KR100905581B1 - 제철공정용 성형탄과 그 제조방법 - Google Patents

제철공정용 성형탄과 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100905581B1
KR100905581B1 KR1020020052556A KR20020052556A KR100905581B1 KR 100905581 B1 KR100905581 B1 KR 100905581B1 KR 1020020052556 A KR1020020052556 A KR 1020020052556A KR 20020052556 A KR20020052556 A KR 20020052556A KR 100905581 B1 KR100905581 B1 KR 100905581B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sludge
coal
weight
dust
coal briquettes
Prior art date
Application number
KR1020020052556A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030052954A (ko
Inventor
조민영
진영주
류진호
남궁원
김장수
이종열
이달회
이준혁
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to AU2003228122A priority Critical patent/AU2003228122B2/en
Priority to BR0306210-4A priority patent/BR0306210A/pt
Priority to PCT/KR2003/001072 priority patent/WO2004020555A1/en
Priority to RU2004115736/04A priority patent/RU2264435C2/ru
Priority to CNB038016095A priority patent/CN1328358C/zh
Publication of KR20030052954A publication Critical patent/KR20030052954A/ko
Priority to ZA2004/03265A priority patent/ZA200403265B/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100905581B1 publication Critical patent/KR100905581B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/48Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 미분탄을 원료로 하는 제철공정용 성형탄과 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 제철공정에서 발생하는 부산물을 미분탄의 대용으로 미분탄과 일정 부분 혼용하여 낙하강도와 고온분화 특성이 우수한 제철공정 특히 신제철법인 파이넥스나 코렉스에서 사용할 수 있는 성형탄과 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 성형탄은, 철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물을 포함하는 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물: 50중량%이하와 나머지 미분탄으로 이루어지는 주성분과, 이 주성분 100중량부에 대해 결합제 5~20중량부를 포함하여 이루어지는 제철공정용 성형탄에 관한 것을 그 기술요지로 한다.
성형탄, 슬러지, 더스트, 생석회, 당밀

