KR101414879B1 - 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법 - Google Patents

유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 바인더 대신 가연성 물질을 함유하며 점결성이 있는 유기성 오니를 사용하여 비용을 절감하고 폐기되는 유기성 오니와 제철소 발생 함철부산물을 함께 재활용할 수 있으며, 유기성 오니를 파쇄하고 함수율을 공정에 맞추어 제어하기 때문에 점결성을 향상시킬 수 있고, 몸체부를 횡으로 구획하는 받침틀과 원료수용틀을 구성함으로써, 하부에 위치한 버너의 화염이 직접 원료에 닿지 않고 용융이 이루어져 M-Fe 성분이 없어지는 것을 방지할 수 있는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법에 관한 것이다.

Description

유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법{omitted}
본 발명은 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 바인더 대신 가연성 물질을 함유하며 점결성이 있는 유기성 오니를 사용하여 비용을 절감하고 폐기되는 유기성 오니와 제철소 발생 함철부산물을 함께 재활용할 수 있으며, 유기성 오니를 파쇄하고 함수율을 공정에 맞추어 제어하기 때문에 점결성을 향상시킬 수 있고, 몸체부를 횡으로 구획하는 받침틀과 원료수용틀을 구성함으로써, 하부에 위치한 버너의 화염이 직접 원료에 닿지 않고 용융이 이루어져 M-Fe 성분이 없어지는 것을 방지할 수 있는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법 및 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법에 관한 것이다.
일반적으로 제철소에서 발생하는 폐기물 중 함철 부산물로서는 선분정광, 고로집진기 더스트, 고로 슬러지, 제강공장의 제강슬러지, 제강 더스트(Dust), 열연 오일슬러지, 밀스케일(Mill Scale) 등이 있으며, 이를 재활용하는 방법은 브리켓팅하여 전로에 냉각제나 철원 회수용으로 사용하거나, 환원철(DRI)로 재가공하여 고로에서 사용하거나, 또는 철에 유해한 황(sulfur) 성분이 높은 원료는 펠렛 형태로 성형하여 소결광 제조용으로 사용하고 있다.
다만 현재 고로집진기 더스트는 고형화를 직접 할 수 없는 것을 소결용 원료와 배합되어 재사용하지만, 집진기에 의하여 집진된 더스트는 극미분이면서 알칼리, 염소 등의 불순물을 상당량 함유하고 있다. 따라서 집진된 더스트는 소결공정에 다시 투입하면 응집된 상태가 아닌 단지 붙어 있는 상태이기 때문에 또 다시 더스트를 발생시키고 대기오염 물질을 다량 발생시키며, 집진효율을 저하시키게 된다.
따라서 현재 제철소에서 발생되는 함철 부산물들을 재활용하기 위한 설비로 바인더와 함께 굴려서 둥그렇게 만드는 설비인 펠렛타이저(pelletizer) 또는 형틀에 찍어내는 방식의 브리켓(briquett)등을 갖추고 있다.
다만, 종래에는 바인더로서 당밀, 전분 또는 시멘트를 사용하기 때문에 고형화시 비용이 증가하여 이를 대체할 수 있는 바인더의 연구가 필요한 실정이다.
한편, 펠렛 형태로 성형하여 재활용하는 방법, 다시 말해 습식제강슬러지를 이용하여 더스트 단광 또는 SPB, CBP를 제조하기 위한 종래의 일반적인 방법으로는 습식제강슬러지와 바인더를 혼합하여 일정 형상의 틀을 갖는 브리켓팅장치의 틀에 혼합물을 채워넣은 후, 상기 브리켓팅장치를 구동시키는 것에 의해 상기 틀에 채워진 혼합물을 압축 성형시켜 제조하게 되고, 또한 HBI, DRI 제품은 압축성형된 성형물을 환원로에 투입시킨 후, 1200℃ 이상의 노내 온도로 상기 성형물의 표면을 고상 소결환원시켜 용융환원철로 제조하게 된다.
