KR101049088B1 - Cement admixture using molten iron preliminary slag and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 용선예비처리 슬래그를 습식 방식으로 냉각하는 단계; (b) 자력 선별하여 상기 용선예비처리 슬래그를 자착물 및 비자착물로 분류하는 단계; (c) 상기 용선예비처리 슬래그의 비자착물을 2800 내지 8000㎠/g의 분말도로 미분말화하는 단계; 및 (d) 미분말화된 상기 용선예비처리 슬래그의 비자착물을 0 보다 크고 40중량% 이하인 범위로 시멘트와 혼화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다. 상기와 같은 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법은 용선예비처리 슬래그를 시멘트와 혼화하여 다양한 용도로 이용할 수 있도록 하며, 콘크리트의 균열을 감소시키고 압축강도를 향상시킨다.The present invention comprises the steps of: (a) cooling the molten iron pretreated slag in a wet manner; (b) classifying the molten iron preliminary slag into a self-adhesive and a non-adherent material by magnetic screening; (c) finely powdering the non-adhered material of the molten iron preliminary slag into a powder of 2800 to 8000 cm 2 / g; And (d) admixing the non-powdered non-powdered slag preliminary slag with cement in a range of greater than 0 and 40 wt% or less. . The cement admixture manufacturing method using the above-described molten iron prefabricated slag is mixed with the cement of the molten iron preliminary slag to be used in a variety of applications, reducing the cracks of the concrete and improves the compressive strength.
용선예비처리 슬래그, 혼화재, 미분말화, 에이징 Slag pretreatment slag, admixture, fine powder, aging
Description
본 발명은 용선예비처리 슬래그를 처리하여 이용하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 용선예비처리 슬래그를 시멘트 혼화재로 이용할 수 있도록 하는 제조 방법 및 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating and using molten iron prefabricated slag, and more particularly, to a manufacturing method and a cement admixture using molten iron preliminary slag that can be used as a cement admixture.
일반적으로 콘크리트 구조물은 압축 강도가 우수하지만, 인장 강도와 신장 능력이 떨어진다. 아울러, 시공 과정에서 체적 변화와 구속 조건 및 외력이 작용하여, 콘크리트 구조물에는 균열이 발생한다. 이러한 균열을 방치하게 되면, 균열을 통해 이물질이 침투하여, 콘크리트 구조물의 내구성이 저하될 수 있다. 이로 인해, 초기수축에 의한 균열을 방지하기 위하여 콘크리트 타설시 팽창성 분말 혼화재 또는 PVA, PP 등과 같은 합성 섬유를 첨가한다. 하지만, 이러한 재료들은 고가의 재료이기 때문에, 현장에서 이용의 제약이 따른다.In general, concrete structures have good compressive strength but poor tensile strength and elongation capacity. In addition, volume changes, constraints and external forces act during the construction process, causing cracks in the concrete structure. If the crack is left, foreign matter may penetrate through the crack, thereby deteriorating the durability of the concrete structure. For this reason, in order to prevent cracking due to initial shrinkage, an expandable powder admixture or synthetic fibers such as PVA and PP are added during concrete pouring. However, since these materials are expensive materials, there are restrictions on their use in the field.
도 1은 종래 기술에 따른 용선예비처리 슬래그를 처리하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 용선예비처리 슬래그는 살수 및 냉각단계(A101), 야적 단계(A102), 기타 슬래그와 혼합단계(A103) 및 매립 폐기 단 계(A104)를 거친다. 용선예비처리 슬래그는 쇳물 중에 존재하는 인(P) 및 황(S) 등과 같은 물질을 제거하는 용선예비처리 과정을 통해 발생된다. 1 is a flow chart showing a method for treating molten iron preliminary slag according to the prior art. As shown in FIG. 1, the general molten iron preliminary slag is subjected to the spraying and cooling step (A101), the yard step (A102), other slag and mixing step (A103) and landfill disposal step (A104). The molten iron preliminary slag is produced through the molten iron preliminary treatment to remove substances such as phosphorus (P) and sulfur (S) present in the waste water.
