KR101677409B1 - 석탄계 용철 제조 공정 부산물을 재활용한 환원철 괴성화 방법 및 환원철 괴성화 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석탄계 용철 제조 공정에서 분진 또는 슬러지의 형태로 발생하는, 유용성분이 다량 함유된 부산물을 환원철의 괴성화 제조 공정에서 재활용하는 방법 및 괴성화 설비에 관한 것으로서, 분 철광석을 환원시키는 유동 환원로; 환원철 배출관을 통해 상기 유동 환원로와 연결되며, 상기 환원철을 저장하여 괴성화 설비로 공급하는 환원철 저장조; 상기 환원철 저장조로부터 이송되는 환원철을 괴성화하는 괴성화 설비; 및 용철 제조 공정에서 발생한 부산물 괴성체를 부산물 공급 배관을 통해 이송하는 이송수단을 포함하며, 상기 부산물 공급 배관은 상기 부산물의 괴성체를 상기 유동 환원로, 환원철 공급관 및 환원철 저장조로부터 선택되는 적어도 하나에 공급하는 것인 환원철 괴성화 설비 및 이에 따른 괴성화 방법을 제공한다.

Description

석탄계 용철 제조 공정 부산물을 재활용한 환원철 괴성화 방법 및 환원철 괴성화 설비{METHOD AND EQUIPMENT FOR HOT COMPACTING IRON RECYCLING BY-PRODUCT EMITTED FROM COAL-BASED IRON MAKING PROCESS}

본 발명은 석탄계 용철 제조 공정에서 분진 또는 슬러지의 형태로 발생하는, 철과 같은 유용성분이 다량 함유된 부산물을 환원철의 괴성화 제조 공정에서 재활용하는 방법에 관한 것이다.

석탄계 용철 제조 공정 중 파이넥스(FINEX) 용선 제조 설비는 분 상태의 철광석을 환원시키는 유동 환원 공정과 환원된 환원광을 괴성체로 만드는 괴성화 공정, 및 석탄 충진층을 구비하고 괴성화된 환원광을 제공받아 이를 용융로에서 용융시키는 용융로 공정으로 구성되는데, 각 공정의 특성에 따라 일정량의 부산물이 배출된다.

상기 배출되는 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. 이때, 상기 배출되는 부산물은 물을 이용하는 경우에는 슬러지의 형태로 얻을 수 있으며, 물을 사용하지 않는 경우에는 분진의 형태로 회수되고 있다.

그러나, 상기와 같은 슬러지 형태로 회수된 부산물을 재활용함에 있어서는 부산물이 수분을 함유하고 있기 때문에, 그 취급이 용이하지 않으며, 또, 상기 부산물을 재활용하기 위해서는 전처리 공정을 거쳐야 한다. 따라서, 슬러지 상태의 부산물을 재활용하기 위해서는 일정한 수준까지 수분을 제거할 필요가 있으며, 이러한 과정에서 다량의 에너지가 소모된다.

한편, 상기 회수된 부산물의 입자는 대부분 100㎛ 이하의 극미분이기 때문에, 이를 용철 제조 공정 내에서 직접 사용할 경우, 대부분 재비산되어 손실될 가능성이 크다. 따라서, 상기의 문제점을 극복하기 위하여 괴성화한 후 용융로 공정에 장입하여 재활용하고 있다.

용융로 공정에 장입하여 재활용함에 있어서는 분진 형태의 부산물은 건조공정을 거칠 필요없이, 그리고, 슬러지의 경우 수분을 건조한 후에 각 부산물을 괴성화하여 장입한다. 그러나, 이와 같은 괴성화된 부산물은 상온 강도와 열간 강도가 낮기 때문에, 이송 중에 분화되거나 약 1,000℃ 정도로 유지되는 용융로에 장입되는 순간 다시 분화되어 버린다. 이와 같이 분화된 입자는 용융로에 발생되는 환원가스에 의해 재비산되어 다시 분진 또는 슬러지로 손실되기 때문에 재활용 효과가 반감되며, 또한, 분화된 입자가 용융로 내부에 잔류하는 경우, 입도가 작은 관계로 큰 입자 사이의 공극을 채워 가스의 통기도를 악화시키는 문제점이 발생한다.

