KR101620757B1 - Apparatus for Manufacturing Molten Iron and Method for Manufacturing Molten Iron Using the Apparatus - Google Patents

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KR101620757B1
KR101620757B1 KR1020140186961A KR20140186961A KR101620757B1 KR 101620757 B1 KR101620757 B1 KR 101620757B1 KR 1020140186961 A KR1020140186961 A KR 1020140186961A KR 20140186961 A KR20140186961 A KR 20140186961A KR 101620757 B1 KR101620757 B1 KR 101620757B1
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dri
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이승문
정종헌
최규인
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주식회사 포스코
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Abstract

The present invention relates to an apparatus to manufacture molten iron and a method to manufacture molten iron using the same comprising: a direct reduction iron (DRI) with at least a metal ratio of 80%; more than one type of reducing gas selected from a group selected from a group composed of finex off gas (FOG), blast furnace gas (BFG), and coke oven gas (COG); melting furnace exhaust gas; and a supply part which introduces oxygen to a melter gasifier. Accordingly, the present invention is able to be used to manufacture molten iron without an additional pellet process and/or briquette process by supplying ultrafine DRI which is manufactured using ferruginous byproducts together with reducing gas and oxygen to the melter gasifier.

Description

용선 제조 장치 및 이를 이용한 용선 제조 방법{Apparatus for Manufacturing Molten Iron and Method for Manufacturing Molten Iron Using the Apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten iron manufacturing apparatus,

본 발명은 용선 제조 장치 및 이를 이용한 용선 제조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire manufacturing apparatus and a wire manufacturing method using the same.

일반적으로 제철소에서 발생하는 함철 부산물로서는 제철 슬러지 및 제철 더스트 등이 있다. 이러한 제철 슬리지 및 제철 더스트들은 일부는 별도의 제품으로 재사용되고 있으나 대부분이 산업폐기물로써 그냥 버려지고 있는 실정이며, 이를 처리하기 위해 많은 예산이 소요되고 있다. 특히, 최근 고로의 대형화와 함께 제철업체들의 생산 능력 확대에 따라 상기와 같은 함철 부산물의 발생도 더욱 증가하는 추세이다.
In general, iron and steel by-products produced in steel mills include iron sludge and steel dust. Some of these seasonal slag and steel dusts are being reused as separate products, but most of them are being abandoned as industrial waste, and it takes a lot of budget to deal with them. In particular, as the blast furnace has recently become larger and the production capacity of steelmakers has increased, the production of byproducts such as iron ore is also increasing.

그러나, 상기 제철 슬러지는 다량의 수분이 함유된 상태이고, 상기 제철 더스트는 주로 작은 분말 미립자로 존재하기 때문에 단독으로는 재활용이 어려운 문제점이 있다.
However, since the iron sludge contains a large amount of water and the iron dust is mainly present as small powder fine particles, it is difficult to recycle the steel dust alone.

이의 대안으로, 특허문헌 1 및 2에는 상기한 바와 같은 제철 더스트 및 제철 슬러지를 펠렛(pellet) 형태로 조립하는 사전처리 과정을 거쳐 용융로에 장입되게 함으로써 용철 제조 공정에 재활용하는 방안을 제안하였다.
As an alternative thereto, Patent Documents 1 and 2 propose a method of recycling the steel dust and steel sludge into a melting furnace through pretreatment of assembling the iron dust and steel sludge in the form of a pellet.

그러나, 상기 제안 방안에서 사용되는 더스트 및 슬러지는 맥석 성분을 다량 함유하고 있어 슬래그 볼륨을 높일 수 있으며, 환원제비의 상승을 초래하는 문제점이 있다. 또한, 사전처리 과정을 거쳐야 하므로 공정이 복잡해지고, 펠렛 형태로 용융로에 장입 하는 경우, 고로 내 가스 흐름에 장애 요인으로 작용하기 때문에 사용에 한계가 있다.
However, the dust and sludge used in the above-mentioned proposal have a problem in that the slag volume can be increased and the reduction ratio is increased because the gangue ingredient is contained in a large amount. In addition, the process is complicated because it has to undergo a pretreatment process, and when it is charged into a melting furnace in the form of pellets, the use of the furnace is limited because it acts as an obstacle to the gas flow in the furnace.

또한, 상기 제철 슬러지 및 제철 더스트를 활용하는 다른 방안으로, 이를 철 함유량이 90% 내지 95%인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI) 형태로 제조하여 활용하는 기술이 제안되었다.
In addition, as another method utilizing the iron sludge and iron dust, there has been proposed a technique of manufacturing and utilizing a direct reduction iron (DRI) having an iron content of 90% to 95%.

그러나, 상기 DRI는 수 mm 이하의 크기를 가지는 분말 상태이기 때문에 그대로 용융로에 투입하는 경우 비산하여 환원로의 환원율이 저하되고, 수분과 반응하여 산화하기 쉬운 형태를 띠고 있기 때문에 보관이나 운반이 용이하지 못한 단점을 가지고 있다. 따라서, 이를 열간에서 단광 처리(briquetting)하여 HBI (hot briquetted iron) 형태로 제조한 다음 용융로에 투입하여 용선을 제조하는 데 활용하는 방안이 제안되었다.
However, since the DRI is in a powder state having a size of several millimeters or less, when it is put into a melting furnace as it is, the reduction rate of the reducing furnace is lowered and the product is easily oxidized by reacting with water. It has disadvantages. Therefore, it has been proposed to utilize it in the hot briquetted iron (HBI) form by briquetting in the hot and then in the melting furnace to produce the molten iron.

그러나, 이러한 단광 처리, 즉 브리켓 공정을 거치는 경우, 분쇄, 선별, 혼합 및 성형 단계 등의 추가 공정이 필요하므로 전체 공정이 복잡해지는 문제가 있다. 또한, 이와 같은 공정에는 벤토나이트, 당밀, 페플라스틱 등과 같은 결합제가 반드시 사용되어야 하기 때문에, 열처리가 끝난 후 얻어진 환원철에는 상기 브리켓 공정에서 사용된 결합제로부터 발생한 Si와 같은 불순물이 포함되어 용선의 순도가 떨어진다는 문제점도 있다.
However, in the case of passing through the single light treatment, that is, the briquetting process, there is a problem that the entire process becomes complicated because additional steps such as pulverization, screening, mixing, and molding are required. Since the binder such as bentonite, molasses, and plastics must be used in such a process, the reduced iron obtained after the heat treatment contains impurities such as Si generated from the binder used in the briquetting process, resulting in poor purity of the molten iron There is also a problem.

