KR102105555B1 - Method for recycling ferro nickel slag - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페로니켈 슬래그의 재활용 방법에 관한 것으로서, 페로니켈 슬래그를 1차로 자력선별하는 단계와, 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 500㎛이하로 분쇄하는 단계와, 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 단계와, 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 페로니켈 공정에서 발생되는 슬래그를 미분하여 보일러의 튜브에 투입함으로써, 열회수 보일러 튜브에 염소와 알칼리금속에 의해 발생되는 파울링과 부식을 억제시킬 수 있는 효과를 제공한다.The present invention relates to a method for recycling ferronickel slag, the step of magnetically separating the ferronickel slag first, and the step of pulverizing the ferronickel slag from which the iron component has been removed by magnetic force separation to 500 µm or less, and the crushed ferro. And storing the nickel slag powder and recycling the stored ferronickel slag powder as a fouling reduction and corrosion inhibitor for the heat recovery boiler tube of the combustion boiler. Accordingly, the present invention provides an effect of suppressing fouling and corrosion caused by chlorine and alkali metal in the heat recovery boiler tube by differentiating the slag generated in the ferronickel process into the tube of the boiler.
Description
본 발명은 페로니켈 슬래그의 재활용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물 연소, SRF 연소, 바이오매스 연소, 석탄 연소 등의 연소를 통해 에너지를 회수하는 열회수 보일러에서 연료 중 포함된 염소와 알칼리금속에 의해 발생되는 파울링과 부식을 억제하기 위해 페로니켈 슬래그를 재활용하는 페로니켈 슬래그의 재활용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recycling ferronickel slag, and more specifically, to chlorine and alkali metals contained in fuel in a heat recovery boiler that recovers energy through combustion such as waste combustion, SRF combustion, biomass combustion, and coal combustion. It relates to a recycling method of ferronickel slag to recycle ferronickel slag to suppress fouling and corrosion caused by.
폐기물 연소, SRF 연소, 바이오매스 연소, 석탄 연소 등 고형연료를 연소시켜 에너지를 회수하는 시설에서는 연료 중에 포함된 알칼리 금속에 의해 보일러 튜브 표면에 파울링이 발생하고, 염소와 알칼리 금속에 의해 고온 부식이 발생한다. 이로 인해 보일러의 가동시간을 단축시키고 경제성을 악화시키고 있다. In a facility that recovers energy by burning solid fuels such as waste combustion, SRF combustion, biomass combustion, and coal combustion, fouling occurs on the surface of the boiler tube by the alkali metal contained in the fuel, and high temperature corrosion by chlorine and alkali metal This happens. This shortens the operating time of the boiler and deteriorates the economic efficiency.
파울링이란 열회수 보일러 튜브의 경계면에 애쉬(Ash)가 퇴적되는 현상을 말하며, 이러한 파울링이 발생하면 연소가스의 흐름을 방해하고, 열전달을 방해하여 에너지회수 효율을 저해시킨다. Fouling refers to a phenomenon in which ash is deposited on the interface of a heat recovery boiler tube, and when such fouling occurs, it interferes with the flow of combustion gas and hinders heat transfer, thereby inhibiting energy recovery efficiency.
또한, 부식은 열회수 보일러 튜브가 고온부식으로 인해 파손되는 것을 말하며, 보일러 튜브 경계면에 염소와 애쉬가 퇴적되어 튜브 재질인 철을 부식시켜 보일러 튜브를 파손시킴으로써 보일러 가동을 중단시키게 된다. In addition, corrosion means that the heat recovery boiler tube is damaged due to high temperature corrosion, and chlorine and ash are deposited on the interface of the boiler tube to corrode iron, which is the tube material, to break the boiler tube, thereby stopping the boiler operation.
이러한 영향을 제어하고자, 종래의 한국공개특허 제10-2012-0111550호에서는 보일러 튜브를 촬영하고, 촬영된 이지미로부터 휘도 차이를 이용하여 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템을 개시하였다.In order to control this effect, in the conventional Korean Patent Publication No. 10-2012-0111550, a boiler tube was photographed, and a fouling monitoring system of the boiler tube was disclosed using a luminance difference from the photographed image.
