KR100832863B1 - Method for solidifying solid fossil fuels and materials solidified by the method - Google Patents

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Abstract

A method for solidifying solid fossil fuels is provided to manufacture a solidification agent with high strength by using all solid fossil fuels as raw materials, and solidified materials of the solid fossil fuels, which are solidified by the solidification method, are provided. A method for solidifying solid fossil fuels by using a solidification agent comprises: a first step of mixing one or more solid fossil fuels except a single material of soft coal itself, 5 to 8 weight parts of a solidification agent relative to 100 weight parts of the solid fossil fuels, and 1 to 4 weight parts of an aqueous acrylic resin relative to 100 weight parts of the solidification agent; a second step of molding the mixture prepared in the first step; and a third step of heating the molding manufactured in the second step at a temperature of 150 to 200 deg.C or manufacturing a solidified material, wherein the solidification agent contains 34 to 52 wt.% of straight asphalt, 0.1 to 0.3 wt.% of an asphalt emulsifier, 0.2 to 0.4 wt.% of hydrochloric acid, 0.03 to 0.05 wt.% of calcium chloride, and the balance of water based on the total weight of the solidified material. The solid fossil fuels are coals, or fuels containing the coals as principal components. The solid fossil fuels are coke breeze, soft coal, anthracite, or mixtures of two or more thereof.

Description

고체 화석연료의 고화 방법 및 이 방법에 의한 고체 화석연료의 고화체{Method for solidifying solid fossil fuels and materials solidified by the method}Method for solidifying solid fossil fuels and materials solidified by the method

본 발명은 고체 화석연료의 고화 방법 및 이 방법에 의한 고체 화석연료의 고화체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고체 화석연료에 주성분으로서 스트레이트아스팔트를 함유하는 고화제와 수성 아크릴계 수지를 혼합할 경우 고체 화석연료로서 유연탄 이외에도 코크스 성형과정에서 발생하는 분코크스, 무연탄 등의 고체 화석연료 단일 또는 혼합물을 사용할 수 있고, 우수한 내구성 및 고온 안정성과 높은 발열량을 갖는 고화체를 제조할 수 있는 고체 화석연료의 고화 방법 및 이 방법에 의한 고체 화석연료의 고화체에 관한 것이다.The present invention relates to a solidification method of a solid fossil fuel and to a solidification of a solid fossil fuel according to the method, and more particularly, to a solid fossil fuel when a solidifying agent containing a straight asphalt as a main component and an aqueous acrylic resin are mixed. As fossil fuels, solid fossil fuels such as powdered coke and anthracite generated in the coke forming process can be used as a fossil fuel, or a solid fossil fuel solidification method capable of producing a solid having high durability and high temperature stability and high calorific value. And to solidified solid fossil fuels by this method.

철강재의 가장 기초적인 소재가 되는 용선을 제조하기 위한 공정으로서, 종래공정(이하, "고로공정"이라 함)에서는 설비로서 용광로를 사용하고, 용광로에 사용되는 원자재로서는 철광석과 석탄을 사용하되, 이를 바로 사용하지 못하고 열기가 고르게 퍼질 수 있도록 하여 용선 생성률을 높이기 위하여 철광석은 소결 공정을 통하여 일정한 크기의 덩어리 형태인 소결광으로 제조하여 사용하고, 석탄은 고 화하는 코크스 공정을 통하여 덩어리 형태인 코크스로 제조하여 사용하여 왔다. 그러나, 이러한 코크스 공정을 수행하기 위해서는 별도의 코크스로 및 코크스로를 가열하는 코크스로 가스설비가 필요하므로 시설비가 많이 소모되며 이러한 시설에서 발생되는 환경오염물질 배출량도 많았다. 또한, 생산비용 절감을 위하여 고로의 불을 꺼서는 안 되며 소결 공정 및 코크스 공정에 많은 시간이 소요되었다. 그외에도, 소결 공정에서 사용될 수 있는 철광석은 고가인 괴철광에 한정되어 생산원가가 높으며, 코크스 공정에서 사용될 수 있는 석탄은 높은 발열량을 가진다는 이점으로 인해 전량 수입에 의존하고 있는 고점결성 유연탄 또는 이 유연탄을 적어도 50∼60% 함유하는 유연탄 혼합물에 한정되어 막대한 외화 낭비를 초래하고 있다. 또한, 코크스 공정을 거치는 과정에서 부산물로서 대략 3∼8%의 양으로 발생하는 분코크스는 제철공정에서 재사용하기가 용이하지 않다.As a process for manufacturing molten iron which is the most basic material of steel, in the conventional process (hereinafter referred to as "blast furnace process"), a furnace is used as a facility and iron ore and coal are used as raw materials used in the furnace. Iron ore is manufactured as a sintered ore of a certain size through a sintering process, and coal is manufactured into a coke in a lump form through a coke process that solidifies to increase the production rate of molten iron to spread heat evenly. It has been used. However, in order to perform such a coke process, a separate coke oven and a coke oven gas facility for heating the coke oven are required, so a lot of facility costs are consumed and environmental pollutant emissions from these facilities were also large. In addition, in order to reduce the production cost, the fire of the blast furnace should not be turned off, and the sintering process and the coke process took much time. In addition, the iron ore that can be used in the sintering process is limited to expensive lump ore, and the production cost is high, and the coal which can be used in the coke process has a high calorific value, so that the high coking bituminous coal or petroleum relying on the whole imports It is limited to bituminous coal mixtures containing at least 50 to 60% of bituminous coal, which leads to enormous foreign currency waste. In addition, the coke generated in the amount of approximately 3 to 8% byproduct during the coke process is not easy to reuse in the steelmaking process.

이러한 종래 고로공정의 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 개발된 (주)포스코의 신공정에 따르면, 소결광의 원자재로서 고로공정에서 사용되는 괴철광보다 약 23% 저렴한 분철광을 사용하고, 코크스의 원자재로서 고점결성 유연탄보다 20% 이상 저렴한 일반 유연탄을 사용함에 따라, 고로공정에 비하여 10∼15%의 생산원가 절감 효과가 있다. 이 공정은 HCI(열간압축철: Hot Compacted Iron) 제조설비를 사용하여 환원된 분철광을 소결광으로 만들고 일반 유연탄을 코크스로 성형하고, 이들을 고로에 투입하여 용선을 추출하는 것으로, 종래 고로공정과는 달리 경기 상황, 조업량 등을 조절하기 위해 고로의 불을 꺼도 무방하므로 생산량의 조절이 자유로우며, 약 8%의 시설비 절감 효과도 갖는다. 그러나, 이 공정에서 사용될 수 있는 석탄은 여전히 유연탄에 한정되어 있다.According to the new process of POSCO Co., Ltd., which was developed as a way to solve the problems of the conventional blast furnace process, the raw material of sintered ore is about 23% cheaper than ferrous ore used in the blast furnace process, and has a high point as a raw material of coke. By using general bituminous coal that is 20% cheaper than that of the bituminous coal, the production cost is reduced by 10-15% compared to the blast furnace process. This process uses HCI (Hot Compacted Iron) manufacturing equipment to reduce reduced ferrite ore into sintered ore, molds the general bituminous coal into coke, and extracts molten iron by inputting them into the blast furnace. Otherwise, it is possible to turn off the blast furnace to control the economic situation, the amount of operation, etc., so it is possible to freely control the production volume and reduce the facility cost by about 8%. However, coal that can be used in this process is still limited to bituminous coal.

