KR100929182B1 - 바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 바인더리스 브리켓의 제조 장치는, i) 철광석 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 포집한 더스트를 제공하는 단계, ii) 건조된 철광석을 환원한 환원철을 제공하는 환원로 및 환원철을 용융하여 용철을 제조하는 용융가스화로를 포함하는 용철 제조 장치에서 배출되는 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계, iii) 더스트, 환원광 및 슬러지로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료를 혼합 및 가열하여 혼합물을 제공하는 단계, 및 iv) 바인더를 사용하지 않고 혼합물을 성형하여 바인더리스 브리켓을 제조하는 단계를 포함한다.
바인더리스 브리켓, 더스트, 슬러지, 환원광

Description

바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 제조 장치 {METHOD FOR MANUFACTURING BINDERLESS BRIQUETTES AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용철 제조시에 발생하는 더스트, 슬러지 또는 환원광 등을 이용한 바인더리스 브리켓의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
용철 제조 공정에서 많은 다양한 부산물들이 발생한다. 부산물들은 탄소 또는 철을 포함하므로, 이들을 재활용하면 원료비를 크게 절감할 수 있다. 부산물로는 더스트, 슬러지 또는 환원광 등을 그 예로 들 수 있다.
더스트는 시멘트를 바인더를 사용하여 펠렛으로 제조된 용철 제조 공정에서 재활용된다. 그러나 시멘트를 바인더로 사용하므로, 펠렛 제조 후 양생이 필요하고, 펠렛을 고로에 사용하는 경우 다량의 슬래그가 발생한다.
용철 제조 공정에 발생되는 더스트, 슬러지 또는 환원광 등을 이용하여 바인더리스 브리켓을 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 또한, 전술한 바인더리스 브리켓을 제조하는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바인더리스 브리켓의 제조 방법은, i) 철광석 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 포집한 더스트를 제공하는 단계, ii) 건조된 철광석을 환원한 환원철을 제공하는 환원로 및 환원철을 용융하여 용철을 제조하는 용융가스화로를 포함하는 용철 제조 장치에서 배출되는 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계, iii) 더스트, 환원광 및 슬러지로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료를 혼합 및 가열하여 혼합물을 제공하는 단계, 및 iv) 바인더를 사용하지 않고 혼합물을 성형하여 바인더리스 브리켓을 제조하는 단계를 포함한다.
바인더리스 브리켓의 제조 방법 중 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 슬러지는 건조 및 파쇄되어 제공될 수 있다. 슬러지는 건조 및 파쇄되기 전에 30wt% 내지 40wt%의 수분을 포함할 수 있다.
환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 환원광은 건조 및 입도 선별되어 제공될 수 있다. 환원광은 건조 및 입도 선별되기 전에 10wt% 내지 30wt%의 수분을 포함할 수 있다. 환원광의 환원율은 30% 내지 60%일 수 있다. 환원광은 입도 선별되어 조립 환원광 및 세립 환원광으로 나누어질 수 있다. 조립 환원광은 용융가 스화로에 장입될 수 있다. 조립 환원광의 입도는 8mm 이상일 수 있다.
혼합물을 제공하는 단계에서, 더스트, 환원광 및 슬러지를 혼합하고, 혼합물 중 슬러지의 양은 0wt% 보다 크고 55wt% 이하일 수 있다. 환원광의 양 및 슬러지의 양은 실질적으로 동일할 수 있다.
혼합물을 제공하는 단계에서, 더스트 및 슬러지를 혼합하여 혼합물을 제공하고, 혼합물 중 더스트의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만일 수 있다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 환원광 및 슬러지를 혼합하여 혼합물을 제공하고, 혼합물 중 환원광의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만일 수 있다. 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 환원광은 환원로로부터 제공될 수 있다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 혼합물은 350℃ 내지 400℃로 가열될 수 있다.
환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 용철 제조 장치는, 환원로 및 용융가스화로를 상호 연결하고 환원로에서 배출된 환원철을 압축하여 제조한 괴성체를 용융가스화로에 공급하는 괴성체 제조 장치를 더 포함할 수 있다. 환원광은 괴성체 제조 장치로부터 제공될 수 있다.
바인더리스 브리켓을 제조하는 단계에서, 바인더리스 브리켓의 강도는 80kgf/p 내지 100kgf/p일 수 있다. 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 환원로는 유동층형 환원로 또는 충전층형 환원로일 수 있다.
바인더리스 브리켓 제조 장치는 철광석 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 포집한 더스트를 저장하는 더스트 호퍼를 포함할 수 있다. 바인더리스 브리켓 제조 장치는 건조된 철광석을 환원한 환원철을 제공하는 환원로 및 환원철을 용융하여 용철을 제조하는 용융가스화로를 포함하는 용철 제조 장치에서 배출되는 환원광을 저장하는 환원광 호퍼를 포함할 수 있다. 바인더리스 브리켓 제조 장치는 용철 제조 장치에서 배출되는 슬러지를 저장하는 슬러지 호퍼를 포함할 수 있다. 바인더리스 브리켓 제조 장치는 더스트 호퍼, 환원광 호퍼, 및 슬러지 호퍼와 연결되고, 더스트, 환원광 및 슬러지로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료를 혼합 및 가열하여 혼합물을 제공하는 혼합기를 포함할 수 있다. 바인더리스 브리켓 제조 장치는 혼합물을 성형하여 바인더리스 브리켓을 제공하는 한 쌍의 성형롤들을 포함할 수 있다. 혼합기는, i) 케이싱, 및 ii) 케이싱 내에서 회전하는 회전 부재를 포함할 수 있다.