상기 문제점을 최소화하기 위하여, 일부에서는 입자 간의 결합력을 증대시키기 위해 결합제를 사용하거나, 기존의 펠렛 제조공정과 유사하게 고온에서 열처리하여 사용하는 방법이 제시되어 있으나, 에너지 소비가 증대되고, 제조 단가가 증가하여, 재활용 효과가 반감되는 문제점이 또 발생하게 된다.

상기와 같은 제반 문제점으로 인하여, 파이넥스(FINEX) 용선 제조 설비에서는 부산물들의 재활용이 제한적으로 이루어지고 있으며, 회수된 부산물은 대부분 무상으로 시멘트 공장에 제공되어 철원으로 재활용되거나 매립되고 있는 실정이다. 따라서, 부산물의 재활용을 위해서는 에너지 소비를 최소화할 필요가 있으며, 괴성화할 경우 재분화를 억제할 수 있는 방향으로 기술 개발이 이루어져야 한다.

본 발명은 용철 제조 공정에서 발생하는 슬러지 및 분진 형태의 부산물을 환원철과 혼합하여 이들을 함께 괴성화함으로써, 슬러지와 분진을 효율적으로 재활용하는 환원철 괴성화 설비 및 환원철 괴성화 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현은 환원철 괴성화 설비를 제공하고자 하는 것으로서, 철광석을 환원시키는 유동 환원로; 환원로 배출관을 통해 상기 유동 환원로와 연결되며, 상기 환원된 환원철을 저장하여 괴성화 설비로 공급하는 환원철 저장조, 상기 환원철 저장조로부터 이송되는 환원철을 괴성화하는 괴성화 설비 및 용철 제조 공정에서 발생한 부산물 괴성체를 부산물 공급관을 통해 이송하는 이송수단을 포함하며, 상기 부산물 공급관은 상기 부산물의 괴성체를 상기 유동 환원로, 환원로 배출관 및 환원철 저장조로부터 선택되는 적어도 하나에 공급하는 것일 수 있다.

상기 이송수단은 기체 유동, 중력 또는 기계장치에 의한 이송수단일 수 있으며, 상기 이송수단이 기체에 의한 이송수단인 경우, 상기 부산물 괴성체를 기송하는 캐리어 가스를 공급하는 가스압축장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이송수단이 기계장치에 의한 이송수단인 경우, 상기 기계 장치는 버켓 엘리베이터 또는 컨베이어벨트일 수 있다.

또한, 본 발명은 환원철 괴성화 방법에 관한 것으로서, 환원분위기에서 소성하여 철광석을 환원철로 환원시키는 유동 환원 단계; 상기 환원된 환원철을 이송하여 저장하는 이송 및 저장 단계; 및 상기 저장된 환원철을 공급하여 괴성화하는 괴성화 단계를 포함하며, 용철 제조 공정에서 발생한 부산물 괴성체를 상기 환원로, 배출관 및 환원철 저장조 중의 적어도 하나에 공급하여 상기 환원철과 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 부산물 괴성체는 기체 유동, 중력 또는 기계적 이송장치에 의해 이송될 수 있다. 이때, 상기 부산물 괴성체는 기체 유동에 의해 이송되는 경우, 상기 기체는 공기, 질소 가스, 용철 제조 공정 배가스 또는 이들의 혼합가스일 수 있다.

또한, 상기 부산물 괴성체는 슬러지, 분진 또는 슬러지와 분진의 혼합물일 수 있다.

또, 상기 괴성화는 펠렛타이징, 익스트루젼 또는 브리켓팅에 의해 수행될 수 있다.

본 발명은 용철 제조 공정에서 발생하는 부산물인 슬러지와 분진의 괴성체를 환원철과 혼합하여 괴성화함으로써, 부산물의 재활용 중에 부산물 괴성체가 재분화하는 것을 방지할 수 있다.

이로 인해, 부산물의 재손실을 방지할 수 있으며, 또한, 용융로 내에서의 통기도 저하 문제를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 환원철 괴성화 공정을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 상기 환원철 괴성화 공정 중에 용철 제조공정에서 발생하는 부산물을 공급하는 위치를 도시한 개략적 공정도이다.
도 2는 용철 제조공정에서 발생한 부산물을 환원철 괴성화 공정에서 재활용하는 공정의 일 예를 도시한 개략적 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부 도면은 본 발명의 일 예를 적어도 부분적으로 과장 또는 축소하여 표현될 수 있다.

