KR102086090B1 - Method and apparatus for manufacturing compacts containing iron for being used in a fludized bed reactor - Google Patents

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Abstract

유동 환원로에서 배출되는 부산물로 이루어진 철함유 괴성체 제조 방법 및 그 제조 장치를 제공한다. 철함유 괴성체는 i) 환원철 괴성체가 장입되는 용융가스화로, ii) 환원철을 압축하여 용융가스화로에 환원철 괴성체를 공급하는 환원철 괴성체 제조 장치, 및 iii) 환원철을 환원철 괴성체 제조 장치에 제공하는 유동 환원로를 포함하는 용철제조장치의 유동 환원로에 장입된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체의 제조 방법은, i) 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 건식 집진하여 더스트를 추출하는 단계, ii) 배가스를 수처리하여 슬러지를 제공하는 단계, iii) 더스트, 슬러지 및 생석회를 혼합하여 혼합물을 제공하는 단계, iv) 혼합물을 펠렛타이징하여 유동 환원로에 장입할 평균 입도 1mm의 철함유 괴성체를 제조하는 단계, 및 v) 철함유 괴성체를 100℃ 내지 110℃에서 건조하는 단계를 포함한다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 혼합물 중 생석회의 양은 5wt% 내지 15wt%일 수 있다.Provided are a method for producing iron-containing compacted material and a device for manufacturing the same, which are made of by-products discharged from a fluid reduction furnace. The iron-containing compacted material is i) a molten gasification in which a reduced iron compacted material is charged, ii) a reduced iron compacted material manufacturing apparatus for compressing the reduced iron to supply a reduced iron compacted material to the molten gasifier, and iii) providing reduced iron to the reduced iron compacted material manufacturing apparatus It is charged to the flow reduction furnace of the molten iron manufacturing apparatus including a flow reduction furnace. Method for producing iron compacted material according to an embodiment of the present invention, i) dry dust collecting the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace to extract dust, ii) water treatment of the exhaust gas to provide sludge, iii) Mixing dust, sludge and quicklime to provide a mixture, iv) pelletizing the mixture to produce iron-containing compacted material with an average particle size of 1 mm to be charged into a flow reduction furnace, and v) iron-containing compacted material 100 Drying at ℃ to 110 ℃. In providing the mixture, the amount of quicklime in the mixture may be 5 wt% to 15 wt%.

Description

유동 환원로용 철함유 괴성체 제조 방법 및 그 제조 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING COMPACTS CONTAINING IRON FOR BEING USED IN A FLUDIZED BED REACTOR}Manufacturing method and apparatus for manufacturing iron-containing compacted material for fluid reduction furnace {METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING COMPACTS CONTAINING IRON FOR BEING USED IN A FLUDIZED BED REACTOR}

본 발명은 유동 환원로용 철함유 괴성체 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 유동 환원로에서 배출되는 부산물로 이루어진 철함유 괴성체 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an iron-containing compacted material for a fluid reduction furnace and an apparatus for producing the same. More particularly, the present invention relates to a method for producing iron-containing compacted material consisting of by-products discharged from a fluid reduction furnace and a production apparatus thereof.

용융환원제철법에서는 철광석을 환원하는 유동층형 환원로와 환원된 철광석을 용융하는 용융가스화로를 사용한다. 용융가스화로에서 철광석을 용융하는 경우, 철광석을 용융할 열원으로서 석탄을 괴상화한 성형탄을 용융가스화로에 장입한다. 여기서, 환원철은 용융가스화로에서 용융된 후, 용철 및 슬래그로 전환되어 외부로 배출된다.In the molten steel reduction method, a fluidized bed reduction furnace for reducing iron ore and a melt gasification furnace for melting reduced iron ore are used. When iron ore is melted in a molten gas furnace, coal briquettes obtained by coagulating coal are charged into the molten gas furnace as a heat source for melting iron ore. Here, the reduced iron is melted in the molten gasifier, converted to molten iron and slag and discharged to the outside.

유동층형 환원로로부터 배출되는 배가스에 함유된 더스트는 건식집진장치에서 포집되고, 습식집진장치를 통과하면서 슬러지로 회수된다. 슬러지는 약 30wt%의 수분을 함유하고 있으므로, 이를 재활용하기 위해서는 건조 설비가 필요하다. 또한, 슬러지에서 나온 배출수에는 더스트가 포함되어 있으므로 이를 처리하기 위해서는 대규모의 수처리 설비가 필요하다.The dust contained in the flue-gas discharged from the fluidized-bed reduction furnace is collected in the dry dust collector and is recovered as sludge while passing through the wet dust collector. The sludge contains about 30 wt% of moisture, so a drying facility is required to recycle it. In addition, wastewater from sludge contains dust, which requires large-scale water treatment facilities.

유동환원로에서 배출되는 배가스에 함유된 더스트와 슬러지를 유동환원로에서 재사용할 수 있는 철함유 괴성체의 제조 방법을 제공하고자 한다. 또한, 전술한 철함유 괴성체의 제조 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for producing iron compacted material that can reuse dust and sludge contained in flue gas discharged from a flow reduction reactor. In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus for producing iron-containing compacted material.

본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체는 i) 환원철 괴성체가 장입되는 용융가스화로, ii) 환원철을 압축하여 용융가스화로에 환원철 괴성체를 공급하는 환원철 괴성체 제조 장치, 및 iii) 환원철을 환원철 괴성체 제조 장치에 제공하는 유동 환원로를 포함하는 용철제조장치의 유동 환원로에 장입된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체의 제조 방법은, i) 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 건식 집진하여 더스트를 추출하는 단계, ii) 배가스를 수처리하여 슬러지를 제공하는 단계, iii) 더스트, 슬러지 및 생석회를 혼합하여 혼합물을 제공하는 단계, iv) 혼합물을 펠렛타이징하여 유동 환원로에 장입할 평균 입도 1mm의 철함유 괴성체를 제조하는 단계, 및 v) 철함유 괴성체를 100℃ 내지 110℃에서 건조하는 단계를 포함한다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 혼합물 중 생석회의 양은 5wt% 내지 15wt%일 수 있다.Iron-containing compacted material according to an embodiment of the present invention is i) molten gasification of the reduced iron compacted material is charged, ii) reduced iron compacted material manufacturing apparatus for supplying reduced iron compacted material to the molten gasifier by compressing the reduced iron, and iii) reduced iron It is charged to the flow reduction furnace of the molten iron manufacturing apparatus including a flow reduction furnace for providing a reduced iron compacted material production apparatus. Method for producing iron compacted material according to an embodiment of the present invention, i) dry dust collecting the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace to extract dust, ii) water treatment of the exhaust gas to provide sludge, iii) Mixing dust, sludge and quicklime to provide a mixture, iv) pelletizing the mixture to produce iron-containing compacted material with an average particle size of 1 mm to be charged into a flow reduction furnace, and v) iron-containing compacted material 100 Drying at ℃ to 110 ℃. In providing the mixture, the amount of quicklime in the mixture may be 5 wt% to 15 wt%.

