KR100726208B1 - The steel ingot or carbon steel ingot manufacturing method and manufacturing devices which uses the steel by product - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제철 및 제강공정에서 발생되는 슬래그와 공정오니 및 스틸파우더와 제련된 철강의 가공공정에서 발생되는 스케일과 밀스케일 및 자선분광을 주요 구성성분으로 하는 철부산물에서 불순물을 제거한 후 입도별로 분류하는 1차 선별단계(S1); 1차 선별단계(S1)에서 입도별로 분류된 철부산물을 크기에 따라 적정한 분쇄기로 분쇄하는 철부산물 분쇄단계(S2); 분쇄된 철부산물에서 철함유량이 80%이상 유지되는 철분말을 얻을 수 있도록 자력 선별하는 2차 선별단계(S3); 2차 선별된 철분말의 전체 중량비 5%이하로 당밀과 물이 7:3으로 혼합된 첨가제가 첨가되고, 미분화된 일정량의 코크스가 추가로 투입되어 혼합장치에 의해 혼합되는 부재료혼합단계(S4); 부재료가 혼합된 철분말을 강괴성형장치에 의해 일정한 강도가 유지되는 강괴를 만드는 강괴성형단계(S5); 일정한 크기와 중량을 갖도록 성형된 강괴가 배출장치에 의해 배출되는 과정에서 소정의 강도와 경도 및 품질이 유지될 수 있도록 소둔 열처리하는 건조단계(S6); 를 거치는 강괴의 제조방법과 필요한 장치를 제공한다.The present invention relates to a manufacturing method and apparatus for manufacturing pig iron ingots using iron by-products, and more particularly, scales generated during the processing of slag, process sludge and steel powder and smelted steel generated in steelmaking and steelmaking processes. A primary sorting step (S1) of removing impurities from iron by-products having main components such as mill scale and charity spectroscopy, and classifying them by particle size; Iron by-product grinding step (S2) for grinding the iron by-products classified by particle size in the first screening step (S1) with an appropriate grinder according to the size; A secondary sorting step (S3) of magnetically sorting so as to obtain an iron powder in which the iron content in the pulverized iron byproduct is maintained at 80% or more; Subsidiary material mixing step (S4) in which molasses and water are added in an additive ratio of 7: 3 to a total weight ratio of the secondary fractionally selected iron powder at 7: 3, and an additional amount of finely divided coke is added and mixed by the mixing apparatus (S4). ; A steel ingot forming step (S5) of forming a steel ingot in which a certain strength is maintained by the steel ingot forming apparatus in which the raw material is mixed; A drying step (S6) of performing annealing heat treatment to maintain a predetermined strength, hardness, and quality in the process of discharging the ingot formed to have a predetermined size and weight by the discharge device; It provides a method and apparatus for the manufacture of steel ingots.
철부산물, 강괴제조, 강괴제조장치, 스틸잉곳 Iron by-product, steel ingot manufacturing, steel ingot manufacturing apparatus, steel ingot
Description
도 1은 본 발명에 따른 강괴의 제조방법에 따른 공정도,1 is a process chart according to the manufacturing method of the steel in accordance with the present invention,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강괴의 제조장치에 대한 전체적인 구성의 개략도,Figure 2 is a schematic diagram of the overall configuration of the apparatus for producing steel in accordance with an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2의 A부에 대한 확대도,3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 다른실시예에 따른 강괴의 제조장치에 대한 평면구성도,Figure 4 is a plan view of the manufacturing apparatus of the steel in accordance with another embodiment of the present invention,
도 5는 도 4의 측면구성도이다.5 is a side configuration diagram of FIG. 4.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명※ Brief description of symbols for the main parts of the drawings
5 : 철부산물 5a: 선철용 강괴5: iron by-
10 : 분쇄장치 12 : 철부산물 저장호퍼10: grinding device 12: iron by-product storage hopper
14 : 자선분광저장호퍼 15 : 코크스저장호퍼14 Charity Spectrum Storage Hopper 15 Coke Storage Hopper
17 : 스크류컨베이어 18 : 제1혼합물저장호퍼17: screw conveyor 18: the first mixture storage hopper
20 : 이동 및 선별장치 22 : 진동스크린20: moving and sorting device 22: vibrating screen
25, 47 : 혼합스크류컨베이어 30 : 버킷엘레베이터25, 47: mixed screw conveyor 30: bucket elevator
40 : 혼합장치 42 : 제2혼합물저장호퍼40: mixing device 42: second mixture storage hopper
45 : 당밀공급장치 50 : 선철용강괴성형장치 45 molasses supply device 50: steel ingot molding machine
52, 54 : 압착롤러 55, 56 : 강괴성형홈52, 54:
60 : 강괴배출장치 62 : 메쉬컨베이어60: steel ingot discharge device 62: mesh conveyor
70 : 강괴건조장치 72 : 건조부스70: steel ingot drying device 72: drying booth
본 발명은 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제철 및 제강공정 및 철강의 가공공정에서 발생되는 다양한 철부산물을 회수하여 일정한 입도 이하로 분쇄한 후 일정한 크기의 강괴로 제작하여 제강조업시 로내에 장입할 수 있도록 함으로써 자원의 적극적인 재활용과 폐기물의 처리비용 절감과 환경오염 방지 및 고철수입에 따른 외화낭비를 줄일 수 있는 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing ingot for iron using iron by-products, and more particularly, after recovering various iron by-products generated in the steelmaking and steelmaking process and the processing of steel, after grinding to a certain particle size or less Production of steel ingots using iron by-products that can be made into steel ingots and loaded into the furnace during steelmaking to proactively recycle resources, reduce waste disposal costs, prevent environmental pollution, and reduce waste of foreign currency due to scrap metal imports. It relates to a method and a manufacturing apparatus thereof.