따라서, 별도의 브리켓 공정 및/또는 펠렛 공정을 거치지 않고도 함철 부산물을 이용하여 제조된 직접 환원철을 용선의 제조에 활용할 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
Therefore, there is a need to develop a technology capable of utilizing the direct reduced iron produced by using the by-product of iron ore without using a separate briquetting process and / or a pellet process in the production of a molten iron.

한국공개특허 제2002-0049889호Korean Patent Publication No. 2002-0049889 한국공개특허 제2003-0055357호Korean Patent Publication No. 2003-0055357

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 함철 부산물을 이용하여 제조된 극미분의 DRI를 특정 종류의 환원성 가스 및 산소와 함께 용융로에 공급함으로써 별도의 펠렛 공정 및/또는 브리켓 공정을 거치지 않고도 용선의 제조에 이용할 수 있는 용선 제조 장치 및 이를 이용한 용선 제조 방법을 제공하고자 한다.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a DRI of DRI produced by using a by-product of iron and iron, together with a reducing gas and oxygen of a specific kind, into a melting furnace, And a method for manufacturing a molten iron using the same.

일 측면에서, 본 발명은, 금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI); 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스; 및 산소를 용융로에 유입시키는 공급부를 포함하는 용선 제조 장치를 제공하고자 한다.
In one aspect, the present invention provides a direct reduction iron (DRI) having a metalization rate of 80% or more; At least one reducing gas selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas; And a supply unit for introducing oxygen into the melting furnace.

다른 측면에서, 본 발명은, 금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI); 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스; 및 산소를 용융로에 유입시키는 단계를 포함하는 용선 제조 방법을 제공하고자 한다.
In another aspect, the present invention provides a direct reduction iron (DRI) having a metallization ratio of 80% or more; At least one reducing gas selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas; And introducing oxygen into the melting furnace.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

본 발명에 따른 함철 부산물의 재이용 장치에 따르면, 제철 공정에서 다량 발생하는 함철 부산물을 이용하여 제조된, 경제적 부가가치가 높은 극미분의 직접 환원철을 특정 종류의 환원성 가스 및 산소와 함께 용융로에 공급함으로써 브리켓 공정 및/또는 펠렛 공정 없이도 직접 활용할 수 있어 생산 공정의 단순화가 가능하므로 용선의 생산성이 획기적으로 개선되는 장점이 있다.
According to the apparatus for recycling iron and iron by-product according to the present invention, the direct reduced iron having a high economic value added, which is produced by using the iron and iron by-products generated in a large amount in the iron making process, is supplied to the melting furnace together with the reducing gas and oxygen of a certain kind, It can be directly utilized without the process and / or the pellet process, so that the production process can be simplified and the productivity of the charcoal can be improved remarkably.

또한, 일부 고로 내에서 장입 철광석의 일부를 상기와 같은 함철 부산물을 이용하여 제조된 극미분의 직접 환원철로 대체하여 사용할 경우, 환원가스비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, when a part of the charged iron ore is replaced with the directly reduced iron of the minute iron produced by using the above-mentioned iron-by-product, the reduction gas ratio can be drastically reduced in a part of the blast furnace.

나아가, 본 발명에 따른 용선 제조 방법에 의하는 경우, 제철 공정에서 발생하는 다량의 부산물을 제철 공정 내에서 저가로 활용할 수 있으므로 경제성을 현저하게 향상시킬 수 있고, 따라서 용선 생산량 증대를 위한 고출선 조업에서 활용가치가 매우 높다.
Further, according to the method of manufacturing a molten iron according to the present invention, since a large amount of by-products generated in a steelmaking process can be utilized at low cost in a steelmaking process, economical efficiency can be remarkably improved and therefore, Is very useful value.

도 1은 본 발명에 따른 용선 제조 장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 용선 제조 장치에 포함되는 3중관 버너에서의 반응을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3(a)는 상기 3중관 버너의 일 예를 나타낸 것이다.
도 3(b)는 상기 3중관 버너의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 4(a)는 실시예 1에 따른 공정의 용융온도 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 4(b)는 비교예 1에 따른 공정의 용융온도 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 4(c)는 비교예 2에 따른 공정의 용융온도 측정 결과를 나타낸 것이다.
Fig. 1 schematically shows an example of a molten iron manufacturing apparatus according to the present invention.
Fig. 2 is a schematic view showing a reaction in a triple-tube burner included in a wire manufacturing apparatus according to the present invention.
Fig. 3 (a) shows an example of the triple-tube burner.
3 (b) shows another example of the triple-tube burner.
Fig. 4 (a) shows the measurement results of the melting temperature of the process according to Example 1. Fig.
Fig. 4 (b) shows the results of melt temperature measurement of the process according to Comparative Example 1. Fig.
Fig. 4 (c) shows the melt temperature measurement result of the process according to Comparative Example 2. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are also provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 발명자들은 함철 부산물을 이용하여 제조된 수 mm 이하의 크기를 갖는 DRI를 브리켓 공정 및/또는 펠렛 공정 없이 직접 용선 제조에 활용할 수 있는 기술을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 상기 DRI 중 금속화율이 80% 이상인 것을 이용하고, 이를 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스 및 산소와 함께 3중관 버너를 이용하여 용융로에 유입시키는 경우, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
The inventors of the present invention have conducted studies to develop a technique for making DRI having a size of a few mm or less manufactured by using iron and iron byproducts directly in the production of molten iron without a briquetting process and / or a pellet process. As a result, (BFG), blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG), and melting furnace exhaust gas are used as the exhaust gas purifying catalyst The present invention has been accomplished based on the finding that the above objects can be achieved when a triple-tube burner is introduced into a melting furnace together with at least one reducing gas and oxygen.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 용선 제조 장치는, 금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI); 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스; 및 산소를 용융로에 유입시키는 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a molten iron, comprising: direct reduction iron (DRI) having a metallization ratio of 80% or more; At least one reducing gas selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas; And a supply part for introducing oxygen into the melting furnace.