Description

제철공정용 성형탄과 그 제조방법{Coal Briquettes For Iron and Steel Making Process, Method Of Manufacturing Thereof}
도 1은 본 발명에서 슬러지 또는 더스트를 이용하여 성형탄을 제조하는 공정도
본 발명은 미분탄을 원료로 하는 제철공정용 성형탄과 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철공정에서 발생하는 더스트와 슬러지를 미분탄의 대용으로 일정부분 혼합한 성형탄과 그 제조방법에 관한 것이다.
신 제철공법인 용융환원제철공정의 일종인 파이넥스(FINEX) 및 코렉스(COREX)공정에서는 코크스(coke)가 아닌 석탄을 용융로 투입연료로 사용하므로 연료 사용면에서 많은 장점을 가진 것으로 알려져 있다. 연료로 사용되는 석탄이 8mm이하의 미분탄의 경우 용융로 내에서 충분히 연소되지 못하고 집진기에 포집된다. 미분탄이 과다할 경우에는 공정내에서 불균형을 초래하여 조업에 문제를 일으키므로 제철공정상 미분탄의 사용은 제한된다. 그러나, 현재 사용되는 제철용 석탄의 상당량이 약 8mm이하의 미분으로 구성되어 있다.
미분탄은 용융환원공정에서의 사용이 제한되어 PCI(Pulverized Coal Injection)용이나 코크스용 탄으로 전용되고 있다. 그러나 코렉스용 석탄의 성질이 규정되어 있기 때문에 사용되지 못한 미분탄을 다른 용도로 전용하는 데에는 한계가 있다. 따라서, 미분탄을 적절한 방법으로 괴상화시켜 성형탄을 제조하는 기술의 개발이 필요하다.
지금까지 미분탄을 성형탄으로 만들어 신 제철공법인 파이넥스(FINEX) 및 코렉스(COREX)공정에 적용하는 기술은 알려져 있지 않다. 다만, 미분탄을 성형탄으로 만들어 코크스 제조용으로 사용하는 기술이 일본 공개특허공보 평7-97576호(공개일 1995. 4. 11)에 제시되어 있다. 이 기술은 석탄타르와 피치(pitch) 등의 결합제를 연화온도(약 150 ℃) 이상으로 가열하여 용융시킨 다음에 이를 미분탄에 일정량 첨가하여 충분히 혼합한 다음에 가압성형하여 용융상태의 결합제가 성형후 연화온도 이하로 냉각되는 것에 의해 성형탄을 제조하는 기술이다. 피치 결합제를 가열에 의해 용융시키고 결합제의 냉각에 의해 석탄입자를 강고하게 결합시키므로 성형탄은 이송취급에 대하여 충분한 기기적 강도를 나타낸다. 그러나, 결합제를 연화온도 이상으로 가열하기 때문에 대규모 가열설비가 필요하며, 가열설비에서는 유해가스가 발생하여 작업환경 악화와 그 방지를 위한 막대한 경비가 소요된다는 단점이 있다. 그리고, 이 성형탄을 용융환원제철공정에서 사용하는 경우에는 매일 수백톤 이상의 성형탄이 요구되므로 성형탄을 옥외에 야적하게 된다. 따라서, 하절기에는 태양열에 의해 야적장의 온도가 40~60℃까지 상승하게 되며, 이러한 온도는 피치 결합제의 연화온도 부근이기 때문에 성형탄에 사용된 피치 점결제 등이 다시 연화되어 성형탄에 서로 들러 붙어서 기기력에 의한 대량 취급이 어렵게 된다.
한편, 미분탄에는 다량의 수분이 함유되어 있기 때문에 실온에서 미분탄을 가압성형하여 성형탄을 제조하게 되면 과도한 수분함량으로 인하여 성형탄의 냉간강도가 약해지는 문제가 있다. 이로 인하여 성형탄을 제조하는 과정에서 회수율이 낮아지게 되므로, 수분제거를 위한 추가적인 건조공정이 필요하게 되어 생산성이 저하하고 비용이 상승하게 된다.
한편, 제철소 내에서 발생하는 부산물은 크게, 슬래그, 더스트, 슬러지, 폐내화재 등 4가지로 나눌 수 있다. 이중 더스트와 슬러지는 Fe 성분과 C 성분 그리고 Ca화합물 및 Mg화합물 성분들이 많은 관계로 제철소내 또는 시멘트제조 원료로 재활용 되고 있다. 그러나, 아직도 많은 양의 더스트와 슬러지는 재활용되지 못하기 때문에 고형화 처리되거나 소각되고 있는 실정에 있다. 따라서 이들에 대한 처리 및 재활용이 제철소내 중요한 환경 문제로 떠오르고 있다.
더스트와 슬러지는 제철소의 각 공정에서 발생한다. 주요 구성성분은 열원과 환원제로 사용할 수 있는 탄소, 철원으로 사용할 수 있는 철분, 그리고 부원료로 사용할 수 있는 Ca화합물, Mg화합물 등의 기타 성분들을 포함하고 있다. 더스트와 슬러지의 대부분은 1 mm 이하의 입도로 구성되어 있으며, 함수분량은 발생 공정에 따라 또는 더스트일 경우 슬러지일 경우에 따라 크게 차이가 나고 있다.
더스트와 슬러지는 유효성분이 다량 함유되어 있어 재활용 되고 있지만, 그 성분이나 성상 그리고, 2차 오염발생 등을 종합적으로 판단해 볼 때 제선공정에서 재활용할 수 있는 새로운 방안이 필요하다. 특히, 함수분량이 적고 처리가 간단한 더스트에 비해 재활용 양이 상대적으로 적은 슬러지의 재활용은 중요하다.