또한, 종래의, 한국공개특허 제10-2018-0047643호에서는 보일러 튜브의 두께를 실시간으로 감시하면서 보일러 튜브에 고압공기를 분사하여 축적된 회분을 제거하는 보일러튜브의 회분점착저감 및 부식저감 방법을 개시하였다. In addition, conventional Korean Patent Publication No. 10-2018-0047643 discloses a method for reducing ash adhesion and corrosion of a boiler tube that removes accumulated ash by spraying high pressure air to the boiler tube while monitoring the thickness of the boiler tube in real time. It started.
또한, 한국공개특허 제10-2013-0035643호에서는 마그네슘 이온, 부식방지제를 함유한 액산 첨가제 조성물을 투입하여 저감시키는 열교환장치 또는 보일러의 외면부식 방지 방법을 개시하였다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2013-0035643 discloses a method for preventing external corrosion of a heat exchanger or boiler by reducing a liquid acid additive composition containing magnesium ions and a corrosion inhibitor.
특히, 이와 같이 보일러 파울링을 발생시키는 주요 원소로는 Na, K, Pb, Zn 등의 물질이 있으며, 여기에 Cl, S 성분에 의해 보일러 튜브의 부식을 야기시키게 된다. Particularly, the main elements for generating boiler fouling are materials such as Na, K, Pb, and Zn, which cause corrosion of the boiler tube by Cl and S components.
또한, 보일러 운전시 가장 문제가 되는 것은 고온부식이 발생하여 튜브가 파손되는 것이며, 고온부식을 촉진시키는 원인은 튜브에 파울링 현상이 발생하여 부식 영향 물질인 알칼리 염화물(KCl, NaCl 등)이 지속적으로 퇴적되어 튜브의 철(Fe)을 산화시키고 부식시키는 문제점이 있었다. In addition, the most problematic problem when operating the boiler is that the tube is damaged due to high temperature corrosion, and the cause of promoting high temperature corrosion is that fouling occurs in the tube, and alkali chlorides (KCl, NaCl, etc.), which are corrosive substances, are continuously As it was deposited, there was a problem of oxidizing and corroding iron (Fe) of the tube.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 열회수 보일러 튜브에 염소와 알칼리금속에 의해 발생되는 파울링과 부식을 억제시킬 수 있는 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and its object is to provide a method for recycling ferronickel slag that can suppress fouling and corrosion caused by chlorine and alkali metals in a heat recovery boiler tube. Is done.
또한, 본 발명은 페로니켈 슬래그를 재활용할 수 있어 유용 자원으로 재활용할 수 있는 동시에 폐기물의 매립으로 인한 환경오염을 저감시킬 수 있는 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a recycling method of ferronickel slag, which can recycle ferronickel slag as a useful resource and reduce environmental pollution due to landfill of waste.
또한, 본 발명은 열회수 보일러의 안정적인 운전을 통해 보일러의 효율을 증대시키고, 보일러의 가동시간을 연장시켜 경제성을 증대시킬 수 있는 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a recycling method of ferronickel slag that can increase the efficiency of the boiler through stable operation of the heat recovery boiler, and extend the operating time of the boiler to increase economic efficiency.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 페로니켈 슬래그를 1차로 자력선별하는 단계; 상기 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 500㎛이하로 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 단계; 및 상기 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first step of magnetically selecting the ferronickel slag; Pulverizing the ferronickel slag from which the iron component has been removed by the magnetic force selection to 500 µm or less; Storing the pulverized ferronickel slag powder; And recycling the stored ferronickel slag powder as a fouling reduction and corrosion inhibitor for heat recovery boiler tubes of a combustion boiler.
본 발명은 상기 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 자성분말과 비자성분말로 2차 분리하는 단계;를 더 포함하고, 상기 저장하는 단계에서는 상기 비자성분말로 분리된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 것을 특징으로 한다.The present invention further comprises the step of separating the pulverized ferronickel slag powder into magnetic powder and non-magnetic powder; and further comprising the step of storing the ferronickel slag powder separated into the non-powder powder. .
