KR101077114B1 - Method for using electric arc furnance oxidizing slag - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기로 제강공정에서 획득되는 전기로 산화 슬래그를 모르타르 및 콘크리트용 골재로 재활용하는 방법에 있어서, (a) 상기 전기로 산화 슬래그를 입경 2㎜ 이하로 파쇄하는 단계; (b) 파쇄된 상기 전기로 산화 슬래그를 자력 선별하여 자착분 및 비자착분으로 분류하는 단계; (c) 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 건조하는 단계; 및 (d) 건조된 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 입경 0.85㎜이하로 파쇄하는 단계; (e) 건조된 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 자연대기에서 적어도 3개월 동안 에이징하는(aging) 단계; 및 (f) 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합하는 단계를 포함하는, 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 개시한다. 상기와 같은 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법은 전기 산화 슬래그의 비자착분을 이용하여도 표면 부스럼의 발생하지 않도록 하여 모르타르 및 콘크리트용 골재로의 이용을 구현한다.The present invention relates to a method for recycling an electric furnace oxidized slag obtained in an electric furnace steelmaking process into mortar and concrete aggregate, comprising: (a) crushing the electric furnace oxidized slag to a particle diameter of 2 mm or less; (b) magnetically sorting the crushed oxidized slag into magnetic powder and non-magnetic powder; (c) drying the non-bonded powder of oxidized slag with the electricity; And (d) crushing the dried non-adhered powder of the oxidized slag to a particle diameter of 0.85 mm or less; (e) aging the dried, non-adherent fraction of the oxidized slag in natural atmosphere for at least 3 months; And (f) blending the non-adsorbed fraction of the electrically oxidized slag with the natural fine aggregate in a ratio of 3: 7 or less. The method for using the oxidized slag as described above implements the use of aggregates for mortar and concrete by preventing the occurrence of surface bleeding even by using non-adsorbed powder of the electro-oxidized slag.
전기로 산화 슬래그, 표면 부스럼, 모르타르, 콘크리트 Furnace Oxidation Slag, Surface Swell, Mortar, Concrete
Description
본 발명은 전기로 제강 공정에서 획득된 전기로 산화 슬래그를 이용하는 방법에 관한 것으로서, 특히 자력 선별된 산화 슬래그의 비자착분을 이용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of using an electric furnace oxidized slag obtained in an electric furnace steelmaking process, and more particularly, to a method of using non-adsorbed fraction of a magnetically sorted oxidized slag.
일반적으로 전기로 제강 공정에서 전기로 산화 슬래그가 발생한다. 일반적으로 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 현재까지 특별한 활용처가 없으므로 매립 또는 폐기되는 사례가 많다. 또한, 자착분은 철강공정의 원가절감을 위해 자력 선별 후 공정에 재활용되는 것이 통상적이다.In general, oxidized slag is generated in an electric furnace steelmaking process. In general, the non-adherent powder of oxidized slag in the electric furnace is often landfilled or disposed because there is no special use to date. In addition, the magnetic powder is usually recycled to the process after the magnetic screening to reduce the cost of the steel process.
도 1은 종래 기술에 따른 전기로 산화 슬래그를 이용하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 전기로 산화 슬래그는 냉각되어 처리된다. 1 is a flow chart illustrating a method of using oxidizing slag with electricity according to the prior art. As shown in FIG. 1, the oxidized slag is electrically cooled and treated.
냉각된 전기로 산화 슬래그는 파쇄 단계(A101)를 거친다. 파쇄된 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 5㎜이하여야 하는 조건을 갖는다. 이러한 조건을 충족시키지 못한 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 5㎜이하 일 때까지 계속해서 파쇄 단계를 거치게 된다. The oxidized slag with the cooled electricity is subjected to the shredding step A101. The crushed electric furnace oxide slag has a condition that its particle diameter should be 5 mm or less. Furnace oxides that do not meet these conditions are continuously crushed until the particle diameter is 5 mm or less.