본 발명은 제철공정에서 발생하는 부산물을 미분탄의 대용으로 미분탄과 일정 부분 혼용하여 낙하강도와 고온분화 특성이 우수한 제철공정 특히 신제철법인 파이넥스나 코렉스에서 사용할 수 있는 성형탄과 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 성형탄은,
철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물을 포함하는 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물: 50중량%이하와 나머지 미분탄으로 이루어지는 주성분과, 이 주성분 100중량부에 대해 결합제가 5~20중량부 포함되어 구성된다.
나아가, 본 발명의 성형탄 제조방법은,
철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물을 포함하는 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물:50중량%이하와 나머지 미분탄을 혼합하는 단계,
상기 혼합물 100중량부에 대해 경화제인 생석회를 5중량부 이하 혼합하여 숙성하는 단계,
상기 숙성된 혼합물 100중량부에 대해 결합제인 당밀을 5~20중량부 혼합하고 교반하는 단계,
교반한 혼합물을 성형하는 단계를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명자들은 미분탄을 신제철공법(파이넥스 또는 코렉스 공정)에 사용하기 위한 연구과정에서, 슬러지나 더스트에는 유효성분이 다량 함유되어 있어 미분탄과 함께 성형탄으로 만들어도 일정 입도 이상의 일반탄을 사용하는 제선공정에서 사용할 수 있다는 사실을 확인하고 본 발명을 완성한 것이다. 이러한 본 발명을 성형탄과 성형탄의 제조방법으로 구분하여 설명한다.
[성형탄]
본 발명의 성형탄은 슬러지 더스트 또는 이들의 혼합물과 미분탄을 주성분으로 하고, 여기에 결합제나 필요에 따라 경화제를 포함한다.
[미분탄]
먼저, 본 발명에서 미분탄은 제선공정(코렉스)에서 입도규정상 사용 못하는 석탄을 원료로 한다. 통상 코렉스 공정에서는 약 8mm를 초과하는 입도의 석탄을 권장하므로, 그 이하의 석탄을 미분탄으로 사용한다. 바람직하게는 약 4mm 이하의 입도를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다. 미분탄의 입도가 너무 크면 성형공정에서 큰 성형압력이 필요하게 되어 성형탄에 균열을 일으킬 수 있다. 따라서, 미분탄을 4mm 이하의 입도로 분쇄하여 사용할 수도 있다.
[슬러지, 더스트]
슬러지와 더스트는 제철소(제선, 제강공정 등)내에서 발생한 것을 사용한다. 슬러지와 더스트의 물성은 크게 차이가 없으며 단지 수분함량에 차이가 있다. 슬러지를 건조하면 성상이 더스트와 거의 동일하게 된다.
본 발명에서 슬러지와 더스트는 유효성분인 철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물을 포함한 것이면 어떤 것이던 사용할 수 있다. 물론, 제선공정에서 성형탄으로 재활용하는 측면을 고려할 때, 유효성분의 함량이 높으면 높을수록 좋다. 이들 유효성분의 함량이 슬러지나 더스트의 건조 총중량에 대해 30중량%이상이면 바람직하다.
본 발명에서 슬러지는 건조슬러지 미건조 슬러지 둘 다 사용할 수 있다. 미건조 슬러지는 건조설비가 필요 없으므로 경제적이다.
슬러지는 수분함량이 50중량%이하의 것을 사용한다. 슬러지의 수분함량이 50중량%를 초과하는 경우에는 과다한 수분량으로 인하여 슬러지가 미분탄에 골고루 혼합되지 않고 슬러지 자체가 경단과 같이 뭉쳐있는 현상이 발생한다. 이와 같은 상태에서 제조된 성형탄은 편석된 미건조 슬러지로 인하여 낙하강도와 고온분화 특성이 낮다. 물론, 수분함량이 높은 슬러지를 건조하여 수분함량을 50중량%이하로 낮추어 사용할 수 있다.
본 발명에서 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물을 50중량%이하로 배합하고, 나머지는 미분탄으로 한다. 슬러지와 더스트의 배합량이 50중량% 보다 많아지면 성형탄의 특성이 열화 되기 때문이다. 슬러지와 더스트는 성상에 큰 차이가 없으므로, 이들의 배합비는 상관이 없다.
[결합제]
본 발명에서 결합제로는 석탄계 피치(pitch), 석유계 비투멘(bitumen), 당밀, 열경화성 수지, 녹말 그리고 시멘트 등이 사용될 수 있으나, 당밀이 가장 바람직하다. 당밀은 고형분 함량이 70 ~ 80 중량%인 것이 좋다. 당밀의 고형분 함량이 70중량% 미만인 경우에는 결합제 특성을 나타내는 당 성분이 적을 수 있으며, 80중량% 초과의 경우에는 점도가 높아서 균일 혼합에 어려움이 있다.
