KR100799424B1 - A simultaneous heat recovery and pre-reduction method of hot sinter - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 소결기의 소결과정 및 적열소결광의 생산공정을 나타낸 개략도1 is a schematic diagram showing a sintering process of a typical sintering machine and a production process of red sintered ore
도 2는 도 1에 의해 생산된 적열소결광을 고로에 투입하는 과정을 나타낸 흐름도FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of injecting the red sintered light produced by FIG. 1 into a blast furnace;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 공정을 나타낸 개략도Figure 3 is a schematic diagram showing a partial reduction and heat recovery process of red sintered ore according to an embodiment of the present invention
도 4는 도 3에 의한 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 과정을 나타낸 흐름도4 is a flowchart showing a partial reduction and sequence recovery process of the sintered red light according to FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 소결기 10 : 장입기 11 : 소결대차100: sintering machine 10: charging machine 11: sintering cart
12 : 소결중의 원료 13 : 무한궤도 14 : 풍상12: raw material during sintering 13: caterpillar 14: wind
15 : 유인송풍기 16 : 공기흡입관 17 : 점화로15: manned blower 16: air suction pipe 17: ignition furnace
20 : 적열소결광케이크 21 : 파쇄기 22 : 적열소결광20: red sintered cake 21: crusher 22: red sintered light
23 : 냉각기 30 : 환원로 32 : 부분환원된 소결광23
40 : 고온순환가스계 41 : 배열증기발생기 42 : 발전기40 high temperature circulating
45 : 가스배출계 E : 전력45: gas discharge meter E: electric power
본 발명은 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적열소결광을 부분환원시키는 동시에 상기 적열소결광을 부분환원시키는 과정에서 적열소결광에 의해 온도가 상승한 환원가스를 배열회수함으로서, 고로에서의 환원제로 사용되는 코크스의 사용량을 감소시킬 뿐만 아니라 제선공정에서의 에너지 효율을 증가시킬 수 있도록 한 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a partial reduction and sequence recovery method of sintered red light, and more particularly, by partially recovering the red sintered light and simultaneously recovering the reducing gas whose temperature has risen by red sintered light in the process of partially reducing the red sintered light. The present invention relates to a partial reduction and heat recovery method of red sintered ore which not only reduces the amount of coke used as a reducing agent in blast furnaces but also increases energy efficiency in the steelmaking process.
일반적으로 제철소의 에너지 효율은 거의 한계에 도달한 것으로 평가되고 있는 바, 추가적인 에너지 절약을 위해서는 고로에서의 코크스 절감이 가능한 기술과 배열의 유효이용 기술이 필요한 것으로 평가되고 있다. 고로에서의 코크스 사용을 줄이는 방법으로는 고로에 코크스 대체재를 취입하는 것과 소결원료인 철광석, 석회석, 분코크스 등을 배합하여 소결시킨 후, 파쇄한 적열소결광을 공급하는 것이 유용한 것으로 알려져 있으며, 도 1 및 도 2를 통해 일반적인 소결기의 소결과정 및 적열소결광의 생산공정 및 상기 생산된 적열소결광을 고로에 투입하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.In general, the energy efficiency of steel mills is estimated to have reached its limit, and further energy saving requires the technology to reduce the coke in the blast furnace and to utilize the technology of the arrangement. In order to reduce the use of coke in the blast furnace, it is known that blowing the coke substitute in the blast furnace, and sintered by sintering raw materials such as iron ore, limestone, powdered coke and the like, and supplying the crushed red sintered ore, Fig. 1 And through the sintering process of the general sintering machine and the production process of the red sintered ore and the process of putting the produced red sintered ore into the blast furnace through Figure 2 as follows.
