KR102175833B1 - 함철 브리켓 및 이의 제조방법 - Google Patents

함철 브리켓 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 함철 브리켓은 함철 브리켓 100 중량부에 대해, 고형분 환산으로 전로 가스 습식 슬러지 30 내지 43 중량부, 및 셀룰로오스 바인더 0.5 내지 1 중량부를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 함철 브리켓 제조방법은 함철 부산물에 셀룰로오스 바인더를 투입하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 성형하여 기공율이 27 내지 35부피%가 되도록 성형물을 제조하는 단계, 상기 성형물을 건조하는 단계를 포함하고, 상기 혼합물을 제조하는 단계에서 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 전로 가스 습식 슬러지는 35 내지 50 중량부이고, 셀룰로오스 바인더는 0.5 내지 1 중량부를 포함한다.

Description

함철 브리켓 및 이의 제조방법{Fe-CONTAINING BRIQUETTES AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 함철 브리켓 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge, Oxygen converter Gas recovery system Sludge)와 셀룰로오스 바인더를 함유한 함철 브리켓 및 그 제조방법에 관한 것이다.
탄소강 제강 공정 중 발생하는 슬러지는 전로 분진을 포집하는 설비의 차이에 따라 습식 및 건식 슬러지가 발생한다. 이러한 슬러지들을 재활용하는 방법 중 하나로 철원을 포함하고 있는 여러 원료들과 강도를 확보하기 위한 바인더를 혼합하여 함철 브리켓 형태로 제조하는 방법이 있다. 생산된 함철 브리켓은 제강에서 철원 보충을 위해 사용하며, 철 스크랩(Scrap)을 대체하는 용도로 사용된다.
일반적으로 산소 전로의 가스 회수 시스템(OG, Oxygen converter Gas recovery system)에서 발생되는 전로 가스 습식 슬러지는 별도의 임가공 처리 없이 소결 원료로 재활용 되었으나 제강 공정에서의 저가 스크랩(Scrap) 활용이 증대되면서 아연(Zn) 함량 증가로 인해 소결 공정에서의 사용에 한계가 있으며 이로 인해 상당량은 제강 공정에서 발생되는 다른 슬러지들과 함께 브리켓 형태로 제조되어 전로에서 사용하는 철 스크랩(Scrap) 대용으로 활용되고 있다.
하지만, 발생되는 산소 전로가스 습식 슬러지의 양이 증대되면 함철 브리켓의 함수율, 기공률, 총 철 함량에 영향을 주게 되며, 결과적으로 압축강도, 총 철 함량 및 총 황 함량과 같은 함철 브리켓 제품의 품질 기준을 만족하지 못하는 경우가 발생한다.
기존에 널리 이용되는 함철 브리켓 제조에는 저 황 시멘트 바인더를 주로 사용하고 있으며, 강도 확보를 위해 약 10 중량%를 혼합하게 된다. 그러나, 상대적으로총 철 함량이 낮은 전로 가스 습식 슬러지의 양이 증대될 경우, 함철 브리켓의 총 철 함량이 미달할 수 있다. 또한, 기공률 및 함수율이 증대되어 필요한 강도를 확보하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 함철 브리켓 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 산소 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge, Oxygen converter Gas recovery system Sludge)와 셀룰로오스 바인더를 함유한 함철 브리켓 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 함철 브리켓 100 중량부에 대해, 고형분 환산으로 전로 가스 습식 슬러지 30 내지 43 중량부, 및 셀룰로오스 바인더 0.5 내지 1 중량부를 포함하는 함철 브리켓을 제공한다.
상기 셀룰로오스 바인더는 셀룰로오스 에테르 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시플필셀룰로오스(HPC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있다.
상기 함철 브리켓은 기공율이 27 내지 35 부피%인 것일 수 있다.
상기 함철 브리켓의 함수율이 3 내지 5 중량%인 것일 수 있다.
상기 함철 브리켓은 압축강도가 20kgf 이상인 것일 수 있다.
상기 함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 철 함량이 65 중량부 이상인 것일 수 있다.
상기 함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 황함량이 0.05 중량부 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 함철 부산물에 셀룰로오스 바인더를 투입하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 성형하여 기공율이 27 내지 35 부피%가 되도록 성형물을 제조하는 단계, 상기 성형물을 건조하는 단계를 포함하고, 상기 혼합물을 제조하는 단계에서 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 전로 가스 습식 슬러지는 35 내지 50 중량부이고, 셀룰로오스 바인더는 0.5 내지 1 중량부를 포함하는 함철 브리켓 제조방법을 제공한다.
상기 셀룰로오스 바인더는 셀룰로오스 에트르 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시플필셀룰로오스(HPC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 점도가 2% 수용액 기준 1000 내지 10000cP 인 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 분말인 것일 수 있다.
상기 성형물을 제조하는 단계는 상기 몰드에 장입된 성형물의 부피와 무게를 측정하여 기공율을 계산하여 기공율을 조정하는 것일 수 있다.
상기 성형물을 제조하는 단계는 상기 함수율이 조정된 혼합물을 몰드에 장입하여 20 내지 70kg/cm2의 압력으로 2 내지 5초 동안 압축 성형하는 것일 수 있다.