본 발명의 상기 분쇄하는 단계에서는, 상기 페로니켈 슬래그를 500㎛이하의 분말로 분쇄하는 것을 특징으로 한다.In the pulverizing step of the present invention, it is characterized in that the ferronickel slag is pulverized into a powder of 500 µm or less.
본 발명의 상기 재활용 단계는, 상기 연소 보일러에 입고되는 연료 중 회분 성분을 분석하는 단계; 상기 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 인자를 계산하는 단계; 상기 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링에 대한 발생 여부를 예측하는 단계; 상기 예측 결과에 따라 페로니켈 슬래그의 투입여부 및 투입량을 결정하는 단계; 및 상기 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링을 모니터링하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The recycling step of the present invention comprises the steps of analyzing the ash component in the fuel received in the combustion boiler; Calculating a fouling factor of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler; Predicting whether or not fouling of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler occurs; Determining whether or not the ferronickel slag is input and the input amount according to the prediction result; And monitoring fouling of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler.
본 발명의 상기 파울링 인자를 계산하는 단계는, Na2O, K2O, CaO 및 S의 함량에 따른 인과관계를 계산하는 것을 특징으로 한다.The step of calculating the fouling factor of the present invention is characterized by calculating a causal relationship according to the content of Na 2 O, K 2 O, CaO and S.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 페로니켈 공정에서 발생되는 슬래그를 미분하여 보일러의 튜브에 투입함으로써, 열회수 보일러 튜브에 염소와 알칼리금속에 의해 발생되는 파울링과 부식을 억제시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an effect of suppressing fouling and corrosion caused by chlorine and alkali metal in the heat recovery boiler tube by differentiating the slag generated in the ferronickel process into the tube of the boiler. do.
또한, 보일러의 튜브에 페로니켈 슬래그를 재활용하도록 투입함으로써, 페로니켈 슬래그를 재활용할 수 있어 유용 자원으로 재활용할 수 있는 동시에 폐기물의 매립으로 인한 환경오염을 저감시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by introducing the ferronickel slag into the tube of the boiler to be recycled, the ferronickel slag can be recycled to be recycled as a useful resource, and at the same time, it provides an effect of reducing environmental pollution due to landfill of waste.
또한, 페로니켈 슬래그를 재활용시 보일러 튜브의 파울링과 두께를 모니터링함으로써, 열회수 보일러의 안정적인 운전을 통해 보일러의 효율을 증대시키고, 보일러의 가동시간을 연장시켜 경제성을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by monitoring the fouling and thickness of the boiler tube when recycling the ferronickel slag, it increases the efficiency of the boiler through stable operation of the heat recovery boiler, and extends the operating time of the boiler to provide the effect of increasing economic efficiency. .
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법의 재활용 단계를 나타내는 구성도.1 is a block diagram showing a method of recycling ferronickel slag according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a method of recycling ferronickel slag according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a configuration diagram showing a recycling step of the recycling method of ferronickel slag according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법의 재활용 단계를 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a method of recycling a ferronickel slag according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram showing a method of recycling a ferronickel slag according to a second embodiment of the present invention, Figure 3 Is a configuration diagram showing the recycling step of the recycling method of ferronickel slag according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법은, 자력선별단계(S11), 철성분 분리단계(S12), 페로니켈 슬래그 분리단계(S13), 분쇄단계(S14), 저장단계(S15) 및 재활용단계(S16)를 포함하여 이루어져 있다.1 and 3, the recycling method of the ferronickel slag according to the first embodiment is a magnetic force selection step (S11), an iron component separation step (S12), a ferronickel slag separation step (S13), and a crushing step. (S14), a storage step (S15) and a recycling step (S16).
자력선별단계(S11)는, 페로니켈 슬래그를 1차 자력선별하는 단계로서, 페로니켈 공정에서 발생되는 페로니켈 슬래그를 자석에 의해 선별해서 슬래그에 포함된 철성분을 제거하게 된다.The magnetic force selection step (S11) is a step of first magnetic force selection of the ferronickel slag, and the ferronickel slag generated in the ferronickel process is screened with a magnet to remove iron components contained in the slag.
