KR101969110B1 - Method for manufacturing coal briquettes and apparatus for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형탄 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 강도를 가지는 성형탄을 제조하기 위한 성형탄 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법은 분탄을 제공하는 과정; 상기 분탄에, 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하는 과정; 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 과정; 및 상기 혼합물을 성형하는 과정;을 포함한다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for producing a molded coal, and more particularly, to a method and apparatus for producing a molded coal for producing molded coal having excellent strength.
A method of manufacturing a briquette according to an embodiment of the present invention includes the steps of: providing coal; Mixing a high-temperature char produced in the carbonization process of the organic material with the coal to produce a raw coal; Preparing a mixture by mixing a curing agent and a binder in the raw coke; And molding the mixture.

Description

성형탄 제조 방법 및 제조 장치{METHOD FOR MANUFACTURING COAL BRIQUETTES AND APPARATUS FOR MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing molded-

본 발명은 성형탄 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 강도를 가지는 성형탄을 제조하기 위한 성형탄 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for producing a molded coal, and more particularly, to a method and apparatus for producing a molded coal for producing molded coal having excellent strength.

용선을 생산하기 위한 고로 공정은 생산성과 에너지 효율 측면에서 가장 경쟁력 있는 제선 공정으로서 지속적으로 발전해 오고 있다. 그러나, 고로 조업을 위해서는 분광석과 분탄을 사전 괴상화하는 공정을 거친 소결광이나 펠릿 또는 코크스가 필요하다. 이때, 고로 공정에서 요구되는 품질을 만족하기 위해서는 일정 이상의 품위를 가진 원료 철광석과 석탄만을 사용해야 하는 제약이 있다.The blast furnace process for producing molten iron has been continuously developed as the most competitive steelmaking process in terms of productivity and energy efficiency. However, for the blast furnace operation, sinter ore or pellets or coke that have been pre-agglomerated with ore and coal are needed. At this time, in order to satisfy the quality required in the blast furnace process, there is a restriction to use only raw iron ore and coal having a certain quality.

이러한 제약을 극복하기 위한 기술 개발과 관련 설비 개선이 활발하게 진행되고 있으나 어느 정도 한계가 있다. 즉, 높은 품위의 철광석과 석탄이 전 세계적으로 부족해지고 있으며, 그로 인해 가격 또한 크게 상승하고 있다.Technological developments and equipment improvements to overcome these limitations are actively undergoing, but there is some limit. In other words, high grade iron ore and coal are becoming scarce globally, and prices are rising accordingly.

한편, 소결 공정과 코크스 제조 공정에서 발생하는 환경 문제를 해결하기 위한 다양한 대체 공정이 연구 개발되고 있으며, 일부 공정은 실용화 단계에 이르고 있다. 그 중 가장 먼저 상용화 단계에 이른 공정이 코렉스(COREX) 공정이며, 이 코렉스 공정의 문제점을 획기적으로 개선하여 저가의 연료 및 원료를 직접 사용할 수 있는 파이넥스(FINEX) 공정도 개발되어 상용화에 성공하였다.On the other hand, various alternative processes for solving the environmental problems arising in the sintering process and the coke making process have been researched and developed, and some processes are being put to practical use. The first step in commercialization is the COREX process. The FINEX process, which enables the use of low cost fuels and raw materials directly, has also been developed and commercialized, dramatically improving the problems of the COREX process.

코렉스 공정은 기존의 소결광 및 코크스를 대신하여 펠릿이나 괴광석을 환원로에 장입하여 부분 환원시킨 후, 용융로에서 용융 환원시켜 용선을 생산하는 공정이다. 이때, 열원과 환원제의 공급을 위해 괴탄을 장입한다. 그러나, 코렉스 공정에 사용되는 괴광과 괴탄을 선별하여 사용한 후 발생하는 많은 양의 분철광석과 분탄의 효과적인 처리는 여전히 큰 문제점으로 남아 있다. 한편, 이러한 설비 구성의 문제점을 극복하여 모든 종류의 철광석과 석탄을 직접 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 파이넥스 공정이 개발되어 상용화에 이르고 있다.The Corlex process is a process in which pellets or ore are charged to a reducing furnace instead of existing sinter ore and coke to partially reduce it and then melted and reduced in a melting furnace to produce molten iron. At this time, charge for the heat source and the reducing agent is charged. However, the effective treatment of large quantities of iron ore and coal, which is generated after using the coal and coal used in the corex process selectively, still remains a big problem. On the other hand, a Finex process, which is characterized in that all types of iron ore and coal can be directly used to overcome the problems of such a facility configuration, has been developed and commercialized.

파이넥스 공정은 분철광석을 환원하는 공정, 환원된 분철광석을 괴상화하는 공정, 괴상화된 환원 분철광석과 괴철광석을 예열 및 부분 환원하는 환원로, 분탄을 성형하는 공정, 이러한 원료 및 연료를 장입하여 가스를 발생시키고 환원 및 용융을 거쳐 용철을 생산하는 용융로를 포함한다.The FINEX process consists of a process of reducing iron ore, a process of agglomerating reduced iron ore, a reducing process of pre-heating and partial reduction of iron ore and agglomerated iron ore, and a process of forming coal, charging these raw materials and fuel And a melting furnace for producing molten iron through reduction and melting.

파이넥스 용융로 조업에서 철원으로 HCI(Hot Compact Iron)가 용융로 상부에서 공급되고, HCI의 환원 및 용융을 위하여 연료 또는 환원재로 상부에서 성형탄이 장입되며 하부에서 미분탄과 함께 산소가 취입된다. 성형탄은 용융로 내에서 어느 정도 입도를 유지하고 있어야 통기성과 통액성을 유지할 수 있다.In the FINEX melting furnace operation, HCI (Hot Compact Iron) is supplied from the upper part of the melting furnace to the iron source. For the reduction and melting of the HCI, fuel is injected from the upper part of the furnace and oxygen is taken in from the lower part together with the pulverized coal. The briquettes must maintain a certain degree of particle size in the melting furnace to maintain air permeability and liquid permeability.

그러나, 성형탄은 고로에서 사용되는 코크스와 달리 열적 충격이나 기계적 마모에 약하며, 냉간 상태에서 성형된 상태로 직접 용융로로 장입되기 때문에 우수한 강도를 가지는 성형탄에 대한 요구가 증가하고 있다.However, unlike the coke used in the blast furnace, the blast furnace is susceptible to thermal shock and mechanical abrasion. Since the blast furnace is directly charged into the melting furnace in the cold state, there is an increasing demand for the blast furnace with excellent strength.

KRKR 10-2003-001305610-2003-0013056 AA

본 발명은 열간 강도 및 기계적 강도가 우수한 성형탄을 제조할 수 있는 성형탄 제조 방법 및 제조 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for producing molded-on-a-bodied carbon which can produce molded bodys with excellent hot strength and mechanical strength.

본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법은 분탄을 제공하는 과정; 상기 분탄에, 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하는 과정; 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 과정; 및 상기 혼합물을 성형하는 과정;을 포함한다.A method of manufacturing a briquette according to an embodiment of the present invention includes the steps of: providing coal; Mixing a high-temperature char produced in the carbonization process of the organic material with the coal to produce a raw coal; Preparing a mixture by mixing a curing agent and a binder in the raw coke; And molding the mixture.

상기 분탄은, 역청탄, 아역청탄, 무연탄, 갈탄 및 코크스 중에서 선택된 적어도 하나의 분말을 포함할 수 있다.The pulverized coal may contain at least one powder selected from bituminous coal, bituminous coal, anthracite coal, lignite and coke.

상기 원료탄을 제조하는 과정은, 상온의 분탄과, 400 내지 1000℃의 온도를 가지는 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조할 수 있다.In the process for producing the coke, the coke can be produced by mixing the carbon black at room temperature and char having a temperature of 400 to 1000 ° C.

상기 촤(char)는 상기 원료탄 100 중량%에 대하여 1 내지 15 중량%로 혼합될 수 있다.The char may be mixed in an amount of 1 to 15% by weight based on 100% by weight of the coke.

