KR101586743B1 - Manufacturing method of reduced iron and the manufacturing apparatus thereof - Google Patents

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KR101586743B1
KR101586743B1 KR1020140120102A KR20140120102A KR101586743B1 KR 101586743 B1 KR101586743 B1 KR 101586743B1 KR 1020140120102 A KR1020140120102 A KR 1020140120102A KR 20140120102 A KR20140120102 A KR 20140120102A KR 101586743 B1 KR101586743 B1 KR 101586743B1
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auxiliary agent
reduced iron
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carbonaceous
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손상한
왕민규
서인국
박종인
장동석
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주식회사 포스코
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Abstract

According to the present invention, a method to manufacture a reduced iron comprises: preparing iron feedstock and coal ash; mixing the iron feedstock and the coal ash; manufacturing coal briquette by molding a mixed material where the iron feedstock and the coal ash are mixed; inserting the coal briquette into a cart at least a part of which is coated with an assistant; performing heat treatment of the coal briquette; and separating the heat-treated reduced iron and the assistant. As such, in accordance to the embodiment of the present invention, the method of the present invention prevents heat loss to the outside of the cart, and prevents or suppresses an increase in temperature by the heat accumulated on a lower part of the cart even though firing is performed at high temperatures. As such, the method of the present invention reduces quality deviation of the reduced iron.

Description

환원철 제조 방법 및 제조 장치{Manufacturing method of reduced iron and the manufacturing apparatus thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a reduced iron production method,

본 발명은 환원철 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환원철의 품질편차를 감소시킬 수 있는 환원철 제조 방법, 장치 및 이에 의해 제조된 환원철에 관한 것이다.The present invention relates to a reduced iron production method and apparatus, and more particularly, to a reduced iron production method and apparatus capable of reducing the quality variation of reduced iron, and a reduced iron produced thereby.

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.A typical reduced iron manufacturing apparatus includes a plurality of hoppers for receiving iron raw materials and carbonaceous materials, a crusher for receiving and crushing iron raw materials and carbonaceous materials, a mixer for mixing and supplying iron raw materials and carbonaceous materials, And a baking furnace for baking and baking the briquettes produced in the briquetting machine.

한편, 소성로에서는 성형탄을 열처리하여 환원시킴으로써, 환원철을 제조한다. 예를들면, 한국등록특허 제10-1304686호에 제시된 바와 같이 소성로에 성형탄을 장입한 대차를 위치시켜 건조, 예열 및 환원 소성 과정을 수행하여 환원철을 제조할 수 있다. On the other hand, in the sintering furnace, reduced iron is produced by heat treatment and reduction. For example, as disclosed in Korean Patent No. 10-1304686, reduced iron charged into a sintering furnace can be placed, dried, preheated, and reduced and fired to produce reduced iron.

이때, 소성을 수행하는 동안, 성형탄이 장입된 대차의 상부에서 열풍이 공급되므로, 열풍 가스가 상부에서 하부로 흐름으로서 열은 하부에 많이 축열되게 되고, 대차 상부보다 하부의 온도가 높아 지게 되며, 이로 인해 제조되는 환원철의 품질에 편차가 발생되는 문제가 있다. 또한, 경우에 따라서는 금속소재로 제작된 대차가 용융이 되어 조업에 문제를 야기하기도 한다.During the firing, hot air is supplied from the upper part of the truck loaded with the briquettes, so that the hot air flows from the upper part to the lower part and the heat is accumulated in the lower part, There is a problem in that the quality of the reduced iron produced varies. In some cases, the bogie made of a metal material is melted and causes a problem in operation.

한국등록특허 제10-1304686호Korean Patent No. 10-1304686

본 발명은 품질 편차를 감소시킬 수 있는 환원철 제조 방법, 장치 및 이에 의해 제조된 환원철을 제공한다.The present invention provides a reduced iron production method and apparatus capable of reducing quality variation, and a reduced iron produced thereby.

본 발명은 압축 강도 및 금속화율을 향상시킬 수 있는 환원철 제조 방법, 장치 및 이에 의해 제조된 환원철을 제공한다.The present invention provides a reduced iron production method and apparatus capable of improving the compressive strength and the metallization rate, and a reduced iron produced thereby.

또한, 본 발명은 소성 시에 대차가 용융되는 것을 방지할 수 있는 환원철 제조 방법, 장치 및 이에 의해 제조된 환원철을 제공한다.Further, the present invention provides a reduced iron production method and apparatus, and a reduced iron produced by the method, which can prevent the bogie from melting during firing.

본 발명의 실시 형태에 따른 환원철 제조 방법은, 철원료 및 탄재를 준비하는 과정; 상기 철원료와 탄재를 혼합하는 과정; 상기 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여 성형탄을 제조하는 과정; 내부의 적어도 일부에 보조제가 피복된 대차에 상기 성형탄을 투입하는 과정; 상기 성형탄을 열처리하는 과정; 및 열처리된 환원철과 상기 보조제를 분리하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다. A method for manufacturing reduced iron according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing an iron raw material and a carbonaceous material; Mixing the iron raw material and the carbonaceous material; Forming a mixture of the iron raw material and the carbonaceous material to produce a molded carbon; A step of injecting the briquettes into a bogie having at least a portion thereof coated with an auxiliary agent; A step of heat-treating the briquettes; And separating the heat-treated reduced iron and the auxiliary agent.

상기 대차는 바닥벽 및 측벽의 내부를 상기 보조제로 피복하여 마련될 수 있다. The bogie may be provided by covering the bottom wall and the inside of the side wall with the auxiliary agent.

상기 대차는 바닥벽의 내부를 상기 보조제로 피복하고, 상기 성형탄 주입 시에 상기 보조제를 상기 대차의 측벽 내부면에 접하도록 주입하여 마련될 수 있다. The bogie may be provided by coating the inside of the bottom wall with the auxiliary agent and injecting the auxiliary agent into contact with the inner wall of the side wall of the bogie when injecting the briquette.

상기 보조제는 비자성이며 내열성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. The adjuvant may comprise a non-magnetic and heat resistant material.

상기 환원철과 상기 보조제를 분리하는 과정은 자기력을 이용하여 자성 물질과 비자성 물질로 분리하는 과정을 포함할 수 있다. The step of separating the reduced iron and the auxiliary agent may include a step of separating the magnetic substance and the non-magnetic substance using a magnetic force.

상기 열처리하는 과정은 상기 보조제를 소성하는 과정을 포함할 수 있다. The heat treatment may include a step of firing the auxiliary agent.

분리된 상기 보조제를 환원철 제조 공정에 재활용하거나, 소결광 제조공정에 사용하는 과정을 더 포함할 수 있다. The method may further include a step of recycling the adjuvant to the reduced iron production process or using the adjuvant in the sintered ores production process.

상기 보조제는 산소를 함유하는 물질을 포함할 수 있다. The adjuvant may comprise a material containing oxygen.

상기 보조제는 CaCO3, MgCO3 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The adjuvant may include at least one of CaCO 3 , MgCO 3, and Al 2 O 3 .

