KR101322898B1 - Method for manufacturing molten irons comprising nickels - 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, 알루미늄 산화물 함유 광석, 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 the following steps: i) sintering nickel oxide ore to provide nickel sintered ore, ii) charging a mixture comprising nickel sintered ore, aluminum oxide containing ore, and coke to the blast furnace, iii) hot air into the blast furnace Preparing a nickel-containing molten iron and slag by blowing the same; and iv) drawing out the nickel-containing molten iron and slag from the blast furnace.

니켈 함유 용철, 알루미늄 산화물, 형석, 슬래그, 유동성 Nickel-containing molten iron, aluminum oxide, fluorite, slag, fluidity

Description

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

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 알루미늄 산화물 또는 형석의 슬래그내 함량에 따른 슬래그의 용융점 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a change in the melting point of the slag according to the slag content of aluminum oxide or fluorspar.

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 황화니켈광의 고갈로 인하여 니켈 가격이 급등하고 있다. 따라서 내식성 향상을 위한 원소로서 니켈을 사용하는 스테인리스강의 가격도 크게 상승하고 있다. 그 결과, 산화니켈광을 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.

산화니켈광을 고로에 직접 장입하여 용철을 제조하는 경우, 산화니켈광이 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 contains 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, 알루미늄 산화물 함유 광석, 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 a nickel sintered ore, ii) charging a mixture comprising nickel sintered ore, aluminum oxide containing ore, and coke in 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.

알루미늄 산화물 함유 광석은 혼합물의 1wt% 내지 25wt%일 수 있다. 알루미늄 산화물 함유 광석은 Al2O3를 포함할 수 있다. 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계에서, 슬래그 중 알루미늄 산화물의 양은 2wt% 내지 16wt%일 수 있다. 슬래그의 융점은 1305℃ 내지 1490℃일 수 있다. The aluminum oxide containing ore may be 1 wt% to 25 wt% of the mixture. The aluminum oxide containing ore may comprise Al 2 O 3 . In the step of drawing out the nickel-containing molten iron and the slag, the amount of aluminum oxide in the slag may be 2wt% to 16wt%. The melting point of the slag may be 1305 ° C to 1490 ° C.

혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 알루미늄 산화물 함유 광석에 알루미늄 산화물이 5wt% 이상 100wt% 미만 함유될 수 있다. 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 알루미늄 함유 광석의 입도는 1mm 내지 20mm일 수 있다. In the step of charging the mixture into the blast furnace, aluminum oxide containing ore may contain 5 wt% or more and less than 100 wt%. In the step of charging the mixture into the blast furnace, the particle size of the aluminum-containing ore may be 1 mm to 20 mm.

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 용 어들은 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, 알루미늄 산화물 함유 광석, 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 출선하는 단계(S40)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.Method for producing a nickel-containing molten iron according to an embodiment of the present invention, the step of providing a nickel sintered ore (S10), charging a mixture containing nickel sintered ore, aluminum oxide-containing ore, and coke (S20), Blowing hot air into the blast furnace to produce nickel-containing molten iron and slag (S30), and stepping out the nickel-containing molten iron and slag (S40). In addition, other steps may be further included as necessary.

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 편차가 클 수 있다. 그러므로 산화 니 켈광을 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 may be large. Therefore, after classifying nickel oxide ore into fine nickel or granulated nickel ore, the granulated nickel ore is pulverized 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 위한 소결용 원료로서 코크스 분말 등을 함께 혼합할 수 있다. 이 경우, 산화 니켈광을 코크스 분말과 혼합한 후 혼련기 등에 장입하여 회전시킴으로써 산화 니켈광과 코크스 분말을 고르게 혼합하여 소결용 혼합물을 제조한다. 다음으로, 소결용 혼합물을 소결기에 넣고 소결하여 니켈 소결광을 제조한다.As mentioned above, coke powder etc. can be mixed together as a raw material for sintering for sintering the nickel oxide ore which equalized the magnitude | size by classifying and regrinding. In this case, the nickel oxide ore is mixed with the coke powder, charged into a kneader or the like and rotated to evenly mix the nickel oxide ore and the coke powder to prepare a sintering mixture. 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, 알루미늄 산화물 함유 광석 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, aluminum oxide containing ore and coke. The coke is mixed evenly with the nickel sintered ore and charged in the blast furnace to reduce the nickel sintered ore.