즉, 본 발명은 제철 및 제강공정이나 철강 가공공정에서 발생되는 각종 슬래그(slag)나 스틸분말(steel powder), 스케일(scale) 등의 철부산물에서 철을 회수하여 일정크기의 강괴로 제작 철강 소재의 철원(鐵原)으로 재활용할 수 있도록 하는 철강의 기초소재 재활용에 관한 기술이다.That is, the present invention recovers iron from iron by-products such as slag, steel powder, scale, etc. generated in the steelmaking and steelmaking process or steel processing process to produce a steel ingot of a certain size. This is a technology for recycling basic materials of steel that can be recycled to iron sources.
통상 용광로에 투입된 철광석이 코크스에서 공급되는 탄소에 의해 철로 환원되는데, 이렇게 철로 환원되어 용융된 쇳물(선철)이 용광로에서 배출되어 다양한 철강으로 가공되는데, 용광로에서 쇳물이 만들어지는 과정에서 다양한 금속 불순물이 포함되어 있는 슬래그(slag)도 함께 생성되어 배출된다.In general, iron ore injected into the furnace is reduced to iron by carbon supplied from the coke, and the molten metal (iron) that is reduced to iron is discharged from the furnace and processed into various steels. Slags included are also generated and discharged.
이와같이 용광로에서 철광석을 녹여 철을 제련하는 기본 공정에서 발생되는 슬래그를 포함하여 제련된 철을 이용하여 다양한 철강을 만드는 과정에서도 각종 철부산물이 발생된다.In this way, various iron by-products are also generated in the process of making various steels using smelted iron, including slag generated in the basic process of melting iron ore in a smelter.
즉, 제련된 철을 이용하여 일정한 형상 및 성분의 철강을 만드는 제강공정에서 철강의 표면에서 산화된 스케일(scale)이나 도장 전처리인 숏(Shot)후 발생되는 스틸파우더(steel powder), 열간 압연공정 등에서 발생되는 밀스케일(Mill sacle) 및 철강의 절단과정에서 생성되는 스케일(scale) 등 다양한 철부산물이 생성되기 마련인데, 이렇게 발생되는 다양한 철부산물들은 철 함유량이 적고 그 성분이 일정치 못해 이용가치가 적어 종래에는 이의 재사용이 거의 이루어지지 못하고 폐기되는 경우가 대부분이었다.That is, in the steelmaking process of making steel of a certain shape and composition using smelted iron, steel powder or hot rolling process generated after oxidized scale on the surface of steel or shot which is a pretreatment of coating. Various iron by-products such as mill scale generated in the back and scale generated during the cutting of steel are produced. The various iron by-products generated due to the low iron content and the composition thereof are inconsistent in terms of use value. In the past, most of them were discarded with little reuse.
특히, 이와 같이 폐기되는 철부산물의 경우 무엇보다도 자연환경을 오염시키는 요인이 되기 때문에 이의 처리비용이 막대하게 소요되는 문제점이 있었기 때문에 제철 및 제강공장에서 이의 폐기시 막대한 경제적 비용을 감내해야 하는 문제점이 있었다.In particular, the iron by-products thus discarded have a problem in that the disposal cost is enormous since it is the most contaminating factor in the natural environment. Therefore, there is a problem in that steel and steel mills have to bear huge economic costs when disposing of them. there was.
또한, 철부산물의 폐기로 인해 많은 양은 아니지만 그 폐기물에 포함된 각종 금속성분이 함께 폐기됨으로 인해서 이를 재활용할 수 있는 기술개발이 요원한 실 정이었다.In addition, due to the disposal of iron by-products, but not a large amount of various metal components contained in the waste was discarded together, so the development of technology to recycle it was a long time.
특히, 기초소재가 부족한 우리나라의 경우 철강제품의 수요를 위해 주물 및 제강용 소재로 매년 막대한 고철을 전세계에서 수입 사용하고 있는 실정이어서 이로 인한 막대한 외화손실이 이루어지고 있는 실정이다.In particular, Korea, which lacks basic materials, imports and uses enormous scrap iron from around the world every year as a casting and steelmaking material to meet the demand for steel products.
또한, 일부 철부산물을 회수하여 이용되는 경우에도 별도의 가공단계를 거치지 않고 그대로 이용됨으로써 로내에 투입시 로의 상부에 형성된 불순물인 슬래그층과 혼합되어 산화됨으로써 철원으로 회수가 불가능하여 그 재활용성이 극히 미미한 정도에 불과하였었다.In addition, even when some iron by-products are recovered and used, they are used as they are without any separate processing step, and are mixed with the slag layer, which is an impurity formed in the upper part of the furnace, when they are introduced into the furnace, so that they cannot be recovered as an iron source due to oxidation. It was only slight.