이외에, 고가의 설비가 요구되는 종래의 코크스 공정을 거치지 않고 고점결성 유연탄을 그대로 사용하여 고화체로서 코크스를 제조하기 위하여, 유연탄을 고화하는 물질을 사용하는 방법이 개발되고 있다. 예를 들어, 석유계의 피치, 고구마, 감자의 전분, 당밀 등을 물에 혼합하여 제조된 혼합물을 사용하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 혼합물을 고화제로 사용할 경우 제조된 코크스의 고온 안정성이 결여되고 고화제의 비용 또한 고가이어서 극히 일부 공정에서만 제한적으로 사용되었다.In addition, a method of using a material for solidifying bituminous coal has been developed in order to manufacture coke as a solid by using high coking bituminous coal as it is without undergoing a conventional coke process requiring expensive equipment. For example, there is a method of using a mixture prepared by mixing petroleum pitch, sweet potato, starch of potato, molasses and the like in water. However, the use of such a mixture as a solidifying agent lacks the high temperature stability of the coke produced and the cost of the solidifying agent is also expensive and is only limited in very few processes.

고체 화석연료 고화체의 일예에 속하는 코크스는 주조용으로 사용되는 것 이외에도, 크기 및 강도에 따라 철합금, 납, 아연 제조 등의 야금공정이나 석회 및 마그네시아를 만드는 가마에 사용되기도 하며, 인 또는 아세틸렌의 원료인 탄화칼슘을 제조하는 데에도 사용되고, 여분의 코크스 분말은 공업용 보일러 연료로 사용되는 등 그 용도가 다양하다.Coke, an example of solid fossil fuel solids, is used not only for casting, but also for metallurgical processes such as iron alloy, lead and zinc production, and kilns for making lime and magnesia, depending on the size and strength. It is also used to manufacture calcium carbide, which is a raw material, and the extra coke powder is used for industrial boiler fuel.

현재 코크스 주원료로서 사용되는 유연탄은 전량 수입에 의존하고 있는 국내 실정을 감안하여 볼 때, 분코크스 등의 부산물을 발생하지 않고 유연탄 전량을 코크스로 제조할 수 있으며, 저렴하고 국내 생산량이 많은 무연탄, 분코크스 등의 다른 고체 화석연료를 코크스 제조용 원자재로도 사용하기 위한 고화 방법이 절실히 요구되어 왔다.Considering the current situation of bituminous coal used as main raw material for coke, it is possible to manufacture the entire amount of bituminous coal as coke without generating by-products such as bunk coke. There is an urgent need for a solidification method for using other solid fossil fuels such as coke as raw materials for coke production.

이러한 요구에 따라 본 발명자는 2005년 7월 28일자로 한국특허출원 제2005-0068732호에서 유화아스팔트 25~35중량%, 아스팔트용 유화제 0.05~0.20중량%, 염산 0.1~0.3중량%, 염화칼슘 0.01~0.05중량%, 올레인산 0.01~0.05중량%, 계면활성제 0.005~0.030중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 고화제를 고체 화석연료에 혼합하여 고체 화석연료 고화체를 제조하는 방법을 출원한 바 있다. 그러나, 이 방법에서는 유화아스팔트를 함유한 고화제를 사용함으로써 고화체의 제조원가가 다소 상승되고, 고체 화석연료의 함수율이 높을 경우 대처하는 능력이 떨어져 원료인 고체 화석연료의 함수율을 적당한 범위로 맞추는 장비 및 시간이 요구되는 문제점이 있었다.In accordance with these requirements, the inventors of the Korean Patent Application No. 2005-0068732 dated July 28, 2005, 25 to 35% by weight emulsion asphalt, 0.05 to 0.20% by weight emulsifier for asphalt, 0.1 to 0.3% by weight hydrochloric acid, 0.01 to 0.01% calcium chloride. A method of preparing a solid fossil fuel solid by mixing a solidifying agent containing 0.05% by weight, 0.01% to 0.05% by weight of oleic acid, 0.005% to 0.030% by weight of a surfactant, and the remaining amount of water into a solid fossil fuel has been applied. However, in this method, the use of a solidifying agent containing emulsified asphalt increases the manufacturing cost of the solidified body, and the ability to cope with the high moisture content of the solid fossil fuel is poor, so that the moisture content of the solid fossil fuel as a raw material is adjusted to an appropriate range. There was a problem that required time.

본 발명자들은 다양한 석유아스팔트(Petroleum Asphalt) 중 스트레이트아스팔트(Straight Asphalt)를 주원료로서 사용하도록 구성되어 고체 화석연료를 빠르게 고화하는 고화제를 수성 아크릴계 수지와 함께 첨가하여 고체 화석연료를 고화할 경우, 고화체 원자재로서 유연탄뿐만 아니라 무연탄, 분코크스 등의 고체 화석연료의 단일 또는 혼합물을 모두 사용할 수 있으면서, 고가의 시설비가 요구되는 종래의 공정을 거치지 않더라도 종래 고로공정에 따라 제조된 고화체의 내구성 및 고온 안정성을 유지할 수 있으며 높은 발열량을 갖는 고체 화석연료의 고화체를 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors are configured to use straight asphalt as a main raw material among various petroleum asphalts, and when solidifying a solid fossil fuel by adding a solidifying agent which solidifies a solid fossil fuel rapidly with an aqueous acrylic resin, As a raw material, not only bituminous coal, but also single or mixture of solid fossil fuels such as anthracite coal and powdered coke can be used, and the durability and high temperature stability of the solidified body produced according to the conventional blast furnace process can be achieved even without the conventional process requiring expensive facility cost. The present invention has been accomplished by discovering that it is possible to produce solids of solid fossil fuels that are sustainable and have a high calorific value.

본 발명의 목적은 모든 고체 화석연료를 원자재로 사용하여 고강도의 고화체를 제조할 수 있는 고체 화석연료의 고화 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for solidifying a solid fossil fuel that can produce a high strength solid using all solid fossil fuels as raw materials.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 고화 방법에 의해 고화되는 고체 화석연료의 고화체를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a solidified body of solid fossil fuel solidified by the solidification method.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고화제를 사용하여 고체 화석연료를 고화하는 방법에 있어서, 1종 또는 2종 이상의 고체 화석연료, 상기 고체 화석연료 100중량부에 대하여 고화제 5~8중량부 및 상기 고화제 100중량부에 대하여 수성 아크릴계 수지 1~4중량부를 혼합하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 제조된 혼합물을 성형하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계에서 제조된 성형체를 150∼200℃의 온도에서 가열하여 고화체를 제조하는 제3 단계로 이루어지며, 상기 고화제는 고화제 총 중량에 대하여 스트레이트아스팔트 34~52중량%, 아스팔트용 유화제 0.1~0.3중량%, 염산 0.2~0.4중량%, 염화칼슘 0.03~0.05중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 것임을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a method of solidifying a solid fossil fuel using a solidifying agent, one to two or more solid fossil fuels, 5 to 8 weight of solidifying agent based on 100 parts by weight of the solid fossil fuel Part and a first step of mixing 1 to 4 parts by weight of an aqueous acrylic resin based on 100 parts by weight of the solidifying agent; A second step of molding the mixture prepared in the first step; And the molded article prepared in the second step of 150 ~ 200 ℃ Comprising a third step of producing a solid by heating at a temperature, the solidifying agent is 34 to 52% by weight straight asphalt, 0.1 to 0.3% by weight emulsifier for asphalt, 0.2 to 0.4% by weight hydrochloric acid, calcium chloride It is characterized by containing water as 0.03-0.05 weight% and remainder.