바인더리스 브리켓의 제조 장치는, i) 슬러지를 건조하는 건조기, ii) 건조기 및 슬러지 호퍼를 상호 연결하고 건조된 슬러지를 파쇄하는 파쇄기를 더 포함할 수 있다. 건조기는 회전형 노상로(rotary kiln)일 수 있다. 건조기는 30wt% 내지 40wt%의 수분을 포함하는 슬러지를 건조할 수 있다.
바인더리스 브리켓의 제조 장치는, i) 환원광을 건조하는 건조기, ii) 건조기 및 환원광 호퍼를 상호 연결하고 건조된 환원광을 세립 환원광 및 조립 환원광으로 입도 선별하는 입도 선별기를 더 포함할 수 있다. 건조기는 회전형 노상로(rotary kiln)일 수 있다. 조립 환원광의 입도는 8mm 이상일 수 있다. 조립 환원광은 용융가스화로에 장입될 수 있다. 건조기는 10wt% 내지 30wt%의 수분을 포함하는 환원광을 건조할 수 있다. 환원광의 환원율은 30% 내지 60%일 수 있다.
혼합물은 더스트, 환원광 및 슬러지를 포함하고, 혼합물 중 슬러지의 양은 0wt% 보다 크고 55wt% 이하일 수 있다. 환원광의 양 및 슬러지의 양은 실질적으로 동일할 수 있다. 혼합물은 더스트 및 슬러지를 포함하고, 혼합물 중 더스트의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만일 수 있다. 혼합물은 환원광 및 슬러지를 포함하고, 혼합물 중 환원광의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만일 수 있다.
환원로가 환원광을 환원광 호퍼에 공급할 수 있다. 혼합기에서 혼합물은 350℃ 내지 400℃로 가열될 수 있다.
용철 제조 장치는, 환원로 및 용융가스화로를 상호 연결하고 환원로에서 배출된 환원철을 압축하여 제조한 괴성체를 용융가스화로에 공급하는 괴성체 제조 장치를 더 포함할 수 있다. 환원광은 괴성체 제조 장치로부터 환원광 호퍼에 공급될 수 있다.
바인더리스 브리켓의 강도는 80kgf/p 내지 100kgf/p일 수 있다. 환원로는 유동층형 환원로 또는 충전층형 환원로일 수 있다.
용철 제조시에 발생하는 더스트, 슬러지 또는 환원광 등의 부산물을 재활용할 수 있으므로, 원료비를 최소화할 수 있다. 또한, 더스트, 슬러지 또는 환원광 등을 이용하여 제조한 브리켓의 고온 강도가 높으므로, 용융가스화로에 장입하여 용철을 제조할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속 하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 사용하는 바인더리스 브리켓의 의미는 바인더를 첨가하지 않고 제조한 브리켓을 의미한다. 따라서 바인더를 임의로 첨가하지 않고 브리켓을 제조한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)를 개략적으로 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)는 환원광 호퍼(101), 더스트 호퍼(102), 슬러지 호퍼(103), 혼합기(109), 및 성형기(110)를 포함한다. 이외에 필요에 따라, 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)는 건조기(104, 114), 파쇄기(116), 입도 선별기(105) 및 저장빈들(106, 107, 108)을 더 포함한다.
환원광 호퍼(101)에는 용철 제조 장치(1000)(도 2에 도시)에서 배출되는 환원광이 공급되어 저장된다. 환원광은 리멧(remet)이라고도 한다. 환원광은 환원 된 철광석을 의미한다. 환원광은 완전히 환원되거나 부분적으로 환원된 철광석일 수 있다.
환원광의 환원율은 30% 내지 60%일 수 있다. 환원광의 환원율이 30% 미만이거나 60%를 넘는 경우 바인더리스 브리켓으로 제조하기 어렵다. 환원광은 용철 제조 중에 철광석을 환원하거나 분환원철을 괴성화하면서 발생된다. 환원광은 용철 제조 중에 부분 환원된 후 냉각 과정에서 다시 산화하므로 전술한 범위의 환원율을 가진다.
환원광은 용철제조장치(1000)(도 2에 도시) 내의 서로 다른 장치들에서 배출된다. 따라서 환원광은 서로 다른 장치들에서 배출되어 혼합되므로, 그 입도가 불균일할 뿐만 아니라 그 수분 함량도 비교적 많다. 따라서 환원광을 바로 바인더리스 브리켓 제조용 원료로서 사용할 수 없다. 그러므로 환원광은 바인더리스 브리켓을 제조하기 전에 건조 및 입도 선별된다.
환원광은 건조 및 파쇄되기 전에 10wt% 내지 30wt%의 수분을 포함한다. 환원광이 수분을 너무 적게 포함하는 경우, 후속 공정에서 제조되는 바인더리스 브리켓의 강도가 약해져서 바인더리스 브리켓이 부서지기 쉽다. 반대로, 환원광이 수분을 너무 많이 포함하는 경우, 바인더리스 브리켓을 제조하기 어렵다. 따라서 건조기(104)를 이용하여 환원광의 수분 함량을 적절하게 조절한다.
건조기(104)로는 회전형 노상로(rotary kiln)를 사용한다. 이외에 다른 형태의 건조기를 사용할 수도 있다. 건조기(104)는 열풍을 이용하여 건조기(104)에 장입된 환원광을 건조한다. 건조기(104)는 화살표 방향으로 회전하고, 그 내부에 열풍이 공급된다. 열풍의 온도를 제어하여 환원광의 수분량을 조절한다. 환원광은 건조기(104)에 장입된 후 열풍에 의해 건조되어 배출된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 건조된 환원광은 입도 선별기(105)로 이송된다. 입도 선별기(105)는 건조기(104)와 연결되어 환원광을 입도 선별한다. 용철제조장치(1000)(도 2에 도시)로부터 배출된 환원광의 입도는 불균일하다. 따라서 입도 선별기(105)를 이용하여 환원광의 입도를 균일하게 조절한다.
