KR101428382B1 - 용선제조장치 및 용선제조방법 - Google Patents

용선제조장치 및 용선제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 용융로 돔부에 분광석을 취입하여 용선을 제조하며, 이 과정에서 돔부 상부의 온도를 낮출 수 있어 싸이클론 집진부 등 설비의 손상을 방지토록 한 용선제조장치 및 이를 이용한 용선제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 용선제조장치는 고온의 환원가스를 공급하며, 환원철을 용융하여 용선을 제조하는 용융로; 상기 용융로로부터 공급되는 환원가스를 이용하여 환원철을 생성한 후, 이를 용융로로 공급하는 환원로; 및 상기 용융로의 상부에 미환원 분광석을 취입하도록 제공되어 상기 용융로 상부의 고온의 환원가스에 의해 환원되도록 하는 분광석 취입관;을 포함한다.

Description

용선제조장치 및 용선제조방법 {MOLTEN IRON MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 용선제조장치 및 용선제조방법에 관한 것으로, 환원가스의 고온에 의한 설비를 보호할 수 있도록 하며, 용융로의 내부 온도 저하를 방지하도록 개선된 용선제조장치 및 용선제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 미환원 철광석으로부터 용선을 생산하기 위해서는 코크스를 이용하는 방식과, 일반 석탄(COAL)을 직접적인 원료로 사용하는 방식이 사용된다.
이중 석탄을 직접적인 원료로 사용하는 설비로는 파이넥스(FINEX), 코렉스(COREX) 용선제조장치가 대표적이다.
파이넥스(FINEX), 코렉스(COREX) 용선제조장치는 크게 철광석을 환원시키는 환원로와, 내부에 석탄 충진층을 구비하고 환원된 철광석을 제공받아 이를 용융시키는 용융로로 구성된다.
용융로에는 석탄의 연소에 의해 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 주성분으로 하는 환원력이 강한 가스가 발생하며, 이러한 가스를 환원로에 공급하여 철광석(Fe2O3 또는 Fe3O4)을 간접 환원시켜 환원철을 생산한다.
그리고, 환원철은 하부의 용융로로 공급되어 용융되며 용선으로 제조된다.
한편, 용융로에는 석탄을 연소하여 많은 양의 가스를 발생시키므로, 가스 중에는 일산화탄소(CO)와 수소(H2) 외에도 탄화수소(HC)와 미분탄이 포함된다.
탄화수소(HC)는 탄소(C)와 수소(H)로 구성되어 있어 분해시 환원 가스의 양을 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 용선 제조장치의 용융로를 도시한 구성도다.
도 1을 참고하면, 용융로(10)는 석탄이 저장되는 몸체부(12) 및 그 상부에 돔(Dome)부(14)로 구분되고, 돔부(14)는 약 1,000℃ 이상의 고온으로 유지된다. 또한, 용융로(10)는 환원로로 공급되는 가스 중에 분탄이 포함되고 있으며, 이에 돔부(14)의 상부 체적을 크게 형성하여 가스의 유속을 감소시킴으로 분탄의 손실을 줄이고 있다.
더불어, 용융로(10)에서 환원로로 환원가스가 공급되는 가스배출관(22)에는 환원가스 중에 포함된 분탄을 회수하기 위한 싸이클론 집진부(20)가 제공될 수 있다.
싸이클론 집진부(20)에서 분탄이 제거된 환원가스는 환원가스 공급배관(24)을 통해 환원로(50)로 공급된다.
환원로(50)는 철광석(Fe2O3 또는 Fe3O4) 등의 미 환원 철광석이 저장된 본체부(52)를 포함하고, 본체부(52)의 일측에는 미환원 철광석을 공급하기 위한 장입구(54)가 마련된다.
또한, 본체부(52)는 일측에 환원가스 공급배관(24)으로부터 싸이클론 집진부(20)를 통과한 환원가스가 공급되는 환원가스 취입부(56)가 마련된다.
환원가스 취입부(56)를 통해 본체부(52)로 공급된 환원가스는 본체부(52) 내의 미환원 철광석과 접촉하게 되며, 이 과정에서 미환원 철광석이 환원반응에 의해 환원광으로 환원된다.
이와 같이 환원된 환원광은 본체부(52)의 하부에 구비되는 복수의 배출부(60)로 배출되며, 배출부(60)의 수직 다운 파이프(62)와 드롭 박스(64) 및 경사 다운 파이프(66)를 통해 용융로로 공급되어, 용선으로 제조된다.