상기 분탄은 5㎜ 이하의 입도를 가지며, 상기 촤(char)는 1㎜ 이하의 입도를 가질 수 있다.The pulverized coal may have a particle size of 5 mm or less, and the char may have a particle size of 1 mm or less.

상기 원료탄의 온도는 30 내지 150℃의 범위 내일 수 있다.The temperature of the coke may be in the range of 30 to 150 ° C.

상기 경화제는, 상기 원료탄 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 혼합되고, 생석회, 소석회, 석회석, 탄산칼슘, 시멘트, 벤토나이트 및 클레이(clay) 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The curing agent is mixed with 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coke, and may include at least one material selected from calcium oxide, calcium hydroxide, limestone, calcium carbonate, cement, bentonite and clay.

상기 바인더는, 상기 원료탄 100 중량부에 대하여 3 내지 15 중량부로 혼합되고, 당밀, 비투멘, 아스팔트, 석탄 타르, 피치, 전분, 물유리, 플라스틱, 고분자수지 및 오일 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The binder may be blended in an amount of 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coke oven and may include one or more materials selected from molasses, bithumene, asphalt, coal tar, pitch, starch, water glass, plastic, polymer resin and oil have.

상기 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정;을 더 포함할 수 있다.And heating and carbonizing the molded mixture.

상기 탄화하는 과정은, 상기 성형된 혼합물을 400 내지 1000℃의 온도로 가열하여 탄화할 수 있다.The carbonization may be performed by heating the molded mixture to a temperature of 400 to 1000 ° C.

상기 촤(char)는 전(前) 공정의 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정에서 생성될 수 있다.The char can be generated in the course of heating and carbonizing the molded mixture of the previous process.

상기 촤(char)는, 상기 촤(char) 100 중량%에 대하여 2 내지 15 중량%의 휘발분을 함유할 수 있다.The char may contain 2 to 15% by weight of volatile matter based on 100% by weight of the char.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 장치는 분탄을 저장하기 위한 분탄 저장부; 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 저장하기 위한 촤(char) 저장부; 상기 분탄 저장부로부터 제공되는 분탄과 상기 촤(char) 저장부로부터 제공되는 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하고, 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합부; 및 상기 혼합부로부터 제공되는 혼합물을 성형하는 성형부;를 포함한다.In addition, the apparatus for producing molded coal according to an embodiment of the present invention includes: a powder storage unit for storing a powder; A char storage unit for storing a high temperature char generated in the carbonization process of the organic material; A mixer for mixing the coal powder supplied from the powder storage part with char supplied from the char storage part to produce a coke, mixing the coke with a binder to prepare a mixture; And a molding part for molding the mixture provided from the mixing part.

상기 성형부로부터 제공되는 성형물을 가열하여 탄화하는 탄화부;를 더 포함할 수 있다.And a carbonized portion which carbonizes by heating the molding provided from the molding portion.

상기 탄화부로부터 제공되는 탄화물을 괴상의 성형탄과 입상의 촤(char)로 분류하는 분류부;를 더 포함하고, 상기 분류부로부터 분류된 입상의 촤(char)는 상기 촤(char) 저장부에 저장될 수 있다.Further comprising a classifier for classifying the carbide provided from the carbonized portion into massive molded bodys and granular chars, and the granular chars classified from the classifying portion are stored in the char storage portion Lt; / RTI >

상기 괴상의 성형탄은 용융환원 설비에서 환원철을 용융시키기 위한 용융가스 화로로 제공될 수 있다.The massive briquettes may be provided as a melt gasification furnace for melting the reduced iron in a melt reduction facility.

본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 원료로 직접 사용하여 우수한 강도를 가지는 성형탄을 제조할 수 있다. 즉, 고온의 촤(char)가 가지는 열 에너지를 원료탄의 승온 및 열간 성형을 위한 에너지로 사용하여 성형탄 제조시의 강도 발현 속도 및 열간 강도 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.According to the method and apparatus for producing a molded part of the present invention, it is possible to manufacture a molded product having excellent strength by directly using a high-temperature char generated in a carbonization process of an organic material as a raw material. That is, the thermal energy possessed by the high-temperature char can be used as the energy for heating and hot-forming the coking coal, thereby improving the strength development speed, hot strength and mechanical strength at the time of molding.

또한, 향상된 강도를 가지는 성형탄을 용융환원 설비에서 철광석을 용융하기 위한 열원으로 사용하여, 환원 가스의 통기성을 향상시키고, 용융된 환원철 및 슬래그의 통액성을 원할하게 유지할 수 있다.Further, by using the briquettes having an improved strength as a heat source for melting iron ores in the melting and reducing equipment, it is possible to improve the air permeability of the reducing gas and to maintain the liquid permeability of the melted reduced iron and slag.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도.
도 2는 탄화 개시 온도에 따른 성형탄의 열간 강도 변화를 나타내는 그래프.
도 3은 탄화 종료 온도에 따른 성형탄의 열간 강도 변화를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 제조되는 성형탄을 사용하는 용융환원 설비를 개략적으로 나타내는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart schematically illustrating a method for producing a briquette according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a graph showing changes in hot strength of the briquette according to the carbonization start temperature.
3 is a graph showing the change in hot strength of the briquette according to the carbonization end temperature.
4 is a view schematically showing an apparatus for producing a molded coal according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of a melting and reducing equipment using briquettes produced according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 성형탄 제조 방법 및 제조 장치는 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 원료탄으로 이용하여 성형탄의 열간 강도 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 기술적 특징을 제시한다.The method and apparatus for producing and molding a molded carbon according to the present invention provide a technical feature that can improve the hot strength and mechanical strength of a briquette using a high temperature char generated in a carbonization process of an organic material as a raw material.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

용융환원 제철법인 파이넥스(FINEX) 공정에서 사용되는 용융환원 설비는 크게 철광석을 환원하는 유동층형 환원로와 이를 용융시키는 용융가스 화로로 구성된다. 용융가스 화로에서 철광석을 용융하는 경우, 철광석 용융을 위한 열원으로서 성형탄을 용융가스 화로에 장입한다. 용융가스 화로에 장입된 성형탄은 석탄 충전층을 형성하며 용융가스 화로 하부에 설치된 풍구를 통하여 취입된 산소와 반응하여 연소 후 연소 가스를 생성한다. 이 연소 가스는 상승하면서 상부의 석탄 충전층을 통과하며 고온의 환원 가스로 전환되어 용융가스 화로의 외부로 배출된 후 유동층형 환원로에서 철광석 환원을 위한 환원 가스로서 사용되며 연소시 발생한 열은 환원철을 용융시킨 후, 용철 및 슬래그로 전환 후 외부로 배출하는데 필요한 에너지로 사용된다. Melting Reduction The melting reduction equipment used in the FINEX process consists of a fluidized-bed reduction furnace that reduces iron ore and a melting gasification furnace that melts it. In the case of melting iron ore in a melting gasification furnace, the molten gasification furnace is charged with the shaped coal as a heat source for melting iron ores. The briquettes charged into the melter-gasifier form a coal-packed bed and react with the oxygen blown through the tuyere installed at the bottom of the melter-gasifier to produce combustion gas after combustion. The combustion gas passes through the upper coal filler layer and is converted into a high-temperature reducing gas and discharged to the outside of the melter-gasifier, and then used as a reducing gas for reducing iron ores in the fluidized bed reduction furnace. Is melted and then converted to molten iron and slag, and then discharged to the outside.