또한, 본 발명은 고체 화석연료로 이루어진 고화체에 있어서, 1종 또는 2종 이상의 고체 화석연료, 상기 고체 화석연료 100중량부에 대하여 고화제 5~8중량부 및 상기 고화제 100중량부에 대하여 수성 아크릴계 수지 1~4중량부를 혼합하여 고화되며, 상기 고화제는 고화제 총 중량에 대하여 스트레이트아스팔트 34~52중량%, 아스팔트용 유화제 0.1~0.3중량%, 염산 0.2~0.4중량%, 염화칼슘 0.03~0.05중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 것임을 특징으로 한다.In addition, the present invention, in the solidified body consisting of a solid fossil fuel, one or two or more solid fossil fuels, based on 100 parts by weight of the solid fossil fuel 5 to 8 parts by weight of solidifying agent and 100 parts by weight of the solidifying agent 1 to 4 parts by weight of acrylic resin is mixed and solidified. The solidifying agent is 34 to 52 wt% of straight asphalt, 0.1 to 0.3 wt% of asphalt emulsifier, 0.2 to 0.4 wt% of hydrochloric acid, and 0.03 to 0.05 calcium chloride. It is characterized by containing water as weight percent and residual amount.

이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 고체 화석연료의 고화체는 고체 화석연료의 고화를 용이하게 하는 바인더 역할을 하는 고화제와 강화제 역할을 하는 수성 아크릴계 수지를 고체 화석연료에 첨가하여 혼합함으로써 제조된다. 다만, 고체 화석연료로서 유연탄 단일물이 사용될 경우에는 시멘트를 더 첨가하여 혼합함으로써 제조된다.In the present invention, the solidified body of the solid fossil fuel is prepared by adding and mixing a solidifying agent serving as a binder to facilitate solidification of the solid fossil fuel and an aqueous acrylic resin serving as a reinforcing agent to the solid fossil fuel. However, when bituminous coal single material is used as a solid fossil fuel, it is manufactured by further adding cement.

본 발명에서 고체 화석연료는 화석연료 중 석유, 천연가스 등의 액상 및 기상의 화석연료를 제외한 것으로, 주로 석탄 그 자체 또는 석탄을 주성분으로 하는 연료라면 제한됨이 없이 사용될 수 있으며, 특히, 분코크스, 유연탄, 무연탄 또는 이들 연료의 2종 이상 혼합물이 가장 바람직하다.In the present invention, the solid fossil fuel excludes liquid and gaseous fossil fuels such as petroleum and natural gas among fossil fuels, and may be used without limitation as long as it is mainly a coal itself or a fuel mainly composed of coal. Bituminous coal, anthracite coal or a mixture of two or more of these fuels is most preferred.

한편, 고화제는 분말 형태의 고체 화석연료를 덩어리 형태로 변형하는 역할을 하는 것으로, 스트레이트아스팔트, 아스팔트용 유화제, 염산, 염화칼슘 및 물을 함유하도록 구성된다. On the other hand, the solidifying agent serves to transform the solid fossil fuel in the form of a powder, it is configured to contain a straight asphalt, asphalt emulsifier, hydrochloric acid, calcium chloride and water.

일반적으로 석유아스팔트(Petroleum Asphalt)는 석유 정제와 같은 석유류 제품의 제조과정에서 얻어지는 것으로, 스트레이트(Straight) 아스팔트, 아스팔트 시멘트(Asphalt Cement), 컷백(Cutback) 아스팔트, 유화(Emulsified) 아스팔트, 블로운(Blown) 아스팔트, 개질(Modified) 아스팔트 등으로 분류할 수 있다. 이들 중 스트레이트아스팔트는 원유 중에 함유되어 있는 가장 중질(重質)의 유분으로 감압증류장치를 통해 고진공에서 증류하여 경질분을 완전 제거하여 얻어지는 잔류물로서, 신도(伸度) 및 점착력이 크며, 연화점(軟化點)은 통상 65℃ 이하이다. 주로 도로포장용 및 공항포장용으로 사용되고 있다. 이러한 스트레이트 아스팔트는 국내 아스팔트 생산회사에서 AP-3, AP-5 등의 제품으로 출하 중에 있으므로, 추가의 가공없이 그대로 사용할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있다. 본 발명에서 스트레이트아스팔트는 혼합 입자의 탄력성과 안정성을 증대시키고 표면 방수 역할을 한 다. 34중량% 미만의 양으로 함유될 경우에는 입자간의 탄력성 저하로 고온 안정성이 결여되는 문제점이 있을 수 있으며, 52중량% 초과의 양으로 함유될 경우에는 조기 연소되거나 화석연료의 기공성이 저하되는 문제점이 있을 수 있으므로, 고화제 총 중량에 대하여 34~52중량%의 양으로 함유된다. 더욱 바람직하게는 40~45중량%의 양으로 함유된다.In general, Petroleum Asphalt is obtained in the process of manufacturing petroleum products such as petroleum refining. Straight asphalt, asphalt cement, cutback asphalt, emulsion asphalt, blown Blown) asphalt, modified asphalt, and the like can be classified. Among these, straight asphalt is the heaviest oil contained in crude oil. It is a residue obtained by distillation under high vacuum through a vacuum distillation apparatus to completely remove hard components. It has a high elongation and adhesive strength, and has a softening point. (軟化 點) is 65 degrees C or less normally. It is mainly used for road paving and airport paving. Since the straight asphalt is being shipped by domestic asphalt producers as products such as AP-3 and AP-5, it can be used as it is without further processing, thereby reducing manufacturing costs. Straight asphalt in the present invention increases the elasticity and stability of the mixed particles and serves as a surface waterproofing. If it is contained in an amount less than 34% by weight, there may be a problem that the high temperature stability is lacking due to the decrease in elasticity between particles, and when contained in an amount of more than 52% by weight, early combustion or porosity of fossil fuel is reduced Since there may be, it is contained in an amount of 34 to 52% by weight relative to the total weight of the solidifying agent. More preferably, it is contained in the amount of 40-45 weight%.

아스팔트용 유화제는 높은 유화성으로 인해 양호한 분해성을 가지며 혼합용 아스팔트 유제로서 사용되는 것으로서, 양이온계 또는 비이온계 유화제라면 제한됨이 없이 사용 가능하다. 0.1중량% 미만의 양으로 함유될 경우 아스팔트 등을 유화시키지 못 하는 문제점이 있을 수 있으며, 0.3중량% 초과의 양으로 함유될 경우 접착력은 향상되지만 제품비용을 증대시키는 문제점이 있을 수 있으므로, 고화제 총 중량에 대하여 0.1~0.3중량%의 양으로 함유된다.As the emulsifier for asphalt has good degradability due to the high emulsification and is used as a mixed asphalt emulsion, any cationic or nonionic emulsifier can be used without limitation. If it is contained in an amount of less than 0.1% by weight may have a problem that can not emulsify asphalt, etc., if contained in an amount of more than 0.3% by weight, the adhesive strength is improved, but there may be a problem to increase the product cost, solidifying agent It is contained in the amount of 0.1 to 0.3% by weight based on the total weight.