먼저, 소결 원료인 철광석, 석회석, 분코크스 등이 적절히 배합되어 장입기(10)을 통하여 소결대차(11)에 장입되면, 소결대차(11)에 장입된 소결원료는 점 화로(17)에서 표면이 착화되는데, 소결대차(11)는 무한궤도(13)로 구성되어 연속적으로 상기 작업이 진행되게 된다. 소결대차(11)에 장입된 소결중의 원료(12)의 상부에 접촉된 외부 공기는 유인송풍기(15)의 흡인력에 의해 흡인되어 소결중의 원료(12)내의 코크스를 태우게 되며, 이 코크스의 연소열에 의해 분광석이 고온으로 소결되게 된다. 소결 후의 연소가스는 풍상(14)과 공기흡입관(16)을 통하여 유인송풍기(15)를 경유하여 연돌로 배출되고, 소결이 완료된 적열소결광 케이크(20)는 그 온도가 1200℃에 달하며, 파쇄기(21)에서 1차 파쇄된다. First, when iron ore, limestone, powdered coke, etc., which are sintering raw materials are properly blended and charged into the sintering
상기 적열소결광 케이크(20)가 1차 파쇄된 적열소결광(22)은 냉각기(23)로 투입되는데 냉각기(23)에는 강제적으로 공기가 공급되어 상기 적열소결광(22)을 냉각시키게 되고, 냉각된 적열소결광(22)은 고로로 이송되어 고로의 원료로서 사용된다.The red sintered
그러나 상기와 같이 생산된 종래의 적열소결광(22)은 Fe2O3의 화학식을 가지는 완전산화철의 형태로 공급되므로 고로에서 산화철 중 산소의 격리를 위해 사용되는 환원제인 코크스의 사용량이 증가하게 될 뿐만 아니라 적열소결광(22)이 가지고 있는 현열을 활용하지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.However, since the conventional red sintered
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 본 발명은 소결이 완료된 소결광을 1차 파쇄한 적열소결광에 환원가스를 공급하여 상기 적열소결광을 부분환원, 즉, FeO 또는 Fe3O4가 부분적으로 포함되도록 하는 동시에 상기 적 열소결광을 부분환원시키는 과정에서 적열소결광에 의해 온도가 상승한 환원가스를 배열회수시켜 타공정에 활용할 수 있도록 함으로서, 적열소결광을 완전산화철의 형태가 아닌 부분환원된 산화철의 형태로 고로에 투입하게 되어, 고로에서의 환원제로 사용되는 코크스의 사용량을 감소시킬 뿐만 아니라 상기 적열소결광의 부분환원공정에서 생성되는 열을 배열회수하여 타공정에 사용하게 되어, 제선공정에서의 에너지 효율을 증가시킬 수 있도록 하는 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, in particular, the present invention by supplying a reducing gas to the sintered red sintered ore first crushed sintered ore by partially reducing the red sintered ore, that is, FeO or Fe 3 O 4 In the process of partially reducing the red sintered ore, the reduced gas whose temperature has risen by the red sintered light can be recovered and used in other processes, so that the red sintered light is partially reduced in form of iron oxide. In addition to reducing the amount of coke used as a reducing agent in the blast furnace, as well as reducing the amount of coke used in the partial reduction process of the red sintered ore to recover the heat is used in other processes, It is intended to provide a partial reduction and heat recovery method of sintered red light that can increase energy efficiency. There is.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, (a)소결이 완료된 소결광을 1차 파쇄한 적열소결광을 환원로에 투입한 후 환원가스를 주입하여 환원반응을 시키는 단계와; (b)상기 주입된 환원가스에 의해 부분환원된 소결광을 고로에 투입하는 단계와; (c)상기 적열소결광을 부분환원시키는 과정에서 적열소결광에 의해 온도가 상승한 환원가스를 배열회수하는 단계를 포함하는 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 방법이다.Features of the present invention for achieving the above object, (a) the step of injecting a reducing gas after the sintered ore sintered red sintered primary crushed red sintered ore into the reduction furnace for the reduction reaction; (b) injecting the sintered ore partially reduced by the injected reducing gas into the blast furnace; (c) a partial reduction and heat recovery method of red sintered ore including the step of recovering the reducing gas whose temperature is increased by the red sintered light in the process of partially reducing the red sintered ore.
상기 본 발명의 특징에 의한 환원가스는, 일산화탄소와 수소를 포함하게 되는 실시예를 구성할 수 있다.The reducing gas according to the above features of the present invention can constitute an embodiment in which carbon monoxide and hydrogen are included.
또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (b)부분환원된 소결광은, FeO 또는 Fe3O4를 포함하게 되는 실시예를 구성할 수 있다.In addition, the (b) partially reduced sintered ore according to the above features of the present invention can constitute an embodiment that includes FeO or Fe 3 O 4 .