본 발명에서 결합제는 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물과 미분탄의 100중량부에 대해 5~20중량부 배합한다. 결합제의 첨가량이 5중량부 미만의 경우에는 성형탄의 성형강도가 낮고, 20중량부 초과의 경우에는 경제성이 떨어진다.
[경화제]
본 발명의 성형탄에 경화제를 추가로 첨가할 수 있다.
경화제로는 생석회(CaO), 석회석(Limestone), 철광석(iron ore), 보크사이트(Bauxite)등의 무기물을 사용할 수 있다. 바람직하게는 미분탄이나 슬러지의 수분과 반응하여 소석회로 전환되면서 발열반응을 일으켜 수분을 제거하는 역할을 하는 생석회가 가장 좋다. 생석회는 입도 1 mm 이하가 바람직하다. 생석회의 입도가 작을수록 비표면적이 넓어 미분탄중의 수분과 반응하여 소석회로의 전환이 용이하다.
경화제는 미분탄, 슬러지, 더스트의 총합의 100중량부에 대해 5 중량부 이하로 배합하는 것이 바람직하다. 경화제의 배합량이 5중량부를 초과하는 경우에는 성형탄의 물성을 떨어뜨릴 수 있다.
[성형탄의 제조방법]
본 발명에서 미분탄, 더스트, 슬러지에 생석회와 당밀을 배합하여 성형탄으로 제조할 때, 이들 원료의 배합순서와 공정조건에 따라 성형탄의 물성이 영향을 받는다. 따라서, 가장 바람직한 제조방법을 도 1을 참고로 설명한다.
먼저 미분탄에 일정량의 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물 50중량%이하를 혼합한다.
혼합시간은 슬러지의 건조여부에 따라 조절한다. 건조슬러지의 경우에는 3분이하 동안 혼합하고, 미건조슬러지의 경우에는 3~10분 동안 혼합한다.
건조슬러지의 경우 혼합시간이 3분 초과의 경우에는 혼합 시간을 증가시키더라도 혼합 시간 증가로 인한 효과가 그리 크지 않다.
미건조 슬러지의 경우 혼합시간이 3분 미만의 경우에는 미분탄과 미건조 슬러지의 혼합이 완전하게 이루어지지 않고 편석이 있으며, 혼합시간이 10분 초과의 경우에는 앞에서와 마찬가지로 혼합 시간을 증가시키더라도 혼합 시간 증가로 인한 효과가 그리 크지 않다.
혼합한 미분탄, 슬러지, 더스트의 주원료 100중량부에 대해 생석회를 5중량부 이하로 혼합한다. 이때 혼합은 믹서혼합기를 이용하면 균일혼합을 도모할 수 있으며, 혼합시간은 1~3분이면 충분하다.
생석회를 혼합한 다음에 숙성한다. 숙성은 생석회가 소석회로 전환되도록 하는 것이다. 혼합기에서도 생석회가 소석회로 전환되지만, 체류시간이 짧아 제한적일 수 밖에 없다. 따라서, 호퍼와 같은 저장용기에서 장시간 보관하는데, 보관시간은 2분에서 2시간 정도면 숙성이 완료된다.
숙성한 원료에 결합제인 당밀을 5~20중량부 혼합한다. 당밀과의 혼합기도 믹서혼합기를 이용할 수 있다.
당밀과 혼합한 다음에 교반한다. 당밀의 수분과 미반응 생석회가 반응하여 소석회 로 전환되며, 칼슘당산염 결합의 화학반응이 일어나는데, 당밀과의 혼합기내에서는 체류시간이 짧아 제한적일 수 밖에 없다. 혼합물의 체류시간을 연장시키려면 일정 시간동안 교반하여 칼슘당산염 결합의 화학반응에 의한 경화반응에 의해 성형탄의 강도가 증진된다. 교반은 믹서혼합기 보다는 혼련기의 일종인 니더기에서 행하는 것이 좋다. 니더기는 날개가 부착된 중앙 축을 가진 수직 원기둥 모양의 통으로 구성된 것으로, 장입물을 교반시킨다.
교반시간은 2~50분으로 하는 것이 바람직하다. 교반시간이 2분 미만의 경우에는 교반시간의 부족으로 성형탄의 강도가 저하되며, 교반시간이 50분 초과할 경우에는 혼합물이 건조되어 성형시 강도가 저하된다.
상기와 같이 교반한 다음, 성형한다. 성형은 롤프레스에서 일정압력으로 성형탄을 제조한다.
본 발명에 따라 제조된 성형탄은 그 수분량이 30중량%를 초과하는 경우에는 낙하강도와 고온분화 특성이 낮아지므로, 성형탄의 전체수분량이 30중량%이하가 되도록 전공정을 관리하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
실시예 1은 건조된 슬러지 또는 더스트를 재활용하여 성형탄을 제조하는 방법이고,
실시예 2는 미건조 슬러지를 직접 재활용하여 성형탄을 제조하는 방법이다.
[실시예 1]
표 1의 건조슬러지 및/또는 더스트 10 중량%와 입도 4 mm 이하의 미분탄을 3분 이하 동안 혼합하였다. 건조슬러지는 슬러지를 로타리 킬른로에서 건조한 것이다.
건조 슬러지의 화학성분(중량%)
구분 T.Fe C CaO MgO Total
A 42.37 25.00 2.78 0.58 70.73
B 17.46 37.20 5.45 0.99 61.10
C 12.13 46.80 6.00 2.30 67.23
D 40.33 5.89 7.97 1.01 55.20
E 71.96 1.46 - - 73.42
A는 제철소의 고로슬러지 B는 제철소의 선강종말슬러지 C는 오니처리설비 슬러지 D는 소결 더스트 E는 선재 더스트