염산은 아스팔트용 유화제와 혼합되어 분산 및 분해를 수행하며 혼합 정제를 위해 사용된다. 또한, 염산이 지닌 수소이온(H)으로 인하여 고화제가 양이온계로 제조됨에 따라 고체 화석연료의 속성 고형화가 가능하게 된다. 0.2중량% 미만의 양으로 함유될 경우 분산 및 분해가 원활하지 않는 문제점이 있을 수 있으며, 0.4중량% 초과의 양으로 함유될 경우 환경적인 저해 요소가 발생하는 문제점이 있을 수 있으므로, 고화제 총 중량에 대하여 0.2~0.4중량%의 양으로 함유된다. 더욱 바람직하게는 0.30~0.35중량%의 양으로 함유된다.Hydrochloric acid is mixed with emulsifiers for asphalt to perform dispersion and decomposition and is used for mixed purification. In addition, due to the hydrogen ion (H + ) of the hydrochloric acid it is possible to solidify the properties of the solid fossil fuel as the solidifying agent is prepared by the cationic system. If it is contained in an amount of less than 0.2% by weight may be a problem that the dispersion and decomposition is not smooth, if contained in an amount of more than 0.4% by weight, there may be a problem that occurs an environmental inhibitory factor, the total weight of the solidifying agent It is contained in the amount of 0.2 to 0.4% by weight relative to the. More preferably, it is contained in the amount of 0.30 to 0.35 weight%.

염화칼슘은 혼합물의 동결방지 기능을 갖는 것으로서, 밀도를 증대시켜 균열 을 예방하고 흡수성을 촉진하기 위해 사용된다. 0.03중량% 미만의 양으로 함유될 경우 물과의 원활한 수용이 되지 않아 동결방지 효과가 약하게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 0.05중량% 초과의 양으로 함유될 경우 무수물이 다량 발생하여 고화제가 액상을 이루기 어려운 문제점이 있을 수 있으므로, 고화제 총 중량에 대하여 0.03~0.05중량%의 양으로 함유된다.Calcium chloride is used to prevent freezing of the mixture and to increase its density to prevent cracking and to promote absorption. If it is contained in an amount of less than 0.03% by weight it may not have a smooth reception with water, so there is a problem that the freeze-preventing effect is weakened. When it is contained in an amount of more than 0.05% by weight anhydride is generated a large amount of solidifying agent Since there may be a problem difficult to achieve, it is contained in an amount of 0.03 to 0.05% by weight relative to the total weight of the solidifying agent.

물은 함수비의 적응력을 수용하여 앞서의 성분들을 제외한 잔량을 차지하도록 함유되는 것으로, 제품의 종류 및 습윤도에 따라 조절하여 사용한다. 물이 지나치게 소량 함유될 경우 유화 분산이 제대로 일어나지 않게 되고 제품원가를 상승시키는 문제점이 있을 수 있으며, 과량 함유될 경우 혼합물 입자간 접착성, 방수성 및 강도 저하를 초래하는 문제점이 있을 수 있으므로, 물의 함유량 또한 적합한 범위로 조절하여야 한다. 가장 바람직하게는 고화제 총 중량에 대하여 약 50~60중량%의 양으로 함유된다.Water is contained so as to take up the remaining amount excluding the above components by accommodating the adaptability of the water content, it is used according to the type and wetness of the product. If too little water is contained, there may be a problem that the emulsion dispersion does not occur properly and the cost of the product is increased, and if it is excessively contained, there may be a problem that the adhesion between the mixture particles, water resistance and strength are lowered. It should also be adjusted to the appropriate range. Most preferably, it is contained in an amount of about 50 to 60% by weight based on the total weight of the solidifying agent.

이외, 입자간의 접착력을 더 향상시키기 위하여 아크릴 에멀젼계 아스팔트 개질제를 고화제 총 중량에 대하여 1~3중량%의 양으로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 스티렌 부타디엔 스티렌 블럭 공중합체(SBS Block Copolymer)이다. 예를 들어, 부타놀(Butonal NS 198; BASF사 제품, 미국 소재) 등이 사용될 수 있다.In addition, the acrylic emulsion-based asphalt modifier may be included in an amount of 1 to 3% by weight based on the total weight of the solidifying agent in order to further improve the adhesion between the particles. Preferably, it is styrene butadiene styrene block copolymer (SBS Block Copolymer). For example, butanol (Butonal NS 198; manufactured by BASF, USA) and the like can be used.

이러한 조성에 따라 제조된 고화제는 물을 함유하고 있는 액상형 유제로서 재료의 분리가 잘 일어나지 않고, 고체 화석연료 분말과의 균일한 혼합이 용이하여 제품의 강도 편차가 매우 적어서, 보다 공정 및 품질관리가 용이하다. 또한, 액상은 제품 생산과정 중 양생공정에서 거의 연소되어 없어지므로 제조된 고화체를 연 료 및 환원제로 사용하더라도 회분의 양을 증가시키지 않아, 철강 조업 시에 추가적인 슬래그가 거의 발생하지 않게 된다. 그러나, 이러한 액상 고화제를 고체 화석연료 100중량부에 대하여 5중량부 미만의 양으로 사용되는 경우에는 화석연료의 고화 및 강도에 문제점이 있을 수 있으며, 8중량부 초과의 양으로 사용되는 경우에는 고화체의 기공율을 저하시켜 충분한 발열량 및 연소성이 결여되고 제품 원가가 높아지는 문제점이 있을 수 있으므로, 5∼8중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 6∼7중량부의 양으로 사용된다.The solidifying agent prepared according to this composition is a liquid emulsion containing water, and the separation of materials does not occur easily, and uniform mixing with solid fossil fuel powder is easy, so that the variation in strength of the product is very small. Is easy. In addition, the liquid phase is almost burned away in the curing process during the production process, even if the produced solid is used as a fuel and a reducing agent does not increase the amount of ash, almost no additional slag occurs during steel operations. However, when the liquid solidifying agent is used in an amount of less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of solid fossil fuel, there may be a problem in the solidification and strength of the fossil fuel, when used in an amount of more than 8 parts by weight Since the porosity of the solid may be lowered, there may be a problem of insufficient heat generation and combustibility and high product cost, so that it is preferably used in an amount of 5 to 8 parts by weight. More preferably, it is used in the quantity of 6-7 weight part.

한편, 강화제로서 사용되는 수성 아크릴계 수지는 입자간의 접착능력을 향상시키고, 수지 성분이므로 방수능력을 향상시키는 역할을 함으로써 점착력, 미립자의 분산력 및 방수성이 크게 향상된 제품을 제조할 수 있다. 또한, 우수한 고온 안정성을 가지므로 장시간 연소될 수 있는 제품을 제조할 수 있다. 상기 고화제 100중량부에 대하여 1중량부 미만의 양으로 함유될 경우 접착 및 방수 능력이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으며, 4중량부 초과의 양으로 함유될 경우 제품비용을 증대시킬 뿐만 아니라 타 혼합물의 화학적 능력을 제한하는 문제점이 있을 수 있으므로, 고화제 100중량부에 대하여 1~4중량부의 양으로 함유된다. 수성 아크릴계 수지로는 상기 역할을 하는 것이라면 제한됨이 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 45% 이상 액상 수성 아크릴이 사용될 수 있다. 이러한 수성 아크릴계 수지를 고화제를 구성하는 일 성분으로서 사용할 경우 아스팔트 성분이 조기에 먼저 고화되는 문제점이 있으므로, 수성 아크릴계 수지는 강화제로서 고화제와는 별개로 고체 화석연료에 첨가된다.On the other hand, the water-based acrylic resin used as a reinforcing agent improves the adhesion between the particles, and because it is a resin component can play a role of improving the waterproofing ability to produce a product having greatly improved adhesion, dispersibility and waterproofness of the fine particles. In addition, since it has excellent high temperature stability, it is possible to manufacture a product that can be burned for a long time. If it is contained in an amount of less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the solidifying agent, there may be a problem that the adhesion and waterproofing ability is poor, and when it is contained in an amount of more than 4 parts by weight not only increases the product cost but also Since there may be a problem of limiting the chemical capability, it is contained in an amount of 1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the hardening agent. The aqueous acrylic resin may be used without limitation as long as it serves the above, for example, 45% or more liquid aqueous acrylic may be used. When the aqueous acrylic resin is used as one component of the solidifying agent, the asphalt component is prematurely solidified first. Therefore, the aqueous acrylic resin is added to the solid fossil fuel separately from the solidifying agent as a reinforcing agent.

