KR102155173B1 - Method for producing quicklime using oyster shell powder and lime sludge - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing quicklime which comprises the following steps: mixing an oyster shell powder, a limestone sludge, and dust to manufacture a blended raw material; and charging the blended raw material to a sintering furnace and performing a sintering process, so that the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less, and the differentiation rate of the blended raw material is 14 to 16%. The present invention has the advantage of stably supplying quicklime with stable quality and high quality.

Description

굴 패각분말과 석회석슬러지를 이용한 생석회 제조방법{Method for producing quicklime using oyster shell powder and lime sludge}Method for producing quicklime using oyster shell powder and limestone sludge{Method for producing quicklime using oyster shell powder and lime sludge}

본 발명은 해양부산물인 폐 패각분말과 제철부산물인 석회석슬러지와 분진을 동시에 이용하여 생석회를 제조하는 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a method for producing quicklime by simultaneously using waste shell powder as a marine by-product and limestone sludge and dust as an iron-making by-product,

폐 패각분말인 굴 패각분말; 석회석슬러지와 분진;을 혼합하여 배합원료를 제조하는 단계와, 상기 배합원료를 소성로에 장입하고 소성공정을 수행하는 단계를 포함하여, 상기 배합원료의 수화율이 90 % 이상 100 % 이하이고, 분화율이 14 ~ 16 %가 되도록 제조하는 생석회 제조방법에 관한 것이다.Oyster shell powder, which is a lung shell powder; Including the steps of preparing a blended raw material by mixing limestone sludge and dust, and charging the blended raw material into a sintering furnace and performing a firing process, the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less, It relates to a method for producing quicklime to be prepared so that the conversion rate is 14 to 16%.

석회석은 제철 제선공정에서 철광석, 석탄에 이어 중요한 부원료로 사용되며, 제강공정에서 석회석을 소성하여 얻어지는 생석회를 정련공정에서 주로 사용한다.Limestone is used as an important auxiliary material after iron ore and coal in the steelmaking process, and quicklime obtained by calcining limestone in the steelmaking process is mainly used in the refining process.

제선소성공정에서 석회석은 슬래그 형성 및 정련 역할을 하며, 제강공정에서 생석회는 슬래그의 염기도를 제어하기 위한 부원료로서 중요한 역할을 한다.In the ironmaking process, limestone plays a role in slag formation and refining, and in the steelmaking process, quicklime plays an important role as an auxiliary material to control the basicity of slag.

한편, 종래 제철소 석회석 소성로에서 발생하는 석회석슬러지와 분진, 석회석 원광석 수세시 오수와 함께 발생하는 석회석슬러지는 마땅한 용도가 없다.On the other hand, limestone sludge and dust generated in a conventional limestone sintering furnace of a steel mill, and limestone sludge generated together with sewage when washing with limestone ore has no proper use.

시멘트 원료나 경탄산칼슘 제조 원료 등의 용도에 소량 사용되기는 하나, 대부분 매립되어 폐기처분된다.Although it is used in small amounts for cement raw materials or raw materials for light calcium carbonate production, most are buried and disposed of.

일부 시멘트 부재료로 사용하는 경우에도 슬러지에 포함된 불순물에 의해 강도가 저하될 염려가 있다. 이와 같이 시멘트에 혼합해 사용하는 경우에는 해리되어 공중으로 비산되는 문제점과 이로 인해 대기가 오염되는 문제가 발생한다.Even when used as a subsidiary material for cement, there is a concern that the strength may decrease due to impurities contained in the sludge. In the case of mixing with cement in this way, there is a problem that it is dissociated and scattered into the air and the problem of air pollution occurs.

또한 슬러지를 중·경탄산칼슘으로 사용함에 있어서 불순물의 다량 혼입으로 인한 순도 저하문제를 야기하므로 그 사용이 제한적일 수 밖에 없다.In addition, when sludge is used as medium and light calcium carbonate, the use of the sludge is limited because it causes a problem of lowering the purity due to the incorporation of a large amount of impurities.

화학처리 방법에 의하여 경탄산염을 제조하여 재사용하는 방법도 처리공정 증가 및 불순물과다 등으로 인해 처리에 소요되는 비용이 막대하여 현실성이 없다.The method of manufacturing and reusing light carbonate by a chemical treatment method is also not practical because the cost required for treatment is enormous due to an increase in treatment process and an excessive amount of impurities.

일반적으로 우리나라의 남해안 등지에서 많이 생산되어 폐기되는 막대한 양의 굴 패각은 일부 극소량만 재활용되고 나머지 대부분은 해양에 투기하거나 육지에 매립하며, 이로 인해 침출수가 주위를 오염시켜 환경오염을 유발하는 문제가 있다.In general, a large amount of oyster shells produced and disposed of in South Korea's southern coasts are recycled in some very small quantities, and most of them are dumped in the ocean or buried on land, which causes the problem of environmental pollution by contaminating the surrounding water. have.

