KR101676227B1 - The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process - Google Patents

The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process Download PDF

Info

Publication number
KR101676227B1
KR101676227B1 KR1020160087704A KR20160087704A KR101676227B1 KR 101676227 B1 KR101676227 B1 KR 101676227B1 KR 1020160087704 A KR1020160087704 A KR 1020160087704A KR 20160087704 A KR20160087704 A KR 20160087704A KR 101676227 B1 KR101676227 B1 KR 101676227B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iron
molten iron
product
recycling
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020160087704A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160087376A (en
Inventor
조민영
김현수
이달회
이종열
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020160087704A priority Critical patent/KR101676227B1/en
Publication of KR20160087376A publication Critical patent/KR20160087376A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101676227B1 publication Critical patent/KR101676227B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00Making pig-iron other than in blast furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0026Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide in the flame of a burner or a hot gas stream
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/005Preliminary treatment of scrap
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16Sintering; Agglomerating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물의 재활용 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 용철 제조 공정에서 발생한 부산물을 괴성화하여 부산물 괴성체를 형성하는 단계 및 상기 펠렛을 환원철과 혼합하여 괴성화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 재활용 방법에 의함으로써, 재활용 중에 재분화가 일어나지 않아 부산물의 재손실 및 통기도의 저하와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
The present invention relates to a method of recycling a by-product discharged from a coal-based molten iron manufacturing process, and more particularly, to a method of recycling a by-product formed in a molten iron manufacturing process by compacting a by-product to form a by- .
By employing the recycling method of the present invention, it is possible to solve the problems such as the re-loss of the by-products and the decrease in the air permeability because regeneration does not occur during the recycling.

Description

석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법{THE METHOD FOR PREPARING MOLTEN IRON BY RECYCLING BY-PRODUCT EMITTED FROM COAL-BASED IRON MAKING PROCESS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a molten iron by recycling by-

본 발명은 석탄계 용철 제조 공정에서 분진 또는 슬러지의 형태로 발생하는, 유용성분이 다량 함유된 부산물을 재활용하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for recycling a by-product containing a large amount of an oil component, which is generated in the form of dust or sludge in a coal-based molten iron manufacturing process.

석탄계 용철 제조 공정 중 파이넥스(FINEX) 용선 제조 설비는 분 상태의 철광석을 환원시키는 유동 환원 공정과 환원된 분철광석을 괴상태로 만드는 괴성화 공정, 및 석탄 충진층을 구비하고 괴성화된 환원광을 제공받아 이를 용융로에서 용융시키는 용융로 공정으로 구성되는 데, 각 공정의 특성에 따라 일정량의 부산물이 배출된다.
The FINEX line manufacturing facility in the coal-based molten iron manufacturing process consists of a fluidized-bed reduction process for reducing iron ore in the mined state, a compacting process for making the reduced iron ore into a bulk state, and a coal- And melting it in a melting furnace, and a certain amount of by-product is discharged depending on the characteristics of each process.

이때, 배출되는 부산물은 물을 이용하여 회수하는 경우 슬러지의 형태로, 물을 사용하지 않고 회수하는 경우 분진의 형태로 배출되고 있다. 상기의 부산물은 주로 철광석, 부원료, 탄소 함유 물질과 같이 용철 제조 공정에서 직접 사용되는 유용성분으로 구성되어 있기 때문에 용철 제조 공정에서 재활용하는 것이 경제적인 점에서 유리하다.
At this time, the discharged by-products are discharged in the form of sludge when recovered using water, and in the form of dust when recovered without using water. The above-mentioned by-products are mainly composed of useful components that are directly used in the process of manufacturing molten iron, such as iron ore, additives, and carbon-containing materials, and thus it is advantageous in terms of economics to be recycled in the molten iron manufacturing process.

그러나, 상기의 부산물은 재활용하는 데에 있어서, 하기와 같은 문제점이 있다. 슬러지의 경우에는 수분을 함유하고 있어, 취급이 용이하지 않고, 이를 전처리 공정 없이 바로 재활용처리를 할 수는 없다. 따라서, 재활용하기 위해서는 일정한 수준까지 수분을 제거해야 하는 데, 이러한 과정에서 다량의 에너지가 소모된다.
However, the above-mentioned by-products have the following problems in recycling. In the case of sludge, it contains moisture, which is not easy to handle and can not be recycled without a pre-treatment process. Therefore, water must be removed to a certain level in order to be recycled, and a large amount of energy is consumed in this process.

또한, 분진과 슬러지 모두 입자기 대부분 100㎛ 이하의 극미분이기 때문에 공정 내에서 직접 사용할 경우, 대부분 재비산되어 손실될 가능성이 크다. 따라서, 상기의 문제점을 극복하기 위하여 슬러지의 경우 건조를 한 후, 분진의 경우는 건조 공정은 생략하고 이를 괴성화한 후 용융로 공정에 장입하여 재활용하고 있다.
In addition, since most of dust and sludge have a particle size of less than 100 탆, most of them are likely to be re-dispersed and lost when used directly in the process. Therefore, in order to overcome the above problems, the sludge is dried, and in the case of dust, the drying process is omitted, the sludge is compacted, and then the slurry is charged to the melting furnace process for recycling.