일반적으로 용융환원 제철을 위한 성형탄은 미분탄과 바인더를 혼합한 후 압축하여 제조한다. 용융가스 화로에 사용되기 위한 성형탄의 경우 환원 가스의 통기성과 용융된 환원철 및 슬래그의 통액성을 원활하게 유지하기 위해서 우수한 강도가 요구되고 있다. 우수한 강도를 가진 성형탄을 제조하기 위해 바인더 및 경화제를 첨가하여 성형탄 제조 공정에 이용하고 있으나 고로에서 사용하는 코크스와 달리 냉간 상태에서 성형된 상태로 직접 용융가스 화로 내에 장입되기 때문에 열적 충격이나 기계적 마모 환경 등에 상대적으로 취약하여 강도가 저하되는 문제점을 가진다.Generally, briquettes for molten steel reduction are produced by mixing pulverized coal and binder and then compressing them. In the case of the briquetting coal to be used in the melting and gasifying furnace, excellent strength is required in order to smoothly maintain the permeability of the reducing gas and the liquid permeability of the melted reduced iron and slag. In addition to the coke used in the blast furnace, the coke is used in the blast furnace manufacturing process by adding a binder and a curing agent in order to produce a borehole with excellent strength. However, And the strength is lowered.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 성형탄 제조 공정에서 분코크스를 활용하여 제조되는 성형탄의 열간 강도를 향상시킬 수 있으나, 이는 고로 제철법을 동시에 이용하는 제철소의 경우에만 가능하다. 즉, 고로 제철법을 동시에 이용하는 경우 코크스 제조 공정으로부터 분코크스를 수급할 수 있게 되나, 용융환원 제철법만 이용하는 제철소의 경우 성형탄의 강도를 향상시키기 위한 분코크스를 수급할 수 없는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, it is possible to improve the hot strength of the briquettes produced by using the partial coke in the briquette production process, but this is only possible in the case of a steel mill using the blast furnace method at the same time. That is, when the blast furnace steelmaking method is used at the same time, it is possible to supply the minute coke from the coke making process. However, in the case of a steel mill using only the melting reduction steelmaking method, there is a problem that the minute coke can not be supplied to improve the strength of the blast furnace.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 또한, 도 2는 탄화 개시 온도에 따른 성형탄의 열간 강도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 3은 탄화 종료 온도에 따른 성형탄의 열간 강도 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a shaped coal according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a graph showing the change in hot strength of the briquette according to the carbonization start temperature, and Fig. 3 is a graph showing the change in hot strength of the briquetted carbon with the carbonization end temperature.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법은 분탄을 제공하는 과정(S100); 상기 분탄에, 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하는 과정(S200); 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 과정(S300); 및 상기 혼합물을 성형하는 과정(S400);을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, a method for producing molded coal according to an embodiment of the present invention includes the steps of providing coal (S100); A step (S200) of mixing raw char with high temperature char generated in the carbonization process of the organic material to the coal; A step S300 of mixing the curing agent and the binder in the raw coke to prepare a mixture; And molding the mixture (S400).

먼저, 분탄을 제공하는 과정(S100)에서는 분탄을 제공한다. 여기서 분탄은 탄소가 함유되는 원료인, 고등급 석탄, 저등급 석탄 또는 석탄을 건류하여 생성되는 코크스의 분말을 사용할 수 있다. 여기서, 고등급 석탄이란 일반적으로 역청탄, 무연탄, 반무연탄 등의 수분 함량이 10 중량% 이하로 적고 7,000 ㎉/㎏ 이상의 발열량을 갖는 높은 등급의 석탄을 말하며, 저등급 석탄이란 수분 함량이 30 중량% 이상으로 높고 발열량이 4,000 ㎉/㎏ 이하로 낮은 것으로서 일반적으로 아역청탄, 갈탄 등을 의미한다. 한편, 고정 탄소분, 휘발분, 수분 등 석탄이 가지고 있는 성분의 함량을 기준으로 석탄을 분류할 수도 있는데, 고정 탄소분의 함량이 높고 휘발분 및 수분의 함량이 낮을수록 고등급 석탄으로 분류할 수 있으며, 그 반대로 고정 탄소분이 대략 50 내지 60 중량% 정도이고, 휘발분 및 수분이 많이 포함되어 있는 경우를 저등급 석탄으로 분류할 수 있다. 여기서, 휘발분이란 가열시에 여러 종류의 가스 및 타르 등을 발생시키는 성분을 가지는 물질을 말한다.First, in step S100 of providing the pulverized coal, the pulverized coal is provided. Here, the powder may be powder of high grade coal, low grade coal, or coke powder produced by carbonizing coal, which is a raw material containing carbon. The high grade coal generally refers to a high grade coal having a moisture content of 10 wt% or less and having a heat value of 7,000 ㎉ / kg or more, such as bituminous coal, anthracite coal, and semi-anthracite, And the calorific value is as low as 4,000 ㎉ / ㎏ or lower, which generally means sub-bituminous coal and lignite. On the other hand, coal can be classified on the basis of the content of components such as fixed carbon powder, volatile matter and moisture. When the content of fixed carbon powder is high and the content of volatile matter and moisture is low, it can be classified as high grade coal. On the other hand, a case where the fixed carbon content is about 50 to 60% by weight and contains a large amount of volatile matter and moisture can be classified as low grade coal. Here, the volatile matter refers to a substance having components that generate various kinds of gases and tar at the time of heating.

분탄을 제공하는 과정(S100)에서는 전술한 탄소가 함유되는 원료를 입도 선별하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 0㎜를 초과하고, 5㎜ 이하의 입도를 가지는 입상의 분탄을 제공할 수 있다. 즉, 탄소가 함유되는 원료를 입도 선별하여 작은 입도를 가지는 분탄을 사용함으로써 열간 강도가 우수한 성형탄을 제조할 수 있다. 입도가 5㎜를 초과하는 경우에는 이를 파쇄하여 사용할 수도 있음은 물론이다. 이러한 분탄은 분탄 저장부에 상온 상태, 즉 20 내지 30℃의 온도로 저장되어 공급될 수 있다.In the step of providing the pulverized coal (S100), the carbon-containing raw material can be selectively supplied to the granular material. For example, it is possible to provide a granular coal having a particle size exceeding 0 mm and a particle size of 5 mm or less. That is, by using the coal having a small particle size by sorting the raw materials containing carbon, it is possible to produce molded coal having excellent hot strength. When the particle size exceeds 5 mm, it may be used by crushing it. The pulverized coal may be stored in the pulverized coal storage at a normal temperature, that is, at a temperature of 20 to 30 캜.

원료탄을 제조하는 과정(S200)은 상기의 분탄에, 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조한다. 촤(char)는 유기물의 탄화시에 생성되는 탄소질 물질로써, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법에서는 유기물의 탄화 과정 중 압축 하중, 마모 등에 의하여 발생되는 고온의 촤(char)를 별도의 냉각 처리 등의 과정 없이 직접 분탄에 혼합하여 원료탄을 제조 한다. 여기서, 촤(char)는 성형된 혼합물을 탄화하는 과정에서 생성될 수 있으며, 성형탄이 성형탄의 전체 중량 중 2 내지 15 중량%의 휘발분을 함유하도록 부분 탄화하는 과정에서 고온의 촤(char)를 생성하여, 생성되는 촤(char) 역시 촤(char)의 전체 중량 중 2 내지 15 중량%의 휘발분을 함유하도록 할 수 있다.In the step (S200) of producing the raw coal, raw charcoal is produced by mixing high-temperature char produced in the carbonization process of the organic material with the above-mentioned coal. The char is a carbonaceous material that is produced during the carbonization of an organic material. In the method of producing a molded coal according to an embodiment of the present invention, a high temperature char generated by compression load, abrasion, And the raw coal is directly mixed with the pulverized coal without any process such as cooling treatment. Here, 촤 (char) can be generated in the process of carbonizing a molded mixture, and a part of carbon is partially carbonized so as to contain 2 to 15% by weight of volatile matter in the total weight of the briquette to produce a high temperature char , So that the generated char can also contain 2 to 15% by weight of volatile matter in the total weight of char.