굴을 생산하는 과정에서 발생하는 부산물인 굴 패각의 처리에 어려움이 있다. 이로써 굴 패각은 연간 수십만 톤에 이르고 있으나 폐자재 활용은 극히 저조한 실정이다.There is a difficulty in the treatment of oyster shells, a by-product generated in the process of producing oysters. As a result, the shell of oysters reaches hundreds of thousands of tons per year, but the use of waste materials is extremely poor.

수십만 톤의 굴 패각은 폐기물로 전락하여 각종 환경오염과 바다를 황폐화시키고 있다. 굴 패각이 각처에 적재 방치되어 악취를 풍기며 파리, 모기가 서식하는 장소를 제공하고 있어 위생적으로 좋지 않은 영향을 미치고 있다.Hundreds of thousands of tons of oyster shells are turned into waste, causing various environmental pollution and devastation. Oyster shells are loaded and neglected in each place, giving off a bad smell, and providing a place for flies and mosquitoes to inhabit, which has an adverse effect on hygiene.

굴 패각을 활용하는 방안으로 굴 패각을 건조하고 이를 분쇄하여 분말화한 비료를 생산하고 있기는 하나, 상기 비료에는 염분이 포함되어 있을 뿐만 아니라 경작지에 비료 시비시의 비산이나 빗물에 의한 비료의 유실 등의 문제가 있다.Although the oyster shells are dried and pulverized to produce powdered fertilizer as a method of utilizing oyster shells, the fertilizer contains salt as well as the loss of fertilizer due to scattering of fertilizers or rainwater on farmland. Etc.

또한 상기 비산이나 유실의 문제를 감안하여 과립형으로 성형하더라도 굴 패각으로만 만들어진 과립형 굴 패각은 분해효율이 좋지 않아서 식물생장이나 토지개량의 효과가 크게 떨어지기 때문에 굴 패각을 이용한 비료가 활성화되지 못하고 있다.In addition, even if it is molded into a granular shape in consideration of the above scattering and loss problems, the granular oyster shell made of only oyster shells does not have good decomposition efficiency, so the effect of plant growth or land improvement is greatly reduced. I can't.

본 발명과 관련하여, 등록특허 10-0128125(등록일자 1997년10월29일) '석회석슬러지를 이용한 분생석회의 제조방법'에는, 생석회 제조과정에서 발생되는 석회석 슬러지를 통상의 방법으로 괴상화 처리한 후 건조시킨 다음, 850~1050℃의 온도에서 40~80분 동안 소성하는 것을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 석회석 슬러지를 이용한 분생석회의 제조방법에 대한 기술이 개시된 바 있다.In relation to the present invention, in the'manufacturing method of coniferous lime using limestone sludge', registered patent 10-0128125 (registration date October 29, 1997), the limestone sludge generated in the manufacturing process of quicklime is mass-treated by a conventional method. After drying, and then firing at a temperature of 850 to 1050 °C for 40 to 80 minutes, a technique for a method for producing conidia using limestone sludge has been disclosed.

공개특허 특2002-0044434(공개일자 2002년06월15일) '탄재를 혼합한 석회석슬러지를 이용한 생석회의 제조방법'에는 석회석 슬러지를 간접가열방식으로 생석회로 소성하는 방법에 있어서, 상기 석회석 슬러지는 분상 또는 괴상의 탄재를 혼합하여 통상의 방법으로 괴상화 처리하고, 상기 석회석 슬러지에 별도의 산소를 공급하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 탄재를 혼합한 석회석 슬러지를 이용한 생석회의 제조방법에 대한 기술이 개시된 바 있다.Patent Publication 2002-0044434 (Publication date: June 15, 2002) In the'manufacturing method of quicklime using limestone sludge mixed with coal ash', in the method of calcining limestone sludge into quicklime by indirect heating method, the limestone sludge is Disclosed is a technology for a method for producing quicklime using limestone sludge mixed with carbonaceous material, characterized in that it consists of mixing powdery or bulky carbonaceous material to be agglomerated by a conventional method and supplying separate oxygen to the limestone sludge. There is a bar.