상기와 같은 습식제강슬러지를 주원료하여 더스트 단광, CBP, SPB를 제조할 경우에는 바인더로 사용하는 당밀, 시멘트, 분정광에는 용강 제조시 유해성분인 황[S] 함량이 높아 용선, 용강 제조시 품질을 저해하는 문제가 있다.
따라서 함철을 포함하는 재활용 원료에서 황을 제거하는 탈황공정을 수행하게 되는데, 종래에는 펠렛 형태의 원료를 고온의 버너 불꽃에 직접 닿도록 가열하서 용융시키기 때문에 재활용 원료의 핵심 성분인 M-Fe이 고열에 의해 없어지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0976126호 함철부산물을 이용한 저황 용융환원철의 제조방법 및 장치 (2010. 08. 16.)
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 바인더 대신 가연성 물질을 함유하며 점결성이 있는 유기성 오니를 사용하여 비용을 절감하고 폐기되는 유기성 오니와 제철소 발생 함철부산물을 함께 재활용할 수 있는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 유기성 오니를 파쇄하고 함수율을 공정에 맞추어 제어하기 때문에 점결성을 향상시킬 수 있는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 몸체부를 횡으로 구획하는 받침틀과 원료수용틀을 구성함으로써, 하부에 위치한 버너의 화염이 직접 원료에 닿지 않고 용융이 이루어져 M-Fe 성분이 없어지는 것을 방지할 수 있는 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 버너의 화염이 일측 방향으로 분사되기 때문에 열이 회전하면서 상부에 위치한 원료로 공급되고, 받침틀의 중앙에 형성된 중공홀을 통해 용융되어 낙하하는 원료가 하부 몸체의 내벽에 용융된 원료가 달라붙는 것을 방지할 수 있는 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법을 제공하는 것이다.
상기와 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법은 유기성 오니를 파쇄하는 단계와; 상기 파쇄된 유기성 오니의 함수율이 30~50%가 되도록 탈수하는 단계와; 상기 탈수된 유기성 오니 5~25중량%와 함철 부산물 75~95중량%를 혼합한 후, 브리켓팅장치 또는 압출성형장치에서 성형하는 단계;를 포함하되, 혼합된 원료의 성형은 150~300℃로 가열하면서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법의 유기성 오니와 함철 부산물의 혼합물의 성형시 함수율은 브리켓팅장치의 경우 15~25%이고, 압출성형장치의 경우 5~10%인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법의 유기성 오니는 하수처리 오니 또는 폐수처리 오니인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법은 고형화방법에 의해 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물을 포함한 고형화된 원료를 마련하는 단계; 상기 고형화된 원료를 간접가열방식의 탈황장치를 이용하여 탈황시키는 단계; 및 상기 탈황된 원료를 이송하는 단계;를 포함하되, 상기 탈황장치는 상부에는 원료투입구와, 연소가스배출구가 형성되고, 하부에는 출선구와, 버너투입구가 형성되는 통 형상의 몸체부와; 상기 몸체부를 상하로 구획하며, 상기 몸체부에 고정되고 상하로 개방된 중공홀이 형성되는 받침틀과, 상기 받침틀의 중공홀에 놓여지며 투입된 원료를 수용할 수 있도록 서로 이격되는 다수의 로드로 이루어지는 원료수용틀로 이루어지는 용융부; 및 상기 용융부의 하측에 형성된 버너투입구에 삽입되는 버너;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법의 몸체부는 하부 몸체와 상부 몸체로 이루어지는 원통 형상이고, 상기 받침틀은 상기 하부 몸체와 상부 몸체 사이에 삽입 고정되는 고정부와, 상기 고정부에서 연장되는 받침부로 이루어지되, 상기 받침부는 상광하협의 테이퍼부와, 상기 테이퍼부의 중앙에 형성된 상기 중공홀과, 상기 테이퍼부를 관통하는 복수의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법의 몸체부의 바닥면에는 상기 버너에서 공급되는 열이 회전할 수 있도록 상기 몸체부에서 이격되고 곡면으로 이루어지는 가이드벽이 형성되되, 상기 가이드벽은 상기 중공홀보다 외측에 위치하며, 적어도 상기 출선부 쪽은 개방되며, 상기 버너의 화염은 상기 몸체부와 가이드벽 사이로 