KR102325748B1 - Method of manufacturing coke - Google Patents
Method of manufacturing coke Download PDFInfo
- Publication number
- KR102325748B1 KR102325748B1 KR1020190169105A KR20190169105A KR102325748B1 KR 102325748 B1 KR102325748 B1 KR 102325748B1 KR 1020190169105 A KR1020190169105 A KR 1020190169105A KR 20190169105 A KR20190169105 A KR 20190169105A KR 102325748 B1 KR102325748 B1 KR 102325748B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coke
- zinc
- combustion
- temperature
- coal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/08—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
- C10B57/06—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/12—Applying additives during coking
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조방법은 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계, 및 상기 배합탄을 가열하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 코크스를 제조하는 단계는, CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계를 더 포함한다.A method for manufacturing coke according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component with coal, and heating the coal blending coal to remove the zinc component and preparing coke And, the manufacturing of the coke further includes the step of re-oxidizing the vaporized zinc by adding CO 2 .
Description
고로 슬러지를 이용한 코크스 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지를 전처리를 거치지 않고 직접 활용하여 코크스를 제조하는 방법에 관한 것이다. It relates to a method for manufacturing coke using blast furnace sludge. More specifically, it relates to a method for producing coke by directly utilizing blast furnace sludge containing zinc without undergoing pretreatment.
고로 슬러지의 주요 성분은, 철(T.Fe), 탄소(C), 산화아연(ZnO), 알카리(Alkali) 및 이산화규소(SiO2)이며, 철(T.Fe)와 탄소(C) 함량은 각각 대략 30 중량% 수준으로 포함되어, 제선 공정에서의 함철/함탄 자원으로 활용이 가능하다. 그러나, 산화아연(ZnO)의 함량이 25 중량% 정도로 높아 소 내에서 재활용에 많은 제약이 발생하게 된다. 따라서, 고로 슬러지 내의 산화아연(ZnO)를 효율적으로 제거하여 철(T.Fe)와 탄소(C)성분과 같은 유가자원을 회수하는 기술이 필요하다. Zn 분리(제거 및 회수)기술은 주로 건식과 습식법으로 분류될 수 있으며, CO가스 등을 이용한 환원 방식(건식법), 산성 또는 염기성 용액을 이용한 습식법 및 물리적 선광법(건식, 습식) 등이 있다.The main components of the blast furnace sludge are iron (T.Fe), carbon (C), zinc oxide (ZnO), alkali (Alkali) and silicon dioxide (SiO 2 ), and the content of iron (T.Fe) and carbon (C). Each is included at a level of about 30% by weight, so it can be used as an iron-containing / carbon-containing resource in the ironmaking process. However, the content of zinc oxide (ZnO) is high, about 25% by weight, which causes many restrictions on recycling in cattle. Therefore, there is a need for a technique for efficiently removing zinc oxide (ZnO) in the blast furnace sludge to recover valuable resources such as iron (T.Fe) and carbon (C) components. Zn separation (removal and recovery) technology can be mainly classified into dry and wet methods, and there are reduction methods using CO gas (dry method), wet methods using acidic or basic solutions, and physical beneficiation methods (dry, wet).
산성 또는 염기성 용액을 활용하여 Zn를 회수하는 공정의 경우, 순도가 높은 Zn를 회수할 수 있는 장점이 있으나, Zn 회수 과정에서 발생되는 폐수를 처리해야 하는 문제가 발생하게 된다. In the case of a process for recovering Zn using an acidic or basic solution, there is an advantage in that Zn with high purity can be recovered, but there is a problem in that wastewater generated during the Zn recovery process needs to be treated.
또한 습식선광을 통한 고로 슬러지로부터 철(T.Fe), 탄소(C) 회수 및 Zn 제거 방법의 경우, 타 기술에 비해 상대적으로 적용이 용이한 장점이 있다. 그러나, 고로 슬러지 내 Zn 성분은 고로 내에서 기화된 후 미립의 광석 또는 석탄 입자 표면에 매우 강한 결합력을 보이며 흡착되어 있어 철(T.Fe)와 탄소(C) 입자로부터 Zn를 제거하는 데에 한계가 있다. 이에 따라 철(T.Fe)와 탄소(C)의 회수는 비교적 높은 회수율을 보이고 있으나, 선광 산물 내에 Zn 함량이 높아 소내 재활용이 어렵다는 문제가 있다. In addition, in the case of iron (T.Fe) and carbon (C) recovery and Zn removal method from blast furnace sludge through wet beneficiation, it has the advantage of being relatively easy to apply compared to other technologies. However, the Zn component in the blast furnace sludge is adsorbed to the surface of fine ore or coal particles after being vaporized in the blast furnace, so there is a limit to removing Zn from iron (T.Fe) and carbon (C) particles. there is Accordingly, although the recovery of iron (T.Fe) and carbon (C) shows a relatively high recovery rate, there is a problem that it is difficult to recycle in-house due to the high Zn content in the beneficiation product.
