KR100948926B1 - Method for manufacturing molten iron comprising nickel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 니켈 함유 용철의 제조 방법에 관한 것이다. 니켈 함유 용철 제조 방법은, i) 산화 니켈광을 소결하여 니켈 소결광을 제공하는 단계, ii) 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스를 포함하는 혼합물을 고로에 장입하는 단계, iii) 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하는 단계, 및 iv) 고로로부터 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for producing nickel-containing molten iron. The method for producing nickel-containing molten iron includes i) sintering nickel oxide ore to provide nickel sintered ore, ii) charging a mixture comprising nickel sintered ore, boron oxide content, alumina content, and coke to the blast furnace, iii ) Blowing hot air into the blast furnace to produce nickel-containing molten iron and slag, and iv) removing nickel-containing molten iron and slag from the blast furnace.

니켈 함유 용철, 붕소 산화물, 알루미나, 용융점, 형석, 슬래그, 유동성 Nickel-containing molten iron, boron oxide, alumina, melting point, fluorspar, slag, fluidity

Description

니켈 함유 용철의 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING MOLTEN IRON COMPRISING NICKEL}Process for producing nickel-containing molten iron {METHOD FOR MANUFACTURING MOLTEN IRON COMPRISING NICKEL}

본 발명은 형석을 사용하지 않으면서 슬래그의 유동성을 개선할 수 있는 니켈 함유 용철의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing nickel-containing molten iron that can improve the flowability of slag without using fluorspar.

최근 니켈의 원재료로 사용되는 황화 니켈광의 고갈로 인하여 니켈 가격이 급등하고 있다. 따라서 내식성 향상을 위한 원소로서 니켈을 사용하는 스테인리스강의 가격도 크게 상승하고 있다. 그 결과, 산화 니켈광을 고로에 직접 사용하여 니켈 함유 용철을 제조하는 방법이 개발되고 있다.Recently, nickel prices have surged due to the depletion of nickel sulfide ore used as a raw material for nickel. Therefore, the price of stainless steel using nickel as an element for improving the corrosion resistance is also greatly increased. As a result, a method of producing nickel-containing molten iron by using nickel oxide ore directly in a blast furnace has been developed.

산화 니켈광을 고로에 직접 장입하여 용철을 제조하는 경우, 산화 니켈광이 다량의 맥석을 포함하므로, 다량의 맥석이 슬래그에 포함되어 슬래그의 유동성이 저하되고 노황이 불안정해진다. 또한, 코크스가 다량 사용된다. 특히, 니켈 함유 용철을 제조하는 경우, 고로 내부의 슬래그의 양은 일반 용철에 포함되는 슬래그의 양의 약 6배 정도로 많다. 그 결과, 슬래그로 인하여 니켈 함유 용철의 출선이 어렵다. 따라서 백운석 또는 형석을 고로에 함께 장입하여 슬래그의 유동성을 개선하고 있다. 그러나 형석을 사용하는 경우, 형석 내에 포함된 불소로 인하여 후속 공정에서 많은 문제점이 발생한다. In the case of manufacturing molten iron by directly charging nickel oxide ore into the blast furnace, since nickel oxide ore includes a large amount of gangue, a large amount of gangue is included in the slag, thereby reducing the fluidity of the slag and unstable yellowing. Coke is also used in large quantities. In particular, in the case of manufacturing nickel-containing molten iron, the amount of slag in the blast furnace is about 6 times as large as the amount of slag contained in ordinary molten iron. As a result, starting of nickel-containing molten iron is difficult due to slag. Therefore, dolomite or fluorspar is charged together to improve the fluidity of slag. However, when using fluorspar, many problems arise in subsequent processes due to the fluorine contained in the fluorspar.

형석을 고로에 장입하는 경우, 불소가 기화되어 고로 위에 설치된 집진 장치로 흐른다. 따라서 불소에 의해 집진 장치가 부식될 수 있다. 또한, 형석은 인체에 해로운 불소를 함유하는데, 슬래그내에 형석이 포함되는 경우 슬래그의 재사용이 불가능하다. 즉, 슬래그를 해양 구조물 등에 사용하고 있는 데 형석이 슬래그에 포함된 경우 환경 오염 문제로 인하여 슬래그를 다시 사용할 수 없다. 더욱이, 고로로부터 배출되는 배가스에 불소가 포함될 경우, 대기가 오염될 수 있다.When fluorite is charged into the blast furnace, fluorine is vaporized and flows to the dust collector installed on the blast furnace. Therefore, the dust collecting apparatus may be corroded by fluorine. In addition, the fluorspar contains fluorine, which is harmful to the human body. If the fluorspar is included in the slag, the slag cannot be reused. In other words, if the slag is used in marine structures, and the fluorspar is included in the slag, the slag cannot be used again due to environmental pollution. Moreover, if fluorine is included in the flue-gases emitted from the blast furnace, the air can be polluted.

형석을 사용하지 않으면서 슬래그의 유동성을 개선할 수 있는 니켈 함유 용철의 제조 방법을 제공하고자 한다.It is to provide a method for producing nickel-containing molten iron that can improve the flowability of slag without using fluorspar.

본 발명의 일 실시예에 따른 니켈 함유 용철 제조 방법은, i) 산화 니켈광을 소결하여 니켈 소결광을 제공하는 단계, ii) 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스를 포함하는 혼합물을 고로에 장입하는 단계, iii) 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하는 단계, 및 iv) 고로로부터 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계를 포함한다.Nickel-containing molten iron manufacturing method according to an embodiment of the present invention, i) sintering nickel oxide ore to provide nickel sintered ore, ii) nickel sintered ore, boron oxide containing, alumina containing, and a mixture comprising coke Charging to the blast furnace, iii) blowing hot air into the blast furnace to produce nickel-containing molten iron and slag, and iv) drawing out nickel-containing molten iron and slag from the blast furnace.

혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물은 혼합물의 1wt% 내지 25wt%일 수 있다. 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합한 혼합체를 고로에 장입하며, 혼합 체에서 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물의 중량비는 20:80 내지 80:20일 수있다.In the step of charging the mixture into the blast furnace, the boron oxide content and the alumina content may be 1 wt% to 25 wt% of the mixture. In the step of charging the mixture into the blast furnace, a mixture of boron oxide content and alumina content is charged to the blast furnace, and the weight ratio of the boron oxide content and alumina content in the mixture may be 20:80 to 80:20. .

혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 붕소 산화물 함유물은 B2O3를 포함하고, 알루미나 함유물은 Al2O3를 포함할 수 있다. 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계에서, 슬래그 중 붕소 산화물의 양은 1wt% 내지 10wt%이고, 알루미나의 양은 5wt% 내지 20wt%일 수 있다. 슬래그의 용융 온도는 1100℃ 내지 1400℃일 수 있다.In the step of charging the mixture into the blast furnace, the boron oxide content may comprise B 2 O 3 and the alumina content may comprise Al 2 O 3 . In the step of drawing out nickel-containing molten iron and slag, the amount of boron oxide in the slag may be 1wt% to 10wt%, and the amount of alumina may be 5wt% to 20wt%. The melting temperature of the slag may be 1100 ° C to 1400 ° C.

본 발명의 일 실시예에 따른 니켈 함유 용철 제조 방법은, 붕소 산화물 및 알루미나를 포함하는 혼합 미분을 고로의 측면을 통하여 고로에 취입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 붕소 산화물 및 알루미나의 입도는 0.05mm 내지 0.2mm일 수 있다.Nickel-containing molten iron manufacturing method according to an embodiment of the present invention may further include the step of blowing the mixed fine powder containing boron oxide and alumina into the blast furnace through the side of the blast furnace. The particle size of the boron oxide and alumina may be 0.05 mm to 0.2 mm.

혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 붕소 산화물 함유물에 포함된 붕소 산화물은 5wt% 내지 100%이고, 알루미나 함유질에 포함된 알루미나는 20wt% 내지 100%일 수 있다. 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합한 혼합체를 고로에 장입하며, 혼합체의 입도는 0.2mm 내지 20mm일 수 있다.In the step of charging the mixture into the blast furnace, the boron oxide contained in the boron oxide content may be 5wt% to 100%, and the alumina contained in the alumina containing material may be 20wt% to 100%. In the step of charging the mixture into the blast furnace, a mixture of boron oxide content and alumina content is charged to the blast furnace, and the particle size of the mixture may be 0.2 mm to 20 mm.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 형석 대신에 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 사용함으로써 슬래그의 유동성을 개선하여 니켈 함유 용철을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 형석으로 인한 환경 오염 문제가 발생하지 않아 슬래그 재활용성을 높일 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by using a boron oxide content and alumina content instead of fluorite, it is possible to easily manufacture nickel-containing molten iron by improving the fluidity of the slag. In addition, the problem of environmental pollution due to fluorspar does not occur, thereby improving slag recyclability.

첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 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.With reference to the accompanying drawings, it will be described embodiments of the present invention to be easily implemented by those skilled in the art. As can be easily understood by those skilled in the art, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Where possible the same or similar parts are represented with the same reference numerals in the drawings.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are additionally interpreted to have a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈 함유 용철의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing nickel-containing molten iron according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 니켈 함유 용철의 제조 방법은, 니켈 소결광을 제공하는 단계(S10), 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스를 포함하는 혼합물을 고로에 장입하는 단계(S20), 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하는 단계(S30), 및 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선 하는 단계(S40)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 니켈 함유 용철의 제조 방법은 붕소 산화물 및 알루미나를 포함하는 혼합 미분을 고로의 측면을 통하여 고로에 취입하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Method for producing nickel-containing molten iron according to an embodiment of the present invention, the step of providing a nickel sintered ore (S10), the step of charging a mixture containing nickel sintered ore, boron oxide containing, alumina containing, and coke to the blast furnace (S20), blowing hot air into the blast furnace to produce nickel-containing molten iron and slag (S30), and nickel-containing molten iron and slag (S40). In addition, other steps may be further included as necessary. For example, the method for producing nickel-containing molten iron may further include a step of blowing the mixed fine powder containing boron oxide and alumina into the blast furnace through the side of the blast furnace.

먼저, 단계(S10)에서는 니켈 산화광을 소결하여 니켈 소결광을 제조한다. 니켈 산화광은 다량의 니켈을 함유한 암석이 지표에서 풍화되고, 니켈함유용액이 지표 하부로 분리 및 침출되어 형성된다. 니켈 산화광으로는 가니에라이트광(garnierite ore) 또는 라테라이트광(laterite ore), 리모나이트광(limonite ore), 사프로라이트광(saprolite ore) 등을 예로 들 수 있다.First, in step S10, nickel oxide ore is sintered to manufacture nickel sintered ore. Nickel oxide ore is formed by the weathering of rocks containing a large amount of nickel at the surface, and the nickel-containing solution separated and leaching below the surface. Examples of the nickel oxide light include garnierite ore or laterite ore, limonite ore, and saprolite ore.

니켈 소결광을 고로에 바로 장입하는 경우 연료비가 증가하고, 니켈 함유 용철의 실수율이 저하될 수 있다. 따라서 산화 니켈광을 소결하여 니켈 소결광을 제조함으로써, 고로 장입에 적합한 상태로 제조한다. 또는, 산화 니켈광을 단광화하여 사용할 수도 있다. 즉, 산화 니켈광을 건조한 후 파쇄하고, 단광기에서 단광으로 제조할 수 있다.When the nickel sintered ore is directly charged into the blast furnace, the fuel cost increases, and the real rate of nickel-containing molten iron may decrease. Therefore, by sintering nickel oxide ore to produce nickel sintered ore, it is produced in a state suitable for blast furnace charging. Alternatively, nickel oxide light may be shortened and used. That is, the nickel oxide ore can be dried and crushed, and can be produced as briquettes in a quencher.

산지에서 채취한 산화 니켈광의 입도 편차는 클 수 있다. 그러므로 산화 니켈광을 세립 니켈광 및 조립 니켈광으로 분급한 후, 조립 니켈광을 분쇄하여 균일한 크기로 조절함으로써 사용 효율을 높일 수 있다. 예를 들면, 니켈광의 입도 5mm를 기준으로 하여 입도가 5mm 이하인 경우 세립 니켈광으로 분급하고, 입도가 5mm를 초과하는 경우 조립 니켈광으로 분급할 수 있다. 여기서, 조립 니켈광은 분쇄기 등을 사용하여 분쇄함으로써 다시 세립 니켈광으로 제조할 수 있다.The particle size variation of nickel oxide ore collected from the mountain region can be large. Therefore, after classifying nickel oxide ore into fine nickel or granulated nickel ore, the granulated nickel ore is crushed and adjusted to a uniform size, thereby increasing the use efficiency. For example, when the particle size is 5 mm or less based on the particle size of 5 mm of nickel ore, it may be classified as fine nickel ore, and when the particle size exceeds 5 mm, it may be classified as granulated nickel ore. Here, the granulated nickel ore can be produced again as fine nickel ore by pulverizing using a grinder or the like.