입도 선별기(105)는 건조된 환원광을 세립 환원광 및 조립 환원광으로 입도 선별한다. 예를 들면, 8mm의 입도를 기준으로 8mm 이상의 입도를 가진 환원광은 조립 환원광으로 선별되고, 8mm 미만의 입도를 가진 환원광은 세립 환원광으로 선별된다. 여기서, 조립 환원광은 바인더리스 브리켓의 원료로 사용하기에는 그 입도가 너무 커서 부적절하다. 따라서 조립 환원광은 용융가스화로에 바로 장입한다. 입도 선별기(105)의 구조는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다. 세립 환원광은 환원광 저장빈(106)에 공급되어 저장된다.
한편, 더스트 호퍼(102)에는 더스트가 공급되어 저장된다. 더스트는 철광석을 건조하거나 철광석을 수송하면서 발생한다. 좀더 구체적으로, 더스트는 철광석 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 포집할 수 있다. 전술한 방법으로 더스트를 포집하여 더스트 호퍼(102)에 공급한다. 더스트는 더스트 호퍼(102)로부터 더스트 저장빈(107)에 공급되어 저장된다.
슬러지 호퍼(103)에는 유동층형 환원로(20)(도 2에 도시)에서 발생하는 배가 스에서 포집된 슬러지가 공급되어 저장된다. 슬러지는 5% 이하의 낮은 환원율을 가진다. 슬러지는 다량의 카본을 포함한다. 카본은 바인더리스 브리켓의 제조 중에 윤활제 역할을 하여 바인더리스 브리켓의 강도를 저하시킨다. 철광석 중 일부 철광석은 유동층형 환원로에서 적철광(hematite)으로부터 자철광(magnetite)로 변환된다. 철광석 중 일부는 분진으로 배출되어 슬러지의 원료가 된다. 따라서 슬러지에 포함된 분진은 크랙을 포함하며, 부피 팽창을 유도한다. 따라서 슬러지의 부피 밀도는 더스트의 부피 밀도보다 낮다.
슬러지는 건조 및 파쇄되기 전에 30wt% 내지 40wt%의 수분을 포함한다. 슬러지가 수분을 너무 적게 포함하는 경우, 후속 공정에서 제조되는 바인더리스 브리켓의 강도가 약해져서 바인더리스 브리켓이 부서지기 쉽다. 반대로, 슬러지가 수분을 너무 많이 포함하는 경우, 바인더리스 브리켓을 제조하기 어렵다. 따라서 건조기(114)를 이용하여 슬러지의 수분 함량을 적절하게 조절한다.
건조기(114)로는 회전형 노상로(rotary kiln)를 사용한다. 이외에 다른 형태의 형태의 건조기를 사용할 수도 있다. 건조기(114)는 열풍을 이용하여 건조기(114)에 장입된 슬러지를 건조한다. 건조기(114)는 화살표 방향으로 회전하고, 그 내부에 열풍이 공급된다. 열풍의 온도를 제어하여 슬러지의 수분량을 조절한다. 슬러지는 건조기(114)에 장입된 후 열풍에 의해 건조되어 배출된다.
건조된 슬러지는 파쇄기(116)를 이용하여 파쇄한다. 슬러지는 건조되면서 덩어리 형태로 변환된다. 따라서 슬러지를 파쇄기(116)에 의해 바인더리스 브리켓으로 제조하기에 적당한 입도로 파쇄한다. 파쇄된 슬러지는 슬러지 저장빈(108)에 공급되어 저장된다.
용철제조장치(1000)(도 2에 도시)로부터 배출되는 환원광, 더스트 또는 슬러지를 야드에 쌓지 않고 바인더리스 브리켓을 바로 제조하여 용철제조장치(1000)에 리턴시켜 재사용함으로써 원료 이용 효율을 최대화할 수 있다. 환원광, 더스트 및 슬러지는 각각 환원광 저장빈(106), 더스트 저장빈(107) 및 슬러지 저장빈(108)으로부터 배출되어 혼합기(109)로 이송된다.
여기서, 환원광, 더스트 및 슬러지를 바인더리스 브리켓의 원료로서 전부 사용할 필요는 없다. 따라서 환원광 및 더스트만 사용하거나, 더스트 및 슬러지만 사용하거나 슬러지 및 환원광만 사용하여 바인더리스 브리켓을 제조할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 혼합기(109)는 케이싱(1091) 및 회전 부재(1093)를 포함한다. 회전 부재(1093)는 케이싱(1091) 내에 수직으로 뻗어 회전한다. 따라서 회전 부재(1093)는 각각 환원광 저장빈(106), 더스트 저장빈(107), 및 슬러지 저장빈(108)으로부터 각각 배출된 환원광, 더스트 및 슬러지를 혼합 및 가열하면서 성형기(110)측으로 이송한다.
혼합기(109)는 환원광, 더스트 및 슬러지의 혼합, 가열 및 이송을 동시에 실시할 수 있으므로, 공정 시간을 크게 단축할 수 있다. 여기서, 혼합물은 350℃ 내지 400℃로 가열될 수 있다. 혼합물이 350℃ 미만의 온도로 가열되는 경우, 환원광, 더스트 및 슬러지로부터 브리켓 제조에 필요한 바인더를 충분히 얻을 수 없으므로, 브리켓의 강도가 약하다. 또한, 혼합물이 400℃를 넘는 온도로 가열되는 경우, 혼합기(109)가 고온에 노출되어 손상될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 환원광, 더스트 및 슬러지가 혼합 및 가열되어 제조된 혼합물은 성형기(110)로 이송된다. 성형기(110)는 호퍼(1100), 스크류 피더(1102), 및 한 쌍의 성형롤들(1104)을 포함한다. 이외에, 성형기(110)는 일정한 압력으로 혼합물을 성형하기 위하여 한 쌍의 성형롤들(1104)에 설치한 유압장치(미도시)와 로드셀(미도시)을 더 포함할 수 있다.