철함유 괴성체를 건조하는 단계에서, 상기 철함유 괴성체를 10시간 내지 40시간 동안 건조할 수 있다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 생석회의 양은 7wt% 내지 10wt%이고, 철함유 괴성체를 건조하는 단계에서 철함유 괴성체를 5시간 내지 40시간 동안 건조할 수 있다. In the step of drying the iron-containing compacted material, the iron-containing compacted material may be dried for 10 to 40 hours. In the step of providing the mixture, the amount of quicklime is 7wt% to 10wt%, and in the step of drying the iron-containing compacted material, the iron-containing compacted material may be dried for 5 to 40 hours.

혼합물을 제공하는 단계에서, 혼합물 중 더스트의 양은 40wt% 내지 60wt%일 수 있다. 혼합물을 제공하는 단계에서, 혼합물 중 슬러지의 양은 40wt% 내지 60wt%이고, 더스트의 양과 슬러지의 양의 합은 혼합물의 100wt% 미만일 수 있다. 더스트의 양과 슬러지의 양은 실질적으로 동일할 수 있다. In providing the mixture, the amount of dust in the mixture may be 40 wt% to 60 wt%. In providing the mixture, the amount of sludge in the mixture may be 40 wt% to 60 wt%, and the sum of the amount of dust and the amount of sludge may be less than 100 wt% of the mixture. The amount of dust and the amount of sludge may be substantially the same.

철함유 괴성체를 건조하는 단계 후의 철함유 괴성체의 철함량은 53wt% 내지 59wt%일 수 있다. 철함유 괴성체의 철함량은 53wt% 내지 57wt%일 수 있다. 철함유 괴성체는 환원철 괴성체보다 작을 수 있다. 더스트를 추출하는 단계에서, 더스트의 평균 입도는 20㎛일 수 있다.The iron content of the iron-containing compacts after the step of drying the iron-containing compacts may be 53wt% to 59wt%. Iron content of the iron-containing compacted material may be 53wt% to 57wt%. Iron-containing compacts may be smaller than reduced iron compacts. In the step of extracting the dust, the average particle size of the dust may be 20 μm.

본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체 제조 장치는 i) 환원철이 장입되는 용융가스화로, 및 ii) 용융가스화로에 연결되고, 환원철을 제공하는 유동 환원로를 포함하는 용철제조장치에서 유동 환원로와 연결되어 유동 환원로에 철함유 괴성체를 제공한다. 철함유 괴성체 제조 장치는 i) 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 포집해 더스트를 제공하는 건식 집진기, ii) 건식 집진기에서 배출된 또다른 배가스를 수집진해서 제공되는 슬러지를 저장하는 슬러지 빈, iii) 생석회를 정량 절출하는 생석회 정량 절출기, iv) 트랜스퍼 스크류(transfer screw)를 포함하고, 건식 집진기로부터 더스트를 제공받고, 슬러지 빈으로부터 슬러지를 제공받으며, 생석회 정량 절출기로부터 생석회를 제공받아 더스트, 슬러지, 및 생석회를 혼합한 혼합물을 제공하는 믹서, 및 v) 혼합물을 제공받아서 혼합물을 펠렛타이징해 제조한 철함유 괴성체를 유동 환원로에 제공하는 펠렛타이저(pelletizer)를 포함한다.Iron-containing compacted material manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention is a flow in molten iron manufacturing apparatus comprising: i) a molten gasification furnace in which reduced iron is charged, and ii) a flow reducing furnace connected to the molten gasifier, and provides reduced iron Connected with the reduction furnace to provide iron-containing compacted material to the flow reduction furnace. The iron-containing compacted material manufacturing apparatus includes: i) a dry dust collector which collects the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace to provide dust, ii) a sludge bin storing the sludge provided by collecting another exhaust gas discharged from the dry dust collector, iii) A quicklime quantitative clarifier for quantifying quicklime, iv) a transfer screw, provided with dust from a dry dust collector, sludge from a sludge bin, quicklime from a quicklime quantifier A mixer for providing a mixture of sludge and quicklime, and v) a pelletizer, which is provided with a mixture and pelletizes the mixture to provide an iron-containing compacted material to a flow reduction furnace.

배가스에 함유되어 외부로 배출되는 더스트와 슬러지를 재활용할 수 있다. 더스트와 슬러지를 함유한 괴성체를 제조하여 유동 환원로에 장입해 용철 제조 비용을 절감할 수 있다.Dust and sludge contained in the flue gas can be recycled to the outside. Compacted materials containing dust and sludge can be prepared and loaded into a fluid reduction furnace to reduce the cost of manufacturing molten iron.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 유동 환원층에서 사용할 수 있는 분철광석의 입도 범위를 나타낸 그래프이다.
도 3은 각각 건식 집진한 철함유 부산물, 분광석 및 철함유 괴성체의 입도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 5는 도 4의 철함유 괴성체 제조 장치를 포함하는 용철 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 실험예에 따른 철함유 괴성체 시료의 건조 오븐에서의 유지 시간에 따른 철함유 괴성체 시료의 재분화율을 나타낸 그래프이다.1 is a schematic flowchart of a method for manufacturing iron-containing compacted material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the particle size range of the iron ore that can be used in the fluidized reduction bed.
Figure 3 is a graph showing the particle size of the dry dust-containing iron by-products, spectroscopy and iron-containing compacts, respectively.
4 is a schematic view of an iron-containing compacted material manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a molten iron manufacturing apparatus including the iron-containing compacted material manufacturing apparatus of FIG. 4.
6 is a graph showing the re-differentiation rate of the iron-containing compacted material sample according to the holding time of the iron-containing compacted material sample according to the experimental example of the present invention.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of "comprising" embodies a particular property, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific properties, region, integer, step, operation, element, component, and / or group. It does not exclude the presence or addition of.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted as ideal or very formal meaning unless defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체 제조 방법의 개략적인 순서도이다. 이러한 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명에 여기에 한정되는 것은 아니다.1 is a schematic flowchart of a method for manufacturing iron-containing compacted material according to an embodiment of the present invention. These flowcharts are merely illustrative of the present invention and are not limited to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 철함유 괴성체 제조 방법은 i) 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 건식 집진하여 더스트를 추출하는 단계(S10), ii) 배가스를 수처리하여 슬러지를 제공하는 단계(S20), iii) 더스트, 슬러지 및 생석회를 혼합하여 혼합물을 제공하는 단계(S30), iv) 혼합물을 펠렛타이징하여 철함유 괴성체를 제조하는 단계(S40), 및 v) 철함유 괴성체를 적정 온도에서 적정 시간 동안 건조하는 단계(S50)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 철함유 괴성체 제조 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.As shown in Figure 1, the iron-containing compacted material manufacturing method is i) dry dust collecting the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace (S10), ii) water treatment of the exhaust gas to provide a sludge (S20) ), iii) mixing dust, sludge and quicklime to provide a mixture (S30), iv) pelletizing the mixture to produce an iron-containing compact (S40), and v) titrating the iron-containing compact Drying at a temperature for a suitable time (S50). In addition, the iron-containing compacted material manufacturing method may further comprise other steps as necessary.