이해를 돕기 위하여, 도 1에는 본 발명에 따른 용선 제조 장치를 예시적으로 나타내었다.
For the sake of understanding, FIG. 1 shows an example of the apparatus for manufacturing a molten iron according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 용선 제조 장치는, 공급부인 3중관 구조를 갖는 버너(30)의 각 노즐에 금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI)(2); 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스(3); 및 산소(1)를 유입시켜 용융로(40)에 투입하는 것을 특징으로 한다.
Referring to FIG. 1, the apparatus for producing molten iron according to the present invention includes a direct reduction iron (DRI) 2 having a metalization rate of 80% or more in each nozzle of a burner 30 having a triple pipe structure as a supply part. At least one reducing gas (3) selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas; And oxygen (1) into the melting furnace (40).

이때, 상기 직접 환원철, DRI(2)는 함철 부산물에 포함된 제철 슬러지 및 제철 더스트 등을 이용하여 제조된 것으로서, 철 함량이 90% 내지 95%인 것일 수 있다. 또한, 상기 직접 환원철은 이를 투입하는 빈(20) 하부에 배치된 그리드를 통해 100㎛ 이하의 입경을 갖는 것이 선별되어 본 발명에 사용될 수 있다. 이때, 상기 선별된 직접 환원철의 입경은 10㎛ 내지 100㎛ 또는 10㎛ 내지 80㎛ 정도일 수 있으며, 분말 형태의 성분이다.
At this time, the direct reduced iron, DRI (2) is manufactured using iron sludge and steel dust contained in the by-product of iron and iron, and the iron content may be 90% to 95%. The direct reduced iron may be selected to have a particle diameter of 100 탆 or less through a grid disposed under the bins 20 into which the direct reduced iron is inserted, and may be used in the present invention. At this time, the particle diameter of the selected direct reduced iron may be about 10 탆 to 100 탆 or about 10 탆 to 80 탆, and it is a component in powder form.

본 발명에서, 상기 DRI(2)는 당해 기술분야에 잘 알려진 방법을 통해 제조될 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 제강 공정의 부산물인 제철 슬러지와 제철 더스트를 선광하여 철 함량이 높은 함철 부산물을 부생 가스를 이용하여 복합 환원 가스와 환원 반응시켜 제조된 것일 수 있다.
In the present invention, the DRI (2) can be produced by a method well known in the art, and is not particularly limited. For example, iron oxide sludge and steel dust, which are by-products of the steelmaking process, And may be one produced by subjecting a high-iron-iron by-product to a reduction reaction with a complex reducing gas using a by-product gas.

특히, 본 발명에서, 상기 DRI 중 금속화율이 80% 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 금속화율이 80% 미만인 경우에는 환원가스비가 증가하기 때문에 함철 부산물을 이용하여 제조된 DRI를 활용한다 하여도 경제성이 현저히 떨어지는 문제점이 있기 때문이다.
Particularly, in the present invention, it is preferable to use those having a metallization ratio of 80% or more in the DRI. When the metallization ratio is less than 80%, the reduction gas ratio is increased. Therefore, even if the DRI manufactured by using the by-product of iron and iron is utilized, the economical efficiency is significantly lowered.

보다 구체적으로는, 상기 DRI(2)는 빈(20)에 직접 투입되고, 진동 장치가 포함된 그리드를 이용하여 입경이 100㎛ 이하인 것이 선별된 다음 유출되어 3중관 버너(30)를 통해 용융로(40)에 유입된다. 즉, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 금속화율이 80% 이상인 DRI(2)를 별도의 브리켓 공정 및/또는 펠렛 공정을 거치지 않고 직접 용선 제조 장치에 활용하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 환원제비를 획기적으로 감소 시킬 수 있으며, 고출선 조업이 용이하며 노심을 활성화시킬 수 있는 장점이 있다.
More specifically, the DRI 2 is directly injected into the bin 20, and a particle having a particle diameter of 100 탆 or less is selected by using a grid including a vibration device, and then flows out to the melting furnace 40). That is, according to the present invention, the DRI (2) having a metallization ratio of 80% or more is directly used in the chartering apparatus without being subjected to a separate briquetting process and / or a pellet process. In this case, the reduction ratio can be drastically reduced, the high-output operation is easy, and the core can be activated.

한편, 상기 DRI(2)는 핫 사이클론(10)을 통해 용융로에서 발생된 가스(4)로부터 분리된 후 상기 핫 사이클론(10) 하부에 배치된 그리드를 통해 선별되어 100㎛ 이하의 입경을 갖는 더스트(5)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 선별된 더스트의 입경은 보다 구체적으로 예를 들면, 10㎛ 내지 100㎛ 또는 10㎛ 내지 80㎛ 정도일 수 있다.
The DRI 2 is separated from the gas 4 generated in the melting furnace through the hot cyclone 10 and then separated through a grid disposed under the hot cyclone 10 to produce a dust having a particle size of 100 μm or less (5). At this time, the particle diameter of the selected dust may be more specifically, for example, about 10 탆 to 100 탆 or about 10 탆 to 80 탆.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 용융로에서 발생된 가스(4)에는 용융로(40) 내부에서 비산된 더스트(5)가 일부 포함되어 있을 수 있다. 상기한 바와 같이 용융로에서 발생된 가스(4)는 핫 사이클론(10)에서 환원성 가스(3) 및 더스트(5)로 분리되고, 상기 환원성 가스(3)는 핫 사이클론(10)의 일단으로 유출되어 3중관 버너(30)를 통해 용융로(40)에 유입된다. 이때, 상기 더스트(5)는 핫 사이클론(10)의 타단으로 유출된 후 빈(20)에 유입되어 DRI와 함께 혼합되어 사용될 수 있다. 이때, 상기 빈(20)에 유입된 더스트(5)는 빈(20)의 하부에 배치되고 진동 장치가 포함된 그리드를 이용하여 100㎛ 이하의 입경을 갖는 것으로 선별된 다음 DRI(2)와 혼합된 후 유출되어 3중관 버너(30)를 통해 용융로(40)에 유입된다.
As shown in FIG. 1, the gas 4 generated in the melting furnace may include a part of the dust 5 scattered in the melting furnace 40. As described above, the gas 4 generated in the melting furnace is separated into the reducing gas 3 and the dust 5 in the hot cyclone 10, and the reducing gas 3 flows out to one end of the hot cyclone 10 And flows into the melting furnace 40 through the triple pipe burner 30. At this time, the dust 5 flows out to the other end of the hot cyclone 10 and then flows into the bin 20 and mixed with the DRI. At this time, dust (5) introduced into the bin (20) is arranged at a lower portion of the bin (20) and is selected to have a particle diameter of 100 탆 or less by using a grid including a vibration device. And flows into the melting furnace 40 through the triple-burner 30.