A101 단계를 거친 전기로 산화 슬래그는 자력 선별을 거쳐 자착분과 비자착분으로 분류되는 단계(A102)를 거친다. 여기에서, 자력 선별은 자성체에 의해 이루어지는데, 자성체에 부착되는 전기로 산화 슬래그를 자착분이라 하고, 자성체에 부착되지 않는 전기로 산화 슬래그를 비자착분이라 한다. 아울러, 자착분 및 비자착분은 A102 단계를 거친 후에, 상이하게 처리된다. The oxidized slag, which has undergone the step A101, is subjected to magnetic screening and is subjected to a step (A102) classified into magnetic powder and non-magnetic powder. Here, the magnetic screening is performed by a magnetic body, wherein the electrically oxidized slag which is attached to the magnetic body is called a magnetic powder, and the electrically oxidized slag which is not attached to the magnetic body is called a non-magnetic powder. In addition, the self-fixed powder and the non-fixed powder are processed differently after the step A102.
자착분은 자착분으로 분류되는 단계(A111)를 거친 후에, 제강공정으로 투입되는 단계(A113)를 거친다. 즉, 자력 선별을 통한 전기로 산화 슬래그의 자착분은 다시 제강공정에 이용되는 것이다. 한편 비자착분은 비자착분으로 분류되는 단계(A121)를 거친 후에, 매립 폐기되는 단계(A103)를 거친다. 즉, 자력 선별을 통한 전기로 선화 슬래그의 비자착분은 매립되어 폐기된다. 이로 인해, 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 단순한 매립 폐기에 따른 비용을 요구하고 있고, 환경 오염을 유발할 수 있다.The dead powder is subjected to the step (A111) to be classified as the dead powder, and then subjected to the step (A113) to be introduced into the steelmaking process. That is, the magnetic powder of the oxidized slag by the magnetic screening is used in the steelmaking process again. On the other hand, the non-fixed meal goes through a step (A121) that is classified as non-fixed meal, and then goes through a step (A103) of landfill disposal. That is, the non-adherent powder of the line drawing slag by electricity through magnetic screening is buried and discarded. For this reason, the non-adherent fraction of the oxidized slag with electricity requires the cost of simple landfill disposal, and can cause environmental pollution.
한편, 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 토목/건축용 골재로서 이용되고자 하는 시도가 이루어지기도 한다. 하지만 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 모르타르 및 콘크리트의 표면에 표면 부스럼(pop-out)이 발생하도록 하여 토목/건축용 골재로서 이용되는 데에 한계가 있다. On the other hand, attempts have been made to use non-adsorbed powder of electrically oxidized slag as an aggregate for civil engineering / building. However, the non-adherent powder of the oxidized slag by electricity causes surface pop-out on the surface of the mortar and concrete, and thus is limited to be used as an aggregate for civil engineering / building.
본 발명은 전기로 산화 슬래그 중 비자착분을 모르타르 및 콘크리트 골재로 재활용할 수 있게 하는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 제공한다.The present invention provides a method for using an electric furnace oxidized slag that enables the non-adhesive of the electric furnace oxidized slag to be recycled into mortar and concrete aggregate.
아울러, 본 발명은 모르타르 및 콘크리트 표면에 표면 부스럼이 발생하지 않도록 하면서 양호한 압축강도 및 내구성을 구현할 수 있는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for using an electric furnace oxidized slag that can implement a good compressive strength and durability while preventing surface bleeding on the mortar and concrete surface.
본 발명은 전기로 제강공정에서 획득되는 전기로 산화 슬래그를 모르타르 및 콘크리트용 골재로 재활용하는 방법에 있어서, (a) 상기 전기로 산화 슬래그를 입경 2㎜ 이하로 파쇄하는 단계; (b) 파쇄된 상기 전기로 산화 슬래그를 자력 선별하여 자착분 및 비자착분으로 분류하는 단계; 및 (c) 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 개시한다. The present invention relates to a method for recycling an electric furnace oxidized slag obtained in an electric furnace steelmaking process into mortar and concrete aggregate, comprising: (a) crushing the electric furnace oxidized slag to a particle diameter of 2 mm or less; (b) magnetically sorting the crushed oxidized slag into magnetic powder and non-magnetic powder; And (c) discloses a method for using an electric furnace oxidized slag comprising the step of drying the non-adsorbed fraction of the oxidized slag by the electric.