철함유 괴성체는 용융가스화로와 이와 연결된 유동 환원로를 포함하는 용철제조장치에서 나오는 배가스를 이용해 제조된다. 즉, 환원철이 장입 및 용융되는 용융가스화로에서 배출되는 환원가스를 유동 환원로에 공급하여 유동 환원로로 장입되는 분철광석을 환원시킨 후 배출되는 배가스를 이용한다. Iron-containing agglomerates are produced using exhaust gases from a molten iron manufacturing apparatus, including a melt gasifier and a fluid reduction furnace connected thereto. That is, by supplying the reducing gas discharged from the molten gasifier in which the reduced iron is charged and melted to the flow reduction furnace, the exhaust gas discharged after reducing the iron ore charged into the flow reduction furnace is used.

먼저, 단계(S10)에서는 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 건식 집진한다. 유동 환원로는 다단의 기포 유동층으로 구성되는데, 최종의 기포 유동층에서 배가스가 배출된다. 이 배가스 내에는 다량의 극미분 철들이 함유되어 있다. 따라서 배가스를 건식 집진하여 더스트를 추출한다. 더스트에는 다량의 철이 함유되어 있다. 극미분 함철 부산물인 더스트는 약 20㎛ 정도의 평균 입도를 가진다. 더스트가 발생하는 유동 환원 공정에 다시 더스트를 사용하므로, 용철 제조 비용을 절감할 수 있고, 더스트를 외부로 배출하지 않아 그 처리 비용도 절감할 수 있다.First, in step S10, the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace is dry collected. The fluid reduction furnace consists of a multistage bubble fluidized bed in which the exhaust gas is discharged from the final bubble fluidized bed. This exhaust gas contains a large amount of ultra fine iron. Therefore, the dust is extracted by dry dust collecting the exhaust gas. Dust contains a large amount of iron. Dust, an ultrafine iron-containing byproduct, has an average particle size of about 20 μm. Since the dust is used again in the flow reduction process in which dust is generated, it is possible to reduce the cost of manufacturing molten iron and reduce the processing cost by not discharging dust to the outside.

단계(S20)에서는 배가스를 수처리하여 슬러지를 제공한다. 즉, 배가스에 물을 분사한 후 수처리하는 방법으로 슬러지를 회수한다. 슬러지는 다량의 철과 약 30%의 수분을 포함하다.In step S20, the waste gas is treated with water to provide sludge. That is, sludge is recovered by spraying water on the flue gas and then treating with water. The sludge contains a large amount of iron and about 30% water.

단계(S30)에서는 더스트, 슬러지 및 생석회를 혼합하여 혼합물을 제공한다. 이를 위해 스크류 믹서를 사용하여 더스트, 슬러지 및 생석회를 균일하게 섞는다. 이 경우, 혼합물 중 생석회의 양은 5wt% 내지 15wt%일 수 있다. 생석회의 양이 너무 적은 경우, 혼합물을 단계(S50)에서 건조시 혼합물이 부서질 수 있다. 또한, 생석회의 양이 너무 많은 경우, 단계(S40)에서 바람직한 입도의 철함유 괴성체를 제조할 수 없다. 따라서 전술한 범위로 생석회의 양을 유지하여 그 강도를 확보한다. 더욱 바람직하게는, 생석회의 양은 7wt% 내지 10wt%일 수 있다. 생석회의 함량에 따른 강도 발현 시간, 즉 건조 시간을 고려시 전술한 함량의 생석회를 사용하는 것이 바람직하다. 생석회(CaO)는 슬러지에 함유된 수분에 의해 아래의 화학식 1과 같은 수화 반응을 일으킨다. 이에 따라 수산화칼슘이 생성된다.In step S30, dust, sludge and quicklime are mixed to provide a mixture. To do this, use a screw mixer to uniformly mix dust, sludge and quicklime. In this case, the amount of quicklime in the mixture may be 5wt% to 15wt%. If the amount of quicklime is too small, the mixture may break when the mixture is dried in step S50. In addition, if the amount of quicklime is too large, it is not possible to produce the iron-containing compacted material of the desired particle size in step (S40). Therefore, the amount of quicklime is maintained in the above-described range to secure the strength. More preferably, the amount of quicklime may be 7wt% to 10wt%. In consideration of the strength development time according to the content of quicklime, that is, the drying time, it is preferable to use the quicklime of the above-mentioned content. Quicklime (CaO) causes the hydration reaction of Chemical Formula 1 below by moisture contained in the sludge. As a result, calcium hydroxide is produced.

[화학식 1][Formula 1]

CaO + H2O → Ca(OH)2 + 125(g/cal)CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 + 125 (g / cal)

한편, 스크류 믹서 대신에 Eirich 믹서를 사용할 수도 있다. 한편, 혼합물을 제조하기 위해서는 적절한 양의 더스트와 슬러지를 혼합해야 한다. 더스트는 건식 상태이고 슬러지는 습식 상태이므로, 양자의 양을 적절하게 조절하여 원하는 강도의 철함유 괴성체를 얻을 수 있다. 더스트의 양와 슬러지의 양은 혼합물의 바람직한 수분 함량을 고려하여 실질적으로 동일하게 하는 것이 바람직하다. 다만, 더스트의 양과 슬러지의 양은 각각 40wt% 내지 60wt%일 수 있다. 이 경우 더스트의 양과 슬러지의 양의 합은 혼합물의 100wt% 미만일 수 있다.Alternatively, an Eirich mixer may be used instead of the screw mixer. On the other hand, to prepare the mixture, an appropriate amount of dust and sludge should be mixed. Since dust is a dry state and sludge is a wet state, the iron-containing compacted material of desired strength can be obtained by appropriately adjusting both amounts. The amount of dust and the amount of sludge are preferably made substantially the same in view of the desired moisture content of the mixture. However, the amount of dust and the amount of sludge may be 40wt% to 60wt%, respectively. In this case the sum of the amount of dust and the amount of sludge may be less than 100 wt% of the mixture.