상기 성형물을 건조하는 단계는 50 내지 80℃ 온도에서 12시간 내지 2일 동안 수행하는 것일 수 있다.
상기 혼합물을 제조하는 단계 이후에, 상기 혼합물의 함수율을 조정하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 함수율을 조정하는 단계는 상기 혼합물의 수분 함량이 11 내지 13 중량%가 되도록 조정하는 것일 수 있다.
상기 혼합물을 제조하는 단계 이전에 함철 부산물을 건조하여 상기 혼합물의 수분 함량이 7 중량% 미만이 되도록 조정하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 혼합물을 제조하는 단계 이전에, 전로 분급선별 슬러지(CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나와 전로 가스 습식 슬러지를 혼합하여 함철 부산물을 준비하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 혼합물을 제조하는 단계 이전에, 상기 함철 부산물을 준비하는 단계를 더 포함하고, 상기 함철 부산물을 준비하는 단계는 전로 분급선별 슬러지(CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 및 전로 가스 습식 슬러지를 일정비율로 혼합하여 함철 부산물을 준비하는 단계를 더 포함하는 것이고, 상기 함철 부산물은 상기 혼합물 100 중량부에 대해, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 20 내지 40중량부, 증발 냉각기 더스트(EC-Dust) 10 내지 20 중량부, 전기 집진 더스트(EP-Dust) 0 내지 10 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 수분 함량이 6 내지 10 중량부인 것일 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 철 함량이 55 내지 65 중량부인 것일 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 황 함량이 0.05 내지 0.1 중량부인 것일 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 아연 함량이 0.5 내지 5 중량부인 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면 함철 브리켓은 수분 함량이 높고 철 함량이 낮은 산소 전로가스 습식 슬러지를 많이 포함하더라도, 압축강도가 개선되어 이송 및 전로 투입과정에서 파손되어 비산 및 집진 소실 우려가 적다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 의하면 함철 브리켓은 철 함량이 높고, 황 함량이 낮다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 의하면, 바인더 사용량이 적으므로, 비용적인 측면에서 이점이 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 함철 브리켓은 제강 공정중에 발생하는 함철 부산물을 재활용할 수 있으며, 특히 수분 함량이 높고 철 함량이 낮아 재활용이 어려운 산소 전로가스 습식 슬러지를 재활용 가능하므로, 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 함철 브리켓의 제조 방법의 개략적인 순서도이다
도 2는 함철 브리켓의 성형단계에서 기공률 조정에 따른 함철 브리켓의 압축강도 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 함철 브리켓의 함수율 조절단계에서 함수율 조정에 따른 압축강도 실험 결과를 나타낸 것이다.
본 명세서에서, 제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 사용되는 전문 용어는 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 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
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 않으며, 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge, Oxygen converter Gas recovery system) 는 산소 전로의 가스 회수 시스템에서 발생하는 습식 슬러지로서, 집진수를 분사하여 얻어진 분진 슬러지를 세츄레이터(Saturator)를 통해 6mm이상의 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge, Classifier Sludge)와 6mm 이하의 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge)로 나누게 된다. 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge)는 함철 브리켓 제조에 사용되는 다른 원료 대비 함수율이 높고, 밀도 및 철원 함량이 낮다. 따라서 브리켓 내의 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge)의 함량이 증대될 경우, 함철 브리켓의 총 철원 함량이 낮아질 뿐만 아니라, 기공률이 증가하여 충분한 강도를 확보하지 못하게 되고, 철 함량도 기준을 미달하게 되어 불량이 발생하는 문제가 있다.
또한, 기공율 감소를 위하여 너무 강한 압력으로 함철 브리켓 제조시 강도가 증가할 수 있으나, 몰드 내의 부착이나 파손 등의 문제가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명은 전로 가스 습식 슬러지의 함량이 높더라도 바인더 종류 및 배합비를 조절하여 함철 브리켓의 성분을 조정하고, 함철 브리켓의 기공률 및 함수율 조정을 통해 제조된 충분한 압축강도 및 총 철 함량 및 황 함량을 지닌 함철 브리켓 및 이의 제조방법을 제공한다.
함철 브리켓
본 발명의 일 구현예에 따른, 함철 브리켓은 함철 브리켓 100 중량부에 대하여, 고형분 환산으로 전로 가스 습식 슬러지 30 내지 45 중량부, 및 셀룰로오스 바인더 0.5 내지 1 중량부를 포함한다. 잔부로서, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 함철 브리켓은 함철 부산물, 바인더, 및 수분으로 구성되며, 상기 함철 부산물은 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge), 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 로 구성될 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지 및 셀룰로오스 바인더 함량을 만족하는 경우, 전로 가스 습식 슬러지를 과량 포함하면서도 총 철 함량과 압축 강도를 만족하는 함철 브리켓을 제공할 수 있다. 따라서, 슬러지 매립 비용을 절감, 자원 회수율 및 자원 활용율 향상이 가능하다. 특히, 아연(Zn)함량이 높아 소결 원료로 활용이 곤란한 전로 가스 습식 슬러지를 활용할 수 있다는 측면에서 큰 이점이 있다.