아울러, 상기 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법은, 건조된 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 입경 0.85㎜이하로 파쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 개시한다.In addition, the method for using the furnace oxidized slag, the method for using the furnace oxidized slag further comprises the step of crushing the dried non-adhered fraction of the furnace oxidized slag to a particle diameter of 0.85 mm or less. Initiate.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법은, 건조된 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 자연대기에서 적어도 3개월 동안 에이징하는(aging) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법 을 개시한다.In addition, the method for using the furnace oxidized slag, the furnace oxidized slag further comprises the step of aging the non-settled fraction of the dried furnace oxidized slag in natural atmosphere for at least three months. Disclosed is a method for using.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법은, 건조된 상기 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 개시한다.In addition, the method for using the electrically oxidized slag, the electrically oxidized slag further comprises the step of blending the dry non-adhered fraction of the electrically oxidized slag with the natural fine aggregate in a ratio of 3: 7 or less. Disclosed are methods for use.
또한, 상기 전기로 산화 슬래그는 20 내지 40 중량%의 CaO, 0.5 내지 10 중량%의 MgO, 0.5 내지 10 중량%의 Al2O3, 10 내지 40 중량%의 SiO2 및 0.5 내지 10 중량%의 Fe2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 개시한다.In addition, the electrically oxidized slag is 20 to 40% by weight of CaO, 0.5 to 10% by weight of MgO, 0.5 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 10 to 40% by weight of SiO 2 and 0.5 to 10% by weight of Disclosed is a method for using an oxidizing slag with electricity comprising Fe 2 O 3 .
본 발명에 따른 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법은 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 입경 0.85㎜이하로 파쇄하는 단계, 자연대기에서 적어도 3개월 에이징하는 단계, 및 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합하는 단계를 포함한다. 이로 인해 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 Free-CaO에 의한 표면 부스럼 현상이 발생되지 않도록 하여 모르타르 및 콘크리트용 골재로서 이용할 수 있다. The method for using an electric furnace oxidized slag according to the present invention comprises the steps of crushing the non-adsorbed fraction of the dry electric furnace oxidized slag to a particle diameter of 0.85 mm or less, aging at least three months in natural atmosphere, and 3: 7 with natural fine aggregates Formulating at a ratio or less. For this reason, the non-bonded powder of the oxidized slag of electricity can be used as aggregate for mortar and concrete by preventing surface swelling phenomenon caused by Free-CaO.
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 상세 한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a 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 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법은 상이한 단계를 거친 냉각된 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 모르타르 및 콘크리트용 골재로 재활용되는 것이다. 아울러, 본 발명에서 이용된 전기 산화 슬래그는 20 내지 40 중량%의 CaO, 0.5 내지 10 중량%의 MgO, 0.5 내지 10 중량%의 Al2O3, 10 내지 40 중량%의 SiO2 및 0.5 내지 10 중량%의 Fe2O3를 포함한다.2 is a flowchart illustrating a method for using an oxidizing slag in an electric furnace according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a method for using an electric furnace oxidizing slag according to a preferred embodiment of the present invention is to recycle the non-adsorbed fraction of the cooled electric furnace oxidized slag through different stages into aggregate for mortar and concrete. In addition, the electrooxidized slag used in the present invention is 20 to 40% by weight of CaO, 0.5 to 10% by weight of MgO, 0.5 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 10 to 40% by weight of SiO 2 and 0.5 to 10 % By weight Fe 2 O 3 .
전기로 산화 슬래그를 이용하기 방법은 다음의 실시예들과 같다.The method of using oxidized slag with electricity is as follows.
제 1 First 실시예Example
본 실시예는 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 입경 0.85㎜ 이하로 파쇄하는 단계를 포함한다.This embodiment includes the step of crushing the non-adherent fraction of the oxidized slag with the particle size 0.85 mm or less.
본 실시예에서 냉각된 전기로 산화 슬래그는 파쇄 단계(S101)를 거친다. 파쇄된 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하여야 하는 조건을 갖는다. 이러한 조건을 충족시키지 못한 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하 일 때까지 계속해서 파쇄 단계(S101)를 거치게 된다. In the present embodiment, the oxidized slag that is cooled is subjected to the crushing step (S101). The crushed electric furnace oxidized slag has a condition that its particle diameter should be 2 mm or less. The electric furnace slag that does not meet these conditions is continuously subjected to the crushing step (S101) until the particle diameter is less than 2mm.