이에 따라 슬러지와 같은 부산물로부터 Zn를 회수하기 위해, 탄소(C) 또는 CO가스를 이용하여 Zn를 환원 및 회수하는 방법이 주로 활용되고 있다. 그러나 슬러지와 같이 입자가 매우 미세한 부산물로부터 Zn를 회수한 후, 철(T.Fe)와 같은 유가 자원을 소 내에서 재활용하기 위해서는 괴성화 공정과 같은 전처리 공정이 추가로 필요하게 된다. Accordingly, in order to recover Zn from by-products such as sludge, a method of reducing and recovering Zn using carbon (C) or CO gas is mainly used. However, after recovering Zn from by-products with very fine particles such as sludge, in order to recycle valuable resources such as iron (T.Fe) in cattle, a pretreatment process such as agglomeration process is additionally required.
상술한 문제점을 해결하기 방안으로, 고로 슬러지가 혼합된 배합탄을 제조한 후, 기존의 코크스 오븐을 활용하여 코크스를 제조함으로써, Zn성분을 제거 및 회수하고, 부산물 내의 유가 자원 즉, 철(T.Fe)와 탄소(C) 성분을 별도의 전처리 과정을 거치지 않고 직접 재활용하는 방법을 제시하고자 한다. 특히, 기존의 코크스 오븐 공정을 활용하는데 있어, Zn 성분의 설비 부착을 방지하고, Zn 성분의 회수율을 향상시킬 수 있다. As a way to solve the above problems, after manufacturing coal blended with blast furnace sludge, and then manufacturing coke using an existing coke oven, Zn component is removed and recovered, and valuable resources in the by-product, that is, iron (T We would like to suggest a method for directly recycling .Fe) and carbon (C) components without going through a separate pre-treatment process. In particular, in utilizing the existing coke oven process, it is possible to prevent the attachment of the Zn component to the equipment and improve the recovery rate of the Zn component.
본 발명의 일 구현예에 따른 코크스 제조 방법은 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계, 및 상기 배합탄을 열처리하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함한다. A method for producing coke according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component with coal, and heat-treating the coal blending coal to remove the zinc component and produce coke do.
상기 코크스를 제조하는 단계는, CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The manufacturing of the coke may further include re-oxidizing the vaporized zinc by adding CO 2 .
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계는 상기 가스웨이의 온도 900℃ 이하에서 수행되는 것일 수 있다. The step of re-oxidizing the vaporized zinc by introducing the CO 2 may be performed at a temperature of 900° C. or less of the gasway.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입은 고로 슬러지 내의 산화아연이 아연으로 환원되어 기화되기 시작하는 시점에 개시하는 것일 수 있다. Solidifying property in step the zinc vaporized by introducing the CO 2, CO 2 input may be to start at the time of zinc oxide in the blast furnace sludge is returned to the zinc begins to vaporize.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입은 코크스 중심 온도가 500 내지 700℃에 도달하는 시점에 개시하는 것일 수 있다. The zinc vaporized by introducing the CO 2 from the property solidifying step, CO 2 input may be to start at the time of the coke reaches the center temperature of 500 to 700 ℃.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입은 가스웨이의 온도가 850 내지 950℃에 도달하는 시점에 종료하는 것일 수 있다. The zinc vaporized by introducing the CO 2 from the property solidifying step, CO 2 input may be to shut down the point in time at which the temperature of the gas-way reach 850 to 950 ℃.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2가스는 탄화실의 코크 사이드에 인접한 위치에서 투입되는 것일 수 있다. Solidifying property in step the zinc vaporized by introducing the CO 2, CO 2 gas may be one that is put in the position adjacent to the coke side of the carbonization chamber.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 코크스 제조 방법은 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계 및 상기 배합탄을 열처리하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함한다. A method for producing coke according to another embodiment of the present invention includes the steps of preparing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component with coal, and heat-treating the coal blended coal to remove the zinc component and prepare coke do.