살수 및 냉각 단계(A101)는 용선예비처리 슬래그에 수분을 공급한 후에, 수분과 함께 용선예비처리 슬래그를 냉각시키는 단계이다. 야적 단계(A102)는 A101 단계를 거친 용선예비처리 슬래그를 냉각된 상태로 자연상태에서 적재하는 단계이다. 이로 인해, 용선예비처리 슬래그는 외부에 노출된다. 기타 슬래그와 혼합 단계(A103)는 A102 단계를 거쳐서 용선예비처리 슬래그가 일정량이 되면, 용선예비처리 슬래그를 기타의 슬래그와 함께 혼합시키는 단계이다. 매립 폐기 단계(A104)는 A103 단계를 거친 용선예비처리 슬래그를 별도의 처리 없이 매립하거나 폐기하는 단계이다. 이처럼 용선예비처리 슬래그는 별다른 용도로 이용되지 않고, 일반적으로 도 1과 같이 매립 폐기된다. 이는 고염기로서 살수 처리시 자연적으로 분화되어 제강 슬래그의 물성을 저하시키기 때문이다.The watering and cooling step A101 is a step of cooling the molten iron preliminary slag together with the moisture after supplying the molten iron preliminary slag. The yard step A102 is a step of loading the molten iron preliminary slag that has undergone the step A101 in a cooled state in a natural state. As a result, the molten iron preliminary slag is exposed to the outside. The mixing step (A103) with other slag is a step of mixing the molten iron preliminary slag together with the other slag when the molten iron preliminary slag becomes a certain amount through the A102 step. The landfill disposal step (A104) is a step of embedding or discarding the molten iron preliminary treatment slag that has passed through the A103 step without additional treatment. As such, the molten iron preliminary slag is not used for other purposes, and is generally disposed of landfill as shown in FIG. 1. This is because, as a high base, spontaneously differentiates during watering treatment, thereby lowering the properties of steelmaking slag.
하지만, 용선예비처리 슬래그의 매립 폐기로 인해 환경 오염이 발생할 우려도 있다. 아울러, 용선예비처리 슬래그는 50중량% 이상의 CaO를 함유하고 콘크리트용 시멘트 혼화재로 활용 가능성을 가지지만 이용되지 않아, 자원 낭비를 초래하고 있다.However, there is a concern that environmental pollution may occur due to landfill disposal of the preliminary treatment slag. In addition, the molten iron preliminary slag contains more than 50% by weight of CaO and has the potential to be used as a cement admixture for concrete, but is not used, causing resource waste.
본 발명은 용선예비처리 슬래그를 시멘트와 혼화하여 다양한 용도로 이용할 수 있도록 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a cement admixture using a molten iron preliminary slag that can be used in various applications by mixing the molten iron prefab slag with cement.
아울러, 본 발명은 콘크리트의 균열을 감소시키고 압축강도를 향상시키도록 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a cement admixture using a molten iron pre-treated slag to reduce the crack of the concrete and to improve the compressive strength and a method of manufacturing the same.
본 발명은 (a) 용선예비처리 슬래그를 습식 방식으로 냉각하는 단계; (b) 자력 선별하여 상기 용선예비처리 슬래그를 자착물 및 비자착물로 분류하는 단계; (c) 상기 비자착물을 2800 내지 8000㎠/g의 분말도로 미분말화하는 단계; 및 (d) 미분말화된 상기 비자착물을 0 보다 크고 40중량% 이하인 범위로 시멘트와 혼화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다.The present invention comprises the steps of: (a) cooling the molten iron pretreated slag in a wet manner; (b) classifying the molten iron preliminary slag into a self-adhesive and a non-adherent material by magnetic screening; (c) finely powdering the nonadsorbate into a powder of 2800 to 8000 cm 2 / g; And (d) admixing the non-powdered non-adhered material with cement in a range of greater than 0 and less than 40% by weight.
아울러, 상기 (d) 단계는, 미분말화된 상기 비자착물을 10중량% 내지 40중량%로 시멘트와 혼화하여, 시멘트만으로 이루어진 콘크리트보다 건조 수축 변형을 작도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다.In addition, the step (d) is a molten iron, characterized in that the non-powdered non-admixture mixed with cement at 10% by weight to 40% by weight, so as to reduce the dry shrinkage deformation than concrete made of cement only Disclosed is a method for producing a cement admixture using pretreated slag.