분사되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법의 탈황된 원료를 이송하는 단계는 회전몸체와, 상기 출선구를 통해 배출되는 탈황된 원료를 수용하도록 상기 회전몸체의 외주면에 일정 간격으로 설치되는 계근틀과, 상기 계근틀에 설치되어 소정 중량을 초과하면 상기 회전몸체를 회전시키도록 제어하는 중량제어부와, 상기 계근틀이 회전하여 낙하된 원료를 이송하는 이송장치를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법은 기존의 바인더 대신 가연성 물질을 함유하며 점결성이 있는 유기성 오니를 사용하여 비용을 절감하고 폐기되는 유기성 오니와 제철소 발생 함철부산물을 함께 재활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법은 유기성 오니를 파쇄하고 함수율을 공정에 맞추어 제어하기 때문에 점결성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법은 몸체부를 횡으로 구획하는 받침틀과 원료수용틀을 구성함으로써, 하부에 위치한 버너의 화염이 직접 원료에 닿지 않고 용융이 이루어져 M-Fe 성분이 없어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법은 버너의 화염이 일측 방향으로 분사되기 때문에 열이 회전하면서 상부에 위치한 원료로 공급되고, 받침틀의 중앙에 형성된 중공홀을 통해 용융되어 낙하하는 원료가 하부 몸체의 내벽에 용융된 원료가 달라붙는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법의 일실시예를 도시하는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법의 일실시예를 도시하는 공정도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 탈황장치의 일실시예를 도시하는 종단면도들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 탈황장치의 일실시예를 도시하는 A-A 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 탈황장치의 일실시예를 도시하는 B-B 횡단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 용융부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 간접가열방식의 탈황장치에서 원료가 용융되는 모습을 도시하는 종단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 간접가열방식의 탈황장치의 다른 실시예를 도시하는 횡 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 S12단계가 수행되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 10은 상기 실시예 1에 의해 성형된 혼합물을 촬영한 사진이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 다만, 상기한 본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 중복되는 내용에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법의 일실시예를 도시하는 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법은 크게 유기성 오니를 파쇄하는 S1단계와, 상기 파쇄된 유기성 오니의 함수율이 30~50%가 되도록 탈수하는 S2단계와, 상기 탈수된 유기성 오니와 함철 부산물을 혼합한 후, 브리켓팅장치 또는 압출성형장치에서 성형하는 S3단계를 포함할 수 있다.
먼저, S1단계에서의 유기성 오니는 가연성 물질을 함유하는 것으로서, 하수처리 오니 또는 폐수처리 오니를 예시할 수 있으며, 제철소 발생 함철부산물은 제철소 내지 주물공장 등에서 발생하는 고로집진기(dust catcher)더스트, 고로슬러지, 제강슬러지, 열연슬러지, 냉연슬러지, 제강전기집진기(electrostatic precipitator)더스트, 제강 B/F더스트, 침전지 코크스, 미니밀 더스트 등을 포함한다.
상기 S1단계는 예를 들어, 하수처리 오니 또는 폐수처리 오니를 회전 파쇄교반기 등을 이용하여 파쇄하는 과정으로써, 잘게 파쇄함으로써 혼합 성형시 오니의 점결성을 향상시키는 역할을 한다.
다음으로, S2단계는 함수율 70~80%의 하수처리 오니 또는 함수율 50~60%의 폐수처리 오니를 함철부산물과 적절히 혼합될 수 있도록 건조하는 과정이다.