따라서, 본 발명은 제철 및 제강업체의 각종 철부산물의 폐기에 따른 경제적비용부담을 줄이고, 철부산물에 대한 자원의 재활용을 통한 환경오염의 방지와 외화낭비를 줄이고 새로운 기술개발로 고용창출에 일조할 수 있도록 하기 위해 매년 막대한 양이 폐기처분되는 철부산물을 재활용할 수 있는 기술을 개발하기에 이르렀다.Therefore, the present invention can reduce the economic cost of the various iron by-products of steel and steelmaking companies, prevent environmental pollution and reduce foreign currency waste by recycling resources for iron by-products, and contribute to job creation by developing new technologies. To this end, the company has developed a technology to recycle iron by-products that are disposed of in large quantities every year.
상술한 바와 같이, 본 발명은 종래에 재활용이 극히 저조하였던 철부산물의 적극적인 재활용을 위해 안출된 것으로, 본 발명은 폐기처분되었던 다양한 철부산물을 재활용함으로써 막대한 폐기비용과 환경오염을 줄이고, 자원의 재활용에 따른 경제적손실을 최대한 줄이며, 부족한 철원의 소재를 저렴하게 제공할 수 있도록 하는 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법과 그 제조장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.As described above, the present invention was devised for active recycling of iron by-products, which have been extremely poor in the prior art, and the present invention reduces enormous disposal costs and environmental pollution by recycling various iron by-products that have been disposed of, and recycles resources. The purpose of the present invention is to provide a manufacturing method and apparatus for producing ingots for iron using iron by-products that can reduce economic losses due to the maximum cost and provide inexpensive materials of insufficient iron source.
특히, 본 발명은 종래에 폐기처분되는 각종 철부산물을 이용한 새로운 기술개발로 자원의 보호와 고용증대를 통해 산업발전에 이바지할 수 있도록 하는 또 다른 목적을 달성할 수 있는 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 그 제조장치를 제공하고자 하는 것이다.In particular, the present invention is ingot for pig iron using iron by-products that can achieve another purpose to contribute to industrial development through the protection of resources and employment increase by the development of new technologies using various iron by-products that are conventionally disposed of It is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof.
이와 같은 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법은 제철 및 제강공정에서 발생되는 슬래그와 공정오니 및 스틸파우더와 제련된 철강의 가공공정에서 발생되는 스케일과 밀스케일 및 자선분광을 주요 구성성분으로 하는 철부산물에서 불순물을 제거한 후 입도별로 분류하는 1차 선별단계; 1차 선별단계에서 입도별로 분류된 철부산물을 입도별 크기에 따라 적정한 분쇄기로 분쇄하는 철부산물 분쇄단계; 분쇄된 철부산물에서 철함유량이 80%이상 유지되는 철분말을 얻을 수 있도록 자력 선별하는 2차 선별단계; 2차 선별된 철분말의 전체 중량비 5%이하로 당밀과 물이 7:3으로 혼합된 첨가제가 첨가되고, 미분화된 일정량의 코크스가 추가로 투입되어 혼합장치에 의해 혼합되는 부재료혼합단계; 부재료가 혼합된 철분말을 강괴 성형기에 의해 일정한 강도가 유지되도록 강괴를 만드는 강괴 성형단계; 일정한 크기와 중량을 갖도록 성형된 강괴가 배출장치에 의해 배출되는 과정에서 소정의 강도와 경도 및 품질이 유지될 수 있도록 소둔 열처리하는 건조단계; 를 거쳐서 제조되는 방법으로 이루어진다.In order to achieve the object of the present invention, the method for producing pig iron ingot using the iron by-product according to the present invention is a scale generated in the processing process of slag and process sludge and steel powder and smelted steel generated in the steelmaking and steelmaking process A first sorting step of removing impurities from iron by-products having main scales of wheat scale and charity spectroscopy and then classifying them by particle size; Iron by-product grinding step of grinding the iron by-products classified by particle size in the first screening step with an appropriate grinder according to the size of each particle size; A secondary screening step of magnetic screening to obtain an iron powder having an iron content of 80% or more in the pulverized iron byproduct; A subsidiary material mixing step of adding an additive in which molasses and water are mixed at a ratio of 7: 3 to 5% or less of the total weight ratio of the second selected iron powder, and further adding a finely divided amount of coke to be mixed by a mixing apparatus; A steel ingot forming step of forming a steel ingot so that a constant strength of the iron powder mixed with the submaterial is maintained by a steel ingot molding machine; A drying step of annealing and heat treatment to maintain a predetermined strength, hardness, and quality in the process of discharging the ingot formed to have a predetermined size and weight by the discharge device; It is made by the method produced through.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 선철용 강괴의 제조장치는 제철 및 제강공정과 그 가공공정에서 발생되는 슬래그와 밀스케일, 자선분광, 스틸파우더 등으로 구성된 각종 철부산물이 투입되어 일정 입도이하의 크기로 파쇄시키기 위해 호퍼 내부에 회전블레이드가 구비된 분쇄장치; 상기 분쇄장치에서 분쇄되어 배출되는 철분말을 일정거리 이동시키면서 철구성물과 불순물을 걸러내도록 걸름망으로 구성되어 일정속도로 진동하는 진동스크린이 구비되어 상기 분쇄장치의 말단에 연결 설치되는 이동 및 선별장치; 상기 이동 및 선별장치에 의해 선별된 철분말을 일정높이의 호퍼로 공급할 수 있도록 이동 및 선별장치 말단에 연결 설치되는 버킷엘레베이터와, 상기 버킷엘레이터에 의해 공급된 철분말에 부재료로서 투입되는 일정량의 당밀과 코크스를 혼합하도록 내부에 회전가능하게 설치된 회전날개가 구비된 제1혼합저장호퍼와, 상기 제1혼합저장호퍼에서 철분말을 공급받아 일정한 가압력을 받은 상태에서배출되어 성형되는 강괴가 필요한 밀도와 비중을 갖도록 내측에 피딩스크류가 구비된 제2혼합저장호퍼를 포함하여 상기 이동 및 선별장치의 말단에 연결 설치되는 혼합장치; 상기 혼합장치의 배출구에서 배출되는 철분말을 일정 밀도와 중량을 갖는 크기의 선철용 강괴가 성형되도록 외주연에 강괴성형홈이 복수개 형성되어 상호 밀착되는 복수개의 압착롤러로 구성되어 상기 배출구 하단에 설치되는 선철용 강괴성형장치; 상기 선철용 강괴성형장치에 의해 