또한, 상기 (d) 단계는, 미분말화된 상기 비자착물을 10중량% 이하로 시멘트와 혼화하여, 시멘트만으로 이루어진 콘크리트보다 압축 강도를 높도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다.In addition, the step (d), the non-powdered non-adhered admixture with cement at 10% by weight or less, to increase the compressive strength than the concrete consisting of cement alone, the molten iron pre-treated slag Disclosed is a method for producing a cement admixture.
본 발명은 (a) 용선예비처리 슬래그를 습식 방식으로 냉각하는 단계; (b) 자력 선별하여 상기 용선예비처리 슬래그를 자착물 및 비자착물로 분류하는 단계; (c) 상기 비자착물을 2800 내지 8000㎠/g의 분말도로 미분말화하는 단계; 및 (d) 미분말화된 상기 비자착물을 에이징하는(aging) 단계를 포함하되, 상기 (d) 단계는 미분말화된 상기 비자착물의 Free-CaO 함유량을 7.5중량% 이하로 감소시키는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다.The present invention comprises the steps of: (a) cooling the molten iron pretreated slag in a wet manner; (b) classifying the molten iron preliminary slag into a self-adhesive and a non-adherent material by magnetic screening; (c) finely powdering the nonadsorbate into a powder of 2800 to 8000 cm 2 / g; And (d) aging the non-powdered non-adsorbed material, wherein step (d) comprises reducing the free-CaO content of the unpowdered non-compound to 7.5 wt% or less. Disclosed is a method for preparing cement admixtures using molten iron preliminary slag.
아울러, 상기 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법은, 에이징된 상기 비자착물을 0 보다 크고 10중량% 이하인 범위로 시멘트와 혼화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다.In addition, the cement admixture manufacturing method using the molten iron pre-treated slag, the cement using the molten iron pre-treated slag, characterized in that it further comprises the step of mixing with the cement in the range of greater than 0 and less than 10% by weight Disclosed is a method for producing a mixed material.
또한, 상기 용선예비처리 슬래그는 20 내지 80 중량%의 CaO, 5 내지 50 중량%의 SiO2, 0.5 내지 10 중량%의 Al2O3, 0.5 내지 10 중량%의 MgO, 0.5 내지 10 중량%의 T-Fe, 및 0.5 내지 10 중량%의 S를 포함하는 것을 특징으로 하는 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 개시한다.
본 발명에 따른 시멘트 혼화재는, 용선예비처리 슬래그의 비자착물을 0 보다 크고 40중량% 이하인 범위로 포함하되, 상기 비자착물은 20 내지 80 중량%의 CaO, 5 내지 50 중량%의 SiO2, 0.5 내지 10 중량%의 Al2O3, 0.5 내지 10 중량%의 MgO, 0.5 내지 10 중량%의 T-Fe, 및 0.5 내지 10 중량%의 S를 포함하며, Free-CaO 함유량은 7.5 중량% 이하인 것을 특징으로 한다. In addition, the molten iron pre-treated slag is 20 to 80% by weight of CaO, 5 to 50% by weight of SiO 2 , 0.5 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 0.5 to 10% by weight of MgO, 0.5 to 10% by weight of Disclosed is a method for preparing cement admixtures using molten iron preliminary slag comprising T-Fe and 0.5 to 10% by weight of S.
The cement admixture according to the present invention includes a non-adhesive material of the molten iron preliminary slag in a range of more than 0 and 40% by weight or less, wherein the non-adsorbed material is 20 to 80% by weight of CaO, 5 to 50% by weight of SiO 2 , 0.5 To 10 wt% Al 2 O 3 , 0.5 to 10 wt% MgO, 0.5 to 10 wt% T-Fe, and 0.5 to 10 wt% S, and the free-CaO content is 7.5 wt% or less. It features.