상기 철 원료는 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 포함할 수 있다. The iron raw material may include at least one of iron ore, iron and steel dust generated in a steel process, and sludge, and the carbonaceous material may include at least one of coal and carbon dust generated in a steel process.

본 발명의 실시 형태에 따른 환원철 제조방법으로 제조된 환원철은 상기 대차의 영역별로 위치하는 환원철의 금속화율의 편차가 10% 이하일 수 있다. In the reduced iron produced by the reduced iron manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the variation of the metallization ratio of the reduced iron located in each area of the bogie may be 10% or less.

상기 대차의 영역별로 위치하는 환원철의 압축강도가 모두 150kgf/p 이상일 수 있다. The compression strength of the reduced iron located in each area of the bogie may be 150 kgf / p or more.

본 발명의 실시 형태에 따른 환원철 제조 장치는, 철원료 및 탄재가 수용되는 복수의 호퍼; 상기 호퍼와 연결되고, 상기 철원료와 탄재를 공급받아 혼합하는 혼합기; 상기 혼합기로부터 혼합물을 공급받아 성형탄을 압축하는 압축부재를 구비하는 성형기; 상기 성형기에서 제조된 성형탄을 내부에 장입시키도록 형성되고 가열부재를 구비하는 소성로; 및 열처리된 소성물에서 환원철을 분리하도록 자석을 구비하는 분리기를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for manufacturing reduced iron according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of hoppers containing iron raw materials and carbonaceous materials; A mixer connected to the hopper for feeding and mixing the iron raw material and the carbonaceous material; A molding machine including a compression member for supplying the mixture from the mixer and compressing the molded body; A firing furnace formed to charge the briquettes produced in the molding machine and having a heating member; And a separator having a magnet for separating the reduced iron from the heat-treated fired product.

상기 소성로는 내부에 성형탄을 저장한 대차가 이동하는 경로를 구비하며, 상기 대차는 바닥벽, 이의 단부로부터 상방으로 연장 형성된 측벽, 상기 바닥벽 및 측벽의 내부 적어도 일부 영역을 피복하는 보조제 피복층을 구비할 수 있다. The burner includes a bottom wall, a sidewall extending upward from the end thereof, and an auxiliary coating layer covering at least a part of the inside of the bottom wall and the sidewall can do.

상기 보조제는 비자성이며 상기 소성로의 소성 온도보다 높은 융점을 가지는 물질을 포함할 수 있다. The adjuvant may be nonmagnetic and may include a material having a melting point higher than the calcining temperature of the calcining furnace.

상기 피복층의 두께는 40 내지 50mm 범위를 가질 수 있다. The thickness of the coating layer may range from 40 to 50 mm.

상기 소성로는 건조대, 예열대, 환원대 및 냉각대를 구비하는 연속식 소성로를 포함할 수 있다. The firing furnace may include a continuous firing furnace having a drying table, a preheating table, a reducing table, and a cooling table.

본 발명의 실시형태들에 의하면, 대차 내부벽을 보조제로 피복하고 성형탄을 열처리하므로, 높은 온도에서 소성이 진행되더라도, 대차 외부로의 열손실을 막을 수 있으며, 대차 하부에 열이 축적되어 온도가 올라가는 것을 효과적으로 방지하거나 억제할 수 있다. 이로부터 대차 내부가 균일한 온도로 형성되므로 제조되는 환원철의 품질 편차를 감소시킬 수 있다. 즉, 대차의 하부 영역과 상부 영역에서 제조되는 환원철 모두 높은 압축 강도 및 금속화율을 얻을 수 있으며, 상하부 영역별로 품질편차를 감소시킬 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to prevent the heat loss to the outside of the bogie, even if the firing is carried out at a high temperature, by covering the inside wall of the bogie with an auxiliary agent and heat- Can be effectively prevented or suppressed. From this, since the inside of the bogie is formed at a uniform temperature, the quality deviation of the produced reduced iron can be reduced. That is, high compressive strength and metallization ratio can be obtained in both of the reduced iron produced in the lower region and the upper region of the truck, and the quality deviation can be reduced in each of the upper and lower regions.

또한, 보조제에 의하여 대차의 국부적 온도 상승이 억제되므로, 대차가 고온에서 용융되거나 손상되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. Further, since the local temperature rise of the bogie is suppressed by the auxiliary agent, it is possible to suppress or prevent the bogie from being melted or damaged at a high temperature.

또한, 보조제로 환원철과 이종의 물질 특히 비자성 물질을 사용하므로, 소성이 종료된 후, 환원철과 보조제를 용이하게 분리할 수 있고, 분리된 보조제를 재활용할 수도 있다. In addition, since the reduced iron and the different materials are used as the auxiliary agent, especially the non-magnetic material, after the firing is completed, the reduced iron and the auxiliary agent can be easily separated and the separated auxiliary agent can be recycled.

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 도 2의 소성로를 상세히 도시한 상세 블록도
도 4는 도 2의 소성로에 투입되는 대차의 상태를 상세히 도시한 상세개념도
도 5는 대차에 보조제를 피복하고 성형탄을 장입하는 과정을 예시적으로 도시한 개념도
도 6은 비교예와 실험예의 환원철의 압축강도를 나타낸 그래프
도 7은 비교예와 실험예의 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프
FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing reduced iron according to an embodiment of the present invention
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of a reduced iron manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed block diagram showing the firing furnace of FIG. 2 in detail;
Fig. 4 is a detailed conceptual diagram showing in detail the state of a bogie put in the firing furnace of Fig.
Fig. 5 is a conceptual diagram exemplarily showing a process of covering the bogie with the auxiliary agent and charging the briquette.
6 is a graph showing the compressive strengths of reduced iron in Comparative Examples and Experimental Examples
7 is a graph showing the metallization ratios of reduced iron in Comparative Examples and Experimental Examples

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. 도면에서 여러 요소를 명확하게 표현하기 위하여 크기를 과장하거나 확대하여 표현하였으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. In the drawings, the size is exaggerated or enlarged in order to clearly illustrate the various elements, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환원철 제조 방법을 순서적으로 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환원철 제조 장치의 요부를 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing reduced iron according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a main part of a reduced iron manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 환원철 제조 방법은 철원료 및 탄재를 준비하는 과정(S100, S200), 철원료와 탄재를 혼합하는 과정(S300), 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여 성형탄을 제조하는 과정(S400), 내부의 적어도 일부에 보조제가 피복된 대차에 성형탄을 투입하는 과정(S500, S600), 성형탄을 열처리하는 과정(S700) 및 열처리된 환원철과 보조제를 분리하는 과정(S800)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a method for producing reduced iron according to an embodiment of the present invention includes a step (S100, S200) of preparing iron raw materials and a carbonaceous material, a step (S300) of mixing iron raw materials and carbonaceous materials, (S500, S600), a step of heat-treating the molded carbon (S700), and a step of separating the heat-treated reduced iron and the auxiliary agent from each other (S800).