한편, 싸이클론 집진부(20)에서 포집된 분탄은 재취입배관(26)을 통해 분탄연소기(30)로 공급되며, 이 분탄연소기(30)에서 산소와 함께 혼합된 상태로 버너(42)로 공급되어 연소됨에 따라 돔부의 온도를 고온으로 유지시킨다.
한편, 용융로(10)의 돔부(14)를 빠져나와 싸이클론 집진부(20)로 들어가기 전의 환원가스의 온도는 약 1,000℃를 상회하고 있으며, 이러한 고온의 가스는 설비에 부담을 줄 수 있기 때문에 냉각 가스와 혼합되며 가스의 온도를 낮추고 있다.
즉, 종래에는 용융로(10)의 돔부(14)에서는 탄화수소를 분해하기 위해 약 1,000℃ 내외의 고온으로 유지할 필요가 있지만, 이와 반대로 싸이클론 집진부(20)에서는 설비를 보호하기 위해 내부 온도를 낮춰야 하므로 효율적인 열관리가 이루어지지 않았으며, 이에 따라 열효율적 측면에서 개선의 여지가 있다.
본 발명의 일 실시예는 용융로 돔부에 분광석을 취입하여 용선을 제조하며, 이 과정에서 돔부 상부의 온도를 낮출 수 있어 싸이클론 집진부 등 설비의 손상을 방지토록 한 용선제조장치 및 이를 이용한 용선제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 용선제조장치는 고온의 환원가스를 공급하며, 환원철을 용융하여 용선을 제조하는 용융로; 상기 용융로로부터 공급되는 환원가스를 이용하여 환원철을 생성한 후, 이를 용융로로 공급하는 환원로; 및 상기 용융로의 상부에 미환원 분광석을 취입하도록 제공되어 상기 용융로 상부의 고온의 환원가스에 의해 환원되도록 하는 분광석 취입관;을 포함한다.
또한, 상기 용융로는 연료충진층을 연소시켜 환원가스를 생성하는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부에 제공되어 고온의 환원가스를 보유하는 돔부를 포함하고, 상기 돔부의 일측에 상기 분광석 취입관이 설치된다.
또한, 상기 돔부의 일측에 제공되어 상기 돔부에 보유된 고온의 환원가스를 포함하는 가스를 상기 환원로로 배출토록 연계되는 가스배출관과 상기 가스배출관의 일측에 제공되어 상기 가스배출관을 통과하는 가스 중 분탄을 집진하는 싸이클론 집진부와, 상기 싸이클론 집진부에서 집진된 분탄 중 환원광을 분리하는 선별기와, 상기 선별기로부터 환원광이 분리된 분탄을 연료로 상기 돔부 상부 공간을 가열하는 분탄연소기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선별기는 자력을 매개로 환원광을 분리토록 제공될 수 있다.
또한, 상기 선별기에서 분리된 환원광을 상기 용융로로 공급하는 환원광 공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 환원광 공급부는 상기 선별기에서 분리된 환원광을 저장하는 저장고와, 상기 저장고에 저장된 환원광을 괴상화하는 괴상화 유닛과, 상기 괴상화 유닛에서 괴상화된 환원광을 상기 용융로로 공급토록 연계되는 장입수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 용선제조방법은 용융로에 충진된 연료를 연소하여 생성하는 환원가스 생성단계; 상기 용융로의 상부로 분광석이 취입되는 분광석 취입단계; 상기 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 제거하여 환원로로 공급하는 환원가스 공급단계; 상기 환원가스 공급단계에서 공급된 환원가스를 매개로 철광석을 환원하여 환원광을 제조하는 환원광 제조단계; 및 상기 환원광 제조단계에서 제조된 환원광을 상기 용융로로 공급하여 용융시켜 용선을 제조하는 용선제조단계;를 포함한다.