일반적으로, 용철 제조 공정 중에 배출되는 부산물은 주로 철광석, 부원료, 탄소 함유 물질과 같이 용철 제조 공정에서 직접 사용되는 유용성분으로 구성되어 있으므로, 용철 제조 공정 중에서 재활용하는 것이 가장 바람직하다. 이에, 종래에는 상기 부산물을 재활용함에 있어서 부산물을 괴성화하여 용융로 공정에 장입하여 왔으나, 이러한 괴성체는 상온 강도 및 열간 강도가 낮아, 이송 중에 분화되거나 용융로에 장입되는 순간 다시 분화되어, 재비산으로 인한 분진 또는 슬러지의 손실 또는 통기도 저하 등의 문제를 야기하였다.

이에, 본 발명자들은 용철 제조공정에서 발생되는 부산물의 효율적인 재활용을 위한 연구를 거듭한 결과, 용철 제조 공정에서 발생하는 부산물인 슬러지와 분진의 괴성체를 환원철에 혼합하여 환원철을 괴성화하는 경우에 부산물의 재비산으로 인한 슬러지 손실이나 통기도 저하 등의 문제를 일으키지 않고 부산물을 효율적으로 재활용할 수 있음을 발견하였다.

특히, 슬러지와 분진을 환원철과 혼합함에 있어서, 부산물의 투입 위치에 따라 부산물과 환원철 간의 균일한 혼합을 도모할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명에 있어서 재활용되는 부산물은 파이넥스(FINEX) 공정 등, 석탄계 용철 제조공정 중에 발생하여 배출되는 슬러지와 분진을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 파이넥스 공정에서 배출되는 슬러지와 분진은 표 1에 나타낸 바와 같은 구성 성분 및 평균 입도를 갖는다.

물성		슬러지	분진
함량(중량%)	Total Fe 원소	53.6	63.2
	금속 Fe + Fe 산화물	74.8	83.0
	C 원소	8.4	2.1
	CaO	3.9	5.1
	MgO	0.7	1.4
	잔부	12.2	8.4
평균 입도(㎛)		6.5	8.2
*상기 슬러지 함량은 슬러지 총량 중 약 33중량%의 수분을 제외한 고형분의 함량임. *금속 Fe 및 Fe 산화물은 Fe 원소 총량(Total Fe 원소)을 포함하는 개념임. *잔부는 미량원소의 화합물을 의미함.

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 슬러지와 분진은 철 산화물, 탄소성분을 함유한 차르 및 부원료 성분 등으로 구성되어 있어, 저품위 철광석에 탄소 성분과 부원료가 혼합되어 있는 수준에 불과하여 파이넥스(FINEX) 공정에서 재사용하기에 충분한 유용성분을 가지고 있다.

또한, 상기 파이넥스 공정에서 배출되는 부산물은 평균 입도가 약 10㎛ 이하(무게비로는 90% 이상이 30㎛ 이하)에 해당하며, 주요 구성 성분은 철 산화물과 석탄 차르 및 Ca와 Mg의 산화물 또는 탄산화물로 구성되어 있다.

또한, 상기 부산물은 괴성화하여 재활용하는 것이 이송 중에 비산 등으로 인하여 작업성 저하나 부산물의 손실 등을 방지할 수 있는데, 상기 파이넥스 공정에서 배출되는 부산물은 상기와 같은 입도 및 조성으로 인해 괴성화하기에 좋고, 고온에서도 급격한 물리화학적 반응을 수반하지 않기 때문에 재활용하기에 용이한 조건을 가지고 있다.

한편, 상기와 같은 극미분 상태의 부산물을 환원철에 혼합하여 사용하는 경우에는 환원철과의 혼합에 따른 괴성화가 원활하게 수행되지 않는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 바와 같이 환원철과 혼합함에 있어서는 상기 부산물을 괴성화하여 혼합하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 슬러지 또는 분진은 단독으로 괴성화하여 환원철과 혼합하여 사용할 수 있으나, 슬러지 및 분진을 혼합하여 괴성화한 후에 괴성체를 환원철과 혼합하여 사용하는 것이 괴성화하기에 보다 바람직하다.

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 괴성체 또한 수분 함량이 적을수록 바람직하며, 특히 0 이상 20 중량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에서 부산물을 괴성화함에 있어서는 본 발명에서 혼합기를 사용하여 혼합 성형하거나, 기계적인 힘을 가하여 압착하거나, 밀어내기와 같이 주형틀을 이용하여 성형하는 방법, 또는 회전하는 경사진 팬이나 드럼통을 활용하여 응집시키는 방법 등을 사용할 수 있으며, 그 종류는 특별히 한정하지는 않는다. 예를 들어, 아이리 믹서와 같은 일반적으로 사용되는 혼합기를 사용하여 슬러지와 분진을 혼합하여 간단하여 성형할 수 있으며, 슬러지에 포함된 수분으로 인하여 두 물질이 혼합되면서 응집되어 괴성화될 수 있다.