한편, 고체 화석연료로서 유연탄 단일물을 사용하여 고화체를 제조하는 경우, 고화제 등의 혼합 단계에서 시멘트를 더 첨가한다. 시멘트는 통상의 포틀랜드 시멘트에 속하는 것이라면 제한됨이 없이 사용가능하다. 상기 유연탄 100중량부에 대하여 1중량부 미만의 양으로 함유될 경우 고온 안정성이 약한 유연탄 단일 고화체의 기능을 보완할 수 없는 문제점이 있을 수 있으며, 3중량부 초과의 양으로 함유될 경우 발열량이 저하되고 고화된 유연탄에서 일산화탄소의 방출량이 부족하여 제철 과정에서 환원에 문제점이 있을 수 있으므로, 상기 유연탄 100중량부에 대하여 1~3중량부의 양으로 함유될 수 있다.On the other hand, when the solidified body is manufactured using a single piece of bituminous coal as a solid fossil fuel, cement is further added in a mixing step such as a hardening agent. Cement can be used without limitation as long as it belongs to the ordinary Portland cement. If it is contained in an amount of less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the bituminous coal, there may be a problem that cannot compensate for the function of a single solidified coal having a high temperature stability, and if it is contained in an amount of more than 3 parts by weight, the calorific value decreases. The amount of carbon monoxide released from the solidified bituminous coal may be insufficient in the steelmaking process, and may be contained in an amount of 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the bituminous coal.

이러한 성분 조성으로 고체 화석연료, 고화제 및 수성 아크릴계 수지가 준비되면 이들을 혼합한 후, 성형기를 사용하여 통상의 방법에 따라 성형하고, 성형체를 150∼200℃의 온도에서 가열하여 코크스 등의 고화체를 제조할 수 있다. 다만, 고체 화석연료로서 유연탄 단일물을 사용할 경우에는 혼합단계에서 상기 성분들 이외에 시멘트가 더 첨가되어 동일한 방법에 따라 고화체를 제조할 수 있다.When a solid fossil fuel, a solidifying agent and an aqueous acrylic resin are prepared with such a component composition, these are mixed, and then molded using a molding machine according to a conventional method, and the molded body is heated at a temperature of 150 to 200 ° C. to form a solid such as coke. It can manufacture. However, in the case of using bituminous coal as a solid fossil fuel, cement may be added in addition to the above components in the mixing step to prepare a solid according to the same method.

이러한 고화 방법에 따라 고화체를 제조할 경우, 원재료인 고체 화석연료의 함수율에 관계없이 고화가 가능하게 되며, 경화속도가 단축되어 고화체 생산속도가 빠르며 고온에서의 구조적인 내구성 및 고온 안정성이 우수한 제품을 제조할 수 있다. 또한, 점착력, 미립자의 분산력 및 방수성이 크게 향상된 제품을 제조할 수 있다. 또한, 통상의 고로공법 및 본 발명의 방법 각각에 따라 유연탄, 무연탄, 분코크스의 단일 또는 혼합물을 원자재로 하여 제조된 코크스의 발열량을 측정한 결과, 통상의 고로공법에 따라 제조된 코크스의 발열량이 대략 5,130~7,717kcal/㎏에 속하였으며, 본 발명의 방법에 따라 제조된 코크스의 발열량은 동일 원료에 대하여 대략 10%의 상승된 수치를 나타냄을 확인할 수 있다.When the solidified body is manufactured according to the solidification method, solidification is possible regardless of the moisture content of the solid fossil fuel as a raw material, and the curing speed is shortened, the solidified body production rate is fast, and the product has excellent structural durability and high temperature stability at high temperature. It can manufacture. In addition, it is possible to produce a product with significantly improved adhesion, dispersibility and waterproofness of the fine particles. In addition, the calorific value of the coke produced by the single or mixture of bituminous coal, anthracite coal and powdered coke according to the conventional blast furnace method and the method of the present invention as a raw material, the calorific value of the coke produced according to the conventional blast furnace method It belongs to approximately 5,130 ~ 7,717kcal / kg, it can be seen that the calorific value of the coke produced according to the method of the present invention shows an elevated value of approximately 10% for the same raw material.

이하, 먼저 고화제의 제조예를 설명한 다음, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples of the preparation of the solidifying agent, followed by Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited only to these examples.

<제조예 1 내지 3> 고화제Production Examples 1 to 3 Solidifying Agent

별도의 저장 탱크에 스트레이트아스팔트(AP-3; SK 주식회사 제품, 한국 소재) 또는 유화아스팔트(AP-3; 한국유제 제품, 한국 소재)를 130℃ 이상의 온도를 유지하면서 저장하여 두었다. 또 다른 저장 탱크에 아스팔트용 유화제(Farmin ST-7; Kao Corp. 제품, 일본 소재), 염산, 염화칼슘 및 물 각각을 정량하여 혼합한 혼합물을 80℃ 온도를 유지하면서 저장하여 두었다. 상기 아스팔트와 혼합물을 균질혼합기(Homogenizer)에 투입하여 유화시켜 제조예의 고화제를 제조하였다. 이때, 각 성분은 하기 표 1의 함량이 되도록 첨가되었다.In a separate storage tank, straight asphalt (AP-3; manufactured by SK Corporation, South Korea) or emulsified asphalt (AP-3; manufactured by Korea, Korea) were stored while maintaining a temperature of 130 ° C or higher. In another storage tank, an emulsifier for asphalt (Farmin ST-7; manufactured by Kao Corp., Japan), hydrochloric acid, calcium chloride, and water was quantified and mixed, and the mixture was stored at 80 ° C. The asphalt and the mixture was put into a homogenizer and emulsified to prepare a solidifying agent of the preparation example. At this time, each component was added to the content of Table 1 below.

성분(중량%)Ingredient (% by weight) 제조예Production Example 1One 22 33 스트레이트아스팔트Straight asphalt 43.343.3 34.034.0 52.052.0 아스팔트용 유화제Emulsifiers for Asphalt 0.20.2 0.10.1 0.30.3 염산Hydrochloric acid 0.30.3 0.20.2 0.40.4 염화칼슘Calcium chloride 0.040.04 0.030.03 0.050.05 water 잔량Remaining amount 잔량Remaining amount 잔량Remaining amount

<실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4> 코크스 제조<Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4> coke production

상기 표 1의 조성 및 함량에 따라 제조된 고화제를 미리 준비해 둔다. 분코크스를 통상의 코크스 성형 시설 라인에 설치된 투입호퍼에 투입한 후 저장호퍼로 이송하여 계량한다. 튜브레이드 믹서에서 분코크스 및 미리 준비된 고화제와 강화제로서 수성 아크릴계 수지를 투입하여 혼합하였다. 이후, 통상의 성형기에서 5㎏/㎠의 압력으로 성형하여 원료탄을 배출한 다음, 이 원료탄을 안정화 장치로 이송하여 180℃ 온도로 30분간 가열하여 성형된 코크스를 생산하였다. 이때, 각 성분은 하기 표 2의 함량이 되도록 첨가되었다. 강화제는 고화제 100중량부에 대하여 2.5중량부의 양으로 첨가되었다.Prepare a solidifying agent prepared according to the composition and content of Table 1 in advance. The powdered coke is put into an input hopper installed in a normal coke forming facility line and then transferred to a storage hopper for weighing. In a tubelaid mixer, an aqueous acrylic resin was added and mixed as powdered coke and a previously prepared hardener and reinforcing agent. Thereafter, the raw coal was discharged by molding at a pressure of 5 kg / cm 2 in a conventional molding machine, and then the raw coal was transferred to a stabilization apparatus and heated at 180 ° C. for 30 minutes to produce shaped coke. At this time, each component was added to the content of Table 2 below. The reinforcing agent was added in an amount of 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solidifying agent.