성형된 강괴를 배출 이동시키는 메쉬컨베이어와, 내측에 소정의 히터가 구비되어 상기 메쉬컨베이어의 외측을 감싸는 구조로 이루어져 배출되는 선철용 강괴를 건조시키는 배출 및 건조장치;를 포함하는 구성으로 이루어진다.In addition, the apparatus for producing pig iron ingot according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a variety of iron by-products composed of slag and mill scale, charity spectroscopy, steel powder, etc. generated in the steelmaking and steelmaking process and the processing process The grinding device is provided with a rotary blade inside the hopper in order to be crushed to a size of a predetermined particle size or less; A moving and sorting device having a vibrating screen vibrating at a constant speed, which is composed of a filtering net so as to filter the iron constituents and impurities while moving the pulverized iron powder discharged from the crushing device at a predetermined distance; The bucket elevator is connected to the end of the moving and sorting device to supply the iron powder sorted by the moving and sorting device to a hopper of a predetermined height, and a certain amount of the input amount as a subsidiary material to the iron powder supplied by the bucket elevator The first mixed storage hopper having a rotary blade rotatably installed therein to mix the molasses and the coke, and the steel ingot is formed by being discharged and formed under a constant pressing force when iron powder is supplied from the first mixed storage hopper. A mixing device connected to an end of the moving and sorting device, including a second mixing storage hopper having a feeding screw therein to have a specific gravity; The steel powder discharged from the discharge port of the mixing device is formed in the outer periphery so as to form a plurality of steel ingots formed in the outer periphery so as to form a steel ingot of a certain density and weight installed at the bottom of the discharge port Ingot forming apparatus for pig iron; A discharge and drying apparatus for drying the ingot for iron which is discharged and composed of a mesh conveyor for discharging and moving the ingot formed by the ingot forming apparatus for the pig iron, and having a predetermined heater inside to surround the outside of the mesh conveyor; It consists of a configuration comprising a.
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본 발명은 제철 및 제강공정, 즉 철강의 제조공정이나 가공공정에서 발생되는 철강 부산물인 스케일(scale), 도장 전처리인 쇼트(shot)후 발생되는 스틸파우더(steel powder), 열간 압연공정에서 발생되는 밀스케일(Mill scale), 철강재 절단과정에서 발생되는 스케일(scale), 철강의 제조공정에서 발생되는 슬래그(slag)를 파쇄하여 자력선별한 스틸칩(Steel chip)으로 이루어진 자선분광, 고로나 전로의 집진기에서 포집되는 스틸파우더(steel powder)를 주요 구성으로 하는 철부산물에서 철성분을 다시 회수하여 당밀과 코크스 등을 추가하여 일정크기와 중량을 갖는 카본스틸잉곳(Steel Ingot; 이하,‘강괴’라 함)을 제조하는 방법과 철부산물의 재활용을 통해 종래에 매립 폐기되었던 철부산물의 매립량을 줄이면서 이의 리싸이클링이 가능하도록 하는 철부산물의 재활용을 위한 선철용 강괴의 제조장치에 관한 것이다.The present invention is produced in the steelmaking and steelmaking process, that is, the steel by-products generated in the steel manufacturing process or processing process, the steel powder (shot) generated after the shot (shot) pre-painting, hot rolling process Mill scale, scale generated during the cutting of steel materials, slag generated during the steel manufacturing process, and charity spectroscopy composed of steel chips that are magnetically selected by crushing slag. The steel ingot, which is mainly composed of steel powder collected from the dust collector, recovers the iron component and adds molasses and coke to add a molten steel and a coke to produce a steel ingot having a certain size and weight. Recycling of iron by-products that allows recycling of iron by-products while reducing the amount of iron by-products that have been disposed of in the past It relates to an apparatus for manufacturing a steel ingot for pig iron for.
본 발명에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 제조장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the method and apparatus for producing ingot for iron using iron by-products according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
강괴제조방법Ingot manufacturing method
도 1은 본 발명에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴를 제조하기 위한 공정을 도시한 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 카본스틸잉곳(Carbon Steel Ingot)의 제조에 소요되는 철부산물들은 상술한 바와 같이, 제철 및 제강의 제조공정과 가공공정에서 발생되는 각종 스케일(scale)과 슬래그(slag), 스틸더스트(steel dust) 등을 제철소 및 제강공장에서 수거하여 소정의 분순물들을 제거한 후에 입도별로 분류하는 1차 선별단계(S1)를 실시한다.Figure 1 shows a process for producing ingots for pig iron using iron by-products according to the present invention, as shown in the drawings, the iron by-products required for the production of carbon steel ingot (Carbon Steel Ingot) as described above Similarly, various scales, slags, steel dust, etc. generated in the manufacturing and processing processes of steel and steel are collected at steel mills and steel mills to remove predetermined impurities, and then classified by particle size. To perform the first sorting step (S1).