또한, 상기 환원가스 공급단계는 상기 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 재순환하는 분탄 재순환단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분탄 재순환단계는 상기 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 포집하는 분탄포집단계와, 상기 분탄포집단계에서 포집된 분탄을 매개로 상기 용융로를 재가열하는 분탄 연소단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분탄 재순환단계는 상기 분탄에서 분환원광을 선별하는 분환원광 선별단계와, 상기 분환원광 선별단계에서 선별된 분환원광을 괴상화하는 분환원광 괴상화단계와, 상기 분환원광 괴상화단계에서 괴상화된 환원광을 용융로로 재공급하는 환원광 재투입단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 돔부의 고온 분위기와 고환원 가스 조건을 이용하여 광석을 빠르게 환원시켜 용선을 제조할 수 있다. 또한, 본 실시예는 돔부의 상부에서 광석이 환원되는 과정에서 발생하는 Metallic Fe에 의해 탄화수소가 분해되는 온도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 돔부 상부의 온도를 낮출 수 있어 배출되는 가스의 온도를 낮출 수 있고, 싸이클론 집진부를 포함한 설비를 고열로부터 보호할 수 있고, 별도의 냉각 가스의 혼합이 불필요하여 공정의 효율성 및 열효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는 싸이클론 집진부에서 분탄과 분환원광을 분리할 수 있으며, 이에 따라 분탄은 돔부 온도 증대를 위한 연소에 사용할 수 있고, 분환원광은 용선으로 제조할 수 있어 열효율 증대 및 생산성 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 용선 제조장치의 용융로를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용선제조장치의 용융로를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용선제조방법을 도시한 블록도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용선 제조장치의 용융로를 도시한 구성도이다.
도 2를 참고하면, 용선제조장치는 환원가스를 공급하는 용융로(110)와, 용융로(110)에서 공급된 환원가스를 이용하여 철광석을 환원시키는 환원로(210)를 포함할 수 있다.
용융로(110)는 연료, 예컨대 석탄(COAL)이 충진되어 있으며, 석탄을 연소시켜 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 주성분으로 하는 환원력이 강한 가스가 발생시킨다. 이러한 가스는 적어도 하나의 환원로(210)로 공급되며, 환원로(210)에 저장된 철광석(Fe2O3 또는 Fe3O4)을 간접 환원시켜 환원철을 생산한다.
이와 같이 환원로(210)에서 생산된 환원철은 용융로(110)로 공급된 후 용융되며 용선을 제조하게 된다.
용융로(110)는 석탄이 저장되는 몸체부(112)를 포함할 수 있고, 그 상부에는 석탄으로부터 발생한 환원가스를 보유하기 위한 돔부(114)가 형성될 수 있다. 돔부(114)는 석탄의 연소에 의해 생성된 환원가스가 환원로(210)로 공급되는 과정에서 환원가스에 포함된 분진 등이 유입되지 않도록 환원가스의 유속을 감소시킨다.
이를 위해 돔부(114)는 몸체부(112)에서 상부로 갈수록 상부 체적이 크게 형성되는 형태로 제공되며, 전체적으로 원형으로 몸체부(112)를 밀폐한다.
또한, 용융로(110)에는 환원로로 환원가스가 공급되는 가스배출관(122)이 연결될 수 있다.
한편, 가스배출관(122)을 통과하는 환원가스에는 다량의 분탄이 포함될 수 있다. 이에 따라 가스 배출관(122)에는 환원가스 중에 포함된 분탄을 회수하기 위한 싸이클론 집진부(120)가 제공될 수 있다.
싸이클론 집진부(120)는 가스배출관으로 유입되는 가스 중 분탄을 제거하여 환원가스는 환원가스 공급배관(124)을 통해 환원로(210)로 공급할 수 있다.
싸이클론 집진부(120)에서 분탄이 제거된 환원가스는 환원가스 공급배관(124)을 통해 환원로(210)로 공급된다.
환원로(210)는 철광석(Fe2O3 또는 Fe3O4) 등의 미 환원 철광석이 저장된 본체부(212)를 포함하고, 본체부(212)의 일측에는 미환원 철광석을 공급하기 위한 장입구(214)가 마련된다.
또한, 본체부(212)는 일측에 환원가스 공급배관(124)으로부터 싸이클론 집진부(120)를 통과한 환원가스가 공급되는 환원가스 취입부(216)가 마련된다.
환원가스 취입부(216)를 통해 본체부(212)로 공급된 환원가스는 본체부(212) 내의 미환원 철광석과 접촉하게 되며, 이 과정에서 미환원 철광석이 환원반응에 의해 환원광으로 환원된다.