또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (c)적열소결광을 부분환원시킨 환원가스 를 배열회수하는 단계는, (c1)상기 적열소결광을 부분환원시키는 과정에서 적열소결광에 의해 온도가 상승한 환원가스를 고온가스순환계를 통해 환원로로 재투입시키는 단계를 포함하여 구성하는 실시예를 구성할 수 있다.In addition, (c) the step of recovering the reducing gas partially reduced red sintered ore according to the characteristics of the present invention, (c1) the high temperature of the reduced gas is increased by the red sintered light in the process of partially reducing the red sintered light An embodiment may be configured, including the step of re-injecting the gas into the reduction furnace through a gas circulation system.
또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (c)적열소결광을 부분환원시킨 환원가스를 배열회수하는 단계는, (c2)상기 고온가스순환계에 일체형으로배열증기발생기를 결착시켜, 상기 고온가스순환계를 통과하는 가스의 온도에 의해 상기 배열증기발생기로부터 증기를 발생시키고, 상기 발생 된 증기를 이용하여 발전기를 구동시킴으로서 전력을 생산하는 단계를 포함하여 구성하는 실시예를 구성할 수 있다.In addition, (c) the step of recovering the reduced gas partially reduced red sintered ore according to the characteristics of the present invention, (c2) by binding the array steam generator integrally to the hot gas circulation system, passing through the hot gas circulation system By generating a steam from the array steam generator by the temperature of the gas to be generated, by using the generated steam to drive the generator can be configured to comprise an embodiment comprising the step of producing power.
또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (c)적열소결광을 부분환원시킨 환원가스를 배열회수하는 단계는, (c3)상기 환원로로 재투입되는 환원가스 중 일부를, 타공정의 열원으로 사용 가능하도록 가스배출계를 통하여 배출시키는 단계를 포함하여 구성하는 실시예를 구성할 수 있다.In addition, the step (c) heat recovery of the reducing gas partially reduced red sintered ore according to the characteristics of the present invention, (c3) can be used as a heat source of another process, a part of the reducing gas re-introduced into the reduction furnace. An embodiment may be configured to include a step of discharging through the gas discharge system.
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and effect of the preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 공정을 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 3에 의한 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 과정을 나타낸 흐름도로서, 본 발명의 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 방법을 살펴보면 다음과 같다.Figure 3 is a schematic diagram showing a partial reduction and heat recovery process of the red sintered ore according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a flow chart showing a partial reduction and heat recovery process of the red sintered light according to Figure 3, the red light of the present invention The partial reduction and heat recovery method of sintered ore are as follows.
먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, (a)소결이 완료된 소결광을 1차 파쇄한 적열소결광(22)을 환원로(30)에 투입한 후 환원가스를 주입하여 환원반응을 시키게 되는데, First, as shown in Figures 3 and 4, (a) the sintered ore complete sintered ore crushed red sintered
상기 환원로(30)는, 고정식, 이동식 혹은 유동상식 등 다양한 형태로 제작가능하며, 상기 투입되는 환원가스는 전로가스나 전로가스 중의 이산화탄소를 제거한 가스 혹은 천연가스를 개질한 가스 등을 사용할 수 있으며 공통적으로 일산화탄소와 수소를 주요 구성성분으로 한다.The
상기 환원로(30)에 투입되는 적열소결광(22)은 그 온도가 800℃ ~ 900℃에 달하며, 일반적으로 적열 소결광(22)의 환원가스에 대한 반응 200℃ 이상에서 Fe2O3가 Fe3O4로, 500℃ 이상에서 Fe3O4가 FeO로, 700℃ 이상에서 FeO가 Fe로 환원되고, 그로 인해 800℃ 이상의 상기 적열소결광(22)이 일산화탄소와 수소를 주성분으로 하는 환원가스와 반응토록 적절한 반응시간을 확보하여 반응시킴으로서, 적열소결광(22)의 부분환원, 즉, FeO 또는 Fe3O4가 포함된 소결광(32)이 생산 가능하게 되며, 상기 적열소결광(22)의 고온 현열을 반응에 이용하므로 환원반응율의 증대가 가능하게 된다. The red sintered