상기 형성된 괴성체는 건조 공정, 선별 공정 또는 건조 공정 및 선별 공정 등을 필요에 따라 선택하여 수행할 수 있다.

상기 형성된 부산물 괴성체는 환원철의 괴성화를 위한 공정 중에 상기 환원철에 혼합함으로써 재활용될 수 있다. 이와 같이 상기 부산물을 환원철과 혼합하여 괴성화하여 용융로에 장입함으로써 고온의 분위기에서 재활용 시 발생되는 부산물의 재분화에 의한 손실 및 통기도 저하와 같은 2차적 문제를 해결할 수 있다.

일반적으로 석탄계 용철 제조공정은 분 상태의 철광석을 환원시키는 유동 환원 공정, 환원된 분철광석을 괴성체로 형성하는 괴성화 공정 및 상기 괴성화된 환원광을 용융로에서 용융시키는 용융 공정으로 구성된다. 이중, 상기 유동 환원공정 및 괴성화 공정을 도 1에 개략적으로 나타내었다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 분 상태의 철광석을 유동 환원로(110)에 의해 환원 처리하여 철광석을 환원시킨다. 상기 유동 환원로(110)에서의 환원 공정은 환원분위기 하에서 600℃ 이상의 고온에서 환원 소성되며, 따라서, 유동 환원로(110)를 통과한 환원철은 약 550 내지 850℃ 정도의 온도를 갖는다. 이후, 상기 유동 환원로(110)에서 환원된 환원철은 환원로 배출관(115)을 통해 배출되며, 예를 들어, 압력차를 이용하여 환원철 저장조(120)로 이송된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 부산물 괴성체를 환원철과 혼합함에 있어서는 상기와 같은 고온 상태의 환원철과 충분한 접촉 시간을 가질 수 있기 때문에, 상온의 부산물 괴성체가 환원철의 온도와 유사한 수준으로 승온될 수 있으며, 이로 인해 환원철 괴성화 공정에서의 성형성을 향상시키는데 바람직하다. 따라서, 상기 부산물 괴성체는 환원철을 환원하는 유동 환원로(110), 환원된 환원철이 유동 환원로(110)에서 배출되어 이송되는 환원로 배출관(115) 또는 환원철을 일시 저장하였다가 괴성화 공정으로 이송하는 환원철 저장조(120)에 상기 환원철과 함께 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같이 유동 환원로(110), 환원로 배출관(115), 환원철 저장조(120)에 상기 부산물 괴성체를 공급하는 경우에는 부산물 괴성체가 공급되는 각 위치에서 환원철이 유동하고 있어, 장입되는 부산물 괴성체와의 혼합이 자연적으로 이루어지게 된다. 또한, 환원철이 다음 설비로 이송되는 중에 추가적으로 혼합이 일어날 수 있다. 따라서, 상기 환원철에 공급되는 부산물 괴성체와의 혼합을 위한 별도의 혼합 설비를 구비하지 않더라도 균일한 혼합을 도모할 수 있다. 환원철과 부산물 괴성체의 균일한 혼합은 환원철 괴성체의 성형성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 상기 유동 환원로(110), 환원로 배출관(115) 및 환원철 저장조(120)로 이루어지는 설비 중 적어도 하나의 설비에 상기 부산물 괴성체를 장입하기 위한 부산물 공급관(200)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 부산물 괴성체를 환원철과 혼합함에 있어서는 이송된 부산물 괴성체를 환원철에 바로 기송 장입할 수 있다. 이때, 상기 기송 장입을 위하여 캐리어 가스를 고압 분사함으로써 가스 스트림과 함께 부산물 괴성체를 이송하여 환원철에 장입할 수 있다. 상기 캐리어 가스로는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어, 공기 또는 질소 등을 압축하여 사용할 수 있으며, 또한, 파이넥스 공정 중에 발생하거나 배출되는 가스를 사용할 수 있다. 상기 캐리어 가스의 고압 분사를 위해 가스 압축장치(380)를 구비할 수 있다.