전술한 바와 같이, 분급 및 재분쇄함으로써 그 크기를 균일화한 산화 니켈광을 소결하기 위하여 코크스를 혼합할 수 있다. 분말 형태의 코크스를 사용할 수 있다. 이 경우, 산화 니켈광을 코크스 분말과 혼합한 후 혼련기 등에 장입하여 회전시킴으로써 산화 니켈광과 코크스 분말이 고르게 혼합된 소결용 혼합물을 제조한다. 다음으로, 소결용 혼합물을 소결기에 넣고 소결하여 니켈 소결광을 제조한다.As described above, coke may be mixed in order to sinter nickel oxide ore whose size is uniform by classifying and regrinding. Coke in powder form may be used. In this case, the nickel oxide ore is mixed with the coke powder, charged into a kneader or the like, and rotated to prepare a sintering mixture in which the nickel oxide ore and the coke powder are evenly mixed. Next, the mixture for sintering is put into a sintering machine and sintered to manufacture nickel sintered ore.

단계(S20)에서는 용철을 제조하기 위하여 고로에 장입할 혼합물을 준비한 후고로에 장입한다. 여기서, 혼합물은 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물 및 코크스를 포함한다. 코크스는 니켈 소결광을 환원시키기 위하여 니켈 소결광과 고르게 혼합되어 고로에 장입된다.In step S20, after preparing a mixture to be loaded into the blast furnace to prepare molten iron, it is charged into the blast furnace. Here, the mixture includes nickel sintered ore, boron oxide containing, alumina containing and coke. The coke is mixed evenly with the nickel sintered ore and charged in the blast furnace to reduce the nickel sintered ore.

붕소 산화물 함유물과 알루미나 함유물은 사전 혼합된 혼합체로 제조되어 니켈 소결광 및 코크스와 함께 혼합될 수 있다. 이 경우, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합하여 브리켓팅(briquetting)하거나 사전 용융하여 플럭스 형태로 제조할 수 있다. 또는, 붕소 산화물 함유물과 알루미나 함유물은 별도로 공급된 후 니켈 소결광 및 코크스와 함께 혼합될 수 있다.The boron oxide content and alumina content can be made into a premixed mixture and mixed with nickel sintered ore and coke. In this case, the boron oxide content and the alumina content may be mixed to briquette or premelt to prepare a flux form. Alternatively, the boron oxide content and alumina content may be supplied separately and then mixed with nickel sintered ore and coke.

니켈 소결광은 다량의 맥석을 포함하고, 다량의 맥석은 용철 제조시 슬래그에 포함된다. 슬래그에 다량의 맥석이 포함되는 경우, 고로내에서 슬래그의 용융 적하 능력이 저하되어 잘 배출되지 않을 뿐만 아니라 슬래그의 유동성이 저하되어 출선이 어렵다. 따라서 매용제로서 붕소 산화물 및 알루미나를 고로에 장입함으로써 고로내 슬래그의 용융 적하 능력을 향상시키고, 슬래그의 융점을 낮추면서 유동성을 향상시킬 수 있다. 그리고 슬래그의 점도를 저하시킬 수 있다. 따라서 출선 작업이 용이해진다. 그리고 형석과는 달리 후속 공정을 원활하게 진행할 수 있고, 환경 오염 문제도 없다. 형석의 대체재로서 붕소 산화물 및 알루미나를 사용함으로써 고로에서 제조된 슬래그를 용이하게 제거할 수 있다.Nickel sintered ore includes a large amount of gangue, and a large amount of gangue is included in slag in the manufacture of molten iron. When the slag contains a large amount of gangue, the slag melt dripping capacity is reduced in the blast furnace not only well discharged, but also the slag fluidity is reduced, it is difficult to go out. Therefore, by charging boron oxide and alumina into the blast furnace as a solvent, it is possible to improve the melt dripping ability of the slag in the blast furnace, and to improve the fluidity while lowering the melting point of the slag. And the viscosity of slag can be reduced. Therefore, the starting work becomes easy. And unlike fluorspar, the subsequent processes can be carried out smoothly, and there is no environmental pollution problem. By using boron oxide and alumina as substitutes for fluorspar, slag produced in the blast furnace can be easily removed.

붕소 산화물 함유물로서 광석인 콜레마나이트(colemanite) 또는 보라사이트(boracite) 등을 사용할 수 있다. 한편, 붕소 산화물 함유물로서 정련 과정을 거친 플럭스를 사용할 수도 있다. 붕소 산화물 함유물은 5wt% 내지 100%의 붕소 산화물을 포함한다. 붕소 산화물 함유물이 5wt% 미만의 붕소 산화물을 포함하는 경우, 붕소 산화물의 양이 너무 적어서 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 없다. 붕소 산화물 함유물은 주로 B2O3를 포함한다. B2O3는 고로내에서 슬래그가 고로 하부로 잘 용융 적하되도록 돕는다. 또한, 고로에 장입한 양과 거의 동일한 양의 B2O3가 슬래그내에 포함되어 슬래그의 용융점을 저감시키면서 슬래그의 유동성을 높인다. As the boron oxide content, ore such as colemanite or boracite can be used. On the other hand, as the boron oxide content, it is also possible to use a flux which has been refined. The boron oxide content includes 5 wt% to 100% boron oxide. When the boron oxide content contains less than 5 wt% boron oxide, the amount of boron oxide is too small to improve the flowability of the slag. The boron oxide content mainly comprises B 2 O 3 . B 2 O 3 helps the slag melt down well in the blast furnace. In addition, B 2 O 3 in an amount substantially equal to the amount charged into the blast furnace is contained in the slag to increase the flowability of the slag while reducing the melting point of the slag.

알루미나 함유물로는 보크사이트(bauxite) 광석을 사용하거나 레이들 슬래그를 사용할 수 있다. 한편, 알루미나 함유물로서 정련 과정을 거친 플럭스를 사용할 수도 있다. 알루미나 함유물은 20wt% 내지 100%의 알루미나를 포함한다. 알루미나의 양이 20wt% 미만인 경우, 알루미나의 양이 너무 적어서 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 없다. 알루미나 함유물은 주로 Al2O3를 포함한다. Al2O3는 고로내에서 슬래그가 고로 하부로 잘 용융 적하되도록 돕는다. 또한, 고로에 장입한 양과 거의 동일한 양의 Al2O3가 슬래그내에 포함되어 슬래그의 용융점을 저감시키면서 슬래 그의 유동성을 높인다. 특히, Al2O3의 용융점이 높고 Al2O3가 잘 환원되지 않으므로, 산화 상태를 그대로 유지하면서 슬래그내에 혼입될 수 있다.The alumina content may include bauxite ore or ladle slag. On the other hand, the flux after the refining process can also be used as an alumina content. The alumina content comprises 20 wt% to 100% alumina. If the amount of alumina is less than 20wt%, the amount of alumina is too small to improve the flowability of slag. The alumina content mainly comprises Al 2 O 3 . Al 2 O 3 helps the slag melt down well in the blast furnace. In addition, Al 2 O 3 in an amount almost equal to the amount charged into the blast furnace is contained in the slag, thereby improving the flowability of the slag while reducing the melting point of the slag. In particular, a high melting point of the Al 2 O 3 Al 2 O 3 is not well-reduced, while maintaining the oxidation state as it can be incorporated in the slag.

붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합한 혼합체를 고로에 장입하는 경우, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물의 중량비는 20:80 내지 80:20일 수 있다. 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물의 중량비가 전술한 범위를 벗어나는 경우, 슬래그의 유동성을 개선할 수 없다. 따라서 전술한 범위로 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합하여 슬래그의 유동성을 개선한다.When charging the mixture of the boron oxide content and the alumina content in the blast furnace, the weight ratio of the boron oxide content and the alumina content may be 20:80 to 80:20. If the weight ratio of the boron oxide content and the alumina content is outside the above-mentioned range, the fluidity of the slag cannot be improved. Therefore, the boron oxide content and the alumina content are mixed in the aforementioned range to improve the flowability of the slag.

니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스를 포함하는 혼합물은 1wt% 내지 25wt%의 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 포함할 수 있다. 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물의 양이 너무 작은 경우, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물이 고로 하부까지 도달하지 못하고 중간에 환원될 수 있다. 이 경우, 고로 내에서 슬래그의 용융 적하가 잘 이루어지지 않으며, 슬래그에도 붕소 산화물 및 알루미나가 거의 포함되지 않는다. 따라서 슬래그의 유동성이 크게 저하되어 출선 작업이 어려울 수 있다. 반대로, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물의 양이 너무 큰 경우, 고로 내화물의 침식이 가중되어 고로 수명을 단축시킨다.The mixture comprising nickel sintered ore, boron oxide content, alumina content, and coke may comprise 1 wt% to 25 wt% boron oxide content and alumina content. If the amount of boron oxide content and alumina content is too small, the boron oxide content and alumina content may be reduced in the middle without reaching the bottom of the blast furnace. In this case, melting dripping of slag is hardly performed in a blast furnace, and slag hardly contains boron oxide and alumina. As a result, the fluidity of the slag is greatly lowered, making it difficult to work on the ship. Conversely, if the boron oxide content and the alumina content are too large, the erosion of the blast furnace refractory weight is increased, which shortens the blast furnace life.

붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합한 혼합체의 입도는 0.2mm 내지 20mm일 수 있다. 혼합체의 입도가 너무 작은 경우, 그 표면적이 너무 커서 고로 내부에서 붕소 산화물 및 알루미나는 산화 상태를 유지하지 못한다. 그 결과, 붕소 산화물 및 알루미나는 코크스와 반응하여 환원될 수 있다. 이 경우, 붕소 산화물 및 알루미나가 슬래그내로 혼입되지 못하여 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 없다. 그리고 혼합체의 입도가 너무 큰 경우, 혼합체가 슬래그 내부로 혼입되기 어렵다. The particle size of the mixture in which the boron oxide content and the alumina content are mixed may be 0.2 mm to 20 mm. If the particle size of the mixture is too small, its surface area is so large that boron oxide and alumina do not maintain an oxidation state inside the blast furnace. As a result, boron oxide and alumina can be reduced by reacting with coke. In this case, boron oxide and alumina cannot be incorporated into the slag and thus the flowability of the slag cannot be improved. And when the particle size of the mixture is too large, it is difficult to mix the mixture into the slag.

만약, 붕소 산화물이나 알루미나 대신에 형석을 사용하는 경우, 고로 배가스에 불소가 함유되어 대기를 오염시키고, 슬래그에 불소 성분이 함유되어 환경을 오염시킨다. 더욱이, 슬래그 처리가 용이하지 않다.If fluorite is used in place of boron oxide or alumina, fluorine is contained in the blast furnace flue gas to contaminate the atmosphere, and slag contains fluorine to contaminate the environment. Moreover, slag treatment is not easy.

다음으로, 단계(S30)에서는 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조한다. 고로에 장입된 코크스는 열풍에 의해 연소되면서 고온 가열된다. 따라서 코크스와 니켈 소결광과의 상호 반응에 의하여 니켈 소결광이 환원되면서 니켈 함유 용철 및 슬래그가 제조된다.Next, in step S30, hot air is blown into the blast furnace to produce nickel-containing molten iron and slag. The coke charged into the blast furnace is heated by high temperature while being burned by hot air. Therefore, nickel-containing molten iron and slag are produced while the nickel sintered ore is reduced by the mutual reaction between the coke and the nickel sintered ore.

마지막으로, 단계(S40)에서는 고로로부터 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선한다. 즉, 고로의 출탕구를 통하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 빼낸다. 이 경우, 찌꺼기인 슬래그를 니켈 함유 용철로부터 제거하기 위해서는 슬래그의 유동성이 좋으면서 점도 및 용융 온도가 낮아야 한다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 붕소 산화물 및 알루미나를 사용하므로, 붕소 산화물과 알루미나가 슬래그내에 다량 포함되어 슬래그의 유동성을 향상시킨다. 혼합물의 장입량 증가에 따라 슬래그의 용융점이 낮아지면서 슬래그의 유동성도 향상된다. 따라서 니켈 함유 용철로부터 슬래그를 쉽게 제거할 수 있다.Finally, in step S40, nickel-containing molten iron and slag are taken out from the blast furnace. That is, nickel-containing molten iron and slag are taken out through the hot water outlet of the blast furnace. In this case, in order to remove the slag from the nickel-containing molten iron, the slag should have good fluidity and low viscosity and melting temperature. As described above, since boron oxide and alumina are used in this embodiment, the boron oxide and alumina are contained in the slag in a large amount to improve the flowability of the slag. As the loading of the mixture increases, the slag melting point is lowered and the slag fluidity is improved. Therefore, slag can be easily removed from nickel-containing molten iron.

