처리를 실시한 건조 상태의 탈황제를 재사용하기 위해 덤프 등의 수송용차에 적재하는 경우, 당연히 분말화가 진행되어 매우 발진하기 쉽게 된다. 그러나, 이 재생 탈황제의 수송에 트럭을 사용하지 않고, 흡인 능력을 구비한 차를 사용함으로써 분말 분진의 발생을 최대한으로 감소시킬 수 있는 동시에, 흡인시에 흡인구에 체눈을 사용하면 동시에 재생 탈황제를 체로 분리할 수 있어서, 저발진 및 고효율로 취급·수송이 가능해진다.
구체적으로는 용선 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 냉각·분쇄한 후의 재생 탈황제에 대해 흡인 능력을 구비한 차에 흡인용의 호스를 접속하고, 흡인에 의해 적재한다. 이 때 흡인구에 체로 분리하기 위한 체눈을 갖는 지그를 사용하면 동시에 필요한 입도까지의 체 나눔이 가능하다. 여기에서, 흡인시에 흡인구에 부착될 수 있는 지그는, 필요한 체에 따라 즉 요구되는 재생 슬래그의 입도에 따라 알맞게 사용할 수 있다.
또한, 흡인시에 체 분리가 불필요한 경우에는 흡인구에 체눈을 필요로 하지 않고, 호스만으로 흡인할 수도 있다.
또한, 수십 cm 수준의 큰 덩어리만을 제거할 필요가 있는 경우에는, 먼저 전술한 도 11에 나타낸 바와 같은 지그의 선단부에 쇠 막대로 경계점을 붙일 만큼의 간단한 지그를 사용하여 재생 탈황제의 흡인에 의한 적재·체 분리를 동시에 실시했다. 본 실시예에서는 기계적 교반 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 사용했다. 이것을, 건물 내에서 약 6일간 공기 냉각 방치하고, 그 도중에서 냉각을 빠르게 하기 위해서, 3회/일 정도의 교반을 실시했다.
이번에 흡인에 사용한 호스의 입경은 지름 15cm이고, 흡인시에 흡인구에 매달릴 수 있는 지그(11)로서는 30mm, 5mm 체눈의 망 2종류와 원추형 지그를 사용했다. 이러한 지그에는 모두 에어 흡인구를 갖고 있다. 그 위에, 지그를 사용하지 않고 호스만으로 흡인을 실시한 예도 비교예로서 실시했다. 또한, 사용한 흡인차의 수단을 표 12에 나타냈다.
전술한 여러가지 흡인구의 종류를 사용하여 재생 탈황제를 흡인했을 때의 처리량, 흡인 능력을 나타낸 결과가 표 13이다. 이것들의 결과로부터, 어떠한 흡인구종을 사용한 경우에도, 체 분리를 동시에 하면서 1 t/분 정도의 효율로 양호한 적재가 가능하다고 할 수 있다. 또한, 흡인시에 재생 탈황제와 외기와의 적극적인 접촉에 의해, 처리 전후에서 약 30℃ 전후의 온도 강하가 확인된다.
또한, 체로 분리된 큰 덩어리 및 체상의 슬래그의 대부분은 지금이며, 이들은 별도로 사용할 수 있다.
본 발명의 취급 방법에 의해, 미분화되어 발진하기 쉬운 재생 탈황제라도, 집진기 없이 체로 분리하여 처리와 수송차로의 적재 작업을 동시에 효율적으로 실시할 수 있다는 것이 확인되었다.
본 실시예에서는 탈황 슬래그 재활용을 위한 탈황제 처리 방법에 있어서, 흡인 능력을 가지는 수송차를 사용함으로써 집진기 없이 발진을 최대한 제어하면서 적재가 가능하게 되었다. 또한, 흡인시에 체 분리를 동시에 실시함으로써 효율적으로 재생 탈황제의 처리가 가능해졌다. 또한, 체로 분리하고, 흡인시에 외기 및 흡인된 공기와 효율적으로 접촉함으로써 냉각 촉진도 이어지는 효과가 있다.