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 알루미늄 산화물 함유 광석을 고로에 장입함으로써 고로내 슬래그의 용융 적하 능력을 향상시키고, 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 있다. 또한, 슬래그의 점도를 저하시킬 수 있다. 따라서 출선 작업이 용이해 진다. 그리고 알루미늄 산화물 함유 광석을 이용하므로, 형석과는 달리 후속 공정을 원활하게 진행할 수 있고, 환경 오염 문제도 없다. 형석의 대체재로서 알루미늄 산화물 함유 광석을 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 aluminum oxide-containing ore into the blast furnace as a solvent, it is possible to improve the melt dropping ability of the slag in the blast furnace, and improve the fluidity of the slag. Moreover, the viscosity of slag can be reduced. This makes it easier to work on the ship. And because it uses an aluminum oxide-containing ore, unlike fluorspar can proceed smoothly to the subsequent process, there is no environmental pollution problem. By using aluminum oxide-containing ore as a substitute for fluorspar, slag produced in the blast furnace can be easily removed.

알루미늄 산화물 함유 광석으로는 보크사이트(bauxite) 광석을 사용하거나 레이들 슬래그를 사용할 수 있다. 알루미늄 산화물 함유 광석에는 알루미늄 산화물이 5wt% 이상 100% 미만 함유된다. 알루미늄 산화물 함유 광석에 5wt% 미만의 알루미늄 산화물이 포함된 경우, 알루미늄 산화물의 양이 너무 적어서 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 없다. 알루미늄 산화물 함유 광석은 Al2O3를 주로 포함하는데, Al2O3는 고로내에서 슬래그가 고로 하부로 잘 용융 적하되도록 돕는다. 또한, 거의 전량의 Al2O3가 슬래그내에 포함되어 슬래그의 용융점을 저감시키는 동시에 슬래그의 유동성을 높인다. 특히, Al2O3의 융점이 높고 잘 환원되지 않으므로, 산화 상태를 그대로 유지하면서 슬래그내에 혼입될 수 있다.As an aluminum oxide containing ore, bauxite ore or ladle slag may be used. The aluminum oxide-containing ore contains 5 wt% or more but less than 100% aluminum oxide. When aluminum oxide containing ore contains less than 5wt% aluminum oxide, the amount of aluminum oxide is too small to improve the flowability of slag. Aluminum oxide-containing ore comprises an Al 2 O 3 mainly, Al 2 O 3 is added dropwise to help keep blast furnace slag is melted well in the blast furnace to the lower. In addition, almost all of Al 2 O 3 is contained in the slag to reduce the melting point of the slag and increase the flowability of the slag. In particular, since the melting point of Al 2 O 3 is high and does not reduce well, it can be incorporated into the slag while maintaining the oxidation state as it is.

반면에, 형석을 사용하는 경우, 고로 배가스에 불소가 함유되어 대기를 오염시키고, 슬래그에 불소 성분이 함유되어 환경을 오염시킨다. 더욱이, 슬래그 처리가 용이하지 않다. On the other hand, in the case of using fluorspar, fluorine is contained in the blast furnace flue gas to contaminate the air, and fluorine is contained in the slag to contaminate the environment. Moreover, slag treatment is not easy.

알루미늄 산화물 함유 광석의 입도는 0.05mm 내지 0.2mm일 수 있다. 알루미늄 산화물 함유 광석의 입도가 너무 작은 경우, 알루미늄 산화물의 표면적이 너무 커서 고로 내부에서 알루미늄 산화물이 산화 상태를 유지하지 못하고 코크스와 반 응하여 환원될 수 있다. 이 경우, 알루미늄 산화물이 슬래그 내로 혼입되지 못하므로, 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 없다. 또한, 알루미늄 산화물 함유 광석의 입도가 너무 큰 경우, 알루미늄 산화물이 슬래그 내부로 혼입되기 어려울 수 있다. 따라서 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 없다.The particle size of the aluminum oxide containing ore may be 0.05 mm to 0.2 mm. If the particle size of the aluminum oxide-containing ore is too small, the surface area of the aluminum oxide is so large that the aluminum oxide in the blast furnace can not be maintained in an oxidation state and can react with coke and be reduced. In this case, aluminum oxide cannot be mixed into the slag, and thus the flowability of the slag cannot be improved. In addition, when the particle size of the aluminum oxide-containing ore is too large, it may be difficult for aluminum oxide to be incorporated into the slag. Therefore, the flowability of slag cannot be improved.