그러나, 괴성화된 부산물은 상온 강도와 열간 강도가 낮기 때문에, 이송 중에 분화되거나 약 1,000℃ 정도로 유지되는 용융로에 장입되는 순간 다시 분화되는 문제점이 있다. 이 경우, 분화된 입자는 용융로에 발생되는 환원가스에 의해 재비산되어 다시 분진 또는 슬러지로 손실되기 때문에 재활용 효과가 반감되기도 하고, 용융로 내부에 잔류하는 경우, 입자가 작은 관계로 큰 입자 사이의 공극을 채워 가스 통기도를 악화시키는 문제점이 발생한다.However, since the compacted by-products are low in room temperature strength and hot strength, they are differentiated at the moment when they are charged into a melting furnace which is differentiated during transportation or maintained at about 1,000 ° C. In this case, the differentiated particles are re-dispersed by the reducing gas generated in the melting furnace, and are lost again as dust or sludge, so that the recycling effect is halved. When the particles remain in the melting furnace, And the gas permeability is deteriorated.

상기 문제점을 최소화하기 위하여, 일부에서는 입자 간의 결합력을 증대시키기 위해 결합제를 사용하거나 기존 펠렛 제조공정과 유사하게 고온에서 열처리하여 사용하는 방법이 제시되어 있으나, 에너지 소비가 증대되고, 제조 단가가 증가하는 관계로 재활용 효과가 반감되는 문제점이 또 발생하게 된다.
In order to minimize the above problems, a method of using binder or heat treatment at a high temperature similar to the conventional pellet manufacturing process has been proposed in order to increase the bonding force between particles, but the energy consumption is increased and the manufacturing cost is increased There is a problem that the recycling effect is reduced by half.

상기와 같은 문제점으로 인하여, 파이넥스(FINEX) 용선 제조 설비에서는 부산물들의 재활용이 제한적으로 이루어지고, 대부분 무상으로 시멘트 공장에 제공되어 철원으로 재활용되거나 매립되고 있다. 따라서, 에너지 소비를 최소화하고, 괴성화할 경우 재분화를 억제하는 방향으로 기술 개발이 이루어져야 한다.
Due to the above-mentioned problems, the recycling of by-products is limited in FINEX hot-wire manufacturing facilities, and most of them are provided free of charge to cement plants and recycled or buried as iron sources. Therefore, technology development should be carried out in the direction of minimizing energy consumption and suppressing regeneration when becoming compact.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용철 제조 공정에서 발생하는 부산물인 슬러지와 분진을 혼합하여 환원철과 함께 괴성화함으로써, 슬러지를 건조하는 공정 없이도, 슬러지의 수분함량을 낮추어 재활용이 용이하도록 하며, 재활용하는 과정 중에 재분화가 이루어져 부산물이 재손실되고, 통기도를 악화시키는 문제점을 해결하고자 한다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a sludge- And the problem of re-losing the by-products during the recycling process, thereby deteriorating the air permeability.

본 발명의 일 구현 예에 따르면, 용철 제조 공정에서 발생한 부산물을 괴성화하여 부산물 괴성체를 형성하는 단계; 및 상기 펠렛을 환원철과 혼합하여 괴성화하는 단계를 포함하는 용철 제조 공정 부산물의 재활용 방법을 제공한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a molten iron manufacturing method, comprising: forming a by-product by compacting a by- And a step of compacting the pellet by mixing it with reduced iron, thereby providing a method for recycling by-products of the molten iron manufacturing process.

상기 부산물은 슬러지, 분진 또는 슬러지와 분진의 혼합물일 수 있다.The by-product may be sludge, dust, or a mixture of sludge and dust.

상기 슬러지와 분진의 혼합물은 슬러지와 분진을 동일한 무게비로 혼합한 것일 수 있다.The mixture of the sludge and the dust may be a mixture of the sludge and the dust at the same weight ratio.

상기 펠렛은 입도가 0 초과 10mm 이하일 수 있다.The pellets may have a particle size of greater than 0 and less than or equal to 10 mm.

상기 펠렛의 수분 함량은 0 이상 20 중량% 이하일 수 있다.The water content of the pellets may be 0 to 20 wt%.

상기 펠렛을 형성하는 단계는 부산물을 혼합기로 혼합 성형하거나, 주형틀을 사용하여 성형하거나, 경사진 팬이나 드럼통을 이용하여 회전시킴으로써 구 형태로 응집하여 수행될 수 있다.The step of forming the pellets may be performed by mixing the by-products with a mixer, molding the mixture using a flask, or rotating the mixture using a slanting pan or a drum, thereby aggregating the mixture into a spherical shape.

상기 펠렛을 형성하는 단계는 수분, 결합제 및 첨가제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 추가로 첨가하여 수행될 수 있다.The step of forming the pellet may be performed by further adding at least one selected from the group consisting of water, a binder and an additive.