상기 코크스를 제조하는 단계는, 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계를 더 포함할 수 있다. The manufacturing of the coke may further include intensifying combustion at the upper part of the combustion chamber after the heat treatment.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는, 탄화실 상부의 가스웨이, 및/또는 상승관 하부의 온도를 아연의 기화온도 이상으로 조절하는 것일 수 있다. The step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber after the heat treatment may include adjusting the temperature of the gasway above the carbonization chamber and/or the lower portion of the riser pipe to be higher than the vaporization temperature of zinc.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는, 연소실의 화염 온도 또는 화염 길이를 상부로 갈수록 증대시킴으로써, 탄화실 하부의 코크스 층보다 탄화실 상부의 가스웨이 온도를 더 상승시키는 것일 수 있다. The step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber at the end of the heat treatment may be to increase the gasway temperature above the carbonization chamber more than the coke layer below the carbonization chamber by increasing the flame temperature or flame length of the combustion chamber toward the upper part. .
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계에서, 상부 연소 강화는 코크스 오븐 가스(COG) 발생량이 감소하기 시작하는 시점 이후에 수행하는 것일 수 있다. In the step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber after the heat treatment, the upper combustion intensification may be performed after a point in time when the amount of coke oven gas (COG) generation starts to decrease.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계에서, 상부 연소 강화는 CH4가스 발생량이 감소하기 시작하는 시점 이후에 수행하는 것일 수 있다. In the step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber at the end of the heat treatment, the upper combustion strengthening may be performed after the point in time when the amount of CH 4 gas generation starts to decrease.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는 코크스 중심 온도가 900℃이상에서 수행하는 것일 수 있다. The step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber after the heat treatment may be performed at a temperature of the coke core of 900° C. or higher.
본 발명은 코크스 오븐 공정을 활용하여, 고로 슬러지로부터 Zn를 제거 및 회수함과 동시에 코크스를 제조함으로써, 고로 슬러지내의 유가자원(T.Fe, 및 C)을 재사용할 수 있다. The present invention utilizes the coke oven process to remove and recover Zn from the blast furnace sludge and simultaneously produce coke, so that valuable resources (T.Fe, and C) in the blast furnace sludge can be reused.
또한, 고로 슬러지를 별도의 전처리 없이 소내 직접 활용이 가능하며, 이에 따라 기존의 고로 슬러지를 처리하기 위해 소요되는 비용, 및 시간을 절감할 수 있다. In addition, it is possible to directly utilize the blast furnace sludge without a separate pretreatment, thereby reducing the cost and time required for treating the existing blast furnace sludge.
또한, 고로 슬러지 내의 철(T.Fe)와 알카리(Alkali)성분을 이용하여 코크스를 제조함으로써, 부산물 자원화와 함께, 고반응성 코크스의 제조가 가능하며, 이와 같은 고반응성 코크스를 사용에 의해 제선 공정에서의 CO2 저감이 가능하다.In addition, by manufacturing coke using iron (T.Fe) and alkali components in the blast furnace sludge, it is possible to produce high-reactive coke while recycling by-products. It is possible to reduce CO 2 in
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조방법의 개략도이다.
도 3는 코크스 오븐 탄화실 내부 위치별 평균 온도를 나타낸 도면이다.
도 4은 탄화 시간에 따른 코크스 중심 온도 및 Zn 기화율을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 3단 연소 방법을 이용하여 열처리 후기에 가스웨이와 상승관 지점의 온도를 상승시키는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6는 건류 시간에 따른 가스 발생량 및 탄화실 중간 온도를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a coke manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a method for manufacturing coke according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the average temperature for each position inside the coke oven carbonization chamber.
4 shows the coke core temperature and the Zn vaporization rate according to the carbonization time.
5 is a view showing a method of increasing the temperature of the gas way and the riser pipe point at the end of the heat treatment using the three-stage combustion method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the gas generation amount and the intermediate temperature of the carbonization chamber according to the drying time.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is provided as an example, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.
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.In the present specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 명세서에서 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. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and includes the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component. It does not exclude additions. The singular also includes the plural, unless the phrase specifically states otherwise. As used herein, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, it is not only when the other part is “directly on” but also when there is another part in between. include In addition, throughout the specification, "on" means to be located above or below the target portion, and does not necessarily mean to be located above the direction of gravity.
본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조 방법에서 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계, 및 상기 배합탄을 가열하여 아연 성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함한다. In the coke manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the method includes the steps of preparing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component with coal, and heating the coal blending coal to remove the zinc component and preparing coke do.