본 발명에 따른 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법은 용 선예비처리 슬래그를 자력 선별하는 단계, 미분말화하는 단계, 에이징하는 단계 및 시멘트와 혼화하는 단계를 거쳐 다양한 용도로 이용될 수 있도록 용선예비처리 슬래그를 가공하고, 시멘트와 혼화하는 단계에서 비율에 의해 콘크리트의 균열 감소시키고 압축 강도를 향상시킬 수 있도록 한다. Cement admixture manufacturing method using the molten iron pre-treated slag according to the present invention through the step of magnetically sorting the molten iron pre-treated slag, fine powder, aging step and the step of mixing with the cement molten iron to be used for various purposes The pretreatment slag can be machined and mixed with cement to reduce the cracking of the concrete and improve the compressive strength by proportion.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조 방법은 다양한 단계를 거친 후에, 다양한 용도로 이용될 수 있는 시멘트 혼화재를 제조할 수 있도록 한다. 아울러, 본 발명에 이용된 용선예비처리 슬래그는 20 내지 80 중량%의 CaO, 5 내지 50 중량%의 SiO2, 0.5 내지 10 중량%의 Al2O3, 0.5 내지 10 중량%의 MgO, 0.5 내지 10 중량%의 T-Fe, 및 0.5 내지 10 중량%의 S를 포함한다.Figure 2 is a flow chart showing a cement admixture manufacturing method using the molten iron pre-treated slag according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in Figure 2, the cement admixture manufacturing method using the molten iron pre-treated slag according to a preferred embodiment of the present invention, after various steps, it is possible to produce a cement admixture that can be used for a variety of applications. In addition, the molten iron pre-treated slag used in the present invention is 20 to 80% by weight of CaO, 5 to 50% by weight of SiO 2 , 0.5 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 0.5 to 10% by weight of MgO, 0.5 to 10 weight percent T-Fe, and 0.5 to 10 weight percent S.
용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법은 다음과 같다.Manufacturing method of cement admixture using molten iron prefabricated slag is as follows.
제 1 First 실시예Example
본 실시예의 용선예비처리 슬래그는 살수 및 냉각처리되는 단계(S101)를 거친다. 이는 용선예비처리 슬래그가 습식 방식으로 냉각되는 것이다. The molten iron preliminary slag of this embodiment is subjected to step S101 of watering and cooling treatment. This is the cooling of the molten iron slag in a wet manner.
S101 단계를 거친 용선예비처리 슬래그는 2차례의 자력 선별을 거쳐 자착물과 비자착물로 분류되는 단계(S102)를 거치게 된다. 여기에서, 자력 선별은 자성체에 의해 이루어지는데, 자성체에 부착되는 용선예비처리 슬래그를 자착물이라 하고, 자성체에 부착되지 않는 용선예비처리 슬래그를 비자착물이라 한다. S102 단계는 용선예비처리 슬래그에 포함된 철 성분을 회수하고, S102 단계를 거친 자착물 및 비자착물은 상이하게 처리된다.The molten iron preliminary treatment slag that passed through step S101 is subjected to two steps of magnetic screening and is classified into a dead substance and a non-dead substance (S102). Here, the magnetic screening is performed by a magnetic body. The molten iron preliminary slag adhering to the magnetic body is called a magnetic substance, and the molten iron preliminary slag which is not attached to the magnetic body is called a non-adherent substance. The step S102 recovers the iron component contained in the molten iron preliminary slag, and the self-fixed material and the non-fixed material which have undergone the S102 step are treated differently.
자착물은 자착물로 분류되는 단계(S201)를 거친 후에, 소결 원료화 단계(S202)를 거친다. S202 단계에서 자착물은 제강공정에 다시 투입되기 위해 적절한 형태로 가공되는 것이다. S202 단계를 거친 자착물은 제강 공정으로 투입되는 단계(S203)를 거치게 되어, 다시 제강 공정에 이용된다. The dead substance is subjected to the step (S201) classified as the dead substance, and then goes through the sintering raw materialization step (S202). In step S202, the dead substance is processed into a suitable form to be put back into the steelmaking process. After passing through step S202, the dead substance is subjected to step S203 introduced into the steelmaking process, and used again in the steelmaking process.