이 경우, 슬래그 중의 붕소 산화물의 양은 1wt% 내지 10wt%일 수 있다. 붕 소 산화물의 양이 너무 적은 경우, 알루미나만을 증가시켜 슬래그의 유동성을 충분히 확보할 수 없으므로 니켈 함유 용철을 분리하기가 어렵다. 반대로, 붕소 산화물의 양이 너무 많은 경우, 비교적 고가인 붕소 산화물이 다량 사용되어 생산비가 증가하며, 붕소로 인해 고로 내화물이 침식된다.In this case, the amount of boron oxide in the slag may be 1wt% to 10wt%. When the amount of boron oxide is too small, it is difficult to separate nickel-containing molten iron because only alumina is increased to ensure sufficient fluidity of slag. Conversely, when the amount of boron oxide is too large, a relatively expensive boron oxide is used in large amounts to increase the production cost, and boron erodes the blast furnace refractory.

한편, 슬래그 중의 알루미나의 양은 5wt% 내지 20wt%일 수 있다. 알루미나의 양이 너무 적은 경우, 슬래그의 유동성을 충분히 확보할 수 없어서 니켈 함유 용철을 분리하기가 어렵다. 반대로, 알루미나의 양이 너무 많은 경우, 용철의 유동성이 저하되고, 비교적 고가인 알루미늄 산화물이 다량 사용되어 생산비가 증가한다. 또한, 알루미늄으로 인해 고로 내화물이 침식된다. 따라서 전술한 범위로 혼합물의 조성 범위를 조절한다. On the other hand, the amount of alumina in the slag may be 5wt% to 20wt%. If the amount of alumina is too small, it is difficult to ensure sufficient fluidity of the slag, and it is difficult to separate nickel-containing molten iron. On the contrary, when the amount of alumina is too large, the flowability of molten iron is lowered, and a relatively large amount of aluminum oxide, which is relatively expensive, is used to increase the production cost. In addition, aluminum causes blast furnace refractory erosion. Therefore, the composition range of the mixture is adjusted to the above-mentioned range.

그 결과, 슬래그의 용융 온도를 1100℃ 내지 1400℃로 조절할 수 있다. 슬래그의 용융 온도가 너무 낮은 경우, 슬래그의 유동성을 충분히 확보할 수 있으나 다량의 붕소 산화물 또는 알루미나를 사용하여 노내부가 침식될 가능성이 있다. 반대로, 슬래그의 용융 온도가 너무 높은 경우, 슬래그의 유동성이 저하될 수 있다. 이하에서는 도 2를 통하여 니켈 함유 용철을 고로에서 제조하는 과정을 좀더 상세하게 설명한다.As a result, the melting temperature of slag can be adjusted to 1100 ° C to 1400 ° C. If the slag melting temperature is too low, the fluidity of the slag can be sufficiently secured, but there is a possibility that the inside of the furnace is eroded by using a large amount of boron oxide or alumina. On the contrary, when the slag melting temperature is too high, the fluidity of the slag may decrease. Hereinafter, a process of manufacturing nickel-containing molten iron in a blast furnace will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 니켈 함유 용철을 제조하는 고로(100)의 내부 단면을 개략적으로 나타낸다.2 schematically shows an internal cross section of the blast furnace 100 for producing nickel-containing molten iron.

고로(100)의 상부에 위치한 장입 슈트(10)를 통하여 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스를 장입한다. 이들은 혼합물 형태로 장입 되면서 층을 형성하여 고로(100) 내부에 고르게 분포한다. 따라서 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스간에 열교환이 원활하게 잘 이루어진다. 코크스는 고로(100) 내부에 장입되어 코크스 충전층(16)을 형성한다.Nickel sintered ore, boron oxide containing, alumina containing, and coke are charged through the charging chute 10 located above the blast furnace 100. They are evenly distributed in the blast furnace 100 by forming a layer while charging in the form of a mixture. Therefore, heat exchange is performed well between nickel sintered ore, boron oxide content, alumina content, and coke. The coke is charged into the blast furnace 100 to form the coke filling layer 16.

열풍은 풍구(12)를 통해서 고로(100) 내부로 취입된다. 열풍은 코크스 오븐 가스(cokes oven gas, COG) 등을 혼합하여 사용할 수도 있다. 고로(100) 내부로 취입된 열풍은 코크스 충전층(16)을 가열하여 고로(100) 내부에 연소대(raceway)(14)를 형성한다. 코크스 충전층(16)은 고온 가열되면서 니켈 소결광을 용융시켜 니켈 함유 용철을 형성한다. 니켈 함유 용철은 고로(100)의 하부측으로 흐르고, 출탕구(18)를 통하여 슬래그와 함께 외부로 배출된다.The hot air is blown into the blast furnace 100 through the tuyere 12. Hot air may be used by mixing coke oven gas (COG). The hot air blown into the blast furnace 100 heats the coke-filled layer 16 to form a raceway 14 in the blast furnace 100. The coke packed layer 16 melts nickel sintered ore while being heated at high temperature to form nickel-containing molten iron. Nickel-containing molten iron flows to the lower side of the blast furnace 100 and is discharged to the outside together with the slag through the hot water outlet 18.

전술한 바와 같이, 장입 슈트(10)를 통하여 고로(100) 내부로 장입된 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물에 각각 함유된 붕소 산화물 및 알루미나는 고로(100) 내부의 슬래그에 함유된다. 따라서 붕소 산화물 및 알루미나는 슬래그의 용융점을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 고로(100) 내부의 슬래그를 고로(100)의 하부로 용이하게 용융 적화시킬 수 있다. 그 결과, 슬래그의 유동성이 향상되므로 출탕구(18)를 통하여 니켈 함유 용철을 용이하게 출선할 수 있다.As described above, the boron oxide and alumina contained in the boron oxide content and the alumina content respectively charged into the blast furnace 100 through the charging chute 10 are contained in the slag inside the blast furnace 100. Thus, boron oxide and alumina can reduce the melting point of slag. As a result, the slag in the blast furnace 100 can be melt-melted easily to the lower part of the blast furnace 100. As a result, the flowability of the slag is improved, so that the nickel-containing molten iron can be easily taken out through the tapping hole 18.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 풍구(12)에 랜스(lance)(121)를 삽입하여 랜스(121)를 통해 고로(100)의 측면으로부터 붕소 산화물 및 알루미나를 포함하는 혼합 미분을 고로(100) 내부의 슬래그층에 바로 취입할 수도 있다. 여기서, 붕소 산화물 및 알루미나의 입도는 0.05mm 내지 0.2mm일 수 있다. 혼합 미분의 입도가 너무 큰 경우, 랜스(121)가 막힐 수 있다. 따라서 혼합 미분의 입도를 전술한 범 위로 조절함으로써 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 있다. 랜스(121)를 통하여 취입된 혼합 미분은 슬래그 내부에 바로 혼입되므로, 슬래그의 용융점을 저하시키면서 유동성을 향상시킬 수 있다. 따라서 출탕구(18)를 통하여 출선을 용이하게 실시할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, by inserting a lance (121) in the tuyere 12 through the lance 121 mixed fine powder containing boron oxide and alumina from the side of the blast furnace 100 ( 100) may be blown directly into the slag layer inside. Here, the particle size of the boron oxide and alumina may be 0.05mm to 0.2mm. If the particle size of the mixed fine powder is too large, the lance 121 may be blocked. Therefore, it is possible to improve the flowability of the slag by adjusting the particle size of the mixed fine powder in the above-described range. Since the mixed fine powder blown through the lance 121 is directly mixed into the slag, the fluidity can be improved while lowering the melting point of the slag. Therefore, the tapping can be easily performed through the tapping hole 18.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental Example 1 One