상기 결합제는 벤토나이트 또는 물유리를 포함하는 무기질 결합제, 또는 전분 또는 당밀을 포함하는 유기물 결합제일 수 있다.The binder may be an inorganic binder comprising bentonite or water glass, or an organic binder containing starch or molasses.

상기 첨가제는 부산물에 포함된 철산화물의 환원을 촉진시키기 위한 석탄 또는 탄소 성분을 함유하는 폐기물, 또는 철 성분의 함량을 증가시키기 위한 광석 또는 철 성분을 포함하는 폐기물일 수 있다. The additive may be a waste containing coal or carbon components to promote reduction of the iron oxide contained in the by-product, or a waste containing an ore or iron component to increase the content of the iron component.

상기 첨가제는 석회석 또는 백운석일 수 있다. The additive may be limestone or dolomite.

상기 펠렛은 환원철과 혼합되기 전에 건조 공정, 선별 공정 또는 건조 공정 및 선별 공정을 추가적으로 거칠 수 있다.The pellets may be further subjected to a drying process, a selection process or a drying process and a selection process before being mixed with the reduced iron.

상기 환원철은 550 내지 850℃의 온도일 수 있다. The reduced iron may be at a temperature of 550 to 850 캜.

상기 펠렛과 환원철은 0:10 초과 9:1 이하의 무게비로 혼합될 수 있다.
The pellets and the reduced iron may be mixed in a weight ratio of more than 0:10 to less than 9: 1.

본 발명의 다른 구현 예에 따르면 상기 얻어진 괴성화된 펠렛과 환원철의 혼합물은 용융 가스화로에 장입되어 용융 단계가 후속적으로 이루어지는 재활용된 부산물을 이용한 용철 제조 공정을 제공한다.
According to another embodiment of the present invention, a mixture of the obtained compacted pellets and reduced iron is charged into a melter-gasifier to provide a molten iron production process using recycled by-products.

본 발명은 용철 제조 공정에서 발생하는 부산물인 슬러지와 분진을 혼합하여 환원철과 함께 괴성화함으로써, 재활용 중에 재분화가 일어나지 않아 부산물의 재손실 및 통기도의 저하와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 한다.
Disclosure of the Invention The present invention makes it possible to solve the problems such as re-loss of by-products and deterioration of air permeability since regeneration does not occur during recycling by mixing sludge and dust, which are byproducts generated in the process of manufacturing molten iron, into compacts together with reduced iron.

도 1은 본 발명의 재활용 공정의 한 예시를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 1 schematically shows an example of the recycling process of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 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.

본 발명의 일 구현 예에 따르면 석탄계 용철 제조 공정에서 배출되는 부산물의 재활용 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 용철 제조 공정에서 발생한 부산물을 괴성화하여 펠렛(pellet)을 형성하는 단계 및 상기 펠렛을 환원철과 혼합하여 괴성화하는 단계를 포함한다.
According to one embodiment of the present invention, there is provided a method for recycling a by-product discharged from a coal-based molten iron manufacturing process, the method comprising the steps of: forming a pellet by compacting by-products generated in a molten iron manufacturing process; And mixing and compacting.

파이넥스(FINEX) 공정에서 배출되는 슬러지와 분진의 평균 입도는 약 10㎛ 이하이고, 무게비로는 90% 이상이 30㎛ 이하에 해당하며, 주요 구성 성분은 철 산화물과 석탄 차르 및 Ca와 Mg의 산화물 또는 탄산화물이기 때문에 괴성화하기에 좋고 고온에서도 급격한 물리화학적 반응을 수반하지 않기 때문에 재활용하기에 용이한 조건을 가지고 있다.
The average particle size of sludge and dust discharged from the FINEX process is about 10 μm or less, and 90% or more is equivalent to 30 μm or less in terms of weight ratio. The major constituents are iron oxide, coal char, Ca and Mg oxide Or carbonates, it is good for compacting and has a condition that is easy to recycle because it does not accompanied rapid physical and chemical reaction even at a high temperature.

따라서, 본 발명의 재활용 방법에 있어서, 상기 부산물은 슬러지 또는 분진을 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용할 수 있으며, 혼합하여 사용하는 것이 재활용에 있어서 바람직하다.
Therefore, in the recycling method of the present invention, the by-product may be used alone or in combination with sludge or dust, and it is preferable for the by-product to be used in combination for recycling.

일반적으로 슬러지의 경우, 대략 수분 함량이 40중량% 이하이기 때문에, 수분 함량이 거의 없는 분진과 동일한 양을 혼합하는 경우 전체 수분 함량이 20% 이하가 되어 재활용하기에 바람직하다. 따라서, 부산물이 괴성화되어 형성된 펠렛 또한 수분 함량은 적을수록 바람직하며, 특히 0 이상 20중량% 이하인 것이 바람직하다.
Generally, in the case of sludge, since the moisture content is approximately 40% by weight or less, when the same amount as that of dust having little moisture content is mixed, the total moisture content becomes less than 20%, which is preferable for recycling. Therefore, the water content of the pellet formed by compacting the by-product is also preferably as small as possible, more preferably from 0 to 20% by weight.