혼합한 건조슬러지 및/또는 더스트와 미분탄 100중량부에 대해 경화제로 생석회 3 중량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 2 분 ~ 2 시간 동안 숙성한 다음, 미분탄과 건조슬러지 및/또는 더스트 100중량부에 대해 결합제로 당밀을 8 중량%를 혼합하였다. 이어 2 ~ 50 분 동안 교반하고 상온에서 성형탄을 제조한 다음, 성형탄의 낙하강도, 고온분화, 동적고온분화를 조사하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
낙하강도는 제조된 성형탄을 5 m 높이에서 4회 낙하 시험한 후 얻어진 입도에서 조립과 미립의 분율을 나타낸 것이다. 고온분화는 제조된 성형탄을 1000 ℃로 유지된 반응로에서 반응시켜 얻어진 석탄 챠(char)의 입도에서 조립과 미립의 분율을 나타낸 것이다. 고온동적분화는 제조된 성형탄을 900 ℃로 유지된 회전식 반응로에서 얻어진 석탄 챠의 입도에서 조립의 분율을 나타낸 것이다. 이상의 특성평가 결과에서 일반적으로 조립의 비율은 클수록, 미립의 비율은 작을수록 우수한 특성을 가지고 있다.
성형탄 낙하강도 (조립비율) 낙하강도 (미립비율) 고온분화 (조립비율) 고온분화 (미립비율) 고온동적분화 (조립비율)
A 87.4 7.4 60.5 1.6 50.5
B 76.4 13.8 61.3 1.2 51.2
C 91.4 5.0 54.2 1.3 48.6
D 82.6 8.5 63.5 2.1 47.5
E 88.7 5.7 67.3 1.8 56.3
A+D 79.4 10.3 62.8 2.0 52.8
B+E 83.1 4.7 59.6 1.8 51.1
괴탄 78.7 10.4 60.2 4.6 50.2
상기 표2의 A는 제철소의 고로슬러지, B는 제철소의 선강종말슬러지, C는 오니처리설비 슬러지, D는 소결 더스트 및 E는 선재더스트이다. 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 성형탄(A, B, C, D, E, A+D, B+E)는 괴탄의 특성과 동일한 수준이거나 우수함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 성형탄은 일반탄을 사용하는 용철제조공정에서 충분히 사용 가능함을 알 수 있다.
[실시예 2]
표 3의 미건조슬러지 또는 미건조슬러지 및 더스트 또는 미건조 슬러지 및 건조 슬러지 또는 미건조슬러지 및 더스트 및 건조 슬러지 혼합물의 10중량%와 4 mm 이하인 미분탄 90중량%를 3~10분 동안 혼합하였다.
미건조 슬러지의 화학성분(중량%)
T.Fe C CaO MgO Total 수분
F 35.94 30.4 3.81 0.56 70.71 15.7
G 40.40 22.4 3.90 0.57 67.27 16.3
H 29.81 28.4 5.17 1.54 64.92 42.4
D 40.33 5.89 7.97 1.01 55.20 1.5
E 71.96 1.46 - - 73.42 3.2
F는 고로슬러지 1 G는 고로슬러지 2 H는 COREX 슬러지 D는 소결 더스트 E는 선재 더스트
이 혼합물 100중량부에 대해 경화제로 생석회 3 중량부를 혼합하고 2 분 ~ 2 시간동안 숙성하였다. 숙성된 혼합물에 미건조슬러지 또는 미건조슬러지 및 더스트 혼합물과 미분탄 100중량부에 대해 결합제로 당밀을 8 중량부 혼합하였다. 이 혼합물을 2 ~ 50 분동안 교반한 후 성형탄으로 제조하였다.
성형탄 슬러지(건조) 슬러지(미건조)
낙하강도 고온분화 낙하강도 고온분화
F 93.3 56.8 83.7 85.2
G 86.3 82.3 88.9 77.9
H 70.2 79.2 92.9 75.1
F+D 84.5 69.7 89.4 77.4
G+E 91.5 80.2 84.5 81.2
A+F 76.4 77.3 80.5 83.2
A+F+D 88.4 83.2 90.5 81.8
괴탄 78.7 60.2 - -
상기 표4의 A는 제철소의 고로슬러지, D는 소결더스트, E는 선재더스트, F는 상기 표3에 기재된 고로슬러지1, G는 상기 표3에 기재된 고로슬러지2 및 H는 COREX슬러지이다. 표 4에 나타난 바와 같이, 미건조한 슬러지를 이용하여 제조된 성형탄은 괴탄의 특성과 동일한 수준이거나 우수하므로, 일반탄을 사용하는 용철제조공정에서 충분히 사용 가능함을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 제철공정에서 발생하는 슬러지와 더스트를 제철공정에서 사용되는 성형탄의 혼합물로 재활용함으로써 일 반탄으로 만든 성형탄 보다 우수한 낙하강도 및 고온분화 특성 등을 확보할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (9)