등록특허 10-1256807(등록일자 2013년04월16일) '활용도가 낮은 석회석 분말을 이용한 생석회 성형체 및 그 제조방법과 이를 이용한 경질탄산칼슘'에는 석회석 가공 또는 석회석 소성가공 공정에서 발생되는 석회석, 더스트, 슬러지 또는 광산채광 후 입도분급과정에서 발생되는 20㎜ 이하의 석회석을 분말화한 석회석분말 95~99wt%와 2가금속염화물인 염화칼슘(CaCl2), 염화마그네슘(MgCl2ㆍ6H2O)중 하나 이상을 1~5wt%를 포함함을 특징으로 하는 활용도가 낮은 석회석을 이용한 생석회성형체에 대한 기술이 개시된 바 있다.Registered Patent 10-1256807 (Registration Date April 16, 2013)'Quicklime molded body using limestone powder with low utilization and its manufacturing method and hard calcium carbonate' include limestone and dust generated in limestone processing or limestone plastic processing. , 95~99wt% of limestone powder obtained by pulverizing limestone of 20㎜ or less generated during particle size classification after mining of sludge or mine, and calcium chloride (CaCl 2 ) and magnesium chloride (MgCl 2 ㆍ6H 2 O) which are divalent metal chlorides A technique for a quicklime molded body using limestone having low utilization, characterized in that it contains 1 to 5 wt% of one or more, has been disclosed.

상기 공개특허 및 등록특허들에는 생석회 제조기술에는 석회석 슬러지 또는 석회석 분말을 이용한 기술이 개시되어 있기는 하나, 해양폐기물인 굴 패각분말과 동시에 사용함으로써 품질이 안정되고 품위가 높은 생석회 제조기술에 대해서는 개시된 바 없다. 따라서 상기 공개특허 및 등록특허들에 개시된 기술로부터 본 발명을 통해 제시하고자 하는 효과를 용이하게 도출하기는 어렵다.Although the above disclosed patents and registered patents disclose a technology using limestone sludge or limestone powder as a quicklime manufacturing technology, a technology for manufacturing quicklime with stable quality and high quality by using it simultaneously with oyster shell powder, which is marine waste, is disclosed. There is no bar. Therefore, it is difficult to easily derive an effect to be presented through the present invention from the technologies disclosed in the above-described published patents and registered patents.

등록특허 10-0128125(등록일자 1997년10월29일)Registered patent 10-0128125 (Registration date October 29, 1997) 공개특허 특2002-0044434(공개일자 2002년06월15일)Patent Publication 2002-0044434 (Publication date June 15, 2002) 등록특허 10-1256807(등록일자 2013년04월16일)Registered Patent 10-1256807 (Registration date April 16, 2013)

본 발명은 해양부산물로서 발생하는 굴 패각분말과 제철부산물로서 발생하는 석회석슬러지와 분진을 배합하여 소성함으로써, 품질이 안정적이고 품위가 높은 생석회의 제조방법을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for producing quicklime with stable quality and high quality by mixing and sintering oyster shell powder generated as marine by-products and limestone sludge and dust generated as iron-making by-products.

상기 목적을 달성하기 위하여,To achieve the above object,

본 발명은 굴 패각분말; 석회석슬러지와 분진;을 혼합하여 배합원료를 제조하는 단계와,The present invention is oyster shell powder; Preparing a blended raw material by mixing limestone sludge and dust;

상기 배합원료를 소성로에 장입하고 소성공정을 수행하는 단계를 포함하여,Including the step of charging the blended raw material into a firing furnace and performing a firing process,

상기 배합원료의 수화율이 90 % 이상 100 % 이하이고, 분화율이 14 ~ 16 %가 되도록 생석회를 제조하는, 굴 패각분말과 석회석슬러지를 이용한 생석회 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing quicklime using oyster shell powder and limestone sludge, for preparing quicklime so that the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less, and the differentiation rate is 14 to 16%.

또한,Also,

결정입도가 7 ㎜ 이상 70 ㎜ 이하인 굴 패각분말과, 결정입도가 0 초과 14 ㎜ 미만인 석회석슬러지와 분진을 준비하는 단계와,Preparing oyster shell powder having a grain size of 7 mm to 70 mm, limestone sludge and dust having a grain size of more than 0 and less than 14 mm, and

상기 굴 패각분말; 석회석슬러지와 분진;을 혼합하여 배합원료를 제조하는 단계와,The oyster shell powder; Preparing a blended raw material by mixing limestone sludge and dust;

상기 배합원료를 소성로에 장입하고 소성공정을 수행하는 단계를 포함하여,Including the step of charging the blended raw material into a firing furnace and performing a firing process,

상기 배합원료의 수화율이 90 % 이상 100 % 이하이고, 분화율이 14 ~ 16 %가 되도록 생석회를 제조하는, 굴 패각분말과 석회석슬러지를 이용한 생석회 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing quicklime using oyster shell powder and limestone sludge, for preparing quicklime so that the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less, and the differentiation rate is 14 to 16%.

본 발명에 따른 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 이용한 생석회 제조방법은 굴 패각의 해양부산물과 석회석슬러지의 제철부산물을 동시에 처리하여 조업을 처리함으로써 제선공정의 부원료인 생석회를 제조할 수 있다는 이점을 가지며, 특히 해양부산물과 제철부산물을 이용하여 품질이 안정적이고 품위가 높은 생석회를 안정적으로 공급할 수 있다는 장점을 갖는다. Oyster shell powder according to the present invention; The quicklime manufacturing method using limestone sludge and dust has the advantage of being able to manufacture quicklime, a subsidiary raw material of the ironmaking process, by simultaneously treating marine by-products of oyster shells and iron-making by-products of limestone sludge. It has the advantage of stably supplying quicklime with stable quality and high quality.

