KR101460198B1 - 환원철 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 환원철 제조 방법은 철원료 및 탄재를 준비하는 과정, 철원료와 탄재를 혼합하는 과정, 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여, 성형탄을 제조하는 과정 및 성형탄을 열처리하여 소성하는 과정을 포함하고, 성형탄을 열처리하는 분위기에서 산소 농도가 15% 이하가 되도록 조절한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면, 성형탄 내 탄소가 산소와의 반응으로 인한 연소에 참여하는 것을 최소화하여, 환원철의 재산화를 방지하고, 철원료를 환원시키는 환원제로 사용되도록 함으로써, 환원율을 향상시킬 수 있다. 이에, 환원철의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

환원철 제조 방법{Manufacturing method of reduced iron}
본 발명은 환원철 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환원율을 향상시킬 수 있는 환원철 제조 방법에 관한 것이다.
통상적인 환원철 제조 장치는 철원료와 탄재를 각기 수용하는 복수의 호퍼, 철원료 및 탄재 각각을 공급받아 파쇄하는 파쇄기, 철원료 및 탄재를 공급받아 혼합하는 혼합기, 혼합기에서 혼합된 혼합물을 압축하여 성형하는 성형기, 성형기에서 제조된 성형탄을 열처리하여 소성하는 소성로를 포함한다.
한편, 소성로에서는 성형탄을 열처리하여 환원시킴으로써, 환원철을 제조한다. 이를 위해, 소성로는 통상적으로 밀폐되고, 내부로 환원성 분위기를 유도하기 위해 일산화탄소(CO) 가스, 이산화 탄소(CO2) 또는 수소(H) 가스를 공급한다.
그런데, 소성로 내부를 환원성 분위기로 조성하기 위해서는 많은 시간이 소요되며, 이로 인해 환원철의 대량 생산이 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 제10-0236198호에는 환원성 분위기에서 건조, 예열 및 예비환원 시켜 환원철을 제조하는 환원장치가 개시되어 있다.
한국등록특허 제10-0236198호
본 발명은 환원율을 향상시킬 수 있는 환원철 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 비환원성 분위기에서 환원율을 향상시킬 수 있는 환원철 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 환원철 제조 방법은 철원료 및 탄재를 준비하는 과정; 상기 철원료와 탄재를 혼합하는 과정; 상기 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여, 성형탄을 제조하는 과정; 및 상기 성형탄을 열처리하여 소성하는 과정;을 포함하고, 상기 성형탄을 열처리하는 분위기에서 산소 농도가 15% 이하가 되도록 조절한다.
상기 성형탄을 열처리하는 분위기에서 산소 농도가 2% 이상, 15% 이하가 되도록 조절한다.
상기 성형탄을 열처리하는 소성로 내 분위기는 비환원성 분위기이다.
불활성 가스 및 환원철 제조 공정 중에 발생된 가스 중 적어도 어느 하나의 가스를 공급하고, 상기 가스의 공급량을 조절함으로써, 상기 성형탄의 열처리 시에 산소 농도를 조절한다.
상기 성형탄을 열처리하는 온도는 1000℃ 이상인 것이 바람직하다.