S101 단계를 거친 전기로 산화 슬래그는 자력 선별을 거쳐 자착분과 비자착분으로 분류되는 단계(S102)를 거친다. 여기에서, 자력 선별은 자성체에 의해 이루 어지는데, 자성체에 부착되는 전기로 산화 슬래그를 자착분이라 하고, 자성체에 부착되지 않는 전기로 산화 슬래그를 비자착분이라 한다. 아울러, 자착분 및 비자착분은 S102 단계를 거친 후에, 상이하게 처리된다. The oxidized slag by the step S101 is subjected to magnetic screening, and the step (S102) is classified into dead powder and non-dead powder. Here, the magnetic screening is made by the magnetic body, and the electrically oxidized slag which is attached to the magnetic body is called magnetic powder, and the electrically oxidized slag which is not attached to the magnetic body is called non-bonded powder. In addition, the self-fixed powder and the non-fixed powder are processed differently after the step S102.
자착분은 자착분으로 분류되는 단계(S111)를 거친 후에, 제강공정으로 투입되는 단계(S113)를 거친다. The dead powder is subjected to the step (S111) to be classified as the dead powder, and then subjected to the step (S113) to be introduced into the steelmaking process.
비자착분은 비자착분으로 분류되는 단계(S121)를 거친 후에, 건조되는 단계(S103)를 거친다. 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 입경 0.85㎜이하로 파쇄되는 단계(S104)를 거치게 된다. The non-fixed meal is subjected to step S121 classified as non-fixed meal, followed by a step S103 of drying. The non-adherent powder of the oxidized slag with the dried electricity is subjected to the step (S104) to be crushed to a particle diameter of 0.85 mm or less.
일반적으로 전기로 산화슬래그는 전기로 조업하는 동안 부 원료로 첨가하는 CaO가 완전히 반응하지 않고 화학식 1과 같이 잔존하는 Free-CaO로부터 기인하는 수화반응에 의해 부피팽창을 일으키기 때문에 표면 부스럼(pop-out) 현상을 일으킨다. In general, the oxidized slag of the surface is pop-out due to the volume expansion caused by the hydration reaction resulting from the remaining free-CaO as shown in Formula 1, without CaO added as an auxiliary material during the operation of the electric. ) Causes a phenomenon.
따라서, 전기로 산화 슬래그의 입경을 작게 파쇄할 경우, Free-CaO의 입자 크기도 줄어든다. 이로 인해, 표면 부스럼에 대한 팽창 압력이 저하되거나 소멸되고 수화 반응이 신속하게 일어날 가능성이 높아져, 표면 부스럼에 대한 안정성이 향상된다. Therefore, when the particle size of the oxidized slag is broken by electricity, the particle size of Free-CaO is also reduced. This increases or decreases the expansion pressure on the surface swell and the possibility of the hydration reaction occurring quickly, thereby improving the stability to the surface swell.
한편, 전기로 산화 슬래그의 비자착분 입경에 따른 표면 부스럼에 대한 안정 성을 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. On the other hand, the following experiment was conducted to evaluate the stability of the surface swell according to the particle size of the non-adherent powder of the electric furnace slag.
0.5 : 1 : 2.45의 중량비로 물, 바인더 및 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 배합한 모르타르 시험체가 제작되었다. 이 모르타르 시험체는 각각 3개씩 40㎜ × 40㎜ × 160㎜의 크기를 갖는다. 제작된 시험체는 일정기간 동안 양생하고 온도 80℃ 및 습도 100%의 조건에서 4주 동안 폭로한 다음에, 매주 발생한 표면 부스럼의 개수를 확인하였다. 이때 표면 부스럼의 개수는 3개의 시험체의 평균값이다. The mortar test body which mix | blended the non-settling powder of oxidized slag with water, the binder, and the electricity by the weight ratio of 0.5: 1: 1.45 was produced. Each of the three mortar test specimens had a size of 40 mm × 40 mm × 160 mm. The fabricated specimens were cured for a period of time and exposed for 4 weeks under conditions of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 100%, and then the number of surface swells generated each week was checked. The number of surface swells at this time is an average value of three test specimens.
표 1은 전기로 산화 슬래그의 비자착분 입경에 따른 표면 부스럼의 누적 발생 개수를 나타낸다. Table 1 shows the cumulative occurrence number of the surface swells according to the particle size of the non-adherent powder of the electric furnace oxidized slag.