이와 같이 환원된 환원광은 본체부(212)의 하부에 구비되는 복수의 배출부(220)로 배출된다. 배출부(220)의 내부에는 스크류 부재 등이 제공될 수 있으며, 이에 따라 환원된 환원광을 정량으로 연속되어 배출될 수 있다. 또한, 배출부(220)로부터 배출된 환원광은 배출부(220)의 수직 다운 파이프(222)와 드롭 박스(224) 및 경사 다운 파이프(226)를 통해 용융로로 공급되어, 용선으로 제조된다.
한편, 싸이클론 집진부(120)에서 집진된 분탄은 재취입배관(126)을 통해 선별기(130)로 공급될 수 있다.
선별기(130)는 재취입배관(126)으로부터 공급된 분탄 중에서 분환원광을 선별하도록 제공된다. 본 실시예에서 선별기(130)는 자력을 매개로 분환원광을 선별하도록 제공되며, 이를 위해 선별기(130)는 전자석을 포함할 수 있다.
따라서, 재취입배관(126)을 통해 공급된 분탄은 선별기(130)를 통과하는 과정에서 분환원광은 선별되어 환원광 공급부로 공급된다.
또한, 선별기(130)를 통과한 분탄은 분탄공급배관(132)을 통해 분탄연소기(140)로 공급된다. 분탄연소기(140)는 분탄과 함께 산소를 혼합하여 돔부(114)에 제공된 버너(142)를 통해 연소시킨다. 이와 같이, 분탄연소기(142)는 분탄을 연소시킴에 따라 돔부(114)의 내부 온도를 상승시키게 된다.
한편, 본 실시예에서 돔부(114)의 일측에는 돔부(114) 내부로 분광석을 취입시키는 분광석 취입관(116)이 제공될 수 있다.
분광석 취입관(116)은 고온으로 유지되는 돔부(114) 상부 공간으로 분광석을 취입하게 되며, 분광석은 돔부(114) 상부에서 고환원가스와 접촉하는 과정에서 급속하게 환원될 수 있다. 또한, 분광석의 환원시 Metallic Fe이 발생하며, 이러한 Metallic Fe는 환원가스에 포함된 탄화수소(HC)가 탄소(C)와 수소(H)로 분해되는 온도를 낮추게 된다.
또한, 분광석은 저온 상태로 취입될 수 있으며, 이에 따라 환원되는 과정에서 주변의 온도를 낮추는 냉각 기능을 갖게 된다.
이와 같이, 분광석은 저온 상태로 취입되더라도, 환원과정에서 발생하는 Metallic Fe에 의해 탄화수소(HC)가 탄소(C)와 수소(H)로 분해되는 온도를 낮추게 되므로, 돔부(114) 상부 온도를 낮추더라도 환원가스의 발생량을 줄이지 않는다.
따라서, 돔부(114)로 취입된 분광석은 급속히 환원광으로 환원됨에 따라 전체적인 환원광 생산량을 증가시키게 되며, 가스배출관(122)으로 배출되는 환원가스의 온도를 낮추게 된다.
더불어, 가스배출관(122)으로 배출되는 환원가스의 온도가 낮아짐에 따라 가스배관출(122) 뿐만 아니라 싸이클론 집진부(120) 및 선별기(130), 분탄연소기(140)의 열적 부하가 낮아지게 된다.
한편, 선별기(130)에서 분탄으로부터 선별된 후 환원광 공급부로 공급된 환원광은 다시 용융로로 공급되어 용선으로 제조될 수 있다.
환원광 공급부는 선별기(130)로부터 환원광이 공급되는 환원광 공급배관(134)을 포함할 수 있으며, 환원광 공급배관(134)은 환원광을 환원광 저장고(150)로 공급한다.
또한, 환원광 저장고(150)는 환원광을 모은 후, 환원광 괴상화 배관(152)을 통해 소정의 덩어리 상태로 괴상화하기 위해 괴상화 유닛(160)으로 공급될 수 있다.
또한, 괴상과 유닛(160)으로 공급된 환원광은 덩어리 상태로 고화된 후, 장입수단을 통해 용융로(110)로 장입될 수 있다.
장입수단은 환원광 재공급 배관(162)을 포함할 수 있으며, 환원광 재공급 배관(162)에는 괴상화된 환원광을 공급하기 위한 피더 등이 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용선제조방법을 도시한 블록도를 참고하며, 용선제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 실시예의 용선제조방법은 용융로(110)에 충진된 연료를 연소하여 생성하는 환원가스 생성단계를 포함할 수 있다(S11 참고).