셀룰로오스 바인더의 함량이 너무 적은 경우 브리켓의 압축강도가 저하될 수 있고 이로 인하여 함철 브리켓 이송 중 파손이 발생할 수 있으며, 바인더 함량이 너무 많은 경우 제조원가가 상승할 수 있고, 함철 브리켓 내의 총 철 함량이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 셀룰로오스 에테르 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시플필셀룰로오스(HPC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC), 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으며, 상온의 물에서도 쉽게 용해되고, 적은 양을 사용하더라도 높은 접착력을 발휘하여 높은 강도를 발휘하는 장점이 있다.
본원의 일 구현예에 따른 함철 브리켓은 기공율이 27 내지 35 부피%인 것일 수 있다. 구체적으로 기공율은 29 내지 32 부피%, 또는 30 내지 31 부피%일 수 있다. 기공율이 너무 큰 경우 압축강도가 저하될 수 있고, 기공율이 너무 작은 경우 제조시 강한 압력으로 압축하는 과정에서 설비에 부착되는 등 제조작업이 원활하게 진행되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 함철 브리켓의 함수율은 3 내지 5 중량%인 것일 수 있다. 구체적으로, 함철 브리켓 내의 수분함량은 3 내지 4 중량%, 또는 3 중량%일 수 있다. 함철 브리켓 내의 수분이 너무 적거나 많은 경우에는 압축강도가 저하될 수 있다.
상기 함철 브리켓은 압축강도가 20kgf이상인 것일 수 있다. 상기 압축강도를 만족하는 경우 함철 브리켓이 제조된 후 이송 및 전로 투입 과정에서 파손되어 비산 및 집진 소실되지 않을 정도의 강도를 가진다. 구체적으로 함철 브리켓의 압축강도는 25 내지 35kgf, 28 내지 35kgf, 25 내지 31kgf, 또는 28 내지 31kgf일 수 있다.
상기 함철 브리켓은 함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 철 함량이 65중량부 이상인 것일 수 있다. 구체적으로 함철 브리켓의 총 철 함량은 65 내지 80 중량부, 66 내지 78 중량부, 67 내지 75 중량부, 66 내지 73 중량부, 또는 67 내지 70 중량부일 수 있다. 총 철 함량이 너무 낮은 경우 함철 브리켓의 철원 보충의 효율이 떨어지는 문제가 있다.
상기 함철 브리켓은 함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 황함량이 0.05중량부 이하인 것일 수 있다. 함철 브리켓의 총 황 함량이 너무 높은 경우, 함철 브리켓을 제강공정에서 사용시 용선의 황 함량이 증가하여 탈황의 부하가 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 함철 브리켓은 함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 아연 함량이 0.5 내지 1.5 중량부인 것일 수 있다. 구체적으로, 0.5 내지 1.3 중량부, 또는 0.8 내지 1 중량부일 수 있다. 함철 브리켓 내의 아연 함량은 전로 가스 습식 슬러지에 포함된 아연 함량 및 기타 함철 부산물의 아연함량에 영향을 받을 수 있다. 특히, 아연 함량이 높아 소결원료로의 활용이 불가능한 전로 가스 습식 슬러지를 활용하여 제조된 함철 브리켓일 수 있다. 이 경우 슬러지 매립 비용을 절감할 수 있고, 자원 활용율 및 자원 회수율을 향상시킬 수 있다.
상기 함철 브리켓은 함철 브리켓 100 중량부에 대해, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 18 내지 38 중량부, 증발 냉각기 더스트(EC-Dust) 10 내지 20 중량부, 전기 집진 더스트(EP-Dust) 0 내지 10 중량부를 포함하는 것 일 수 있다. 상기 함량 범위를 만족하는 경우 함철 브리켓은 향상된 총 철 함량, 및 압축강도를 가지고 낮은 총 황함량을 가진다.
함철 브리켓 제조방법
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 함철 브리켓의 제조 방법을 간략하게 나타낸 순서도이다.
도 1에서 나타나는 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 함철 브리켓의 제조방법은 함철 부산물에 셀룰로오스 바인더를 투입하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 성형하여 기공율이 27 내지 35 부피%가 되도록 압축하여 성형물을 제조하는 단계, 상기 성형물을 건조하는 단계를 포함한다.
함철 부산물에 셀룰로오스 바인더를 투입하여 혼합물을 제조하는 단계는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 전로 가스 습식 슬러지는 35 내지 50 중량부이고, 셀룰로오스 바인더는 0.5 내지 1중량부를 포함하도록 혼합물을 제조하는 것일 수 있다. 전로 가스 습식 슬러지를 너무 많이 포함하는 경우 제조된 함철 브리켓 내의 총 철 함량이 낮아지거나, 압축강도가 저하될 수 있다. 셀룰로오스 바인더 양이 너무 적은 경우 함철 슬러지를 충분히 결합시킬 수 없어서 제조된 함철 브리켓의 강도가 낮아질 수 있고, 이송 및 전로 투입 과정에서 파손되어 비산 및 집진 소실될 수 있다. 셀룰로오스 바인더의 양이 너무 많은 경우 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라, 함철 브리켓의 총 철 함량이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 혼합물은 잔부로서, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시플로필셀룰로오스(HPC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC), 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상술한 셀룰로오스 바인더를 사용하는 경우 상온의 물에서도 쉽게 용해되고, 적은 양을 사용하더라도 높은 접착력을 발휘하여 높은 강도를 나타내는 장점이 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 점도가 2% 수용액 기준 1000 내지 10000 cP인 것일 수 있다. 구체적으로 1500 내지 8000 cP, 3000 내지 7000 cP, 또는 5000 내지 6000 cP 일 수 있다.