표 1에 나타난 바와 같이, 전기로 산화 슬래그의 비자착분 입경이 작을수록 표면 부스럼의 발생이 감소하는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 전기로 산화 슬래그의 비자착분 입경이 1.25㎜이하일 때, 표면 부스럼의 발생 개수가 상당히 적게 나타났고, 특히, 0.85㎜이하일 때에는 표면 부스럼이 전혀 발생하지 않는다. 이로 인해, 본 실시예는 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분이 입경 0.85㎜이하로 파쇄되는 단계를 채택하였다. 아울러, 본 실시예의 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 모르타르 및 콘크리트용 골재로 이용할 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the generation of surface swelling decreases as the particle size of the non-adherent powder of the oxidized slag is reduced. For example, when the non-adherent particle diameter of the oxidized slag is 1.25 mm or less, the number of generation of surface swells is considerably less, and especially when the slag is less than 0.85 mm, no surface swells are generated. For this reason, the present embodiment adopts a step in which the non-adherent fraction of the oxidized slag is dried to a particle size of 0.85 mm or less with dried electricity. In addition, the non-bonded powder of the electrically oxidized slag of the present embodiment can be used as aggregate for mortar and concrete.
제 2 2nd 실시예Example
본 실시예는 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 자연대기에서 적어도 3개월 동안 에이징하는(aging) 단계를 포함한다.This embodiment includes the step of electrically aging the non-adsorbed fraction of the oxidized slag in natural atmosphere for at least 3 months.
본 실시예에서 냉각된 전기로 산화 슬래그는 파쇄 단계(S101)를 거친다. 파쇄된 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하여야 하는 조건을 갖는다. 이러한 조건을 충족시키지 못한 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하 일 때까지 계속해서 파쇄 단계(S101)를 거치게 된다. In the present embodiment, the oxidized slag that is cooled is subjected to the crushing step (S101). The crushed electric furnace oxidized slag has a condition that its particle diameter should be 2 mm or less. The electric furnace slag that does not meet these conditions is continuously subjected to the crushing step (S101) until the particle diameter is less than 2mm.
S101 단계를 거친 전기로 산화 슬래그는 자력 선별을 거쳐 자착분과 비자착분으로 분류되는 단계(S102)를 거친다. 여기에서, 자력 선별은 자성체에 의해 이루어지는데, 자성체에 부착되는 전기로 산화 슬래그를 자착분이라 하고, 자성체에 부착되지 않는 전기로 산화 슬래그를 비자착분이라 한다. 아울러, 자착분 및 비자착분은 S102 단계를 거친 후에, 상이하게 처리된다. The oxidized slag by the step S101 is subjected to magnetic screening, and the step (S102) is classified into dead powder and non-dead powder. Here, the magnetic screening is performed by a magnetic body, wherein the electrically oxidized slag which is attached to the magnetic body is called a magnetic powder, and the electrically oxidized slag which is not attached to the magnetic body is called a non-magnetic powder. In addition, the self-fixed powder and the non-fixed powder are processed differently after the step S102.
자착분은 자착분으로 분류되는 단계(S111)를 거친 후에, 제강공정으로 투입되는 단계(S113)를 거친다. The dead powder is subjected to the step (S111) to be classified as the dead powder, and then subjected to the step (S113) to be introduced into the steelmaking process.
비자착분은 비자착분으로 분류되는 단계(S121)를 거친 후에, 건조되는 단계(S103)를 거친다. 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 자연대기에서 적어도 3개월 동안 에이징되는 단계(S105)를 거치게 된다. 자연대기에서 일정기간 동안 에이징함으로써, 화학식 1과 같은 수화 팽창 반응이 사전에 발생하여 표면 부스럼의 발생을 줄일 수 있다.The non-fixed meal is subjected to step S121 classified as non-fixed meal, followed by a step S103 of drying. The non-adherent powder of the oxidized slag with the dried electricity is subjected to step S105 of aging for at least 3 months in natural atmosphere. By aging for a certain period of time in the natural atmosphere, a hydration expansion reaction such as Formula 1 may occur in advance to reduce the occurrence of surface swelling.
한편, 전기로 산화 슬래그의 비자착분의 자연대기에서의 에이징 기간에 따른 표면 부스럼에 대한 안정성을 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. On the other hand, the following experiment was conducted to evaluate the stability of the surface swell according to the aging period in the natural atmosphere of the non-adsorbed powder of oxidized slag.