1차 선별단계(S1)를 거친 철부산물들을 크기와 입도가 다양하기 때문에, 각 입도에 맞는 적정한 분쇄장치를 이용하여 철부산물들을 미세하게 분쇄하는 분쇄작업을 실시한다(S2). 분쇄되는 철부산물들을 미립자로 분쇄할수록 철분회수율은 높아지지만, 그 손실 또한 커지고 가공비에 비해서 원가경쟁력이 떨어지기 때문에 통상 분쇄되는 입도는 8㎜정도의 크기를 유지할 수 있을 정도로 분쇄하는 것이 바람직하다.Since the iron by-products passed through the primary screening step (S1) vary in size and particle size, a fine grinding operation for finely grinding iron by-products is performed using an appropriate grinding device suitable for each particle size (S2). As the iron by-products are pulverized into fine particles, the iron recovery rate is higher, but the loss is also increased and the cost competitiveness is lowered compared to the processing cost. Therefore, it is preferable to grind the particle to be crushed to maintain a size of about 8 mm.
소정의 분쇄장치를 통해 일정 입도이하로 분쇄된 철부산물들은 스크린망으로 구성된 소정의 선별장치를 통해 철분말에서 이물질을 최대한 분리시켜 철함유량이 최소한 80%이상 유지되도록 2차 선별과정(S3)을 거친다.The iron by-products crushed to a certain particle size through a predetermined grinding device are separated into the foreign matter as much as possible from the iron powder through a predetermined screening device composed of a screen net, so that the iron content is maintained at least 80%. Rough
2차로 선별된 철분말은 그 입도가 미세하여 그 자체로 로(爐)내에 투입시 로(爐)내 상부에 형성된 불순물층과 혼합되어 산화될 뿐 철원으로서 철을 전혀 회수할 수 없기 때문에, 미세하게 파쇄된 철분말을 일정한 크기와 중량을 갖는 덩어리 상태인 스틸잉곳(Steel Ingot)으로 만들어 공급하는 것이 바람직한 것으로, 본 발명에서는 로(爐) 내부에 투입시 로의 하부로 침전될 수 있는 일정한 크기인 100×100㎜, 또는 50×50㎜정도의 잉곳을 형성할 수 있도록 철분말에 소정량의 점결제로서 당밀(Molasses) 또는 규산염을 첨가하는 부재료혼합공정(S4)을 거친다. Secondary iron powder selected is fine because of its fine particle size, which is mixed with the impurity layer formed in the upper part of the furnace when it is introduced into the furnace and cannot be recovered at all as an iron source. It is preferable to supply the crushed iron powder as a steel ingot (Steel Ingot) having a certain size and weight having a certain size, in the present invention is a constant size that can be precipitated to the bottom of the furnace In order to form an ingot of about 100 × 100 mm or 50 × 50 mm, a subsidiary material mixing step (S4) of adding molasses or silicate as a predetermined amount of caking additive to the iron powder is performed.
부재료로 첨가되는 당밀은 그 가격이 고가이고, 많이 혼합하게 되면 철함량이 떨어지고, 적게 혼합하면 초기 강도가 떨어지는 문제점이 있어 본 발명에서는 물과 당밀을 7:3의 비율로 희석한 당밀을 사용하였으며, 혼합하는 시간도 다소 길어지면 자체 발열로 인해 당밀이 증발하게 되므로 혼합시간을 적절하게 조절할 필 요성이 있다.The molasses added as a subsidiary material is expensive, and if it is mixed a lot, the iron content is lowered, and if it is mixed less, the initial strength is lowered. If the mixing time is too long, molasses will evaporate due to self-heating, so it is necessary to adjust the mixing time appropriately.
철분말과 부재료를 충분히 혼합한 후에 강괴성형장치로 철분말을 배출시켜 분말상태의 철혼합물이 일정한 밀도와 강도를 갖는 스틸잉곳으로 압축 성형하여 강괴를 제작하고(S5), 제작된 강괴를 운반하거나 로(爐) 내 투입시 파손되는 것을 방지하고, 내부에 포함된 수분을 제거하기 위해 성형된 강괴가 배출되는 과정에서 소정의 열처리공정인 소둔(燒鈍)공정을 거쳐 일정한 강도가 유지되도록 건조시키고(S6), 이후 자연건조를 통해 일정한 강도와 경도를 갖는 스틸잉곳을 성형하게 된다.After sufficiently mixing the iron powder and the subsidiary material, the iron powder is discharged by the ingot forming apparatus, and the powdered iron mixture is compression molded into a steel ingot having a constant density and strength to produce a steel ingot (S5), or to carry the produced ingot or It is dried to maintain a certain strength through an annealing process, which is a predetermined heat treatment process, in the process of discharging the formed ingot in order to prevent breakage during the injection into the furnace and to remove moisture contained therein. (S6), and then through natural drying to form a steel ingot having a certain strength and hardness.