전술한 혼합물에 알루미늄 산화물 함유 광석은 1wt% 내지 25wt% 포함될 수 있다. 알루미늄 산화물 함유 광석의 양이 너무 적은 경우, 알루미늄 산화물이 고로 하부까지 도달하지 못하고 중간에 환원되어 버릴 수 있다. 이 경우, 고로 내에서 슬래그의 용융 적하가 잘 이루어지지 않으며, 슬래그에도 알루미늄 산화물이 거의 포함되지 않아 출선 작업이 어려울 수 있다. 반대로, 알루미늄 산화물 함유 광석의 양이 너무 많은 경우, 고로 내화물의 침식을 가중시켜 고로 수명을 단축시킨다.The aluminum oxide containing ore may be included in the mixture described above in an amount of 1 wt% to 25 wt%. If the amount of the aluminum oxide-containing ore is too small, the aluminum oxide may not reach the bottom of the blast furnace and may be reduced in the middle. In this case, the molten dripping of the slag is not well done in the blast furnace, it may be difficult to go out because the slag contains little aluminum oxide. Conversely, when the amount of the aluminum oxide-containing ore is too large, the erosion of the blast furnace refractory weight is increased to shorten the blast furnace life.

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 용융점이 낮아야 한다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 알루미늄 산화물 함유 광석을 사용하므로, 알루미늄 산화물이 슬래그내에 다량 포 함되어 슬래그의 유동성을 향상시킨다. 알루미늄 산화물 함유 광석의 장입량 증가에 따라 슬래그의 용융점이 낮아지면서 슬래그의 유동성도 향상된다. 따라서 슬래그를 니켈 함유 용철로부터 용이하게 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 that is the residue from the nickel-containing molten iron, the flowability of the slag should be good and the viscosity and melting point should be low. As described above, since the aluminum oxide-containing ore is used in the present embodiment, the aluminum oxide is contained in the slag in a large amount to improve the flowability of the slag. As the loading amount of the aluminum oxide-containing ore increases, the slag melting point is lowered, thereby improving the flowability of the slag. Therefore, slag can be easily removed from nickel-containing molten iron.

이 경우, 슬래그 중에 포함된 알루미늄 산화물의 양은 2wt% 내지 40wt%가 될 수 있다. 알루미늄 산화물의 양이 너무 적은 경우, 슬래그의 유동성을 충분히 확보할 수 없으므로, 니켈 함유 용철의 분리가 어렵다. 반대로, 알루미늄 산화물의 양이 너무 많은 경우, 비교적 고가인 다량의 알루미늄 산화물이 사용되어 생산비가 증가하며, 알루미늄으로 인해 고로 내화물이 침식된다. 따라서 전술한 범위로 알루미늄 산화물의 양을 조절한다. 이하에서는 도 2를 통하여 니켈 함유 용철을 고로에서 제조하는 과정을 좀더 상세하게 설명한다.In this case, the amount of aluminum oxide contained in the slag may be 2wt% to 40wt%. If the amount of aluminum oxide is too small, the fluidity of the slag cannot be sufficiently secured, so that separation of nickel-containing molten iron is difficult. Conversely, when the amount of aluminum oxide is too large, a relatively expensive large amount of aluminum oxide is used to increase the production cost, and aluminum causes blast furnace refractory erosion. Therefore, the amount of aluminum oxide is adjusted in the above-described range. 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, 알루미늄 산화물 함유 광석 및 코크스가 장입된다. 니켈 소결광, 알루미늄 산화물 함유 광석 및 코크스는 차례로 장입되면서 층을 형성하면서 고로(100) 내부에 고르게 분포한다. 따라서 니켈 소결광, 알루미늄 산화물 광석 및 코크스간의 열교환이 원활하게 잘 이루어진다. 코크스는 고로(100) 내부에 장입되어 코크스 충전층(16)을 형성한다.Nickel sintered ore, aluminum oxide containing ore and coke are charged through the charging chute 10 located above the blast furnace 100. Nickel sintered ore, aluminum oxide-containing ore and coke are evenly distributed in the blast furnace 100 while forming a layer as it is charged. Therefore, the heat exchange between nickel sintered ore, aluminum oxide ore and coke is performed well. 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 알루미늄 산화물 함유 광석에 함유된 알루미늄 산화물은 고로(100) 내부의 슬래그에 다량 함유된다. 따라서 알루미늄 산화물은 슬래그의 용융점을 저감시킬 수 있으므로, 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 aluminum oxide contained in the aluminum oxide-containing ore charged into the blast furnace 100 through the charging chute 10 is contained in a large amount in the slag inside the blast furnace 100. Therefore, since the aluminum oxide can reduce the melting point of the slag, the slag inside the blast furnace 100 can be easily melted down to the lower portion of the blast furnace 100. As a result, the fluidity of the slag is improved, so that nickel-containing molten iron can be easily wired out 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 with reference to experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental Example