여기서, 상기 고온의 촤(char)는 0㎜를 초과하고, 1㎜ 이하의 입도를 가지는 입상, 즉 분말 상태로 분탄에 직접 혼합될 수 있다. 촤(char)의 입도가 1㎜를 초과하는 경우, 제조되는 성형탄의 강도 하락을 유발하는 바, 입도를 이와 같이 제한하는 것이 바람직하다. 이 경우, 촤(char)는 입도가 1㎜ 이하인 것을 입도 선별하여 사용할 수 있으며, 입도가 1㎜를 초과하는 경우에는 이를 파쇄하여 사용할 수도 있음은 물론이다.Here, the high temperature char can be directly mixed into the granules in a granular state, that is, a powder state, having a particle size exceeding 0 mm and a size of 1 mm or less. When the particle size of char is more than 1 mm, it is preferable to limit the particle size in such a manner as to cause a decrease in the strength of the produced molded charcoal. In this case, the char can be used by selecting the particles having a particle size of 1 mm or less, and when the particle size is more than 1 mm, the char can be used after being crushed.

촤(char)는 성형된 혼합물의 탄화 과정 중에 생성되어, 탄화 과정에서 가열된 온도가 그대로 유지되는 고온의 상태에서 분탄에 혼합된다. 여기서, 촤(char)는 400 내지 1000℃의 온도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 600 내지 700℃의 온도를 가질 수 있다. 이와 같은 촤(char)의 온도 범위는 탄화 과정에서 가열되는 온도에 의하여 결정되는바, 성형된 혼합물의 탄화 과정과 관련하여는 후술하기로 한다.The char is formed during the carbonization process of the molded mixture and is mixed into the coal at high temperatures where the heated temperature is maintained in the carbonization process. Here, 촤 (char) may have a temperature of 400 to 1000 째 C, preferably 600 to 700 째 C. The temperature range of such char is determined by the temperature heated in the carbonization process, and the carbonization process of the formed mixture will be described later.

상기한 바와 같이, 고온의 촤(char)는 600 내지 700℃의 온도를 가질 수 있으며, 이에 해당하는 현열은 약 1000kJ/kg℃이다. 여기서, 20℃의 온도를 가지는 분탄에 고온의 촤(char)를 원료탄 100 중량%에 대하여 각각 5 중량%, 10 중량% 및 15 중량%로 균일하게 혼합하는 경우 혼합된 원료탄의 온도는 약 45℃, 91℃ 및 137℃를 각각 가지는 것을 알 수 있었다. 이와 같이, 상온의 분탄에 고온의 촤(char)를 직접 혼합하여 원료탄의 온도를 상승시키는 경우, 원료탄에 경화제 및 바인더를 혼합하는 과정에서 바인더의 점성이 저하되고, 혼합물 내에서 바인더가 고르게 분포될 수 있게 되어 우수한 강도의 성형탄을 제조할 수 있다. 또한, 촤(char)는 유기물 즉, 성형탄의 탄화 과정에서 생성되는 것으로 성형탄의 열간 강도를 향상시키기 위한 첨가제로서의 분코크스를 대체할 수 있게 된다.As described above, the high temperature char can have a temperature of 600 to 700 ° C, and the sensible heat corresponding thereto is about 1000 kJ / kg ° C. In this case, when the high-temperature char is uniformly mixed into the pulverized coal having a temperature of 20 ° C at 5 wt%, 10 wt% and 15 wt% with respect to 100 wt% of the coke, the temperature of the mixed coal is about 45 ° C , 91 ° C and 137 ° C, respectively. In this way, when the temperature of the coke is directly increased by mixing the char at a high temperature with the coke at room temperature, the viscosity of the binder decreases during the mixing of the curing agent and the binder in the coke, and the binder is uniformly distributed in the mixture So that it is possible to produce molded briquettes of excellent strength. In addition, char is generated in the carbonization process of the organic material, that is, the charcoal, and can replace the minute coke as an additive for improving the hot strength of the molded charcoal.

여기서, 분탄에 혼합되는 촤(char)는 분탄과 촤(char)가 혼합된 원료탄 100 중량%에 대하여 1 내지 15 중량%로 혼합될 수 있다. 먼저, 촤(char)가 1 중량% 미만으로 혼합되는 경우, 원료탄의 온도 상승 효과가 미미하다. 또한, 상온의 분탄에 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄의 온도를 상승시키는 경우 일반적으로 성형탄의 강도는 상승하게 되나, 촤(char)의 함량이 15 중량%를 초과하여 너무 많게 되면 점결 성분 부족으로 인하여 입자 간의 결합을 방해하여 성형탄 강도 하락의 원인이 될 수 있다. 따라서, 촤(char)의 함량은 원료탄 100 중량%에 대하여 1 내지 15 중량%의 범위로 조절하는 것이 바람직하다.Here, the char to be mixed with the pulverized coal may be mixed in an amount of 1 to 15% by weight based on 100% by weight of the coal mixed with the coal and char. First, when char is mixed at less than 1 wt%, the effect of raising the temperature of the coke is insignificant. In addition, when the temperature of the coking coal is increased by mixing a high-temperature char with a normal-temperature coke, the strength of the coke is generally increased. However, when the content of coke is more than 15% by weight, The shortage may interfere with the bonding between the particles, which may cause a decrease in the strength of the briquette. Therefore, it is preferable that the content of char is controlled in the range of 1 to 15% by weight based on 100% by weight of the coke.

뿐만 아니라, 촤(char)의 함량이 원료탄 100 중량%에 대하여 1 내지 15 중량%의 범위를 가지는 경우 고온의 촤(char)가 가지는 열 에너지가 상온의 분탄에 전달되는 바, 분탄과 촤(char)가 혼합되어 제조되는 원료탄의 온도는 30 이상, 150℃ 이하로 유지될 수 있다. 여기서, 원료탄의 온도가 150℃를 초과하는 경우 바인더로 사용되는 물질이 분해될 수 있으므로, 촤(char)의 함량을 15 중량% 이하로 제어하여, 원료탄의 온도를 150℃ 이하로 제어하는 것이 성형탄의 강도 향상에 가장 뛰어난 효과를 낼 수 있다.In addition, when the content of char is in the range of 1 to 15 wt% with respect to 100 wt% of the coke, the thermal energy of the high temperature char is transferred to the coal at room temperature, ) Can be maintained at a temperature of 30 to 150 ° C. If the temperature of the coke is higher than 150 ° C, the material used as the binder may be decomposed. Therefore, it is preferable to control the content of char to 15% by weight or less and control the temperature of the coke to 150 ° C or less, The most excellent effect can be obtained.

혼합물을 제조하는 과정(S300)은, 상기와 같이 분탄과 고온의 촤(char)가 열 교환되어 혼합된 혼합물에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조한다.In the step of manufacturing the mixture (S300), a mixture is prepared by mixing a hardener and a binder in a mixture in which the powder and the high-temperature char are heat-exchanged as described above.

경화제로는 생석회, 소석회, 석회석, 탄산칼슘, 시멘트, 벤토나이트 및 클레이(clay) 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 사용할 수 있다. 여기서, 경화제는 원료탄 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상, 5 중량부 이하로 혼합될 수 있다. 즉, 경화제의 함량이 1 중량부 미만으로 너무 적은 경우, 바인더와 경화제의 결합력이 충분하지 않게 되어 성형탄의 강도가 저하된다. 또한, 경화제의 함량이 5 중량부를 초과하여 너무 많은 경우 성형탄 내 회분의 함량이 증가하여 용융가스 화로 내에서 연료로서의 역할을 할 수 없으며, 경제성이 저하된다. 따라서, 경화제의 함량은 원료탄 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 범위로 제어되는 것이 바람직하다.As the hardener, at least one material selected from quicklime, slaked lime, limestone, calcium carbonate, cement, bentonite, and clay may be used. Here, the curing agent may be mixed in an amount of 1 part by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the coke. That is, when the content of the curing agent is less than 1 part by weight, the bonding force between the binder and the curing agent becomes insufficient and the strength of the molded cured part decreases. In addition, when the content of the hardening agent is more than 5 parts by weight, the content of the ash in the blast furnace is increased, so that it can not serve as a fuel in the melting and gasifying furnace and the economical efficiency is lowered. Therefore, the content of the curing agent is preferably controlled in the range of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the coke.