도 1은 본 발명의 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 이용한 생석회 제조방법에 따른 공정순서도.
도 2는 본 발명의 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진의 혼합비에 따른 분화율과 수화율을 나타낸 그래프.
1 is an oyster shell powder of the present invention; Process flow chart according to the quicklime manufacturing method using limestone sludge and dust.
2 is an oyster shell powder of the present invention; A graph showing the differentiation rate and hydration rate according to the mixing ratio of limestone sludge and dust.

이하, 본 발명의 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 이용한 생석회 제조방법에 따른 기술 구성을 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.Hereinafter, the oyster shell powder of the present invention; The technical composition of the quicklime manufacturing method using limestone sludge and dust will be examined in more detail.

도 1에 도시된 바와 같이,As shown in Figure 1,

본 발명에 따른 생석회 제조방법은Quicklime manufacturing method according to the present invention

연질석회석의 굴 패각분말; 경질석회석의 석회석슬러지와 분진;을 혼합하여 배합원료를 제조하는 단계와,Oyster shell powder of soft limestone; Preparing a blended raw material by mixing hard limestone limestone sludge and dust;

상기 배합원료를 소성로에 장입하고 소성공정을 수행하는 단계를 포함하여,Including the step of charging the blended raw material into a firing furnace and performing a firing process,

상기 배합원료의 수화율이 90 % 이상 100 % 이하이고, 분화율이 14 ~ 16 %가 되도록 생석회를 제조한다.Quicklime is prepared so that the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less, and the differentiation rate is 14 to 16%.

또한, 상기 배합원료 제조하는 단계 전단계로서,In addition, as a step before the step of preparing the blended raw material,

결정입도가 7 ㎜ 이상 70 ㎜ 이하인 굴 패각분말과,Oyster shell powder with a grain size of 7 mm or more and 70 mm or less,

결정입도가 0 초과 14 ㎜ 미만인 석회석슬러지와 분진을 준비하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include preparing limestone sludge and dust having a grain size of more than 0 and less than 14 mm.

본 발명에서 제시하는 생석회의 제조방법에 따라, 굴 패각분말; 석회석슬러지와 분진;을 혼합하여 배합원료를 준비한 후, 상기 준비된 배합원료를 소성로에 장입하고 소성공정을 수행하는 과정을 거치게 되며, 이때 상기 소성공정시 배합원료의 수화율은 90 % 이상 100 % 이하이고, 분화율은 14 ~ 16 %를 만족한다.According to the manufacturing method of quicklime presented in the present invention, oyster shell powder; After preparing a blended raw material by mixing limestone sludge and dust, the prepared blended raw material is charged into a sintering furnace and a sintering process is performed.At this time, the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less. And the differentiation rate satisfies 14 to 16%.

상기 수화율은 배합원료를 구성하는 생석회의 소성정도를 나타내는 것이다.The hydration rate indicates the degree of sintering of the quicklime constituting the compounding material.

상기 배합원료의 수화율이 90 % 미만이면 소성공정을 통해 제조된 생석회를 탈황반응에 적용시 탈황율이 낮아진다.If the hydration rate of the blended raw material is less than 90%, the desulfurization rate is lowered when the quicklime produced through the firing process is applied to the desulfurization reaction.

상기 분화율은 배합원료 즉 생석회가 분화되는 정도를 나타내는 것이다.The differentiation rate indicates the degree of differentiation of the raw material, that is, quicklime.

분화율은 낮으면 낮을수록 생산성 향상에 효과적이다.The lower the differentiation rate is, the more effective it is to improve productivity.

하지만 분화율이 14 % 미만이면 상대적으로 수화율이 낮아져 수화율 90 % 이상 100 % 이하를 만족하기 어렵다.However, if the differentiation rate is less than 14%, the hydration rate is relatively low, and it is difficult to satisfy the hydration rate of 90% or more and 100% or less.

분화율이 16 %를 초과하면 생산성이 저하되고 분화현상으로 소성로 내의 통기도가 악화되어 균일한 소성이 이루어지지 않을뿐 아니라 소성로에 부하가 발생된다. If the differentiation rate exceeds 16%, productivity is lowered, and the air permeability in the kiln is deteriorated due to the differentiation phenomenon, so uniform firing is not achieved, and a load is generated on the kiln.

상기 수화율과 분화율은 생석회 품질의 척도이다.The hydration rate and differentiation rate are measures of quicklime quality.