혼합물은 호퍼(1100)에 장입되어 임시 저장된다. 호퍼(1100) 내에 설치된 스크류 피더(1102)는 화살표 방향으로 회전하면서 혼합물을 한 쌍의 성형롤들(1104) 사이로 강제 장입한다. 한 쌍의 성형롤들(1104)은 상호 반대 방향으로 회전하면서 혼합물을 냉간 성형하여 브리켓을 제조한다. 이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 바인더리스 브리켓의 원료로서 사용되는 환원광, 더스트 및 슬러지가 생성되는 과정을 설명한다.
도 2는 도 1의 바인더리스 브리켓의 원료들이 배출되는 용철 제조 장치(1000)를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 용철 제조 장치(1000)는, 유동층형 환원로(20), 괴성체 제조 장치(30), 용융가스화로(60), 환원가스 공급관(70), 및 광석 건조 유닛(80)을 포함한다. 또한, 용철 제조 장치(1000)는 고온 균배압 장치(40) 및 저장조(50)를 더 포함한다. 용철 제조 장치(1000)는 필요에 따라 다른 장치를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 광석 건조 유닛(80)은 유동층형 환원로(20)에 장입되는 철광석을 건조시킨다. 철광석의 수분량이 많은 경우, 철광석이 유동층형 환원로(20) 내부에서 유동하지 않고 그 내부에 점착될 수 있다. 따라서 철광석을 광석 건조 유닛(80)에서 사전 건조함으로써 유동층형 환원로(20)에서 철광석이 잘 유동된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 유동층형 환원로(20)는 제1 유동환원로(20a), 제2 유동환원로(20b), 제3 유동환원로(20c) 및 제4 유동환원로(20d)를 포함한다. 제1 유동환원로(20a), 제2 유동환원로(20b), 제3 유동환원로(20c) 및 제4 유동환원로(20d)는 차례로 연결된다. 유동층형 환원로(20)는 환원가스 공급관(70)을 통하여 용융가스화로(60)로부터 환원가스를 공급받아 철광석을 환원시킨다. 제1 유동환원로(20a)는 건조된 철광석을 광석 건조 유닛(80)으로부터 이송받아 환원가스에 의해 철광석을 예열한다. 제2 유동환원로(20b) 및 제3 유동환원로(20c)는 예열된 철광석을 예비 환원환원한다. 그리고 제4 유동환원로(20d)는 예비 환원된 철광석을 최종 환원하여 분환원철로 제조한다.
유동층형 환원로(20)는 분환원철을 괴성체 제조 장치(30)로 이송한다. 괴성체 제조 장치(30)는 분환원철을 괴성화한다. 용융가스화로(60)에 분환원철을 바로 장입할 경우, 용융가스화로(60) 내부의 환원가스에 의해 분환원철이 외부로 비산된다. 또한, 분환원철이 용융가스화로(60) 내부로 바로 장입되는 경우, 용융가스화로(60) 내부의 통기성이 악화될 수 있다. 따라서 괴성체 제조 장치(30)에 의해 분환원철을 괴성체로 제조한 후 용융가스화로(60)에 공급한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 괴성체 제조 장치(30)는, 저장조(301), 한 쌍의 롤들(302), 파쇄기(304), 및 괴성체 저장조(306)를 포함한다. 저장조(301)는 분환 원철을 임시 저장한다. 분환원철은 저장조(301)로부터 배출되어 한 쌍의 롤들(302)에 의해 스트립 형태의 괴성체로 제조된다. 파쇄기(304)는 괴성체를 파쇄하여 일정한 크기로 제조한다. 파쇄된 괴성체는 괴성체 저장조(306)에 저장된다.
고온 균배압 장치(40)는 괴성체 제조 장치(30) 및 저장조(50)를 상호 연결한다. 고온 균배압 장치(40)는 괴성체 제조 장치(30) 및 저장조(50) 사이의 압력을 조절하여 괴성체를 괴성체 제조 장치(30)로부터 저장조(50)로 압송한다. 저장조(50)는 괴성체를 저장하고, 용융가스화로(60)에 괴성체를 공급한다.
괴성체는 용융가스화로(60)에 장입되어 용융된다. 괴상 탄재가 용융가스화로(60)에 장입되어 그 내부에 석탄충전층을 형성한다. 여기서, 괴상 탄재는 괴탄 또는 성형탄을 예로 들 수 있다. 용융가스화로(60)에 산소를 취입함으로써 석탄충전층을 연소시키고, 석탄충전층의 연소열에 의해 괴성체를 용융시킨다. 괴성체는 용융되어 용철로 제조된 후 외부로 배출된다. 석탄충전층으로부터 발생한 환원가스는 환원가스 공급관(70)을 통하여 유동층형 환원로(20)에 공급된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 더스트는 더스트 공급관(90)을 통하여 광석 건조 유닛(80)으로부터 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)로 공급된다. 광석 건조 유닛(80)에서 철광석을 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 더스트를 포집한다. 전술한 방법을 이용하여 포집한 더스트를 더스트 공급관(90)을 통해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급한다. 또한, 용철제조장치(1000)로부터 발생되는 환원광을 모아서 환원광 공급관(85)을 통해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급한다. 그리고 용철제조장치(1000)로부터 발생되는 슬러지를 모아서 슬러지 공급 관(95)을 통해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급한다. 이하에서는 도 3 내지 도 6을 통하여 용철제조장치(1000)로부터 더스트, 환원광 및 슬러지가 배출하는 과정을 설명한다.