니켈 소결광, 알루미늄 산화물 함유 광석, 및 코크스를 고로에 장입하고, 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하였다. 니켈 소결광 300ton 및 코크스 100ton을 고로에 고정된 양으로서 장입하고, 고로에 장입하는 알루미늄 산화물 함유 광석의 양을 점차 늘려가면서 니켈 함유 용철을 제조하였으며, 슬래그의 용융점 및 슬래그 내부에 포함된 알루미늄 산화물의 양을 측정하였다. 나머지 실험 조건은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이 하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.Nickel sintered ore, aluminum oxide containing ore, and coke were charged to 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 charged into the blast furnace, and nickel-containing molten iron was manufactured while gradually increasing the amount of the aluminum oxide-containing ore charged into the blast furnace, and the melting point of the slag and the amount of aluminum oxide contained in the slag. Was measured. The remaining experimental conditions are easily understood by those skilled in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

실험예Experimental Example 1 One

알루미늄 산화물 함유 광석 17kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 31.2ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 15.6kg이었다. 슬래그의 용융점은 1490℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 17 kg of aluminum oxide-containing ore into the blast furnace. A slag of 31.2 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 15.6 kg. The melting point of the slag was 1490 ° C.

실험예Experimental Example 2 2

알루미늄 산화물 함유 광석 710kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 32.1ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 642kg이었다. 슬래그의 용융점은 1488℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 710 kg of aluminum oxide-containing ore into the blast furnace. A slag of 32.1 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 642 kg. The melting point of the slag was 1488 ° C.

실험예Experimental Example 3 3

알루미늄 산화물 함유 광석 1.44ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 32.5ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 1.3ton이었다. 슬래그의 용융점은 1470℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 1.44 tons of aluminum oxide-containing ore into the blast furnace. Slag of 32.5 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 1.3 tons. The melting point of the slag was 1470 ° C.

실험예Experimental Example 4 4

알루미늄 산화물 함유 광석 2.19ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 32.9ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 1.974ton이었다. 슬래그의 용융점은 1440℃이었다.2.19 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. 32.9 tons of slag was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 1.974 tons. The melting point of the slag was 1440 ° C.

실험예Experimental Example 5 5

알루미늄 산화물 함유 광석 2.95ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 32.9ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 2.656ton이었다. 슬래그의 용융점은 1415℃이었다.2.95 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. 32.9 tons of slag was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 2.656 tons. The melting point of the slag was 1415 ° C.

실험예Experimental Example 6 6

알루미늄 산화물 함유 광석 3.35ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 33.5ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 3.015ton이었다. 슬래그의 용융점은 1390℃이었다.3.35 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. Slag of 33.5 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 3.015 tons. The melting point of the slag was 1390 ° C.

실험예Experimental Example 7 7

알루미늄 산화물 함유 광석 4.14ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 33.9ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 3.729ton이었다. 슬래그의 용융점은 1365℃이었다.4.14 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. A slag of 33.9 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 3.729 tons. The melting point of the slag was 1365 ° C.

실험예Experimental Example 8 8

알루미늄 산화물 함유 광석 4.92ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 34.1ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 4.433ton이었다. 슬래그의 용융점은 1343℃이었다.4.92 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. Slag of 34.1 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 4.433 tons. The melting point of the slag was 1343 ° C.