여기서, 철원료는 철성분을 함유하는 물질이며, 피환원제로서 철광석, 철 산화물, 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.Here, the iron raw material is a substance containing an iron component, and at least one of iron ore, iron oxide, iron oxide dust and sludge generated during the steelmaking process can be used as a reducing agent. The carbonaceous material is a reducing agent for reducing the iron raw material, and at least one of the coal dust and the carbon dust generated in the steelmaking process can be used. In the examples, a partially reduced iron is produced by a reduced iron production method.

이러한 과정으로 환원철을 제조하기 위한 환원철 제조 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 철원료와 탄재가 각기 수용되는 복수의 호퍼(100, 200), 각 호퍼와 연결되고 철원료 및 탄재를 공급받아 혼합하는 혼합기(400), 혼합기(400)에서 혼합된 혼합물을 압축하는 압축부재를 구비하는 성형기(500), 성형기(500)에서 제조된 성형탄을 내부에 장입시티도록 형성되고 가열부재를 구비하여, 성형탄을 열처리하여 소성하는 소성로(600), 열처리가 종료된 물질 즉, 소성물을 환원철과 보조제로 분리하는 분리기(700)를 포함한다. 이때, 호퍼(100, 200)로부터 철원료 및 탄재 각각을 공급받아 파쇄하는 파쇄기(300)를 더 구비하여, 파쇄기(300)를 이용하여 철원료 및 탄재를 각각 파쇄한 후에 혼합기(400)에 파쇄물을 주입할 수도 있다. As shown in FIG. 2, the reduced iron manufacturing apparatus for producing reduced iron according to the above process comprises a plurality of hoppers 100 and 200 in which iron raw materials and carbonaceous materials are contained, respectively, and iron raw materials and carbonaceous materials are supplied A molding machine 500 having a compression unit for compressing the mixture mixed in the mixer 400 and a heating member formed to charge the molding blanks manufactured in the molding machine 500 and having a heating member, And a separator 700 for separating the baked material, that is, the baked material, with reduced iron and an auxiliary agent. The crusher 300 is used to crush the iron material and the carbonaceous material, and then the crusher 300 is used to crush the iron material and the carbonaceous material from the hoppers 100 and 200, May be injected.

성형기(500)는 도시되지는 않았지만, 압축부재를 구비한다. 예를들면, 상호 마주보도록 설치된 한 쌍의 롤을 구비하는 성형기 즉, 쌍롤식 성형기를 사용할 수 있다. 이에, 한 쌍의 롤 사이에 혼합물이 장입되면, 상기 한 쌍의 롤의 회전으로 인한 압출에 의해 성형탄이 제조될 수 있다.The molding machine 500 has a compression member (not shown). For example, a molding machine having a pair of rolls provided to face each other, that is, a twin roll molding machine can be used. Thus, when the mixture is charged between the pair of rolls, the blast furnace can be produced by extrusion due to the rotation of the pair of rolls.

소성로(600)는 성형기(500)에서 제조된 성형탄을 열처리하여 환원시키는 것으로, 내부 공간을 가지며, 소성로(600)를 가열하는 가열 수단(미도시)이 마련된다. 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 위한 수단으로 버너(burner) 이외에 다양한 수단이 사용가능하며, 연료 또한 LPG 및 공기(air) 이외의 다양한 재료의 원료가 사용 가능하다.The firing furnace 600 is provided with a heating means (not shown) for heating the firing furnace 600, having an internal space, for heating and reducing the briquettes produced in the firing machine 500. The heating means can be a burner and uses LPG and air as the fuel for heating. The heating gas generated by the burner heats the inside of the firing furnace 600, thereby reducing the amount of the briquettes charged into the firing furnace 600 and the carbonaceous material. Of course, various means other than a burner can be used as a means for heating the firing furnace 600, and a raw material of various materials other than fuel, LPG and air can be used.

또한, 소성로는 내부에 성형탄을 저장한 대차가 이동할 수 있는 경로를 구비할 수도 있고, 경로 상의 각 영역별로 온도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시한 바와 같이, 소성로(600)는 건조대(601), 예열대(602), 환원대(603) 및 냉각대(604)를 포함할 수 있다. 물론 이들에 열풍을 공급하기 위한 버너(605)를 더 포함할 수도 있다. 이로부터 소성로(600) 내부에 대차가 투입되고, 대차가 소성로의 각 영역을 연속적으로 이동하면서 건조, 예열, 환원, 냉각 등의 과정이 진행될 수 있다. 성형탄은 성형된 후 수분을 다량 함유하고 있는 데, 이는 브랏켓 혹은 괴상물 형상이라 열이 공급되면 열 충격으로 인한 파열이 일어날 수도 있다. 이에 소성 전에 성형탄이 저장된 대차가 건조대(601)를 통과하도록 하여 성형탄을 건조시킨다. 건조대(601)를 통과한 후 환원을 돕기 위해서 대차가 예열대(602)를 통과하도록 하며, 예열대(602)의 온도는 예를 들면 300 내지 700 ℃로 조절될 수 있다. 이때, 건조대(601)와 예열대(602)는 온도가 조절된 고온의 가스가 대차의 상측 또는 하측으로 공급될 수 있다. 물론 환원대(603)에서 사용된 고온의 배가스를 건조대(601), 예열대(602)에 사용할 수도 있다. 예열대(602)를 통과한 대차는 계속하여 환원대(603)로 이동하며, 환원대(603)에서 환원 반응 및 소성에 의해 환원철이 제조된다. 환원대(603)의 온도는 1000 ℃ 이상인 것이 바람직하여, 환원대(603)의 온도가 1000 ℃ 미만인 경우 환원 반응이 활발하지 않으며 환원 시간이 오래 소요되기 때문이다. 환원대(603)에서는 주요 대차의 상측으로 고온의 열풍이 공급되며, 공급된 열풍이 성형탄을 통과하면서 환원 반응을 진행하게 된다. 환원대(603)에서의 공정이 종료되면 대차는 냉각대(604)로 이동하며, COG가스(Coke Ove Gas)와 같은 제철소 부생가스를 주입하여 불활성 분위기를 형성함으로써, 성형탄의 재산화 방지를 통하여 우수한 환원율을 얻는다. 이로부터 부분 환원율이 우수한 부분 환원철을 얻을 수 있다. 물론 소성로는 이외도 다양한 구조로 변경될 수 있다. 대차와 관련해서는 후에 상세히 설명한다.Also, the firing furnace may have a path through which the bogie storing the briquettes stored therein may be moved, and the temperature may be controlled for each region on the path. 3, the firing furnace 600 may include a drying table 601, a preheating tray 602, a reduction table 603, and a cooling table 604. [ It is of course possible to further include a burner 605 for supplying hot air thereto. From there, a bogie is introduced into the firing furnace 600, and the process of drying, preheating, reducing, cooling, etc. can proceed while the bogie moves continuously through each region of the firing furnace. The briquettes contain a large amount of water after being molded, which is a shape of the bracket or mass, which can cause thermal shocks to be generated if heat is supplied. A bogie stored with the blanket is passed through the drying stand (601) to dry the blanket before firing. The trailer may pass through the preliminary stage 602 and the temperature of the preliminary stage 602 may be adjusted to, for example, 300 to 700 ° C to help reduction after passing through the drying table 601. At this time, the drying band 601 and the preliminary stage 602 can be supplied with a high-temperature gas whose temperature is adjusted to the upper side or the lower side of the bogie. Of course, the high temperature exhaust gas used in the reduction table 603 may be used for the drying table 601 and the preheating table 602. The bogie passing through the preliminary tub 602 continues to the reduction bobbin 603, and the reduced bobbins are produced by the reduction reaction and firing in the reduction bobbin 603. The temperature of the reduction table 603 is preferably 1000 ° C or higher, and when the temperature of the reduction table 603 is less than 1000 ° C, the reduction reaction is not active and the reduction time is long. At the reduction stand 603, hot air at a high temperature is supplied to the upper side of the main truck, and the supplied hot air passes through the molded charcoal to perform the reduction reaction. At the end of the process at the reduction stand 603, the bogie moves to the cooling stand 604 and forms an inert atmosphere by injecting a by-product gas such as COG gas (Coke Ove Gas) to prevent the re- Excellent reduction ratio is obtained. From this, a partially reduced iron having an excellent partial reduction rate can be obtained. Of course, the firing furnace can be changed into a variety of other structures. The bogies will be described later in detail.