상기 철원료는 철광석, 철강 공정에서 발생되는 함철 더스트 및 슬러지 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 탄재는 석탄 및 철강 공정에서 발생하는 함탄 더스트 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
본 발명의 실시형태들에 의하면, 환원철을 제조하기 위해, 성형탄을 환원하는데 있어서, 소성로를 비환원성 분위기로 하고, 상기 소성로 내부의 산소 농도를 제어한다. 이에, 성형탄 내 탄재의 탄소가 산소와의 반응으로 인한 연소에 참여하는 것을 최소화하여, 환원철의 재산화를 최소화하고, 철원료를 환원시키는 환원제로 사용되도록 함으로써, 환원율을 향상시킬 수 있다. 이에, 환원철의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 비환원성 분위기의 소성로에서 환원철을 제조함에 따라, 종래와 같이 환원로를 환원 분위기로 조성하지 않아도 되므로, 이로 인한 비용 및 시간이 저감되고, 환원철의 대량 생산이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환원철 제조 방법을 순서적으로 도시한 순서도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환원철 제조 장치의 요부를 도시한 블록도
도 3은 소성 온도 및 소성 시간에 따른 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프
도 4는 소송 온도 및 소성 시간에 따른 환원철의 탄소 함량을 나타낸 그래프
도 5는 소성 시간 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프
도 6은 소성 시간 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 탄소 함량을 나타낸 그래프
도 7은 소성 온도 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프
도 8은 소성 온도 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 탄소 함량을 나타낸 그래프
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환원철 제조 방법을 순서적으로 도시한 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환원철 제조 장치의 요부를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 환원철 제조 방법은 철원료를 마련하는 과정(S100), 환원제로 사용될 탄재를 마련하는 과정(S200), 철원료와 탄재를 혼합하는 과정(S300), 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여 성형탄을 제조하는 과정(S400) 및 성형탄을 소성하여 환원시킴으로써, 환원철로 제조하는 과정(S500)을 포함한다. 여기서, 철원료는 피환원제로서 실시예에서는 철광석, 제강 공정 중에 발생된 함철 더스트 및 슬러지 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 또한, 탄재는 철원료를 환원시키는 환원제로서, 석탄 및 제강 공정에서 발생하는 함탄 더스트 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 실시예에서는 환원철 제조 방법을 통해 부분 환원철을 제조한다.
이러한 과정으로 환원철을 제조하기 위한 환원철 제조 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 철원료와 탄재가 각기 수용되는 복수의 호퍼(100, 200), 호퍼(100, 200)로부터 철원료 및 탄재 각각을 공급받아 파쇄하는 파쇄기(300), 파쇄기(300)로부터 파쇄된 철원료 및 탄재를 공급받아 혼합하는 혼합기(400), 혼합기(400)에서 혼합된 혼합물을 압축하여 성형하는 성형기(500), 성형기(500)에서 제조된 성형탄을 열처리하여 소성하는 소성로(600)를 포함한다.
성형기(500)는 도시되지는 않았지만, 상호 마주보도록 설치된 한 쌍의 롤을 구비하는 성형기 즉, 쌍롤식 성형기이다. 이에, 한 쌍의 롤 사이에 혼합물이 장입되면, 상기 한 쌍의 롤의 회전으로 인한 압출에 의해 성형탄이 제조된다.
소성로(600)는 성형기(500)에서 제조된 성형탄을 열처리하여 환원시키는 것으로, 내부 공간을 가지며, 소성로(600)를 가열하는 가열 수단(미도시)이 마련된다. 여기서 가열 수단은 버너(burner)일 수 있으며, 가열을 위한 연료로 LPG 및 공기(air)를 이용한다. 그리고, 버너(burner)에 의해 발생된 가열 가스는 소성로(600) 내부를 가열하며, 이로 인해 소성로(600) 내에 장입된 성형탄의 철원료와 탄재 간의 환원이 진행된다.
물론, 소성로(600)를 가열하기 이한 수단으로 버너(burner) 이외에 다양한 수단이 사용가능하며, 연료 또한 LPG 및 공기(air) 이외의 다양한 재료의 원료가 사용 가능하다.
또한, 환원철 제조 장치는 상기에서 설명한 구성 및 구조에 한정되지 않고, 다양한게 변경 가능하다.
하기에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 환원철을 제조하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 철원료와 탄재를 마련하고(S100, S200), 이를 별도로 마련된 각각의 호퍼(100, 200)에 저장한다. 그리고 각각의 호퍼(100, 200)에 저장된 철원료 및 탄재를 파쇄기에 장입하여 파쇄하는데, 그 입도가 0.1 mm 이하가 되도록 파쇄하는 것이 바람직하다. 파쇄기(300)에서 철원료 및 탄재 각각의 파쇄가 종료되면, 상기 철원료 및 탄재를 혼합기(400)로 장입하여 혼합한다(S300). 이때 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물 전체를 기준으로 탄재가 20 중량% 이상 함유되도록 혼합하는 것이 바람직하다. 이후, 혼합물은 성형기(500)로 장입되어 성형되며(S400), 성형탄은 탄재를 내장하는 브리켓(briquette) 이다. 제조된 성형탄은 소성로(600) 내로 장입되며, 상기 소성로(600) 내부를 소정의 온도로 열처리하면, 탄재 내장 성형탄 내에서 환원 반응이 일어나, 환원철, 보다 바람직하게는 부분 환원철이 제조된다.