또한, 혼합물에서 상기 DRI(2) 및 더스트(5)의 함량비는 10:0 내지 5:5일 수 있고, 보다 구체적으로는 7:3 내지 5:5 정도일 수 있다. 더스트(5)의 함량이 높을수록 용융로 상부의 온도를 감소시킬 수 있으며, DRI(2)에 비해 더스트(5) 함량이 많은 경우에는 미분의 더스트 입자와 3중관 버너의 파이프 표면 간의 마찰력으로 인해 버너 파이프가 더스트 입자로 막히는 문제점이 발생한다. 이 경우 용융로 내 산소 취입이 어려울 수 있으며, 이로 인해 조업 중 용융로 상부의 온도 제어에 어려움을 초래한다. 따라서, DRI에 더스트가 혼합되어 사용되는 경우, 더스트(5)의 함량은 DRI(2) 보다는 적게 포함되는 것이 바람직하다.
Further, the content ratio of the DRI (2) and the dust (5) in the mixture may be from 10: 0 to 5: 5, and more specifically from 7: 3 to 5: 5. The higher the content of the dust 5, the lower the temperature of the upper part of the melting furnace. When the dust 5 content is larger than that of the DRI 2, the friction between the dust particles and the pipe surface of the triple- There is a problem that the pipe is clogged with dust particles. In this case, it may be difficult to inject oxygen into the melting furnace, which causes difficulty in controlling the temperature of the upper portion of the melting furnace during operation. Therefore, when dust is mixed with DRI, it is preferable that the content of dust 5 is less than DRI (2).

한편, 상기 DRI(2), 또는 DRI와 더스트의 혼합물(2)은, 수평관(50)에서 메탄(CH4)(6)에 의해 3중관 버너를 통해 융용로에 취입될 수 있다. 상기와 같이 메탄 부하를 통해 DRI, 또는 DRI와 더스트의 혼합물이 용융로(40) 내부로 취입될 경우, 메탄의 열분해에 의해 냉각 효과를 기대할 수 있어, 냉각수의 노내 유입을 방지할 수 있고, 질소 부하 등을 통한 환원 가스의 질이 하락하는 것을 방지할 수 있으므로 매우 유리하다.
On the other hand, the DRI 2 or the mixture 2 of DRI and dust can be blown into the fusion furnace through the triple tube burner by the methane (CH 4 ) 6 in the horizontal tube 50. When the mixture of DRI or DRI and dust is blown into the melting furnace 40 through the methane load as described above, the cooling effect can be expected by the thermal decomposition of methane, the cooling water can be prevented from flowing into the furnace, It is very advantageous to prevent the quality of the reducing gas from falling.

또한, 상기 더스트(5)는 카본을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 카본은 열원으로 사용될 수 있으므로, 상기 더스트(5)에 포함되어 있기만 하면 되고, 그 함량은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 더스트(5)에 포함되는 카본의 함량은 10 중량% 내지 35 중량% 정도 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Further, it is preferable that the dust 5 includes carbon. At this time, since the carbon can be used as a heat source, it is only required to be contained in the dust 5, and the content thereof is not particularly limited. For example, the amount of carbon contained in the dust 5 may be about 10 wt% to 35 wt%, but is not limited thereto.

다음으로, 상기 환원성 가스(3)는 핫 사이클론(10)을 통해 용융로(40)에서 발생된 가스(4)에서 더스트(5)가 분리된 상태의 가스를 의미하는 것으로, 제철 부생 가스 중 CO 및 H2의 합계 함량이 전체 가스의 70% 이상인 것이 바람직하다. 이때, CO 가스는 1100℃ 이하의 온도에서 DRI와의 침탄 반응 속도가 고체인 카본소스의 침탄 반응 속도 보다 빠르고, DRI와 CO의 환원 반응이 발열반응이기 때문에 제철부생가스 중 CO가스의 함량이 H2가스의 함량보다 더 많은 비율을 차지하는 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, DRI와 더스트 내의 FeO는 상기 환원성 가스의 주성분, 즉, 환원 가스인 CO 및 H2와의 환원반응에 의해 환원된 더스트 및/또는 DRI입자 사이의 Fe층끼리의 소결(sintering) 효과에 의해 응집물(agglomeration)이 생성되기 때문에 환원된 Fe입자가 점점 커지게 된다. 이와 같이 커진 Fe입자와 CO가스에서 생성되는 카본의 침탄 반응에 의해 생성물의 용융온도는 낮아지게 된다. 상기한 바와 같이 용융온도가 낮아지는 경우 환원가스비 감소 효과가 획기적으로 향상된다.
The reducing gas 3 means a gas in which the dust 5 is separated from the gas 4 generated in the melting furnace 40 through the hot cyclone 10. The reducing gas 3 may be CO and / H 2 is preferably 70% or more of the total gas. At this time, CO gas because it is faster than the carburizing reaction rate of the carbon source DRI with the carburizing reaction rate is solid at a temperature not higher than 1100 ℃, reduction of the DRI and CO exothermic reaction the content of iron by-product gas of CO gas H 2 It is preferable to occupy a larger proportion than the content of the gas. 2, the FeO in the DRI and the dust is reduced by the reduction reaction of the reducing gas with the main component of the reducing gas, that is, CO and H 2 which are reducing gases, and / Since the sintering effect generates agglomeration, the reduced Fe particles gradually become larger. The carburizing reaction of the carbon particles generated from the enlarged Fe particles and the CO gas lowers the melting temperature of the product. As described above, when the melting temperature is lowered, the reduction gas reduction effect is remarkably improved.

한편, 상기 환원성 가스는, 예를 들면, 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상 또는 2종 이상의 혼합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Meanwhile, the reducing gas is selected from the group consisting of, for example, FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas One or more, or a mixture of two or more, but is not limited thereto.

한편, 상기 핫 사이클론(10)의 분리 효율은 80% 이상인 것이 바람직하다. 즉, 상기 환원성 가스(3)는 용융로에서 발생된 가스(4)로부터 상기 더스트(5)가 80% 이상 분리된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 더스트(5)의 분리 효율이 80% 미만인 경우에는 환원성 가스(3)에 불순물이 포함되어, 환원가스를 재순환시켜 더스트 버너를 통해 용융로로 재취입 시킬 경우 설비의 기계적 마모를 초래하며, 더스트 입자가 가스의 흐름을 막아 순간적으로 설비의 압력을 상승시켜 설비 오작동이 발생하기 때문이다.
On the other hand, the separation efficiency of the hot cyclone 10 is preferably 80% or more. That is, it is preferable that the reducing gas (3) is one in which the dust (5) is separated from the gas (4) generated in the melting furnace by 80% or more. If the separation efficiency of the dust 5 is less than 80%, impurities are contained in the reducing gas 3, and when the reducing gas is recycled and re-blown through the dust burner into the melting furnace, mechanical abrasion of the equipment is caused, The flow of the gas is interrupted to instantaneously raise the pressure of the equipment, resulting in malfunction of the equipment.