하기 표 1은 파이넥스(FINEX) 공정에서 배출되는 슬러지와 분진의 구성 성분 및 평균 입도를 나타낸 것으로, 슬러지와 분진은 철 산화물, 탄소성분을 함유한 차르 및 부원료 성분 등으로 구성되어 있다. 따라서, 슬러지와 더스트를 동일한 무게비로 혼합할 경우, 전체 철 함량은 약 55중량% 이상을 유지하며, 탄소 함량 또한 약 4% 내외로 유지되는바, 저품위 철광석에 탄소 성분과 부원료가 혼합되어 있는 수준에 불과하여 파이넥스(FINEX) 공정에서 재사용하기에 충분한 유용성분을 가지고 있다고 볼 수 있다.
Table 1 below shows the composition and average particle size of the sludge and dust discharged from the FINEX process. The sludge and dust are composed of iron oxide, char and additive components containing carbon components, and the like. Therefore, when the sludge and the dust are mixed at the same weight ratio, the total iron content is maintained at about 55% by weight or more, and the carbon content is also maintained at about 4%, and the carbon content and the subsidiary material are mixed in the low- Which is sufficient to be reused in the FINEX process.

물성Properties 슬러지Sludge 분진Dust Total Fe 원소(중량%)Total Fe element (% by weight) 53.6 53.6 63.2 63.2 금속 Fe + Fe 산화물(중량%)Metal Fe + Fe oxide (% by weight) 74.8 74.8 83.0 83.0 C 원소(중량%)C element (% by weight) 8.4 8.4 2.1 2.1 CaO (중량%)CaO (% by weight) 3.9 3.9 5.1 5.1 MgO (중량%)MgO (wt%) 0.7 0.7 1.4 1.4 잔부 (중량%)Balance (% by weight) 12.212.2 8.4 8.4 평균입도 (㎛)Average particle size (탆) 6.5 6.5 8.2 8.2

(*상기 슬러지는 슬러지 총량에 대하여 약 33 중량%의 함량으로 포함되는 수분을 제거한 고형분의 물성만을 분석하여 기재한 것이고, 금속 Fe 및 Fe 산화물은 Fe 원소 총량(Total Fe 원소)을 포함하는 개념이며, 잔부는 미량원소의 화합물을 의미한다.)
(* The sludge is described by analyzing only the physical properties of the solid material from which moisture is removed in an amount of about 33% by weight based on the total amount of the sludge, and the metal Fe and Fe oxides include the total Fe element (total Fe element) , And the remainder refers to a trace element compound.)

본 발명에서 부산물 괴성화 시, 아이리 믹서와 같은 혼합기를 사용하여 슬러지와 분진을 혼합 성형하며 수행하는 경우, 슬러지에 포함된 수분으로 인하여 두 물질이 혼합되면서 구형의 펠렛으로 응집된다.
In the present invention, when the sludge and the dust are mixed and molded using a mixer such as an IR mixer, the two substances are mixed due to the moisture contained in the sludge and are agglomerated into spherical pellets.

이때 형성되는 펠렛의 크기는 슬러지와 분진의 혼합비, 수분 함량, 혼합 조건에 따라 달라질 수 있으나, 평균 입도가 0 초과 10mm 이하의 구형태인 것이 바람직하다.
The size of the formed pellets may vary depending on the mixing ratio of the sludge and the dust, the moisture content, and the mixing conditions, but it is preferable that the pellets have a spherical shape with an average particle size of more than 0 and less than 10 mm.

본 발명에서 부산물을 괴성화하여 펠렛을 형성하는 방법은 상기와 같이 혼합기를 사용하여 혼합 성형하는 것 외에 기계적인 힘을 가하여 압착하거나, 밀어내기와 같이 주형틀을 이용하여 성형하는 방법 또는 회전하는 경사진 팬이나 드럼통을 활용하여 응집시키는 방법 등이 있을 수 있으며, 그 종류를 특별히 한정하지는 않으나, 혼합기를 사용하는 것이 가장 간단한 공정으로 수행될 수 있어 바람직하다.
In the present invention, the method of compacting by-products to form pellets is not limited to the method of mixing and molding by using a mixer as described above, a method of compressing by applying a mechanical force, molding by using a flask such as extrusion, And a method of agglutinating by utilizing a photo fan or a drum, and the kind thereof is not particularly limited, but it is preferable to use a mixer because it can be carried out by the simplest process.

본 발명은 펠렛을 형성함에 있어서, 수분, 결합제 및 첨가제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 추가로 첨가하여 수행될 수 있다.
In forming the pellets, the present invention can be carried out by further adding at least one selected from the group consisting of water, a binder and additives.

상기 수분은 혼합 및 응집을 용이하게 하기 위해, 결합제는 응집효율과 상온강도 및 열간강도를 향상시키기 위하여, 첨가제는 철 산화물의 환원을 촉진하거나 철 성분의 함량을 증가시키기 위하여 첨가할 수 있다.
In order to facilitate the mixing and agglomeration of the water, the binder may be added in order to accelerate the reduction of the iron oxide or to increase the content of the iron component in order to improve the cohesion efficiency, the room temperature strength and the hot strength.