0.5 : 1 : 2.45의 중량비로 물, 바인더 및 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 배합한 모르타르 시험체가 제작되었다. 이 모르타르 시험체는 각각 3개씩 40㎜ × 40㎜ × 160㎜의 크기를 갖는다. 제작된 시험체는 일정기간 동안 양생하고 온도 80℃ 및 습도 100%의 조건에서 4주 동안 폭로한 다음에, 매주 발생한 표면 부스럼의 개수를 확인하였다. 이때 표면 부스럼의 개수는 3개의 시험체의 평균값이다.The mortar test body which mix | blended the non-settling powder of oxidized slag with water, the binder, and the electricity by the weight ratio of 0.5: 1: 1.45 was produced. Each of the three mortar test specimens had a size of 40 mm × 40 mm × 160 mm. The fabricated specimens were cured for a period of time and exposed for 4 weeks under conditions of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 100%, and then the number of surface swells generated each week was checked. The number of surface swells at this time is an average value of three test specimens.
표 2는 전기로 산화 슬래그의 비자착분의 자연대기에서의 에이징 기간에 따른 표면 부스럼의 누적 발생 개수를 나타낸다. 이때, 자연대기에서의 에이징 기간은 전기로 산화 슬래그의 배출시점으로부터 자연상태에 방치된 기간이고, 각각 0개월, 1개월, 2개월, 3개월, 4개월, 5개월, 및 6개월이다. 0개월은 배출된 전기로 산화 슬래그를 그대로 이용한 것을 의미한다.Table 2 shows the cumulative number of occurrences of surface swells according to the aging period in the natural atmosphere of the non-adherent fraction of the furnace oxidized slag. At this time, the aging period in the natural atmosphere is the period left in the natural state from the discharge point of the oxidized slag by electricity, respectively 0 months, 1 month, 2 months, 3 months, 4 months, 5 months, and 6 months. 0 month means oxidized slag was used as discharged electricity.
표 2에 나타난 바와 같이, 전기로 산화 슬래그의 비자착분의 자연대기에서의 에이징 기간이 길수록 표면 부스럼의 발생이 감소하는 것을 알 수 있다. 특히 3개월 이상 자연대기에서 에이징시킨 경우에서부터 표면 부스럼 현상이 발생하지 않았다. 이로 인해, 본 실시예는 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분이 적어도 3개월 동안 자연대기에서 에이징되는 단계를 채택하였다. 아울러, 본 실시예의 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 모르타르 및 콘크리트용 골재로 이용할 수 있다. As shown in Table 2, it can be seen that the longer the aging period in the natural atmosphere of the non-adherent fraction of the oxidized slag with electricity, the less occurrence of surface swelling. In particular, surface swelling did not occur when aged in natural atmosphere for more than 3 months. For this reason, this embodiment adopts a step in which the non-adsorbed fraction of oxidized slag with dried electricity is aged in natural atmosphere for at least 3 months. In addition, the non-bonded powder of the electrically oxidized slag of the present embodiment can be used as aggregate for mortar and concrete.
제 3 3rd 실시예Example
본 실시예는 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합하는 단계를 포함한다.This embodiment includes the step of combining the non-adherent fraction of the oxidized slag with natural fine aggregate in a ratio of 3: 7 or less.
본 실시예에서 냉각된 전기로 산화 슬래그는 파쇄 단계(S101)를 거친다. 파쇄된 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하여야 하는 조건을 갖는다. 이러한 조건을 충족시키지 못한 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하 일 때까지 계속해서 파쇄 단계(S101)를 거치게 된다. In the present embodiment, the oxidized slag that is cooled is subjected to the crushing step (S101). The crushed electric furnace oxidized slag has a condition that its particle diameter should be 2 mm or less. The electric furnace slag that does not meet these conditions is continuously subjected to the crushing step (S101) until the particle diameter is less than 2mm.