실시예에 따른 소성로(600)에서는 성형탄의 환원 공정이 실시되나, 상기 성형탄의 환원을 유도하기 위해, 상기 소성로(600) 내부를 환원성 분위기로 유도하지 않는다. 즉, 소성로(600) 내부로 CO2 가스, CO 가스 또는 수소(H) 가스를 공급하여, 환원성 분위기로 유도하지 않고, 비환원성 분위기에서 환원을 실시한다. 다른 말로 하면, 실시예에 따른 소성로(600) 내부에 환원 분위기 조성을 위한 가스를 공급하지 않고, 대기(또는 공기)의 상태와 유사한 자연 상태로 방치한다. 단, 소성로(600) 내부가 대기의 상태에서와 같이 산소 농도가 높으면 환원철이 산화될 수 있으므로, 실시예에서는 소성로(600) 내의 산소 농도가 15% 이하, 바람직하게는 2% 이상, 15% 이하(2% 내지 15%)가 되도록 조절하여 환원철의 재산화를 방지한다. 다른말로 하면, 성형탄을 열처리함으로써 환원시키는 분위기 중 산소 농도가 5% 이하, 바람직하게는 2% 이상, 15% 이하(2% 내지 15%)가 되도록 조절한다. 산소 농도의 조절을 위해, 본 발명의 실시예에서는 소성로(600) 내부로 불활성 가스 예컨대 질소(N2), 아르곤(Ar)을 공급하여, 상기 소성로(600) 내부의 산소가 15% 이하가 되도록 조절한다. 일반적으로 대기(또는 공기)는 질소 79%, 산소 21% 이며, 소성로(600) 내로 불활성 가스를 주입하지 않고 자연 상태로 있을 경우 상기 소성로(600) 내부는 질소 79%, 산소 21% 일 수 있다. 이에, 소성로(600) 내에 불활성 가스를 공급하여 상기 소성로(600) 내 산소 농도를 15% 이하로 제어하며, 이러한 산소 농도의 제어는 불활성 가스의 공급량으로 조절할 수 있다. 이를 위해 소성로(600) 내부와 연결되도록 산소 농도를 조절하기 위한 가스 예컨대, 불활성 가스를 주입하는 공급 배관(미도시)이 연결되고, 상기 공급 배관에 가스의 공급량을 조절하는 유량 제어기(MFC)를 설치할 수 있다.
예를 들어, 소성로(600) 내의 산소 농도가 15%를 초과하는 경우, 산소 농도가 너무 높아, 성형탄의 환원 공정 중에, 상기 성형탄 내 탄소가 환원 반응이 아닌 산소와의 반응으로 인해 단순 연소로 사용됨으로써, 성형탄의 환원율을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 본 발명에서는 소성로(600) 내부의 산소 농도를 15% 이하로 제어하여 성형탄의 재산화를 방지하고, 환원율을 향상시킨다.
상기에서는 소성로(600) 내부로 질소(N2), 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스를 공급하여 산소 농도를 제어하는 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 환원철 제조 공정 중에 발생된 가스를 순환시켜 소성로에 공급함으로써 조절할 수도 있다.
이와 같이, 비환원성 분위기에서 성형탄을 환원시키더라도, 소성로(600) 내부의 산소 농도를 15% 이하로 조절함에 따라, 성형탄의 환원율 즉, 금속화율을 30% 이상으로 높게 유지할 수 있다. 또한, 별도의 환원 분위기 조성 없이, 소성로(600)를 비환원성 분위기에서 환원을 진행함에 따라, 환원 분위기를 조성할 때에 비해, 소성로(600)의 처리 시간이 단축되며, 이로 인해 환원철 생산율이 향상되는 효과가 있다.