실시예 8
(탈황 슬래그 중의 CaO 함유량의 측정)
본 실시예에서는 기계적 교반 탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 사용했다. 이것을 □70mm의 그물코의 금속망으로 이루어지는 체 분리 장치를 통과시켰다.
이 정립된 재생 탈황제를 기계 교반식 탈황 설비로 재사용한 결과를 나타낸다. CaO 함유량과 탈황된 양 ΔS(처리 전 황의 양(S)-처리 후 황의 양(S))의 관계를 도 14에 나타낸다. CaO 함유량으로 정리함으로써 탈황된 양과의 사이에 명확한 상관 관계가 있음을 알 수 있다. 이것을 이용하고, 처리 전 황의 양(S) 마다 탈황제 투입량을 용이하게 결정하고, 안정된 탈황률을 얻을 수 있다.
또한, 부피 밀도와 CaO 질량%의 관계를 나타낸 것이 도 15이다. CaO의 증가와 동시에 부피 밀도가 감소함을 알 수 있다. 이것을 이용하여 부피 밀도를 측정함으로써, 재생 탈황제 중의 CaO 질량%를 추정하는 것이 가능하다.
본 실시예에 따르면, 탈황 슬래그를 기계 교반식 탈황 설비로 재사용하는 경우, 필요한 탈황제의 양을 간단하고 신속하게 결정하고, 또한, 안정된 탈황률을 얻을 수 있었다.
실시예 9
(석회 공급원 (CaO, CaCO3, Ca(OH)2)의 첨가에 의한 탈황 효율의 향상에 관한 실시예)
탈황 공정에서 발생된 탈황 슬래그를 방랭 또는 살수 처리에 의해서 냉각·분쇄한 탈황제(재생 탈황제로 표기함)에, 상기 탈황제의 1종류 이상을 첨가하여 실시예의 탈황제로서 사용했다. 비교예로서 재생 탈황제만을 사용한 경우도 실시했다. 첨가한 재생 탈황제의 양, 탈황제의 종류와 첨가량을 표 18에 나타낸다.
이러한 탈황제를 표 19에 나타내는 조건으로 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
도 19는 각 수준에 있어서의 석회분 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 석회분 원단위가 동일한 경우, 도 19의 (a)재생 탈황제만을 사용한 경우에 비해 (d)재생 탈황제+석회를 사용한 경우에는 탈황 효율이 약간 상승하고, 또한 (b)재생 탈황제+CaCO3, (c)재생 탈황제+ CaCO3+Ca(OH)2, (e)재생 탈황제+석회+CaCO3+Ca(OH)2의 경우에는 CaCO3와 Ca(OH)2의 첨가량의 증가와 함께 탈황 효율이 향상한다는 것을 알 수 있다. 이것은 전술한 바와 같이 탈황 처리 중에 있어서 상기 CaCO3 및 Ca(OH)2의 분해에 의한 반응 계면의 면적의 증가 또는 분해에 의해 용선의 교반이 촉진되어 탈황 효율이 향상되기 때문이라고 생각된다.
실시예에 있어서 사용한 조성의 탈황제 중의 석회분을 8kg-CaO/T로 한 경우의 재생 탈황제 중에 포함되는 CaO 비율, 첨가한 재생 탈황제의 양, 탈황제의 종류와 첨가량, 합계 탈황제의 양을 표 20에 나타낸다. 동량의 석회분을 필요로 한 경우에, 재생 탈황제를 단독으로 사용했을 때에는 재생 탈황제 중의 석회 함유량이 적은 경우에 많은 탈황제의 양을 필요로 하지만, 이것에 석회 및 탄산칼슘이나 수산화칼슘과 같은 탈황제를 첨가함으로써 탈황 효율의 향상과 사용 탈황제의 양의 감소가 가능해져, 처리후에 배출되는 슬래그의 양의 감소로 이어진다. 또한, 처리 용선의 상태 및 필요한 처리 조건에 의해 이 탈황제의 조성은 자유롭게 조정할 수 있고, 이러한 탈황제는 혼합하지 않고 각각 용선에 첨가한 경우에도 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
실시예 10
(각종 탄소 공급원의 첨가에 의한 탈황 효율의 향상에 관한 실시예)
탈황 공정에서 발생한 탈황제를 방랭 또는 살수 처리에 의해서 냉각·분쇄한 탈황제(재생 탈황제로 표기함)에, 여러가지 C 공급원을 첨가하여 실시예의 탈황제로서 사용했다. 비교예로서 재생 탈황제만을 사용한 경우도 실시했다. 첨가한 재생 탈황제의 양, 탈황제의 종류와 첨가량을 표 21에 나타낸다. 또한, C 공급원은 1mm 이하의 분말상으로서 사용했다.