상기 코크스를 제조하는 단계는, CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The manufacturing of the coke may further include re-oxidizing the vaporized zinc by adding CO 2 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조공정을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a coke manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조방법의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of a method for manufacturing coke according to an embodiment of the present invention.
도 1을 보면, 다수의 저장빈(Bin)(1)에는 10종 이상의 석탄과 고로 슬러지가 저장되어 있다. 목표로 하는 배합조건에 따라 각각의 빈(Bin)으로부터 일정량의 석탄과 고로 슬러지가 불출되며, 이는 건조 및 혼합설비(2)로 이송된다. 건조 및 혼합설비(CMCP)에서는 고온의 스팀을 활용하여 수분을 건조하게 되며, 회전 운동을 통해 석탄이 균질하게 혼합된다. 균질하게 혼합된 배합탄은 코크스 오븐 탄화실(3) 상부의 장입구를 통해 탄화실에 장입된다. 코크스 오븐에서 코크스 제조 후 코크스 건식 소화(CDQ, Coke Dry Quenching) 및 부산물 처리 공정이 수행된다. Referring to FIG. 1 , 10 or more types of coal and blast furnace sludge are stored in a plurality of storage bins ( 1 ). A certain amount of coal and blast furnace sludge are discharged from each bin according to the target mixing conditions, and these are transferred to the drying and mixing facility (2). In the drying and mixing facility (CMCP), moisture is dried by using high-temperature steam, and coal is homogeneously mixed through rotational motion. The homogeneously mixed coal blend is charged into the carbonization chamber through the charging hole at the top of the coke
상기 배합탄은 배합탄 전체 100 중량% 기준으로 고로 슬러지 3 중량% 미만, 및 잔부로서 원료탄을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 고로 슬러지 함량은 O 초과, 및 3 중량% 미만, 또는 O 초과, 및 2.92 중량 이하일 수 있다. 상기 고로 슬러지 ?t량이 상기 범위를 만족하는 경우 코크스 강도 확보와 더불어 고반응성 코크스를 제조할 수 있다. 반면, 상기 고로 슬러지의 함량을 만족하지 못하는 경우 알카리 성분 함량 및/또는 아연 성분 함량으로 인하여 코크스 강도, 또는 품질이 저하될 수 있다. 상기 고로 슬러지는 고로 슬러지 전체 100 중량% 기준으로 아연 성분 함량이 7 내지 21중량%, 철(T.Fe)함량이 11 내지 24중량%, 탄소(C)함량이 20 내지 34중량%, 알카리 성분 함량이 4 내지 7중량%, 및 잔부 기타 불순물을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 일 예시일 뿐이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The coal blended coal may include less than 3 wt% of blast furnace sludge based on 100 wt% of the total coal blended coal, and raw coal as the remainder. Specifically, the blast furnace sludge content may be greater than 0, and less than 3% by weight, or greater than 0, and less than or equal to 2.92 weight. When the ?t amount of the blast furnace sludge satisfies the above range, highly reactive coke can be manufactured while securing coke strength. On the other hand, when the content of the blast furnace sludge is not satisfied, the strength or quality of the coke may be reduced due to the content of the alkali component and/or the content of the zinc component. The blast furnace sludge has a zinc component content of 7 to 21% by weight, an iron (T.Fe) content of 11 to 24% by weight, a carbon (C) content of 20 to 34% by weight, and an alkali component based on 100% by weight of the total blast furnace sludge. The content may be 4 to 7% by weight, and the balance may include other impurities. However, this is only an example of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
장입된 석탄은 약 1050℃ 에서 18 내지 20시간 정도의 건류과정을 거쳐 고로 슬러지 내의 Zn 성분이 제거된 코크스로 제조되며, 제조된 코크스는 건식 소화설비(40)를 거쳐 200℃ 이하의 온도로 냉각되어 배출이 된다. 장입된 배합탄의 건류과정에서 코크스 오븐 가스(이하, COG라고 함)가 발생하며, COG와 함께 기화된 Zn이 탄화실 상부의 가스웨이로 모여 상부관을 통해 배출된다. The charged coal is manufactured into coke from which Zn components in the blast furnace sludge have been removed through a drying process at about 1050°C for 18 to 20 hours, and the manufactured coke is cooled to a temperature of 200°C or less through a dry fire extinguishing facility (40). and is discharged Coke oven gas (hereinafter referred to as COG) is generated during the carbonization process of the charged coal blend, and Zn vaporized together with the COG gathers in the gasway at the top of the carbonization chamber and is discharged through the upper pipe.