한편, 상기한 바와 같은 환원성 가스(3)는, 상기 DRI(2) 또는 DRI와 더스트의 혼합물(2) 및 산소(1)와 함께 3중관 버너(30)를 통해 용융로(40)에 투입된다. DRI(2) 또는 DRI와 더스트의 혼합물(2) 및 산소(1)만 투입되는 경우에는 산소로 인해 DRI(2)가 재산화되어 환원율이 현저하게 낮아지는 문제점이 있다. 그러나, 이들이 상기 환원성 가스(3)와 함께 투입되는 경우에는 DRI(2)의 재산화를 방지함으로써 환원율을 현저하게 향상시킬 수 있고, 이를 통해 환원가스비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
On the other hand, the reducing gas 3 as described above is introduced into the melting furnace 40 through the DRI (2) or the mixture (2) of DRI and dust and the oxygen (1) through the triple tube burner (30). When DRI (2) or mixture (2) of DRI and dust and only oxygen (1) are introduced, DRI (2) is reoxidized by oxygen and the reduction rate is remarkably lowered. However, when they are introduced together with the reducing gas 3, the reduction ratio can be remarkably improved by preventing the reoxidation of the DRI 2, thereby remarkably reducing the reducing gas ratio.

이때, 상기 환원성 가스(3) 및 산소(1)의 공급비는 7:3 내지 5:5일 수 있다. 환원성 가스 및 산소의 공급비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 더스트 버너의 불꽃(flame) 길이를 최대한 길고 일정하게 유지할 수 있으며, 더스트 버너의 온도를 1000℃ 이상으로 유지할 수 있다. 산소의 공급비가 증가하면 금속화율이 높은 DRI는 산소에 의해 재산화가 될 가능성이 있기 때문에 더스트 버너에 공급되는 산소의 양은 환원성 가스의 공급량을 넘지 않는 것이 바람직하다.
At this time, the supply ratio of the reducing gas 3 and the oxygen 1 may be 7: 3 to 5: 5. When the supply ratio of the reducing gas and oxygen satisfies the above-described numerical value range, the flame length of the dust burner can be maintained as long and constant as possible, and the temperature of the dust burner can be maintained at 1000 ° C or higher. It is preferable that the amount of oxygen supplied to the dust burner does not exceed the supply amount of the reducing gas because DRI having a high metallization rate is likely to be reoxidized by oxygen when the oxygen supply ratio is increased.

한편, 본 발명에서 상기 공급부는 3중관 구조를 갖는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 노즐을 구비한 3중관 버너일 수 있다.
In the present invention, it is preferable that the supply unit has a triple-pipe structure, and more specifically, it may be a triple-tube burner having nozzles.

일반적으로 파이넥스(FINEX) 공정은 유동로에서 제조되어 브리켓팅된 환원철을 성형탄과 함께 용융로에 유입하여 용선을 생산하는 공정이다. 상기와 같이 유동로에서 제조된 환원철과 성형탄은 환원 및 용융 반응시 열적, 기계적 및/또는 화학적 분화에 의해 더스트를 발생시키고, 이러한 더스트는 용융 가스에 포함되어 배출된 후 용융로 상부에 있는 더스트 버너에서 산소와 함께 환원가스 조업의 적정 수준을 유지하기 위해 재취입 된다. 보다 구체적으로, 용융로에서 비산된 더스트를 사이클론에서 집진한 다음 더스트 버너를 통해 용융로에 재 취입시키고, 재순환된 더스트를 산소를 이용하여 연소시켜 용융로 내 돔(dome) 온도를 1000℃ 정도로 일정하게 유지시키는 방법으로 용융로 베드(bed)로부터 상승하는 더스트 휘발분을 전환하였다.
Generally, the FINEX process is a process of producing molten iron by injecting briquetted reduced iron, which is manufactured in a fluidized-bed furnace, into a molten furnace together with molded coal. As described above, the reduced iron and the shaped coal produced in the flow furnace generate dust by thermal, mechanical and / or chemical differentiation during the reduction and melting reaction, and these dusts are contained in the molten gas and discharged therefrom. It is re-injected with oxygen to maintain an adequate level of reducing gas operation. More specifically, the dust scattered in the melting furnace is collected in the cyclone, then re-injected into the furnace through the dust burner, and the recirculated dust is burnt using oxygen to keep the dome temperature in the furnace constant at about 1000 ° C , The dust volatiles rising from the melting furnace bed were switched.

상기와 같은 더스트 버너는 이중관 구조였으며, 이를 이용하여 미환원 반응한 용융로 미분 더스트 및 산소 등을 공급하였다. 그러나, 상기 이중관 구조의 더스트 버너는 미분 더스트 등에 의해 노즐이 막혀 산소 취입이 불가능해지면, 조업 중 돔 온도의 제어가 어려워지며, 이로 인해 환원 가스 불량, HCI 환원율 하락, 석탄 비용 증가 및 노황 불안정 등의 여러 가지 문제가 발생하여 환원가스비가 상승되고 노심이 불안정해지는 문제점이 있었다.
The above-mentioned dust burner has a double tube structure, and the unburned melted fine powder and oxygen are supplied. However, if the nozzle is clogged by the powdered dust or the like and the oxygen blowing becomes impossible, it becomes difficult to control the dome temperature during the operation. As a result, it is possible to prevent the reduction of the reducing gas, the HCI reduction rate, There have been problems in that the reduction gas ratio is increased and the core is unstable due to various problems.