도 3은 더스트가 배출되는 도 2의 광석 건조 유닛(80)를 개략적으로 나타낸다. 도 3에 도시한 더스트의 배출 과정은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 더스트는 다른 방법을 이용하여 배출될 수도 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 광석 건조 유닛(80)은 광석 건조기(801), 싸이클론(804), 백필터(808), 및 연소기(809) 등을 포함한다. 광석 건조기(801)는 코크스 오븐 가스(cokes oven gas, COG) 및 공기를 공급받아 철광석을 건조한다. 건조된 철광석은 광석 건조기(801)로부터 저장빈(802)으로 이송되어 저장된다. 저장빈(802)에 저장된 철광석은 유동층형 환원로(20)(도 2에 도시)에 공급된다.
광석 건조기(801)로부터 배출된 배가스는 연소기(809)에 의해 연소된다. 따라서 배가스에 포함된 미분광들이 연소되어 제거된다. 그러나 연소되지 않은 미분광들은 여전히 배가스에 포함되며, 배가스와 함께 싸이클론(804)에 유입된다. 여기서, 예를 들면 입도가 1.5㎛ 이상인 미분광은 중력에 의해 싸이클론(804)의 하부로 추출된다. 추출된 미분광들은 제1 컨베이어 벨트(806)에 의해 화살표 방향으로 이송되어 저장빈(802)에 저장된다.
한편, 싸이클론(804)에서 배출되는 배가스는 백필터(808)로 이송되므로, 싸이클론(804)에서 포집되지 않은 배가스에 포함된 더스트들은 백필터(808)에 포집된 다. 더스트들은 예를 들면 1.5㎛ 미만의 입도를 가진다. 백필터(808)에 포집된 더스트는 모아져서 제2 컨베이어 벨트(807)에 의해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)로 이송된다. 따라서 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에서 더스트를 이용하여 브리켓을 제조할 수 있다.
도 4는 환원광 및 슬러지가 배출되는 도 2의 유동층형 환원로(20)를 개략적으로 나타낸다.
유동층형 환원로(20)로부터 환원광이 제공될 수 있다. 유동층형 환원로(20)는 철광석을 환원시킨다. 유동층형 환원로(20)를 정비하는 경우, 유동층형 환원로(20)의 작동을 정지시키고, 유동층형 환원로(20) 내부에 퇴적된 환원광을 외부로 배출한다.
예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 제4 유동층형 환원로(20d) 하부의 윈드박스를 통하여 환원광을 외부로 배출시킬 수 있다. 환원광은 임시 저장조(200)에 저장되어 수냉된 후 환원광 공급관(85)을 통하여 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다.
한편, 배가스는 제1 유동층형 환원로(20a)로부터 배가스관(22)을 통하여 외부로 배출된다. 배가스에는 다량의 분진이 함유되므로, 배가스관(22)에 스크러버(scrubber)(24)를 설치하고, 스크러버(24)에서 배가스에 물을 분사하여 분진을 제거한다. 분진이 제거된 배가스는 외부로 배출되거나 환원가스로 재사용된다. 스크러버(24)에서 물을 분사하는 경우, 분진을 흡수한 물이 슬러지로 되어 외부로 배출된다. 슬러지는 슬러지 공급관(95)를 통하여 바인더리스 브리켓 제조 장 치(10)에 공급된다.
도 5는 환원광이 배출되는 도 2의 괴성체 제조 장치(30)를 개략적으로 나타낸다.
도 5에 도시한 바와 같이, 파쇄기(304)로 괴성체를 파쇄하는 경우, 괴성체가 파쇄되면서 분진, 즉 환원광이 발생한다. 따라서 환원광은 파쇄기(304)로부터 환원광 공급관(85)을 통하여 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다.
분환원철이 저장조(301)에 장입되므로, 저장조(301)로부터 다량의 분진이 포함된 배가스가 외부로 배출된다. 따라서 스크러버(32)를 이용하여 배가스에 물을 분사하여 배가스에 포함된 분진을 제거한 후 외부로 배출시킨다. 스크러버(32)에서 분진을 포함한 물은 슬러지가 되고, 슬러지는 슬러지 공급관(95)을 통해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다.
또한, 분환원철이 한 쌍의 롤들(302)에 의해 압착 및 성형되면서 배가스가 발생한다. 배가스에는 다량의 분진이 포함된다. 따라서 스크러버(34)에서 배가스에 물을 분사하여 분진을 회수한다. 분진을 포함한 물은 슬러지가 되어 슬러지 공급관(95)을 통해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다.
도 4 및 도 5에 도시한 환원광 및 슬러지의 배출 과정은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 환원광 및 슬러지는 다른 방법을 이용하여 배출될 수도 있다.
도 6은 슬러지가 배출되는 도 2의 저장조(50)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 저장조(50)에 괴성체가 장입되는 경우, 괴성체로 인해 저장조(50)로부터 배가스가 발생한다. 배가스는 저장조(50)와 연결된 배가스관(52)을 통하여 외부로 배기된다. 배가스에는 분진에 포함되어 있으므로, 스크러버(54)를 이용하여 물을 배가스에 분사하여 분진을 회수한다. 분진을 포함하는 물은 슬러지로서 회수되어 슬러지 공급관(95)을 통해 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다.