실험예Experimental Example 9 9

알루미늄 산화물 함유 광석 5.36ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 34.5ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 4.83ton이었다. 슬래그의 용융점은 1323℃이었다.5.36 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. A slag of 34.5 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 4.83 tons. The melting point of the slag was 1323 ° C.

실험예Experimental Example 10 10

알루미늄 산화물 함유 광석 6.18ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 34.8ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 15.568ton이었다. 슬래그의 용융점은 1305℃이었다.6.18 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. Slag of 34.8 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 15.568 tons. The melting point of the slag was 1305 ° C.

실험예Experimental Example 11 11

알루미늄 산화물 함유 광석 6.63ton을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 35.1ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그 내 알루미늄 산화물의 양은 5.967ton이었다. 슬래그의 용융점은 1323℃이었다.6.63 tons of aluminum oxide-containing ore was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. Slag of 35.1 tons was obtained, and the amount of aluminum oxide in the slag was 5.967 tons. The melting point of the slag was 1323 ° C.

전술한 실험예 1 내지 실험예 11의 실험 조건들 및 그 결과를 정리하여 나타내면 다음의 표 1과 같다.The experimental conditions and the results of Experimental Example 1 to Example 11 described above are collectively shown in Table 1 below.

Figure 112007035183629-pat00001
Figure 112007035183629-pat00001

실험예 1 내지 실험예 11에서는 슬래그 중의 알루미늄 산화물의 양을 중량 및 wt%로 측정하였다. 슬래그내의 알루미늄 산화물의 양을 알루미늄 산화물의 장입량과 비교하여 알루미늄 산화물의 실수율, 즉 장입된 알루미늄 산화물 함유 광석 중 얼마만큼이 슬래그 중에 잔존하는지 그 함량을 구하였다. 또한, 실험예 1 내지 실험예 11에 따라 제조한 슬래그들의 용융점을 측정하였다.In Experimental Examples 1 to 11, the amount of aluminum oxide in the slag was measured by weight and wt%. The amount of aluminum oxide in the slag was compared with the amount of aluminum oxide charged to determine the real percentage of aluminum oxide, that is, how much of the charged aluminum oxide-containing ore remained in the slag. In addition, the melting point of the slag prepared according to Experimental Example 1 to Experimental Example 11 was measured.

전술한 실험예 1 내지 실험예 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 슬래그 중 알루미늄 산화물의 실수율, 즉 장입된 알루미늄 산화물 함유 광석 중 슬래그에 포함된 알루미늄 산화물의 양은 90% 내지 98%를 꾸준히 유지하였다. 그러나 실험예 1과 같이 알루미늄 산화물 함유 광석의 장입량이 너무 적거나 실험예 11과 같이 알루미늄 산화물 함유 광석의 장입량이 너무 많은 경우, 알루미늄 산화물의 실수율은 모두 90%로 떨어졌다.As can be seen from the above Experimental Examples 1 to 11, the real rate of aluminum oxide in the slag, that is, the amount of aluminum oxide contained in the slag in the loaded aluminum oxide-containing ore was maintained at 90% to 98%. However, when the loading amount of the aluminum oxide-containing ore was too small as in Experimental Example 1, or when the loading amount of the aluminum oxide-containing ore was too large as in Experimental Example 11, the real percentage of aluminum oxide dropped to 90%.

한편, 실험예 1 내지 실험예 10에서는 알루미늄 산화물 함유 광석의 장입량이 증가할수록 슬래그 용융점은 점차적으로 낮아졌다. 즉, 실험예 1에서는 슬래그 용융점이 1490℃ 이었으나, 실험예 10에서는 슬래그 용융점이 1305℃로 낮아졌다. 그러나 실험예 11에서는 슬래그 용융점이 다시 1323℃로 높아졌다. 따라서 슬래그내에 포함된 알루미늄 산화물의 양이 16wt%까지는 알루미늄 산화물 함유 광석을 많이 장입할수록 슬래그 용융점은 점차적으로 감소하였다.On the other hand, in Experimental Examples 1 to 10, the slag melting point gradually decreased as the amount of the aluminum oxide-containing ore increased. That is, in Experimental Example 1, the slag melting point was 1490 ° C, but in Experimental Example 10, the slag melting point was lowered to 1305 ° C. However, in Experimental Example 11, the slag melting point was raised to 1323 ℃ again. Therefore, as the amount of aluminum oxide contained in the slag was increased to 16 wt%, the slag melting point gradually decreased as more aluminum oxide-containing ores were charged.