따라서, 본 발명의 발명자들은 상기 공급부로 노즐을 구비한 3중관 버너를 이용함으로써, 조업 중 돔 온도의 제어가 어려워지는 것을 방지하였다. 보다 구체적으로는, 상기 구비된 노즐을 통해 산소(1); DRI(2) 또는 DRI와 더스트의 혼합물(2); 및 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스(3)를 용융로(40) 내부로 취입함으로써, 용융로(40) 상부의 가스 공급량을 조절할 수 있고, 용융로(40) 상단으로 DRI(2)를 직접 장입 시킴으로써 별도의 브리켓 공정 및/또는 펠렛 공정 없이도 DRI(2)를 용선 제조에 활용할 수 있다.
Therefore, the inventors of the present invention have prevented the difficulty in controlling the dome temperature during operation by using the triple-tube burner having the nozzle as the supply portion. More specifically, oxygen (1) is injected through the nozzle; DRI (2) or a mixture of DRI and dust (2); And at least one reducing gas (3) selected from the group consisting of FOG and FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas, The DRI 2 can be directly charged to the upper end of the melting furnace 40 and the DRI 2 can be supplied without any separate briquetting process and / It can be used in the manufacture of charcoal.

한편, 도 3에는 본 발명에 따른 3중관 버너의 구조를 예시적으로 나타내었다. 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 상기 버너는 3중관 구조로 이루어지며, 본 발명에서는, 작업 조건에 따라 도 3(a) 타입 또는 도 3(b) 타입으로 교차 적용할 수 있다.
3 shows an exemplary structure of a triple pipe burner according to the present invention. 3 (a) and 3 (b), the burner has a triple-pipe structure. In the present invention, depending on working conditions, .

먼저, 도 3(a) 타입의 경우, 노내 복사열 전달이 우수하므로 반응 온도를 향상시킬 수 있다. 반면, 상기 타입은 산소의 양이 많은 산화성 분위기이므로 고온에서 환원된 DRI 및/또는 더스트가 반응 후 기체에 의해 기송되어 공존하는 경우, 냉각이 되는 영역에서 서로 간의 화학 반응에 대한 평형 상수(equilbrium constant)가 감소하여 DRI 및/또는 더스트가 재산화될 가능성이 있다.
First, in the case of the type of FIG. 3 (a), the reaction temperature can be improved because of excellent radiation heat transfer in the furnace. On the other hand, since the type is an oxidizing atmosphere having a large amount of oxygen, when DRI and / or dust reduced at high temperature are fed by the gas after the reaction and coexist, the equilibrium constant ) Is reduced and there is a possibility that DRI and / or dust are re-oxidized.

다음으로, 도 3(b) 타입의 경우, 노내 복사열 전달은 상기 도 3(a) 타입에 비해 느리지만, 재산화 반응 물질 (O2, H2O, CO2)의 양을 일정한 수준 이하로 유지시킬 수 있고, 체류시간이 짧기 때문에 Nucleation & Growth에 의해 빠른 속도의 재산화가 시작될 수 있다. 또한, 이후 두껍고 빽빽한 산화층이 형성되면, 고체 확산(solid-state diffusion)이 재산화의 율속 단계가 되어, 전체적인 재산화 속도가 급속히 저하되므로 DRI 및/또는 더스트의 재산화율을 상당히 줄일 수 있다.
Next, in the case of the type of FIG. 3 (b), although the radiation heat transfer in the furnace is slower than that of the type shown in FIG. 3 (a), the amount of the reification reductant (O 2 , H 2 O and CO 2 ) And retention time is short, rapid reoxidation can be initiated by Nucleation & Growth. Also, if a thick and dense oxide layer is formed thereafter, solid-state diffusion becomes a rate-limiting step of reoxidation and the rate of re-oxidation of DRI and / or dust can be significantly reduced since the overall re-oxidation rate is rapidly reduced.

따라서, 조업 조건 및 운전 조건에 맞게 3(a) 타입 또는 도 3(b) 타입의 3중관 버너를 선택적으로 적용하는 것이 바람직하다.
Therefore, it is preferable to selectively apply the triple-tube burner of the 3 (a) type or the 3 (b) type in accordance with the operating condition and the operating condition.

다음으로, 본 발명에 따른 용선 제조 방법을 간략히 설명한다.
Next, a method of manufacturing a molten iron according to the present invention will be briefly described.

본 발명은, 용선의 제조 방법에 있어서, 금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI); 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 가스; 및 산소를 용융로에 유입시키는 단계를 포함하는를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a method for producing a molten iron, comprising the steps of: direct reduction iron (DRI) having a metallization ratio of 80% or more; At least one reducing gas selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas; And introducing oxygen into the melting furnace.

이때, 상기 금속화율이 80% 이상인 DRI는 전술한 바와 같이, 함철 부산물을 이용하여 제조된 것을 별도의 전처리 공정 없이 직접 이용한다. 특히, 상기 DRI는 더스트와 유사한 크기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 빈 하부의 그리드를 통해 선별되고, 예를 들면, 100㎛ 이하의 입경을 갖는 것일 수 있다.
At this time, as described above, the DRI having the metallization ratio of 80% or more directly uses the product manufactured by using the by-product of iron and iron without a separate pretreatment process. In particular, the DRI is not particularly limited as long as it has a size similar to that of the dust, and may be selected through a grid below the hollow, for example, having a particle diameter of 100 mu m or less.

또한, 상기 DRI는 핫 사이클론을 통해 용융로에서 발생된 가스로부터 분리된 후 상기 핫 사이클론 하부에 배치된 그리드를 통해 100㎛ 이하의 입경을 갖는 더스트를 더 포함할 수 있으며, 그 함량비는 10:0 내지 5:5 정도 일 수 있다. 이에 관한 구체적인 내용은 전술한 바와 같다.
Further, the DRI may further include dust having a particle diameter of 100 mu m or less through a grid disposed under the hot cyclone after being separated from the gas generated in the melting furnace through a hot cyclone, and the content ratio thereof is 10: To 5: 5. The details of this are as described above.