분리기(700)은 자석을 구비하는 자성분리기(magnetic separator)를 포함하며, 환원철과 보조제를 자석을 이용하여 분리한다. 즉, 분리기(700)는 각 성분이 혼합된 재료에 마그네트를 통하여 자력(磁力)을 인가하여 자성이 있는 재료, 즉 환원철을 흡착시켜 분리한다. 분리기(700)는 자력을 인가할 수 있는 구조이면 충분하고, 특별히 구조나 방식, 형상이 한정되지 않는다. The separator 700 includes a magnetic separator having magnets, and separates the reduced iron and the auxiliary agent using a magnet. That is, the separator 700 separates and absorbs the magnetic material, that is, the reduced iron, by applying a magnetic force to the mixed material through the magnet. The structure of separator 700 is sufficient to apply magnetic force, and the structure, method, and shape are not particularly limited.

또한, 환원철 제조 장치는 상기에서 설명한 구성 및 구조에 한정되지 않고, 다양하게 변경 가능하다.
The reduced iron manufacturing apparatus is not limited to the structure and structure described above, and can be variously changed.

하기에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 환원철을 제조하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to Figs. 1 and 2, a method for producing reduced iron will be described in more detail.

먼저, 철원료를 마련하고(S100), 환원제로 사용될 탄재를 마련하며(S200), 이들을 별도로 마련된 각각의 호퍼(100, 200)에 저장한다. 그리고 각각의 호퍼(100, 200)에 저장된 철원료 및 탄재를 파쇄기(300)에 장입하여 파쇄하는데, 철원료의 입도는 0.1 mm 이하가 되도록 파쇄하고, 탄재의 입도는 1mm 이하가 되도록 파쇄할 수 있다. First, an iron raw material is prepared (S100), a carbonaceous material to be used as a reducing agent is prepared (S200), and these are stored in the separate hoppers 100 and 200 separately. The iron material and the carbonaceous material stored in the respective hoppers 100 and 200 are crushed by crushing the crusher 300 so that the particle size of the iron material is less than 0.1 mm and the particle size of the carbonaceous material is not more than 1 mm have.

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 전체 중량에 대하여 15 중량% 이상 함유되도록 혼합하는 것이 바람직하다. 이때, 철원료 및 탄재 외에 바인더를 추가로 혼합할 수도 있다. 바인더는 탄재 및 철원료의 사이로 화학 결합하여 점도 및 점착성을 높이는 효과가 있다. 이러한 효과를 나타내기 위하여 바인더는 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 5 중량% 포함시킬 수 있다. 또한, 바인더로는 수경성 바인더 또는 유기물 바인더 중 1종을 사용할 수 있다. 물론 혼합물에는 철원료, 탄재, 바인더 외에 불가피한 성분이 혼합될 수도 있다.After the crushing of the iron raw material and the carbonaceous material in the crusher 300, the iron raw material and the carbonaceous material are charged into the mixer 400 and mixed (S300). At this time, it is preferable to mix the carbonaceous material so that the carbonaceous material is contained in an amount of 15% by weight or more based on the total weight of the mixture based on the mixture of the iron material and the carbonaceous material. At this time, in addition to the iron raw material and the carbonaceous material, a binder may be further mixed. The binder is chemically bonded between the carbonaceous material and the iron raw material to enhance viscosity and adhesion. In order to exhibit such an effect, the binder may be contained in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the binder. As the binder, one of a hydraulic binder and an organic binder may be used. Of course, the mixture may contain inevitable components other than iron raw materials, carbon materials, and binders.

이후, 혼합물은 성형기(500)로 장입되어 성형되며(S400), 예를들면 성형탄은 탄재를 내장하는 브리켓(briquette)일 수 있다. Thereafter, the mixture is charged into the molding machine 500 and molded (S400). For example, the briquettes may be a briquette containing a carbonaceous material.

한편, 성형탄이 장입될 대차를 마련한다(S500). 대차는 성형탄을 저장하여 소성로 내부로 투입되는 일종의 용기이며, 금속재질로 제조될 수 있다. 도 4를 참조하면, 대차(610)는 성형탄이 저장되는 내부 공간을 구비하며, 바닥벽(612) 및 바닥벽의 단부에서 상부 방향으로 연장 형성되는 측벽(611)을 구비한다. 이때, 대차(610)는 내부의 적어도 일부에 보조제(20)가 피복된다. 즉, 대차(610)의 바닥벽(612)의 내부면이나 측벽(611)의 내부면의 일부나 전부를 보조제(20)로 피복할 수 있고, 바닥벽(612)과 측벽(611)의 전체 내부면을 보조제(20)로 피복할 수도 있다. Meanwhile, a bogie to be charged with the briquette is provided (S500). A bogie is a kind of container which stores the briquetted coal and is injected into the firing furnace, and can be made of a metal material. Referring to FIG. 4, the bogie 610 has an inner space in which the briquettes are stored, and has a bottom wall 612 and side walls 611 extending upward at the end of the bottom wall. At this time, the bogie 610 is covered with the auxiliary agent 20 at least in part. That is, the inner surface of the bottom wall 612 of the bogie 610 or a part or the whole of the inner surface of the side wall 611 can be covered with the auxiliary agent 20 and the whole of the bottom wall 612 and the side wall 611 The inner surface may be covered with the aid 20.