S101 단계를 거친 전기로 산화 슬래그는 자력 선별을 거쳐 자착분과 비자착분으로 분류되는 단계(S102)를 거친다. 여기에서, 자력 선별은 자성체에 의해 이루어지는데, 자성체에 부착되는 전기로 산화 슬래그를 자착분이라 하고, 자성체에 부착되지 않는 전기로 산화 슬래그를 비자착분이라 한다. 아울러, 자착분 및 비자착분은 S102 단계를 거친 후에, 상이하게 처리된다. The oxidized slag by the step S101 is subjected to magnetic screening, and the step (S102) is classified into dead powder and non-dead powder. Here, the magnetic screening is performed by a magnetic body, wherein the electrically oxidized slag which is attached to the magnetic body is called a magnetic powder, and the electrically oxidized slag which is not attached to the magnetic body is called a non-magnetic powder. In addition, the self-fixed powder and the non-fixed powder are processed differently after the step S102.
자착분은 자착분으로 분류되는 단계(S111)를 거친 후에, 제강공정으로 투입되는 단계(S113)를 거친다. The dead powder is subjected to the step (S111) to be classified as the dead powder, and then subjected to the step (S113) to be introduced into the steelmaking process.
비자착분은 비자착분으로 분류되는 단계(S121)를 거친 후에, 건조되는 단계(S103)를 거친다. 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합되는 단계(S106)를 거치게 된다. 이로 인해, Free-CaO의 투입량이 감소하여 표면 부스럼에 대한 안정성을 증가시킬 수 있다. The non-fixed meal is subjected to step S121 classified as non-fixed meal, followed by a step S103 of drying. The non-adherent powder of the oxidized slag with the dried electricity is subjected to the step (S106) of blending with the natural fine aggregate in a ratio of 3: 7 or less. Because of this, the input amount of Free-CaO can be reduced to increase the stability to the surface swell.
한편, 전기로 산화 슬래그의 비자착분의 중량 치환율에 따른 표면 부스럼에 대한 안정성을 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. On the other hand, the following experiment was conducted to evaluate the stability of the surface swell according to the weight substitution rate of the non-adsorbed powder of the oxidized slag.
0.5 : 1 : 2.45의 중량비로 물, 바인더 및 전기로 산화 슬래그의 비자착분을 배합한 모르타르 시험체가 제작되었다. 이 모르타르 시험체는 각각 3개씩 40㎜ × 40㎜ × 160㎜의 크기를 갖는다. 제작된 시험체는 일정기간 동안 양생하고 온도 80℃ 및 습도 100%의 조건에서 4주 동안 폭로한 다음에, 매주 발생한 표면 부스럼의 개수를 확인하였다. 이때 표면 부스럼의 개수는 3개의 시험체의 평균값이다.The mortar test body which mix | blended the non-settling powder of oxidized slag with water, the binder, and the electricity by the weight ratio of 0.5: 1: 1.45 was produced. Each of the three mortar test specimens had a size of 40 mm × 40 mm × 160 mm. The fabricated specimens were cured for a period of time and exposed for 4 weeks under conditions of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 100%, and then the number of surface swells generated each week was checked. The number of surface swells at this time is an average value of three test specimens.
표 3은 전기로 산화 슬래그의 비자착분 중량 치환율에 따른 표면 부스럼의 누적 발생 개수를 나타낸다. 전기로 산화 슬래그의 비자착분 중량 치환율은 천연 잔골재와의 배합에서의 중량비이다. 실험에서의 전기로 산화 슬래그의 비자착분 중량 치환율은 100%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 및 20%이다. Table 3 shows the cumulative occurrence number of the surface swell according to the non-adhesive weight replacement rate of the oxidized slag. The non-adhesive weight replacement rate of the oxidized slag is an weight ratio in blending with natural fine aggregate. The non-adhesive weight substitution rate of the oxidized slag in the experiment was 100%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, and 20%.
표 3에 나타난 바와 같이, 전기로 산화 슬래그의 비자착분 중량 치환율이 천연 잔골재와의 배합에서 감소할수록 부스럼의 발생이 감소하는 것을 알 수 있다. 특히 중량 치환율 30%(전기 산화 슬래그 30% + 천연 잔골재 70%)이하 일 때부터 표면 부스럼 현상이 발생하지 않았다. 이로 인해, 본 실시예는 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분이 천연잔골재와 3:7의 비율 이하로 배합되는 단계를 채택하였다. 아울러, 본 실시예의 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 모르타르 및 콘크리트용 골재로 이용할 수 있다.As shown in Table 3, it can be seen that the occurrence of swelling decreases as the non-adhesive weight substitution rate of the oxidized slag is reduced in combination with the natural fine aggregate. In particular, surface swelling did not occur when the weight substitution rate was less than 30% (electric oxidation slag 30% + natural fine aggregate 70%). For this reason, this embodiment adopts a step in which the non-adsorbed fraction of the oxidized slag is dried and blended with the natural fine aggregate at a ratio of 3: 7 or less. In addition, the non-bonded powder of the electrically oxidized slag of the present embodiment can be used as aggregate for mortar and concrete.