소성로(600) 내에서 성형탄의 소성 온도는 1000℃ 이상 바람직하게는 1100℃ 내지 1200℃가 되도록 하는 것이 바람직하다. 소성로(600) 내부를 1000℃ 이상의 온도로 열처리하면, 상기 소성로(600) 내부로 장입된 성형탄 즉, 탄재 내장 브리켓 내부에서 철원료와 탄재 내의 자체 반응이 일어나며, 이에 부분 환원철이 제조된다. 여기서, 부분 환원철은 철원료에 함유된 Fe 전체 즉, 100%가 환원되지 않고, 100% 미만의 범위로 부분적으로 환원된 것을 의미한다. 물론, 소성로(600) 내부에서 소성 시간 또는 열처리 온도를 조절함으로써 100%가 환원된 환원철을 제조할 수도 있으나, 100%가 환원된 환원철을 제조하기 위해서는 소성로(600)에 부하가 걸리는 문제가 발생 된다.
한편, 예를 들어 소성로(600)에서의 열처리 온도가 1000℃ 미만인 경우, 철원료와 탄재 간의 환원 반응이 활발히 일어나지 않아, 부분 환원철 제조가 용이하지 않거나, 환원철 생산율이 낮아질 수 있다.
상술한 바와 같이, 소성로(600) 내 산소 농도는 성형탄의 환원율과 밀접한 관계가 있다. 즉, 소성로(600) 내 산소 농도가 높아짐에 따라 성형탄 내 탄재의 탄소가 환원 반응이 아닌 단순 연소로 사용되는 양이 많아지며, 성형탄의 환원율을 저하시키는 원인이 된다. 따라서, 비환원성 분위기인 소성로(600) 내에서 성형탄의 환원율을 향상시키기 위해서는 소성로 내 산소 농도 관리가 중요하다.
도 3은 소성 온도 및 소성 시간에 따른 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프이다. 도 4는 소송 온도 및 소성 시간에 따른 환원철의 탄소 함량을 나타낸 그래프이다. 실험을 위하여, 동일 조건으로 제조된 2개의 성형탄을 준비하고, 하나는 질소(N2) 분위기인 소성로 내에 장입하고, 다른 하나는 공기(air) 분위기인 소성로 내에 장입한 후, 각각을 1100℃에서 동일한 시간 동안 열처리하였다. 그리고 각각의 성형탄에 대해 금속화율 및 탄소 함량을 측정하였다. 여기서, 금속화율은 전체 Fe 중량%에 대한 금속 Fe 중량%를 백분율로 표시한 것으로, 이를 다른 말로 하면 환원율이다.
도 3을 참조하면, 질소(N2) 분위기인 소성로에서 환원된 환원철은 소성 시간이 증가함에 따라 금속화율이 증가하며, 이는 환원율이 증가함을 의미한다. 그런데, 공기 분위기인 소성로에서 환원된 환원철의 경우, 소성 시간이 10분까지 증가함에 따라 금속화율이 증가하나, 10분 이후부터는 금속화율이 그대로 유지되거나, 소정 범위로 하락한다. 또한, 동일한 소성 시간에 있어서도(예컨대 10분 또는 20분) 질소(N2) 분위기인 소성로에서 환원된 환원철의 금속화율이 높다.
도 4를 참조하면, 질소(N2) 분위기 및 공기 분위기 각각에서 환원되는 2가지 경우 모두, 소성 시간이 증가할수록 탄소 함량이 감소하는 것을 알 수 있다. 그런데, 공기 분위기에서의 환원의 경우, 소성 시간 10분 이후에 잔존하는 탄소의 함량이 4% 미만으로 거의 없는데 반해, 질소(N2) 분위기에서 환원의 경우, 10분 이후에도 탄소 함량이 4% 이상을 유지한다. 상기 도 3의 공기 분위기에서 소성 시간 10분 이후에 소성 시간이 증가하더라도 금속화율이 증가하지 않는 것은, 도 4의 공기 분위기에서 10분 이후에 잔존하는 탄소의 함량이 4% 미만으로 거의 없는 것에 기인한다. 이와 같이 공기 분위기에서 금속화율이 증가하지 않고, 소성 시간 10분 이후에 탄소 함량이 거의 없는 것은 공기 중에 함유된 산소에 의해 성형탄 내의 탄소의 연소 반응이 많은 것을 알 수 있다. 따라서, 동일한 탄소 함량을 가지고 있는 탄재 내장 성형탄에서 환원율을 극대화하기 위해, 산소 농도의 관리가 중요함을 알 수 있다.