비자착물은 비자착물로 분류되는 단계(103)를 거친 후에, 입도 분류단계(S104)를 거치게 된다. S104 단계에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 분말 형태로 체가름하여 2800 내지 8000㎠/g의 분말도로 미분말화된다. 본 실시예의 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 2800㎠/g의 분말도를 기준으로 미분말화된다. 용선예비처리 슬래그의 비자착물의 분말도가 2800㎠/g이상인 경우에는 다음 단계로 이동하지만, 분말도가 2800㎠/g 미만인 경우에는 Ball Mill 파쇄 단계(S141)를 거친다. S141 단계를 통해 2800㎠/g 미만의 분말도를 갖는 용선예비처리 슬래그의 비 자착물은 2800㎠/g이상의 분말도를 갖기 위하여 Ball Mill에 의해 파쇄되고, 다시 S104 단계를 거치게 된다. 아울러, 2800㎠/g미만의 분말도를 갖는 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 S104 단계 및 S141 단계를 계속해서 거쳐 2800㎠/g이상의 분말도를 갖도록 처리된다. After the non-fixed matter is subjected to the step 103 of being classified as non-fixed material, the non-fixed material is subjected to the particle size sorting step (S104). In step S104, the non-adhered material of the molten iron preliminary slag is sieved into a powder form and finely powdered into a powder of 2800 to 8000 cm 2 / g. The non-adherent material of the molten iron preliminary slag of this embodiment is finely ground on the basis of the powder degree of 2800 cm 2 / g. When the non-adhered powder of the molten iron preliminary slag has a powder degree of 2800 cm 2 / g or more, it moves to the next step, but when the powder degree is less than 2800 cm 2 / g, the ball mill is crushed (S141). The non-adherent material of the molten iron preliminary treatment slag having a powder degree of less than 2800 cm 2 / g through the step S141 is crushed by the Ball Mill to have a powder degree of 2800 cm 2 / g or more, and then goes through the step S104. In addition, the non-adhered material of the molten iron preliminary treatment slag having a powder degree of less than 2800 cm 2 / g is processed to have a powder degree of 2800 cm 2 / g or more through the steps S104 and S141.
S104 단계를 통해 미분말화된 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트와 혼화되는 단계(S106)를 거치게 된다. 이때, 미분말화된 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 0 보다 크고 40중량% 이하인 범위로 시멘트와 혼화되고, 그 비율에 따라 상이한 효과를 나타내게 된다.The non-adhered non-powdered slag preliminary treatment slag through step S104 is subjected to step (S106) of mixing with cement. At this time, the non-powder of the unpowdered molten iron pre-treated slag is mixed with the cement in the range of greater than 0 and less than 40% by weight, it will show a different effect according to the ratio.
도 3은 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그 치환율에 따른 건조 수축 변형을 나타내는 그래프이고, 도 4는 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그 치환율에 따른 건조 수축 변형 상태를 나타내는 사진이다. 아울러, 도 4에서 (a)는 시멘트만으로 이루어진 콘크리트의 건조 수축 변형 상태이고, (b)는 용선예비처리 슬래그의 비자착물을 20중량%로 시멘트와 혼화한 콘크리트의 건조 수축 변형 상태이다. 이때, 사용된 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 각각 10 내지 14중량%의 Free-CaO 및 2800㎠/g 이상의 분말도를 갖는다.3 is a graph showing the dry shrinkage strain according to the molten iron prefabricated slag substitution rate according to the manufacturing method shown in Figure 2, Figure 4 is a dry shrinkage deformation state according to the molten iron preliminary slag replacement rate according to the manufacturing method shown in FIG. It is a photograph showing. In addition, in Figure 4 (a) is a dry shrinkage deformation state of the concrete consisting of only cement, (b) is a dry shrinkage deformation state of the concrete mixed with cement to 20% by weight of the non-adherent of the molten iron pre-treated slag. At this time, the non-adherents of the molten iron pretreated slag used each had a free-CaO of 10 to 14% by weight and a powder degree of 2800 cm 2 / g or more.
도 3 및 도 4를 살펴보면, 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트와의 혼화에서 비율이 점점 증가할수록 콘크리트의 수축이 감소된다. 이로 인해, 콘크리트에서 발생되는 균열 또한 감소되는 것을 알 수 있다. 반면, 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 시멘트와의 혼화에서 40중량%를 차지할 때에는 팽창량의 과도하게 증가할 가능성이 있는 것으로 나타난다. 따라서, S106 단계에서 미분말화된 용선예비처리 슬래그의 비자착물을 10 내지 40중량%로 시멘트와 혼화하면, 시멘트만으로 이루어진 콘크리트보다 건조 수축 변형을 작도록 할 수 있다. 3 and 4, the shrinkage of the concrete decreases as the ratio of the non-adhered slag preliminary slag gradually increases in admixture with cement. Due to this, it can be seen that the crack generated in the concrete is also reduced. On the other hand, when the non-adherent of the molten iron pre-treated slag accounts for 40% by weight in mixing with cement, there is a possibility that the amount of expansion is excessively increased. Therefore, when the non-powder of the finely ground molten iron pre-treated slag in step S106 is mixed with cement at 10 to 40% by weight, it is possible to make the dry shrinkage deformation smaller than the concrete composed of cement alone.