성분(중량부)Ingredients (parts by weight) 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 4 4 고화제Solidifying agent 제조예 1Preparation Example 1 66 -- -- 33 1010 66 -- 제조예 2Preparation Example 2 -- 66 -- -- -- -- -- 제조예 3Preparation Example 3 -- -- 66 -- -- -- -- 강화제Reinforcement 수성 아크릴계 수지Water based acrylic resin 0.150.15 0.150.15 0.150.15 0.150.15 0.150.15 0.040.04 0.3 0.3 고체 화석연료Solid fossil fuel 분코크스 (포스코제품)Buncokes (POSCO Products) 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

<시험예 1> 코크스의 품질 측정Test Example 1 Measurement of Coke Quality

상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 코크스의 주요성분인 수분(IM; Initial Weight Moisture), 휘발분(VM; Volatile Meter Dry Basis), 회분(ash) 및 고정탄소(FC)의 함량을 측정하고, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 코크스의 압축강도, 기공율 및 발열량을 통상의 측정방법에 따라 측정하였다. 각 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The content of the main components of the coke prepared in Examples 1 to 3 (IM; Initial Weight Moisture), Volatile Meter Dry Basis (VM), ash (ash) and fixed carbon (FC) is measured, and Compressive strength, porosity and calorific value of the coke prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were measured according to a conventional measuring method. Each measurement result is shown in Table 3 below.

품질quality 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 44 주요성분 (단위:중량%)Main ingredients (Unit: wt%) 수분moisture 0.360.36 0.390.39 0.370.37 -- -- -- -- 휘발분Volatility 1.761.76 2.502.50 1.611.61 -- -- -- -- 회분Ash 11.8211.82 9.779.77 11.7811.78 -- -- -- -- 고정탄소Fixed carbon 86.0686.06 87.3487.34 86.2486.24 -- -- -- -- 성능Performance 압축강도 (㎏/㎠)Compressive strength (㎏ / ㎠) 77.277.2 75.375.3 72.572.5 40.0540.05 51.3451.34 33.3833.38 28.6728.67 기공율 (%)Porosity (%) 3434 3535 3232 2323 2727 2424 1818 발열량 (kcal/㎏)Calorific Value (kcal / ㎏) 6,8946,894 6,8346,834 6,8996,899 5,5835,583 5,9095,909 6,0296,029 5,4265,426

통상의 고로공법에 따라 고점결성 유연탄을 원자재로 하여 제조된 코크스가 휘발분 0.5~2.0중량%, 회분 10~13중량% 및 고정탄소 80~89중량%를 함유하며, 발열량이 6,500~7,200kcal/㎏, 압축강도는 50~60kgf/㎠, 기공율은 30~45%에 속한다는 점과 비교하여 볼 때, 코크스 제조용 원자재로서 분코크스를 사용하고 고화제를 6중량부 첨가하여 제조한 실시예 1 내지 3의 코크스의 주요성분 함량은 종래와 유사하며, 발열량 또한 근사한 값을 가졌다. 한편, 비교예 1 내지 4에서는 압축강도, 기공율 및 발열량이 전반적으로 실시예 1 내지 3의 값보다 좋지 못 하였으며, 통상의 고점결성 유연탄을 원자재로 하여 제조된 코크스 대체용으로 사용하기에는 매우 부적합하였다.Coke made from high coking bituminous coal as a raw material according to the conventional blast furnace method contains 0.5 to 2.0% by weight of volatile matter, 10 to 13% by weight of ash and 80 to 89% by weight of fixed carbon, and a calorific value of 6,500 to 7,200 kcal / kg In comparison with the fact that the compressive strength is 50 to 60 kgf / cm 2 and the porosity is 30 to 45%, Examples 1 to 3 prepared by using powdered coke as the raw material for producing coke and adding 6 parts by weight of a hardening agent The main component content of coke was similar to the conventional one, and the calorific value was also approximated. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the compressive strength, porosity, and calorific value were generally worse than those of Examples 1 to 3, and were very unsuitable for use as a coke substitute manufactured from ordinary high coking bituminous coal as a raw material.

<실시예 4 내지 8> 코크스 제조Examples 4 to 8 Coke Preparation

하기 표 4의 조성 및 함량에 따라 고화제, 수성 아크릴계 수지, 시멘트 및 고체 화석연료 단일 또는 혼합물을 실시예 1 내지 3과 동일한 방법에 따라 균질하게 혼합하여 코크스를 생산하였다. 실시예 8에서 사용된 시멘트(동양시멘트 제품)는 혼합 단계에서 첨가되었다.The coke was produced by homogeneously mixing the solidifying agent, aqueous acrylic resin, cement and solid fossil fuel single or mixture according to the composition and content of Table 4 in the same manner as in Examples 1 to 3. The cement (Tongyang Cement Product) used in Example 8 was added in the mixing step.

성분(중량부)Ingredients (parts by weight) 실시예Example 44 55 66 77 88 고화제Solidifying agent 제조예 1Preparation Example 1 66 66 66 66 66 강화제Reinforcement 수성 아크릴계 수지Water based acrylic resin 0.150.15 0.150.15 0.150.15 0.150.15 0.150.15 시멘트cement 포틀랜드 시멘트Portland cement -- -- -- -- 22 고체 화석연료Solid fossil fuel 분코크스Bunk coke 5050 5050 -- -- -- 무연탄hard coal 5050 -- 5050 100100 -- 유연탄Bituminous coal -- 5050 5050 -- 100100

<시험예 2> 코크스의 품질 측정Test Example 2 Measurement of Coke Quality

상기 실시예 4 내지 8에서 제조된 코크스의 주요성분 함량 및 발열량을 통상의 측정방법에 따라 측정하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.The main component content and calorific value of the coke prepared in Examples 4 to 8 were measured according to a conventional measuring method, and the results are shown in Table 5 below.