또한, 중간에 저장 빈을 설치하여 부산물을 일시적으로 저장한 후, 일정량을 중력 장입하는 방법 등을 사용할 수 있다. 나아가, 예를 들어, 버켓 엘리베이터 또는 컨베이어 벨트 등과 같은 기계적 설비를 이용하여 부산물 괴성체를 이송 장입할 수도 있다.

상기와 같은 공정에 의해 부산물 괴성체와 환원철의 혼합물을 환원철 공급관(125)을 통해 괴성화 공정으로 공급할 수 있다. 이때, 필요에 따라 상기 혼합물을 환원철 괴성화 설비(140)로 강제로 공급하는 강제 이송조(130)에 공급함으로써 환원철이 상기 부산물 괴성체와 함께 환원철 괴성화 설비(140)에 의해 괴성화되어 환원철 괴성체를 얻을 수 있다.

이에 의해 얻어진 환원철 괴성체는 최종적으로 용융 가스화로에 장입되어 용융단계가 후속적으로 이루어지는 재활용된 부산물을 이용한 용철 제조 공정에 제공할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 방법 및 설비를 이용함으로써 용철 제조공정 중에 발생되는 부산물 괴성체를 재분화로 인한 부산물의 손실이나 통기도 저하를 야기하는 문제 없이 재활용할 수 있다.

상기 환원철에 혼합되는 부산물 괴성체는 종래 부산물의 재활용을 위해 괴성화하는 설비를 그대로 활용하여 괴성화한 후에 상기한 바와 같은 위치에서 환원철과 혼합할 수 있는 것으로서, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.

도 2에 파이넥스 공정에서 배출되는 부산물인 슬러지와 분진을 이용하여 얻어진 부산물 괴성체를 환원철 괴성화 공정에 공급하여 재활용하는 설비의 일예를 나타내었다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 파이넥스 공정에서 발생하는 부산물 중 고체산물인 분진 및 슬러지를 혼합하여 괴성화된 부산물 괴성체를 부산물 저장조(310)에 공급하여 혼합한 후, 스크류 피더(320)를 통해 배출한다. 상기 부산물 괴성체를 버켓 엘리베이터(325)를 통해 부산물 중계조(330)로 이송하고, 부산물 기송조(340)로 이송한 후, 로터리 피더(350)를 통해 배출함으로써 가스압축장치(380)로부터 공급되는 캐리어 가스에 의해 부산물 공급관(200)을 통해 환원철 괴성화 공정에 공급한다.

도 2에는 유동 환원로에서 배출된 환원철을 괴성화 공정으로 공급하는 환원철 저장조(120)에 상기 기송된 부산물 괴성체를 장입하는 공정을 일 예로 나타내었으나, 상기한 바와 같이, 상기 부산물 괴성체를 유동 환원로(110)에 장입할 수 있으며, 유동 환원로(110)에서 환원된 환원철이 배출되어 압력 차에 의해 환원철 저장조(120)로 공급되는 환원로 배출관(115)에 장입할 수도 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예를 들어, 보다 구체적으로 설명한다. 다음의 실시예는 본 발명을 예를 들어 설명하기 위한 일 예시로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다.

실시예 1

분철광석을 약 750℃의 온도의 유동 환원로(110)에서 환원한 후, 환원된 환원철을 환원로 배출관(115)을 통해 배출하고, 압력차에 의해 상기 환원철 저장조(120)로 공급하였다.

한편, 파이넥스(FINEX) 용철 제조 공정에서 발생한 표 1과 같은 조성을 갖는 슬러지 및 분진을 1:1의 중량비로 혼합하여 괴성화된 부산물 괴성체를 도 2에 나타낸 바와 같이 부산물 저장조(310)에 저장하였다.

상기 저장된 부산물을 스크류 피더(320)를 통해 배출하고 버켓 엘리베이터(325)를 통해 부산물 괴성체를 부산물 중계조(330)로 이송하였다.

이어서, 상기 부산물 괴성체를 부산물 기송조(340)로 이송한 후, 환원철 저장조(120)에 연결되어 있는 부산물 공급관(200)으로 로터리 피더(350)를 통해 일정량으로 부산물 괴성체를 배출하였다. 상기 부산물 공급관(200)은 가스압축장치(380)를 통해 환원철 저장조(120)로 고압의 질소 가스를 공급하였다.