상기 COG는 O2, CO, CO2, H2, 및/또는 CH4 등)를 포함하는 것일 수 있다. The COG may include O 2 , CO, CO 2 , H 2 , and/or CH 4 , etc.).
고로 슬러지는 철(T.Fe), 카본(C), 산화아연(ZnO), 및 알카리(Alkali) 성분을 함유하고 있으며, 철(T.Fe)와 알카리(Alkali)성분은 고반응성 코크스를 제조하는데 사용될 수 있고, 카본 성분은 코크스 제조 원료 및/또는 산화아연(ZnO)를 환원시키기 위한 환원제로 사용될 수 있다. Blast furnace sludge contains iron (T.Fe), carbon (C), zinc oxide (ZnO), and alkali (Alkali) components, and iron (T.Fe) and alkali (Alkali) components produce highly reactive coke. and the carbon component can be used as a raw material for coke production and/or as a reducing agent for reducing zinc oxide (ZnO).
도 3는 코크스 오븐 탄화실 내부 위치별 평균 온도를 나타낸 도면이다. 탄화실에 장입된 배합탄은 평균 1050℃ 정도까지 온도가 상승하여, 코크스가 된다. 고로 슬러지 내 산화아연(ZnO)은 반응식 (1)에 따라 Zn으로 환원되고, 기화가 발생한다. 3 is a view showing the average temperature for each position inside the coke oven carbonization chamber. The temperature of the coal blended coal charged into the carbonization chamber rises to an average of about 1050° C., and becomes coke. Zinc oxide (ZnO) in the blast furnace sludge is reduced to Zn according to Reaction Formula (1), and vaporization occurs.
반응식(1): ZnO(s) + C(s) → Zn(g) + CO(g) Scheme (1): ZnO(s) + C(s) → Zn(g) + CO(g)
탄화실 상부에서 코크스 오븐 가스와 함께 기화된 Zn가스가 가스웨이에 모이게 된다.At the upper part of the carbonization chamber, vaporized Zn gas together with the coke oven gas is collected in the gasway.
고로 슬러지내 Zn는 주로 산화아연(ZnO) 상태로 존재하며, 산화아연(ZnO)의 기화온도는 1975℃로 매우 높은 온도 조건에서 기화가 된다. 그러나, 산화아연(ZnO)이 Zn로 환원될 경우, 기화온도는 907℃로 낮아지게 되며, 산화아연(ZnO)와 비교시 매우 낮은 온도에서 기화가 가능하다. Zn in the blast furnace sludge mainly exists in the state of zinc oxide (ZnO), and the vaporization temperature of zinc oxide (ZnO) is 1975°C, which is vaporized under very high temperature conditions. However, when zinc oxide (ZnO) is reduced to Zn, the vaporization temperature is lowered to 907°C, and vaporization is possible at a very low temperature compared to zinc oxide (ZnO).
기화된 Zn는 석탄 또는 코크스 층을 통과하여 오븐 상부로 이동되며, 석탄 건류과정에서 발생되는 가스(COG, Coke Oven Gas)와 함께 가스웨이 및 상승관을 지나 COG처리 공정으로 이동하게 된다. Vaporized Zn passes through the coal or coke layer and moves to the upper part of the oven, and passes through the gasway and riser pipe together with the gas (COG, Coke Oven Gas) generated during the coal distillation process to the COG treatment process.
도 3에서와 같이, 탄화실의 가스웨이 온도는 건류 초기에서 말기로 갈수록 온도가 점차 상승되지만, 가스 이동과정에서 발생되는 열손실에 의해 가스웨이와 상승관에서의 가스의 온도가 907℃ 이하로 낮아지게 된다. 따라서, 기화된 Zn는 가스웨이 및/또는 상승관 위치에서 부착이 발생될 수 있으며, 코크스 오븐 내의 부착, 배관 막힘 및 Zn 회수율 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. As shown in FIG. 3, the temperature of the gasway in the carbonization chamber gradually increases from the initial stage to the end of the dry distillation, but the temperature of the gas in the gasway and the riser pipe is lowered to 907°C or lower due to heat loss generated in the gas movement process. will be lowered Accordingly, the vaporized Zn may be adhered to the gasway and/or the riser pipe, and problems such as adhesion in the coke oven, clogging of the pipe, and a decrease in the Zn recovery rate may occur.