비교예Comparative Example

전술한 실험예와의 비교를 위하여 알루미늄 산화물 함유 광석 대신에 형석을 니켈 소결광 및 코크스와 혼합하여 고로에 장입하였다. 다음으로 고로에 열풍을 취입하여 니켈 함유 용철 및 슬래그를 제조하였다. 형석을 제외한 나머지 실험 조건은 전술한 실험예와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.Instead of the aluminum oxide-containing ore, fluorspar was mixed with nickel sintered ore and coke and charged into the blast furnace for comparison with the above experimental example. Next, hot air was blown into the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron and slag. Except for the fluorspar, the experimental conditions are the same as in the above-described experimental example, and thus the detailed description thereof is omitted.

비교예Comparative Example 1 One

형석 42.8kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 35.1ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 17.6kg이었다. 슬래그의 용융점은 1425℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 42.8 kg of fluorspar into the blast furnace. 35.1 tons of slag was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 17.6 kg. The melting point of the slag was 1425 ° C.

비교예Comparative Example 2 2

형석 84.5kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 35.5ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 35.5kg이었다. 슬래그의 용융점은 1410℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 84.5 kg of fluorspar into the blast furnace. Slag of 35.5 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 35.5 kg. The melting point of the slag was 1410 ° C.

비교예Comparative Example 3 3

형석 127.9kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 35.8ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 53.7kg이었다. 슬래그의 용융점은 1390℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 127.9 kg of fluorspar into the blast furnace. Slag of 35.8 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 53.7 kg. The melting point of the slag was 1390 ° C.

비교예Comparative Example 4 4

형석 164.1kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 36.1ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 72.2kg이었다. 슬래그의 용융점은 1375℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 164.1 kg of fluorspar into the blast furnace. 36.1ton of slag was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 72.2kg. The melting point of the slag was 1375 ° C.

비교예Comparative Example 5 5

형석 193.6kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 36.4ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 91kg이었다. 슬래그의 용융점은 1358℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 193.6 kg of fluorspar into the blast furnace. A slag of 36.4 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 91 kg. The melting point of the slag was 1358 ° C.

비교예Comparative Example 6 6

형석 240kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 36.8ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 110.4kg이었다. 슬래그의 용융점은 1340℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 240 kg of fluorspar into the blast furnace. Slag of 36.8 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 110.4 kg. The melting point of the slag was 1340 ° C.

비교예Comparative Example 7 7

형석 260.4kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 37.2ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 130.2kg이었다. 슬래그의 용융점은 1328℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 260.4 kg of fluorspar into the blast furnace. A slag of 37.2 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 130.2 kg. The melting point of the slag was 1328 ° C.

비교예Comparative Example 8 8

형석 289.2kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 37.6ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 150.4kg이었다. 슬래그의 용융점은 1317℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 289.2 kg of fluorspar into the blast furnace. 37.6 tons of slag was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 150.4 kg. The melting point of the slag was 1317 ° C.

비교예Comparative Example 9 9

형석 321.8kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 37.9ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 170.6kg이었다. 슬래그의 용융점은 1305℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 321.8 kg of fluorspar into the blast furnace. A slag of 37.9 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 170.6 kg. The melting point of the slag was 1305 ° C.

비교예Comparative Example 10 10

형석 353.7kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 38.2ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 191kg이었다. 슬래그의 용융점은 1290℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 353.7 kg of fluorspar into the blast furnace. A slag of 38.2 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 191 kg. The melting point of the slag was 1290 ° C.

비교예Comparative Example 11 11

형석 393.1kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 38.6ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 212.3kg이었다. 슬래그의 용융점은 1277℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 393.1 kg of fluorspar into the blast furnace. A slag of 38.6 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 212.3 kg. The melting point of the slag was 1277 ° C.