상기 질소 가스의 스트림에 의해 상기 부산물 공급관으로 배출된 부산물 괴성체를 상기 환원철 저장조로 기송하였다. 이때, 장입된 부산물 괴성체는 환원철과의 합계 중량에 대하여 약 7중량%가 되도록 장입하였으며, 상기 환원철 저장조로 환원철이 공급되는 중에 상기 부산물 괴성체가 함께 공급되도록 하였다.

이후, 환원철과 부산물 괴성체의 혼합물을 환원철 괴성화 설비에 의해 압력을 가함으로써 괴성체를 제조하였다.

상기 얻어진 괴성체의 밀도 및 열간강도를 환원철만으로 괴성화된 괴성체(HCI, Hot Compacted Iron)의 열간 강도와 비교하여 표 2에 나타내었다.

상기 열간강도는 1000℃의 조건에서 30분간 회전수 30rpm으로 드럼 테스트(drum test)를 수행하였을 때, 생산된 괴성체의 입도 중 통기도를 저하시키는데 영향을 줄 수 있는 2.8㎜ 이하의 입도를 갖는 미분 분율(%)을 측정하여 열간 강도 인자로 나타내었다.

이때, 상기 HCI를 드럼 테스트하기 전의 2.8 mm 이하의 입도의 미분 분율은 약 10% 수준이며, 이를 기준으로 비교함으로써 열간 강도의 변화 정도를 확인할 수 있다. 미분 분율의 증가 폭이 클수록 열간 강도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.

	HCI	실시예 1
밀도(g/㎤)	3.73	3.57
미분 분율(%)	15	17

상기 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의해 얻어진 괴성체는 불순물로서 부산물 괴성체를 포함하고 있음에도 불구하고, 환원철 단독의 괴성체에 비하여 미분 분율 증가 정도가 크지 않음을 알 수 있는바, 열간 강도 저하가 거의 없음을 알 수 있다.

따라서, 부산물 괴성체를 포함하는 환원철 괴성체를 용융로에 장입하더라도 부산물의 재분화로 인한 종래와 같은 문제를 유발하지 않으면서도 부산물을 재활용할 수 있음을 알 수 있다.

이상과 같은 설비를 이용하여 파이넥스 공정에서 배출되는 슬러지와 분진을 이용하여 제조한 괴성체를 환원철 괴성화 공정에서 재활용할 수 있다.

110 유동 환원로 115 환원로 배출관
120 환원철 저장조 125 환원철 공급관
130 환원철 강제 이송조 140 환원철 괴성화 설비
200 부산물 공급관 310 부산물 저장조
320 스크류 피더 325 버켓 엘레베이터
330 부산물 중계조 340 부산물 기송조
350 로타리 피더 380 가스압축장치

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 환원분위기 하의 환원로에서 소성하여 철광석을 환원철로 환원시키는 유동 환원 단계;
   상기 환원된 환원철을 환원로 배출관을 통해 배출하는 배출단계;
   상기 배출된 환원철을 환원철 저장조에 저장하는 저장단계; 및
   상기 환원철 저장조에 저장된 환원철을 환원철 배출관을 통해 괴성화 설비에 공급하여 괴성화하는 괴성화 단계
   를 포함하며, 용철 제조 공정에서 발생한 슬러지 및 분진의 혼합물을 혼합기를 사용하여 혼합 성형하거나, 기계적인 힘을 가하여 압착하여 성형하거나, 주형틀을 이용하여 성형하거나, 또는 회전하는 경사진 팬이나 드럼통을 사용하여 응집시켜 성형하는 방법에 의해 괴성화한 부산물 괴성체를 상기 환원로, 환원로 배출관 및 환원철 저장조 중의 적어도 하나에 장입하여 상기 환원철과 혼합하는 단계를 더 포함하고, 부산물 괴성체가 혼합되는 환원철은 550 내지 850℃의 온도를 갖는 것인 환원철 괴성화 방법.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 부산물 괴성체는 기체 유동, 중력 또는 기계적 이송장치에 의해 공급되는 것인 환원철 괴성화 방법.
   
7. 제 5항에 있어서, 상기 부산물 괴성체는 기체 유동에 의해 공급되되, 상기 기체는 공기, 질소 가스, 용철 제조 공정 배가스 또는 이들의 혼합가스인 환원철 괴성화 방법.
   
8. 제 5항에 있어서, 상기 괴성화는 펠렛타이징, 익스트루젼 또는 브리켓팅에 의해 수행되는 것인 환원철 괴성화 방법.
   

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