KR101325550B1 - 소결기 내 고생산성을 위한 소립 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결기 내 고생산성을 위한 소립에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 철(Fe); 황(S); 아연(Zn); 산화알루미늄(Al₂O₃); 및 탄소(C)를 포함하는 소립의 형태로 소결기 내에 첨가되어, 소결기 내의 통기 불량으로 융착광 발생을 방지하고, 소결기 내의 소결광 생산성을 높여주는 소립에 관한 기술을 제시한다.

Description

소결기 내 고생산성을 위한 소립{GRANULES FOR HIGH PRODUCTIVITY IN A SINTERING MACHINE}

본 발명은 소결기 내 고생산성을 위한 소립에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 철(Fe); 황(S); 아연(Zn); 산화알루미늄(Al₂O₃); 및 탄소(C)를 포함하는 소립의 형태로 소결기 내에 첨가되어, 소결기 내의 통기 불량으로 융착광 발생을 방지하고, 소결기 내의 소결광 생산성을 높여주는 소립에 관한 기술 분야이다.

도 1은 소결광 생산 과정을 도시하는 개념도이다. 먼저 소결기 내에 들어가는 소결광 제조원료는 CBP(1; Cold Bonded Pellet)로 제조하여 제철의 원료화하고, 포스코(POSCO)의 원료 야드(2)에 적재한 뒤, 리크래머(3)로 원료 야드(2)로부터 원료를 불출하여, 브랜딩 호퍼에 입조(4)한다. 그리고, 브랜딩 파일(5; blending pole)에 적치하며, 소결에 입조(6)한 뒤에, 소결광을 생산(7)하게 된다.

상술한 소결 공정에서 소결광 생산의 향상은 단위 시간당 소결 시간의 단축을 의미하게 되므로 소결광의 품질을 하락하는 결과를 초래한다. 즉, 소결광의 생산성과 소결광의 품질은 반비례 관계에 있으며, 구체적으로는 생산성을 1T/D/m²증가함에 따라 약 0.9%의 강도가 하락하는 것으로 테스트 결과가 나왔다.

따라서, 종래 소결기 내에서의 소결광 공정은 고 품질을 유지하는 범위 내에서 생산성이 극대화된 임계치까지 끌어올려 소결광을 생산하고 있는데, 이는 종래의 소결기 내에서 소결광 생산성이 한계치에 다다랐음을 의미한다.

소결기 내의 소결광 생산시에 공정을 서두르는 경우, 소결기 내의 불충분한 통기성으로 인해 융착광이 발생하는 문제점이 발생하였다.

또한, 생산성 향상을 위하여 설비를 늘리는 것은 환경 문제 때문에 무한정 늘릴수만은 없는 실정인바, 기존의 설비를 이용하여 품질을 유지한채 생산성을 향상시키는 새로운 기술 개발이 필요한 실정이다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결과제를 가진다.

첫째, 기존의 슬러지를 활용하여, 소결광의 생산성을 향상시킬 수 있는 소립을 제공하고자 한다.

둘째, 소결기에 인입되는 소립이 소결기의 통기를 방해하지 않는 입도를 가지도록 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은, 소결기의 생산성을 향상시키기 위하여 소결기 내에 첨가되는 소립으로서, 철(Fe); 황(S); 아연(Zn); 산화알루미늄(Al₂O₃); 및 탄소(C)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 입도가 5mm 내지 20mm인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 소립의 전체 질량에서, 철은 39%, 황은 0.34%, 아연은 1.24% 및 산화알루미늄은 2.32%이되, 탄소는 10% 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 소결기 내에 적재되는 소결광 제조 원료 질량의 5%에 해당하는 질량으로 소결기 내에 첨가되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 기존의 슬러지를 재활용한 소립을 제공하여, 환경 오염을 방지하고 비용을 절감한다.

둘째, 소립을 구성하는 성분들의 질량비를 구체적으로 제공하여, 소립광의 생산성을 일정하게 향상시키도록 한다.