도 7은 환원광 및 슬러지가 배출되는 또다른 용철제조장치(2000)를 개략적으로 개략적으로 나타낸다. 도 7의 용철제조장치(2000)의 구조는 도 2의 용철제조장치(1000)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 용철제조장치(2000)는 하나의 충전층형 환원로(58)를 포함한다. 도 7에는 도시하지 않았지만, 용철제조장치는 충전층형 환원로 및 유동층형 환원로를 함께 구비할 수도 있다. 또한, 용철제조장치는 복수의 충전층형 환원로들을 구비할 수도 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 용융가스화로(60)에서 생성된 환원가스는 환원가스 공급관(71)을 통하여 충전층형 환원로(58)에 공급된다. 철광석은 충전층형 환원로(58)에 장입되어 환원가스에 의해 환원철로 변환된다. 환원철은 용융가스화로(60)에 장입 및 용융되어 용철로 제조된다.
한편, 충전층형 환원로(58)에서 발생한 배가스는 배가스관(59)을 통하여 외부로 배기된다. 스크러버(57)는 배가스관(59)에 설치되어 배가스에 물을 분사한 다. 배가스에는 다량의 더스트들이 포함되어 있으므로, 물은 더스트를 포집하여 스크러버(57)로부터 슬러지로 배출된다. 슬러지는 슬러지 공급관(95)을 통하여 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다.
또한, 충전층형 환원로(58)를 정비하는 경우, 충전층형 환원로(58)를 비워야 한다. 따라서 충전층형 환원로(58)의 내부에 있는 환원광을 외부로 배출한다. 환원광은 환원광 공급관(85)을 통하여 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에 공급된다. 따라서 환원광을 이용하여 바인더리스 브리켓 제조 장치(10)에서 브리켓을 제조할 수 있다.
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실험예
도 1의 바인더리스 브리켓 제조 장치에 사용하는 슬러지, 더스트 및 환원광의 성분을 분석하였다. 슬러지의 성분, 더스트의 성분 및 환원광의 성분을 분석한 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.
성분(wt%) T-Fe M-Fe FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O C S
슬러지 50.93 2.86 22.49 5.28 4.05 3.67 1.00 0.12 0.045 10.3 0.19
더스트 53.39 0.018 0.13 5.30 2.92 3.51 0.80 0.039 0.041 1.00 0.041
환원광 73.03 37.57 18.85 3.99 1.99 3.38 0.86 0.17 0.041 1.35 0.099
슬러지 중 소량의 슬러지만 유동층형 환원로에서 환원되었고, 환원광은 부분 환원되었다. 슬러지의 성분은 분철광석의 성분과 유사하다. 슬러지 및 환원광의 철함량은 표 1에 기재한 바와 같이, 각각 50.03wt% 및 73.39wt%로서 상당히 높았다. 더스트는 철광석의 건조 중에 포집하였으므로, 철광석의 성분과 유사한 성분을 가졌다.
표 1에 기재한 바와 같이, 슬러지는 10.3wt%의 카본을 함유한다. 따라서 냉각 상태에서 바인더리스 브리켓을 제조하는 경우, 카본으로 인해 바인더리스 브리켓에 크랙이 발생한다. 따라서 바인더리스 브리켓은 20kgf/p 내지 30kgf/p의 매우 낮은 압축 강도를 가진다. 그러므로, 슬러지, 더스트 및 환원광을 가열 혼합하여 바인더리스 브리켓을 제조하였다. 즉, 도 1의 한 쌍의 성형롤들(1104)과 동일한 한 쌍의 성형롤들을 사용하여 슬러지, 더스트 또는 환원광이 포함된 혼합물을 압축 및 성형하여 적절한 압축 강도를 가진 바인더리스 브리켓을 제조하였다.
실험예 1
슬러지, 더스트 및 환원광을 포함하는 혼합물을 제조하였다. 여기서, 혼합물에 포함되는 슬러지의 양을 변화시키면서 바인더리스 브리켓을 제조하였다. 슬러지의 양을 혼합물의 50wt% 내지 80wt%로 변화시키면서 바인더리스 브리켓들을 제조하였고, 제조된 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 측정하였다.
실험예 1의 실험 결과
도 8은 실험예 1에서 슬러지의 양에 따른 바인더리스 브리켓의 압축 강도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 혼합물에 포함되는 슬러지의 양이 증가함에 따라 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 점차 감소하였다. 바인더리스 브리켓을 용융가스화로에 장입하는 경우, 바인더리스 브리켓이 고온 분화되지 않기 위해서는 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 적절하게 유지할 필요가 있다. 따라서 혼합물 중 슬러지의 양은 55wt% 이하로 유지한다. 슬러지의 양이 55wt% 보다 많은 경우, 브리켓의 압축 강도가 감소하여 용융가스화로에 사용하기에 부적합하다.
실험예 2
슬러지, 더스트 및 환원광을 포함하는 혼합물을 제조하였다. 여기서, 혼합물에 포함되는 더스트의 양에 대한 환원광의 양의 비를 변화시키면서 바인더리스 브리켓을 제조하였다. 더스트의 양에 대한 환원광의 양의 비를 1/4 내지 1/2로 변화시키면서 바인더리스 브리켓들을 제조하였고, 제조된 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 측정하였다.
실험예 2의 실험 결과
도 9는 실험예 2에서 더스트의 양에 대한 환원광의 양의 비에 따른 바인더리스 브리켓의 압축 강도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 더스트의 양에 대한 환원광의 양의 비가 증가함에 따라 바인더리스 브리켓의 압축 강도가 감소하였다. 바인더리스 브리켓을 용융가스화로에 장입하는 경우, 바인더리스 브리켓이 고온 분화되지 않기 위해서는 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 적절하게 유지할 필요가 있다. 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 80kgf/p 이상일 수 있다. 따라서 환원광의 양과 더스트의 양을 실질적으로 동일하게 유지한다. 즉, 더스트의 양에 대한 환원광의 양의 비를 1로 유지한다.