  1. 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물: 50중량% 이하와 나머지 미분탄으로 이루어지는 주성분과, 상기 주성분 100중량부에 대해 결합제 5~20중량부를 포함하고, 상기 슬러지와 더스트는 철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 슬러지는 수분함량이 5~50중량%의 미건조 슬러지 또는 수분함량 5중량%이하의 건조슬러지임을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 주성분 100중량부에 대해 경화제 5중량부 이하가 추가로 포함됨을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 슬러지와 더스트는 철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물의 합이 건조한 총중량에 대해 30중량%이상인 것임을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄
  5. 제 1항에 있어서, 상기 결합제는 당밀임을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 경화제는 생석회임을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄.
  7. 철분, 탄소, Ca화합물, Mg화합물을 포함하는 슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물: 50중량%이하와 나머지 미분탄을 혼합하는 단계,
    상기 혼합물 100중량부에 대해 경화제인 생석회를 5중량부 이하 혼합하고, 숙성하는 단계,
    상기 숙성된 혼합물 100중량부에 대해 결합제인 당밀을 5~20중량부 혼합하고 교반하는 단계,
    교반한 혼합물을 성형하는 단계를 포함하여 이루어지는 제철공정용 성형탄의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 슬러지는 수분함량이 5중량%이하의 건조슬러지로서, 이 건조슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물과 미분탄의 혼합은 3분이하 동안 행함을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄의 제조방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 슬러지는 수분함량이 5~50중량%의 미건조슬러지 또는 수분함량이 5중량%이하의 건조슬러지로서, 상기 미건조슬러지에 건조슬러지, 더스트 또는 이들의 혼합물을 포함하고 미분탄과의 혼합은 3~10분동안 행함을 특징으로 하는 제철공정용 성형탄의 제조방법.
KR1020020052556A 2001-12-21 2002-09-02 제철공정용 성형탄과 그 제조방법 KR100905581B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003228122A AU2003228122B2 (en) 2002-09-02 2003-05-30 Coal briquettes for smelting reduction process, and method for manufacturing the same
BR0306210-4A BR0306210A (pt) 2002-09-02 2003-05-30 Briquetes de carvão para o processo de redução por fusão, e o método para a fabricação do mesmo
PCT/KR2003/001072 WO2004020555A1 (en) 2002-09-02 2003-05-30 Coal briquettes for smelting reduction process, and method for manufacturing the same
RU2004115736/04A RU2264435C2 (ru) 2002-09-02 2003-05-30 Угольные брикеты для процесса восстановительного плавления и способ их получения
CNB038016095A CN1328358C (zh) 2002-09-02 2003-05-30 熔融还原工艺用的煤团块及其制造方法
ZA2004/03265A ZA200403265B (en) 2002-09-02 2004-04-30 Coal briquettes for smelting reduction process and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010082260 2001-12-21
KR20010082260 2001-12-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030052954A KR20030052954A (ko) 2003-06-27
KR100905581B1 true KR100905581B1 (ko) 2009-07-02