한편, 도 5는 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그 치환율에 따른 압축강도를 나타내는 그래프이다. 이때, 이용된 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 10 내지 14중량%의 Free-CaO 및 2800㎠/g 이상의 분말도를 갖는다. 도 5에 도시된 바와 같이, 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 시멘트와의 혼화시 치환비율이 증가함에 따라, 압축 강도는 어느 정도 증가된 상태를 유지한다. 하지만, 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 10중량% 이상인 경우에는 오히려 압축강도는 감소하는 것으로 나타난다. 따라서, S106 단계를 통해 미분말화된 용선예비처리 슬래그의 비자착물을 10중량% 이하로 시멘트와 혼화하면, 시멘트만으로 이루어진 콘크리트보다 압축 강도를 높도록 할 수 있다. On the other hand, Figure 5 is a graph showing the compressive strength according to the molten iron preliminary slag replacement rate according to the manufacturing method shown in FIG. At this time, the non-adhesive material of the molten iron preliminary slag used had 10 to 14% by weight of Free-CaO and a powder degree of 2800 cm 2 / g or more. As shown in FIG. 5, as the substitution ratio of the non-adherent of the molten iron prefab slag is mixed with cement, the compressive strength is maintained to some extent. However, when the non-adherent of the molten iron pre-treated slag is more than 10% by weight, the compressive strength appears to decrease. Therefore, when the non-powder of the unpowdered molten iron preliminary slag premixed with the cement by 10% by weight or less through step S106, it is possible to make the compressive strength higher than the concrete consisting of only cement.
S106 단계에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트와 혼화하여 프리믹스형 특수 시멘트로 제조될 수 있고, 추가적으로 잔골재와 혼화하여 프리믹스형 특수 모르타르(레미탈; 레디믹스트 모르타르)로 제조될 수 있다. 아울러, 레미콘 Batch Plant에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트, 물 및 골재와 혼화되어 이용될 수 있다. In step S106, the non-adhesive material of the molten iron preliminary slag may be mixed with cement to be prepared as a premix special cement, and additionally, may be mixed with fine aggregate to be prepared as a premix special mortar (remital; ready mixed mortar). In addition, the non-adherent of the preliminary treatment slag in ready-mixed concrete batch plant can be used mixed with cement, water and aggregate.
제 2 2nd 실시예Example
본 실시예의 용선예비처리 슬래그는 살수 및 냉각처리되는 단계(S101)를 거친다. 이는 용선예비처리 슬래그가 습식 방식으로 냉각되는 것이다. The molten iron preliminary slag of this embodiment is subjected to step S101 of watering and cooling treatment. This is the cooling of the molten iron slag in a wet manner.
S101 단계를 거친 용선예비처리 슬래그는 2차례의 자력 선별을 거쳐 자착물과 비자착물로 분류되는 단계(S102)를 거치게 된다. S102 단계는 용선예비처리 슬래그에 포함된 철 성분을 회수하고, S102 단계를 거친 자착물 및 비자착물은 상이하게 처리된다.The molten iron preliminary treatment slag that passed through step S101 is subjected to two steps of magnetic screening and is classified into a dead substance and a non-dead substance (S102). The step S102 recovers the iron component contained in the molten iron preliminary slag, and the self-fixed material and the non-fixed material which have undergone the S102 step are treated differently.
자착물은 자착물로 분류되는 단계(S201)를 거친 후에, 소결 원료화 단계(S202)를 거친다. S202 단계에서 자착물은 제강공정에 다시 투입되기 위해 적절한 형태로 가공되는 것이다. S202 단계를 거친 자착물은 제강 공정으로 투입되는 단계(S203)를 거치게 되어, 다시 제강 공정에 이용된다. The dead substance is subjected to the step (S201) classified as the dead substance, and then goes through the sintering raw materialization step (S202). In step S202, the dead substance is processed into a suitable form to be put back into the steelmaking process. After passing through step S202, the dead substance is subjected to step S203 introduced into the steelmaking process, and used again in the steelmaking process.