한편, 상기 공정중 철분말에 부재료를 혼합하는 혼합공정(S4)에서 소정량의 코크스를 추가로 공급하는 코크스공급공정(S7)을 포함되어 선철용 강괴를 성형을 할 수 있으며, 이와 같은 선철용 강괴의 성형은 탄소함유량을 조절함으로써 제강조업시 생산되는 제품에 따라 조절되는 탄소량의 조절을 위해 투입되는 부원료인 코크스나 탄(炭) 및 선철 등의 가탄 공급공정을 줄일 수 있도록 하는 것으로, 상기 부재료 혼합공정(S4)에 공급되는 코크스는 철분말에 투입전에 미분화상태로 당밀과 충분한 교반이 이루어진 후에 당밀 투입시에 함께 투입되도록 하여 부재료 혼합공정에서 코크스가 당밀을 흡수하여 철분말에 당밀이 골고루 도포되지 않는 것을 방지할 수 있도록 한다.On the other hand, in the mixing process (S4) of mixing the raw material in the iron powder during the process includes a coke supply step (S7) for additionally supplying a predetermined amount of coke can form a steel ingot for pig iron, Forming the ingot is to reduce the carbon supply process of coke, carbon and pig iron, which are subsidiary materials input for controlling the amount of carbon controlled according to the product produced during steelmaking by controlling the carbon content. The coke supplied to the subsidiary material mixing process (S4) is introduced into the molten powder in the form of molasses before being added into the molten powder, and then sufficiently mixed with the molasses. Prevent it from being applied.
강괴제조장치Steel Ingot Manufacturing Equipment
이하, 본 발명에 따른 강괴 제조장치에 대하여 첨부된 도면을 참고하면서 상 세히 설명한다.Hereinafter, the ingot manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
일실시예Example
도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조장치에 대한 전체 구성의 사용상태를 개략적으로 도시하고 있다.Figure 2 schematically shows the state of use of the overall configuration for the apparatus for producing pig iron ingot using the iron by-product according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 강괴의 제조장치는 원료로 사용되는 철성분이 포함된 슬래그(slag)나 밀스케일(mill scale), 자선분광 및 스틸파우더 등을 이물질이 제거된 상태에서 일정 입도 이하로 만들기 위한 분쇄장치(10)가 구비된다.First, the apparatus for manufacturing ingots according to an embodiment of the present invention is a slag or mill scale, charity spectroscopy, steel powder, etc. containing iron used as a raw material in a state in which foreign substances are removed.
상기 분쇄장치(10)는 선별된 철부산물의 입도에 따라 다양한 장치가 제공될 수 있으나, 본 발명에서는 그 일실시예로 일정 높이에 철부산물 저장호퍼(12)가 구비되고, 그 철부산물 저장호퍼(12)의 내부에는 외부에서 공급된 동력에 의해 일정속도로 회전하는 스크루(screw)형 회전블레이드가 호퍼 하단에 수평설치되어 철부산물 저장호퍼(12)의 내부로 투입된 철부산물이 균일하게 분쇄가 이루어지도록 구성된 스크류밀(screw mill)이 이용된다.The grinding
상기 분쇄장치(10)에서 균일하게 분쇄된 철부산물은 저장호퍼(12)의 하단에 수평설치된 진동스크린(22)으로 구성된 이동 및 선별장치(20)로 낙하 이동되며, 상기 진동스크린(22)은 분쇄장치(10)에서 공급된 철분말중 분쇄되지 않았거나 불순물이 포함되어 있는 경우 이를 걸러내기 위해 일정 메쉬의 걸름망으로 구성되어 일정한 진동상태를 유지할 수 있도록 구성된다.The iron by-products crushed uniformly in the grinding
상기 이동 및 선별장치(20)를 통해 배출된 철분말은 스틸잉곳 또는 카본스틸 잉곳을 형성하기 위해 점결제 또는 코크스가 투입 혼합되는 혼합장치(40)로 공급된다.The iron powder discharged through the moving and sorting device 20 is supplied to the
상기 혼합장치(40)는 철분말과 점결제인 당밀과 코크스를 혼합하기 용이하도록 일정 높이로 설치되는 제1혼합물저장호퍼(18)와, 상기 제1혼합물저장호퍼(18)에 상기 이동 및 선별장치(20)에서 선별된 철분말을 공급할 수 있도록 이동 및 선별장치(20)의 말단 근처에는 일정 높이로 버킷엘레베이터(30)가 연결 설치되며, 상기 버킷엘레베이터(30)에 의해 공급된 철분말은 추가로 투입되는 당밀 또는 코크스와 함께 골고루 혼합되어 배출되도록 하단에 배출구가 구비되며, 상기 배출구의 말단에는 배출된 철혼합물을 하단에 설치된 강괴성형장치(50)에 균일하게 공급할 수 있도록 내부에 피딩스크류(feeding screw; 41)가 구비된 제2혼합물저장호퍼(42)가 구비되며, 상기 제2혼합물저장호퍼(42)의 하단으로 롤러타입의 선철용 강괴성형장치(50)가 구비된다.The mixing