단계(S40)에서는 혼합물을 펠렛타이징하여 유동 환원로에 장입할 철함유 괴성체를 제조한다. 경사진 원형판을 구비한 펠렛타이저를 이용하여 철함유 괴성체를 제조할 수 있다. 철함유 괴성체의 평균 입도는 1mm일 수 있다. 전술한 본 발명의 실시예에서는 유동 환원로에서 배출된 환원철을 압축하는 괴성체 제조 장치에서 더스트 및 슬러지를 함께 성형하지 않고 별도의 장치에서 압축한다. 이는 더스트 및 슬러지의 물리적 및 화학적 상태가 환원철의 물리적 및 화학적 상태와는 다르기 때문에 동일한 설비에서 압축할 경우, 설비에 무리가 가서 고장이 빈번할 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명의 일 실시예처럼 별도의 설비에서 더스트와 슬러지를 압축한 괴성체를 제조한다.In step S40, the mixture is pelletized to produce iron-containing compacted material to be charged into a fluid reduction furnace. Iron-containing compacted material can be produced using a pelletizer having an inclined round plate. The average particle size of the iron-containing compacted material may be 1 mm. In the above-described embodiment of the present invention, in the compacted material manufacturing apparatus for compressing the reduced iron discharged from the flow reduction furnace, dust and sludge are compressed together in a separate apparatus without forming together. This is because the physical and chemical states of dust and sludge are different from the physical and chemical states of reduced iron, and if compressed in the same plant, the plant can become overwhelmed and break down frequently. Therefore, compacted compacted dust and sludge are manufactured in a separate facility as in one embodiment of the present invention.

단계(S50)에서는 철함유 괴성체를 적절한 온도에서 적절한 시간동안 건조한다. 예를 들면, 철함유 괴성체를 100℃ 내지 110℃에서 10시간 내지 40시간 동안 건조할 수 있다. 건조 온도가 너무 낮거나 건조 시간이 짧으면, 수분이 잘 증발되지 않아 철함유 괴성체의 강도가 원하는 수준까지 발현되지 못한다. 또한, 건조 온도가 너무 높거나 건조 시간이 길면, 에너지 비용이 많이 소모된다. 만약, 단계(S30)에서 혼입되는 생석회의 양이 7wt% 내지 10wt%인 경우, 건조 시간이 5 시간 내지 40시간으로 증가한다. 생석회의 양에 따라 건조 시간을 조절하므로, 재분화율을 일정하게 유지할 수 있다. 한편, 단계(S30)에서 생성된 수산화칼슘은 건조 상태로 오래 유지될수록 철함유 괴성체의 강도를 증가시킨다. 즉, 수화 반응에 동반되는 발열로 인해 철함유 괴성체의 경화를 가속시킨다. 이는 건축용 시멘트의 경과와 같은 경화 기구를 가진다.In step S50, the iron-containing compacted material is dried at an appropriate temperature for an appropriate time. For example, the iron-containing compacted material may be dried at 100 ° C to 110 ° C for 10 to 40 hours. If the drying temperature is too low or the drying time is too short, the moisture does not evaporate well and the strength of the iron-containing compact is not expressed to the desired level. In addition, if the drying temperature is too high or the drying time is long, energy costs are high. If the amount of quicklime incorporated in the step (S30) is 7wt% to 10wt%, the drying time is increased to 5 hours to 40 hours. Since the drying time is adjusted according to the amount of quicklime, the regeneration rate can be kept constant. On the other hand, the calcium hydroxide produced in step (S30) increases the strength of the iron-containing compacted material is maintained for a long time in the dry state. That is, the heat generation accompanying the hydration reaction accelerates the hardening of the iron-containing compacted material. It has a hardening mechanism like that of building cement.

한편, 단계(S50) 이후의 철함유 괴성체의 철함량은 53wt% 내지 59wt%일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 철함유 괴성체의 철함량은 53wt% 내지 57wt%일 수 있다. 철함유 괴성체의 철함량을 전술한 범위로 유지하여 더스트 및 슬러지의 재활용율을 최대화하면서 조업을 안정적으로 운영할 수 있다.On the other hand, the iron content of the iron-containing compact after the step (S50) may be 53wt% to 59wt%. More preferably, the iron content of the iron-containing compacted material may be 53wt% to 57wt%. By maintaining the iron content of the iron-containing compacted material in the above-described range, it is possible to stably operate the operation while maximizing the recycling rate of dust and sludge.

도 2의 그래프는 유동 환원층에서 사용할 수 있는 분철광석의 입도 범위를 나타낸다. 도 2에서 색칠한 영역은 유동 환원로 장입에 바람직한 분철광석의 입도 범위를 나타내고, 빗금친 영역은 장입 가능한 분철광석의 입도 범위를 나타낸다.The graph of Figure 2 shows the particle size range of the iron ore that can be used in the fluid reduction layer. In FIG. 2, the colored region shows the particle size range of the iron-iron ore which is preferable for charging the flow reduction furnace, and the hatched region shows the particle size range of the iron-iron ore which can be charged.

도 2에 도시한 바와 같이, 색칠한 영역은 현재 사용중인 분철광석의 입도 범위인 8mm 이하를 포함한다. 만약, 여기에 극미분광을 혼합하면 장입 가능한 분철광석의 입도 범위가 빗금친 영역까지 확대된다. 극미분광이라도 이 영역에 속하는 입도 범위를 가지면 유동 환원로에서 사용할 수 있다. 예를 들면, 펠렛 피드(pellet feed)에 해당하는 극미분광이 100%인 경우, 사용 가능 영역에서 벗어난다. 본원 발명의 일 실시예에서는 이 범위에 속하도록 더스트와 슬러지를 혼합해 철함유 괴성체를 제조해 유동 환원로에 사용한다. 이를 좀더 구체화하여 도 3에서 설명한다.As shown in FIG. 2, the colored region includes 8 mm or less, which is a particle size range of the iron ore currently in use. If the ultrafine spectroscopy is mixed here, the particle size range of the loadable iron ore is expanded to the hatched area. Even microscopic spectroscopy can be used in flow reduction furnaces with particle sizes in this range. For example, if the ultra-spectrometry corresponding to the pellet feed is 100%, it is out of the usable area. In one embodiment of the present invention, the iron-containing compacted material is prepared by mixing dust and sludge so as to fall within this range, and used in a fluid reduction furnace. This will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3의 그래프는 각각 더스트, 분철광 및 철함유 괴성체의 입도를 나타낸다. 도 3에서 점선으로 나타낸 더스트는 유동 환원로의 배가스를 건식 집진하여 포집한 것이고, 얇은 실선으로 나타낸 분철광은 유동 환원로의 원료로 사용되는 것이며, 굵은 실선으로 나타낸 철함유 괴성체는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 것이다. The graph of FIG. 3 shows the particle sizes of dust, ferrite and iron-containing compacts, respectively. The dust shown by the dotted line in FIG. 3 is collected by dry dust collection of the flue-gas of the flow reduction furnace, the ferrite ore represented by a thin solid line is used as a raw material of the flow reduction furnace, the iron-containing compacted material represented by the thick solid line is It is prepared according to one embodiment.