상기 문제를 해결하고자, 탄화실의 온도를 과도하게 상승시키는 경우 코크스의 품질 저하, 오븐 내화물 손상 및/또는 크래킹(Cracking)에 따른 COG 열량 저하와 같은 2차 문제가 발생될 가능성이 있다. In order to solve the above problem, if the temperature of the carbonization chamber is excessively increased, there is a possibility that secondary problems such as deterioration of coke quality, damage to oven refractories and/or reduction of COG heat due to cracking may occur.
본 발명은 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계 및 상기 배합탄을 가열하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함하고, 코크스 오븐 내의 가스웨이 또는 상승관에 Zn 부착, 및 Zn에 의한 배관 막힘을 방지하고, Zn 회수율을 향상시킬 수 있는 코크스 제조방법을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 코크스를 제조하는 단계에서 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키거나, 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화함으로써, 코크스 오븐 내의 가스웨이 또는 상승관에 Zn 부착, 및 Zn에 의한 배관 막힘을 방지하고, Zn 회수율을 향상시킬 수 있다. 이 뿐만 아니라, 탄화실 온도의 과도한 온도 상승에 따른 코크스의 품질 저하, 오븐 내화물 손상 및 크랙킹(Cracking)에 따른 COG 열량 저하를 방지할 수 있다. The present invention comprises the steps of manufacturing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component and coal, and heating the coal coal blend to remove the zinc component and produce coke, and a gasway or riser pipe in a coke oven. It is possible to provide a coke manufacturing method capable of preventing Zn adhesion and clogging of pipes due to Zn, and improving Zn recovery rate. Specifically, in the step of producing the coke, CO 2 is added to re-oxidize the vaporized zinc, or by intensifying the combustion at the upper point of the combustion chamber at the end of the heat treatment, Zn is attached to the gasway or riser in the coke oven, and Zn It is possible to prevent clogging of pipes by In addition to this, it is possible to prevent deterioration of coke quality due to excessive temperature rise of the carbonization chamber temperature, damage to oven refractories, and reduction in COG heat quantity due to cracking.
코크스 제조방법 1Coke manufacturing method 1
본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 제조방법은 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계, 및 상기 배합탄을 가열하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 코크스를 제조하는 단계는, CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계를 더 포함한다. A method for manufacturing coke according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component with coal, and heating the coal blending coal to remove the zinc component and preparing coke And, the manufacturing of the coke further includes the step of re-oxidizing the vaporized zinc by adding CO 2 .
이 경우, 기화된 Zn가스는 가스웨이의 온도에 따라 액상 또는 기상으로 존재하게 되며, 투입된 CO2와 반응하여 하기 반응식 (2), 또는 반응식 (3)와 같이 재산화 반응이 발생한다. In this case, the vaporized Zn gas exists in a liquid phase or a gas phase depending on the temperature of the gasway, and reacts with the input CO 2 to cause a reoxidation reaction as shown in the following Reaction Formula (2) or Reaction Formula (3).
반응식(2): [가스웨이 온도 850℃ 이하] Zn(s, l, g) + CO2(g) → ZnO(s) + CO(g)Reaction formula (2): [Gasway temperature 850℃ or less] Zn(s, l, g) + CO 2 (g) → ZnO(s) + CO(g)
반응식(3): [가스웨이 온도 850 내지 900℃] Zn(g) + CO2 → ZnO(s) + CO(g) Reaction equation (3): [Gasway temperature 850 to 900℃] Zn(g) + CO 2 → ZnO(s) + CO(g)
재산화 반응에 의하여 생성된 산화아연(ZnO)는 기화 온도가 1975℃로 높기 때문에, 가스 내에서 고상으로 존재하게 되어 탄화실 또는 상승관에서의 Zn 부착을 억제하고 Zn 회수율을 높일 수 있다. Since zinc oxide (ZnO) produced by the reoxidation reaction has a high vaporization temperature of 1975°C, it exists as a solid phase in the gas, thereby suppressing Zn adhesion in the carbonization chamber or riser pipe and increasing the Zn recovery rate.
도 3는 코크스 오븐의 탄화실 내 위치별 평균 온도를 나타낸 것이다. 3 shows the average temperature for each location in the carbonization chamber of the coke oven.