이때, 상기 결합제로는 벤토나이트 또는 물유리와 같은 무기질 결합제를 사용하거나 전분 또는 당밀과 같은 유기물 결합제를 사용할 수 있다.
At this time, the binding agent may be an inorganic binder such as bentonite or water glass, or an organic binder such as starch or molasses.

또한, 상기 첨가제로는 부산물에 포함된 철산화물의 환원을 촉진할 수 있도록 석탄 또는 탄소 성분을 함유한 폐기물, 또는 철 성분의 함량을 증가시키기 위한 광석 또는 철 성분을 포함하는 폐기물일 수 있다. 혹은 추후 환원철과 혼합하여 용융단계를 수행할 때, 슬래그 형성을 용이하게 하기 위하여 석회석 또는 백운석과 같은 첨가제를 부산물에 첨가할 수 있다.
In addition, the additive may be a waste containing coal or a carbon component or a waste containing an ore or an iron component to increase the content of the iron component so as to promote the reduction of the iron oxide contained in the by-product. Alternatively, additives such as limestone or dolomite may be added to the byproduct to facilitate slag formation when mixing with the reduced iron and performing the melting step.

본 발명은 부산물에 탄소가 함유되어 있으므로, 용융 가스화로에서 부산물을 주로 구성하고 있는 철산화물의 환원을 촉진시켜, 환원율이 높지 않은 환원철을 재활용하는 경우에도 연료비 상승과 같은 문제가 발생하지 않게 할 수 있다. 단, 이때, 석탄 또는 탄소 성분을 함유한 폐기물을 추가로 첨가하는 경우 철산화물의 환원율을 크게 향상시킬 수 있어, 상기의 문제점 방지에 더욱 효과적이다.
Since the byproduct contains carbon, the reduction of the iron oxide mainly constituting the by-product in the melter-gasifier is promoted, so that even when the reduced iron having a low reduction ratio is recycled, problems such as rising fuel cost can be prevented have. However, at this time, when the waste containing coal or carbon components is further added, the reduction rate of the iron oxide can be greatly improved, which is more effective in preventing the above problems.

또한, 본 발명은 상기 형성된 펠렛이 환원철과 혼합되기 전에 건조 공정, 선별 공정 또는 건조 공정 및 선별 공정을 상황에 따라 적절한 순서로 포함할 수도 있고, 생략할 수도 있다. 이때, 상기 건조 공정은 대기 중, 열풍로 또는 CO2를 함유한 고온의 배가스를 이용하여 수행될 수 있다.
In addition, the present invention may or may not include the drying process, the sorting process or the drying process and the sorting process in an appropriate order depending on the situation before the formed pellets are mixed with the reduced iron. At this time, the drying process may be performed using atmospheric, hot air or high temperature flue gas containing CO 2 .

본 발명의 재활용 방법은 펠렛을 형성한 후 환원철과 혼합하여 괴성화하는 단계를 포함함으로써, 고온의 분위기에서 재활용 시 발생되는 부산물의 재분화에 의한 손실 및 통기도 저하와 같은 2차적 문제를 해결할 수 있다.
The recycling method of the present invention includes a step of forming pellets and mixing them with reduced iron, thereby solving a secondary problem such as loss and loss of air permeability due to regeneration of by-products generated during recycling in a high temperature atmosphere.

상기 펠렛과 혼합되는 환원철은 600℃ 이상의 고온에서 환원 및 소성되어, 550 내지 850℃의 온도일 수 있다. 따라서, 펠렛은 환원철과 혼합됨으로써 상온에서 약 600℃로 온도가 급격히 상승하게 되지만, 펠렛 내 수분 함량이 매우 낮고, 입도가 작으며, 펠렛을 구성하는 부산물은 이미 고온의 조건을 거친 뒤 배출된 것이므로, 고온에서 물리화학적 변화가 거의 이루어지지 않기 때문에 열충격이 크지 않아 분화가 많이 이루어지지 않는다. The reduced iron mixed with the pellets may be reduced and fired at a high temperature of 600 ° C or higher, and may be at a temperature of 550 to 850 ° C. Accordingly, the pellets are mixed with the reduced iron, so that the temperature rapidly increases from room temperature to about 600 ° C. However, since the moisture content in the pellets is very low and the particle size is small, the by-products constituting the pellets have already been discharged after undergoing high- , Since the physicochemical change is hardly performed at high temperature, the thermal shock is not so large, and many kinds of differentiation do not occur.

또한, 본 발명에서 상기 펠릿과 환원철은 0:10 초과 9:1 이하의 무게비로 혼합될 수 있다. 환원철의 경우 입자 표면이 주로 철로 환원되어 있으며, 약 600℃ 내외의 고온 상태를 유지하기 때문에 상기 비율로 혼합된다고 하여도 괴성화에 큰 문제가 없다. 단, 펠릿과 환원철의 혼합비는 무게비로 2:8 정도가 상기 기술한 문제점을 해결하는 데에 있어서 가장 바람직하다.In the present invention, the pellets and the reduced iron may be mixed in a weight ratio of more than 0:10 and less than 9: 1. In the case of reduced iron, the surface of the particles is mainly reduced to iron and maintains a high temperature state at about 600 ° C, so that there is no big problem in compacting even if mixed at the above ratio. However, a mixing ratio of pellets to reduced iron of 2: 8 by weight is most preferable for solving the above-described problems.