셀룰로오스 바인더 점도가 너무 높은 경우 원료와의 혼합이 어렵고, 함철 브리켓 제조시 제조설비에 부착되어 제조공정이 원활하지 못한 문제가 발생할 수 있고, 점도가 너무 낮은 경우에는 제조된 함철 브리켓의 강도가 저하되는 문제가 있다.
상기 셀룰로오스 바인더는 분말 형태일 수 있으며, 셀룰로오스 바인더 분말을 물에 용해하여 셀룰로오스 바인더 수용액을 제조하고, 이를 함철 부산물과 혼합하여 함철 브리켓을 제조하는 것일 수 있다. 이와 같이 셀룰로오스 바인더는 함철 부산물과 결합하여 함철 브리켓의 강도를 향상시킬 수 있다. 셀룰로오스 바인더 분말을 사용하는 경우 균일한 함철 브리켓 제조가 가능하고, 혼합물의 수분함량 조절이 용이하고, 부피 및 무게가 최소화 되기 때문에 바인더 저장과 이송 및 혼합이 용이하여, 공정 효율이 향상될 수 있다.
다음으로, 상기 혼합물을 성형하여 기공율이 27 내지 35 부피%가 되도록 압축하여 성형물을 제조하는 단계가 수행될 수 있다. 상기 기공율을 만족하는 경우 건조 후 함철 브리켓의 충분한 압축강도를 확보할 수 있다. 기공율이 너무 큰 경우 제조된 함철 브리켓의 압축강도가 저하되고, 기공율 작게 하기 위하여 너무 강하게 압축하는 경우 성형물이 몰드에 부착되는 문제가 발생하여 원활한 제조가 어려울 수 있다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 함철 브리켓의 성형단계에서의 기공율에 따른 압축강도 실험 결과를 나타낸 것이다. 기공율이 35 부피%를 초과하는 경우 압축강도가 20kgf 미만으로 저하되고, 기공율이 37 부피% 이상인 경우 압축강도 전혀 발현이 되지 않는 것을 확인하였다. 즉, 기공율이 너무 큰 경우 압축강도가 발현되지 않으며, 기공율 27 부피% 미만으로 감소시키기 위하여 너무 강하게 압축 하는 경우 성형물이 몰드에 부착되는 문제가 발생하였다.
기공율은 상기 몰드에 장입된 성형물의 부피와 무게를 측정하여 계산할 수 있으며, 기공율이 너무 큰 경우 추가적인 압축을 수행하여 기공율을 조정할 수 있다.
예를 들면, 상기 성형물은 가로 24cm, 세로 20cm의 사각 성형틀(mold)에 혼합물을 장입한 후 상부에서 강한 압력으로 압착함으로써 직육면체 형태의 함철 브리켓을 성형할 수 있다. 이 때의 브리켓의 높이는 압착력 및 압착시간에 영향을 받는다. 장입된 혼합물의 종류와 양에 의해 진밀도를 계산하면 약 4.5~5.0%가 되며 압축된 함철 브리켓의 부피와 무게를 측정하여 겉보기 밀도를 추정하면 함철 브리켓의 기공률을 예측할 수 있다. 따라서, 실제 제조 공정에서는 함철 브리켓의 무게와 높이를 측정하여 장입물의 기공률을 27 내지 35 부피%로 조절할 수 있다.
상기 성형물을 제조하는 단계는 상기 혼합물을 몰드에 장입하여 20 내지 70 kg/cm2의 압력으로 2 내지 5초 동안 압축하여 수행하는 것일 수 있으며, 이 경우 27 내지 35 부피%의 기공율을 갖는 성형물을 제조할 수 있다. 구체적으로, 30 내지 50 kg/cm2의 압력으로 수행하는 것일 수 있다. 너무 강한 압력을 가하는 경우 성형물이 몰드에 부착되거나 장치에 무리가 갈 수 있고, 압력이 너무 약한 경우 충분한 기공율을 달성하지 못하여 제조된 브리켓의 압축 강도가 감소되거나, 공정효율이 저하되는 문제가 있다.
다음으로, 상기 성형물을 건조하는 단계는 상기 성형물을 50 내지 80℃ 온도에서 12 시간 내지 2일 동안 건조하여 함철 브리켓의 강도를 증가시킬 수 있다. 온도가 너무 낮은 경우 공정시간이 길어져 공정 효율이 감소될 수 있으며, 온도가 너무 높은 경우 제조된 함철 브리켓에 크랙이 발생할 수 있다.
구체적으로 건조는 20 내지 30시간 동안 수행할 수 있다. 건조시간이 너무 짧은 경우 충분한 건조가 이루어지지 않으므로, 압축강도가 감소할 수 있고, 건조 시간이 너무 긴 경우 건조비용이 증가하고 공정 효율이 감소할 수 있다.