도 3를 보면, 탄화실 내의 석탄, 및 코크스 장입층의 온도는 1050℃이상으로 상승하며, 탄화실 상부의 가스웨이 평균 온도는 건류 초기에서 말기로 갈수록 증가하는 경향을 보인다. 조업 조건, 및 탄화 시간에 따라 가스웨이 온도는 달라질 수 있으나, 일반적으로 900℃ 이상까지 증가하게 된다. Referring to FIG. 3 , the temperature of the coal and coke charging layer in the carbonization chamber rises to 1050° C. or more, and the average temperature of the gasway at the top of the carbonization chamber tends to increase from the initial stage to the end of the carbonization. The gasway temperature may vary depending on operating conditions and carbonization time, but generally increases to 900° C. or higher.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계는, 상기 가스웨이의 온도 900℃ 이하에서 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로 600 내지 900℃ 에서 수행되는 것일 수 있다. 이 경우 코크스 수율 저하를 방지함과 동시에 Zn 부착을 억제하면서 효율적으로 Zn을 회수할 수 있다. The step of re-oxidizing the vaporized zinc by introducing the CO 2 may be performed at a temperature of 900° C. or less of the gasway. Specifically, it may be carried out at 600 to 900 °C. In this case, it is possible to efficiently recover Zn while preventing a decrease in the coke yield and suppressing Zn adhesion.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입 개시시점과 종료시점에 따라, 공정 효율이 달라질 수 있다. In the CO 2 phase property solidifying the zinc vaporization by putting,, the process efficiency depends on the CO 2 In the start and end time.
구체적으로, CO2 투입 개시시점과 종료시점은 가스웨이의 온도패턴을 고려하여 설정될 수 있다. Specifically, the start time and end time of the CO 2 input may be set in consideration of the temperature pattern of the gas way.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입은 고로 슬러지 내의 산화아연이 아연으로 환원되어 기화되기 시작하는 시점에 개시하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 CO2 투입은 가스웨이의 온도가 500 내지 700℃에 도달하는 시점에 개시하는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 가스웨이의 온도가 600℃ 에 도달하는 시점에 개시하는 것일 수 있다.Solidifying property in step the zinc vaporized by introducing the CO 2, CO 2 input may be to start at the time of zinc oxide in the blast furnace sludge is returned to the zinc begins to vaporize. Specifically, the CO 2 input may be started when the temperature of the gasway reaches 500 to 700°C. More specifically, it may be started when the temperature of the gasway reaches 600°C.
CO2 투입은 CO2 를 기화된 아연과 반응시켜 산화 아연으로 재산화시키기 위한 것이므로, 아연 가스 발생 전에 투입하는 경우 투입된 CO2가스는 아연 가스와 반응 없이 COG와 혼합되어 상승관으로 배출됨으로써, 배출 가스량 및 후처리 가스량을 불필요하게 증가시키는 문제가 발생할 수 있다. Since CO 2 input is for re- oxidation to zinc oxide by reacting CO 2 with vaporized zinc, in case of input before zinc gas is generated, the input CO 2 gas is mixed with COG without reacting with zinc gas and discharged through the riser, so that it is discharged A problem of unnecessarily increasing the amount of gas and the amount of post-processing gas may occur.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입은 시점은 가스웨이 온도가 600℃에 도달하는 시점에 개시하는 것일 수 있다. 상기 온도를 만족하는 경우 고로 슬러지 내의 산화아연이 아연으로 환원되어 기화될 수 있다. 온도가 너무 낮은 경우 아연 가스 발생 전에 CO2가 투입되어 배출가스량 및 후처리 가스량을 불필요하게 증가시키는 문제가 발생할 수 있다.The zinc vaporized by introducing the CO 2 from the property solidifying step, CO 2 is introduced point may be to start at the time of a gas-way temperature reached 600 ℃. When the above temperature is satisfied, zinc oxide in the blast furnace sludge may be reduced to zinc and vaporized. If the temperature is too low, CO 2 is introduced before the zinc gas is generated, which may cause a problem of unnecessarily increasing the amount of exhaust gas and post-processing gas.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2 투입은 가스웨이의 온도가 850 내지 950℃에 도달하는 시점에 종료하는 것일 수 있다. 구체적으로, CO2 투입은 가스웨이의 온도가 900℃에 도달하는 시점에 종료하는 것일 수 있다.The zinc vaporized by introducing the CO 2 from the property solidifying step, CO 2 input may be to shut down the point in time at which the temperature of the gas-way reach 850 to 950 ℃. Specifically, the CO 2 input may be terminated when the temperature of the gasway reaches 900°C.
가스웨이의 온도가 너무 높은 경우, 하기 반응식(4)와 같이 CO2가 코크스와 반응하여 코크스 수율이 저하될 수 있다. When the temperature of the gasway is too high, CO 2 reacts with the coke as shown in Reaction Equation (4) below, and the coke yield may decrease.