비자착물은 비자착물로 분류되는 단계(S103)를 거친 후에, 입도 분류단계(S104)를 거치게 된다. S104 단계에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 분말 형태로 체가름하여 2800 내지 8000㎠/g의 분말도로 미분말화된다. 본 실시예의 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 2800㎠/g의 분말도를 기준으로 미분말화된다. 용선예비처리 슬래그의 비자착물의 분말도가 2800㎠/g이상인 경우에는 다음 단계로 이동하지만, 분말도가 2800㎠/g 미만인 경우에는 Ball Mill 파쇄 단계(S141)를 거친다. S141 단계를 통해 2800㎠/g 미만의 분말도를 갖는 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 2800㎠/g이상의 분말도를 갖기 위하여 Ball Mill에 의해 파쇄되고, 다시 S104 단계를 거치게 된다. 아울러, 2800㎠/g미만의 분말도를 갖는 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 S104 단계 및 S141 단계를 계속해서 거쳐 2800㎠/g이상의 분말도를 갖도록 처리된다.After the non-fixed matter is classified into non-fixed material (S103), the non-fixed material is subjected to the particle size sorting step (S104). In step S104, the non-adhered material of the molten iron preliminary slag is sieved into a powder form and finely powdered into a powder of 2800 to 8000 cm 2 / g. The non-adherent material of the molten iron preliminary slag of this embodiment is finely ground on the basis of the powder degree of 2800 cm 2 / g. When the non-adhered powder of the molten iron preliminary slag has a powder degree of 2800 cm 2 / g or more, it moves to the next step, but when the powder degree is less than 2800 cm 2 / g, the ball mill is crushed (S141). The non-adherent of the molten iron preliminary treatment slag having a powder degree of less than 2800 cm 2 / g through the step S141 is crushed by the ball mill to have a powder degree of 2800 cm 2 / g or more, and then subjected to step S104 again. In addition, the non-adhered material of the molten iron preliminary treatment slag having a powder degree of less than 2800 cm 2 / g is processed to have a powder degree of 2800 cm 2 / g or more through the steps S104 and S141.
S104 단계를 거친 미분말화된 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 에이징되는(aging) 단계(S105)를 거친다. 일반적으로 용선예비처리 슬래그 비자착물의 Free-CaO 함유량은 10 내지 14중량%이다. S105 단계는 미분말화된 용선예비처리 슬래그의 비자착물의 Free-CaO 함유량을 감소시키는 데, 특히 7.5중량% 이하로 감소시킨다. The non-powder of the unpowdered molten iron preliminary slag that has been subjected to step S104 is subjected to an step of aging. In general, the free-CaO content of the molten iron pre-treated slag non-adhesive is 10 to 14% by weight. Step S105 reduces the free-CaO content of the non-powdered of the finely ground molten iron pretreated slag, in particular to 7.5 wt% or less.
도 6은 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그의 Free-CaO 함유율에 따른 압축강도를 나타내는 그래프이다. 여기에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 10중량%로 시멘트와 혼화되고, 2800㎠/g 이상의 분말도를 갖는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 용선예비처리 슬래그 비자착물의 Free-CaO 함유량이 감소됨에 따라, 압축 강도는 증가하다가 일정한 수준을 유지하게 된다. 반면에, 용선예비처리 슬래그 비자착물의 Free-CaO 함유량이 7.5 내지 10중량% 이상일 경우일 때, 압축 강도는 감소되기 시작한다. 즉, S105 단계는 용선예비처리 슬래그 비자착물의 Free-CaO 함유량을 조절하여, 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 시멘트와 혼화된 때 압축 강도를 향상시킨다.6 is a graph showing the compressive strength according to the Free-CaO content of the molten iron pre-treated slag according to the manufacturing method shown in FIG. Here, the non-adherent material of the molten iron preliminary slag is mixed with cement at 10% by weight, and has a powder degree of 2800 cm 2 / g or more. As shown in FIG. 6, as the free-CaO content of the molten iron pretreated slag non-adhesive is decreased, the compressive strength is increased to maintain a constant level. On the other hand, when the free-CaO content of the molten iron pretreated slag non-adhesive is 7.5 to 10% by weight or more, the compressive strength starts to decrease. That is, step S105 adjusts the free-cao content of the molten iron preliminary slag non-adhesive, thereby improving the compressive strength when the non-green admixture of the molten iron preliminary slag is mixed with cement.