도 3에 도시한 바와 같이, 더스트의 평균 입도는 20㎛에 불과하나 도 1의 괴성체 제조 방법을 통해서 철함유 괴성체의 평균 입도를 분철광의 평균 입도와 동일한 1mm까지 괴성화해서 증가시킬 수 있다. 한편, 철함유 괴성체는 인위적으로 제조되었으므로, 그 입도 분포의 폭이 분철광의 입도 분포의 폭보다는 작다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 철함유 괴성체는 유동 환원로의 기송 및 유동에 견딜 수 있을 정도의 강도를 가진다.As shown in FIG. 3, the average particle size of the dust is only 20 μm, but through the compacted material manufacturing method of FIG. 1, the average particle size of the iron-containing compacted material can be increased by compacting up to 1 mm which is the same as the average particle size of iron ore. have. On the other hand, since the iron-containing compacted body was artificially manufactured, the width of the particle size distribution is smaller than the width of the particle size distribution of the iron ore. Iron-containing compacted material prepared according to an embodiment of the present invention has a strength that can withstand the flow and flow of the flow reduction furnace.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체 제조 장치(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 4의 철함유 괴성체 제조 장치(100)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Figure 4 schematically shows an iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 of FIG. 4 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

도 4에 도시한 바와 같이, 철함유 괴성체 제조 장치(100)는 건식 집진기(10), 슬러지 빈(12), 생석회 정량 절출기(14), 믹서(16) 및 펠렛타이저(18)를 포함한다. 이외에, 철함유 괴성체 제조 장치(100)는 수처리장치(19) 등 다른 장치들을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 includes a dry dust collector 10, a sludge bin 12, a quicklime quantitative extruder 14, a mixer 16, and a pelletizer 18. Include. In addition, the iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 may further include other devices such as the water treatment device (19).

건식 집진기(10)는 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 포집해 배가스에 함유된 더스트를 분리시킨다. 건식 집진기(10)는 더스트를 믹서(16)에 제공한다. 건식 집진기(10)로서 싸이클론 또는 백필터 등을 사용할 수 있으며, 전기 집진 등의 방법을 사용해 더스트를 집진할 수 있다. 도 4에는 도시하지 않았지만, 더스트를 저장하는 더스트 빈이 건식 집진기(10)로부터 공급되는 더스트를 모은 후 믹서(16)에 제공할 수도 있다.Dry dust collector 10 collects the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace to separate the dust contained in the exhaust gas. The dry dust collector 10 provides dust to the mixer 16. As the dry dust collector 10, a cyclone or a bag filter can be used, and dust can be collected by a method such as electric dust collection. Although not shown in FIG. 4, a dust bin for storing dust may be provided to the mixer 16 after collecting dust supplied from the dry dust collector 10.

슬러지 빈(12)은 배가스를 수집진해서 제공되는 슬러지를 저장한다. 슬러지는 건식 집진기(10)로부터 공급되는 배가스에 수처리장치(19)에서 물을 스프레이하여 생성된다. 배가스는 수처리된 후 배출되어 용철 제조 공정에서 이산화탄소 제거 공정을 거친 후에 승온된 뒤 다시 유동 환원로에 환원 가스로서 공급된다.The sludge bin 12 stores sludge provided by collecting exhaust gas. The sludge is produced by spraying water in the water treatment apparatus 19 on the exhaust gas supplied from the dry dust collector 10. The exhaust gas is discharged after the water treatment, and after the carbon dioxide removal process in the molten iron manufacturing process, the temperature is raised and then supplied to the flow reduction furnace as a reducing gas.

생석회 정량 절출기(14)는 생석회를 저장한다. 저장된 생석회는 철함유 괴성체를 제조하기 위해 믹서(16)에 정량으로 절출된다. 생석회는 기설정된 양의 더스트 및 슬러지와 함께 믹서(16)에서 균일하게 혼합된다.The quicklime quantitative extractor 14 stores the quicklime. The stored quicklime is quantified in the mixer 16 to produce iron-containing compacted material. Quicklime is uniformly mixed in the mixer 16 with a predetermined amount of dust and sludge.

믹서(16)는 수평 방향으로 놓인 트랜스퍼 스크류(161)를 포함한다. 믹서(16)의 상부를 통해 유입된 생석회, 더스트 및 슬러지는 트랜스퍼 스크류(161)에 의해 균일하게 혼합되어 펠렛타이저(18)에 공급된다. The mixer 16 includes a transfer screw 161 lying in the horizontal direction. Quicklime, dust and sludge introduced through the top of the mixer 16 are uniformly mixed by the transfer screw 161 and supplied to the pelletizer 18.

펠렛타이저(18)는 생석회, 더스트 및 슬러지가 혼합된 혼합물을 제공받는다. 펠렛타이저(18)는 혼합물을 경사진 원통에서 회전시키면서 펠렛타이징하여 평균 입도 1mm의 철함유 괴성체를 제조한다. 이러한 방법으로 제조한 철함유 괴성체는 유동 환원로에 제공된다. 철함유 괴성체는 건조시킨 후 기송 장입으로 유동 환원로에 공급할 수 있다.The pelletizer 18 is provided with a mixture of quicklime, dust and sludge. The pelletizer 18 pelletizes the mixture while rotating in an inclined cylinder to produce iron-containing compacted material having an average particle size of 1 mm. Iron-containing agglomerates prepared in this way are provided in a fluid reduction furnace. The iron-containing compacted material may be dried and then fed to a flow reduction furnace by pneumatic charging.

도 5는 도 4의 철함유 괴성체 제조 장치(100)를 포함하는 용철 제조 장치(1000)를 개략적으로 나타낸다. 도 5의 용철 제조 장치는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 5의 용철 제조 장치를 다른 형태로도 변형할 수 있다.FIG. 5 schematically shows a molten iron manufacturing apparatus 1000 including the iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 of FIG. 4. The apparatus for manufacturing molten iron in FIG. 5 is merely for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto. Therefore, the apparatus for manufacturing molten iron of FIG. 5 may be modified in other forms.