도 5는 소성 시간 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프이다. 도 6은 소성 시간 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 탄소 함량을 나타낸 그래프이다. 실험을 위하여, 동일 조건으로 제조된 2개의 성형탄을 준비하고, 하나는 소성로 내에서 10분 동안 소성하고, 다른 하나는 20분 동안 소성을 진행하였다. 이때, 각각의 소성로의 열처리 온도는 1100℃로 동일하다. 그리고, 각각의 소성로 내부를 산소 농도가 21%에서 0%까지 낮아지도록 조절하고, 산소 농도에 따른 금속화율 및 탄소 함량을 측정하였다. 소성로 내의 산소 농도를 21%에서 0%까지 조절하기 위해, 상기 소성로 각각으로 질소(N2)를 공급하였으며, 상기 질소(N2)의 공급양을 조절함으로써 산소 농도를 제어하였다. 불활성 가스인 질소(N2)를 공급하기 전, 소성로 내의 상태는 대기와 유사한 상태로 질소(N2) 89%, 산소 21%이며, 여기에 질소(N2)의 공급량을 점차 늘리면서 산소의 농도가 21%에서 0%까지 낮아지도록 조절한다.
도 5를 참조하면, 산소 농도가 낮아짐에 따라 소성 시간에 상관없이 성형탄의 금속화율이 증가한다. 그리고, 환원철을 고로, 전로 또는 전기로에 장입하여 용탕을 제조하는데 사용하기 위해서는 금속화율이 30% 이상을 가지는 것이 바람직하다. 도 5를 참조하면, 산소 농도가 15% 이하인 범위에서 금속화율이 30% 이상을 나타낸다. 이에, 본 발명의 실시예에서는 산소 농도를 15% 이하가 되도록 조절한다. 바람직하게는 산소 농도를 15% 이하로 조절하되, 2% 이상으로 조절하는데, 이는 도 5에 도시된 바와 같이 산소 농도 2% 미만에서는 유지 시간 10분, 20분 두 가지 경우에서 모두 금속화율 증가 기울기의 변곡점이 발생되는 것으로부터, 예측 가능한 안정적인 조업을 위해서는 2% 이상으로 조절하는 것이 용이하다. 또한, 소성로 내 산소 농도를 2% 미만으로 유지시키기 위해서는, 상기 소성로에 부하가 걸리거나, 소비되는 질소 가스의 양이 많은 단점이 있다. 따라서, 바람직하게는 소성로 내 산소 농도를 2% 이상, 15% 이하로 유지시킨다. 또한, 산소 농도 15%를 초과하는 범위에서는, 소성 시간 10분과 20분 사이의 금속화율의 차이가 작으며, 이는 산소 농도 15%를 초과하는 경우, 소성 시간을 10분 이상으로 길게 유지하는 것은 불필요하게 에너지를 소비하게 되는 것이다. 이에, 본 실시예에서는 소성로 내 산소 농도를 15% 이하, 보다 바람직하게는 2% 내지 15%가 되도록 조절한다.
또한, 도 6을 참조하면, 산소 농도가 낮아짐에 따라 성형탄 내에 잔존하는 탄소 함량이 높아진다. 이로부터, 산소 농도가 낮아짐에 따라, 성형탄 내 탄소가 환원 반응에 이용되는 양은 증가하고, 단순 연소 반응으로 사용되는 양은 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, 산소 농도를 15% 이하로 조절함으로써, 환원철의 금속화율을 높게 유지함과 동시에 탄소 함량도 높게 유지할 수 있음을 알 수 있다.