품질quality 실시예Example 44 55 66 77 88 주요성분 (단위: 중량%)Main ingredients (Unit: wt%) 수분moisture 1.191.19 2.182.18 2.192.19 3.343.34 2.132.13 휘발분Volatility 3.563.56 17.3717.37 15.0015.00 7.607.60 16.1116.11 회분Ash 13.9313.93 3.153.15 9.439.43 10.8310.83 16.9216.92 고정탄소Fixed carbon 81.3281.32 77.3077.30 73.3873.38 78.2378.23 64.8464.84 성능Performance 발열량 (kcal/㎏)Calorific Value (kcal / ㎏) 6,5286,528 7,0857,085 6,9506,950 6,2606,260 7,4927,492

코크스 제조용 원자재로서 유연탄만을 사용하고 본 발명의 고화제를 첨가하여 제조한 실시예 8의 발열량이 가장 높았으며, 그외에도, 원자재로서 분코크스 또는 무연탄과 유연탄과의 혼합물을 사용한 실시예 5, 6과, 유연탄을 전혀 사용하지 않고 분코크스와 무연탄을 혼합하여 사용한 실시예 4의 발열량 또한 6,500kcal/㎏ 이상으로 우수하였다. 한편, 무연탄만을 사용한 실시예 7의 발열량 또한 6,200kcal/㎏ 이상으로서, 무연탄의 발열량이 일반적으로 4,500~5,800kcal/㎏의 범위에 속한다는 점과 비교하여 볼 때 크게 향상된 값을 나타내었다.The calorific value of Example 8 prepared by using only bituminous coal as the raw material for coke production and adding the solidifying agent of the present invention was used, and in addition, Examples 5 and 6 using a mixture of pulverized coke or anthracite coal and bituminous coal as raw materials , The calorific value of Example 4, which was used by mixing buncoke and anthracite without using any bituminous coal, was also excellent at 6,500 kcal / kg or more. On the other hand, the calorific value of Example 7 using only anthracite coal was also 6,200 kcal / kg or more, and the calorific value of the anthracite coal was generally improved in comparison with the point that it is in the range of 4,500 to 5,800 kcal / kg.

<시험예 3> 코크스의 고온 안정성 시험Test Example 3 High Temperature Stability Test of Coke

실시예 6의 코크스를 성형하여 제조된 시료탄과 기존 코크스 공정에서 생산된 코크스를 성형하여 제조된 시료탄((주)포스코 제품) 각각을 통상의 고온 안정성 시험 장치에서 온도를 1,152℃로 조절한 후 1시간 30분 경과시의 코크스 상태 및 1,152℃ 온도에서 30분 경과 후 770℃ 온도로 하강한 다음 30분 경과시의 코크스 상태를 각각 관찰하였다. 그 결과, 기존 공정에 따른 시료탄은 형상이 심하게 변형된 반면, 본 발명의 고화 방법에 따라 제조된 시료탄은 고온에서도 형상이 변형되지 않았다.The sample coal produced by molding the coke of Example 6 and the sample coal manufactured by the coke produced in the existing coke process (product made by POSCO) were adjusted to a temperature of 1,152 ° C. in a conventional high temperature stability test apparatus. After 1 hour and 30 minutes, the coke state and the 1,152 ℃ temperature 30 minutes after elapsed to the 770 ℃ temperature and then 30 minutes after the coke state was observed. As a result, the sample bomb according to the existing process was severely deformed, while the sample bomb prepared according to the solidification method of the present invention did not deform even at high temperatures.

<시험예 4> 코크스의 내구성 시험Test Example 4 Durability Test of Coke

실시예 1의 코크스 성형체를 통상의 전기로에 투입하여 온도를 상승시키면서 1,000℃ 및 1,200℃ 온도에서 어떤 외형적인 거동을 하는지 관찰하였다. 그 결과, 본 발명의 고화 방법에 따라 제조된 실시예 1은 1,200℃의 고온에서도 분화, 균열 등과 같은 제품의 붕괴 현상을 보이지 않고 원래의 구조를 그대로 유지하고 있었다. 따라서, 분화현상에 의해 로내에서 통기성을 방해하는 거동은 없을 것으로 예측할 수 있다.The coke molded body of Example 1 was put into the normal electric furnace, and the external behavior was observed at 1,000 degreeC and 1,200 degreeC temperature, raising temperature. As a result, Example 1 prepared according to the solidification method of the present invention did not show the collapse of the product, such as differentiation, cracking, even at a high temperature of 1,200 ℃ maintained the original structure as it is. Therefore, it can be expected that there will be no behavior that impedes breathability in the furnace due to the differentiation phenomenon.

본 발명의 고화 방법을 수행하는데 사용될 수 있는 장치로는 종래의 코크스 성형시설 라인을 사용할 수 있으며, 복잡한 불필요한 설비를 제외하고 화석연료와 고화제 등을 혼합하기 위한 혼합기, 원하는 형상으로 성형하기 위한 성형기, 제품으로 사용하기 위한 전처리로서 제품을 가열하는 안정화 장치 등의 최소한의 설비만을 구비하는 라인을 제작하여 사용할 수도 있다.Apparatus that can be used to perform the solidification method of the present invention can be used a conventional coke forming line, a mixer for mixing fossil fuel and a hardener, except for unnecessary unnecessary equipment, a molding machine for molding into a desired shape As a pretreatment for use as a product, a line having only minimal equipment such as a stabilization device for heating the product may be manufactured and used.

고체 화석연료 2종 이상을 혼합하여 제조되는 혼합 성형탄은 발열량, 연소시간 등을 조절하여 수요자의 다양한 요구에 맞는 제품을 맞춤형으로 생산할 수 있으며, 그 모양도 다양하게 성형할 수 있다. 제품의 강도는 30∼80㎏/㎠ 범위에서 자유롭게 조절 가능하기 때문에 수요자의 요구에 따라 품질관리를 탄력적으로 대응할 수 있으며, 제품의 크기는 25∼200㎜ 범위에서 가변적으로 조절가능하고, 형태도 다양하게 제조할 수 있다.Mixed coal briquettes manufactured by mixing two or more solid fossil fuels can be customized to produce a product that meets the various needs of the consumer by adjusting the calorific value, the combustion time, and the like, and can shape variously. Since the strength of the product can be freely adjusted in the range of 30 to 80㎏ / ㎠, it is possible to flexibly cope with quality control according to the demand of the consumer, and the size of the product can be flexibly adjusted in the range of 25 to 200㎜, and the shape varies Can be manufactured.

본 발명의 고화 방법에 따라 제조된 고화체는 제철소, 제강소, 화력발전소, 열병합 발전소, 시멘트 제조사의 킬른(Kiln), 유리공장, 비철금속제조사, 주물공장, 타이어공장, 시설농업용 연료, 가정용 연료, 소각장 등에 공급되어 폭넓게 사용할 수 있다.The solidified bodies produced according to the solidification method of the present invention are steel mills, steel mills, thermal power plants, cogeneration plants, kilns of cement manufacturers, glass factories, nonferrous metals manufacturers, casting factories, tire factories, facility agricultural fuels, household fuels, incinerators, etc. It is supplied and can be used widely.

본 발명에서 고화체의 실시예로서 코크스만이 제조되었으나 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니며, 고체 화석연료와 이를 고화시키기 위한 물질로서 본 발명에 사용된 고화제 및 수성 아크릴계 수지를 사용하여 제조되는 것이라면 제한됨이 없이 포함된다. In the present invention, only coke was prepared as an example of the solidified body, but the present invention is not limited thereto. If the solidified fossil fuel and the material for solidifying the same are manufactured using the solidifying agent and the aqueous acrylic resin used in the present invention, Included without limitation.

이상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 고화 방법은 고체 화석연료를 빠르게 고화하는 고화제와 수성 아크릴계 수지를 사용하여 고화하는 방법으로서, 고화체 원자재로서 유연탄뿐만 아니라 무연탄, 분코크스 등의 고체 화석연료의 단일 또는 혼합물 어느 것을 사용하더라도 고점결성 유연탄만을 사용하여 제조된 종래 고화체의 내구성 및 고온 안정성을 유지할 수 있으며 높은 발열량을 갖는 고체 화석연료의 고화체를 제조할 수 있고, 수성 아크릴계 수지를 사용함으로써 종래 방법에 비하여 저렴한 가격으로 더 높은 강도를 발현할 수 있다.As can be seen from the above, the solidification method according to the present invention is a solidification method using a solidifying agent and an aqueous acrylic resin that solidifies a solid fossil fuel rapidly, and solid fossils such as anthracite coal and powdered coke as well as bituminous coal as a solid material. It is possible to maintain the durability and high temperature stability of conventional solids produced using only high coking bituminous coal, and to prepare solids of solid fossil fuels having a high calorific value, and to use aqueous acrylic resins. Higher strength can be developed at a lower cost than the method.