이때 배합원료의 수화율이 90 % 이상 100 % 이하, 분화율이 14 ~ 16 %를 만족하도록 굴 패각분말 10.0 ~ 40.0 wt%와 석회석슬러지와 분진 60.0 ~ 90.0 wt%의 범위 내에서 혼합한다.At this time, oyster shell powder 10.0 to 40.0 wt% and limestone sludge and dust are mixed within the range of 60.0 to 90.0 wt% so that the hydration rate of the blended material is 90% or more and 100% or less and the differentiation rate is 14 to 16%.

제철용 생석회는 CaO의 품위가 높아야 하므로 원석인 석회석도 가능한 CaO가 높고, 소성시 분화 억제를 위하여 결정입도가 미세한 것을 선정하여 사용해야 하며, 가능한 과소성되지 않도록 해야 한다.Since quicklime for iron making should have high quality of CaO, limestone, which is a raw stone, has as high as possible CaO, and a fine grain size should be selected to suppress differentiation during firing, and should not be overfired.

특히, 소성용 석회석의 품질은 생석회의 품질에 크게 영향을 미치고, 생석회는 강의 품질을 좌우하기 때문에 소성용 석회석과 제조된 생석회의 품질을 용도에 따라 엄격하게 관리해야 한다.In particular, since the quality of calcining limestone greatly affects the quality of quicklime, and quicklime influences the quality of steel, the quality of calcining limestone and manufactured quicklime must be strictly managed according to the purpose.

따라서, 석회석의 종류가 다를 경우 각각의 저장고를 두고 별도로 관리하며 소성조건도 달리하여 조업을 진행한다. 하지만 이 경우 야드 사용에 제한이 있어 부지확보가 필요하고, 각각의 석회석 재고에 따른 조업시 소성조건 차이에 의해 석회석을 바꾸게 되면 최소 3일 정도는 제조된 생석회의 품질이 저하되는 현상이 발생하여 제강이나 제선의 소성공정에 사용하기 어렵게 된다.Therefore, if the types of limestone are different, each storage room is separately managed, and the firing conditions are also different for operation. However, in this case, there is a restriction on the use of the yard, so it is necessary to secure a site, and if limestone is changed due to the difference in firing conditions during operation according to each limestone inventory, the quality of the manufactured quicklime will deteriorate for at least 3 days, and steelmaking It becomes difficult to use in the firing process of or iron making.

이를 관리하기 위해, 연질석회석인 굴 패각분말 10.0 ~ 40.0 wt%; 경질석회석인 석회석슬러지와 분진 60.0 ~ 90.0 wt%;의 배합비로 혼합하여 배합원료를 준비한다.In order to manage this, soft limestone oyster shell powder 10.0 ~ 40.0 wt%; Prepare a blended raw material by mixing the hard limestone limestone sludge and dust at a blending ratio of 60.0 ~ 90.0 wt%;

상기 굴 패각분말과 석회석슬러지와 분진은 결정입도에 따라 구분된다. The oyster shell powder, limestone sludge, and dust are classified according to the grain size.

상기 굴 패각분말은 폐기 굴 패각을 채취하여 세척하고, 상기 굴 패각에 부착된 유기물 및 코팅사를 제거한 후,The oyster shell powder is washed by collecting discarded oyster shells, and after removing organic matter and coating sand attached to the oyster shell,

100 ~ 500 ℃의 건조로에서 20 ~ 30 시간 동안 건조한 다음, 결정입도가 7 ㎜ 이상 70 ㎜ 이하가 되도록 분쇄하여 제조한 것을 사용한다.After drying for 20 to 30 hours in a drying furnace at 100 to 500 °C, pulverized so that the crystal grain size is not less than 7 mm and not more than 70 mm is used.

상기 굴 패각분말은 결정입도가 7 ㎜ 이상 70 ㎜ 이하인 석회석이고, 상기 석회석슬러지와 분진은 결정입도가 0 초과 14 ㎜ 미만인 석회석이다.The oyster shell powder is a limestone having a grain size of 7 mm to 70 mm, and the limestone sludge and dust are limestone having a grain size of more than 0 and less than 14 mm.

석회석 중 결정입도가 0 을 초과하면서 70 ㎜ 이하인 석회석을 제철용으로 사용하며, 이를 다시 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진으로 구분한다. 결정입도는 조직의 크기(Grain size)를 수치로 나타낸 것이다.Among the limestones, limestone having a crystal grain size of more than 0 and less than 70 ㎜ is used for iron making, and it is again used as oyster shell powder; It is classified into limestone sludge and dust. The grain size is a numerical representation of the grain size.

석회석슬러지와 분진은 결정입도가 작아 단단하고 소성시간이 길다.Limestone sludge and dust have small grain size and are hard and have a long firing time.