Family

ID=29577132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020052556A KR100905581B1 (ko) 2001-12-21 2002-09-02 제철공정용 성형탄과 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100905581B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101073780B1 (ko) 2010-11-22 2011-10-13 김민중 저등급탄의 개량장치, 및 유동층연소로 석탄재를 이용한 순환유동층 발전소 전용 저등급탄의 개량방법
KR101287872B1 (ko) * 2010-07-22 2013-07-18 주식회사 포스코 고강도 성형탄
KR101300175B1 (ko) * 2011-11-08 2013-08-26 주식회사 포스코 소결용 배합원료의 제조방법
WO2016163679A1 (ko) * 2015-04-10 2016-10-13 주식회사 포스코 성형탄의 제조 방법 및 성형탄의 제조 장치
KR101917465B1 (ko) * 2016-12-23 2018-11-09 주식회사 포스코 칼슘 함유 슬러지를 포함하는 석탄-물 슬러리 및 이의 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015099441A1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-02 주식회사 포스코 성형탄 및 그 제조 방법
KR102231654B1 (ko) * 2018-11-29 2021-03-23 주식회사 포스코 함철 브리켓 및 그 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6081294A (ja) * 1983-10-13 1985-05-09 Hamada Juko Kk 製鋼炉用コークス団鉱の製造方法
US4661119A (en) * 1984-03-26 1987-04-28 Rockwool Aktiebolaget Coke briquettes
US4738685A (en) * 1986-03-14 1988-04-19 Coal Industry (Patents) Limited Coal briquetting process
JPH0971824A (ja) * 1995-09-05 1997-03-18 Nkk Corp 非焼成塊成鉱の製造方法
KR20010010281A (ko) * 1999-07-19 2001-02-05 윤병진 전기로 및 제강로에 사용되는 괴코크스