비교예Comparative Example 12 12

형석 424.4kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 38.9ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 233.4kg이었다. 슬래그의 용융점은 1265℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 424.4 kg of fluorspar into the blast furnace. Slag of 38.9 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 233.4 kg. The melting point of the slag was 1265 ° C.

비교예Comparative Example 13 13

형석 475.1kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 40.2ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 261.3kg이었다. 슬래그의 용융점은 1255℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 475.1 kg of fluorspar into the blast furnace. 40.2 tons of slag was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 261.3 kg. The melting point of the slag was 1255 ° C.

비교예Comparative Example 14 14

형석 506.3kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 40.5ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 283.5kg이었다. 슬래그의 용융점은 1245℃이었다.506.3 kg of fluorspar was charged to the blast furnace to prepare nickel-containing molten iron. 40.5 tons of slag was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 283.5 kg. The melting point of the slag was 1245 ° C.

비교예Comparative Example 15 15

형석 545.1kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 40.7ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 305.3kg이었다. 슬래그의 용융점은 1235℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 545.1 kg of fluorspar into the blast furnace. A slag of 40.7 tons was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 305.3 kg. The melting point of the slag was 1235 ° C.

비교예Comparative Example 16 16

형석 574kg을 고로에 장입하여 니켈 함유 용철을 제조하였다. 40.9ton의 슬래그가 얻어졌으며, 슬래그내 형석의 양은 327.2kg이었다. 슬래그의 용융점은 1225℃이었다.Nickel-containing molten iron was prepared by charging 574 kg of fluorspar into the blast furnace. 40.9tons of slag was obtained, and the amount of fluorspar in the slag was 327.2 kg. The melting point of the slag was 1225 ° C.

전술한 비교예 1 내지 비교예 16의 실험 조건들 및 그 결과를 정리하여 나타내면 다음의 표 2와 같다.The experimental conditions and the results of the aforementioned Comparative Example 1 to Comparative Example 16 are collectively shown in Table 2 below.

Figure 112007035183629-pat00002
Figure 112007035183629-pat00002

비교예 1 내지 비교예 16에서는 슬래그 중의 형석의 양을 중량 및 wt%로 측정하였다. 슬래그내의 형석의 양을 형석의 장입량과 비교하여 형석의 실수율, 즉 장입된 형석 중 얼마만큼이 슬래그 중에 잔존하는지 그 함량을 구하였다. 또한, 비교예 1 내지 비교예 16에 따라 제조한 슬래그들의 용융점을 측정하였다.In Comparative Examples 1 to 16, the amount of fluorspar in the slag was measured by weight and wt%. The amount of fluorspar in the slag was compared with the amount of fluorspar charged to determine the real rate of fluorspar, ie, how much of the charged fluorspar remains in the slag. In addition, the melting point of the slag prepared according to Comparative Example 1 to Comparative Example 16 was measured.

전술한 비교예 1 내지 비교예 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 형석의 실수율은 41% 내지 57%로서 알루미늄 산화물에 비해 비교적 적은 것을 알 수 있다. 즉, 고로에 장입되는 형석의 양에 비해 슬래그에 함유된 형석의 양이 적었다. 따라서 나머지 형석은 니켈 함유 용철내에 포함되거나 기화된 것을 예측할 수 있다. 그 결과, 후속 공정에서 니켈 함유 용철을 이용하여 판재를 제조시 판재의 수냉시 판재 내부에 함유된 불소로 인해 불산이 형성되므로, 주변 장치를 전부 부식시킬 수 있고, 집진 장치가 부식될 수 있다. 또한, 환경 오염 문제를 일으킬 수 있다.As can be seen from Comparative Examples 1 to 16 described above, it can be seen that the real ratio of fluorite is 41% to 57%, which is relatively small compared to aluminum oxide. In other words, the amount of fluorspar contained in the slag was less than the amount of fluorspar charged in the blast furnace. Therefore, the remaining fluorspar can be expected to be contained or vaporized in the nickel-containing molten iron. As a result, hydrofluoric acid is formed due to the fluorine contained in the plate during the water cooling of the plate when the plate is manufactured using nickel-containing molten iron in a subsequent process, so that all the peripheral devices can be corroded, and the dust collector can be corroded. It can also cause environmental pollution.