상기와 같이, (a)소결이 완료된 소결광을 1차 파쇄한 적열소결광(22)을 환원로(30)에 투입한 후 환원가스를 주입하여 환원반응을 시키는 단계를 거친 후에,As described above, (a) after the sintered ore sintered sintered ore crushed red sintered
(b)상기 주입된 환원가스에 의해 부분환원된 소결광(32)을 고로에 투입하게 되는데, 상기 부분환원된 소결광(32)을 온간 혹은 추가적인 냉각을 거쳐 냉간으로 고로에 공급하게 되며, 부분환원된 소결광(32)의 투입으로 인해 고로에서의 환원제로 사용되는 코크스의 사용량을 감소시킬 수 있게 된다.(b) The partially reduced
상기와 같이, (b)상기 주입된 환원가스에 의해 부분환원된 소결광(32)을 고로에 투입하는 단계를 거친 후에,As described above, (b) after the step of introducing the
(c)상기 적열소결광(22)을 부분환원시키는 과정에서 적열소결광(22)에 의해 온도가 700℃이상까지 상승하는 환원가스를 배열회수하여 재활용, 전력생산, 타공정에서의 이용 등으로 활용하게 된다.(c) during the partial reduction of the red sintered
상기 재활용하는 방법으로. (c1)상기 고온의 환원가스를 고온가스순환계(40)를 통해 환원로(30)로 재투입시켜 재활용할 수 있으며,By the above recycling method. (c1) the high temperature reducing gas may be recycled to the
상기 전력생산에 이용하는 방법으로. (c2)상기 고온가스순환계(40)에 일체형으로 배열증기발생기(41)를 결착시킨 후, 상기 고온가스순환계(40)를 통과하는 가스의 온도에 의해 발생 된 증기를 이용하여 발전기(42)를 구동시킴으로서 전력(E)을 생산하게 구성할 수 있는데, 상기 배열증기발생기(41)의 작동유체는 물 뿐만이 아니라 다양한 열매가 사용될 수 있으며, 이에 따라 발전기(42)도 다양한 작동 유체에 적절한 발전기(42)를 사용하는 것이 바람직하다.In the method used for the power production. (c2) After the
또한, 배열증기발생기(41)에서 발생 되는 증기는 상기와 같이 발전에 이용될 수도 있으나, 증기 자체로도 이용될 수 있도록 공지된 증기공급계를 설치하여 구성하는 것도 가능하다.In addition, the steam generated from the
상기 환원가스를 배열회수하여 재활용, 전력생산에 이용하는 것 이외에 타공정에서의 활용하기 위하여, (c3)상기 환원로(30)로 재투입되는 환원가스 중 일부를 가스배출계(45)를 통하여 배출시켜 타공정의 열원으로 사용함으로서, 타공정에서 활용할 수 있게 구성된다.In addition to recycling the reducing gas for recycling and using it for power generation, (c3) part of the reducing gas re-introduced into the
이외에도 본 발명인 적열소결광의 부분환원 및 배열회수 방법은 다양하게 변형실시될 수 있는 것으로, 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한, 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.In addition, the present invention can be variously modified and partially reduced recovery method of the red sintered ore, and the embodiments to be modified should be construed as being included in the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention. .
이상의 본 발명에 의하면, 적열소결광을 완전산화철의 형태가 아닌 부분환원된 산화철의 형태로 고로에 투입함으로서, 고로에서의 환원제로 사용되는 코크스의 사용량을 감소시킬 뿐만 아니라 상기 적열소결광의 부분환원공정에서 생성되는 열을 배열회수하여 타공정에 사용함으로서, 제선공정에서의 에너지 효율을 증가시킬 수 있게 되는 등의 이점을 얻을 수 있게 된다.According to the present invention, by injecting the red sintered ore into the blast furnace in the form of partially reduced iron oxide, not in the form of complete iron oxide, not only reduces the amount of coke used as a reducing agent in the blast furnace, but also in the partial reduction process of the red sintered light By using the heat generated by heat recovery in another process, it is possible to obtain the advantage of being able to increase the energy efficiency in the iron making process.
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KR101239419B1 (en) * | 2009-12-29 | 2013-03-04 | 주식회사 포스코 | Method and Apparatus for Manufacturing Molten Irons |
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KR840001275B1 (en) * | 1980-06-30 | 1984-09-01 | 스미또모 킨조꾸 코오교오 가부시기 가이샤 | System for using waste heat for sintering plant |
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- 2006-12-19 KR KR1020060130155A patent/KR100799424B1/en active IP Right Grant
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