환원가스 생성단계는 용융로(110)의 몸체부(114)에 충진된 연료, 즉 석탄을 연소시켜 환원가스를 생성한다.
또한, 환원가스 생성단계에서 생성된 환원가스는 몸체부(114)의 상부로 이동하여 돔부(114)의 상부에 보유된다.
이때, 환원가스에는 일산화탄소(CO)와 수소(H2) 외에도 탄화수소(HC)와 미분탄이 포함되며, 돔부(114)의 고온 환경에 의해 탄화수소(HC)가 탄소(C)와 수소(H)로 분해될 수 있다.
한편, 전술된 바와 같이, 환원가스가 생성되면, 용융로(110)의 상부, 즉 돔부(114) 상부로부터 분광석 취입단계가 진행될 수 있다(S12 참고).
분광석 취입단계는 저온의 분광석이 공급되며, 이 과정에서 돔부(114) 상부의 온도를 낮추는 냉각기능을 하게 된다. 또한, 분광석 취입단계에서 취입된 분광석은 돔부(114) 상부의 고온 환경 및 고환원가스로 인해 급격한 환원광으로 바뀐다.
또한, 분광석 취입단계에 의해 냉각된 환원가스는 환원로로 공급되며, 이 과정에서 분탄이 제거되며 공급되는 환원가스 공급단계(S13 참조)가 진행된다.
또한, 환원가스 공급단계에서 분탄이 제거된 환원가스는 환원로로 공급되고, 환원로 내의 철광석을 환원시켜 환원광을 제조하는 환원광 제조단계(S14 참조)가 진행된다.
이와 같이, 환원광 제조단계에서 환원광이 제조되면, 다시 용융로로 공급되며 용융로 내의 고온에 의해 용융되며 용선으로 제조되는 용선제조단계(S15 참조)가 진행된다.
한편, 환원가스 공급단계는 환원가스 생산단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 재순환하는 분탄재순환단계를 더 포함할 수 있다(S16 참조).
분탄재순환단계는 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 분탄을 포집하는 분탄포집단계를 포함하며(S17 참조), 분탄포집단계에서 포집된 분탄을 연료로 산소와 혼합하여 용융로(110)를 재가열하는 분탄 연소단계를 포함할 수 있다(S18 참조).
또한, 분탄 재순환단계는 분탄에서 분환원광을 선별하는 분환원광 선별단계를 더 포함할 수 있다(S19 참조).
분환원광 선별단계 다음으로는 분환원광을 선별한 후 이를 괴상화하는 분환원광 괴상화단계가 진행될 수 있다(S20 참조).
또한, 분환원광 괴상화 단계는 분환원광 선별단계에서 선별된 분환원광을 모은 후, 이들을 괴상화하여 소정 형태의 덩어리 상태로 형상화한다.
이와 같이, 분환원광 괴상화 단계에서 괴상화된 환원광은, 환원광 재투입단계(S21 참조)에 의해 용융로로 재공급되어 용융에 의해 용선으로 제조된다(S15 참조).
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
110: 용융로 112: 몸체부
114: 돔부 116: 분광석 취입관
120: 싸이클론 집진부 122: 가스배출관
124: 환원가스 공급배관 126: 재취입배관
130: 선별기 132: 분탄공급배관
134: 환원광 공급배관 140: 분탄연소기
142: 버너 150: 환원광 저장고
152: 환원광 괴상화 배관 160: 괴상화 유닛
162: 환원광 재공급 배관

Claims (10)

  1. 고온의 환원가스를 공급하며, 환원철을 용융하여 용선을 제조하는 용융로;
    상기 용융로로부터 공급되는 환원가스를 이용하여 환원철을 생성한 후, 이를 용융로로 공급하는 환원로; 및
    상기 용융로의 상부에 미환원 분광석을 취입하도록 제공되어 상기 용융로 상부의 고온의 환원가스에 의해 환원되도록 하는 분광석 취입관;
    을 포함하는 용선제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 용융로는
    연료충진층을 연소시켜 환원가스를 생성하는 몸체부와,
    상기 몸체부의 상부에 제공되어 고온의 환원가스를 보유하는 돔부를 포함하고,
    상기 돔부의 일측에 상기 분광석 취입관이 설치되는 용선제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 돔부의 일측에 제공되어 상기 돔부에 보유된 고온의 환원가스를 포함하는 가스를 상기 환원로로 배출토록 연계되는 가스배출관;
    상기 가스배출관의 일측에 제공되어 상기 가스배출관을 통과하는 가스 중 분탄을 집진하는 싸이클론 집진부와,
    상기 싸이클론 집진부에서 집진된 분탄 중 환원광을 분리하는 선별기와,
    상기 선별기로부터 환원광이 분리된 분탄을 연료로 상기 돔부 상부 공간을 가열하는 분탄연소기를 포함하는 용선제조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 선별기는 자력을 매개로 환원광을 분리토록 제공되는 용선제조장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 선별기에서 분리된 환원광을 상기 용융로로 공급하는 환원광 공급부를 더 포함하는 용선제조장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 환원광 공급부는
    상기 선별기에서 분리된 환원광을 저장하는 저장고와,
    상기 저장고에 저장된 환원광을 괴상화하는 괴상화 유닛과,
    상기 괴상화 유닛에서 괴상화된 환원광을 상기 용융로로 공급토록 연계되는 장입수단을 포함하는 용선제조장치.