니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 및 코크스를 고로에 장입하고, 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하였다. 니켈 소결광 300ton 및 코크스 100ton을 고로에 고정 장입하고, 고로에 장입하는 붕소 산화물 함유물의 양을 점차 늘려가면서 니켈 함유 용철을 제조하였으며, 슬래그의 용융점 및 슬래그 내부에 포함된 붕소 산화물 양을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타낸다. 나머지 실험 조건은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.Nickel sintered ore, boron oxide-containing substance, and coke were charged into the blast furnace, and hot air was blown into the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron and slag. 300 tons of nickel sintered ore and 100 tons of coke were fixedly charged into the blast furnace, and nickel-containing molten iron was produced by gradually increasing the amount of boron oxide-containing charged into the blast furnace. Is shown in Table 1. The remaining experimental conditions are easily understood by those skilled in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

Figure 112007053371910-pat00001
Figure 112007053371910-pat00001

전술한 실험예 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 슬래그 중 붕소 산화물의 실수율, 즉 장입한 붕소 산화물 함유물 중 슬래그에 포함된 붕소 산화물의 양은 90% 내지 95%를 꾸준히 유지하였다. 한편, 붕소 산화물 함유물의 장입량이 너무 적은 경우, 용융점 강하 효과가 크지 않아 슬래그 유동성이 좋지 않았다. 따라서 슬래그를 출선하기가 어려웠다. 반대로, 붕소 산화물 함유물의 장입량이 너무 적은 경우, 슬래그의 용융점은 크게 강하되나 노 내부가 침식될 가능성이 예상되었다.As can be seen from Experimental Example 1 described above, the real ratio of boron oxide in the slag, that is, the amount of boron oxide contained in the slag in the boron oxide content charged was maintained at 90% to 95%. On the other hand, when the loading amount of the boron oxide-containing content was too small, the melting point drop effect was not large and the slag fluidity was not good. Therefore, it was difficult to ship the slag. On the contrary, when the loading amount of the boron oxide content was too small, the melting point of the slag was greatly lowered, but it was expected that the inside of the furnace would be eroded.

도 3에는 점선으로 붕소 산화물(B2O3)의 슬래그내 함량에 따른 슬래그 용융 온도를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 붕소 산화물의 슬래그내 함량이 증가함에 따라 슬래그의 용융 온도가 낮아지는 것을 알 수 있었다.3 shows the slag melting temperature according to the slag content of boron oxide (B 2 O 3 ) in a dotted line. As shown in Figure 3, it was found that the melting temperature of the slag is lowered as the content in the slag of the boron oxide increases.

실험예Experimental Example 2 2

니켈 소결광, 알루미나 함유물 및 코크스를 고로에 장입하고, 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하였다. 고로에 장입하는 알루미나 함유물의 양을 점차 늘려가면서 니켈 함유 용철을 제조하였으며, 슬래그의 용융점 및 슬래그 내부에 포함된 알루미나의 양을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타낸다. 나머지 실험 조건은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.Nickel sintered ore, alumina-containing material and coke were charged into the blast furnace, and hot air was blown into the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron and slag. Nickel-containing molten iron was prepared while gradually increasing the amount of alumina-containing material charged in the blast furnace. The melting point of the slag and the amount of alumina contained in the slag were measured and the results are shown in Table 2. The remaining experimental conditions are easily understood by those skilled in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

Figure 112007053371910-pat00002
Figure 112007053371910-pat00002

전술한 실험예 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 알루미나의 실수율은 90% 내지 98%를 꾸준히 유지하였다. 한편, 알루미나 함유물의 장입량이 너무 적은 경우, 예를 들면 슬래그내 알루미나의 양이 5wt% 이하인 경우, 용융점 강하 효과가 크지 않아 슬래그 유동성 좋지 않고, 슬래그를 출선하기가 어려웠다. 반대로, 알루미나 함유물의 장입량이 너무 큰 경우, 예를 들면 슬래그내 알루미나의 양이 16wt%를 넘는 경우, 오히려 슬래그 중에 스피넬 구조가 발생되어 슬래그의 용융 온도가 상승하였다.As can be seen from Experimental Example 2 described above, the real percentage of alumina was maintained at 90% to 98%. On the other hand, when the loading amount of the alumina-containing material is too small, for example, when the amount of the alumina in the slag is 5 wt% or less, the melting point drop effect is not great, the slag fluidity is not good, and the slag is difficult to wire. Conversely, when the loading amount of the alumina-containing material is too large, for example, when the amount of alumina in the slag exceeds 16 wt%, a spinel structure occurs in the slag, and the melting temperature of the slag increases.

도 3에는 일점 쇄선으로 알루미나(Al2O3)의 슬래그내 함량에 따른 슬래그 용융 온도를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 알루미나의 슬래그내 함량이 증가함에 따라 슬래그의 용융 온도가 낮아지다가 알루미나의 함량이 약 16wt%를 넘으면서 슬래그의 용융 온도가 다시 증가하는 것을 알 수 있었다.Figure 3 shows the slag melting temperature according to the content in the slag of alumina (Al 2 O 3 ) in a dashed line. As shown in Figure 3, as the content of the slag of the alumina increases, the melting temperature of the slag is lowered, the melting temperature of the slag was again increased while the content of the alumina exceeds about 16wt%.