이러한 탈황제를 표 22에 나타내는 조건에서 기계 교반식 탈황 장치에 적용하고, 용선 예비 탈황 처리를 실시했다.
도 20은 각 수준에 있어서의 석회분 원단위와 탈황률의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 석회분 원단위가 동일한 경우, 도 20의 (a) 재생 탈황제만을 사용한 경우에 비해 (b) 내지 (e) 재생 탈황제 + C 공급원을 사용한 경우에는 C 공급원의 첨가량의 증가와 함께 탈황 효율이 향상된다는 것을 알 수 있다. 또한, C 공급원의 종류 및 첨가 방법과 상관없이, 동등한 효과를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 전술한 바와 같이 탈황 처리중에 있어서 C 공급원이 환원제로서 작용하고, 탈황 효율이 향상했기 때문이라고 생각된다. 또한, C 공급원의 일부는 용선 중에 용해되고, 실시예의 조건에서 어떤 경우라도 용선 중의 C 농도가 0.1 내지 0.5% 정도 증가하고 있었다.
이와 같이 무연탄 및 코크스 등의 C 공급원을 첨가함으로써 탈황 효율의 향상이 가능해져, 처리 후에 배출되는 슬래그의 양의 감소로 이어진다. 여기에서 사용하는 C 공급원으로서는 석탄, 코크스, 피치 코크스, 및 플라스틱 등 C 공급원이 되는 것이면 무엇이라도 바람직하다. 또한, 처리 용선의 상태 및 필요한 처리 조건에 의해 이 탈황제의 조성은 자유롭게 조정할 수 있고, 이러한 탈황제는 혼합하지 않고 각각 용선에 첨가한 경우에도 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 용선 탈황 처리로 수득된 탈황 슬래그를 효과적으로 재이용하고, 그에 의하여 용선 탈황 비용의 삭감과 슬래그 발생량의 감소를 도모하는 것을 가능하게 한 용선의 탈황 방법이 제공된다. 또한 본 발명에 따르면, 슬래그의 발생량을 감소한 용선 탈황 처리를 저비용으로 실시하기 위한 탈황제가 제공된다. 본 발명을 사용함으로써 탈황 비용을 감소할 수 있고, 또한 탈황 슬래그의 재이용이 가능해지고, 추가로 슬래그의 양이 감소하여 환경 문제의 해결로 이어지는 현저한 효과를 얻을 수 있어서 그 공업적 가치는 크다.