상기 오니의 함수율이 60%를 초과하는 경우에는 너무 묽어져 반죽 형태로 잘 뭉쳐지지 않기 때문이다.
그 다음으로, S3단계는 탈수된 유기성 오니 5~25중량%와 함철 부산물 75~95중량%를 혼합한 후, 브리켓팅장치 또는 압출성형장치에서 성형하는 과정이다.
상기 유기성 오니와 함철 부산물의 혼합물의 성형시 함수율은 5~20%, 구체적으로 브리켓팅장치의 경우 5% 이하이고, 압출성형장치의 경우 15~20%인 것이 바람직하다.
그리고 유기성 오니가 혼합된 원료 총 중량에 대하여 5중량% 미만인 경우에는 상술한 바와 같이 유기성 오니와 함철 부산물의 혼합이 잘 이루어지지 않으며, 25중량%를 초과하는 경우에는 오니에 함유된 가연성분으로 인해 용융탈황과정에서 연기가 다량 배출되는 문제가 있으므로, 유기성 오니의 함량은 5~20중량%로 제한함이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서는 유기성 오니를 바인더로 사용하여 제철소 발생 함철부산물을 고형화시킴으로써, 버려지는 자원의 재활용을 도모할 수 있다. 또한, 종래의 바인더인 당밀, 전분 또는 시멘트와 달리 유기성 오니는 별도의 구매 비용 없이 사용할 수 있으므로 원가 절감에도 도움이 되는 장점이 있다.
(1) 먼지 함수율이 70~80%인 하수처리 오니를 회전 파쇄교반기를 이용하여 잘게 파쇄한다.
(2) 파쇄된 하수처리 오니의 함수율이 35~45%가 될 때까지 파쇄건조시킨다.
(3) 탈수된 하수처리 오니와 15중량%와 선분정광(함철 부산물) 85중량%를 혼합하여 반죽한다.
(4) 반죽된 혼합물의 함수율이 20%가 될 때까지 건조한다.
(5) 브리켓팅장치에 혼합물을 넣고 성형하여 하수처리 오니를 고형화시키는 과정을 완료한다. 이때 브리켓팅장치에 200℃의 열풍을 공급하면서 성형이 이루어진다.
(1) 먼지 함수율이 70~80%인 하수처리 오니를 회전 파쇄교반기를 이용하여 잘게 파쇄한다.
(2) 파쇄된 하수처리 오니의 함수율이 35~45%가 될 때까지 파쇄건조시킨다.
(3) 탈수된 하수처리 오니와 15중량%와 집진장치를 이용하여 포집한 제강 집진 더스트(함철 부산물) 85중량%를 혼합하여 반죽한다.
(4) 반죽된 혼합물의 함수율이 20%가 될 때까지 건조한다.
(5) 브리켓팅장치에 혼합물을 넣고 성형하여 하수처리 오니를 고형화시키는 과정을 완료한다. 이때 압출성형장치에서 250℃로 가열하면서 압출성형한다.
도 10 및 도 11은 상기 실시예 1, 2에 의해 성형된 혼합물을 촬영한 사진이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 성형된 혼합물은 브리켓팅 방식과 압출성형 방식 모두 외관상 균열이 없이 고형화가 이루어진 것을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법의 일실시예를 도시하는 공정도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 탈황장치의 일실시예를 도시하는 종단면도들이다. 그리고 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 탈황장치의 일실시예를 도시하는 A-A 횡단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 탈황장치의 일실시예를 도시하는 B-B 횡단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 용융부를 도시하는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 간접가열방식의 탈황장치에서 원료가 용융되는 모습을 도시하는 종단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법은 고형화방법에 의해 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물을 포함한 고형화된 원료를 마련하는 S11단계과, 상기 고형화된 원료를 간접가열방식의 탈황장치를 이용하여 탈황시키는 S12단계 및 상기 탈황된 원료를 이송하는 S12단계를 포함할 수 있다.