바인더로는 당밀, 비투멘, 아스팔트, 석탄 타르, 피치, 전분, 물유리, 플라스틱, 고분자 수지 및 오일 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 사용할 수 있다. 여기서, 바인더는 원료탄 100 중량부에 대하여 3 중량부 이상, 15 중량부 이하로 혼합될 수 있다. 즉, 바인더의 함량이 3 중량부 미만으로 너무 적은 경우, 결합력이 충분하지 않아 성형탄의 강도가 저하된다. 또한, 바인더의 함량이 너무 많은 경우 원료탄과 바인더의 혼합시 부착 등의 문제가 발생한다. 따라서, 바인더의 함량은 원료탄 100 중량부에 대하여 3 내지 15 중량부의 범위로 제어되는 것이 바람직하다.As the binder, one or more materials selected from molasses, bitumen, asphalt, coal tar, pitch, starch, water glass, plastic, polymer resin and oil may be used. Here, the binder may be mixed in an amount of not less than 3 parts by weight and not more than 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the coke. That is, when the content of the binder is less than 3 parts by weight, the bonding strength is not sufficient and the strength of the briquette is lowered. In addition, when the content of the binder is too large, there arises a problem such as adhesion when the raw coal and the binder are mixed. Therefore, the content of the binder is preferably controlled in the range of 3 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material.

여기서, 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하는 순서는 임의로 설정될 수 있다. 즉, 분탄과 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄이 승온된 후, 경화제와 바인더 또는 바인더와 경화제를 순차적으로 혼합하여 혼합물을 제조하거나, 원료탄에 경화제 및 바인더를 동시에 혼합하여 혼합물을 제조할 수도 있음은 물론이다. 이에 의하여, 원료탄에 경화제 및 바인더를 혼합하는 과정에서 바인더의 점성이 저하되고, 혼합물 내에서 바인더가 고르게 분포될 수 있게 되어 우수한 강도의 성형탄을 제조할 수 있음은 전술한 바와 같다.Here, the order of mixing the curing agent and the binder in the raw material can be arbitrarily set. That is, after the raw coal is heated by mixing the powder with the char at a high temperature, the mixture may be prepared by mixing the curing agent and the binder or the binder and the curing agent sequentially, or the curing agent and the binder may be mixed simultaneously Of course it is. As a result, the viscosity of the binder is lowered in the process of mixing the curing agent and the binder in the coke, and the binder can be evenly distributed in the mixture, so that the molded bodys with excellent strength can be produced.

혼합물을 성형하는 과정(S400)에서는 원료탄에 경화제와 바인더가 혼합된 혼합물을 일정 형태로 성형한다. 도시되지는 않았으나, 혼합물을 성형하는 과정(S400)은 상호 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 롤 사이로 혼합물을 연속적으로 장입하여 포켓 또는 스트립 형태의 성형탄을 제조할 수 있다. 여기서, 혼합물은 고온의 촤(char)에 의하여 승온된 상태로 성형되며, 혼합물이 가지는 열 에너지를 성형 과정에서의 열간 성형을 위한 에너지로 사용될 수 있다. 따라서, 성형탄의 강도 발현 속도를 향상시킬 수 있으며, 그 결과 우수한 열간 강도 및 기계적 강도를 가지는 성형탄을 제조할 수 있다.In the step of forming the mixture (S400), a mixture of the curing agent and the binder is formed into a predetermined shape in the raw material. Although not shown, the process of forming the mixture (S400) can continuously charge the mixture between a pair of rolls rotating in mutually opposite directions to produce molded pockets or strips. Here, the mixture is heated to a temperature elevated by a high temperature char, and the thermal energy of the mixture can be used as energy for hot forming in the molding process. Accordingly, it is possible to improve the rate of development of the strength of the briquette, and as a result, the briquette having excellent hot strength and mechanical strength can be produced.

상기와 같은 과정에 의하여 용융가스 화로에 장입되기 위한 성형탄을 제조할 수 있으나, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법은 혼합물을 성형하는 과정(S400) 이후, 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정;을 더 포함할 수 있다. 즉, 전술한 과정에 의하여 혼합물을 성형하는 경우 성형된 혼합물은 성형탄으로서 충분한 강도를 가지나, 성형된 혼합물을 가열하여 탄화함으로써 보다 우수한 강도를 가지는 성형탄으로 제조될 수 있다.However, the method of manufacturing the molded coal according to the embodiment of the present invention may include a step of molding the mixture (S400), a step of heating the formed mixture to carbonize the mixture ; ≪ / RTI > That is, in the case of molding the mixture by the above-described process, the molded mixture has sufficient strength as the molded body, but can be made into a molded body having higher strength by carbonizing the molded mixture by heating.

여기서, 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정은 휘발분을 함유하지 않도록 성형된 혼합물을 완전 탄화하여 이루어질 수도 있으나, 과다한 열원의 공급을 방지하기 위하여 2 중량% 이상, 15 중량% 이하의 휘발분을 함유하도록 성형된 혼합물을 부분 탄화할 수도 있다. 상기와 같이 성형된 혼합물을 부분 탄화하여 성형탄을 제조하는 경우 일반 성형탄 대비 열적, 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 잔류 휘발분을 포함하기 때문에 용융가스 화로 내에서 환원 가스를 생성하는데 도움이 된다. 또한, 고온의 촤(char)로부터 성형된 혼합물이 가지는 열 에너지로 인하여 탄화 과정에서의 열원의 공급을 감소시킬 수 있어 경제적인 효과가 있다.Here, the process of carbonizing the molded mixture by heating may be performed by completely carbonizing the molded mixture so as not to contain volatile components. However, in order to prevent the supply of excessive heat source, the carbonized mixture may contain not less than 2 wt% and not more than 15 wt% The molded mixture may be partially carbonized. When the molded mixture is partially carbonized to produce a shaped coal, thermal and mechanical strength can be improved as compared with general molded coal, and it is possible to generate a reducing gas in the melting gasification furnace because it contains residual volatile matter. In addition, it is economical to reduce the supply of heat source in the carbonization process owing to the thermal energy of the mixture formed from the high-temperature char.

성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정은 성형된 혼합물을 400℃ 이상, 1000℃ 이하의 범위로 가열하여 탄화할 수 있다. 성형된 혼합물을 400 내지 1000℃의 온도로 가열하여 탄화하는 경우 제조되는 괴상의 성형탄은 탄화에 의하여 기질이 강화되어 열간 강도가 향상된다. 또한, 상기와 같은 성형된 혼합물의 탄화를 위한 가열 과정에서는 압축 하중 및 마모 등에 의하여 탄화시에 가열된 온도를 가지는 고온의 미분 촤(char)가 발생하게 되며, 상기 고온의 미분 촤(char)는 이후 공정에서 성형탄의 제조를 위하여 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 방법에서 원료탄에 사용되는 고온의 촤(char)는 전(前) 공정에서의 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정에서 생성되는 촤(char)를 사용할 수 있다.The process of carbonizing the molded mixture by heating may be performed by heating the molded mixture in a temperature range of 400 ° C or higher and 1000 ° C or lower. When the molded mixture is carbonized by heating at a temperature of 400 to 1000 ° C, the massive briquettes produced by carbonization are strengthened by carbonization to improve the hot strength. Also, in the heating process for carbonizing the molded mixture, a high-temperature char having a heated temperature is generated during the carbonization by compression load, abrasion, etc., and the high temperature char And can be used for the production of briquettes in subsequent processes. That is, in the method for producing molded coal according to the embodiment of the present invention, the high temperature char used in the coking coal can be a char produced in the process of carbonizing the molded mixture in the previous process have.