상기 선철용 강괴성형장치(50)에서 배출된 스틸잉곳 또는 카본스틸잉곳은 컨베이어(62)가 구비된 배출장치(60)를 통해 배출되며, 상기 배출장치(60)의 컨베이어(62)에는 스틸잉곳 또는 카본스틸잉곳이 성형된 후 적정한 강도와 경도가 유지될 수 있도록 강괴를 건조시키기 위한 건조장치(70)가 추가로 구비되는 것으로, 상기 건조장치(70)는 컨베이어(62)의 상면에 안착되어 이동되는 스틸 또는 카본스틸잉곳의 사방을 골고루 건조시키기 위해 컨베이어(62)를 감싸는 구조로 전기오븐 또는 전기히터가 내부에 구비된 건조부스(72)로 구성되어 이루어진다.The steel ingot or carbon steel ingot discharged from the steel
한편, 상기 선철용 강괴성형장치(50)는 혼합장치(40)의 말단 하부에 설치되어 일정한 밀도로 가압 이동된 철분말을 받아서 일정한 괴를 제조하는 장치로, 쌍으로 이루어진 압착롤러(52)(54)가 상호 일정한 가압력으로 밀착된 상태가 유지되도록 설치되어 있으며, 쌍으로 이루어진 상기 압착롤러(52)(54)의 사이로 낙하된 철분말(철혼합물)이 투입되어 상기 압착롤러의 회전과 함께 양측 압착롤러의 가압력에 의해 일정한 크기 및 형상으로 스틸 또는 카본스틸잉곳이 성형되어 배출되도록 상기 압착롤러(52)(54)의 외주연에는 회전시 상호 일치되어 하나의 강괴모양을 이루도록 일정깊이를 갖는 복수개의 강괴성형홈(55)(56)이 형성된 구조로 이루어지는 것으로, 도 3에 상기 압착롤러(52)(54)를 알아보기 쉽도록 일부 확대도가 도시되어 있다.On the other hand, the steel
상기 선철용 강괴성형장치(50)에 투입되는 철분말은 제2혼합저장호퍼(42)에서 공급시 호퍼 내부에 설치된 피딩스크류(41)에 의해 일정한 가압력을 받은 상태로 공급되어 성형되는 강괴가 일정한 밀도와 비중을 갖도록 함으로써 안정된 품질의 스틸 및 카본스틸잉곳을 얻을 수 있도록 구성되며, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 도면에는 당밀 및 코크스공급호퍼 및 그 공급장치의 구성은 제1혼합저장호퍼(18)의 일측에 설치되면 되므로, 이에 대한 상세한 설명 및 도면은 생략하였다.The iron powder introduced into the steel
다른실시예Another embodiment
한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명에 따른 강괴제조장치의 다른 실시예를 도시하고 있는 것으로, 도 4는 장치 전체의 구성을 평면도로 도시하고 있고, 도 5는 전 체 구성의 측면상태를 단면도로 도시하고 있다.On the other hand, Figure 4 and Figure 5 shows another embodiment of the steel ingot manufacturing apparatus according to the invention, Figure 4 shows the configuration of the entire apparatus in a plan view, Figure 5 is a cross-sectional view of the side state of the entire configuration As shown.
도면에 도시된 바와 같이, 선별된 자선분광이 저장된 복수개의 자선분광저장호퍼(14)와 소정의 코크스가 저장된 코크스저장호퍼(15)로부터 철분말과 코크스를 스크류컨베이어(17)를 통해 공급받아 자선분광과 코크스가 혼합되는 제1혼합저장호퍼(18)가 구비되고, 상기 제1혼합저장호퍼(18)에서 투입된 철분말과 코크스를 혼합시키면서 일정거리 이동시키도록 제1혼합저장호퍼(18)의 하단에 혼합스크류컨베이어(25)가 설치된 구성으로 이루어진다.As shown in the figure, the iron powder and the coke are supplied through the screw conveyor 17 from the plurality of charity
또한, 상기 혼합스크류컨베이어(25)의 말단에 연속설치되어 혼합스크류컨베이어(25)에서 공급된 철분말을 받아 일정높이 이동시키도록 버킷엘레베이터(30)가 수직 설치되며, 상기 버킷엘레베이터(30)에서 공급된 철분말을 임시저장하도록 버킷엘레베이터(30)의 상단 전방에 제2혼합저장호퍼(42)가 구비되며, 상기 제2혼합저장호퍼(44)의 일측에는 공급된 철분말에 소정량의 당밀을 공급하도록 당밀공급장치(45)가 설치되어 있다.In addition, the
또한, 상기 제2혼합저장호퍼(42)의 하단부에는 제2혼합저장호퍼(42)에서 공급된 철분말과 당밀공급장치(45)에서 공급된 당밀을 재혼합시키면서 일정거리 이동시키도록 혼합스크류컨베이어(47)가 설치되며, 상기 혼합스크류컨베이어(47)의 말단부에는 혼합스크류컨베이어(47)에서 공급된 철분말이 금형에 투입되어져 일정한 형상의 강괴로 성형되도록 하는 가압프레스가 구비된 강괴성형장치(50)가 설치되며, 상기 가압프레스에서 성형된 선철용 강괴를 배출시키도록 선철용 강괴성형장치(50)의 일측으로 선철용 강괴배출장치(60)가 설치된다.In addition, the mixing screw conveyor at the lower end of the second
상기 선철용 강괴배출장치(60)는 소정의 폭과 길이로 구성된 메쉬컨베이어(62)와, 상기 메쉬(Mesh)컨베이어(62)의 외측으로는 메쉬컨베이어(62)를 따라 이동되는 성형된 강괴를 건조시키기 위해 메쉬컨베이어(62)를 감쌀 수 있는 터널구조로 내부에 소정의 히터가 구비되는 건조부스(72)를 구비한 강괴건조장치(70)가 설치되는 구성으로 이루어진다.The pig iron
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 강괴 제조장치는 각 장치별로 소정의 동력구동수단이나 연결수단 및 제어수단 등이 구비되어지나, 이러한 기술은 통상의 기술로 그 실현이 충분하므로 이에 대한 상세한 설명은 본 발명에서 생략하기로 한다.The apparatus for manufacturing a steel ingot according to the present invention having the above-described configuration is provided with a predetermined power driving means, a connecting means, a control means, etc. for each device. It will be omitted in the present invention.