셋째, 소립의 입도를 수치적으로 제공하여, 소결기의 통기를 방해하지 않는다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 소결광 생산 과정을 도시하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소결기 내 고생산성을 위한 소립의 사진이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소결기 내 고생산성을 위한 소립을 사용한 경우, 소결광의 생산성 그래프, 결합재 그래프 및 FeO 비율(%)의 그래프이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립을 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소결기 내 고생산성을 위한 소립의 사진이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소결기 내 고생산성을 위한 소립을 사용한 경우, 소결광의 생산성 그래프, 결합재 그래프 및 FeO 비율(%)의 그래프이다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은, 소결기의 생산성을 향상시키기 위하여 소결기 내에 첨가되는 소립으로서, 철(Fe); 황(S); 아연(Zn); 산화알루미늄(Al₂O₃); 및 탄소(C)를 포함한다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립을 제조함에 있어서, 슬러지를 재활용하여 만들 수 있는데, 상기의 구성 성분들, 즉, 철(Fe); 황(S); 아연(Zn); 산화알루미늄(Al₂O₃); 및 탄소(C)를 포함하며, 이외 슬러지를 구성하는 기타 불순물을 포함할 수 있다.

그러나, 반드시 기존의 슬러지를 재활용해야하는 것은 아니며, 상술한 구성 성분들을 포함할 수 있으면, 어떠한 원료를 활용하든 본 발명의 기술적 사상에 포함된다고 볼 것이다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 입도가 5mm 내지 20mm인 것이 바람직하다. 소결기 내로 들어가는 소결광 제조 원료가 가지는 입도의 평균 입도로서, 본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립의 입도가 5mm 내지 20mm인 경우, 적재되는 소결광 제조 원료의 중간층에 본 발명에 따른 소립이 위치하게 된다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립이 소결기 내에 인입되지 않는 기존 방식의 경우, 소결기 내의 낮은 입도를 가진 소결광 제조 원료로 인해 소결기의 통기가 방해되어 소결광이 충분히 형성되지 않고 융착광이 발생하는 문제점이 존재하였으나, 5mm 내지 20mm의 입도를 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립이 첨가되는 경우, 소결기 내에 적재되는 소결광의 제조 원료의 중간층에, 본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립이 위치되어, 소결기 내에 적재된 제조 원료가 충분히 용융되는 효과를 가지게 된다. 즉, 첨가된 소립이 적재된 제조 원료 내부에서 기폭제 역할을 하여, 제조 원료를 충분히 용융시키는 효과를 가지는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고 생산선을 위한 소립은 오·육각형태의 제품으로서 입도 5mm 내지 20mm를 가진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 소립의 전체 질량에서, 철은 39%, 황은 0.34%, 아연은 1.24% 및 산화알루미늄은 2.32%인 것이 바람직하며, 탄소는 10% 이상인 것이 바람직하다.

다음 표는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립의 성상을 나타내는 표이다.

구분	T.Fe(%)	S(%)	Zn(%)	Al₂O₃(%)	C(%)	입도(mm)	압축강도(kgf/cm²)
DRI	67.8	0.80	0.16	1.13	0,80	5~16	118
소립	39	0.34	1.24	2.32	10이상	5~20	160
KOB	65.8	0.006	0.001	0.61	-	8~18	300

여기서, DRI는 직접환원철(Direct-Reduced Iron), 소립은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립, 그리고 KOB는 코브라스크 발레(vale)를 의미하며, 이는 균등한 품질을 지니고 있는 브랜드명으로서 철강 업계에 있어서는 관용적으로 쓰이는 것이다.

상기 표 1과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 T.Fe가 39%의 질량비를 가지며, 황(S)은 0.34%의 질량비, 아연(Zn)은 1.24%의 질량비, 산화알루미늄(Al₂O₃)은 2.32%의 질량비를 가진다. 그리고 탄소(C)는 10%이상의 질량비를 가진다.

