KR100777923B1 - 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기로 제강시 발생되는 전기로 더스트를 용융전기로 슬래그에 장입하여 슬래그화 하기 위하여 전기로 더스트를 용융되어 있는 전기로 산화기 슬래그에 투입하고 용해시켜 전기로 더스트가 용융슬래그화 되는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법에 있어서, 상기 더스트를 용융산화기 슬래그에 투입한 후, 상기 더스트가 용해되어 슬래그와 일체와 되도록 하되 산소를 취입하는 것을 특징으로 하는 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법을 요지로 한다.

전기로 더스트

Description

전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법{The slag-making method with EAF dust and molten slag}

본 발명은 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기로 제강시 발생되는 전기로 더스트를 용융전기로 슬래그에 장입하여 슬래그화 하기 위하여 전기로 더스트를 용융되어 있는 전기로 산화기 슬래그에 투입하고 용해시켜 전기로 더스트가 용융슬래그화 되는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기로 공장에서 용강을 제조할 때에는 전기로 내에 스크랩과 합금철 등을 넣고 통전하여 아크열로 인하여 스크랩을 녹여 용강을 만든다. 이 과정에서 발생되는 더스트가 전기로 더스트인데 이 전기로 더스트 활용방안으로 출원된 많은 특허를 분류해보면, (ⅰ) 건식법으로는 ① 로타리 킬른 내에서 탄소로서 환원하여 아연을 회수하고 철 또는 산화철로 회수하는 방법이 있고 ② 수직회전로에 더스트를 장입하고 환원하는 방법 ③ 소형고로 형태의 로에 더스트 단광을 장입하고 환원하여 아연과 철을 회수하는 방법 ④ 더스트 처리 전용 ladle형 로에서 용융환원하는 방법 ⑤ 전기로 내에 더스트를 injection 하는 방법 등 수없이 다양한 방법 들이 출원되고 있으나 ①~④의 방법은 최소 연간 6만톤 이상을 처리하여야 경제성이 있다. ⑤의 방법은 자체 발생 더스트를 자체 처리하는 장점은 있지만 용락지연, 강품질 저하 염려 등 에너지 및 기술문제로 인하여 널리 채택되지 않았으나 최근에는 더스트 매립 등의 처리비용 과다 및 환경 문제 등으로 하는 수 없기 때문에 일부 업체가 채용하고 있다.

한편 국내 전기로사의 경우는 발생량이 규모의 경제단위가 되지 않으므로해서 거의 전량 외부 위탁처리하고 있는 실정이다. 위탁업체는 아스콘 필러, 매립등으로 이를 처리하고 있는데 전기로 더스트가 지정폐기물인 것을 고려하면 현행 위탁업체의 처리방식은 문제가 있는 방법이다.

(ⅱ) 습식법으로는 더스트를 산에 용해한 후 아연과 철분을 회수하는 방식인데 건식법에 비하여 더스트 발생량은 적어도 되지만 산에 용해할 경우 용해공장, 아연과 철을 회수하는 전기분해 공장 등 새로운 설비를 만들어야 하므로 설비비 때문에 이 방법을 사용하는 사례는 외국에서도 많지않다.

즉 우리나라 전기로 사의 입장에서 보면 (ⅰ) 건식법, (ⅱ) 습식법 어느 것도 적합하지 않으므로 위탁처리하고 있는 실정인데 이와 같은 실정을 감안하여 본 발명에서는 염가이면서 환경안정적인 더스트 처리방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기로 더스트를 슬래그화시켜 염가처리 및 환경안정성 있는 처리 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적은 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법에 있어서, 상기 더스트를 용융산화기 슬래그에 투입한 후, 상기 더스트가 용해되어 슬래그와 일체와 되도록 하되 산소를 취입하는 것을 특징으로 하는 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 용융된 전기로 제강 산화기 슬래그 내에 전기로 더스트를 투입하고 투입된 더스트가 용융되어 슬래그가 되는 방법에 관한 것이다. 이하 본 발명에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

용융전기로 제강 산화기 슬래그는 강의 조성에 따라 다르기는 해도 염기성 물질이다. 이 염기성 물질이 용융된 상태로 있으므로 산화철이 주성분인 더스트는 쉽게 용해된다. 다만 이때 용융슬래그의 현열을 이용하므로 과량투입하면 전부 용해되지 않는다. 용융슬래그에 용해 가능한 물질을 투입할 때에도 최고 15%까지는 추가 열원 공급없이 용융슬래그의 현열만으로도 용해가 가능한 것으로 알려져 있다. 따라서 슬래그 발생량 대비 더스트 발생량이 10% 정도일 경우에는 거의 전량 슬래그화 하는 데에 열적인 문제는 없다.

한편 용융 산화기 슬래그 내에도 주로 FeO 형태로 철분이 들어 있는데 이를 산화시키면 산화열에 의해서 열 공급을 받을 수 있다. 즉 더스트를 용융산화기 슬래그에 투입하면 더스트 내의 산화철과 슬래그 내의 산화칼슘이 반응하면서 용해를 시키게 되고 이때 용융슬래그의 현열을 이용하지만 열손실을 줄이려면 순산소를 취입하여 용융슬래그와 더스트 내의 FeO를 산화시켜 산화열을 발생시키면 된다.

이하 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

[실시예]

전기로 더스트를 1~5㎜로 입상화 하였다. 이는 미분이 되면 용융슬래그 투입시 더스트가 재차 비산하므로 용융수율 저하는 물론 작업환경이 나빠지므로 1㎜ 이상으로 하였다. 또 5㎜ 이상이 되면 용해시간이 길어지므로 5㎜ 이하로 하였다. 이와 같이 하여 더스트를 준비해 두고 실험실용 소형 회전로에 전기로 산화기 슬래그를 장입하고 용융시켰다. 슬래그가 용융된 후에는 열공급을 중단하고 용융된 슬래그 위에 1~5㎜의 전기로 더스트를 10% 이하로 투입하고 회전로를 천천히 회전시켰다. 전기로 더스트는 전부 용해되어 슬래그가 되었다. 이때 산소를 취입하면 열적으로는 보다 유리하지만 실험실이므로 입구가 협소하여 산소취입은 하지 않았고 산소취입하지 않아도 쉽게 용해하였다. 실제 현장에서는 전기로에서 용융슬래그를 discharge 할 때 준비된 더스트를 투입하면서 순산소를 취입하면 용해가 촉진될 것이다.

이와 같이 하여 제조된 더스트 첨가 전기로 슬래그를 용출시험 하였지만 중금속 용출은 없었다.

본 발명에 의하여 기존 건식방법으로는 경제규모가 미달되는 전기로 더스트 를 값싸게 자체 슬래그화하므로서 더스트 처리비용을 획기적으로 줄일 수 있었고 지정폐기물인 더스트는 일반폐기물로 되었으므로 활용용도 또한 다양해지는 효과를 얻을 수 있었다. 본 발명에 의하여 분진과 슬래글 일체화시켜서 슬래그를 건설골재로 재사용하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 산화철이 주성분인 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법에 있어서,

   입자크기를 1~5mm로 입상화 한 상기 전기로 더스트를 슬래그 발생량 대비 더스트 발생량이 10%이하로 하여 용융산화기 슬래그에 투입하고,

   상기 용융산화기 슬래그에 산소를 취입하여 상기 더스트 및 슬래그 내의 FeO를 산화시켜 산화열을 발생시켜 상기 용융산화기 슬래그의 현열과 상기 발생된 산화열로 전기로 더스트를 슬래그화 시키는 것을 특징으로 하는 전기로 더스트를 슬래그화 하는 방법.