본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 상기 두 단계를 거쳐 괴성화된 부산물 및 환원철의 혼합물은 최종적으로 용융 가스화로에 장입되어 용융단계가 후속적으로 이루어지는 재활용된 부산물을 이용한 용철 제조 공정을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for manufacturing molten iron using a recycled by-product in which the mixture of the compacted by-product and the reduced iron through the two steps is finally charged into the melter-gasifier and the melting step is subsequently carried out.

도 1은 본 발명의 재활용 공정의 한 예시를 개략적으로 도시한 것으로, 용철 제조 공정에서 발생한 슬러지(21) 및 분진(31)은 각각 슬러지 저장소(23) 및 분진 저장소(33)에 저장된 뒤, 동일한 중량비로 혼합되어 혼합/괴성화 설비(51)로 보내진다. 상기 혼합/괴성화 설비(51)에서는 괴성화 공정이 수행되기에 앞서, 슬러지(21) 및 분진(31)의 응집 효율을 증가시키고, 철 성분의 환원을 촉진하기 위하여 슬러지(21) 및 분진(31)에 결합제(41) 및 첨가제(42)를 추가적으로 첨가할 수 있다.
FIG. 1 schematically shows an example of a recycling process of the present invention. Sludge 21 and dust 31 generated in a molten iron manufacturing process are stored in a sludge storage 23 and a dust storage 33, respectively, Weight ratio, and sent to the mixing / compacting facility 51. The mixing / The sludge 21 and the dust 31 are mixed with each other to increase the coagulation efficiency of the sludge 21 and the dust 31 and to accelerate the reduction of the iron component before the compacting process is performed in the mixing / The binder 41 and the additive 42 may be additionally added.

슬러지(21) 및 분진(31)의 혼합물은 괴성화 과정에 의해 구형태의 펠렛으로 형성되어 선택적으로 건조설비(53)를 거쳐 수분이 추가적으로 제거될 수 있고, 분급설비(55)를 거쳐 평균 입도가 적정 수준에 맞지 않거나 재활용에 적절하지 않은 경우 재순환관(56)을 통하여 혼합/괴성화 설비(51)로 다시 보내진다.
The mixture of the sludge 21 and the dust 31 is formed into spherical pellets by the compacting process and optionally the moisture can be further removed through the drying equipment 53 and the average particle size Is returned to the mixing / compacting facility 51 via the recirculation pipe 56 if it does not meet the appropriate level or is not suitable for recycling.

상기 형성된 펠렛은 이후, 저장 및 장입설비(57)로 보내어지고, 분광석(11)이 유동환원로(13)에서 환원, 소성되어 형성된 환원철이 저장된 환원철 저장조(15)로 보내어져 환원철과 일정 비율로 혼합된다.
The formed pellet is then sent to a storage and charging facility 57 where the ore 11 is reduced and fired at the fluidized-bed reactor 13 and sent to a reduced-iron storage tank 15 where the reduced iron is stored, .

혼합이 이루어진 후에는 환원 철 괴성화 설비(17)로 보내어져 괴성화가 이루어지는데, 괴성화 공정에서 발생하는 미립자는 미분 재순환관(16)을 통하여 다시 환원철 저장소(15)로 보내어질 수 있다. 나머지는 용융 가스화로(19)로 보내어져 용융이 일어나 슬래그(61) 및 용선(62)으로 배출된다.
After mixing, the mixture is sent to a reducing iron compacting unit 17 to be compacted. The fine particles generated in the compacting process can be sent to the reduced iron storage 15 through the differential recycle pipe 16. And the remainder is sent to the melter-gasifier 19 where melting takes place and is discharged to the slag 61 and charter line 62.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of specific examples. The following examples are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예Example

[실시예][Example]

상기 표 1에 기재한 물성을 가진 것으로, 파이넥스(FINEX) 용철 제조 공정에서 발생한 슬러지 및 분진을 동일한 중량비의 양으로 아이리 믹서를 사용하여 약 3분간 혼합한 결과, 평균 입도가 2mm인 펠렛을 형성하였다. 이후 형성된 펠렛에 포함된 수분을 오븐 타입의 건조기를 사용하여, 105℃에서 24시간 동안 완전히 제거한 이후, 펠렛과 환원철을 2:8의 무게비로 혼합한 뒤, 혼합 시료 100g을 600℃에서 150MPa의 힘으로 디스크 형태로 괴성화하고 얻어진 시료의 압축강도를 측정하였다. 측정값은 이상치를 제외한 총 10개의 값을 평균하여 얻었으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
Sludge and dust generated in a FINEX molten iron manufacturing process were mixed in an amount of the same weight ratio for about 3 minutes using an IR mixer to obtain pellets having an average particle size of 2 mm . After the pellets and the reduced iron were mixed at a weight ratio of 2: 8, the 100 g of the mixed sample was stirred at 600 DEG C at a force of 150 MPa And the compressive strength of the obtained sample was measured. The measured values were obtained by averaging a total of 10 values except an ideal value, and the results are shown in Table 2 below.