반면, 석회석슬러지와 분진에 비해 결정입도가 큰 굴 패각분말은 무르고 분 발생이 많으며 소성시간이 짧다. 이는 석회석이 결정입도에 따라 소성 특성의 차이를 보이기 때문이다.On the other hand, oyster shell powder, which has a larger grain size than limestone sludge and dust, is soft, generates more dust, and shortens the firing time. This is because limestone shows a difference in plastic properties depending on the grain size.

석회석은 결정입도가 커짐에 따라 충격에 약해 분화경향이 급격하게 증가한다. 이는 석회석의 결정입도가 클수록 가열함에 따라 석회석 내부의 응력증가가 커서 균열이 많이 생성되기 때문이다. 균열이 많이 생성되면 석회석 상호간 또는 소성로 내벽과의 마찰이나 낙하에 의한 기계적 충격에 의해 분이 발생하기 쉽다.As the grain size of limestone increases, it is weak to impact and the tendency of eruption increases rapidly. This is because the larger the crystal grain size of the limestone, the greater the increase in stress inside the limestone as it is heated, resulting in more cracks. If a lot of cracks are generated, dust is likely to be generated by friction between limestones or with the inner wall of the kiln or mechanical impact due to falling.

결정입도가 큰 경우 분화경향이 급격하게 증가하긴 하나, 소성 도중 발생한 균열이 CO2 배출과 대류에 의한 열전달 통로로 작용하여 소성에 유리한 면도 있다.When the grain size is large, the tendency of differentiation increases rapidly, but cracks generated during firing act as a heat transfer path through CO 2 emission and convection, which is advantageous for firing.

그리고, 석회석슬러지와 분진의 소성시간이 긴 것은 결정입도가 작아 기공이 치밀하고 CO2가 치밀한 구조를 통해 빠져나가기 어렵기 때문이다.And, the long firing time of limestone sludge and dust is because the grain size is small, the pores are dense, and it is difficult for CO 2 to escape through the dense structure.

따라서, 분화율, 소성시간 등의 조건을 고려해 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 혼합한다.Therefore, in consideration of conditions such as differentiation rate and firing time, oyster shell powder; Limestone sludge and dust are mixed.

왜냐하면, 석회석슬러지와 분진의 비율이 높으면 분화율과 수화율이 낮아져 제강의 탈황공정에 적용시 탈황율이 낮아지는 문제가 발생하고, 굴 패각분말의 비율이 높으면 분화율이 높고, 석회석슬러지와 분진과의 소성시간을 맞출 경우 과소성이 발생할 수도 있기 때문이다.Because, if the ratio of limestone sludge and dust is high, the differentiation rate and hydration rate are lowered, which causes the problem of lowering the desulfurization rate when applied to the desulfurization process of steelmaking. If the ratio of oyster shell powder is high, the differentiation rate is high, and limestone sludge and dust This is because underfiring may occur if the firing time of the furnace is matched.

굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 배합한 배합원료에서,Oyster shell powder; In a blended raw material that combines limestone sludge and dust,

상기 석회석슬러지와 분진의 배합비율이 60.0 wt% 미만인 경우에는 분화율 14 % 이상을 만족하지 못하고, 90.0 wt%를 초과하면 수화율이 낮아져 수화율 90 % 이상 100 % 이하를 만족하지 않는다.When the mixing ratio of the limestone sludge and dust is less than 60.0 wt%, the differentiation rate does not satisfy 14% or more, and when it exceeds 90.0 wt%, the hydration rate decreases, and thus the hydration rate does not satisfy 90% or more and 100% or less.

상기 제시된 혼합비로 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 배합한 배합원료의 평균입도(average size)는 19 ~ 22 mm이다.Oyster shell powder and oyster shell powder at the mixing ratio presented above; The average particle size (average size) of the blended raw material mixed with limestone sludge and dust is 19 ~ 22 mm.

상기 평균입도는 배합원료의 소성강도를 높여 생석회의 품질을 안정시킨다.The average particle size stabilizes the quality of quicklime by increasing the plasticity of the blended raw materials.

평균입도는 소성과 관련되며, 평균입도가 과도하게 크면 소성이 곤란하다.The average particle size is related to sintering, and sintering is difficult if the average particle size is excessively large.

평균입도는 분포 입자군의 평균 입자경(지름)을 의미한다.The average particle size means the average particle diameter (diameter) of a group of distributed particles.

한편, 상술한 배합원료는 소성로에 장입하고 소성공정을 수행하여 생석회로 제조한다. 소성로의 소성온도는 900 ~ 1,250 ℃가 바람직하고, 더 바람직하게는 900 ~ 1,100 ℃이다. 소성시간은 2 ~ 6 시간이 바람직하다.On the other hand, the above-described blended raw material is charged into a sintering furnace and a sintering process is performed to produce quicklime. The firing temperature of the kiln is preferably 900 to 1,250°C, more preferably 900 to 1,100°C. The firing time is preferably 2 to 6 hours.