철성분 분리단계(S12)는, 자력선별단계(S11)에서 선별된 철성분을 분리하는 단계로서, 페로니켈 슬래그로부터 자석에 의해 선별된 철성분을 분리해서 별도로 저장하거나 제거하게 된다.The iron component separation step (S12) is a step of separating the iron component selected in the magnetic force selection step (S11), and separating the iron component selected by the magnet from the ferronickel slag and storing or removing it separately.
페로니켈 슬래그 분리단계(S13)는, 자력선별단계(S11)에서 선별된 페로니켈 슬래그를 분리하는 단계로서, 페로니켈 슬래그로부터 자석에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 별도로 분리하게 된다.The ferronickel slag separation step (S13) is a step of separating the ferronickel slag selected in the magnetic force selection step (S11), and separates the ferronickel slag from which the iron component has been removed by the magnet from the ferronickel slag.
분쇄단계(S14)는, 자력선별단계(S11)에서 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 미분말로 분쇄하는 단계로서, 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 분쇄기에 투입해서 500㎛이하의 분말과 같이 일정 사이즈로 분쇄하여 분말화하게 된다,The crushing step (S14) is a step of pulverizing the ferronickel slag from which the iron component has been removed by magnetic separation in the magnetic separation step (S11) into fine powder, and inserting the ferronickel slag from which the iron component has been removed by magnetic separation into the grinder. Then, it is pulverized to a certain size, such as a powder of 500 µm or less, and powdered.
저장단계(S15)는, 분쇄단계(S14)에서 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 단계로서, 미분말로 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 제품저장조에 저장하여 보관하게 된다.The storage step (S15) is a step of storing the ferronickel slag powder pulverized in the crushing step (S14), and the ferronickel slag powder pulverized into fine powder is stored and stored in a product storage tank.
재활용단계(S16)는, 저장단계(S15)에서 저장조에 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하는 단계이다.The recycling step (S16) is a step of recycling the ferronickel slag powder stored in the storage tank in the storage step (S15) as a fouling reduction and corrosion inhibitor for the heat recovery boiler tube of the combustion boiler.
이러한 재활용단계(S16)에서는, 저장조에 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 배출해서 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 내부에 투입하여 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 사용하게 된다.In this recycling step (S16), the ferronickel slag powder stored in the storage tank is discharged and introduced into the heat recovery boiler tube of the combustion boiler to be used as a fouling reduction and corrosion inhibitor for the boiler tube.
이러한 페로니켈 슬래그 분말과 기존의 억제물질의 조성을 비교하면 하기의 비교표와 XRD 분석결과에 나타낸 바와 같이, 페로니켈 슬래그 분말은 SiO2 성분 뿐만 아니라 MgO 성분이 30% 내외 포함되어 있으므로, 파울링과 부식 억제재로 재활용할 수 있음을 알 수 있게 된다.When comparing the composition of the ferronickel slag powder and the existing inhibitor, as shown in the following comparison table and XRD analysis results, the ferronickel slag powder contains about 30% of the MgO component as well as the SiO 2 component, resulting in fouling and corrosion. It can be seen that it can be recycled as an inhibitor.
[페로니켈 슬래그 및 기존 억제물질 조성 비교표][Comparison of composition of ferronickel slag and existing inhibitors]
[페로니켈 슬래그 XRD 분석결과][Results of XRD analysis of ferronickel slag]
이러한 본 발명의 재활용 단계는, 도 3에 나타낸 바와 같이 회분 분석 단계(S31), 파울링인자 계산단계(S32), 파울링 예측단계(S33), 투입 결정단계(S34), 모니터링단계(S35), 운전여부 결정단계(S36) 및 계속운전단계(S37)를 포함하여 이루어져, 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하게 된다.The recycling step of the present invention, as shown in Figure 3, the batch analysis step (S31), the fouling factor calculation step (S32), the fouling prediction step (S33), the input determination step (S34), the monitoring step (S35) , Including whether to determine whether to operate (S36) and continue to operate (S37), to recycle the ferronickel slag powder as a fouling reduction and corrosion inhibitor for heat recovery boiler tubes of combustion boilers.