Claims (42)

  1. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그에 대해 공기 냉각 또는 수 냉각에 의해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 용선용 탈황제의 제조 방법으로서,
    수 냉각에 의해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그에 살수하는 공정을 구비하고, 이 살수 공정이 살수 종료시의 탈황 슬래그 온도를 100℃ 이상으로 유지하도록 그의 살수량을 제어하고, 살수에 의한 냉각만으로 탈황 슬래그 응축물의 분리 또는 탈황 슬래그 입자의 파쇄를 가능하게 하거나 또는 탈황 응축물 슬래그의 분리 및 탈황 슬래그 입자의 파쇄를 동시에 가능하게 하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 처리에 사용되는 용선용 탈황제의 제조에 있어서, 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그에 대해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생된 탈황 슬래그를 준비하는 공정, 및
    준비된 탈황 슬래그에 대해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정을 구비하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이, 탈황 슬래그 입자를 파쇄하는 공정 및 복수의 탈황 슬래그 입자의 응집물을 탈황 슬래그 입자로 분리하는 공정으로부터 선택된 하나 이상의 공정을 포함하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그를 수 냉각하는 공정, 및 수 냉각에 의해 수득된 재생 탈황제를 건조하는 공정을 구비하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그를 냉각시키는 공정, 및 탈황 슬래그와 재생 탈황제의 입도를 조정하는 공정을 구비하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    재생 탈황제의 입도를 조정하는 공정을 체(篩)를 사용하여 600℃ 이상의 온도에서 실시하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이, 탈황 슬래그 또는 재생 탈황제중에 함유된 지금(地金)을 자선(磁選) 제거하는 처리;
    탈황 슬래그 또는 재생 탈황제중의 큰 덩어리를 제거하여 입경을 100mm 이하로 하는 처리; 및
    탈황 슬래그 또는 재생 탈황제의 온도를 200℃ 이하로 하는 처리로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 처리를 실시하는 공정을 구비하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하는 공정이 탈황 슬래그의 입경을 100mm 이하로 하고, 또한 온도를 200℃ 이하로 하는 공정을 구비하는 용선용 탈황제의 제조 방법.
  14. 삭제
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  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 파쇄된 재생 탈황제를 체로 분리하는 체눈을 갖는 장치 본체, 및 이 장치 본체에 부착된 것으로 장치 본체로의 재생 탈황제의 흡인을 촉진시키는 에어 흡인용 호스를 구비한 재생 탈황제를 체에 의해 분리하는 장치.
  19. 비스듬하게 배치된 체눈을 갖는 부재, 이 부재 밑에 비스듬하게 배치된 것으로 체를 통과한 물질이 지나는 경사판, 및 체를 통과한 물질이 경사판으로부터 낙하하여 지나는 미끄럼대를 구비하고, 체눈을 갖는 부재와 경사판의 간격 및 경사판과 미끄럼대의 이음 부분의 수직 낙하 높이를 500mm 이하로 하고, 미끄럼대에서 지표로의 낙하 높이를 1500mm 이하가 되도록 배치한, 재생 탈황제를 체에 의해 분리하는 장치.
  20. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제로서,
    상기 재생 탈황제는 탈황 슬래그를 공기 냉각 또는 수 냉각에 의해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하여 수득되고, 수 냉각은 살수 종료시의 탈황 슬래그 온도를 100℃ 이상으로 유지하도록 그의 살수량을 제어하고, 살수에 의한 냉각만으로 탈황 슬래그 응축물의 분리 또는 탈황 슬래그를 파쇄가능하게 하거나 또는 탈황 응축물 슬래그의 분리 및 탈황 슬래그 입자의 파쇄를 동시에 가능하게 하는 용선용 탈황제.
  21. 제 20 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는, 기계 교반식 용선 탈황 처리에 사용되는 용선용 탈황제.
  22. 제 20 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로 새로운 계면이 창출되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제.
  23. 제 20 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로 재생 탈황제 입자의 응축물의 일부 또는 전부가 분리되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제.
  24. 제 20 항에 있어서,
    최대 입경이 100mm 이하인 용선용 탈황제.
  25. 제 20 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하고, 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 추가로 포함하는 용선용 탈황제.
  26. 제 20 항에 있어서,
    석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종이 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제와 혼합되어 있고, 이 혼합물을 용선에 첨가하도록 되어 있는 용선용 탈황제.
  27. 제 20 항에 있어서,
    석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종, 및 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 분리시키고, 용선에 개별적으로 첨가하도록 되어 있는 용선용 탈황제.
  28. 제 20 항에 있어서,
    석회 공급원이 석회, 탄산칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 용선용 탈황제.
  29. 제 20 항에 있어서,
    석회 공급원중 탄산칼슘 및 수산화칼슘의 합량이 용선용 탈황제 총량을 기준으로 40중량% 이하인 용선용 탈황제.
  30. 제 20 항에 있어서,
    탄소 공급원이 용선용 탈황제 총량을 기준으로 30중량% 이하인 용선용 탈황제.
  31. 제 20 항에 있어서,
    탄소 공급원이 1mm 이하의 분말상(粉末狀)인 용선용 탈황제.