소성로는 일측에 예열기가 구비되고, 반대편에 버너가 구비된 구조를 갖는다. 소성로는 예열기를 통과하여 소성로의 내부로 배합원료가 장입되면 회전하면서 내부에 장입된 배합원료를 소성시키게 된다.The kiln has a structure in which a preheater is provided on one side and a burner is provided on the other side. When the mixing raw material is charged into the inside of the kiln through the preheater, it rotates and fires the mixed raw material charged therein.

소성로에서 배합원료가 소성되어 생석회로 되는 반응식은 아래의 반응식 1과 같다.The reaction formula that the blended raw material is fired in the kiln to make quicklime is shown in Reaction Equation 1 below.

[ 반응식 1 ][Scheme 1]

CaCO3 → CaO + CO2CaCO 3 → CaO + CO 2

즉, 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 혼합한 배합원료를 가열하면 흡열반응을 일으켜 CaCO3가 분해되면서 생석회가 생성된다.That is, oyster shell powder; When the blended raw material mixed with limestone sludge and dust is heated, an endothermic reaction occurs and CaCO 3 is decomposed to produce quicklime.

소성 후 생성된 생석회는 소성로로부터 인출하여 냉각기에 장입하고 소정시간 동안 냉각시켜 생석회를 생산한다. 이와 같은 제조과정은 도 1에 도시된 바와 같다.The quicklime produced after firing is taken out from the kiln, charged to a cooler, and cooled for a predetermined time to produce quicklime. This manufacturing process is as shown in FIG. 1.

상기 소성온도가 900 ℃ 보다 낮으면 반응식 1의 반응이 일어나지 않고, 1,250 ℃를 초과하면 과소성되어 오히려 소성효과가 떨어진다.If the firing temperature is lower than 900° C., the reaction of Reaction Formula 1 does not occur, and if it exceeds 1,250° C., it is underfired and the firing effect is rather inferior.

소성시간이 2 시간 미만이면 생석회로서의 반응이 미비하고, 6 시간을 초과하면 비용면에서 바람직하지 않다.If the calcination time is less than 2 hours, the reaction as quicklime is insufficient, and if it exceeds 6 hours, it is not preferable in terms of cost.

이와 같이 제조된 생석회는 품질이 안정하고 품위가 높다. 또한, 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 혼합한 배합원료는 조업 안정화 기간이 1 일 미만으로 최소화되어 생석회 원료의 수급이 안정적으로 이루어지도록 한다.The quicklime produced in this way has a stable quality and high quality. In addition, oyster shell powder; For blended raw materials mixed with limestone sludge and dust, the stabilization period of operation is minimized to less than one day, so that the supply and demand of quicklime raw materials are stably achieved.

아래의 표 1은 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진의 혼합비에 따른 수화율과 분화율 및 탈황율을 나타낸 것이다.Table 1 below shows oyster shell powder; It shows the hydration rate, differentiation rate, and desulfurization rate according to the mixing ratio of limestone sludge and dust.

구분division 석회석슬러지와 분진(wt%)Limestone sludge and dust (wt%) 연질 석회석(wt%)Soft limestone (wt%) 조업안정화 기간Operation stabilization period 수화율(%)Hydration rate (%) 분화율(%)Differentiation rate (%) 탈황율(%)Desulfurization rate (%) 비교예 1Comparative Example 1 00 100100 3일3 days 100100 1818 -- 비교예 2Comparative Example 2 2020 8080 3일3 days 9494 1717 -- 비교예 3Comparative Example 3 5050 5050 3일3 days 9393 1616 4343 실시예 1Example 1 6060 4040 1일 미만Less than 1 day 9191 1515 4747 실시예 2Example 2 7070 3030 1일 미만Less than 1 day 9090 1515 4444 비교예 4Comparative Example 4 8080 2020 1일1 day 8888 1414 2929 비교예 5Comparative Example 5 100100 00 1일1 day 8787 1111 1919

상기 표 1에서 탈황율은 제조된 생석회를 탈황공정에 적용하였을때의 탈황율이다. 생석회는 용강 1 ton당 30 kg을 투입하여 실험하였다.The desulfurization rate in Table 1 is the desulfurization rate when the prepared quicklime is applied to the desulfurization process. Quicklime was tested by adding 30 kg per ton of molten steel.

표 1을 살펴보면, 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 30:70 내지 40:60 중량비 범위로 혼합한 경우 수화율 90 % 이상 100 % 이하, 분화율 14 ~ 16 %를 만족함을 알 수 있다.Looking at Table 1, oyster shell powder; It can be seen that when limestone sludge and dust are mixed in a weight ratio of 30:70 to 40:60, the hydration rate is 90% or more and 100% or less, and the differentiation rate is 14 to 16%.