실험예 3
슬러지, 더스트 및 환원광을 포함하는 혼합물을 제조하였다. 혼합물의 제조 중에 혼합물의 가열 온도를 변화시키면서 바인더리스 브리켓을 제조하였다. 가열 온도를 170℃ 내지 400℃로 변화시키면서 바인더리스 브리켓들을 제조하였고, 제조된 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 측정하였다.
실험예 3의 실험 결과
도 10은 실험예 3에서 혼합기에서 혼합물의 가열 온도에 따른 바인더리스 브리켓의 압축 강도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 가열 온도가 증가함에 따라 바인더리스 브리켓의 압축 강도가 증가하였다. 바인더리스 브리켓을 용융가스화로에 장입하는 경우, 바인더리스 브리켓이 고온 분화되지 않기 위해서는 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 적절하게 유지할 필요가 있다. 따라서 혼합물을 350℃ 내지 400℃로 가열하여 적절한 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 확보할 수 있다. 혼합물을 350℃ 미만으로 가열하는 경우, 혼합물로부터 바인더가 충분히 나오지 않아 바인더리스 브리켓의 압축 강도가 작다. 또한, 혼합물을 400℃를 초과하는 온도로 가열하는 경우, 혼합물이 한 쌍의 성형롤들에 붙어서 바인더리스 브리켓을 성형할 수 없다.
실험예 4
더스트 및 슬러지를 포함하는 혼합물을 제조하였다. 그리고 도 1의 한 쌍의 성형롤들(1104)과 동일한 한 쌍의 성형롤들을 사용하여 혼합물을 압축 성형하였다. 여기서, 한 쌍의 성형롤들의 성형압은 10t/cm이었고, 성형 온도는 400℃이었다. 더스트의 양을 80wt%, 60wt%, 40wt%, 및 0wt%으로 조절하고, 각각의 더스트의 양에 대응하는 슬러지의 양을 20wt%, 40wt%, 60wt%, 및 100wt%로 조절하여 혼합물을 제조한 후 바인더리스 브리켓을 성형하였다. 그리고 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 측정하였다.
실험예 4의 실험 결과
도 11은 실험예 4에서 더스트의 양 및 슬러지의 양에 따른 바인더리스 브리켓의 압축 강도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 더스트의 양이 감소함에 따라 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 감소하였다. 그러나 슬러지의 양이 60wt% 이상인 경우, 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 다시 증가하였다. 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 100kgf/p 이하였다.
바인더리스 브리켓을 용융가스화로에 장입하는 경우, 바인더리스 브리켓이 고온 분화되지 않기 위해서는 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 적절하게 유지할 필요가 있다. 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 80kgf/p 이상일 수 있다. 따라서 점선으로 도시한 바와 같이, 혼합물 중 더스트의 양이 70wt% 이상이고 100wt% 미만이 되도록 한다. 더스트의 양이 70wt% 미만인 경우, 바인더리스 브리켓의 압축 강도가 저하되어 용융가스화로에서 사용하기에 부적합하다.
실험예 5
환원광 및 슬러지를 포함하는 혼합물을 제조하였다. 그리고 도 1의 한 쌍의 성형롤들(1104)과 동일한 한 쌍의 성형롤들을 사용하여 혼합물을 압축 성형하였다. 여기서, 한 쌍의 성형롤들의 성형압은 10t/cm이었고, 성형 온도는 400℃이었다. 환원광의 양을 100wt%, 80wt%, 60wt%, 40wt%, 및 0wt%으로 조절하고, 각각의 환원광의 양에 대응하는 슬러지의 양을 0wt%, 20wt%, 40wt%, 60wt%, 및 100wt%로 조절하여 혼합물을 제조한 후 바인더리스 브리켓을 성형하였다. 그리고 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 측정하였다.
실험예 5의 실험 결과
도 12는 실험예 5에서 환원광의 양 및 슬러지의 양에 따른 바인더리스 브리켓의 압축 강도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 환원광의 양이 감소함에 따라 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 감소하였다. 그리고 환원광의 양이 60wt% 이하인 경우, 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 거의 유사하였다. 바인더리스 브리켓을 용융가스화로에 장입하는 경우, 바인더리스 브리켓이 고온 분화되지 않기 위해서는 바인더리스 브리켓의 압축 강도를 적절하게 유지할 필요가 있다. 바인더리스 브리켓의 압축 강도는 80kgf/p 이상일 수 있다. 따라서 점선으로 도시한 바와 같이, 혼합물 중 환원광의 양이 70wt% 이상이고 100wt% 미만이 되도록 한다. 환원광의 양이 70wt% 미만인 경우, 바인더리스 브리켓의 압축 강도가 저하되어 용융가스화로에서 사용하기에 부적합하다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바인더리스 브리켓의 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 바인더리스 브리켓의 원료들이 배출되는 용철 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 3은 더스트가 배출되는 광석 건조 유닛의 개략적인 도면이다.
도 4는 슬러지 및 환원광이 배출되는 유동층형 환원로의 개략적인 도면이다.
도 5는 슬러지 및 환원광이 배출되는 괴성체 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 6은 슬러지가 배출되는 저장조의 개략적인 도면이다.
도 7은 환원광 및 슬러지가 배출되는 또다른 용철 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 실험예 1 내지 실험예 5에 따른 압축 강도의 변화를 나타낸 그래프이다.