[비교예] [Comparative Example]

실시예에서 혼합에 사용한 것과 동일한 환원철만을 부산물과 혼합 없이 실시예와 동일한 방법으로 괴성화한 뒤 압축강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
In the examples, only the same reduced iron as used in the mixing was compacted in the same manner as in Example 1 without mixing with by-products, and the compressive strength was measured. The results are shown in Table 2 below.

시료sample 비교예Comparative Example 실시예Example 압축강도(kg/cm2)Compressive strength (kg / cm 2 ) 575 575 682 682

압축강도를 측정한 결과, 펠렛(부산물)과 환원철이 혼합되어 괴성화된 실시예의 압축강도를 환원철만으로 괴성화된 비교예의 압축강도와 비교하였을 때, 실시예를 이용하여 측정한 압축강도가 비교예에 비하여 동등 이상의 값을 가지는 것을 확인하였다. 따라서, 부산물과 환원철이 혼합된 괴성체는 용융로에 장입되어도 분화 등에 있어서 문제가 없는 것을 알 수 있었다.
As a result of the measurement of the compressive strength, when the compressive strength of the example in which the pellets (byproducts) and the reduced iron were mixed and compacted was compared with the compressive strength of the comparative example compacted with reduced iron alone, And that it has a value equal to or greater than that of Therefore, it was found that even if the compacted material mixed with the by-product and the reduced iron is charged in the melting furnace, there is no problem in differentiation and the like.

이상에서 본 발명의 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 invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

11: 분광석 13: 유동 환원로
15: 환원철 저장조 16: 미분 재순환관
17: 환원철 괴성화 설비 19: 용융 가스화로
21: 슬러지 23: 슬러지 저장조
31: 분진 33: 분진 저장조
41: 결합제 42: 첨가제
51: 혼합/괴성화 설비 53: 건조 설비
55: 분급 설비 56: 재순환관
57: 저장 및 장입설비 61: 슬래그
62: 용선
11: minute ore 13: fluidized-bed reactor
15: Reduced iron storage tank 16: Differential recirculation pipe
17: Reduction iron compacting facility 19: Melt gasification furnace
21: sludge 23: sludge storage tank
31: Dust 33: Dust tank
41: Binder 42: Additive
51: Mixing / compacting equipment 53: Drying equipment
55: Classification facility 56: Recirculation pipe
57: Storage and charging facility 61: Slag
62: Charter

Claims (12)