도 5에 도시한 바와 같이, 용철 제조 장치(1000)는 유동 환원로(20), 용융가스화로(50), 환원가스 공급관(40), 개질기(80), 및 철함유 괴성체 제조 장치(100)를 포함한다. 유동 환원로(20)는 4개의 기포 유동층들(24, 25, 26, 27)을 포함한다. 이외에, 용철 제조 장치(1000)는 환원철 괴성체 제조 장치(30), 고온 균배압 장치(42) 및 환원철 괴성체 저장조(46)를 더 포함한다. 철함유 괴성체 제조 장치(100)에서 배출되는 배가스는 개질기(80)에서 이산화탄소를 제거한 후 배가스 공급관(57)을 통해 용융가스화로(50)에 공급된다. 한편, 철함유 괴성체 제조 장치(100)에서 배출되는 철함유 괴성체는 기송되어 분철광과 함께 유동 환원로(20)에 공급된다.As shown in FIG. 5, the molten iron manufacturing apparatus 1000 includes a fluid reduction furnace 20, a molten gasifier 50, a reducing gas supply pipe 40, a reformer 80, and an iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100. ). The fluid reduction furnace 20 comprises four bubble fluidized beds 24, 25, 26, 27. In addition, the molten iron manufacturing apparatus 1000 further includes a reduced iron compacted material manufacturing apparatus 30, a high temperature uniform back pressure device 42, and a reduced iron compacted material storage tank 46. The exhaust gas discharged from the iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 is removed from the reformer 80 and then supplied to the molten gasifier 50 through the exhaust gas supply pipe 57. On the other hand, the iron-containing compacted material discharged from the iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 is fed to the flow reduction furnace 20 along with the ferrite ore.

분철광과 철함유 괴성체는 유동 환원로(20)에 공급되어 다단의 기포 유동층들(24, 25, 26, 27)에서 유동되면서 환원된다. 본 발명의 일 실시예에서는 철함유 괴성체를 사용하므로, 분철광 일부를 철함유 괴성체로 대체할 수 있어서 원료비를 절감할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 철함유 괴성체의 제조 방법을 극미분 광석에도 적용하여 극미분 광석이 다량으로 매장된 국가에서도 철함유 괴성체를 제조해 유동 환원로의 사용 범위를 확장할 수 있다.The iron ore and the iron-containing compacted material are supplied to the flow reduction furnace 20 and are reduced while flowing in the bubble fluidized beds 24, 25, 26, 27 of the multi-stage. In an embodiment of the present invention, since the iron-containing compacted material is used, a portion of the ferrite compact may be replaced with the iron-containing compacted material, thereby reducing raw material costs. On the other hand, by applying the manufacturing method of iron-containing compacted material according to an embodiment of the present invention to the ultra-fine ore, even in a country where the ultra-fine ore is buried a large amount to produce a compacted iron-containing compact to extend the use range of the flow reduction furnace Can be.

또한, 철함유 괴성체 제조 장치(100)에서 제조된 철함유 괴성체도 유동 환원로(20)에 분철광과 함께 공급되어 유동 환원된다. 분철광과 철함유 괴성체는 유동층이 형성된 기포 유동층들(24, 25, 26, 27)에 고착되지 않도록 부원료를 섞어서 사용할 수 있다. In addition, the iron-containing compacted material produced by the iron-containing compacted material manufacturing apparatus 100 is also supplied to the flow reduction furnace 20 together with the ferrite ore is flow reduced. The iron ore and the iron-containing compacted material may be used by mixing the sub-materials so as not to adhere to the bubble fluidized layers 24, 25, 26, and 27 having the fluidized bed.

제1 기포유동층(24)은 제2 기포유동층(25)에서 배출되는 환원 가스로 분철광과 철함유 괴성체를 예열한다. 제2 기포유동층(25)과 제3 기포유동층(26)은 예열한 분철광과 철함유 괴성체를 예비 환원한다. 그리고 제4 기포유동층(27)은 예비 환원된 분철광과 철함유 괴성체를 최종 환원하여 환원철로 변환한다.The first bubble fluidized bed 24 preheats the ferrite or the iron-containing compacted material with reducing gas discharged from the second bubble fluidized bed 25. The second bubble fluid layer 25 and the third bubble fluid layer 26 preliminarily reduce the preheated iron ore and the iron-containing compacted material. The fourth bubble fluidized bed 27 finally converts the preliminarily reduced powdered iron ore and the compacted iron into a reduced iron.

분철광과 철함유 괴성체는 유동 환원로(20)를 통과하면서 환원 및 가열된다. 용융가스화로(50)에서 생성되어 배출되는 환원가스는 환원가스 공급관(40)을 통하여 유동 환원로(20)에 공급된다. 싸이클론(44)은 용융가스화로(50)에서 배출되는 환원가스에 포함된 미분의 비산을 방지한다. 미분은 싸이클론(44)에 의해 포집되어 용융가스화로(50)에 다시 유입된다. 유동 환원로(20)에서 제조된 환원철은 환원철 괴성체 제조 장치(30)에 의해 환원철 괴성체로 제조된다.The ferrite or the iron-containing compacted material is reduced and heated while passing through the flow reduction furnace 20. The reducing gas generated and discharged in the melt gasifier 50 is supplied to the flow reduction furnace 20 through a reducing gas supply pipe 40. The cyclone 44 prevents scattering of fine powder contained in the reducing gas discharged from the melt gasifier 50. The fine powder is collected by the cyclone 44 and flows back into the melt gasifier 50. The reduced iron produced in the flow reduction furnace 20 is manufactured as reduced iron compacted material by the reduced iron compacted material manufacturing apparatus 30.

환원철 괴성체 제조 장치(30)는, 장입 호퍼(31), 한 쌍의 롤(33), 파쇄기(35) 및 저장조(37)를 포함한다. 이외에, 필요에 따라 환원철 괴성체 제조 장치(30)는 다른 장치를 더 포함할 수 있다. 장입 호퍼(31)는 환원철을 저장한다. 환원철은 장입 호퍼(31)로부터 한 쌍의 롤(33)로 장입되면서 스트립 형태로 압착 성형된다. 압착 성형된 환원철 괴성체는 파쇄기(35)에서 파쇄되어 저장조(37)에 저장된다. 전술한 철함유 괴성체는 환원철 괴성체보다 작으므로 유동 환원로(20)에서 유동되면서 환원되기에 적합하다.The reduced iron compacted body manufacturing apparatus 30 includes the charging hopper 31, the pair of rolls 33, the crusher 35, and the storage tank 37. As shown in FIG. In addition, the reduced iron compacted material manufacturing apparatus 30 may further include another apparatus as needed. The charging hopper 31 stores reduced iron. The reduced iron is press-molded in strip form while charging from the charging hopper 31 to the pair of rolls 33. The compacted reduced iron compacted material is crushed in the crusher 35 and stored in the storage tank 37. Since the iron-containing compacted material is smaller than the reduced iron compacted material, it is suitable to be reduced while flowing in the flow reduction furnace 20.