탄화 온도는 상기와 같이 400 내지 1000℃의 범위를 가질 수 있으나, 성형탄의 열간 강도를 극대화하기 위하여 탄화 온도를 600℃ 이상, 700℃ 이하의 범위로 제어하는 것이 가장 효율적이다. 여기서, 탄화 온도는 성형된 혼합물이 처음 접하는 탄화 개시 온도는 600℃ 이상, 650℃ 이하로 유지하고, 성형된 혼합물이 가장 나중에 접하는 탄화 종료 온도는 약 700℃로 유지하여, 전체적으로 탄화 온도를 600 내지 700℃의 온도로 제어할 수 있다.The carbonization temperature may be in the range of 400 to 1000 ° C., but it is most effective to control the carbonization temperature in the range of 600 ° C. to 700 ° C. in order to maximize the hot strength of the briquette. Here, the carbonization temperature is maintained at 600 ° C or higher and 650 ° C or lower for the initial contact of the molded mixture, and the carbonization end temperature at which the molded mixture is contacted last is maintained at about 700 ° C, It can be controlled at a temperature of 700 ° C.

도 2에 도시된 바와 같이 600 내지 650℃ 이하의 탄화 개시 온도의 범위에서는 성형된 혼합물의 표면이 급속히 가열되므로, 단시간 내에 단단한 껍질이 형성된다. 또한, 성형된 혼합물이 건류 중 팽창하는 경우 이 단단한 껍질의 압력을 받아 열간 강도를 향상시킬 수 있다.As shown in Fig. 2, the surface of the molded mixture is rapidly heated in the range of the carbonization start temperature of 600 to 650 占 폚 or less, so that a hard shell is formed in a short time. In addition, when the molded mixture expands during the dry distillation, the pressure of the hard shell can be increased to improve the hot strength.

여기서, 탄화 개시 온도가 600℃ 미만이면 성형된 혼합물의 표면이 늦게 가열되어 단단한 껍질이 늦게 형성되며, 초기 강도가 약해지므로 성형탄이 쉽게 파손되는 문제가 있다. 또한, 탄화 개시 온도가 600℃를 초과하면 성형된 혼합물의 내외부의 온도차가 커지게 되어 열응력이 작용하여 균열 발생이 증가하는 문제가 있다. 따라서, 탄화 개시 온도는 600 내지 650℃ 이하로 제어될 수 있다.If the carbonization start temperature is less than 600 ° C, the surface of the molded mixture is heated late to form a hard shell late, and the initial strength is weakened, so that the molded carbon is easily broken. If the carbonization start temperature exceeds 600 ° C, there is a problem that the temperature difference between the inside and the outside of the molded mixture becomes large, and thermal stress acts to increase the occurrence of cracks. Therefore, the carbonization initiation temperature can be controlled to 600 to 650 占 폚 or less.

성형된 혼합물을 가열하게 되면, 성형된 혼합물은 500℃ 부근에서 1차로 수축하고, 700℃ 부근에서 2차로 수축하게 되는데, 2차 수축 온도까지 가열하여야 성형된 혼합물의 밀도가 높아지게 되고, 건류되는 성형탄의 기질이 강화되어 열간 강도가 높아진다. 도 3은 탄화 종료 온도가 약 700℃ 부근의 값이 될 때까지는 성형된 혼합물의 열간 강도가 증가하다가 그 이후에는 일정한 값으로 수렴하는 것을 보여준다.When the molded mixture is heated, the molded mixture shrinks at a temperature of about 500 ° C. and shrinks at a temperature of about 700 ° C. When the mixture is heated to a second shrinkage temperature, the density of the molded mixture becomes high, The substrate is strengthened and the hot strength is increased. FIG. 3 shows that the hot strength of the molded mixture increases until the carbonization end temperature reaches a value near about 700 DEG C, and then converges to a constant value.

이와 같이, 성형된 혼합물을 탄화하는 과정에 있어 탄화 온도는 탄화 개시 온도 및 탄화 종료 온도를 고려하여 600 내지 700℃의 범위로 제어되는 것이 가장 효율적이다. 이 경우, 탄화시에 발생되는 고온의 미분 촤(char)는 600 내지 700℃의 온도를 가지게 되며, 상기 온도 범위를 가지는 미분 촤(char)가 이후 공정에서 성형탄의 제조를 위하여 사용될 수 있다.Thus, in the process of carbonizing the molded mixture, it is most effective to control the carbonization temperature in the range of 600 to 700 ° C. in consideration of the carbonization start temperature and the carbonization end temperature. In this case, the high-temperature fine char generated at the time of carbonization has a temperature of 600 to 700 ° C, and the fine char having the above-mentioned temperature range can be used for the production of the briquette in a subsequent process.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 성형탄 제조 장치는 본 발명의 실시 예를 개략적으로 나타내기 위한 것이며, 그 구조는 여기에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다. 또한, 성형탄 제조 장치와 관련한 이하의 설명에서 전술한 성형탄 제조 방법과 중복되는 내용의 설명은 생략하기로 한다.FIG. 4 is a view schematically showing an apparatus for manufacturing a shaped coal according to an embodiment of the present invention. It should be understood that the apparatus for producing molded-on-carbon shown in FIG. 4 schematically shows an embodiment of the present invention, and the structure thereof is not limited thereto and can be variously changed. Further, the description of the contents overlapping with the above-described method of producing a briquette in the following description related to the briquette making device will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 장치는 분탄을 저장하기 위한 분탄 저장부(10); 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 저장하기 위한 촤(char) 저장부(20); 상기 분탄 저장부(10)로부터 제공되는 분탄과 상기 촤(char) 저장부(20)로부터 제공되는 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하고, 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합부(50); 및 상기 혼합부(50)로부터 제공되는 혼합물을 성형하는 성형부(60);를 포함한다.Referring to FIG. 4, the apparatus for producing molded coal according to the embodiment of the present invention includes a coal powder storage unit 10 for storing coal powder; A char storage unit 20 for storing a high temperature char generated in the carbonization process of the organic material; The raw coal is mixed with the coal provided from the coal storage part 10 and the char provided from the char storage part 20 to prepare a mixture by mixing the curing agent and the binder in the raw coal A mixing portion 50; And a molding part 60 for molding the mixture supplied from the mixing part 50.

분탄 저장부(10)는 분탄을 저장한다. 저장되는 분탄은 역청탄, 아역청탄, 무연탄, 갈탄 및 코크스 중에서 선택된 적어도 하나의 분말을 포함할 수 있다. 여기서, 분탄은 5㎜ 이하의 입도를 가지도록 입도 선별하거나 5㎜를 초과하여 경우 이를 파쇄하여 상온 상태로 저장할 수 있음은 전술한 바와 같다.The pulverized coal storage (10) stores pulverized coal. The pulverized coal may contain at least one powder selected from bituminous coal, bituminous coal, anthracite coal, lignite and coke. Herein, the powder is selected so as to have a particle size of 5 mm or less, or in the case of exceeding 5 mm, it can be crushed and stored at room temperature.

촤(char) 저장부(20)는 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 촤(char)를 저장한다. 저장되는 촤(char)는 성형된 혼합물 즉, 성형물의 탄화 과정 중에 생성되어 탄화 과정에서 가열된 온도가 그대로 유지되는 고온의 상태로 촤(char) 저장부(20)에 저장된다. 여기서, 저장되는 촤(char)는 400 내지 1000℃의 온도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 600 내지 700℃의 온도를 가질 수 있음은 전술한 바와 같다. 또한, 저장되는 촤(char)는 1㎜ 이하의 입도를 가지도록 입도 선별하거나 1㎜를 초과하여 경우 이를 파쇄하여 고온의 상태로 저장할 수 있다.The char storage unit 20 stores a high temperature char generated in the carbonization process of the organic material. The stored char is stored in the char storage 20 at a high temperature that is generated during the carbonization process of the formed mixture, that is, the temperature heated during the carbonization process. Here, the stored char may have a temperature of 400 to 1000 ° C, and preferably 600 to 700 ° C as described above. In addition, the stored char can be sorted to have a particle size of 1 mm or less, or to be crushed and stored at a high temperature when the particle size exceeds 1 mm.