또한, 대차(610)는 성형탄(10)이 장입되기 전에 대차 내부에 보조제(20) 피복층을 형성할 수도 있고, 성형탄(10)을 장입하면서 보조제(20) 피복층을 형성할 수 있다. 예를 들면, 빈 대차(610)에 보조제를 투입하여 바닥벽(612)의 내부면에 보조제 피복층을 형성하고, 측벽(611) 내부면을 따라 높이 방향으로 보조제를 쌓아올려 측벽 내부면에 보조제 피복층을 형성할 수 있다. The bogie 610 may form a covering layer of the auxiliary agent 20 in the inside of the bogie before the bogie 10 is loaded or may form the coating layer of the auxiliary agent 20 while charging the bogie 10. For example, an auxiliary agent is injected into the empty truck 610 to form an auxiliary agent coating layer on the inner surface of the bottom wall 612, and auxiliary agents are stacked in the height direction along the inner surface of the side wall 611, Can be formed.

또한, 도 5를 참조하며, 우선, 빈 대차(610)에 보조제를 투입하여 바닥벽(612)의 내부면에 보조제의 하부 피복층(20a)을 형성한다(도 5의 (a)). 이후, 성형탄(10)과 보조제(20)를 같이 투입한다(도 5의 (b)). 이때, 성형탄(10)이 투입되는 위치와 보조제(20)가 투입되는 위치를 조절하여, 보조제를 상기 대차의 측벽(611) 내부면에 접하도록 한다. 즉, 성형탄(10)은 대차(610)의 중앙 영역에 투입하고, 보조제(20)는 대차(610)의 측벽(611) 내면에 인접시켜 투입한다. 이로부터 대차(610)의 측벽(611) 내면에 보조제가 접촉하여 형성되는 측방향 피복층(20b)이 형성된다. 이러한 성형탄(10) 및 보조제(20)의 동시 투입하는 과정을 계속하여 원하는 높이로 측방향 피복층(20b)을 형성하고, 성형탄(10)을 장입하게 된다(도 5의 (c)). 물론 이때, 하부 피복층(20a)만 형성할 수도 있다. 5, an auxiliary agent is injected into the empty truck 610 to form a lower coating layer 20a of an auxiliary agent on the inner surface of the bottom wall 612 (FIG. 5 (a)). Thereafter, the briquettes 10 and the auxiliary agent 20 are charged together (Fig. 5 (b)). At this time, the auxiliary charger 20 is brought into contact with the inner surface of the side wall 611 of the vehicle by adjusting the position of the injected molding 10 and the position where the auxiliary agent 20 is inserted. That is, the briquettes 10 are charged into the central region of the truck 610, and the auxiliary agent 20 is placed adjacent to the inner surface of the side wall 611 of the truck 610. A lateral coating layer 20b is formed on the inner surface of the sidewall 611 of the bogie 610 in contact with an auxiliary agent. The process of simultaneously injecting the briquettes 10 and the auxiliary agent 20 is continued to form the lateral covering layer 20b at a desired height and to load the briquette 10 (FIG. 5 (c)). Of course, only the lower coating layer 20a may be formed at this time.

보조제 피복층은 이외도 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 피복층은 두께가 40 내지 50mm의 범위로 형성될 수 있다. 이러한 범위에서 열처리 시의 열손실을 효과적으로 억제하고, 재료의 낭비를 막을 수 있다. The auxiliary coating layer may be formed by various other methods. The coating layer may be formed to have a thickness ranging from 40 to 50 mm. In this range, heat loss during heat treatment can be effectively suppressed, and waste of materials can be prevented.

또한, 보조제(20) 피복층은 성형탄(10)의 환원 혹은 소성 시에 대차 외부로 열손실을 막아 주며 보온성을 증대하고, 열처리 중 대차(610) 내의 상부 영역과 하부 영역의 온도 편차를 감소시킨다. 즉, 대차(610) 내부의 하부벽과 측벽 내부에 피복층을 형성함에 의하여, 상측으로부터 유입되는 열풍 가스의 흐름을 원활하게 하고, 대차 하부에 열이 축적되는 것을 억제하여, 대차 내부에서 상부 하부영역 사이, 중앙 및 가장자리 영역 사이에 온도 편차가 발생되는 것을 억제하거나 방지하여 온도를 균일하게 분포시킨다. In addition, the coating layer of the auxiliary agent 20 prevents heat loss to the outside of the bogie during reduction or firing of the briquettes 10, increases the thermal insulation property, and reduces the temperature deviation between the upper region and the lower region in the bogie 610 during the heat treatment. That is, by forming the covering layer in the lower wall and the side wall inside the bogie 610, the flow of the hot air flowing in from the upper side is smooth and the accumulation of heat in the lower portion of the bogie is suppressed, Thereby suppressing or preventing the occurrence of a temperature deviation between the center, middle, and edge regions, thereby uniformly distributing the temperature.

이때, 보조제(20)는 성형탄(10)과 성분이나 상태 등이 상이한 이종의 재료를 사용할 수 있으며, 소성로(600)의 소성 온도보다 융점이 높은 내열성 재료를 사용할 수 있다. 또한 보조제를 비자성 물질을 사용할 수 있다. 보조제(20)로 비자성 물질을 사용하므로 열처리가 완료된 후에 자석을 이용하여 소성물을 환원철과 보조제로 분리할 수 있다. 한편, 예를 들어, 이전 공정에서 제조된 환원철을 파쇄하여, 이후 공정의 보조제(20)로 사용하는 경우, 제조되는 환원철과 보조제를 분리하기가 매우 어렵게 되며, 보조제는 낮은 용융온도에 의하여 대차 하부에서 용융될 수 있는 문제가 있기 때문이다. At this time, the auxiliary material 20 can be made of a material different from that of the shaped coal 10 in terms of composition or state, and a heat-resistant material having a melting point higher than the firing temperature of the firing furnace 600 can be used. Non-magnetic materials can also be used as adjuvants. Since the non-magnetic substance is used as the auxiliary agent 20, the fired material can be separated into reduced iron and an auxiliary agent using the magnet after the heat treatment is completed. On the other hand, for example, when the reduced iron produced in the previous step is crushed to be used as the auxiliary agent 20 in the subsequent step, it becomes very difficult to separate the reduced iron and the auxiliary agent to be produced, and the auxiliary agent, And the like.

보조제(20)는 비자성이면 고융점 재료이면, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들면, 보조제(20)로 산소를 함유하는 물질을 사용할 수 있으며, CaCO3, MgCO3 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 이러한 재료들은 제철 사업에서 흔히 사용되는 재료이므로 구하기가 용이하고, 취급이 간단하다. If the auxiliary agent 20 is a nonmagnetic material, it is not particularly limited as long as it is a high melting point material. For example, the auxiliary agent 20 may be a material containing oxygen, and at least one of CaCO 3 , MgCO 3 and Al 2 O 3 Either one can be used. These materials are commonly used in the steel industry, so they are easy to find and easy to handle.

보조제(20)는 소정 입경을 가지는 입자일 수 있으며, 구형 혹은 비구형일 수 있다. 예를 들면, 자갈과 유사한 형태일 수 있다. 보조제(20)의 평균입경은 3 내지 6mm 범위일 수 있다. The auxiliary agent 20 may be particles having a predetermined particle size, and may be spherical or non-spherical. For example, it may be similar to gravel. The average particle diameter of the auxiliary agent 20 may range from 3 to 6 mm.