회분 분석 단계(S31)는, 연소 보일러에 입고되는 연료 중 회분 성분을 분석하는 단계로서, 연소 보일러에 입고되는 연료 중 회분 성분을 소정기간 별로 주기적으로 분석하게 된다.The ash analysis step (S31) is a step of analyzing the ash component in the fuel received in the combustion boiler, and periodically analyzes the ash component in the fuel received in the combustion boiler for a predetermined period.
파울링인자 계산단계(S32)는, 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 인자를 계산하는 단계로서, 이러한 파울링인자 계산단계(S32)에서는 Na2O, K2O, CaO 및 S의 함량에 따른 인과관계를 하기의 계산식에 의해 계산하게 된다.The fouling factor calculation step (S32) is a step of calculating the fouling factor of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler. In this fouling factor calculation step (S32), the content of Na 2 O, K 2 O, CaO, and S is determined. The causal relationship is calculated by the following equation.
[보일러 튜브 파울링 영향 인자 계산식][Boiler tube fouling influence factor calculation formula]
파울링 예측단계(S33)는, 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링에 대한 발생여부를 예측하는 단계로서, 알칼리 금속과 염소에 의한 파울링 인자를 계산해서 파울링에 대한 영향을 파악하여 파울링의 발생여부를 예측하게 된다.
즉, 파울링 인자를 계산하는 파울링인자 계산단계(S32)와 파울링 예측단계(S33)는, Na2O, K2O, CaO 및 S의 함량에 따른 인과관계를 상기 보일러 튜브 파울링 영향 인자 계산식에 의해 계산해서 NO인 저(low) 및 중(medium), YES인 고(high)로 분리하여, 파울링의 발생 여부의 예측에 대한 성향(tendency)을 제공하게 된다.The fouling prediction step (S33) is a step of predicting occurrence of fouling of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler, and calculating the fouling factor caused by alkali metals and chlorine to determine the fouling effect and determining the fouling effect. Predict whether or not
That is, in the fouling factor calculation step (S32) and the fouling prediction step (S33) for calculating the fouling factor, the causal relationship according to the content of Na 2 O, K 2 O, CaO, and S is affected by the boiler tube fouling effect. Calculated by the factor calculation formula, it is divided into low (no) and medium (high) and YES (high) to provide a tendency for predicting whether or not fouling occurs.
따라서, 파울링 예측단계(S33)에서 파울링의 발생을 예측하여 YES 되면 투입 결정단계(S34)로 이동하게 되고, 파울링 예측단계(S33)에서 파울링의 발생을 예측하지 않아 NO 되면 모니터링단계(S35)로 이동하게 된다.Therefore, the occurrence of fouling is predicted in the fouling prediction step (S33), and if YES, the process moves to the input determination step (S34). If the occurrence of fouling is not predicted in the fouling prediction step (S33), the monitoring step is performed. It moves to (S35).
투입 결정단계(S34)는, 파울링 예측단계(S33)에서의 예측결과에 따라 페로니켈 슬래그의 투입여부 및 투입량을 결정하여 억제물질을 분사하는 단계로서, 파울링의 발생여부에 대한 예측결과에 따라 페로니켈 슬래그의 투입여부 및 투입량을 결정하여 파울링 억제물질을 분사하게 된다.The input determination step (S34) is a step of determining whether the ferronickel slag is input and the input amount according to the prediction result in the fouling prediction step (S33), and injecting an inhibitory substance. Accordingly, the fouling inhibitor is sprayed by determining whether or not the ferronickel slag is injected.
모니터링단계(S35)는, 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링을 모니터링하는 단계로서, 주기적으로 보일러 튜브의 두께를 모니터링하고 지속적으로 관리하여 안정적으로 연소 보일러를 가동할 수 있게 된다.The monitoring step (S35) is a step of monitoring the fouling of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler, and it is possible to stably start the combustion boiler by periodically monitoring and continuously managing the thickness of the boiler tube.