한편, 본 발명에서 상기 용융로에서 발생된 가스로부터 환원성 가스 및 더스트가 분리되는 공정에서 핫 사이클론의 운전온도는 700℃ 이상인 것이 바람직하고, 상기 핫 사이클론의 효율은 80% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 분리된 환원성 가스는 핫 사이클론의 상부로 유출되어 3중관 버너를 거쳐 용융로에 공급되고, 상기 더스트는 상기 핫 사이클론의 하부에 배치된 그리드를 통해 100㎛ 이하의 입경을 갖는 것이 선별되어 빈으로 공급된다. 또한, 상기 빈의 하부에도 그리드가 배치되어 100㎛ 이하의 입경을 갖는 더스트 및 더스트와 DRI 혼합물에 대한 2차 선별 공정이 수행된다. 상기한 바와 같은 분리 및 선별은, 이에 한정되는 것은 아니나, 진동기를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다. 진동기를 이용하여 수행되는 경우, 더스트 입자와 DRI 입자가 스크린의 메쉬를 막는 것을 방지할 수 있으며, 균일한 입자를 선별 하는 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있기 때문이다.
Meanwhile, in the process of separating the reducing gas and the dust from the gas generated in the melting furnace in the present invention, the operating temperature of the hot cyclone is preferably 700 ° C or more, and the efficiency of the hot cyclone is preferably 80% or more. The separated reducing gas flows out to the upper part of the hot cyclone and is supplied to the melting furnace through the triple tube burner. The dust is selected through the grid disposed at the lower part of the hot cyclone to have a particle diameter of 100 탆 or less . Also, a grid is disposed under the bins to perform a secondary sorting process on dust and dust having a particle diameter of 100 mu m or less and a DRI mixture. The separation and sorting as described above are preferably performed using a vibrator, though not limited thereto. This is because dust particles and DRI particles can be prevented from blocking the mesh of the screen when the vibrator is used and the time for selecting uniform particles can be shortened.

이 외에 본 발명 제조 방법에 포함되는 각 구성에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
In addition, the detailed description of each configuration included in the manufacturing method of the present invention is as described above.

일반적으로 유동 환원로의 환원율이 약 1% 증가하는 경우, 약 35kg/t-p 정도의 환원제비 감소 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 용선 제조 장치 및 이를 이용한 용선 제조 방법에 따라, 함철 부산물을 이용하여 제조된 극미분의 DRI를 별도의 브리켓 공정 등을 거치지 않고 직접 용융로에 장입하여 용선 제조에 이용하는 경우 유동 환원로의 환원율을 보다 향상시킬 수 있고, 이를 통해 환원제비 감소를 효과를 확보할 수 있으므로 매우 유리하다.
Generally, when the reduction ratio of the fluidized-bed reactor is increased by about 1%, there is an effect of reducing the reduction ratio of about 35 kg / tp. Therefore, according to the present invention, when the DRI produced by using the by-product of iron and iron is charged directly into the melting furnace without being subjected to a separate briquetting process and the like, Can be further improved, and the effect of reducing the reduction ratio can be ensured through this, which is very advantageous.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of specific examples.

실시예Example 1 One

파이넥스(FINEX) 공정에서의 용융현상을 검토하기 위하여, 자체 제작한 가열로 모사장치에 금속화율이 90%인 DRI 및 CO 가스를 취입하고, 가열로 상부에서 하부까지의 가열 패턴 및 온도 범위에 따른 가스 조성을 하기 [표 1]에 나타낸 바와 같이 제어하는 공정을 모사하였다.
In order to investigate the melting phenomenon in FINEX process, DRI and CO gas with 90% metallization rate were blown into a self-made heating furnace simulator and the heating pattern and temperature range The gas composition was simulated as shown in Table 1 below.

비교예Comparative Example 1 One

금속화율이 60%인 DRI를 가열로 내부에 취입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 모사하였다.
The same process as in Example 1 was carried out, except that DRI having a metallization ratio of 60% was blown into the heating furnace.

비교예Comparative Example 2  2

금속화율이 70%인 DRI를 가열로 내부에 취입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 모사하였다.
The same process as in Example 1 was carried out except that DRI with a metallization ratio of 70% was blown into the heating furnace.

구분division 온도Temperature 가열 패턴Heating pattern 상온 ~ 300℃, 20℃/minRoom temperature to 300 ° C, 20 ° C / min 300℃ ~ 900℃, 15℃/min300 ° C to 900 ° C, 15 ° C / min 900℃ ~ 1350℃, 10℃/min900 ° C to 1350 ° C, 10 ° C / min 1350℃ ~ 160℃, 5℃/min1350 ° C to 160 ° C, 5 ° C / min 가스 조성Gas composition 상온 ~ 1100℃, 100% N2 Room temperature to 1100 ° C, 100% N 2 1100℃ ~ 1350℃, 70% N2 + 30% CO 1100 ° C to 1350 ° C, 70% N 2 + 30% CO 1350℃ ~ 1600℃, 65% N2 + 35% CO1350 ° C to 1600 ° C, 65% N 2 + 35% CO

실험예Experimental Example -  - 용융화Melting 온도 측정 Temperature measurement

실시예 1 및 비교예 1 내지 2에 따른 공정에서 DRI의 금속화율 변화에 따른 용융온도를 측정하여 하기 [표 2]에 나타내었다. 또한, DRI의 용융 정도를 관찰하기 위해 고온용 촬영 케메라(TRV 70)를 이용하여 촬영한 결과를 하기 도 4(a) 내지 도 4(c)에 나타내었다.
The melting temperature according to the change of the metallization ratio of DRI was measured in the process according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and is shown in Table 2 below. 4 (a) to 4 (c) show the results of photographing using a high-temperature photographic camera (TRV 70) to observe the degree of melting of the DRI.

구분division 용융온도 (℃)Melting temperature (캜) 실시예 1Example 1 14031403 비교예 1Comparative Example 1 15501550 비교예 2Comparative Example 2 15211521

[표 2]를 참조하면, DRI의 금속화율이 증가함에 따라 용융온도가 낮아짐을 알 수 있다. 이는 DRI에 포함되는 금속화율이 증가함에 따라 M-Fe의 함량이 증가하므로 연화 온도가 상승하는 것과 용융 베드 하부에서의 침탄 반응 가속화에 의한 것으로 사료된다. 따라서, 이를 활용하는 경우 용융 베드에서의 통기성을 개선시킬 수 있다.
Referring to Table 2, it can be seen that as the metallization ratio of DRI increases, the melting temperature becomes lower. It is considered that the increase of softening temperature and the acceleration of carburizing reaction in the lower part of the melting bed are considered to be due to the increase of the content of M-Fe as the metallization rate included in the DRI increases. Therefore, the use of such a material can improve the air permeability in the melt bed.

즉, 본 발명의 범위를 만족하는 실시예 1의 경우는 비교예 1과 비교할 때 용융온도가 10.5% 낮아졌다. 즉, 금속화율이 증가함에 따라 용융온도를 감소시킬 수 있고, 용융온도가 낮아지는 만큼 환원제비 감소 효과가 우수한 것을 나타낸다. 따라서, 상기 [표 2]의 결과를 통해 본 발명과 같이 함철 부산물 중 금속화율이 80% 이상인 DRI를 별도의 브리켓 공정 없이 용선의 제조에 이용하는 경우에도 환원가스를 획기적으로 저감시킬 수 있으므로, 매우 경제적이고 안정적인 조업이 가능함을 알 수 있다.
That is, in the case of Example 1 which satisfied the range of the present invention, the melting temperature was lowered by 10.5% as compared with Comparative Example 1. That is, the melting temperature can be decreased as the metallization ratio is increased, and the reduction effect of the reduction ratio is more excellent as the melting temperature is lowered. Therefore, the results of the above Table 2 can remarkably reduce the reducing gas even when DRI having a metallization rate of 80% or more among the by-products of iron and iron is used for the production of molten iron without a separate briquetting process, And stable operation is possible.