또한, 본 발명에 따른 고화 방법에서는 기존 공장을 이용할 수도 있으며 복잡한 불필요한 설비를 제외하여 설립된 간단한 공장을 이용할 수 있다.In addition, the solidification method according to the present invention may use an existing factory, and may use a simple factory established by removing complex unnecessary equipment.

Claims (6)

고화제를 사용하여 고체 화석연료를 고화하는 방법에 있어서,In the method of solidifying a solid fossil fuel using a solidifying agent, 유연탄 단일물을 제외한 1종 또는 2종 이상의 고체 화석연료, 상기 고체 화석연료 100중량부에 대하여 고화제 5~8중량부 및 상기 고화제 100중량부에 대하여 수성 아크릴계 수지 1~4중량부를 혼합하는 제1 단계;One or two or more solid fossil fuels except for bituminous coal, and 5 to 8 parts by weight of solidifying agent based on 100 parts by weight of the solid fossil fuel, and 1 to 4 parts by weight of aqueous acrylic resin based on 100 parts by weight of the solidifying agent. Stage 1; 상기 제1 단계에서 제조된 혼합물을 성형하는 제2 단계; 및A second step of molding the mixture prepared in the first step; And 상기 제2 단계에서 제조된 성형체를 150∼200℃의 온도에서 가열하여 고화체를 제조하는 제3 단계로 이루어지며,The molded article prepared in the second step of 150 ~ 200 ℃ It consists of a third step of producing a solid by heating at a temperature, 상기 고화제는 고화제 총 중량에 대하여 스트레이트아스팔트 34~52중량%, 아스팔트용 유화제 0.1~0.3중량%, 염산 0.2~0.4중량%, 염화칼슘 0.03~0.05중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 것임을 특징으로 하는 고체 화석연료의 고화 방법.The solidifying agent is characterized in that it contains water as 34 to 52% by weight of straight asphalt, 0.1 to 0.3% by weight of emulsifier for asphalt, 0.2 to 0.4% by weight of hydrochloric acid, 0.03 to 0.05% by weight of calcium chloride, and the balance based on the total weight of the solidifying agent. Solid fossil fuel solidification method. 제1항에서, 상기 고체 화석연료는 석탄 또는 석탄을 주성분으로 하는 연료임을 특징으로 하는 고체 화석연료의 고화 방법.The method of claim 1, wherein the solid fossil fuel is coal or a coal-based fuel. 제2항에서, 상기 고체 화석연료는 분코크스 또는 무연탄이거나 분코크스, 유연탄 및 무연탄의 2종 이상의 혼합물임을 특징으로 하는 고체 화석연료의 고화 방법.The method of claim 2, wherein the solid fossil fuel is powdered coke or anthracite or a mixture of two or more kinds of powdered coke, bituminous coal, and anthracite. 고화제를 사용하여 고체 화석연료를 고화하는 방법에 있어서,In the method of solidifying a solid fossil fuel using a solidifying agent, 유연탄, 상기 유연탄 100중량부에 대하여 고화제 5~8중량부 및 시멘트 1~3중량부와, 상기 고화제 100중량부에 대하여 수성 아크릴계 수지 1~4중량부를 혼합하는 제1 단계;A first step of mixing bituminous coal, 5 to 8 parts by weight of solidifying agent and 1 to 3 parts by weight of cement, and 1 to 4 parts by weight of aqueous acrylic resin, based on 100 parts by weight of the bituminous coal; 상기 제1 단계에서 제조된 혼합물을 성형하는 제2 단계; 및A second step of molding the mixture prepared in the first step; And 상기 제2 단계에서 제조된 성형체를 150∼200℃의 온도에서 가열하여 고화체를 제조하는 제3 단계로 이루어지며,The molded article prepared in the second step of 150 ~ 200 ℃ It consists of a third step of producing a solid by heating at a temperature, 상기 고화제는 총 중량에 대하여 스트레이트아스팔트 34~52중량%, 아스팔트용 유화제 0.1~0.3중량%, 염산 0.2~0.4중량%, 염화칼슘 0.03~0.05중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 것임을 특징으로 하는 고체 화석연료의 고화 방법.The solidifying agent is solid, characterized in that containing 34 to 52% by weight of straight asphalt, 0.1 to 0.3% by weight of an emulsifier for asphalt, 0.2 to 0.4% by weight of hydrochloric acid, 0.03 to 0.05% by weight of calcium chloride, and the balance. How to solidify fossil fuels. 고체 화석연료로 이루어진 고화체에 있어서,In a solidified body consisting of solid fossil fuels, 유연탄 단일물을 제외한 1종 또는 2종 이상의 고체 화석연료, 상기 고체 화석연료 100중량부에 대하여 고화제 5~8중량부 및 상기 고화제 100중량부에 대하여 수성 아크릴계 수지 1~4중량부를 혼합하여 고화되며,One or two or more solid fossil fuels except for bituminous coal, and solidified by mixing 5 to 8 parts by weight of solidifying agent and 1 to 4 parts by weight of aqueous acrylic resin based on 100 parts by weight of the solidifying agent based on 100 parts by weight of the solid fossil fuel. , 상기 고화제는 고화제 총 중량에 대하여 스트레이트아스팔트 34~52중량%, 아스팔트용 유화제 0.1~0.3중량%, 염산 0.2~0.4중량%, 염화칼슘 0.03~0.05중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 것임을 특징으로 하는 고체 화석연료의 고화체.The solidifying agent is characterized in that it contains water as 34 to 52% by weight of straight asphalt, 0.1 to 0.3% by weight of emulsifier for asphalt, 0.2 to 0.4% by weight of hydrochloric acid, 0.03 to 0.05% by weight of calcium chloride, and the balance based on the total weight of the solidifying agent. Solidified fossil fuels. 고체 화석연료로 이루어진 고화체에 있어서,In a solidified body consisting of solid fossil fuels, 유연탄, 상기 유연탄 100중량부에 대하여 고화제 5~8중량부 및 시멘트 1~3중량부와, 상기 고화제 100중량부에 대하여 수성 아크릴계 수지 1~4중량부를 혼합하여 고화되며,5 to 8 parts by weight of solidifying agent and 1 to 3 parts by weight of cement and 1 to 4 parts by weight of aqueous acrylic resin, and solidified with respect to 100 parts by weight of bituminous coal, and 상기 고화제는 고화제 총 중량에 대하여 스트레이트아스팔트 34~52중량%, 아스팔트용 유화제 0.1~0.3중량%, 염산 0.2~0.4중량%, 염화칼슘 0.03~0.05중량% 및 잔량으로서 물을 함유하는 것임을 특징으로 하는 고체 화석연료의 고화체.The solidifying agent is characterized in that it contains water as 34 to 52% by weight of straight asphalt, 0.1 to 0.3% by weight of emulsifier for asphalt, 0.2 to 0.4% by weight of hydrochloric acid, 0.03 to 0.05% by weight of calcium chloride, and the balance based on the total weight of the solidifying agent. Solidified fossil fuels.
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