상기 표 1의 소립은 슬러지를 재활용한 것으로서, 상술한 구성 요소들의 질량비 외의 질량은 슬러지를 구성하는 기타 구성요소를 포함한다.

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 입도가 5mm 내지 20mm인 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 입도는 상술한 바와 같이, 소결기 내에 소결광 제조 원료 입도의 평균을 이루어 이들 제조 원료가 적재되는 경우에, 소결광 제조 원료의 중간 부위에 적층되어, 소결광 제조 원료가 충분히 용융될 수 있도록 기폭제와 같은 역할을 하게 된다. 그리고 이러한 입도는 소결기 하부의 통기구를 막지 않도록 한다.

다음 표 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소결기 내 고생산성을 위한 소립을 소결기 내에 첨가하여 소결광을 생산한 결과를 나타낸 표이다.

	통상적 조업	고 생산 조업	고 품질 고생산을 위한 테스트 (본 발명에 따른 소립의 첨가)
생산성	37.3	39.1	38.8
-5mm	7.2	8.2	5.2
설명		분율 및 강도 불량으로 나타났음.	통상적 조업에 비하여 생산성은 향상된 것을 알 수 있으며, 5mm이하의 비율 하락으로 품질 또한 향상된 것을 알 수 있음.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 표 1의 소립을 사용한 경우('11.06부터 그래프 참조), 생산성은 상승하는 경향을 보이며, 결합재는 소폭이 저하되며, FeO는 동등 수준을 유지하는 것을 도시(검은색 및 회색 그래프는 1, 2 소결 각각을 나타낸다)하고 있다.

소립을 사용하기 전의 경우, 소결기 내 하부 융착광 발생이 있었으며, 소결기의 하부 열량이 집중되는 현상을 관찰할 수 있었으며, 소결기 내의 통기가 불량하여 전체적인 소결 생산성이 저하되는 현상이 나타났으나, 소립을 사용한 경우('11.06부터), 이러한 문제점은 개선되어 도 3에서 도시하는 바와 같은 결과(전반적인 생산성 향상 및 결합재의 소폭 저하)가 나왔다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 소결 기 내 고생산성을 위한 소립은 소결기 내에 적재되는 소결광 제조 원료의 약 5%로 배합하는 것이 바람직하다. 5% 이상의 배합은 불필요하게 많은 첨가제의 사용으로 소결광의 품질을 오히려 떨어트릴 수 있으며, 비용의 측면에서도 좋지 않다. 반면, 5%에 크게 미치지 못하는 경우는 본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립의 첨가에 의한, 소결광의 생산성 향상 및 품질 유지라는 효과를 나타내기에 부족할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 소결기 내 고생산성을 위한 소립은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

1: CBP(Cold Bonded Pellet)
2: 원료 야드
3: 리크래머
4: 브랜딩 호퍼
5: 브랜딩 파일 적치
6: 소결 입조
7: 소결광 생산

Claims (4)

1. 소결기의 생산성을 향상시키기 위하여 소결기 내에 첨가되는 소립으로서,
   철(Fe);
   황(S);
   아연(Zn);
   산화알루미늄(Al₂O₃); 및
   탄소(C)를 포함하되,
   상기 소립은 입도가 5mm 내지 20mm인 것을 특징으로 하는, 소결기 내 고생산성을 위한 소립.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 소립의 전체 질량에 대하여 철 39%, 황 0.34%, 아연 1.24% 및 산화알루미늄 2.32%를 함유하고, 또한 상기 탄소를 10% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는, 소결기 내 고생산성을 위한 소립.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 소립은,
   상기 소결기 내에 적재되는 소결광 제조 원료 질량의 5%에 해당하는 질량으로 상기 소결기 내에 첨가되는 것을 특징으로 하는, 소결기 내 고생산성을 위한 소립.
   

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