상술된 바와 같이, 대차와 성형탄이 준비되면, 대차(610) 내에 성형탄(10)을 투입한다(S600). 이어서 성형탄(10)이 저장된 대차(610)를 소성로(600) 내로 장입하고, 상기 소성로(600) 내부를 소정의 온도로 열처리한다(S700). 이로부터, 탄재 내장 성형탄 내에서 환원 반응이 일어나, 환원철, 보다 바람직하게는 부분 환원철이 제조된다.As described above, when the bogie and the briquette are ready, the briquette 10 is charged into the bogie 610 (S600). The bogie 610 storing the briquettes 10 is charged into the firing furnace 600 and the inside of the firing furnace 600 is heat-treated at a predetermined temperature (S700). From this, a reduction reaction takes place in the carbon-containing molded body to produce reduced iron, more preferably partially reduced iron.

소성로(600)에서는 성형탄의 환원 공정이 실시되며, 성형탄의 환원을 유도하기 위해, 소성로(600) 내부를 환원성 분위기로 유도할 수 있고, 유도하지 않을 수도 있다. 즉, 소성로(600) 내부로 CO2 가스, CO 가스 또는 수소(H) 가스를 공급하여, 환원성 분위기로 유도할 수도 있고, 환원 분위기 조성을 위한 가스를 별도로 공급하지 않고, 대기(또는 공기)의 상태와 유사한 자연 상태의 분위기를 사용할 수도 있다. 이때, 비환원 분위기에서는 산소 농도가 높으면 환원철이 산화될 수 있으므로, 소성로(600) 내의 산소 농도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 소성로(600) 내의 산소 농도가 15% 이하가 되도록 조절하여 환원철의 재산화를 방지할 수 있다. 산소 농도의 조절을 위해, 소성로(600) 내부로 불활성 가스 예컨대 질소(N2), 아르곤(Ar) 등을 공급할 수 있다. 또한, 환원철 제조 공정 중에 발생된 가스를 순환시켜 소성로에 공급할 수도 있다.In the firing furnace 600, a reduction process of the briquetting charcoal is performed. In order to induce the reduction of the briquettes, the inside of the firing furnace 600 may be led to a reducing atmosphere and may not be induced. That is, the CO 2 gas, the CO gas, or the hydrogen (H) gas may be supplied into the calcining furnace 600 to be introduced into the reducing atmosphere, or the atmosphere (or air) A similar natural atmosphere may be used. At this time, in the non-reducing atmosphere, the reduced iron can be oxidized when the oxygen concentration is high, so that the oxygen concentration in the baking furnace 600 can be controlled. For example, the oxygen concentration in the firing furnace 600 can be controlled to be 15% or less so as to prevent the reduced iron from being reoxidized. In order to control the oxygen concentration, an inert gas such as nitrogen (N 2 ), argon (Ar), or the like may be supplied into the baking furnace 600. Further, the gas generated during the reduced iron production process may be circulated and supplied to the firing furnace.

소성로(600) 내에서 성형탄의 소성 온도는 1000℃ 이상 바람직하게는 1100℃ 내지 1300℃가 되도록 하는 것이 바람직하다. 소성로(600) 내부를 1000℃ 이상의 온도로 열처리하면, 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 걸릴 수도 있다. 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. The firing temperature of the briquette in the firing furnace 600 is preferably 1000 占 폚 or higher and preferably 1100 占 폚 to 1300 占 폚. When the inside of the firing furnace 600 is heat-treated at a temperature of 1000 ° C or higher, self-reaction occurs in the iron raw material and the carbonaceous material inside the briquettes charged into the firing furnace 600, that is, inside the carbonaceous material burying material. Here, the partially reduced iron means that the whole of Fe contained in the iron raw material, that is, 100% is not reduced but partially reduced to less than 100%. Of course, reduced iron reduced to 100% can be produced by controlling the firing time or the heat treatment temperature in the firing furnace 600, but a load may be applied to the firing furnace 600 in order to produce reduced iron having a reduced amount of 100%. On the other hand, for example, when the heat treatment temperature in the calcining furnace 600 is less than 1000 ° C, the reduction reaction between the iron raw material and the carbonaceous material does not actively occur, so that the partially reduced iron production may not be easy or the reduced iron production rate may be lowered.

한편, 열처리 과정 중에는 보조제(20)도 소성될 수 있다. 즉, 성형탄이 소성되는 고온에서 보조제도 동시에 소송될 수 있다. 보조제로 탄산계열의 화합물을 사용하는 경우, 대차에 인가되는 열에 의하여 산화물로 소성될 수 있다. 예를 들어, CaCO3는 약 900 ℃ 이상에서 산화물로 소성되므로, 보조제로 CaCO3를 사용하는 경우, 소성로의 소성 온도에서 보조제가 CaO로 소성되게 된다. On the other hand, the auxiliary agent 20 can also be baked during the heat treatment process. That is, the auxiliary agent can be sued at the same time at a high temperature at which the briquette is baked. When a carbonic acid-based compound is used as an auxiliary agent, it can be fired as an oxide by the heat applied to the bogie. For example, CaCO 3 is calcined as an oxide at a temperature of about 900 ° C. or higher. Therefore, when CaCO 3 is used as an auxiliary agent, the auxiliary agent is calcined with CaO at the calcination temperature of the calcination furnace.

소성로(600)에서 소성을 포함한 각 과정이 종료된 후, 대차(610)는 소성로(600) 외부로 이동한다. 대차(610)로부터 열처리된 물질을 수거하여, 분리기(700)를 이용하여 환원철을 분리한다(S800). 열처리된 소성물로부터 환원철과 보조제를 분리하는 과정은 자기력을 이용하여 자성 물질과 비자성 물질로 분리하는 과정을 포함한다. 즉 철을 함유하고 자성을 띠는 환원철과, 비자성인 보조제의 혼합물에 자력을 인가하여, 환원철을 자석에 흡착시켜 분리시킨다. 이처럼 분리된 보조제는 다시 환원철 제조 공정에서 보조제로 재활용되거나, 그 외 공정에서 사용될 수도 있다. 이때, 보조제가 소성되는 경우, 소성된 물질이 필요한 여러 공정에 사용될 수 있다. 예를 들면 CaCO3가 소성된 CaO는 소결광 제조 공정에 사용될 수 있다. After the completion of each process including firing in the firing furnace 600, the bogie 610 moves out of the firing furnace 600. The material heat-treated from the bogie 610 is collected, and the reduced iron is separated using the separator 700 (S800). The process of separating the reduced iron and the auxiliary from the heat-treated fired product includes a step of separating the magnetic substance and the non-magnetic substance using a magnetic force. That is, a magnetic force is applied to a mixture of iron-containing reduced magnetic iron and a non-magnetic auxiliary agent to adsorb the reduced iron on the magnets. The separated auxiliary may be recycled as an auxiliary in the reduced iron manufacturing process or used in other processes. At this time, when the auxiliary agent is calcined, the calcined material can be used in various processes requiring the same. For example, CaCO 3 calcined with CaCO 3 can be used in the sintering process.