저장조(37)에 저장된 환원철은 고온 균배압 장치(42)로 이송된다. 고온 균배압 장치(12)는 환원철 괴성체 제조 장치(30) 및 용융가스화로(50) 사이의 압력을 조절하여 환원철 괴성체를 용융가스화로(50)로 압송한다. 환원철 괴성체 저장조(46)는 환원철 괴성체를 임시 저장하고, 용융가스화로(50)에 환원철 괴성체를 장입시킨다. 그리고 괴상 탄재가 용융가스화로(50)에 공급되어 산소 공급에 의해 연소되면서 환원철을 용융시켜 용철을 제조한다.The reduced iron stored in the reservoir 37 is transferred to the high temperature uniform back pressure device 42. The high temperature uniform pressure-pressure backing device 12 controls the pressure between the reduced iron compacted material manufacturing apparatus 30 and the molten gasifier 50 to feed the reduced iron compacted material to the molten gasifier 50. The reduced iron compacted storage tank 46 temporarily stores the reduced iron compacted material and charges the reduced iron compacted material into the molten gasification furnace 50. And the mass carbon material is supplied to the molten gasifier 50 and burned by oxygen supply to melt the reduced iron to produce molten iron.

실험예Experimental Example

이하에서는 본 발명을 실험예를 통하여 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

도 1의 순서도와 동일한 방법을 사용하여 철함유 괴성체를 제조하였다. 자세한 실험 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.Iron-containing compacted material was prepared using the same method as the flowchart of FIG. 1. Detailed experimental procedures are easily understood by those skilled in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

실험예 1Experimental Example 1

생석회의 함량이 5wt%인 철함유 괴성체 시료를 제조하였다. 105℃의 건조 오븐에서 시료를 건조 유지하면서 20시간 후, 40시간 후, 60시간 후, 80시간 후 및 100시간 후 각각 시간별로 채취하여 100㎛ 이하의 분 발생량을 평량해 시료의 재분화율을 측정하였다. Samples of iron-containing compacted material having a content of quicklime of 5 wt% were prepared. While keeping the sample dry in a drying oven at 105 ° C., the sample was collected by time after 20 hours, 40 hours, 60 hours, 80 hours, and 100 hours, respectively. It was.

실험예 2Experimental Example 2

생석회의 함량이 10wt%인 철함유 괴성체 시료를 제조하였다. 나머지 실험 과정은 전술한 실험예 1과 동일하였다.Iron-containing compacted material samples having a quicklime content of 10wt% were prepared. The rest of the experimental procedure was the same as in Experimental Example 1 described above.

실험 결과Experiment result

도 6의 그래프는 본 발명의 실험예에 따른 철함유 괴성체 시료의 건조 오븐에서의 유지 시간에 따른 철함유 괴성체 시료의 재분화율을 나타낸다. 도 6에서 정사각형은 본 발명의 실험예 1을 나타내고, 원은 본 발명의 실험예 2를 나타낸다.6 shows the re-differentiation rate of the iron-containing compacted material sample according to the holding time in the drying oven of the iron-containing compacted material sample according to the experimental example of the present invention. In FIG. 6, a square represents Experimental Example 1 of the present invention and a circle represents Experimental Example 2 of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 생석회의 함량이 더 많은 실험예 2가 실험예 1에 비해 시료의 재분화율이 낮았다. 유지 시간이 길수록 재분화율이 점차적으로 낮아지며, 시료가 어느 정도의 재분화율을 가져야 유동 환원로에서 사용할 수 있는지 살펴볼 필요가 있다.As shown in FIG. 6, Experimental Example 2 having a higher content of quicklime had a lower regeneration rate of the sample compared to Experimental Example 1. The longer the retention time, the lower the redifferentiation rate, and it is necessary to see how much the regeneration rate of the sample can be used in the flow reduction furnace.

아래의 표 1은 유동 환원로에서 사용 가능한 철함유 괴성체의 강도 기준을 나타낸다. 표 1의 측정 방법은 유동 환원을 형성하는 건조, 장입 및 유동 환원을 모사하여 나타낸다. 유동 환원로에서 사용 가능한 100㎛ 이하의 극미분의 함량은 약 30wt%이므로, 아래의 표 1에서 철함유 괴성체의 건조 강도, 기계적 마모 강도 및 환원 분화 강도에서 재분화율이 30% 이하이면, 유동 환원로에서 사용할 수 있다.Table 1 below shows the strength standards of iron-containing compacted material that can be used in a flow reduction furnace. The measurement method of Table 1 simulates and shows the drying, charging, and flow reduction which form a flow reduction. Since the content of the ultra fine powder of 100 μm or less that can be used in the flow reduction furnace is about 30 wt%, in the following Table 1, if the re-differentiation rate is 30% or less in the dry strength, mechanical wear strength and reduction differentiation strength of the iron-containing compact Can be used in reduction furnaces.

Figure 112017127926616-pat00001
Figure 112017127926616-pat00001

따라서 재분화율 30% 이하를 기준으로 하면, 실험예 1에서는 시료를 40 시간 이상 건조한 후에 유동 환원로에 장입하는 것이 바람직하다. 또한, 실험예 2에서는 시료를 10 시간 이상 건조한 후에 유동 환원로에 장입하는 것이 바람직하다.Therefore, based on the re-differentiation rate of 30% or less, in Experimental Example 1, it is preferable to charge the sample in a flow reduction furnace after drying the sample for 40 hours or more. In Experimental Example 2, it is preferable to charge the sample in a flow reduction furnace after drying the sample for 10 hours or more.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described above, it will be readily understood by those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the claims set out below.