운전여부 결정단계(S36)는, 보일러 튜브의 파울링을 모니터링한 결과에 따라 계속 운전여부를 결정하는 단계로서, 보일러 튜브의 파울링을 모니터링하고 보일러 튜브의 두께를 모니터링하여 계속 운전의 여부를 결정하게 된다.The operation determining step (S36) is a step of determining whether to continue the operation according to the result of monitoring the fouling of the boiler tube, monitoring the fouling of the boiler tube and monitoring the thickness of the boiler tube to determine whether to continue the operation. Is done.
따라서, 운전여부 결정단계(S36)에서 계속 운전을 결정하게 되면 계속운전단계(S35)로 이동하게 되고, 운전여부 결정단계(S36)에서 계속 운전을 결정하지 않게 되면 모니터링단계(S35)로 이동하게 된다.Therefore, if the operation is continuously determined in the operation determination step (S36), the operation proceeds to the operation operation (S35), and if the operation operation determination operation (S36) does not determine the operation, the operation moves to the monitoring operation (S35). do.
계속운전단계(S37)는, 운전여부 결정단계(S36)의 계속 운전을 결정에 따라 계속운전하는 단계로서, 운전여부 결정단계(S36)에서 계속 운전을 결정하게 되면 계속운전을 진행하게 된다.The continuous operation step (S37) is a step of continuously operating according to the determination of the continued operation of the operation determination step (S36). If the operation is determined in the operation determination step (S36), the continuous operation is performed.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 제2 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the recycling method of the ferronickel slag according to the second embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 실시예에 의한 페로니켈 슬래그의 재활용 방법은, 제1 자력선별단계(S21), 철성분 분리단계(S22), 페로니켈 슬래그 분리단계(S23), 분쇄단계(S24), 제2 자력선별단계(S25), 자성분말 분리단계(S26), 비자성분말 분리단계(S27), 저장단계(S28) 및 재활용단계(S29)를 포함하여 이루어져 있다.As shown in Figure 2, the recycling method of the ferronickel slag according to the second embodiment, the first magnetic force selection step (S21), the iron component separation step (S22), the ferronickel slag separation step (S23), the grinding step ( S24), a second magnetic force selection step (S25), a magnetic powder separating step (S26), a non-magnetic powder separating step (S27), a storage step (S28) and a recycling step (S29).
제1 자력선별단계(S21)는, 페로니켈 슬래그를 1차 자력선별하는 단계로서, 페로니켈 공정에서 발생되는 페로니켈 슬래그를 자석에 의해 선별해서 슬래그에 포함된 철성분을 제거하게 된다.The first magnetic force selection step (S21) is a step of primary magnetic force selection of the ferronickel slag, and the ferronickel slag generated in the ferronickel process is sorted by a magnet to remove iron components contained in the slag.
철성분 분리단계(S22)는, 1차 자력선별단계(S21)에서 선별된 철성분을 분리하는 단계로서, 페로니켈 슬래그로부터 자석에 의해 선별된 철성분을 분리해서 별도로 저장하거나 제거하게 된다.The iron component separation step (S22) is a step of separating the iron component selected in the first magnetic force selection step (S21), and separating the iron component selected by the magnet from the ferronickel slag and storing or removing it separately.
페로니켈 슬래그 분리단계(S23)는, 1차 자력선별단계(S21)에서 선별된 페로니켈 슬래그를 분리하는 단계로서, 페로니켈 슬래그로부터 자석에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 별도로 분리하게 된다.The ferronickel slag separation step (S23) is a step of separating the ferronickel slag selected in the first magnetic force selection step (S21), and separates the ferronickel slag from which the iron component has been removed by the magnet from the ferronickel slag. .
분쇄단계(S24)는, 1차 자력선별단계(S21)에서 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 500㎛이하로 분쇄하는 단계로서, 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 분쇄기에 투입하여 일정 사이즈로 분쇄하여 분말화하게 된다,The crushing step (S24) is a step of pulverizing the ferronickel slag in which the iron component is removed by the magnetic force selection in the first magnetic separation step (S21) to 500 μm or less, and the ferronickel slag in which the iron component is removed by magnetic separation. Is put into a grinder and pulverized to a certain size to be powdered.