용철 제조 공정에서 발생한 부산물인 슬러지와 분진의 혼합물을 괴성화하여 평균 입도가 2 내지 10mm인 부산물 괴성체를 형성하는 단계;
상기 부산물 괴성체를 환원철과 혼합한 뒤 괴성화하여 부산물 괴성체와 환원철의 혼합 괴성화물을 형성하는 단계; 및
상기 혼합 괴성화물을 용융 가스화로에 장입하여 용융하는 용융단계
를 포함하는 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
Compacting a mixture of sludge and dust, which are byproducts generated in the molten iron manufacturing process, to form a byproduct compacted product having an average particle size of 2 to 10 mm;
Mixing the by-product compacted material with reduced iron and then compacting the compacted compacted material to form compacted compacted material of a by-product compacted body and a reduced iron; And
A melting step of charging the mixed compacted material into the melter-
And recycling the by-product of the molten iron manufacturing process to produce molten iron.
제1항에 있어서, 상기 슬러지와 분진의 혼합물은 슬러지와 분진을 동일한 무게비로 혼합한 것인 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the mixture of sludge and dust is a mixture of sludge and dust at the same weight ratio.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 부산물 괴성체의 수분 함량은 0 이상 20 중량% 이하인 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of manufacturing molten iron according to claim 1, wherein the byproduct irregular body has a water content of 0 to 20 wt%.
제1항에 있어서, 상기 부산물 괴성체를 형성하는 단계는 부산물을 혼합기로 혼합 성형하거나, 주형틀을 사용하여 성형하거나, 경사진 팬이나 드럼통을 이용하여 회전시킴으로써 구형태로 응집하여 수행되는 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The process of claim 1, wherein the by-product compacted material is formed by mixing the by-products with a mixer, molding the mixture using a flask, rotating the mixture using a slanting fan or a drum, A method of manufacturing molten iron by recycling process by-products.
제1항에 있어서, 상기 부산물 괴성체를 형성하는 단계는 수분, 결합제 및 첨가제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 추가로 첨가하여 수행되는 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the by-product compact is formed by further adding at least one selected from the group consisting of water, a binder, and an additive to recycle molten iron by-products.
제6항에 있어서, 상기 결합제는 벤토나이트 또는 물유리를 포함하는 무기질 결합제, 또는 전분 또는 당밀을 포함하는 유기물 결합제인 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of manufacturing molten iron according to claim 6, wherein the binder is an inorganic binder including bentonite or water glass, or an organic binder that contains starch or molasses.
제6항에 있어서, 상기 첨가제는 부산물에 포함된 철산화물의 환원을 촉진시키기 위한 석탄 또는 탄소 성분을 함유하는 폐기물, 또는 철 성분의 함량을 증가시키기 위한 광석 또는 철 성분을 포함하는 폐기물인 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
7. The method of claim 6, wherein the additive is selected from the group consisting of waste containing coal or carbon components for promoting the reduction of iron oxides contained in the by-product, or waste iron containing iron or an iron component for increasing the content of iron components A method of manufacturing molten iron by recycling process by-products.
제6항에 있어서, 상기 첨가제는 석회석 또는 백운석인 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of manufacturing molten iron according to claim 6, wherein the additive is limestone or dolomite.
제1항에 있어서, 상기 부산물 괴성체는 환원철과 혼합되기 전에 건조 공정, 선별 공정 또는 건조 공정 및 선별 공정을 추가적으로 거치는 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of manufacturing molten iron according to claim 1, wherein the by-product compacted material is recycled as a by-product of a molten iron manufacturing process which is further subjected to a drying process, a sorting process, a drying process and a sorting process before being mixed with reduced iron.
제1항에 있어서, 상기 환원철은 550 내지 850℃의 온도인 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method for producing molten iron according to claim 1, wherein the reduced iron is recycled by-product of the molten iron manufacturing process at a temperature of 550 to 850 ° C.
제1항에 있어서, 상기 부산물 괴성체와 환원철은 0:10 초과 9:1 이하의 무게비로 혼합되는 용철 제조 공정 부산물을 재활용하여 용철을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the byproduct irons and the reduced iron are mixed at a weight ratio of greater than 0:10 and less than or equal to 9: 1 to recycle molten iron byproducts.
KR1020160087704A 2016-07-11 2016-07-11 The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process KR101676227B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160087704A KR101676227B1 (en) 2016-07-11 2016-07-11 The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160087704A KR101676227B1 (en) 2016-07-11 2016-07-11 The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150135958A Division KR20150118564A (en) 2015-09-25 2015-09-25 The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160087376A KR20160087376A (en) 2016-07-21
KR101676227B1 true KR101676227B1 (en) 2016-11-15

Family

ID=56680616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160087704A KR101676227B1 (en) 2016-07-11 2016-07-11 The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101676227B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100797839B1 (en) * 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 Briquettes and method for manufacturing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100550756B1 (en) * 2001-12-26 2006-02-08 주식회사 포스코 Optimum granulation method of inplant by-product

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100797839B1 (en) * 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 Briquettes and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160087376A (en) 2016-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1004681B1 (en) Method of making iron oxide pellets incorporated with carbonaceous material for the production of reduced iron
KR20170101982A (en) Multi-modal bed with caulking material
JP4627236B2 (en) Manufacturing method of carbonized material agglomerates
CN113166844B (en) Iron ore powder agglomerate production method and agglomerated product
JP6102463B2 (en) Method for producing sintered ore
KR100718581B1 (en) Substituting for pig iron and manufacturing method thereof
JP4781807B2 (en) Manufacturing method of dephosphorizing agent for steel making using sintering machine
JP2015137379A (en) Non-burning carbonaceous material interior ore for blast furnace and manufacturing method therefor
JP2009030115A (en) Method for producing ore raw material for blast furnace
KR101676227B1 (en) The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process
KR20150118564A (en) The method for preparing molten iron by recycling by-product emitted from coal-based iron making process
JP6734370B2 (en) Raw material processing apparatus and raw material processing method
KR20080112818A (en) Method for recovering high value metals from waste materials of steel making process
JP2009030114A (en) Method for producing ore raw material for blast furnace
US9994928B2 (en) Method for recycling iron-containing by-products discharged from coal-based molten ironmaking process, system therefor, and reduced iron agglomeration system
JP2001348623A (en) METHOD FOR PRODUCING HIGH QUALITY AND LOW SiO2 SINTERED ORE FOR BLAST FURNACE
JP2002241853A (en) Non-burning agglomerate for blast furnace
KR20140117226A (en) The method for recycling by-product emitted from coal-based iron making process
JP2009030116A (en) Method for producing ore raw material for blast furnace
JP2002226920A (en) Sintered ore manufacturing method, and sintered ore
JPS5926651B2 (en) Method for manufacturing non-calcined agglomerate ore
KR102306415B1 (en) Fe-containing briquette, organic binder included therein and manufacturing method of Fe-containing briquette
JP2001262241A (en) Method for producing sintered ore containing carbon
KR101677409B1 (en) Method and equipment for hot compacting iron recycling by-product emitted from coal-based iron making process
KR102045597B1 (en) The method for recycling by-product emitted from coal-based iron making process and equipment for hot compacting iron

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191107

Year of fee payment: 4