Claims (37)

  1. 철광석 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 포집한 더스트를 제공하는 단계,
    상기 건조된 철광석을 환원한 환원철을 제공하는 환원로 및 상기 환원철을 용융하여 용철을 제조하는 용융가스화로를 포함하는 용철 제조 장치에서 배출되는 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계,
    상기 더스트 및 상기 환원광 중 적어도 하나의 원료를 상기 슬러지에 혼합 및 가열하여 혼합물을 제공하는 단계, 및
    바인더를 사용하지 않고 상기 혼합물을 성형하여 바인더리스 브리켓(binderless briquette)을 제조하는 단계
    를 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 상기 슬러지는 건조 및 파쇄되어 제공되는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬러지는 건조 및 파쇄되기 전에 30wt% 내지 40wt%의 수분을 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 상기 환원광은 건조 및 입도 선별되어 제공되는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 환원광은 건조 및 입도 선별되기 전에 10wt% 내지 30wt%의 수분을 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 환원광의 환원율은 30% 내지 60%인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 환원광은 입도 선별되어 조립 환원광 및 세립 환원광으로 나누어지고, 상기 조립 환원광은 상기 용융가스화로에 장입되는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조립 환원광의 입도는 8mm 이상인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 더스트, 상기 환원광 및 상기 슬러지를 혼합하고,
    상기 혼합물 중 상기 슬러지의 양은 0wt% 보다 크고 55wt% 이하인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 환원광의 양 및 상기 더스트의 양은 실질적으로 동일한 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 더스트 및 상기 슬러지를 혼합하여 혼합물을 제공하고,
    상기 혼합물 중 상기 더스트의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 환원광 및 상기 슬러지를 혼합하여 혼합물을 제공하고,
    상기 혼합물 중 상기 환원광의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만인 바인더리 스 브리켓의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 상기 환원광은 상기 환원로에서 제공되는 상기 환원철인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 혼합물은 350℃ 내지 400℃로 가열되는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 상기 용철 제조 장치는, 상기 환원로 및 상기 용융가스화로를 상호 연결하고 상기 환원로에서 배출된 상기 환원철을 압축하여 제조한 괴성체를 상기 용융가스화로에 공급하는 괴성체 제조 장치를 더 포함하고, 상기 환원광은 상기 괴성체 제조 장치로부터 제공되는 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 바인더리스 브리켓을 제조하는 단계에서, 상기 바인더리스 브리켓의 강도는 80kgf/p 내지 100kgf/p인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 환원광 및 슬러지를 제공하는 단계에서, 상기 환원로는 유동층형 환원로 또는 충전층형 환원로인 바인더리스 브리켓의 제조 방법.
  18. 철광석 건조시에 배출되는 배가스를 건식 집진하여 포집한 더스트를 저장하는 더스트 호퍼,
    상기 건조된 철광석을 환원한 환원철을 제공하는 환원로 및 상기 환원철을 용융하여 용철을 제조하는 용융가스화로를 포함하는 용철 제조 장치에서 배출되는 환원광을 저장하는 환원광 호퍼,
    상기 용철 제조 장치에서 배출되는 슬러지를 저장하는 슬러지 호퍼,
    상기 더스트 호퍼, 상기 환원광 호퍼, 및 상기 슬러지 호퍼와 연결되고, 상기 더스트, 상기 환원광 및 상기 슬러지로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 원료를 혼합 및 가열하여 혼합물을 제공하는 혼합기, 및
    상기 혼합물을 성형하여 바인더리스 브리켓을 제공하는 한 쌍의 성형롤들
    을 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 혼합기는,
    케이싱, 및
    상기 케이싱 내에서 회전하는 회전 부재
    를 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 슬러지를 건조하는 건조기, 및
    상기 건조기 및 상기 슬러지 호퍼를 상호 연결하고, 상기 건조된 슬러지를 파쇄하는 파쇄기
    를 더 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 건조기는 회전형 노상로(rotary kiln)인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 건조기는 30wt% 내지 40wt%의 수분을 포함하는 슬러지를 건조하는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 환원광을 건조하는 건조기, 및
    상기 건조기 및 상기 환원광 호퍼를 상호 연결하고, 상기 건조된 환원광을 세립 환원광 및 조립 환원광으로 입도 선별하는 입도 선별기
    를 더 포함하는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 건조기는 회전형 노상로(rotary kiln)인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 조립 환원광의 입도는 8mm 이상인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 조립 환원광은 상기 용융가스화로에 장입되는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 건조기는 10wt% 내지 30wt%의 수분을 포함하는 환원광을 건조하는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 환원광의 환원율은 30% 내지 60%인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 더스트, 상기 환원광 및 상기 슬러지를 포함하고, 상기 상기 혼합물 중 상기 슬러지의 양은 0wt% 보다 크고 55wt% 이하인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 환원광의 양 및 상기 더스트의 양은 실질적으로 동일한 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  31. 제18항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 더스트 및 상기 슬러지를 포함하고, 상기 혼합물 중 상기 더스트의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  32. 제18항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 환원광 및 상기 슬러지를 포함하고, 상기 혼합물 중 상기 환원광의 양은 70wt% 이상이고 100wt% 미만인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  33. 제18항에 있어서,
    상기 환원로가 상기 환원광을 상기 환원광 호퍼에 공급하는 바인더리스 브리 켓의 제조 장치.
  34. 제18항에 있어서,
    상기 혼합기에서 상기 혼합물은 350℃ 내지 400℃로 가열되는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  35. 제18항에 있어서,
    상기 용철 제조 장치는, 상기 환원로 및 상기 용융가스화로를 상호 연결하고 상기 환원로에서 배출된 상기 환원철을 압축하여 제조한 괴성체를 상기 용융가스화로에 공급하는 괴성체 제조 장치를 더 포함하고, 상기 환원광은 상기 괴성체 제조 장치로부터 상기 환원광 호퍼에 공급되는 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  36. 제18항에 있어서,
    상기 바인더리스 브리켓의 강도는 80kgf/p 내지 100kgf/p인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
  37. 제18항에 있어서,
    상기 환원로는 유동층형 환원로 또는 충전층형 환원로인 바인더리스 브리켓의 제조 장치.
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