상기 성형물을 건조하는 단계는 상기 성형물 100 중량부에 대하여 수분 함량이 7 중량부 미만이 될 때까지 감소시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 2 중량부 초과 및 7중량부 미만, 2 중량부 초과 및 5중량부 이하, 3 내지 5중량부, 또는 3 내지 4중량부 일 수 있다. 상기 수분 함량을 만족하도록 건조하는 경우 높은 압축강도를 가지는 함철 브리켓을 수득할 수 있다.
상기 성형물을 제조하는 단계 이전에, 상기 혼합물의 함수율을 조정하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 함수율을 조정하는 단계는 혼합물의 수분함량이 11 내지 13 중량%가 되도록 조정하는 것일 수 있다. 바람직하게 혼합물의 수분함량은 11 내지 12 중량%, 12 내지 13중량%, 또는 12 중량% 일 수 있다. 수분함량이 너무 적은 경우 바인더를 용해시킬 수분이 부족하여 강도가 떨어질 수 있으며, 수분 함량이 너무 많은 경우 몰드에 부착 가능성이 증가하고, 후속 공정에서 건조시 기공율 증대에 의해 제조된 함철 브리켓의 압축강도가 저하될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 함철 브리켓의 제조시 함수율 조절에 따른 압축강도 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 혼합물의 수분 함량을 11 내지 13 중량%로 조절하여 제조한 함철 브리켓의 경우 건조 후 수득된 최종 함철 브리켓의 압축강도가 20kgf 이상이고, 함수율이 11 중량% 미만이거나, 13 중량% 초과하는 경우 압축강도가 20kgf 이하로 저하되는 것을 확인하였다.
상기 함수율 조정하는 단계에서 혼합물의 수분 함량이 너무 적은 경우 물을 투입하여 혼합물의 수분 함량을 조정할 수 있다. 구체적으로, 30℃ 이하의 냉수를 투입하여 수분함량을 조정할 수 있다. 셀룰로오스 바인더의 경우 일반적으로 온도가 증가할수록 점도가 하락할 수 있으며, 특히 80℃ 이상의 고온에서는 물에 잘 녹지 않을 수 있으므로, 30℃이하의 냉수를 투입하는 경우 혼합물의 균일성을 저하시키지 않으면서 효과적으로 함수율을 조정할 수 있다.
또한, 상기 혼합물을 제조하는 단계; 이전에 함철 부산물을 준비하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 함철 부산물을 준비하는 단계는 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 및 전로 가스 습식 슬러지를 일정비율로 혼합하여 함철 부산물을 준비하는 단계를 더 포함하는 것이고, 상기 함철 부산물은 상기 혼합물 100 중량부에 대해, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 20 내지 40 중량부, 증발 냉각기 더스트(EC-Dust) 10 내지 20 중량부, 전기 집진 더스트(EP-Dust) 0 내지 10 중량부, 및 전로 가스 습식 슬러지(OG- Sludge) 35 내지 50 중량부를 투입하여 균일하게 혼합하는 것일 수 있다.
상기 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge)는 수분함량이 1 내지 5 중량%, 총 철 함량이 60 내지 75 중량%일 수 있다.
상기 증발 냉각기 더스트(EC-Dust)는 총 철 함량이 70 내지 85 중량%일 수 있다.
상기 전기 집진 더스트(EP-Dust)는 총 철 함량이 60 내지 70 중량%일 수 있다.
예를 들어, 상기 함철 부산물은 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 35%, 전로 가스 습식 슬러지(OG- Sludge) 35%, 증발 냉각기 더스트(EC-Dust) 15%, 전기 집진 더스트(EP-Dust) 5%의 비율로 포함할 수 있으며, 함철 부산물 발생량, 함철 부산물의 성분함량 등의 상황에 따라 조절될 수 있다.
함철 부산물은 발생 위치에 따라 하기 표 1과 같이 구분되고, 각각의 함철 부산물 샘플에 대하여 수분 및 철 함량을 측정하여 표 1에 나타내었다.
표 1을 보면, 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 및 전기 집진 더스트(EP-Dust)의 경우 수분함량이 없으며, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 의 경우 일반적으로 수분 함량이 3 중량%이하임에 반해, 전로 가스 습식 슬러지(OG- Sludge)는 다른 함철 부산물에 비해 수분 함량이 7 내지 8 중량%로 수분함량이 상대적으로 높고, 철 함량은 대략 55.5 중량%로 낮은 것을 확인할 수 있다.
다만, 하기 표 1은 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 함철 부산물 샘플의 성분 함량일 뿐이고, 각각의 함철 부산물 성분함량은 달라질 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
구분 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 전로 가스 습식 슬러지(OG- Sludge) 증발 냉각기 더스트(EC-Dust) 전기 집진 더스트(EP-Dust)
발생위치 Saturator Ring Slit Washer Evaporization Cooler Electrostatic Precipitator
수분 (중량%) ≤3 7~8 - -
T.Fe (중량%) 69.6 55.5 78.2 66.0
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 수분함량이 6 내지 10 중량부인 것일 수 있고, 이는 혼합물의 함수율에 영향을 미칠 수 있다. 구체적으로 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 수분함량이 7 내지 8 중량부인 것일 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 철 함량이 55 내지 65 중량부인 것일 수 있고, 이는 제조되는 함철 브리켓의 철 함량에 영향을 미칠 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 황 함량이 0.05 내지 0.1 중량부인 것일 수 있고, 이는 제조되는 함철 브리켓의 황 함량에 영향을 미칠 수 있다.