10. 건식 집진기
12. 슬러지 빈
14. 생석회 정량 절출기
16. 믹서
18. 펠렛타이저
19. 수처리장치
20. 유동 환원로
24, 25, 26, 27. 기포 유동층
30. 환원철 괴성체 제조 장치
31. 장입 호퍼
33. 한 쌍의 롤
35. 파쇄기
37. 저장조
40. 환원가스 공급관
42. 고온 균배압 장치
44. 싸이클론
46. 환원철 괴성체 저장조
50. 용융가스화로
57. 배가스 공급관
80. 개질기
100. 철함유 괴성체 제조 장치
161. 트랜스퍼 스크류
1000. 용철 제조 장치10. Dry Dust Collector
12. Sludge Bin
14. Quicklime quantifier
16. Mixer
18. Pelletizer
19. Water treatment device
20. Flow Reduction Furnace
24, 25, 26, 27. Bubble Fluidized Bed
30. Reduced iron compacted material manufacturing apparatus
31.Charging Hopper
33. A pair of rolls
35. Crushers
37. reservoir
40. Reducing gas supply pipe
42. High Temperature Balancing Device
44. Cyclone
46. Reduced Iron Compacted Storage Tank
50. Melt Gasifier
57. Flue gas supply pipe
80. Reformer
100. Iron-containing compacted material manufacturing apparatus
161.Transfer Screw
1000. molten iron manufacturing apparatus

Claims (11)

환원철 괴성체가 장입되는 용융가스화로,
환원철을 압축하여 상기 용융가스화로에 상기 환원철 괴성체를 공급하는 환원철 괴성체 제조 장치, 및
상기 환원철을 상기 환원철 괴성체 제조 장치에 제공하는 유동 환원로
를 포함하는 용철제조장치에서 상기 유동 환원로에 장입되는 철함유 괴성체의 제조 방법으로서,
상기 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 건식 집진하여 더스트를 추출하는 단계,
상기 배가스를 수처리하여 슬러지를 제공하는 단계,
상기 더스트, 상기 슬러지 및 생석회를 혼합하여 혼합물을 제공하는 단계,
상기 혼합물을 펠렛타이징하여 상기 유동 환원로에 장입할 평균 입도 1mm의 철함유 괴성체를 제조하는 단계, 및
상기 철함유 괴성체를 100℃ 내지 110℃에서 건조하는 단계
를 포함하고,
상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 혼합물 중 상기 생석회의 양은 5wt% 내지 15wt%인 철함유 괴성체의 제조 방법.Melting gasification in which reduced iron compacts are charged,
Reduced iron compacted material manufacturing apparatus for supplying the reduced iron compacted material to the molten gasifier by compressing the reduced iron, And
Flow reduction furnace for providing the reduced iron to the reduced iron compacted material manufacturing apparatus
In the molten iron manufacturing apparatus comprising a manufacturing method of iron-containing compacted material charged in the flow reduction furnace,
Dry dust collecting the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace to extract dust;
Treating the exhaust gas with water to provide sludge,
Mixing the dust, the sludge and quicklime to provide a mixture,
Pelletizing the mixture to prepare an iron-containing compacted material having an average particle size of 1 mm to be charged into the flow reduction furnace, and
Drying the iron-containing compacted material at 100 ° C to 110 ° C
Including,
In the step of providing the mixture, the amount of quicklime in the mixture is 5wt% to 15wt% of the iron-containing compacted material manufacturing method. 제1항에서,
상기 철함유 괴성체를 건조하는 단계에서, 상기 철함유 괴성체를 10시간 내지 40시간 동안 건조하는 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 1,
In the step of drying the iron-containing compacted material, the iron-containing compacted material is dried for 10 hours to 40 hours. 제1항에서,
상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 생석회의 양은 7wt% 내지 10wt%이고, 상기 철함유 괴성체를 건조하는 단계에서 상기 철함유 괴성체를 5시간 내지 40시간 동안 건조하는 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 1,
In the step of providing the mixture, the amount of quicklime is 7wt% to 10wt%, and in the step of drying the iron-containing compacted material to dry the iron-containing compacted material for 5 to 40 hours . 제1항에서,
상기 혼합물을 제공하는 단계에서, 상기 혼합물 중 상기 더스트의 양은 40wt% 내지 60wt%인 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 1,
In the providing of the mixture, the amount of the dust in the mixture is 40wt% to 60wt% of the manufacturing method of the iron-containing compact. 삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 철함유 괴성체를 건조하는 단계 후의 상기 철함유 괴성체의 철함량은 53wt% 내지 59wt%인 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 1,
The iron content of the iron-containing compacted material after the step of drying the iron-containing compacted material is 53wt% to 59wt% manufacturing method of iron-containing compacted material. 제7항에서,
상기 철함유 괴성체의 철함량은 53wt% 내지 57wt%인 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 7,
The iron content of the iron-containing compacted material is 53wt% to 57wt% manufacturing method of iron-containing compacted material. 제1항에서,
상기 철함유 괴성체는 상기 환원철 괴성체보다 작은 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 1,
The iron-containing compacted material is a method of producing an iron-containing compacted material smaller than the reduced iron compacted material. 제1항에서,
상기 더스트를 추출하는 단계에서, 상기 더스트의 평균 입도는 20㎛인 철함유 괴성체의 제조 방법.In claim 1,
In the step of extracting the dust, the average particle size of the dust is a manufacturing method of iron-containing compacted material. 환원철이 장입되는 용융가스화로, 및
상기 용융가스화로에 연결되고, 상기 환원철을 제공하는 유동 환원로
를 포함하는 용철제조장치에서 상기 유동 환원로와 연결되어 상기 유동 환원로에 철함유 괴성체를 제공하는 철함유 괴성체 제조 장치로서,
상기 유동 환원로에서 배출되는 배가스를 포집해 더스트를 제공하는 건식 집진기,
상기 건식 집진기에서 배출된 또다른 배가스를 수집진해서 제공되는 슬러지를 저장하는 슬러지 빈,
생석회를 정량 절출하는 생석회 정량 절출기,
트랜스퍼 스크류(transfer screw)를 포함하고, 상기 건식 집진기로부터 상기 더스트를 제공받고, 상기 슬러지 빈으로부터 상기 슬러지를 제공받으며, 상기 생석회 정량 절출기로부터 상기 생석회를 제공받아 상기 더스트, 상기 슬러지, 및 상기 생석회를 혼합한 혼합물을 제공하는 믹서, 및
상기 혼합물을 제공받아서 상기 혼합물을 펠렛타이징해 제조한 철함유 괴성체를 상기 유동 환원로에 제공하는 펠렛타이저(pelletizer)
를 포함하는 철함유 괴성체 제조 장치.A molten gasifier in which reduced iron is charged, and
A flow reducing furnace connected to the melt gasifier and providing the reduced iron
An iron-containing compacted material manufacturing apparatus connected to the flow reducing furnace in the molten iron manufacturing apparatus comprising a iron-containing compacted material to the flow reducing furnace,
Dry dust collector for collecting the exhaust gas discharged from the flow reduction furnace to provide dust,
Sludge bin for storing the sludge provided by collecting another exhaust gas discharged from the dry dust collector,
Quicklime quantifier for quantifying quicklime,
The dust, the sludge, and the quicklime including a transfer screw, the dust from the dry dust collector, the sludge from the sludge bin, the quicklime from the quicklime quantifier Mixer to provide a mixture, and
A pelletizer for providing the flow reducing furnace with the iron-containing compacted material prepared by pelletizing the mixture by receiving the mixture.
Iron-containing compacted material manufacturing apparatus comprising a.
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