상기 S11단계는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법에 의해 고형화된 원료를 마련하는 과정으로서, 이에 대해서는 상술하였으므로 그 자세한 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 간접가열방식의 탈황장치(100)는 크게 몸체부(111,121)와 용융부와 버너(150)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(111,121)는 내화물로 이루어지며, 내부공간이 형성되어 함철부산물을 함유하는 펠렛 형태의 원료를 용융하는 역할을 한다.
상기 몸체부(111,121)는 통 형상, 바람직하게는 원통 형상으로 이루어지며, 크게 상부 몸체(121)와 하부 몸체(111)로 이루어질 수 있다.
상기 상부 몸체(121)에는 원료투입구(123)와, 연소가스배출구(125)가 형성된 덮개부(128)와, 점검구(126) 등이 형성될 수 있다. 상기 덮개부(128)는 상부 몸체의 상단에 착탈가능하게 결합될 수 있다.
상기 원료투입구(123)는 원료가 투입되는 곳으로서, 하향 경사지도록 구성할 수 있다.
상기 연소가스배출구(125)는 원료가 용융되면서 발생하는 SO2와 같은 연소가스를 배출하는 역할을 한다.
상기 하부 몸체(111)에는 출선구(113)와, 버너투입구(115)가 형성될 수 있다.
상기 출선구(113)는 상기 용융부 상에 놓여진 원료가 용융되어 하부 몸체(111)의 바닥면에 낙하한 후 배출되는 곳이다.
상기 버너투입구(115)는 버너(150)가 삽입되는 곳으로서, 상기 출선구(113)와 대향되는 영역에 형성되는 것을 예시할 수 있다.
상기 버너투입구(115)는 상기 출선구(113)보다 높게 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 버너에서 공급되는 열이 상기 출선구를 통해 빠져나가는 것을 최대한 방지하기 위함이다.
상기 하부 몸체(111)의 바닥면은 상기 출선구(113) 쪽으로 갈수록 낮아지도록 구배를 형성하여 용융된 원료의 배출을 용이하게 할 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 용융부는 상기 하부 몸체(111)와 상부 몸체(121) 사이에 횡방향으로 삽입 고정되고, 투입된 원료를 수용하여 간접가열을 통해 용융이 일어나도록 하는 역할을 한다.
상기 용융부는 하측에 위치한 버너(150)의 상측으로 이격 형성되어 있으며, 크게 받침틀(131)과, 원료수용틀(140)로 이루어질 수 있다.
상기 용융부는 상기 몸체부(111,121)를 상하로 구획하며, 상기 몸체부(111,121)에 고정되고 상하로 개방된 중공홀(137)이 형성되는 받침틀(131)과, 상기 받침틀(131)의 중공홀(137)에 놓여지며 투입된 원료를 수용할 수 있도록 서로 이격되는 다수의 로드(141)로 이루어지는 원료수용틀(140)로 구성된다.
상기 받침틀(131)은 상기 하부 몸체(111)와 상부 몸체(121) 사이에 삽입 고정되는 고정부(133)와, 상기 고정부(133)에서 연장되고 중앙에 중공홀(137)이 형성되는 받침부(135)로 구성될 수 있다.
상기 고정부(133)와 상기 하부 몸체(111) 및 상부 몸체(121)는 플랜지(미도시) 결합 등으로 고정되는 것을 예시할 수 있다.
상기 받침부(135)는 상광하협의 테이퍼부(138)와, 상기 테이퍼부(138)의 중앙에 형성된 중공홀(137)과, 상기 테이퍼부(138)를 관통하는 복수의 관통홀(139)을 포함할 수 있다.
상기 관통홀(139)은 하측에서 공급되는 열이 상기 테이퍼부에 의해 차단되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 공급되는 열이 중공홀은 물론, 테이퍼부를 관통하여 원료로 공급된다. 또한 관통홀은 테이퍼부를 따라 흘러내리는 용융된 원료가 냉각되는 것을 방지하는 역할도 한다.