상기 전로 가스 습식 슬러지는 전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 아연 함량이 0.5 내지 5 중량부인 것일 수 있고, 구체적으로, 1 내지 5 중량부, 1 내지 3 중량부, 1.5 내지 2 중량부, 1.5 내지 1.8 중량부, 또는 1.8 내지 2 중량부일 수 있다. 이는 제조되는 함철 브리켓의 아연 함량에 영향을 미칠 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구현예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
함철 부산물 및 비교 예를 위한 시멘트 바인더는 포항 RESCO社로 부터 입수하였다.
셀룰로오스 바인더는 히드록시프로필메틸셀룰로오스 (HEMC, 롯데정밀화학㈜ PB401)와 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC, AkzoNobel사의 PERDUR P200)을 바인더로 사용하였다.
실시예 1-1
함철 부산물에 바인더를 투입하여, 믹서에서 충분히 혼합하여 균일하게 분산된 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물은 혼합물 100 중량부를 기준으로 전로 가스 습식 슬러지 35중량부 포함하고, 카르복시메틸 셀룰로오스 (CMC)를 0.5중량부 포함한다.
다음으로, 물을 투입하여 함수율을 12 중량%로 조절한 후, 충분히 혼합하여 균일화하였다.
다음으로, 균일하게 혼합된 상기 혼합물 30g을 지름 30mm의 원기둥 형태의 몰드에 장입하여 40kg/cm2의 압력으로 2초 동안 압축 성형하여 기공율을 28 부피%가 되도록 조절하였다.
다음으로, 건조오븐 투입하여 60℃도 온도에서 24시간 동안 보관하는 방식으로 건조하여 함철 브리켓을 제조하였다.
실시예 1-1의 제조방법에 따르되, 구체적인 실시예 1-1 내지 1-3 및 비교예 1-1 내지 1-8의 제조 조건은 하기 표2에 기재된 것과 같다.
전체 혼합물 100 중량부 기준 함수율
(중량%)		 기공율
(부피%)
전로 가스 습식 슬러지 (중량부) 바인더종류 바인더 함량
(중량부)
실시예1-1 35 CMC 0.5 12 28
실시예1-2 50 CMC 0.5 12 29
실시예1-3 50 HEMC 0.5 11 29
비교예1-1 60 CMC 0.5 13 35
비교예1-2 35 저 황(Sulfur) 시멘트 바인더 10 12 27
비교예1-3 50 저 황(Sulfur) 시멘트 바인더 10 12 42
비교예1-4 50 CMC 0.4 13 30
비교예1-5 50 CMC 0.5 12 25
비교예1-6 50 CMC 0.5 12 40
비교예1-7 50 CMC 0.5 9 29
비교예1-8 50 CMC 0.5 16 30
평가예 1
[함철 브리켓의 압축강도 측정]
압축하중은 50mm/min의 속도로 압축하였을 때의 최대 하중으로 측정하였으며, 제조된 브리켓 시료 3개의 평균 값으로 측정하였다.
[함철 브리켓의 총 철 함량 및 총 황 함량 측정]
제조된 함철 브리켓의 총 철 함량은 습식 화학 분석법에 의하여 측정하고, 총 황 함량은 일반적인 무기물의 C/S 분석법인 적외선 흡수방식 검출기(CS800)를 사용하여 측정하였다.
표 3은 실시예 1-1 내지1-3 및 비교예 1-1 내지 1-8에서 제조된 함철 브리켓의 압축강도, 성분함량, 기공율을 측정한 결과를 나타낸다.
실험결과(최종 브리켓)
압축
강도
(kgf) 		건조중량 기준(브리켓 100 중량부 기준) 기공율
(부피%)
전로 가스 습식 슬러지 (중량부) 바인더 함량
(중량부)		 총 철 함량
(중량부)
 총 황 함량
(중량부)
 수분
함량
(중량%)
실시예1-1 31 30 0.5 67 0.05 3 28
실시예1-2 25 43 0.5 65 0.05 3 30
실시예1-3 28 43 0.5 65 0.05 3 29
비교예1-1 17 52 0.5 63 0.07 3 35
비교예1-2 24 30 10 65 0.05 3 27
비교예1-3 0 43 10 61 0.06 3 42
비교예1-4 19 43 0.4 65 0.05 3 29
비교예1-5 32 43 0.5 65 0.05 3 25
비교예1-6 0 43 0.5 65 0.05 3 40
비교예1-7 16 43 0.5 65 0.05 2 29
비교예1-8 17 43 0.5 65 0.05 7 32
실시예 1의 경우 모두 20kgf이상 압축강도 및 65 중량부 이상의 총 철 함량을 갖는 것을 확인하였다. 또한, 종래 방식에 따라 저 황(Sulfur) 시멘트 바인더를 이용한 비교예 1-2과 비교할 때, 바인더 함량이 적음에도 불구하고 동일한 수준 이상의 성능을 가지는 함철 브리켓을 제조할 수 있음을 확인하였다.
전로 가스 습식 슬러지 첨가량이 너무 많은 경우(비교예 1-1) 제조된 함철 브리켓의 총 철 함량 및 압축강도가 부족하고, 과량의 황을 포함하는 것을 확인하였다.