상기한 방식으로 제조된 환원철은 대차의 위치에 따라 품질의 편차가 최소화된다. 즉, 대차의 내부에서 온도가 균일하게 형성되므로, 대차 내 저장 위치에 따라 품질 편차가 거의 발생하지 않는다. 예를 들면, 대차의 영역별로 위치하는 환원철의 금속화율의 편차가 10% 이하이며, 대차의 영역별로 위치하는 환원철의 압축강도가 모두 150kgf/p 이상이다.
The reduced iron produced in the above-described manner minimizes variation in quality depending on the position of the bogie. That is, since the temperature is uniformly formed inside the bogie, the quality deviation hardly occurs according to the storing position in the bogie. For example, the variation of the metallization ratio of the reduced iron located in each region of the bogie is 10% or less, and the compression strength of the reduced iron located in each bogie region is 150 kgf / p or more.

하기에서는 대차에 보조제층의 사용 여부에 따라 환원철을 제조하고, 여러 특성을 평가한 결과를 설명한다. 도 6은 비교예와 실험예의 환원철의 압축강도를 나타낸 그래프이고, 도 7은 비교예와 실험예의 환원철의 금속화율을 나타낸 그래프이다. In the following, reduced iron is manufactured according to whether or not an auxiliary layer is used in a bogie, and various characteristics are evaluated. FIG. 6 is a graph showing the compressive strength of reduced iron in Comparative Examples and Experimental Examples, and FIG. 7 is a graph showing the metallization ratios of reduced iron in Comparative Examples and Experimental Examples.

실험을 위하여, 동일 조건으로 제조된 2개의 성형탄을 준비하고, 하나는 보조제를 피복하지 않은 대차에 투입하고(비교예), 다른 하나는 바닥벽 및 측벽의 내부에 보조제 피복층을 형성한 대차에 투입하였다(실험예). 이때, 철원료는 0.1mm 이하의 입도를 나타내는 극미분 철광석을 사용하고, 탄재로는 1mm 이하의 석탄을 20중량%로 첨가하였다. 이들을 균일하게 혼합한 후, 탄재 내장 브리켓으로 제조하였다. 또한, 보조제로는 대략 4 내지 5mm의 괴상 CaCO3를 사용하였다. For the experiment, two blast furnaces manufactured under the same conditions were prepared, one was charged into a bogie which was not coated with an auxiliary agent (Comparative Example), and the other was charged into a bogie having a coating layer of an auxiliary agent in the bottom wall and side walls (Experimental example). At this time, the iron raw material used was a minute iron ore showing a particle size of 0.1 mm or less, and as a carbon material, 20% by weight of coal having a diameter of 1 mm or less was added. These were homogeneously mixed and then made into a carbonaceous built-in briquettes. In addition, agglomerated CaCO 3 of about 4 to 5 mm was used as an auxiliary agent.

각각의 대차를 소성로에 장입하고, 환원온도 1200℃에서 20분간 유지하면서 소성을 실시하였다. 이때, 대차 상부에서 열풍을 버너로 제조하여 공급하였으며 가스의 흐름은 대차 상부에서 하부로 향하도록 하였다. 소성이 완료된 후, 소성물을 수거하여 자성 분리하여 환원철을 얻었다. 이때, 보조제 CaCO3는 CaO로 소성되어 있음을 확인하였다. 획득한 환원철로 각 특성을 평가하였다. Each bogie was charged into a firing furnace, and firing was carried out while maintaining the firing temperature at 1200 DEG C for 20 minutes. At this time, hot air was supplied from the upper part of the truck to the burner, and the flow of gas was directed downward from the top of the truck. After completion of the calcination, the calcined material was collected and subjected to magnetic separation to obtain reduced iron. At this time, it was confirmed that the auxiliary agent CaCO 3 was calcined with CaO. Each characteristic was evaluated with the obtained reduced iron.

도 6을 참조하면, 보조제를 사용하지 않은 경우(비교예)에 비하여, 보조제를 사용한 경우(실험예)의 환원철이 상온 압축 강도가 크게 증가하였음을 알 수 있다. 즉, 실험예의 경우 대차의 상부에 위치하였던 성형탄 및 하부에 위치하였던 성형탄 모두 압축 강도가 150kgf/p 이상임을 알 수 있다. 또한, 비교예에 비하여 실험예의 환원철이 대차의 위치별로 압축 강도의 차이가 적음을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the reduced iron at reduced temperature at room temperature greatly increased in comparison with the case where the auxiliary agent was not used (comparative example). That is, in the case of the experimental example, it can be seen that the bending strength of the briquette placed on the upper part of the bogie and the briquette placed on the lower part is 150 kgf / p or more. Compared with the comparative example, it can be seen that the difference in compressive strength between the reduced iron of the experimental example and the position of the bogie is small.

도 7을 참조하면, 보조제를 사용하지 않은 경우(비교예)에 비하여, 보조제를 사용한 경우(실험예)의 환원철이 대차의 위치별로 금속화율의 차이 즉, 편차가 현저하게 감소하는 것을 알 수 있다. 금속화율을 전체 함유되는 철성분의 량에 대하여 금속 철의 량을 백분율로 나타낸 것으로 환원율과 비례한다. 비교예의 경우 대차 내의 위치에 따라 제조된 환원철의 금속화율의 차이가 매우 크다. 즉, 대차의 하부층에 위치하였던 환원철은 금속화율이 56%이지만, 상부층에 위치하였던 환원철은 27%로 그 차이가 25% 이상으로 매우 큰 것을 알 수 있다. 반면, 실험예의 경우 경우 대차 내의 위치에 따라 제조된 환원철의 금속화율의 차이가 현저하게 감소한다. 즉, 대차의 하부층에 위치하였던 환원철은 금속화율이 53%이고, 상부층에 위치하였던 환원철은 47%로 그 차이가 6%에 불과한 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that the difference in metallization ratio, that is, the deviation, significantly decreases in the reduced iron in the case where the auxiliary agent is used (the experimental example) in comparison with the case where the auxiliary agent is not used . The rate of metallization is expressed as a percentage of the amount of metal iron with respect to the amount of the total iron content, which is proportional to the reduction rate. In the case of the comparative example, the difference in the metallization ratio of the reduced iron produced according to the position in the car is very large. That is, the reduced iron located in the lower layer of the bogie has a metallization ratio of 56%, but the reduced iron located in the upper layer is 27%, which is greater than 25%. On the other hand, in the case of the experimental example, the difference in the metallization ratio of the reduced iron produced according to the position in the bogie is remarkably reduced. That is, the reduction ratio of the reduced iron located in the lower layer of the bogie is 53%, and that of the reduced iron located in the upper layer is 47%, which is only 6%.