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6081294A (ja) * 1983-10-13 1985-05-09 Hamada Juko Kk 製鋼炉用コークス団鉱の製造方法
US4661119A (en) * 1984-03-26 1987-04-28 Rockwool Aktiebolaget Coke briquettes
US4738685A (en) * 1986-03-14 1988-04-19 Coal Industry (Patents) Limited Coal briquetting process
JPH0971824A (ja) * 1995-09-05 1997-03-18 Nkk Corp 非焼成塊成鉱の製造方法
KR20010010281A (ko) * 1999-07-19 2001-02-05 윤병진 전기로 및 제강로에 사용되는 괴코크스

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101287872B1 (ko) * 2010-07-22 2013-07-18 주식회사 포스코 고강도 성형탄
KR101073780B1 (ko) 2010-11-22 2011-10-13 김민중 저등급탄의 개량장치, 및 유동층연소로 석탄재를 이용한 순환유동층 발전소 전용 저등급탄의 개량방법
KR101300175B1 (ko) * 2011-11-08 2013-08-26 주식회사 포스코 소결용 배합원료의 제조방법
WO2016163679A1 (ko) * 2015-04-10 2016-10-13 주식회사 포스코 성형탄의 제조 방법 및 성형탄의 제조 장치
KR101917465B1 (ko) * 2016-12-23 2018-11-09 주식회사 포스코 칼슘 함유 슬러지를 포함하는 석탄-물 슬러리 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030052954A (ko) 2003-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1004681B1 (en) Method of making iron oxide pellets incorporated with carbonaceous material for the production of reduced iron
CN101270410A (zh) 一种冷固结球团及其制备方法
RU2224007C1 (ru) Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления
KR20050077103A (ko) 넓은 입도 분포의 석탄을 직접 사용하는 용철제조장치 및이를 이용한 용철제조방법
JP2007523256A (ja) 自己還元する低温結合ペレット
AU2003228122B2 (en) Coal briquettes for smelting reduction process, and method for manufacturing the same
KR100905581B1 (ko) 제철공정용 성형탄과 그 제조방법
US7105114B2 (en) Briquetting of lime based products with carbon based additives
KR100568337B1 (ko) 강도가 우수한 용융환원제철공정용 성형탄의 제조 방법
US2808325A (en) Process of refining pulverized metallic ores involving the production and use of ore pellets
KR100718581B1 (ko) 선철대용재 및 그 제조방법
KR101185362B1 (ko) 제강공정 부산물을 이용한 브리켓 제조방법
KR20090078052A (ko) 제철원료 및 그 제조방법
KR100627469B1 (ko) 강도가 우수한 용융환원 제철공정용 성형탄 및 그 제조 방법
KR100518326B1 (ko) 강도가 우수한 성형탄의 제조 방법
JPH05263155A (ja) ライムケーキを使用した高炉原料としての焼結鉱またはペレット鉱の製造法
CN113736989A (zh) 一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法
CN101230416A (zh) 一种团球矿的廉价高效粘结剂及其制备方法
CN103468942A (zh) 一种热压铁焦用复合粘接剂及其制备方法
CN111944994B (zh) 一种具有自还原性能的含锰粉末压制球团的制备方法
KR100526131B1 (ko) 초기강도가 우수한 성형탄
KR101709200B1 (ko) 제강 더스트 분리 방법 및 성형탄 제조방법
KR100526126B1 (ko) 초기강도가 우수한 성형탄
KR100668791B1 (ko) 분 코크스의 브리케트 제조방법 및 코크스 브리케트
RU2171852C1 (ru) Способ получения восстановителя

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130603

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140624

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150622

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160624

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170626

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180620

Year of fee payment: 10