  32. 제 20 항에 있어서,
    탄소 공급원이 석탄, 코크스 및 피치로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 용선용 탈황제.
  33. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법으로서,
    상기 재생 탈황제는 탈황 슬래그를 공기 냉각 또는 수 냉각에 의해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하여 수득되고, 수 냉각은 살수 종료시의 탈황 슬래그 온도를 100℃ 이상으로 유지하도록 그의 살수량을 제어하고, 살수에 의한 냉각만으로 탈황 슬래그 응축물의 분리 또는 탈황 슬래그를 파쇄가능하게 하거나 또는 탈황 응축물 슬래그의 분리 및 탈황 슬래그 입자의 파쇄를 동시에 가능하게 하는 저유황 용선의 제조방법.
  34. 기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선 중에 첨가하여 용선을 기계 교반식 용선 탈황 처리에 의해 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법으로서,
    상기 재생 탈황제는 탈황 슬래그를 공기 냉각 또는 수 냉각에 의해 새로운 계면을 창출하는 처리를 실시하여 수득되고, 수 냉각은 살수 종료시의 탈황 슬래그 온도를 100℃ 이상으로 유지하도록 그의 살수량을 제어하고, 살수에 의한 냉각만으로 탈황 슬래그 응축물의 분리 또는 탈황 슬래그를 파쇄가능하게 하거나 또는 탈황 응축물 슬래그의 분리 및 탈황 슬래그 입자의 파쇄를 동시에 가능하게 하는 저유황 용선의 제조방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로 새로운 계면이 창출되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 것으로 재생 탈황제 응축물의 일부 또는 전부가 분리되어 있는 재생 탈황제를 주성분으로 하는 용선용 탈황제를 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
  37. 제 33 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제, 및 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
  38. 제 33 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제, 및 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 혼합하고, 이 혼합물을 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
  39. 제 33 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제, 및 석회 공급원 및 탄소 공급원으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종을 각각 용선 중에 첨가하여 용선을 탈황하는 저유황 용선의 제조 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    석회 공급원의 첨가시, CaO 함유량이 소정량이 되도록 혼합 비율을 조정하는 저유황 용선의 제조 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    기계 교반식 용선 탈황 처리에서 발생되는 재생 탈황제의 부피 밀도를 산출하는 공정, 산출된 부피 밀도로부터 재생 탈황제의 CaO 함유량을 산정하는 공정, 및 산정된 재생 탈황제의 CaO 함유량을 기준으로서 파쇄된 재생 탈황제와 석회 공급원과의 첨가 비율을 조정하는 공정을 구비한 저유황 용선의 제조 방법.
  42. 제 37 항에 있어서,
    탄소 공급원을 첨가할 때에 탄소 공급원의 입경을 1mm 이하로 조정하는 공정을 구비하는 저유황 용선의 제조 방법.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4909747B2 (ja) * 2000-06-14 2012-04-04 Ｊｆｅスチール株式会社 再生脱硫剤の製造方法、低硫溶銑の製造方法、再生脱硫剤の輸送方法及び再生脱硫剤の篩い分け方法
JP4546661B2 (ja) * 2001-04-10 2010-09-15 新日本製鐵株式会社 脱硫スラグを再利用した溶銑脱硫剤
DE10351686A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Sachtleben Chemie Gmbh Verfahren zum Einbringen von anorganischen Festkörpern in heiße, flüssige Schmelzen
JP4933032B2 (ja) * 2004-02-27 2012-05-16 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の脱硫方法
JP4972974B2 (ja) * 2006-03-28 2012-07-11 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の脱硫方法
CN100526480C (zh) * 2006-06-28 2009-08-12 宜兴市振球炉料有限公司 Kr法铁水预处理用脱磷剂
KR100862803B1 (ko) * 2007-08-14 2008-10-13 주식회사 포스코 Ｋｒ 탈류작업 효율향상 방법
JP2010095793A (ja) * 2008-09-22 2010-04-30 Tohoku Univ フッ素含有脱硫スラグの再生法
CN101649371B (zh) * 2009-08-26 2011-06-15 武汉科技大学 一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法
CN103031392B (zh) * 2012-02-14 2014-03-05 新疆八一钢铁股份有限公司 一种无害化处理kr脱硫渣的工艺