도 3은 전술한 알루미늄 산화물 또는 형석의 슬래그내 함유량에 따른 슬래그의 용융점 변화를 나타낸 그래프이다. 도 3에서 전술한 실험예 1 내지 실험예 11은 알루미늄 산화물을 첨가한 경우에 해당하고, 전술한 비교예 1 내지 비교예 16은 형석을 첨가한 경우에 해당한다. 3 is a graph showing a change in the melting point of the slag according to the slag content of the above-described aluminum oxide or fluorspar. Experimental examples 1 to 11 described above in FIG. 3 correspond to the case where aluminum oxide is added, and comparative examples 1 to 16 correspond to the case where fluorite is added.

도 3에 도시한 바와 같이, 알루미늄 산화물 또는 형석을 사용하는 경우, 슬래그내 함량이 증가함에 따라 슬래그의 용융 온도가 거의 유사하게 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 형석 대신에 알루미늄 산화물을 약간만 더 사용하면 슬래그의 유동성을 거의 동일한 수준으로 저감시킬 수 있으므로, 니켈 함유 용철의 출선이 용이하다. 더욱이 슬래그 내에 형석이 함유되어 있는 경우, 환경 오염 문제로 인하여 슬래그를 재활용하는 것이 불가능하지만, 알루미늄 산화물은 환경 오염 문제가 없으므로, 슬래그를 재사용할 수 있다. 따라서 알루미늄 산화물로 형석을 대체할 수 있다.As shown in Figure 3, when using aluminum oxide or fluorite, it can be seen that the melting temperature of the slag decreases almost similarly as the content in the slag increases. That is, by using only slightly more aluminum oxide instead of fluorite, the flowability of slag can be reduced to almost the same level, so that the nickel-containing molten iron can be easily taken out. Moreover, when fluorite is contained in slag, it is impossible to recycle slag due to environmental pollution problem, but aluminum oxide has no environmental pollution problem, so slag can be reused. Therefore, fluorite can be replaced with aluminum oxide.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 형석 대신에 알루미늄 산화물 함유 광석을 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 aluminum oxide-containing ore instead of fluorite, it is possible to easily manufacture nickel-containing molten iron by improving the fluidity of slag. In addition, the problem of environmental pollution due to fluorspar does not occur, thereby improving slag recyclability.

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.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims.

Claims (7)

산화 니켈광을 소결하여 니켈 소결광을 제공하는 단계,Sintering nickel oxide ore to provide nickel sintered ore, 상기 니켈 소결광, 알루미늄 산화물 함유 광석, 및 코크스를 포함하는 혼합물을 고로에 장입하는 단계, Charging the mixture containing the nickel sintered ore, aluminum oxide containing ore, 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 알루미늄 산화물 함유 광석은 상기 혼합물의 1wt% 내지 25wt%인 니켈 함유 용철의 제조 방법.The aluminum oxide-containing ore is a method for producing nickel-containing molten iron is 1wt% to 25wt% of the mixture. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 알루미늄 산화물 함유 광석은 Al2O3를 포함하는 니켈 함유 용철의 제조 방법. Method of producing a nickel-containing molten iron to the aluminum oxide-containing ores including Al 2 O 3. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 니켈 함유 용철 및 슬래그를 출선하는 단계에서, 상기 슬래그 중 알루미늄 산화물의 양은 2wt% 내지 16wt%인 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of drawing out the nickel-containing molten iron and slag, the amount of aluminum oxide in the slag is 2wt% to 16wt% manufacturing method of nickel-containing molten iron. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 슬래그의 융점은 1305℃ 내지 1490℃인 니켈 함유 용철의 제조 방법.Melting point of the slag is 1305 ℃ to 1490 ℃ manufacturing method of nickel-containing molten iron. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 알루미늄 산화물 함유 광석에 알루미늄 산화물이 5wt% 이상 100% 미만 함유된 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of charging the mixture into the blast furnace, a method for producing nickel-containing molten iron containing at least 5wt% aluminum oxide in the aluminum oxide-containing ore. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 고로에 장입하는 단계에서, 상기 알루미늄 함유 광석의 입도는 1mm 내지 20mm인 니켈 함유 용철의 제조 방법.In the step of charging the mixture into the blast furnace, the particle size of the aluminum-containing ore is 1mm to 20mm manufacturing method of nickel-containing molten iron.
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