제2 자력선별단계(S25)는, 분쇄단계(S24)에서 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 자성분말과 비자성분말로 2차 자력선별에 의해 분리하는 단계로서, 분쇄공정에서 발생되는 페로니켈 슬래그 분말을 자석에 의해 선별해서 페로니켈 슬래그 분말에 포함된 자성성분을 제거하게 된다.The second magnetic separation step (S25) is a step of separating the ferronickel slag powder pulverized in the crushing step (S24) by the second magnetic separation into magnetic powder and non-magnetic powder, and extracts the ferronickel slag powder generated in the grinding process. The magnetic component contained in the ferronickel slag powder is removed by screening with a magnet.
자성분말 분리단계(S26)는, 2차 자력선별단계(S25)에서 선별된 자성성분을 분리하는 단계로서, 페로니켈 슬래그로부터 자석에 의해 선별된 자성성분을 분리해서 별도로 저장하거나 제거하게 된다.The magnetic powder separation step (S26) is a step of separating the magnetic components selected in the second magnetic force selection step (S25). The magnetic components selected by the magnet are separated from the ferronickel slag and stored or removed separately.
비자성분말 분리단계(S27)는, 2차 자력선별단계(S25)에서 선별된 비자성분말을 분리하는 단계로서, 페로니켈 슬래그 분말로부터 자석에 의해 자성성분이 제거된 비자성분말로 이루어진 페로니켈 슬래그 분말을 별도로 분리하게 된다.The non-magnetic powder separation step (S27) is a step of separating the non-magnetic powder selected in the second magnetic force selection step (S25), wherein the magnetic powder is removed from the ferronickel slag powder by a magnet. The powder is separated separately.
저장단계(S28)는, 비자성분말 분리단계(S27)에서 비자성분말로 분리된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 단계로서, 비자성분말로 분리된 페로니켈 슬래그 분말을 제품저장조에 저장하여 보관하게 된다.The storage step (S28) is a step of storing the ferronickel slag powder separated by the non-component powder in the non-component powder separation step (S27), and storing and storing the ferronickel slag powder separated by the non-component powder in the product storage tank.
재활용단계(S29)는, 저장단계(S28)에서 저장조에 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하는 단계이다.The recycling step (S29) is a step of recycling the ferronickel slag powder stored in the storage tank in the storage step (S28) as a fouling reduction and corrosion inhibitor for the heat recovery boiler tube of the combustion boiler.
이러한 재활용단계(S29)에서는, 저장조에 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 배출해서 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 내부에 투입하여 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 사용하게 된다.In this recycling step (S29), the ferronickel slag powder stored in the storage tank is discharged and introduced into the heat recovery boiler tube of the combustion boiler to be used as a fouling reduction and corrosion inhibitor for the boiler tube.
이러한 제2 실시예의 재활용 단계는, 제1 실시예와 마찬가지로 도 3에 나타낸 바와 같이 회분 분석 단계(S31), 파울링인자 계산단계(S32), 파울링 예측단계(S33), 투입 결정단계(S34), 모니터링단계(S35), 운전여부 결정단계(S36) 및 계속운전단계(S37)를 포함하여 이루어져, 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하게 된다.The recycling step of the second embodiment, as shown in FIG. 3, as in the first embodiment, the batch analysis step (S31), the fouling factor calculation step (S32), the fouling prediction step (S33), and the input determination step (S34) ), A monitoring step (S35), an operation decision step (S36), and a continuous operation step (S37), the ferronickel slag powder is recycled to reduce fouling and corrosion inhibitor of heat recovery boiler tube of the combustion boiler.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 페로니켈 공정에서 발생되는 슬래그를 미분하여 보일러의 튜브에 투입함으로써, 열회수 보일러 튜브에 염소와 알칼리금속에 의해 발생되는 파울링과 부식을 억제시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, by pulverizing the slag generated in the ferronickel process into the tube of the boiler, it provides the effect of suppressing fouling and corrosion caused by chlorine and alkali metal in the heat recovery boiler tube do.