한편, 이와 같은 본 발명에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 그 제조장치를 이용하여 제철 및 제강공정에서 발생되는 각종 스케일이나 스틸파우더, 자선분광등을 수거하여 철원(鐵原)으로 재활용함으로써 매년 수많은 양의 철부산물을 매립 및 폐기함으로써 발생될 수 있었던 환경오염을 방지함과 동시에 매립에 소요되었던 막대한 경제적 부담을 줄일 수 있으며, 제강의 기초소재의 확보가 가능한 자원의 재활용을 통해 막대한 외화낭비를 줄일 수 있는 장점을 제공하게 된다.On the other hand, by using the method of manufacturing iron ingot using the iron by-product according to the present invention and a manufacturing apparatus thereof, various scales, steel powder, charity spectroscopy, etc. generated in the steelmaking and steelmaking process are collected to the iron source (鐵 原) By recycling, we prevent the environmental pollution that could be caused by landfilling and discarding a large amount of iron by-products every year, while reducing the enormous economic burden of landfilling, and enormously by recycling resources that can secure the basic materials of steelmaking. It provides the advantage of reducing foreign currency waste.
즉, 상술한 본 발명에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 제조장치에 의해 성형된 카본스틸잉곳은 제강공장으로 공급되어져 제강, 주강 및 주물용으로 사용되는데, 통상의 제강공장에서는 다양한 제품을 생산하기 위해 로에 코크스나, 선철, 탄 등을 투입하여 생산될 제품의 탄소량 성분을 조절하여 일정한 스틸제품을 제조하는데, 일반적으로 사용되는 선철은 회수율과 조업률 측면에서 우수하지만 그 제품 단가가 매우 비싼 단점이 있고, 값이 싼 탄을 사용할 경우 용해로 상부에 공급하는 경우 그 회수율이 저조하여 용해로 내부로 침투시키는 인젝션방법을 사용하나, 이때 많은 분진이 발생되고 손실이 많은 단점이 있지만, 본 발명에 따라 제조된 카본스틸잉곳을 용해로에 투입하여 사용함으로써 선철대체용으로 사용이 가능할 뿐만 아니라 가탄제로서도 그 역할을 할 수 있게 되어 제강조업의 공정을 단축하는 효과를 제공함으로써 제강의 생산량 향상 및 작업시간 단축과 작업환경 개선에 유리한 장점을 제공하는 것이다.That is, the carbon steel ingot formed by the manufacturing method and manufacturing apparatus for pig iron ingot using the iron by-product according to the present invention described above is supplied to a steel making factory and used for steel making, casting steel and casting, Coke, pig iron, and coal are added to the furnace to produce a product, and the carbon content of the product to be produced is controlled to produce a constant steel product. In general, pig iron is excellent in terms of recovery rate and operation rate. In the case of using cheap coal, the injection method is used to infiltrate the inside of the furnace due to the low recovery rate when supplied to the upper part of the melting furnace. The carbon steel ingot manufactured according to the invention can be used as a substitute for pig iron by adding it to a melting furnace. Not been able to play a role even gatan zero to provide an advantageous increase in the production and work time and working environment improvement of steel by providing an effect of shortening the process of the steel making operation.
특히, 수입에 전적으로 의존하고 있는 제강용의 선철과 고철의 수입에 따른 외화지출을 본 발명에 따른 철부산물을 이용한 철의 회수를 통해 얻어지는 스틸잉곳을 재활용함으로써 이를 방지하며, 기초소재의 재활용을 통해 새로운 분야의 산업기술 개발로 고용증대와 제조업체의 경쟁력을 향상시킬 수 있는 유용한 장점을 제공하게 된다.In particular, foreign currency expenditures associated with the import of pig iron and scrap for steelmaking, which are totally dependent on imports, are prevented by recycling steel ingots obtained through the recovery of iron using iron by-products according to the present invention, and through recycling of basic materials. The development of new sectors of industrial technology provides useful benefits that can increase employment and improve the competitiveness of manufacturers.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 철부산물을 이용한 선철용 강괴의 제조방법 및 그 제조장치는 재활용되지 못하고 폐기됨으로써 자연환경을 심각하게 훼손하였던 종래의 문제점들을 해결할 수 있도록 함과 동시에 자원의 재활용을 통해 철강소재의 원가 절감으로 경쟁력을 향상시킬 수 있으며, 새로운 기술개발을 통해 고용증대와 외화지출을 줄일 수 있는 유용한 효과를 제공한다.As described above, the method for manufacturing pig iron ingot using the iron by-product according to the present invention and the manufacturing apparatus thereof are not recycled and can be disposed of to solve the conventional problems that severely damaged the natural environment and at the same time recycle the resources. Through this, the cost reduction of steel materials can improve competitiveness, and new technology development provides useful effects to increase employment and reduce foreign currency expenditure.
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