이상에서 본 명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but various modifications and changes may be made without departing from the scope of the invention. To those of ordinary skill in the art.

1 : 산소
2 : DRI 또는 DRI와 더스트의 혼합물
3 : 환원성 가스
4 : 용융로에서 발생된 가스
5 : 더스트
10 : 핫 사이클론
20 : 빈
30 : 3중관 노즐을 갖는 버너
40 : 용융로
50 : 수평관
100 : 스티키(sticky) 용융 Fe 및 FeO
200 : 응집물(agglomeration) 및 탄소 버닝(Burning)
1: Oxygen
2: A mixture of DRI or DRI and dust
3: reducing gas
4: Gas generated from the melting furnace
5: Dust
10: Hot cyclone
20: bin
Burner with 30: 3 pipe nozzle
40: melting furnace
50: Horizontal tube
100: sticky molten Fe and FeO
200: agglomeration and carbon burning

Claims (15)

금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI), 환원성 가스 및 산소를 용융로에 유입시키는 공급부; 및
직접 환원철, 또는 직접 환원철과 더스트의 혼합물을 용융로 내부로 취입하기 위하여 메탄이 공급되는 수평관을 포함하며,
상기 환원성 가스는 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 용선 제조 장치.
A direct reduction iron (DRI) having a metallization rate of 80% or more, a supply part for introducing a reducing gas and oxygen into the melting furnace; And
And a horizontal pipe to which methane is supplied for blowing the directly reduced iron or a mixture of the directly reduced iron and the dust into the melting furnace,
Wherein the reducing gas is at least one selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG), and melting furnace exhaust gas.
제1항에 있어서,
상기 직접 환원철은 빈 하부의 그리드를 통해 선별되어 100㎛ 이하의 입경을 갖는 것인 용선 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the direct reduced iron is selected through a grid at the bottom of the hollow and has a particle diameter of 100 mu m or less.
제1항에 있어서,
상기 직접 환원철은, 핫 사이클론을 통해 용융로에서 발생된 가스로부터 분리된 후 상기 핫 사이클론 하부에 배치된 그리드를 통해 선별되어 100㎛ 이하의 입경을 갖는 더스트를 더 포함하는 것인 용선 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the direct reduced iron further comprises a dust separated from a gas generated in the melting furnace through a hot cyclone and then selected through a grid disposed under the hot cyclone to have a particle size of 100 mu m or less.
제3항에 있어서,
상기 직접 환원철 및 더스트의 함량비는 7:3 내지 5:5인 용선 제조 장치.
The method of claim 3,
Wherein the content ratio of the directly reduced iron and the dust is 7: 3 to 5: 5.
제3항에 있어서,
상기 더스트는 카본을 포함하는 것인 용선 제조 장치.
The method of claim 3,
Wherein the dust comprises carbon.
제1항에 있어서,
상기 환원성 가스 및 산소의 공급비는 7:3 내지 5:5인 용선 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the supply ratio of the reducing gas and the oxygen is 7: 3 to 5: 5.
제1항에 있어서,
상기 환원성 가스는 핫 사이클론을 통해 더스트가 80% 이상 제거된 것인 용선 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the reducing gas has a dust removed by 80% or more through a hot cyclone.
제1항에 있어서,
상기 공급부는 3중관 구조를 갖는 것인 용선 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the supply unit has a triple pipe structure.
금속화율이 80% 이상인 직접 환원철(direct reduction iron, DRI), 환원성 가스 및 산소를 용융로에 유입시키는 단계; 및
메탄 부하를 통해 직접 환원철, 또는 직접 환원철과 더스트의 혼합물을 용융로 내부로 취입하는 단계를 포함하며,
상기 환원성 가스는 파이넥스 배가스(FOG, FINEX OFF GAS), 고로 배가스(BFG, Blast Furnace Gas), 코크스오븐 가스(COG, Coke Oven Gas) 및 용융로 배가스로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 용선 제조 방법.
Introducing a direct reduction iron (DRI) having a metallization ratio of 80% or more, a reducing gas and oxygen into a melting furnace; And
Introducing a directly reduced iron through the methane load or a mixture of the directly reduced iron and the dust into the melting furnace,
Wherein the reducing gas is at least one selected from the group consisting of FOG, FINEX OFF gas, blast furnace gas (BFG), coke oven gas (COG) and melting furnace exhaust gas.
제9항에 있어서,
상기 직접 환원철은 빈 하부의 그리드를 통해 선별되어 100㎛ 이하의 입경을 갖는 것인 용선 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the direct reduced iron is selected through a grid at the bottom of the hollow and has a particle diameter of 100 mu m or less.
제9항에 있어서,
상기 직접 환원철은, 핫 사이클론을 통해 용융로에서 발생된 가스로부터 분리된 후 상기 핫 사이클론 하부에 배치된 그리드를 통해 선별되어 100㎛ 이하의 입경을 갖는 더스트를 더 포함하는 것인 용선 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the direct reduced iron further comprises a dust separated from the gas generated in the melting furnace through a hot cyclone and then selected through a grid disposed under the hot cyclone to have a particle size of 100 mu m or less.
제11항에 있어서,
상기 핫 사이클론의 분리 효율은 80% 이상인 용선 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the hot cyclone separation efficiency is 80% or more.
제10항에 있어서,
상기 그리드는 진동 장치가 포함된 것인 용선 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the grid includes a vibrating device.
제11항에 있어서,
상기 직접 환원철 및 더스트의 함량비는 7:3 내지 5:5인 용선 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the content of the directly reduced iron and dust is 7: 3 to 5: 5.
제9항에 있어서,
상기 환원성 가스 및 산소의 공급비는 7:3 내지 5:5인 용선 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the supply ratio of the reducing gas and the oxygen is 7: 3 to 5: 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018004070A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 주식회사 포스코 Apparatus for manufacturing molten iron and method for manufacturing molten iron by using same

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