제 4 실시예: Fourth embodiment :
본 실시예는 전기 산화 슬래그의 비자착분을 입경 0.85㎜이하로 파쇄하는 단계, 자연대기에서 적어도 3개월 에이징하는 단계, 및 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합하는 단계 모두를 포함한다.This embodiment includes all of the steps of crushing the non-adhesive powder of the electro-oxidized slag with a particle diameter of 0.85 mm or less, aging for at least three months in natural atmosphere, and blending with natural fine aggregate in a ratio of 3: 7 or less.
전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하여야 하는 조건을 갖는다. 이러한 조건을 충족시키지 못한 전기로 산화 슬래그는 그 입경이 2㎜이하 일 때까지 계속해서 파쇄 단계(S101)를 거치게 된다. Furnace oxidized slag has a condition that its particle diameter should be 2 mm or less. The electric furnace slag that does not meet these conditions is continuously subjected to the crushing step (S101) until the particle diameter is less than 2mm.
S101 단계를 거친 전기로 산화 슬래그는 자력 선별을 거쳐 자착분과 비자착분으로 분류되는 단계(S102)를 거친다. 여기에서, 자력 선별은 자성체에 의해 이루어지는데, 자성체에 부착되는 전기로 산화 슬래그를 자착분이라 하고, 자성체에 부착되지 않는 전기로 산화 슬래그를 비자착분이라 한다. 아울러, 자착분 및 비자착분은 S102 단계를 거친 후에, 상이하게 처리된다. The oxidized slag by the step S101 is subjected to magnetic screening, and the step (S102) is classified into dead powder and non-dead powder. Here, the magnetic screening is performed by a magnetic body, wherein the electrically oxidized slag which is attached to the magnetic body is called a magnetic powder, and the electrically oxidized slag which is not attached to the magnetic body is called a non-magnetic powder. In addition, the self-fixed powder and the non-fixed powder are processed differently after the step S102.
자착분은 자착분으로 분류되는 단계(S111)를 거친 후에, 제강공정으로 투입되는 단계(S113)를 거친다. The dead powder is subjected to the step (S111) to be classified as the dead powder, and then subjected to the step (S113) to be introduced into the steelmaking process.
비자착분은 비자착분으로 분류되는 단계(S121)를 거친 후에, 건조되는 단계(S103)를 거친다. 건조된 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 입경 0.85㎜이하로 파쇄하는 단계(S104), 자연대기에서 적어도 3개월 에이징하는 단계(S105), 및 천연 잔골재와 3:7 비율 이하로 배합하는 단계(S106) 모두를 거친다. 이로 인해, 전기로 산화 슬래그의 자착분은 제 1 실시예 내지 제 3 실시예를 통하여 획득할 수 있는 표면 부스럼에 대한 안정성을 확보할 수 있다. 따라서 본 실시예의 전기로 산화 슬래그의 비자착분은 모르타르 및 콘크리트용 골재로 이용할 수 있다.The non-fixed meal is subjected to step S121 classified as non-fixed meal, followed by a step S103 of drying. The non-adherent powder of the dried electric oxidized slag is crushed to a particle diameter of 0.85 mm or less (S104), aging at least three months in natural atmosphere (S105), and blended with natural fine aggregates in a ratio of 3: 7 or less (S106). Go through everything) For this reason, the magnetic powder of the oxidized slag of the electric furnace can ensure the stability to the surface swell that can be obtained through the first to third embodiments. Therefore, the non-bonded powder of the electrically oxidized slag of the present embodiment can be used as aggregate for mortar and concrete.
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 전기로 산화 슬래그를 이용하는 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart illustrating a method of using oxidizing slag with electricity according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기로 산화 슬래그를 이용하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for using an oxidizing slag in an electric furnace according to a preferred embodiment of the present invention.
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