도 7은 소성 온도 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프이다. 도 8은 소성 온도 및 소성로 내 산소 농도에 따른 환원철의 탄소 함량을 나타낸 그래프이다. 실험을 위하여, 동일 조건으로 제조된 2개의 성형탄을 준비하고, 하나는 1100℃의 온도로 열처리하고, 다른 하나는 1200℃에서 열처리하고, 20분 동안 소성을 진행하였다. 그리고, 각각의 소성로 내부를 산소 농도 21%에서 0%까지 낮아지도록 조절하고, 산소 농도에 따른 금속화율 및 탄소 함량을 측정하였다. 소성로 내의 산소 농도를 21%에서 0%까지 조절하기 위해, 상기 소성로 각각으로 질소(N2)를 공급하였으며, 상기 질소(N2)의 공급양을 조절함으로써 산소 농도를 제어하였다. 불활성 가스인 질소(N2)를 공급하기 전, 소성로 내의 상태는 대기와 유사한 상태로 질소(N2) 89%, 산소 21%이며, 여기에 질소(N2)의 공급량을 점차 늘리면서 산소의 농도가 21%에서 0%까지 낮아지도록 조절한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 소성 온도에 상관없이 산소 농도의 감소에 따라 금속화율 및 탄소 함량이 증가한다. 또한, 도 7에서 나타난 바와 같이, 소성 온도가 상대적으로 높은 것이 낮은 소성 온도에 비해 금속화율이 높으며, 도 8에서와 같이, 소성 온도가 상대적으로 높은 것이 낮은 소성 온도에 비해 탄소 함량이 높다. 그리고 산소 농도가 15%를 초과하는 경우, 환원 온도가 1200℃인 경우와 1100℃인 경우에서 금속화율의 차이가 작다. 이는 산소 농도가 15%를 초과하는 경우 환원 온도에 거의 영향을 받지 않고, 탄소가 환원제로 사용되기 보다는 산소와의 반응으로 인한 연소에 사용되는 양이 많기 때문이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에서는 환원철을 제조하기 위해, 성형탄을 환원하는데 있어서, 소성로를 비환원성 분위기로 하되, 상기 소성로 내부의 산소 농도가 15% 이하가 되도록 한다. 이에, 성형탄 내 탄재의 탄소가 산소와의 반응으로 인한 연소에 참여하는 것을 최소화하여 환원철의 재산화를 최소화하고, 철원료를 환원시키는 환원제로 사용되도록 함으로써, 환원율을 향상시킬 수 있다. 이에, 환원철의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한 비환원성 분위기의 소성로에서 환원철을 제조함에 따라, 종래와 같이 환원로를 환원 분위기로 조성하지 않아도 되므로, 이로 인한 비용 및 시간이 저감되고, 환원철의 대량 생산이 용이한 효과가 있다.
S100: 철원료 마련 S200: 탄재 마련
S300: 철원료와 탄재 혼합 S400: 혼합물 성형
S500: 성형탄 소성

Claims (5)

  1. 철원료 및 탄재를 준비하는 과정;
    상기 철원료와 탄재를 혼합하는 과정;
    상기 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여, 성형탄을 제조하는 과정; 및
    상기 성형탄을 열처리하여 소성하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 성형탄을 소성하는 과정은,
    상기 성형탄을 소성로 내로 장입하는 과정;
    버너를 이용하여 상기 소성로를 가열하여, 상기 성형탄을 열처리하여, 상기 성형탄을 환원시키는 과정;
    상기 소성로 내부를 대기 상태로 유지시킨 상태에서, 상기 소성로 내부에 불활성 가스 및 환원철 제조 공정 중에 발생된 가스 중 적어도 어느 하나의 가스를 공급하고, 상기 불활성 가스 및 환원철 제조 공정 중에 발생된 가스 중 적어도 어느 하나의 가스의 공급량을 조절함으로써, 상기 성형탄을 열처리하여 환원시키는 분위기에서, 상기 소성로 내부의 산소 농도를 2% 이상, 15% 이하가 되도록 조절하는 과정;
    을 포함하는 환원철 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형탄을 열처리하는 온도는 1000℃ 이상인 환원철 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 철원료는 철광석, 철강 공정에서 발생되는 함철 더스트 및 슬러지 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 탄재는 석탄 및 철강 공정에서 발생하는 함탄 더스트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환원철 제조 방법.
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