또한, 보일러의 튜브에 페로니켈 슬래그를 재활용하도록 투입함으로써, 페로니켈 슬래그를 재활용할 수 있어 유용 자원으로 재활용할 수 있는 동시에 폐기물의 매립으로 인한 환경오염을 저감시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by introducing the ferronickel slag into the tube of the boiler to be recycled, the ferronickel slag can be recycled to be recycled as a useful resource, and at the same time, it provides an effect of reducing environmental pollution due to landfill of waste.
또한, 페로니켈 슬래그를 재활용시 보일러 튜브의 파울링과 두께를 모니터링함으로써, 열회수 보일러의 안정적인 운전을 통해 보일러의 효율을 증대시키고, 보일러의 가동시간을 연장시켜 경제성을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by monitoring the fouling and thickness of the boiler tube when recycling the ferronickel slag, it increases the efficiency of the boiler through stable operation of the heat recovery boiler, and extends the operating time of the boiler to provide the effect of increasing economic efficiency. .
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above may be embodied in various other forms without departing from its technical spirit or main characteristics. Therefore, the above embodiment is merely a mere illustration in all respects and should not be interpreted limitedly.
Claims (5)
상기 자력선별에 의해 철성분이 제거된 페로니켈 슬래그를 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 단계; 및
상기 저장된 페로니켈 슬래그 분말을 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 저감 및 부식 억제재로 재활용하는 단계;를 포함하고,
상기 분쇄하는 단계에서는, 상기 페로니켈 슬래그를 500㎛이하의 분말로 분쇄하고,
상기 재활용하는 단계는,
상기 연소 보일러에 입고되는 연료 중 회분 성분을 분석하는 단계;
상기 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링 인자를 계산하는 단계;
상기 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링에 대한 발생 여부를 예측하는 단계;
상기 예측하는 단계의 예측 결과에 따라 페로니켈 슬래그의 투입여부 및 투입량을 결정하는 단계;
상기 연소 보일러의 열회수 보일러 튜브의 파울링을 모니터링하는 단계; 및
상기 보일러 튜브의 파울링을 모니터링한 결과에 따라 계속 운전여부를 결정하는 단계;를 포함하고,
상기 파울링 인자를 계산하는 단계와 예측하는 단계에서, Na2O, K2O, CaO 및 S의 함량에 따른 인과관계를 하기 계산식에 의해 계산해서 NO인 저(low) 및 중(medium), YES인 고(high)로 분리하여, 파울링의 발생 여부의 예측에 대한 성향(tendency)을 제공하는 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그의 재활용 방법.
[보일러 튜브 파울링 영향 인자 계산식]
Grinding the ferronickel slag from which the iron component has been removed by the magnetic force selection;
Storing the pulverized ferronickel slag powder; And
Including the step of recycling the stored ferronickel slag powder as a fouling reduction and corrosion inhibitor in the heat recovery boiler tube of the combustion boiler;
In the pulverizing step, the ferronickel slag is pulverized into a powder of 500 μm or less,
The recycling step,
Analyzing ash components in the fuel received in the combustion boiler;
Calculating a fouling factor of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler;
Predicting whether or not fouling of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler occurs;
Determining whether or not the ferronickel slag is input and the input amount according to the prediction result of the predicting step;
Monitoring fouling of the heat recovery boiler tube of the combustion boiler; And
Including the step of determining whether to continue to operate according to the result of monitoring the fouling of the boiler tube;
In the step of calculating and predicting the fouling factor, the causal relationship according to the contents of Na 2 O, K 2 O, CaO, and S is calculated by the following calculation formula, which is low and medium, NO, A method of recycling ferronickel slag, characterized by providing a tendency for predicting whether fouling occurs, by separating it into YES.
[Boiler tube fouling influence factor calculation formula]
상기 분쇄된 페로니켈 슬래그 분말을 자성분말과 비자성분말로 2차 분리하는 단계;를 더 포함하고,
상기 저장하는 단계에서는 상기 비자성분말로 분리된 페로니켈 슬래그 분말을 저장하는 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그의 재활용 방법.According to claim 1,
Further comprising the step of separating the pulverized ferronickel slag powder into magnetic powder and non-component powder;
In the storing step, the method for recycling ferronickel slag characterized in that the ferronickel slag powder is separated into the non-component powder.
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