S105 단계를 거친 에이징된 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트와 혼화되는 단계(S106)를 거친다. 이때, 에이징된 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 0 보다 크고 40중량% 이하인 범위로 시멘트와 혼화된다. The non-adhered material of the aged molten iron prefabricated slag, which has undergone the step S105, is subjected to a step of being mixed with cement (S106). At this time, the non-adhered material of the aged molten iron prefabricated slag is mixed with cement in the range of greater than 0 and 40% by weight or less.
우선, 에이징된 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 10중량% 이하로 시멘트와 혼화된 때, 압축 강도가 용선예비처리 슬래그 비자착물의 Free-CaO 함유량, 및 용선예비처리 슬래그의 비자착물과 시멘트의 혼화되는 비율로 인해 향상된다. First, when the non-adhesives of the aged molten iron pretreated slag were mixed with cement at 10 wt% or less, the compressive strength of the free-CaO content of the molten iron preliminary slag non-adsorbed slag and the mixing of the non-adhesives of the hot molten preliminary slag with cement The rate is improved.
다음으로, 에이징된 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 10 내지 40중량%로 시멘트와 혼화되는 경우를 살펴 보면, 제 1 실시예의 경우 용선예비처리 슬래그의 비자착물과 시멘트의 혼화되는 비율로 인해 건조 수축 변형이 감소되는 동시에 압축 강도도 감소된다. 하지만, 본 실시예에서 S105 단계를 통해 용선예비처리 슬래그의 비자착물이 에이징됨에 따라, 건조 수축 변형은 감소하는 반면에 압축 강도는 용선예비처리 슬래그 비자착물의 Free-CaO 함유량에 의해 감소되지 않을 수 있다.Next, when the non-adhesive material of the aged molten iron pretreated slag is mixed with cement at 10 to 40% by weight, in the case of the first embodiment, dry shrinkage is caused due to the mixing ratio of the non-adsorbed material and cement of the molten iron preliminary slag. While the strain is reduced, the compressive strength is also reduced. However, in this embodiment, as the non-adhesive material of the molten iron prefabricated slag is aged through step S105, the dry shrinkage deformation is reduced while the compressive strength may not be reduced by the free-CaO content of the molten iron preliminary slag non-adsorbed slag. have.
S106 단계에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트와 혼화하여 프리믹스형 특수 시멘트로 제조될 수 있고, 추가적으로 잔골재와 혼화하여 프리믹스형 특수 모르타르(레미탈; 레디믹스트 모르타르)로 제조될 수 있다. 아울러, 레미콘 Batch Plant에서 용선예비처리 슬래그의 비자착물은 시멘트, 물 및 골재와 혼화되어 이용될 수 있다.In step S106, the non-adhesive material of the molten iron preliminary slag may be mixed with cement to be prepared as a premix special cement, and additionally, may be mixed with fine aggregate to be prepared as a premix special mortar (remital; ready mixed mortar). In addition, the non-adherent of the preliminary treatment slag in ready-mixed concrete batch plant can be used mixed with cement, water and aggregate.
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made without departing from the scope of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 용선예비처리 슬래그를 처리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a method for treating molten iron preliminary slag according to the prior art.
도 2는 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 용선예비처리 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 제조방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 2 is a flow chart showing a cement admixture manufacturing method using the molten iron pre-treated slag according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그 치환율에 따른 건조 수축 변형을 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the dry shrinkage deformation according to the molten iron preliminary slag substitution rate according to the manufacturing method shown in FIG.
도 4는 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그 치환율에 따른 건조 수축 변형 상태를 나타내는 사진이다.4 is a photograph showing a dry shrinkage deformation state according to the molten iron preliminary slag substitution rate according to the manufacturing method shown in FIG.
도 5는 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그 치환율에 따른 압축강도를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the compressive strength according to the molten iron preliminary slag substitution rate according to the manufacturing method shown in FIG.
도 6은 도 2에 도시된 제조방법에 따른 용선예비처리 슬래그의 Free-CaO 함유율에 따른 압축강도를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the compressive strength according to the Free-CaO content of the molten iron pre-treated slag according to the manufacturing method shown in FIG.
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