상기 관통홀은 테이퍼부의 크기나 경사 등을 고려하여 적절한 크기와 개수로 구성할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 상기 원료수용틀(140)은 상기 받침틀(131)의 중공홀(137)에 놓여지며 투입된 원료를 수용할 수 있도록 서로 이격되는 다수의 로드(141)(rod)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 상기 원료수용틀은 도시하지는 않았지만 격자 형상으로 구성할 수 있음은 물론이다.
상기 원료수용틀(140)의 로드(141)는 원료가 대략 6cm의 직경을 가지는 경우, 3~5cm 간격으로 이격될 수 있으며, 이격된 공간을 통해 원료로 열이 공급되어 용융시키게 된다.
도 4b를 참조하면, 원료수용틀(142a)는 도 4a의 로드 대신에 다수의 홀이 형성된 판 형상으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 버너(150)는 몸체부(111,121)로 열을 공급하는 역할을 하는 것으로서, 상기 버너투입구(115)에 삽입된다. 상기 버너(150)는 최초 분사되는 화염이 직접 원료에 닿지 않도록 상기 용융부의 하측에 위치한다.
상기 버너(150)는 상기 몸체부(111,121) 중앙을 기준으로 좌 또는 우측으로 치우쳐 화염을 분사하여 열이 상기 몸체부(111,121) 내에서 회전하면서 상기 원료수용틀(140) 상에 수용된 원료로 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 버너투입구(115)를 상기 버너(150)에서 분사되는 화염과 대응되는 방향으로 치우친 구조로 구성할 수 있다.
상기 버너(150)는 반드시 수평 방향으로 설치될 필요는 없으며, 하부몸체의 크기 또는 화염의 길이 등을 고려하여 상향으로 배치할 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명에 따른 간접가열방식의 탈황장치의 다른 실시예를 도시하는 횡 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 S12단계가 수행되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 하부 몸체(111)의 바닥면에 가이드벽(117)을 형성할 수 있다.
상기 가이드벽(117)은 상기 버너에서 공급되는 열이 회전할 수 있도록 상기 하부 몸체(111)에서 이격되고 곡면으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
이때, 상기 가이드벽(117)의 상단은 상기 받침틀(131)의 하단보다 낮게 구성하는 것이 바람직하다.
상기 가이드벽(117)은 상기 중공홀(137)보다 외측에 위치하며, 적어도 상기 출선부 쪽은 개방되도록 구성하여 용융된 원료의 배출에 지장이 없도록 하는 것이 바람직하다.
상기 가이드벽(117)을 형성함으로써, 상기 버너(150)에서 발생한 화염은 상기 하부몸체와 가이드벽 사이로 분사되어 열의 회전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
이와 같이, 버너에서 공급하는 열이 하부 몸체의 내면을 따라 회전하도록 구성함으로써, 원료에 직접 화염을 분사하지 않더라도 효율적으로 열을 공급할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 탈황된 원료를 이송하는 S12단계는 회전몸체(201)와, 상기 출선구를 통해 배출되는 탈황된 원료를 수용하도록 상기 회전몸체(201)의 외주면에 일정 간격으로 설치되는 계근틀(205)과, 상기 계근틀(205)에 설치되어 소정 중량을 초과하면 상기 회전몸체(201)를 회전시키도록 제어하는 중량제어부(203)와, 상기 계근틀(205)이 회전하여 낙하된 원료를 이송하는 이송장치(207)를 이용하여 수행되는 것을 예시할 수 있다. 상기 중량제어부(203)는 중량을 측정하는 로드셀(loadcell)과 회전몸체의 작동을 제어하는 제어회로 등을 포함할 수 있다. 그리고 상기 이송장치는 컨베이어 벨트인 것을 예시할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 탈황장치 110 : 몸체부