이처럼 대차에 보조제를 사용하는 경우, 대차 위치별로 품질 편차가 거의 나지 않은 균질한 품질의 환원철을 얻을 수 있었다. 또한, 보조제로 비자성 물질을 사용하므로 환원철과 매우 용이하고 단순한 방식으로 분리할 수 있었다. In case of using the auxiliary agent in the bogie, homogeneous quality reduced iron with almost no quality deviation was obtained for each bogie position. In addition, since the non-magnetic material is used as the auxiliary agent, it can be separated from the reduced iron in a very easy and simple manner.

또한 단순한 방식으로 소성로에서 환원철을 제조함에 따라, 이로 인한 비용 및 시간이 저감되고, 환원철의 대량 생산이 용이한 효과가 있다.
In addition, since reduced iron is produced in a simple manner in a baking furnace, the cost and time of the reduced iron are reduced, and mass production of reduced iron is facilitated.

본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been specifically described according to the above embodiments, it should be noted that the above embodiments are for explanation purposes only and not for the purpose of limitation. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

S100: 철원료 마련 S200: 탄재 마련
S300: 철원료와 탄재 혼합 S400: 혼합물 성형
S500: 대차 준비 S600: 대차에 성형탄 투입
S700: 성형탄 열처리 S800: 환원철 분리
S100: Iron resource preparation S200: Carbonaceous material preparation
S300: Mixture of iron raw material and carbonaceous material S400: Mixture molding
S500: Preparing the car S600: Putting the car in the car
S700: Heat treatment of briquette S800: Reduced iron separation

Claims (18)

철원료 및 탄재를 준비하는 과정;
상기 철원료와 탄재를 혼합하는 과정;
상기 철원료와 탄재가 혼합된 혼합물을 성형하여 성형탄을 제조하는 과정;
내부의 적어도 일부에 보조제가 피복된 대차에 상기 성형탄을 투입하는 과정;
상기 성형탄을 열처리하는 과정; 및
열처리된 환원철과 상기 보조제를 분리하는 과정;을 포함하는 환원철 제조 방법.
Preparing iron raw materials and carbonaceous materials;
Mixing the iron raw material and the carbonaceous material;
Forming a mixture of the iron raw material and the carbonaceous material to produce a molded carbon;
A step of injecting the briquettes into a bogie having at least a portion thereof coated with an auxiliary agent;
A step of heat-treating the briquettes; And
And separating the heat-treated reduced iron and the auxiliary agent.
청구항 1에 있어서,
상기 대차는 바닥벽 및 측벽의 내부를 상기 보조제로 피복하여 마련되는 환원철 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the bogie is provided by covering the bottom wall and the inside of the side wall with the auxiliary agent.
청구항 1에 있어서,
상기 대차는 바닥벽의 내부를 상기 보조제로 피복하고, 상기 성형탄 주입 시에 상기 보조제를 상기 대차의 측벽 내부면에 접하도록 주입하여 마련되는 환원철 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the bogie is coated by coating the interior of the bottom wall with the auxiliary agent and injecting the auxiliary agent into contact with the inner surface of the side wall of the bogie during injection of the briquette.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 열처리하는 과정은 상기 보조제를 소성하는 과정을 포함하는 환원철 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heat treatment includes firing the auxiliary agent.
청구항 6에 있어서,
분리된 상기 보조제를 환원철 제조 공정에 재활용하거나, 소결광 제조 공정에 사용하는 과정을 더 포함하는 환원철 제조 방법.
The method of claim 6,
Further comprising the step of recycling the separated auxiliary agent to a reduced iron production process or using the auxiliary agent in a sintered ores production process.
청구항 1에 있어서,
상기 보조제는 산소를 함유하는 물질을 포함하는 환원철 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the adjuvant comprises a material containing oxygen.
청구항 8에 있어서,
상기 보조제는 CaCO3, MgCO3 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환원철 제조 방법.
The method of claim 8,
Wherein the auxiliary agent comprises at least one of CaCO 3 , MgCO 3 and Al 2 O 3 .
청구항 1에 있어서,
상기 철 원료는 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.
The method according to claim 1,
The iron raw material includes at least one of iron ore, iron-on-steel dust generated in a steel process, and sludge,
Wherein the carbonaceous material comprises at least one of coal and carbon dust generated in a steel process.
청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의하여 제조되는 환원철. Claims A reduced iron produced by the production method according to any one of claims 3 to 6. 청구항 11에 있어서,
상기 대차의 영역별로 위치하는 환원철의 금속화율의 편차가 10% 이하인 환원철.
The method of claim 11,
Wherein the variation of the metallization ratio of the reduced iron located in each region of the bogie is not more than 10%.
청구항 12에 있어서,
상기 대차의 영역별로 위치하는 환원철의 압축강도가 모두 150kgf/p 이상인 환원철.
The method of claim 12,
Wherein the reduced iron having the compressive strength of not less than 150 kgf /
철원료 및 탄재가 수용되는 복수의 호퍼;
상기 호퍼와 연결되고, 상기 철원료와 탄재를 공급받아 혼합하는 혼합기;
상기 혼합기로부터 혼합물을 공급받아 성형탄을 압축하는 압축부재를 구비하는 성형기;
상기 성형기에서 제조된 성형탄을 내부에 장입시키도록 형성되고 가열부재를 구비하는 소성로;
상기 소성로의 내부에 구비되는 경로를 따라 이동하고, 바닥벽, 이의 단부로부터 상방으로 연장 형성된 측벽의 적어도 일부 영역을 피복하는 보조제 피복층을 구비하는 대차; 및
열처리된 소성물에서 환원철을 분리하도록 자석을 구비하는 분리기를 포함하는 환원철 제조 장치.
A plurality of hoppers containing iron material and carbonaceous material;
A mixer connected to the hopper for feeding and mixing the iron raw material and the carbonaceous material;
A molding machine including a compression member for supplying the mixture from the mixer and compressing the molded body;
A firing furnace formed to charge the briquettes produced in the molding machine and having a heating member;
A bogie moving along a path provided inside the firing furnace and having a bottom wall and an auxiliary coating layer covering at least a part of the sidewall extending upward from the end thereof; And
And a separator provided with a magnet for separating reduced iron from the heat-treated fired product.
삭제delete 청구항 14에 있어서,
상기 보조제는 비자성이며 상기 소성로의 소성 온도 보다 높은 융점을 가지는 물질을 포함하는 환원철 제조 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the auxiliary agent is non-magnetic and comprises a material having a melting point higher than the firing temperature of the firing furnace.
청구항 16에 있어서,
상기 피복층의 두께는 40 내지 50mm 범위인 환원철 제조 장치.
18. The method of claim 16,
Wherein the thickness of the coating layer is in the range of 40 to 50 mm.
청구항 16에 있어서,
상기 소성로는 건조대, 예열대, 환원대 및 냉각대를 구비하는 연속식 소성로를 포함하는 환원철 제조 장치.
18. The method of claim 16,
Wherein the firing furnace comprises a continuous firing furnace having a drying table, a preheating table, a reduction table, and a cooling table.
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JPH1150119A (en) * 1997-07-29 1999-02-23 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of reduced iron
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