혼합부(50)는 분탄 저장부(10)로부터 제공되는 분탄과 촤(char) 저장부(20)로부터 제공되는 고온의 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조한다. 여기서, 원료탄은 촤(char) 저장부(20)로부터 제공되는 고온의 촤(char)가 가지는 열 에너지가 분탄 저장부(10)로부터 제공되는 상온의 분탄에 전달되어 혼합됨으로써 30 내지 150℃ 이하의 온도를 가질 수 있다. 또한, 혼합부(50)는 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조한다. 여기서, 경화제는 경화제 저장부(30)에 저장될 수 있으며, 바인더는 바인더 저장부(40)에 각각 저장될 수 있다. 즉, 혼합부(50)는 먼저, 분탄 저장부(10) 및 촤(char) 저장부(20)로부터 분탄과 고온의 촤(char)를 제공받아 이를 혼합하여 원료탄을 제조한 후, 경화제 저장부(30) 및 바인더 저장부(40)로부터 경화제 및 바인더를 각각 제공받아 원료탄과 혼합하여 혼합물을 제조한다. 여기서, 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하는 순서는 임의로 설정될 수 있음은 물론이며, 혼합부(50)는 분탄과 고온의 촤(char)를 혼합하여 승온된 원료탄을 제조한 후, 경화제와 바인더 또는 바인더와 경화제를 순차적으로 혼합하여 혼합물을 제조하거나, 원료탄에 경화제 및 바인더를 동시에 혼합하여 혼합물을 제조할 수도 있음은 전술한 바와 같다.The mixing unit 50 mixes the coal powder supplied from the coal storage unit 10 with the high temperature char supplied from the char storage unit 20 to produce a coking coal. Here, the coking coal is transferred to the coal powder at room temperature provided from the coal storage unit 10 and mixed with the thermal energy of the high-temperature char supplied from the char storage unit 20, Lt; / RTI > Further, the mixing portion 50 mixes the curing agent and the binder in the coke to produce a mixture. Here, the curing agent may be stored in the curing agent storage unit 30, and the binder may be stored in the binder storage unit 40, respectively. That is, the mixing unit 50 first receives coal and high temperature char from the coal storage unit 10 and the char storage unit 20 and mixes them to produce a raw coal, A binder and a curing agent are separately supplied from the binder storage part 30 and the binder storage part 40 to prepare a mixture by mixing with coking coal. In this case, the order of mixing the curing agent and the binder in the coke oven may be arbitrarily set. The mixing portion 50 may be formed by mixing the powder with a char at a high temperature to prepare a cured coke, The mixture may be prepared by mixing the binder and the curing agent sequentially, or the curing agent and the binder may be simultaneously mixed with the coking agent to prepare a mixture.

성형부(60)는 혼합부(50)로부터 제공되는 혼합물을 성형한다. 전술한 바와 같이 성형부(60)는 상호 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 롤을 포함할 수 있다. 즉, 혼합부(50)로부터 제공되는 혼합물은 한 쌍의 롤 사이로 공급되어 상기 롤에 의하여 혼합물을 압축함으로써 성형된 혼합물 즉, 성형물을 제조할 수 있다. 여기서, 성형물은 그 자체로 직접 용융가스 화로에 장입되기 위한 성형탄으로 사용될 수 있음은 물론이다.The shaping section 60 shapes the mixture provided from the mixing section 50. As described above, the forming section 60 may include a pair of rolls rotating in mutually opposite directions. That is, the mixture provided from the mixing section 50 is supplied between a pair of rolls, and the mixture is compressed by the roll, thereby producing a molded mixture, that is, a molded product. Here, it is needless to say that the molded product itself can be used directly as the briquetted coal to be charged into the melting gasifier.

이와 같이 성형부(60)로부터 성형된 성형물은 직접 성형탄으로 사용될 수도 있으나, 본 발명의 실시 예에 따른 성형탄 제조 장치는 성형부(60)로부터 제공되는 성형물을 가열하여 탄화하는 탄화부(70)를 더 포함할 수 있다. 즉, 성형물은 성형탄으로서 충분한 강도를 가지나, 성형물을 탄화부(70)로부터 탄화시켜 보다 우수한 강도를 가지는 성형탄을 제조할 수 있다.The molded product manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention may include a carbonization unit 70 for heating and carbonizing a molding provided from the molding unit 60, . That is, although the molded product has sufficient strength as the molded carburetor, the molded product can be carbonized from the carbonized portion 70 to produce molded charcoal having higher strength.

도시되지는 않았으나 탄화부(70)는 상기 탄화부(70) 내로 고온의 가스를 공급하기 위한 열풍 발생로를 구비할 수 있으며, 열풍 발생로로부터 공급되는 가스의 온도는 400 내지 1000℃, 바람직하게는 600 내지 700℃로 제어될 수 있다. 이에 의하여 성형물의 표면을 급속하게 가열하고, 성형물 내의 밀도를 높여 제조되는 성형탄의 열간 강도를 증가시킬 수 있음은 전술한 바와 같다.Although not shown, the carbonated portion 70 may include a hot air generating path for supplying a high temperature gas into the carbonized portion 70. The temperature of the gas supplied from the hot air generating path may be 400 to 1000 ° C., Lt; RTI ID = 0.0 > 600 C < / RTI > As a result, the surface of the molded article can be rapidly heated, the density in the molded article can be increased, and the hot strength of the molded molded article can be increased.

탄화부(70)에 의하여 성형물은 탄화되어 탄화물로 형성되고, 형성된 탄화물은 분류부(80)로 배출된다. 탄화물은 괴상의 성형탄과 입상의 촤(char)를 포함하며, 분류부(80)는 상기 탄화부(70)로부터 제공되는 탄화물을 입도에 따라 괴상의 성형탄과 입상 즉, 미분의 촤(char)로 분류한다. 여기서, 최종 제조된 괴상의 성형탄은 성형탄 저장부(90)에 저장되어 용융환원 설비에서 환원철을 용융시키기 위한 용융 가스 화로로 제공되며, 성형물의 탄화 과정에서 생성되는 고온의 미분 촤(char)는 전술한 촤(char) 저장부(20)에 저장되어 성형탄을 제조하기 위한 후속 공정에서 사용된다.The molded product is carbonized by the carbonized portion 70 to be formed into a carbide, and the formed carbide is discharged to the separating portion 80. The carbide includes massive briquettes and granular char, and the bifurcating unit 80 divides the carbide provided from the carbonization unit 70 into large-sized briquettes and granular particles, that is, Classify. Here, the finally produced massive briquettes are stored in the briquette storage section 90 and provided as a melter-gasifier for melting the reduced iron in a melting and reducing facility, and the high-temperature minus char produced in the molding process And is stored in a char storage unit 20 and used in a subsequent process for producing a blast furnace.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 제조되는 성형탄을 사용하는 용융환원 설비를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서, 용융환원 설비는 본 발명의 실시 예에 따라 제조되는 성형탄을 제공받아 사용하여 용철을 제조한다.FIG. 5 is a schematic view of a melting and reducing equipment using a blast furnace manufactured according to an embodiment of the present invention. Herein, the melter-reducing equipment is provided with the blast furnace manufactured according to the embodiment of the present invention to manufacture molten iron.

용융환원 설비는 용융가스 화로(110) 및 유동층형 환원로(120)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 기타 다른 장치를 포함할 수 있다. 유동층형 환원로(120)에는 철광석이 장입되어 환원된다. 유동층형 환원로(120)에 장입되는 철광석은 사전 건조된 후에 유동층형 환원로(120)를 통과하면서 환원철로 제조된다. 유동층형 환원로(120)는 용융가스 화로로(110)부터 환원 가스를 공급받아 그 내부에 유동층 즉, 충전층을 형성한다.The melt reduction equipment includes a melt gasification furnace (110) and a fluidized-bed reduction reactor (120). Other devices may also be included if desired. In the fluidized-bed reduction reactor (120), iron ore is charged and reduced. The iron ore charged in the fluidized-bed reduction reactor 120 is pre-dried and then reduced iron while being passed through the fluidized-bed reduction reactor 120. The fluidized-bed reduction reactor 120 receives a reducing gas from the melter-gasifier furnace 110 and forms a fluidized bed, that is, a packed bed, therein.