111 : 하부 몸체 113 : 출선구
115 : 버너투입구 117 : 가이드벽
121 : 상부 몸체 123 : 원료투입구
125 : 연소가스배출구 126 : 점검구
128 : 덮개부 131 : 받침틀
133 : 고정부 135 : 받침부
137 : 중공홀 138 : 테이퍼부
139 : 관통홀 140 : 원료수용틀
141 : 로드 150 : 버너
201 : 회전몸체 203 : 중량제어부
205 : 계근틀 270 : 이송장치

Claims (7)

  1. 유기성 오니를 파쇄하는 단계와;
    상기 파쇄된 유기성 오니의 함수율이 30~50%가 되도록 파쇄건조하는 단계와;
    상기 파쇄건조된 유기성 오니 5~25중량%와 함철 부산물 75~95중량%를 혼합한 후, 브리켓팅장치 또는 압출성형장치에서 성형하는 단계;를 포함하되,
    혼합된 원료의 성형은 150~300℃로 가열하면서 이루어지되,
    상기 유기성 오니와 함철 부산물의 혼합물의 성형시 함수율은,
    브리켓팅장치의 경우 5%이하이고, 압출성형장치의 경우 15~20%인 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기성 오니는 하수처리 오니 또는 폐수처리 오니인 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 활용한 제철소 발생 함철부산물 고형화방법.
  4. 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법에 있어서,
    청구항 제1항 또는 청구항 제3항의고형화방법에 의해 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물을 포함한 고형화된 원료를 마련하는 단계;
    상기 고형화된 원료를 간접가열방식의 탈황장치를 이용하여 탈황시키는 단계; 및
    상기 탈황된 원료를 이송하는 단계;를 포함하되,
    상기 탈황장치는,
    상부에는 원료투입구와, 연소가스배출구가 형성되고, 하부에는 출선구와, 버너투입구가 형성되는 통 형상의 몸체부와; 상기 몸체부를 상하로 구획하며, 상기 몸체부에 고정되고 상하로 개방된 중공홀이 형성되는 받침틀과, 상기 받침틀의 중공홀에 놓여지며 투입된 원료를 수용할 수 있도록 서로 이격되는 다수의 로드로 이루어지는 원료수용틀로 이루어지는 용융부; 및 상기 용융부의 하측에 형성된 버너투입구에 삽입되는 버너;를 포함하되,
    상기 몸체부는 하부 몸체와 상부 몸체로 이루어지는 원통 형상이고,
    상기 받침틀은 상기 하부 몸체와 상부 몸체 사이에 삽입 고정되는 고정부와, 상기 고정부에서 연장되는 받침부로 이루어지되,
    상기 받침부는 상광하협의 테이퍼부와, 상기 테이퍼부의 중앙에 형성된 상기 중공홀과, 상기 테이퍼부를 관통하는 복수의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 몸체부의 바닥면에는 상기 버너에서 공급되는 열이 회전할 수 있도록 상기 몸체부에서 이격되고 곡면으로 이루어지는 가이드벽이 형성되되,
    상기 가이드벽은 상기 중공홀보다 외측에 위치하며, 적어도 상기 출선구 쪽은 개방되며,
    상기 버너의 화염은 상기 몸체부와 가이드벽 사이로 분사되는 것을 특징으로 하는 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 탈황된 원료를 이송하는 단계는,
    회전몸체와, 상기 출선구를 통해 배출되는 탈황된 원료를 수용하도록 상기 회전몸체의 외주면에 일정 간격으로 설치되는 계근틀과, 상기 원료의 중량을 측정하는 로드셀(loadcell)과 회전몸체의 회전을 제어하는 제어회로를 포함하는 중량제어부와, 상기 계근틀이 회전하여 낙하된 원료를 이송하는 이송장치를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 유기성 오니 및 제철소 발생 함철부산물의 재활용방법.
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