  7. 용융로에 충진된 연료를 연소하여 생성하는 환원가스 생성단계;
    상기 용융로의 상부로 분광석이 취입되는 분광석 취입단계;
    상기 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 제거하여 환원로로 공급하는 환원가스 공급단계;
    상기 환원가스 공급단계에서 공급된 환원가스를 매개로 철광석을 환원하여 환원광을 제조하는 환원광 제조단계; 및
    상기 환원광 제조단계에서 제조된 환원광을 상기 용융로로 공급하여 용융시켜 용선을 제조하는 용선제조단계;
    를 포함하는 용선제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 환원가스 공급단계는
    상기 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 재순환하는 분탄 재순환단계를 더 포함하는 용선제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 분탄 재순환단계는
    상기 환원가스 생성단계에서 생성된 가스 중 포함된 분탄을 포집하는 분탄포집단계와,
    상기 분탄포집단계에서 포집된 분탄을 매개로 상기 용융로를 재가열하는 분탄 연소단계를 포함하는 용선제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 분탄 재순환단계는
    상기 분탄에서 분환원광을 선별하는 분환원광 선별단계와,
    상기 분환원광 선별단계에서 선별된 분환원광을 괴상화하는 분환원광 괴상화단계와,
    상기 분환원광 괴상화단계에서 괴상화된 환원광을 용융로로 재공급하는 환원광 재투입단계를 포함하는 용선제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110715557A (zh) * 2018-07-11 2020-01-21 新兴能源装备股份有限公司 一种炉窑烟气余热回收换热器
CN112610951A (zh) * 2020-12-17 2021-04-06 烟台市红森林节能环保科技有限公司 一种充分还原气氛多用途的流化床式沸腾炉及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000012626U (ko) * 1998-12-19 2000-07-05 이구택 환원로 중심부의 장입물 배출장치
KR20020083638A (ko) * 2001-04-27 2002-11-04 주식회사 포스코 일반탄을 이용하는 용철제조공정에서의 폐기물 재활용방법
KR20040056269A (ko) * 2002-12-23 2004-06-30 주식회사 포스코 환경친화형 직접제강장치 및 방법
KR100458553B1 (ko) 1996-05-17 2005-04-21 포항 아이런 앤드 스틸 씨오. 엘티디. 유동층법에의한미립물질의환원방법,이환원방법을이용한생산방법,이방법을실행하기위한유동층환원반응로및생산설비

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458553B1 (ko) 1996-05-17 2005-04-21 포항 아이런 앤드 스틸 씨오. 엘티디. 유동층법에의한미립물질의환원방법,이환원방법을이용한생산방법,이방법을실행하기위한유동층환원반응로및생산설비
KR20000012626U (ko) * 1998-12-19 2000-07-05 이구택 환원로 중심부의 장입물 배출장치
KR20020083638A (ko) * 2001-04-27 2002-11-04 주식회사 포스코 일반탄을 이용하는 용철제조공정에서의 폐기물 재활용방법
KR20040056269A (ko) * 2002-12-23 2004-06-30 주식회사 포스코 환경친화형 직접제강장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110715557A (zh) * 2018-07-11 2020-01-21 新兴能源装备股份有限公司 一种炉窑烟气余热回收换热器
CN112610951A (zh) * 2020-12-17 2021-04-06 烟台市红森林节能环保科技有限公司 一种充分还原气氛多用途的流化床式沸腾炉及系统

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