저 황(Sulfur) 시멘트 바인더를 10 중량부 사용하고, 전로 가스 습식 슬러지를 35 중량부 포함하는 경우(비교예 1-2) 압축강도 및 총 철 함량을 만족하는 함철 브리켓을 수득할 수 있으나, 전로 가스 습식 슬러지를 50 중량부 포함하는 경우(비교예 1-3) 실시예 2보다 과량의 바인더를 포함함에도 불구하고 압축강도가 발현되지 않으며, 총 철 함량이 낮은 것을 확인하였다.
제조시 바인더 첨가량이 적은 경우(비교예 1-4) 압축강도가 부족한 것을 확인하였다.
제조 단계에서 기공율 조정이 본원 범위를 벗어나는 경우(비교예 1-5, 1-6) 및 제조 단계에서 함수율 조정이 본원 범위를 벗어나는 경우(비교예 1-7, 1-8)에는 제조된 함철 브리켓의 압축강도가 낮은 것을 확인하였다.
실시예 2
함철 부산물에 바인더를 투입하여, 믹서에서 충분히 혼합하여 균일하게 분산된 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물은 혼합물 100 중량부를 기준으로 전로 가스 습식 슬러지 50 중량부 및 카르복시메틸셀룰로오스 (CMC) 바인더 0.5 중량부를 포함한다. 다음으로, 물을 투입하여 혼합물의 함수율을 12 중량%로 조절한 후, 충분히 혼합하여 균일화 하였다. 다음으로 균일하게 혼합된 상기 혼합물을 압축 성형하여 기공율을 하기 표 4와 같이 조절하였다. 다음으로, 건조오븐 투입하여 60℃도 온도에서 24시간 동안 보관하는 방식으로 건조하여 함철 브리켓을 제조하고, 수득된 함철 브리켓의 압축강도를 측정하였다.
기공률
(부피%)		 압축강도
(kgf)
실시예 2-1 25 32
실시예 2-2 27 30
실시예 2-3 28 29
실시예 2-4 29 26
실시예 2-5 30 25
실시예 2-6 31 25
실시예 2-7 32 23
실시예 2-8 33 22
실시예 2-9 35 20
실시예 2-10 36 15
실시예 2-11 37 0
실시예 2-12 40 0
평가예 2
도 2는 실시예 2에 의해 제조된 함철 브리켓의 성형단계에서 조정된 기공율에 따른 건조 후 함철 브리켓의 압축강도를 나타낸 것이다.
기공율이 35부피%를 초과하는 경우 압축강도가 20kgf 미만으로 저하되고, 기공율이 37부피%이상인 경우 압축강도 전혀 발현이 되지 않는 것을 확인하였다. 기공율이 너무 큰 경우 압축강도가 발현되지 않으며, 기공율 27부피% 미만으로 감소시키기 위하여 너무 강하게 압축 하는 경우 성형물이 몰드에 부착되는 문제가 발생하였다.
실시예 3
함철 부산물에 바인더를 투입하여, 믹서에서 충분히 혼합하여 균일하게 분산된 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물은 혼합물 100 중량부를 기준으로 전로 가스 습식 슬러지 50 중량부 및 카르복시메틸셀룰로오스 (CMC) 바인더 0.5 중량부를 포함한다. 다음으로, 물을 투입하여 혼합물의 함수율을 하기 표 5와 같이 조절한 후, 충분히 혼합하여 균일화 하였다. 다음으로 균일하게 혼합된 상기 혼합물을 30g을 지름 30mm의 원기둥 형태의 몰드에 장입하여 40kg/cm2의 압력으로 2초 동안 압축 성형하여 기공율을 30부피%로 조절하였다. 다음으로, 건조오븐 투입하여 60℃도 온도에서 24시간 동안 보관하는 방식으로 건조하여 함철 브리켓을 제조하고, 수득된 함철 브리켓의 압축강도를 측정하였다.
함수율
(중량%)		 압축강도
(kgf)
실시예 3-1 9 16
실시예 3-2 10 19
실시예 3-3 11 24
실시예 3-4 12 25
실시예 3-5 13 23
실시예 3-6 14 19
실시예 3-7 16 17
평가예 3
도 3은 본원의 일 구현예에 따른 함철 브리켓의 제조시 함수율 조절 단계에서 조정된 혼합물 함수율에 따른 건조 후 함철 브리켓의 압축강도를 나타낸 것이다. 혼합물의 수분 함량을 11 내지 13 중량%로 조절하여 제조한 함철 브리켓의 경우 건조 후 수득된 최종 함철 브리켓의 압축강도가 20kgf 이상이고, 특히 수분 함량이 12 중량%로 조절된 경우 압축강도가 25kgf이상으로 향상되는 것을 확인하였다. 반면, 함수율이 11 중량 미만이거나, 13 중량% 초과하는 경우 압축강도가 20 kgf이하로 저하되는 것을 확인하였다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (25)

  1. 함철 브리켓 100 중량부에 대해, 고형분 환산으로
    전로 가스 습식 슬러지 30 내지 43 중량부, 및 셀룰로오스 바인더 0.5 내지 1 중량부를 포함하고,
    압축강도가 20kgf 이상인 것인,
    함철 브리켓.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 바인더는 셀룰로오스 에테르 화합물을 포함하는 것인
    함철 브리켓.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 바인더는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시플필셀룰로오스(HPC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인,
    함철 브리켓.