JP6064341B2 (ja) * 2012-03-08 2017-01-25 Ｊｆｅスチール株式会社 脱硫スラグからの硫黄の除去方法
EP2816125B1 (en) * 2012-03-13 2015-11-25 Angang Steel Company Limited Process for producing low-cost clean steel
CN102925628B (zh) * 2012-11-28 2014-08-06 攀钢集团成都钢钒有限公司 铁水脱硫方法
CN103981304A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 苏州大学 一种铁水脱硫渣的再生处理方法
CN104531951B (zh) * 2014-12-29 2017-01-18 芜湖金龙模具锻造有限责任公司 一种铁水脱硫剂
JP5884952B1 (ja) * 2015-04-27 2016-03-15 Ｊｆｅスチール株式会社 脱硫スラグの再使用方法
JP6721982B2 (ja) * 2015-12-17 2020-07-15 日鉄エンジニアリング株式会社 溶銑処理方法及び装置
TWI674321B (zh) * 2016-06-24 2019-10-11 國立中興大學 煉鋼用處理劑及煉鋼方法
CN110315064A (zh) * 2019-06-20 2019-10-11 同济大学 一种金属原料纯化处理剂以及纯化处理方法
CN112899428A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 安徽工业大学 一种kr脱硫渣循环再利用的方法
CN114058789A (zh) * 2021-10-18 2022-02-18 首钢集团有限公司 一种再生kr脱硫尾渣及其制备方法和应用
CN115807148A (zh) * 2022-11-23 2023-03-17 北京力科华越新材料科技有限公司 一种脱硫剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2110067A (en) * 1936-08-19 1938-03-01 Russell P Heuer Iron desulphurization
US3785632A (en) * 1969-03-17 1974-01-15 Rheinstahl Huettenwerke Ag Apparatus for accelerating metallurgical reactions
US3897231A (en) * 1974-02-25 1975-07-29 Shenango Inc Method for contacting hot, viscous, molten slag with gaseous reactants
JPS5244714A (en) * 1975-10-07 1977-04-08 Nippon Steel Metal Prod Co Ltd Regenerated desulfurizing agent
JPS56158827A (en) * 1980-05-10 1981-12-07 Nippon Carbide Ind Co Ltd Powdered composition for desulfurizing agent
DE3022752A1 (de) * 1980-06-18 1982-01-14 Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg Entschwefelungsmittel
ATE23726T1 (de) * 1982-10-16 1986-12-15 Foseco Int Giesshilfsmittel auf basis von kalziumoxid.
US4722483A (en) * 1986-08-14 1988-02-02 Texasgulf Minerals And Metals, Inc. Apparatus and method for fragmenting slag
JPS63219514A (ja) * 1987-03-09 1988-09-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の脱硫方法
JPH0324215A (ja) * 1989-06-22 1991-02-01 Nippon Steel Corp 生石灰利用効率の高い溶銑予備処理法
JPH04120209A (ja) * 1990-09-10 1992-04-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 転炉滓再利用による造滓剤
US5397379A (en) * 1993-09-22 1995-03-14 Oglebay Norton Company Process and additive for the ladle refining of steel
US5879430A (en) * 1994-12-12 1999-03-09 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Method and apparatus for aging steel-making slag
JPH1030115A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Nippon Steel Corp 脱硫剤及びそれを用いた脱硫方法
US5873924A (en) * 1997-04-07 1999-02-23 Reactive Metals & Alloys Corporation Desulfurizing mix and method for desulfurizing molten iron
AT407260B (de) * 1998-05-20 2001-02-26 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum herstellen von stahlschmelzen
DE19910398C2 (de) * 1999-03-03 2001-02-22 Mannesmann Ag Verfahren zur Erzeugung von Stahl mit niedrigem Schwefelgehalt
CA2277688A1 (en) * 1999-07-14 2001-01-14 Bpi, Inc. Process for stabilizing and reusing ladle slag

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