본 발명의 실시 예에 따라 제조되는 성형탄은 용융가스 화로(110)에 장입되므로, 용융가스 화로(110)의 내부에는 석탄 충전층이 형성된다. 용융가스 화로(10)의 상부에는 돔부(115)가 형성된다. 즉, 용융가스 화로(110)의 다른 부분에 비해 넓은 공간이 형성되고, 여기에는 고온의 환원 가스가 존재한다. 따라서 고온의 환원 가스에 의해 돔부(115)에 장입되는 성형탄이 쉽게 분화될 수 있다.Since the briquettes produced according to the embodiment of the present invention are charged into the melter-gasifier 110, a coal-filled layer is formed inside the melter-gasifier 110. A dome portion 115 is formed on the upper portion of the melting gasification furnace 10. That is, a larger space is formed compared with other portions of the melting and gasifying furnace 110, and a high-temperature reducing gas is present therein. Therefore, the briquettes charged into the dome portion 115 by the high-temperature reducing gas can be easily differentiated.

그러나, 본 발명의 실시 예에 따라 제조되는 성형탄은 높은 열간 강도를 가지므로, 용융가스 화로(110)의 돔부에서 분화되지 않고, 용융가스 화로(110)의 하부까지 낙하한다. 용융가스 화로(110)의 하부로 낙하한 성형탄은 열 분해되고, 풍구(130)를 통하여 공급되는 산소와 발열 반응한다. 그 결과, 본 발명의 실시 예에 따라 제조되는 성형탄은 용융가스 화로(110)를 고온으로 유지하는 열원으로서 사용될 수 있다.However, since the briquettes produced according to the embodiment of the present invention have a high hot strength, they are not differentiated in the dome portion of the melter-gasifier furnace 110 but fall down to the lower portion of the melter-gasifier furnace 110. The briquettes falling into the lower portion of the melting and gasifying furnace 110 are thermally decomposed and exothermically react with oxygen supplied through the tuyere 130. As a result, the briquettes produced in accordance with the embodiment of the present invention can be used as a heat source for maintaining the melting gasifier 110 at a high temperature.

상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above using specific terms, such terms are used only for the purpose of clarifying the invention, and the embodiments of the present invention and the described terminology are intended to be illustrative, It will be obvious that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, but should be regarded as being within the scope of the claims of the present invention.

10: 분탄 저장부 20: 촤(char) 저장부
30: 경화제 저장부 40: 바인더 저장부
50: 혼합부 60: 성형부
70: 탄화부 80: 분류부
90: 성형탄 저장부
10: a coal storage unit 20: a char storage unit
30: Curing agent storage part 40: Binder storage part
50: mixing section 60: molding section
70: carbonized portion 80:
90:

Claims (16)

분탄을 제공하는 과정;
상기 분탄에, 유기물의 탄화 과정에서 생성되는 400 내지 1000℃의 온도를 가지는 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하는 과정;
상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 과정;
상기 혼합물을 성형하는 과정; 및
상기 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정;을 포함하는 성형탄 제조 방법.
A process of providing coal;
A step of mixing coke having a temperature of 400 to 1000 ° C. produced in the carbonization process of the organic material into the coal to produce a coke;
Preparing a mixture by mixing a curing agent and a binder in the raw coke;
Molding the mixture; And
And heating and carbonizing the molded mixture.
청구항 1에 있어서,
상기 분탄은, 역청탄, 아역청탄, 무연탄, 갈탄 및 코크스 중에서 선택된 적어도 하나의 분말을 포함하는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pulverized coal comprises at least one powder selected from bituminous coal, bituminous coal, anthracite coal, lignite and coke.
청구항 1에 있어서,
상기 원료탄을 제조하는 과정은,
상온의 분탄과, 상기 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
The process for producing the coke includes:
A method for manufacturing a briquette, comprising mixing coal at room temperature and the char.
청구항 1에 있어서,
상기 촤(char)는 상기 원료탄 100 중량%에 대하여 1 내지 15 중량%로 혼합되는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the char is mixed in an amount of 1 to 15% by weight based on 100% by weight of the coke.
청구항 1에 있어서,
상기 분탄은 5㎜ 이하의 입도를 가지며,
상기 촤(char)는 1㎜ 이하의 입도를 가지는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
The pulverized coal has a particle size of 5 mm or less,
Wherein the char has a particle size of 1 mm or less.
청구항 1에 있어서,
상기 원료탄의 온도는 30 내지 150℃의 범위 내인 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the coke is in the range of 30 to 150 占 폚.
청구항 1에 있어서,
상기 경화제는,
상기 원료탄 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 혼합되고,
생석회, 소석회, 석회석, 탄산칼슘, 시멘트, 벤토나이트 및 클레이(clay) 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 성형탄 제조 방법
The method according to claim 1,
The curing agent,
1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the coke,
A method of manufacturing a molded coal comprising at least one material selected from quicklime, slaked lime, limestone, calcium carbonate, cement, bentonite, and clay
청구항 1에 있어서,
상기 바인더는,
상기 원료탄 100 중량부에 대하여 3 내지 15 중량부로 혼합되고,
당밀, 비투멘, 아스팔트, 석탄 타르, 피치, 전분, 물유리, 플라스틱, 고분자수지 및 오일 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the binder comprises:
3 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material are mixed,
Wherein the at least one material is selected from the group consisting of molasses, bitumen, asphalt, coal tar, pitch, starch, water glass, plastic, polymer resin and oil.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탄화하는 과정은,
상기 성형된 혼합물을 400 내지 1000℃의 온도로 가열하여 탄화하는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
The carbonization process may include:
Wherein the molded mixture is carbonized by heating at a temperature of 400 to 1000 占 폚.
청구항 1에 있어서,
상기 촤(char)는 성형된 혼합물을 가열하여 탄화하는 과정에서 생성되는 성형탄 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the char is produced by carbonizing the molded mixture by heating.
청구항 11에 있어서,
상기 촤(char)는, 상기 촤(char) 100 중량%에 대하여 2 내지 15 중량%의 휘발분을 함유하는 성형탄 제조 방법.
The method of claim 11,
Wherein the char contains 2 to 15% by weight of volatile components based on 100% by weight of char.
분탄을 저장하기 위한 분탄 저장부;
유기물의 탄화 과정에서 생성되는 400 내지 1000℃의 온도를 가지는 촤(char)를 저장하기 위한 촤(char) 저장부;
상기 분탄 저장부로부터 제공되는 분탄과 상기 촤(char) 저장부로부터 제공되는 촤(char)를 혼합하여 원료탄을 제조하고, 상기 원료탄에 경화제와 바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합부;
상기 혼합부로부터 제공되는 혼합물을 성형하는 성형부; 및
상기 성형부로부터 제공되는 성형물을 가열하여 탄화하는 탄화부;를 포함하는 성형탄 제조 장치.
A pulverized coal storage for storing pulverized coal;
A char storage unit for storing a char having a temperature of 400 to 1000 DEG C generated in the carbonization process of the organic material;
A mixer for mixing the coal powder supplied from the powder storage part with char supplied from the char storage part to produce a coke, mixing the coke with a binder to prepare a mixture;
A molding part for molding a mixture provided from the mixing part; And
And a carbonized portion for heating and carbonizing the molding material provided from the molding portion.
삭제delete 청구항 13에 있어서,
상기 탄화부로부터 제공되는 탄화물을 괴상의 성형탄과 입상의 촤(char)로 분류하는 분류부;를 더 포함하고,
상기 분류부로부터 분류된 입상의 촤(char)는 상기 촤(char) 저장부에 저장되는 성형탄 제조 장치.
14. The method of claim 13,
Further comprising a classifier for classifying the carbide provided from the carbonized portion into massive briquettes and granular char,
And a char of the granular particles classified from the classification unit is stored in the char storage unit.
청구항 15에 있어서,
상기 괴상의 성형탄은 용융환원 설비에서 환원철을 용융시키기 위한 용융가스 화로로 제공되는 성형탄 제조 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the massive shaped coal is provided as a melting gasifier for melting reduced iron in a melting and reducing facility.
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