  4. 제 1항에 있어서,
    기공율이 27 내지 35 부피%인 것인
    함철 브리켓.
  5. 제 1항에 있어서,
    함철 브리켓의 함수율이 3 내지 5 중량%인
    함철 브리켓.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 철 함량이 65 중량부 이상인 것인
    함철 브리켓.
  8. 제 1항에 있어서,
    함철 브리켓 100 중량부에 대해 총 황함량이 0.05 중량부 이하인 것인
    함철 브리켓.
  9. 함철 부산물에 셀룰로오스 바인더를 투입하여 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 성형하여 기공율이 27 내지 35 부피%가 되도록 성형물을 제조하는 단계;
    상기 성형물을 건조하는 단계를 포함하고,
    상기 혼합물을 제조하는 단계에서 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 전로 가스 습식 슬러지는 35 내지 50 중량부이고, 셀룰로오스 바인더는 0.5 내지 1 중량부를 포함하고,
    상기 혼합물을 제조하는 단계 이후에 상기 혼합물의 함수율을 조정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 함수율을 조정하는 단계는 상기 혼합물의 수분 함량이 11 내지 13 중량%가 되도록 조정하는 것인,
    함철 브리켓 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 바인더는 셀룰로오스 에테르 화합물을 포함하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 바인더는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시플필셀룰로오스(HPC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(HEMC), 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 바인더는 점도가 2% 수용액 기준 1000 내지 10000cP 인 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 바인더는 분말 형태인
    함철 브리켓 제조방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 성형물을 제조하는 단계는
    몰드에 장입된 성형물의 부피와 무게를 측정하여 기공율을 계산하여 기공율을 조정하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 성형물을 제조하는 단계는
    상기 혼합물을 몰드에 장입하여 20 내지 70kg/cm2의 압력으로 2 내지 5초 동안 압축 성형하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 성형물을 건조하는 단계는
    50 내지 80℃ 온도에서 12시간 내지 2일 동안 수행하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 9항에 있어서,
    상기 혼합물을 제조하는 단계 이전에
    함철 부산물을 건조하여 상기 혼합물의 수분 함량이 7 중량% 미만이 되도록 조정하는 단계를 더 포함하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  20. 제 9항에 있어서,
    상기 혼합물을 제조하는 단계; 이전에
    전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나와 전로 가스 습식 슬러지(OG-Sludge)를 혼합하여 함철 부산물을 준비하는 단계를 더 포함하는 것인
    함철 브리켓 제조방법.
  21. 제 9항에 있어서,
    상기 혼합물을 제조하는 단계; 이전에
    상기 함철 부산물을 준비하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 함철 부산물을 준비하는 단계;는
    전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge), 증발 냉각기 더스트(EC-Dust), 전기 집진 더스트(EP-Dust) 및 전로 가스 습식 슬러지를 일정비율로 혼합하여 함철 부산물을 준비하는 단계;를 더 포함하는 것이고,
    상기 함철 부산물은
    상기 혼합물 100 중량부에 대해, 전로 분급선별 슬러지 (CF-Sludge) 20 내지 40중량부, 증발 냉각기 더스트(EC-Dust) 10 내지 20 중량부, 전기 집진 더스트(EP-Dust) 0 내지 10 중량부를 포함하는 것인,
    함철 브리켓 제조방법.
  22. 제 9항에 있어서,
    상기 전로 가스 습식 슬러지는
    전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 수분 함량이 6 내지 10 중량부인 것인,
    함철 브리켓 제조방법.
  23. 제 9항에 있어서,
    상기 전로 가스 습식 슬러지는
    전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 철 함량이 55 내지 65 중량부인 것인,
    함철 브리켓 제조방법.
  24. 제 9항에 있어서,
    상기 전로 가스 습식 슬러지는
    전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 황 함량이 0.05 내지 0.1 중량부인 것인,
    함철 브리켓 제조방법.
  25. 제 9항에 있어서,
    상기 전로 가스 습식 슬러지는
    전로 가스 습식 슬러지 100 중량부에 대하여 아연 함량이 0.5 내지 5 중량부인 것인,
    함철 브리켓 제조방법
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206120A (ja) 2000-10-30 2002-07-26 Nippon Steel Corp 還元炉向けペレットとその製造方法、および、酸化金属の還元方法
KR100797839B1 (ko) 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 브리켓 및 그 제조 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100530815B1 (ko) * 2000-10-30 2005-11-25 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 환원로용 산화 금속 함유 미가공 팰릿, 그 제조 방법, 그환원 방법 및 환원 설비
KR101185362B1 (ko) * 2010-03-30 2012-09-21 현대제철 주식회사 제강공정 부산물을 이용한 브리켓 제조방법
KR20180076880A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 롯데정밀화학 주식회사 브리켓 바인더 조성물, 이를 포함하는 브리켓 및 브리켓의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206120A (ja) 2000-10-30 2002-07-26 Nippon Steel Corp 還元炉向けペレットとその製造方法、および、酸化金属の還元方法
KR100797839B1 (ko) 2006-12-21 2008-01-24 주식회사 포스코 브리켓 및 그 제조 방법

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