실험예Experimental Example 3 3

붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합하여 고로에 장입하고, 니켈 소결광 및 코크스를 고로에 장입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하였다. 슬래그에 함유된 붕소 산화물 및 알루미나의 양은 각각 5wt% 및 10wt%이었고, 슬래그의 용융 온도는 약 1180℃로서 낮았다.The boron oxide content and the alumina content were mixed and charged in the blast furnace, and nickel sintered ore and coke were charged in the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron and slag. The amounts of boron oxide and alumina contained in the slag were 5 wt% and 10 wt%, respectively, and the melting temperature of the slag was as low as about 1180 ° C.

비교예Comparative example

전술한 실험예들과의 비교를 위하여 종래의 방식인 형석을 니켈 소결광 및 코크스와 혼합하여 고로에 장입하였다. 다음으로 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하였으며, 슬래그의 용융점 및 슬래그 내부에 포함된 형석의 양을 측정한 결과를 표 3에 나타낸다. 형석을 제외한 나머지 실험 조건은 전술한 실험예들과 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.For comparison with the experimental examples described above, fluorite, which is a conventional method, was mixed with nickel sintered ore and coke and charged into the blast furnace. Next, hot air was blown into the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron and slag. Table 3 shows the results of measuring the melting point of slag and the amount of fluorite contained in the slag. Except for the fluorspar, the experimental conditions are the same as the above-described experimental examples, and thus detailed description thereof will be omitted.

Figure 112007053371910-pat00003
Figure 112007053371910-pat00003

전술한 비교예로부터 알 수 있는 바와 같이, 형석의 실수율은 41% 내지 57%로서 실험예 1의 붕소 산화물의 실수율 및 실험예 2의 알루미나의 실수율에 비해 비교적 적은 것을 알 수 있었다. 이는 고로에 장입되는 형석의 양에 비해 슬래그에 함유된 형석의 양이 적다는 것을 의미한다. 따라서 회수되지 않은 형석은 니켈 함유 용철내에 포함되거나 기화된 것으로 예측할 수 있다. 그 결과, 후속 공정에서 니켈 함유 용철을 이용하여 판재를 제조하는 경우, 판재를 수냉하는 동안 판재 내부에 함유된 불소로 인해 불산이 형성되므로, 주변 장치를 전부 부식시킬 수 있다. 또한, 형석이 기화되면서 집진 장치가 부식될 수 있고, 환경 오염 문제를 일으킬 수 있다는 것이 예상되었다.As can be seen from the comparative example described above, it was found that the real rate of fluorspar was 41% to 57%, which was relatively small compared to the real rate of boron oxide of Experimental Example 1 and that of alumina of Experimental Example 2. This means that the amount of fluorspar contained in the slag is smaller than the amount of fluorspar charged in the blast furnace. Therefore, the recovered fluorspar can be expected to be contained or vaporized in nickel-containing molten iron. As a result, when the plate is manufactured using nickel-containing molten iron in a subsequent process, hydrofluoric acid is formed due to the fluorine contained in the plate during water cooling of the plate, so that all peripheral devices can be corroded. In addition, it was expected that the fluorspar vaporizes, causing the dust collector to corrode and cause environmental pollution problems.

도 3에는 실선으로 형석(CaF2)의 슬래그내 함량에 따른 슬래그 용융 온도를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 형석의 슬래그내 함량이 증가함에 따라 슬래그의 용융 온도가 낮아지는 것을 알 수 있었다.Figure 3 shows the slag melting temperature according to the slag content of fluorspar (CaF 2 ) in a solid line. As shown in Figure 3, it was found that the melting temperature of the slag is lowered as the content in the slag of fluorspar increases.

도 3에 도시한 바와 같이, 붕소 산화물 또는 형석은 거의 동일한 양으로 패턴으로 슬래그의 용융 온도를 감소시켰다. 또한, 형석 대신에 알루미나를 사용하는 경우, 형석을 장입하는 경우와 거의 동일하게 슬래그의 유동성을 저감시킬 수 있다. 따라서 니켈 함유 용철을 용이하게 출선할 수 있다는 것을 예측할 수 있었다. As shown in Figure 3, boron oxide or fluorspar reduced the melting temperature of the slag in a pattern in approximately the same amount. In addition, when alumina is used instead of fluorite, the fluidity of slag can be reduced substantially the same as when fluorite is charged. Therefore, it was anticipated that nickel-containing molten iron could be easily taken out.

일반적으로 형석을 사용하는 경우, 슬래그내 형석의 양이 5wt% 정도이므로, 슬래그 중 붕소 산화물의 양이 5wt%이거나 알루미나가 10wt% 내지 15wt%일 때 종래보다 우수한 효과를 얻을 수 있다는 것을 예상할 수 있었다. 더욱이 슬래그 내에 형석이 함유된 경우, 환경 오염 문제로 인하여 슬래그를 재사용할 수 없다. 반면에, 붕소 산화물 또는 알루미나는 환경 오염 문제가 없으므로, 슬래그를 재사용할 수 있다. 따라서 형석을 붕소 산화물 또는 알루미나로 대체할 수 있다.In general, when fluorspar is used, the amount of fluorspar in slag is about 5wt%, so when the amount of boron oxide in slag is 5wt% or alumina is 10wt% to 15wt%, it can be expected to obtain better effects than the conventional one. there was. Moreover, when fluorspar is contained in slag, slag cannot be reused due to environmental pollution problem. On the other hand, boron oxide or alumina has no problem of environmental pollution, so the slag can be reused. Thus fluorspar can be replaced with boron oxide or alumina.

도 4는 전술한 실험예 1 내지 실험예 3 및 비교예로부터 얻은 결과를 요약하여 나타낸다. 4 summarizes the results obtained from Experimental Examples 1 to 3 and Comparative Examples described above.

도 4의 A 및 B는 각각 실험예 1에서 슬래그 중 붕소 산화물의 양이 5wt% 및 10wt%인 경우, 도 4의 C 및 D는 실험예 2에서 슬래그 중 알루미나의 양이 각각 10wt% 및 15wt%인 경우, 도 4의 E는 실험예 3에서 붕소 산화물 및 알루미나의 양이 각각 5wt% 및 10wt%인 경우, 그리고 도 4의 F는 비교예에서 슬래그 중 형석의 양이 5wt%인 경우의 슬래그의 용융 온도를 나타낸다. 4 A and B are 5wt% and 10wt% of the boron oxide in the slag in Experimental Example 1, respectively, and C and D of FIG. 4 are 10wt% and 15wt% in the amount of alumina in the slag in Experimental Example 2, respectively. In Figure 4 E is the amount of boron oxide and alumina 5wt% and 10wt% in Experimental Example 3, respectively, and Figure 4F is the slag of the slag when the amount of fluorspar in the slag is 5wt% in Comparative Example The melting temperature is shown.