상기 석회석슬러지와 분진의 배합비율이 70 wt%를 초과하는 비교예 4와 비교예 5의 경우 수화율이 낮았고, 석회석슬러지와 분진의 비율이 60 wt% 미만인 비교예 1 내지 비교예 3의 경우 분화율이 높았다.In Comparative Examples 4 and 5 in which the mixing ratio of the limestone sludge and dust exceeded 70 wt%, the hydration rate was low, and in Comparative Examples 1 to 3 in which the ratio of limestone sludge and dust was less than 60 wt%, the powder The hwa rate was high.

이는 도 2에 도시된 연질석회석의 굴 패각 분말과; 경질석회석의 석회석슬러지와 분진의 혼합비에 따른 분화율과 수화율을 나타낸 그래프에서도 확인된다.This is a soft limestone oyster shell powder shown in Figure 2; It is also confirmed in the graph showing the differentiation rate and hydration rate according to the mixing ratio of limestone sludge and dust of hard limestone.

도 2를 참조하면, 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 배합한 배합원료에서, 상기 석회석슬러지와 분진의 배합비율이 60 wt% 미만이면 분화율 14 % 이상을 만족하지 못하고, 70 wt%를 초과하면 수화율이 낮아져 수화율 90 % 이상 100 % 이하를 만족하지 않았다.2, oyster shell powder; In a blended raw material that combines limestone sludge and dust, if the blending ratio of limestone sludge and dust is less than 60 wt%, the differentiation rate does not satisfy more than 14%, and if it exceeds 70 wt%, the hydration rate decreases, resulting in a hydration rate of 90% or more. Not satisfied with less than 100%.

또한, 상기 표 1에 의하면, 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 30:70 내지 40:60 중량비 범위로 혼합한 경우 조업 안정화 기간도 1일 미만으로 최소화되었다.In addition, according to Table 1, oyster shell powder; When limestone sludge and dust were mixed in a weight ratio ranging from 30:70 to 40:60, the stabilization period was also minimized to less than 1 day.

이를 통해, 실제 조업에서 생석회 원료의 수급이 용이하고, 품질이 안정하고 품위가 높은 생석회의 생산이 가능함을 알 수 있다.Through this, it can be seen that the supply and demand of quicklime raw materials in actual operation is easy, and the production of quicklime with stable quality and high quality is possible.

참고로, 본 발명은 굴 패각분말과; 석회석슬러지와 분진을 혼합한 배합원료를 소성하여 생석회 제조에 사용되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 그러한 것은 아니고 상기 배합원료는 제선의 소성공정에도 적용 가능하다.For reference, the present invention and oyster shell powder; It has been described as an example that a blended raw material mixed with limestone sludge and dust is calcined to be used in the manufacture of quicklime, but this is not necessarily the case, and the blended raw material can be applied to the firing process of ironmaking.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by what is described in the claims, and those of ordinary skill in the technical field of the present invention can make various modifications and adaptations within the scope of the rights described in the claims. It is self-evident.

본 발명에 따른 굴 패각분말과 석회석슬러지를 이용한 생석회 제조방법은 굴 패각의 해양부산물과 석회석슬러지의 제철부산물을 동시에 처리하여 조업을 처리하여 제선공정의 부원료인 생석회를 제조할 수 있다는 이점과, 품질이 안정하고 품위가 높은 생석회를 안정적으로 공급할 수 있는 이점이 있어 산업상 이용가능성이 크다.The method for producing quicklime using oyster shell powder and limestone sludge according to the present invention has the advantage of being able to manufacture quicklime, a subsidiary raw material of the ironmaking process, by simultaneously treating marine by-products of oyster shells and iron-making by-products of limestone sludge. It has the advantage of stably supplying this stable and high-quality quicklime, so it has great industrial applicability.

Claims (6)

연질석회석과 경질석회석을 혼합한 배합원료를 소성로에 장입하고 소성하여,
상기 배합원료의 수화율이 90 % 이상 100 % 이하이고, 분화율이 14 ~ 16 %가 되도록 생석회를 제조하는 방법에 있어서,
상기 배합원료는 굴 패각분말 30.0 ~ 40.0 wt%; 석회석슬러지와 분진 60.0 ~ 70.0 wt%;로 구성된 것으로 대체되는 것을 특징으로 하는 굴 패각분말과 석회석슬러지를 이용한 생석회 제조방법.
The mixed raw material of soft limestone and hard limestone is charged into the kiln and fired.
In the method for producing quicklime so that the hydration rate of the blended raw material is 90% or more and 100% or less, and the differentiation rate is 14 to 16%,
The blending material is oyster shell powder 30.0 ~ 40.0 wt%; Limestone sludge and dust 60.0 ~ 70.0 wt%; Quicklime manufacturing method using oyster shell powder and limestone sludge, characterized in that replaced by one consisting of.
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