도 4에 도시한 바와 같이, A 및 B의 경우, 슬래그의 용융 온도는 각각 1280℃ 및 1180℃였다. 그리고 C 및 D의 경우, 슬래그의 용융 온도는 각각 1380℃ 및 1314℃였다. 또한, E의 경우 슬래그의 용융 온도는 1180℃였다. 한편, F의 경우, 슬래그의 용융 온도는 1293℃였다. 이를 다음의 표 4에 나타낸다.As shown in Fig. 4, in the case of A and B, the melting temperatures of the slag were 1280 ° C and 1180 ° C, respectively. And in the case of C and D, melting temperature of slag was 1380 degreeC and 1314 degreeC, respectively. In the case of E, the slag melting temperature was 1180 ° C. On the other hand, in the case of F, the melting temperature of slag was 1293 degreeC. This is shown in Table 4 below.

Figure 112007053371910-pat00004
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전술한 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 붕소 산화물 함유물 및 알루미나 함유물을 혼합하여 고로에 장입하는 경우, 알루미나 함유물만 사용하거나 형석을 사용하는 경우에 비해 슬래그의 용융 온도를 크게 낮출 수 있다. 또한, 붕소 산화물 함유물만 사용하는 경우에 비해 붕소 산화물 함유물을 적게 장입할 수 있어서 제조 비용을 크게 저감시킬 수 있으므로, 니켈 함유 용철을 저가로 제조할 수 있다.As can be seen from Table 4, when the boron oxide content and the alumina content are mixed and charged into the blast furnace, the melting temperature of the slag can be significantly lowered compared to the case of using only the alumina content or fluorite. . In addition, since the boron oxide-containing content can be charged less than the case where only the boron oxide-containing material is used, manufacturing cost can be greatly reduced, so that nickel-containing molten iron can be manufactured at low cost.

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.Although the present invention has been described above, it will be readily understood by those skilled in the art that various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the claims set out below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈 함유 용철의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing nickel-containing molten iron according to an embodiment of the present invention.

도 2는 니켈 함유 용철을 제조하는 고로의 내부 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a diagram schematically showing an internal cross section of a blast furnace for producing nickel-containing molten iron.

도 3은 붕소 산화물, 알루미나 또는 형석의 슬래그내 함량에 따른 슬래그의 용융 온도를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the slag melting temperature according to the content in the slag of boron oxide, alumina or fluorspar.

도 4는 실험예 1 내지 실험예 3 및 비교예의 슬래그의 용융 온도를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the melting temperature of the slag of Experimental Example 1 to Experimental Example 3 and Comparative Example.

Claims (10)

산화 니켈광을 소결하여 니켈 소결광을 제공하는 단계,Sintering nickel oxide ore to provide nickel sintered ore, 상기 니켈 소결광, 붕소 산화물 함유물, 알루미나 함유물, 및 코크스를 포함하는 혼합물을 고로에 장입하는 단계, Charging the mixture containing the nickel sintered ore, boron oxide content, alumina content, and coke to the blast furnace, 상기 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하는 단계, 및Blowing hot air into the blast furnace to produce nickel-containing molten iron and slag, and 상기 고로로부터 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계Step out the nickel-containing molten iron and slag from the blast furnace 를 포함하는 니켈 함유 용철의 제조 방법.Method for producing nickel-containing molten iron comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 붕소 산화물 함유물 및 상기 알루미나 함유물은 상기 혼합물의 1wt% 내지 25wt%인 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of charging the mixture into the blast furnace, the boron oxide content and the alumina content is 1wt% to 25wt% of the mixture of the manufacturing method of the nickel-containing molten iron. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 붕소 산화물 함유물 및 상기 알루미나 함유물을 혼합한 혼합체를 고로에 장입하며, 상기 혼합체에서 상기 붕소 산화물 함유물 및 상기 알루미나 함유물의 중량비는 20:80 내지 80:20인 니켈 함유 용철의 제조 방법In the step of charging the mixture into the blast furnace, a mixture of the boron oxide content and the alumina content is charged into the blast furnace, wherein the weight ratio of the boron oxide content and the alumina content in the mixture is 20:80 to 80 : Production method of nickel-containing molten iron which is 20 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 붕소 산화물 함유물은 B2O3를 포함하고, 상기 알루미나 함유물은 Al2O3를 포함하는 니켈 함유 용철의 제조 방법. In the step of charging the mixture into the blast furnace, the boron oxide content comprises B 2 O 3 and the alumina content comprises Al 2 O 3 A method for producing nickel-containing molten iron. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계에서, 상기 슬래그 중 붕소 산화물의 양은 1wt% 내지 10wt%이고, 상기 알루미나의 양은 5wt% 내지 20wt%인 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of drawing out the nickel-containing molten iron and slag, the amount of boron oxide in the slag is 1wt% to 10wt%, the amount of the alumina is 5wt% to 20wt% manufacturing method of nickel-containing molten iron. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 슬래그의 용융 온도는 1100℃ 내지 1400℃인 니켈 함유 용철의 제조 방법.Melting temperature of the slag is 1100 ℃ to 1400 ℃ manufacturing method of molten iron containing nickel. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 붕소 산화물 및 알루미나를 포함하는 혼합 미분을 상기 고로의 측면을 통하여 상기 고로에 취입하는 단계를 더 포함하는 니켈 함유 용철의 제조 방법.The method for producing nickel-containing molten iron further comprising the step of blowing the mixed fine powder containing boron oxide and alumina into the blast furnace through the side of the blast furnace. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 붕소 산화물 및 알루미나의 입도는 0.05mm 내지 0.2mm인 니켈 함유 용철의 제조 방법.The particle size of the boron oxide and alumina is 0.05mm to 0.2mm manufacturing method of nickel-containing molten iron. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 붕소 산화물 함유물에 포함된 붕소 산화물은 5wt% 내지 100%이고, 알루미나 함유질에 포함된 알루미나는 20wt% 내지 100%인 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of charging the mixture into the blast furnace, the boron oxide contained in the boron oxide content is 5wt% to 100%, the alumina contained in the alumina-containing material is 20wt% to 100% method for producing nickel-containing molten iron. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 붕소 산화물 함유물 및 상기 알루미나 함유물을 혼합한 혼합체를 고로에 장입하며, 상기 혼합체의 입도는 0.2mm 내지 20mm인 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of charging the mixture into the blast furnace, a mixture of the boron oxide content and the alumina content is charged to the blast furnace, the particle size of the mixture is 0.2mm to 20mm manufacturing method of molten iron containing nickel.
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