반응식(4): [900℃ 초과] C+CO2→2COScheme (4): [over 900℃] C+CO 2 →2CO
도 4은 배합탄 건류 수행시, 코크스 중심 온도 및 탄화 시간에 따른 Zn 기화율을 나타낸 것이다. 4 is a graph showing the Zn vaporization rate according to the coke core temperature and carbonization time when the coal blending is carried out.
도 4에 따르면, Zn이 기화되는 시점인 코크스 중심 온도가 600℃에 도달하는 시점(반응시간 120분 경과 시점)부터 CO2를 투입하기 시작하고, 가스웨이 온도가 900℃에 도달하는 시점에 CO2 투입을 종료하는 경우 코크스 수율 저하를 방지함과 동시에 Zn부착을 억제하면서 효율적으로 Zn을 회수할 수 있음을 알 수 있다. According to FIG. 4, CO 2 starts to be input from the point when the coke core temperature reaches 600° C. (
도 3와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐 탄화실은 가스가 배출되는 상승관이 푸셔 사이드 에 인접한 탄화실 상부에 배치된 것일 수 있다. 이 경우 CO2가스 투입구는 코크 사이드에 인접한 탄화실 상부에 배치되어 CO2가스가 공급하는 것일 수 있다.3, in the coke oven carbonization chamber according to an embodiment of the present invention, a riser pipe through which gas is discharged may be disposed above the carbonization chamber adjacent to the pusher side. In this case, the CO 2 gas inlet is disposed above the carbonization chamber adjacent to the coke side, and the CO 2 gas may be supplied.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서, CO2가스는 코크 사이드에 인접한 위치에서 투입되는 것일 수 있다. 이 경우 CO2 가스의 탄화실 내 체류시간을 증가시킴으로써, CO2와 Zn의 반응을 증가시킬 수 있다.Solidifying property in step the zinc vaporized by introducing the CO 2, CO 2 gas may be one that is put in the position adjacent to the coke side. In this case, by increasing the residence time of the CO 2 gas in the carbonization chamber, the reaction between CO 2 and Zn can be increased.
더욱 구체적으로, 탄화실 전체 구간을 코크 사이드에서부터 푸셔 사이드까지 4등분하고, 푸셔 사이드에 가까운 구역부터 1구역, 2구역, 3구역, 4구역으로 구분할 때, 상승관은 1구역에 상부에 위치하고, CO2 투입구는 4구역 상부에 위치하는 것일 수 있다. More specifically, when the entire section of the carbonization chamber is divided into quarters from the cock side to the pusher side and divided into
코크스 제조방법 2How to make
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 코크스 제조방법은 아연 성분을 포함하는 고로 슬러지와 석탄을 혼합하여 배합탄을 제조하는 단계, 및 상기 배합탄을 가열하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계를 포함한다. A method for producing coke according to another embodiment of the present invention includes the steps of preparing coal blended coal by mixing blast furnace sludge containing a zinc component with coal, and heating the coal blending coal to remove the zinc component and preparing coke includes
상기 코크스를 제조하는 단계는, 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계를 더 포함한다. The manufacturing of the coke further includes intensifying combustion at the upper part of the combustion chamber after the heat treatment.
코크스 오븐 내에서의 Zn 부착은 가스웨이와 상승관 지점에서 발생하게 되기 때문에, 가스웨이와 상승관 지점에서 국부적으로 고온 영역을 형성하는 경우 Zn 부착 및/또는 배관 막힘을 감소시킬 수 있다. 연소실의 연소방식은 1단 연소방식, 또는 2단, 3단 연소방식을 취할 수 있다. 일반적으로는 건류 초기에서 말기까지 동일한 패턴의 연소방식을 취한다. Since Zn adhesion in the coke oven occurs at the gasway and riser points, Zn adhesion and/or pipe clogging can be reduced if a local hot zone is formed at the gasway and riser points. The combustion method of the combustion chamber may take a single-stage combustion method, or a two-stage or three-stage combustion method. In general, the combustion method of the same pattern is taken from the initial stage to the end of the dry distillation.
본 발명에서는, 건류 과정에서 발생되는 COG 가스의 발생 패턴을 고려하여 연소 방식을 이원화하는 방법을 적용함으로써, 가스웨이와 상승관 지점에서 Zn가 부착되는 것을 방지할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 연소 방식의 이원화란 건류 말기에 연소 방식을 건류 초기, 및 중기와 다르게 수행하는 것을 의미한다. In the present invention, it is possible to provide a method for preventing Zn from adhering to the gasway and the riser point by applying a dual combustion method in consideration of the generation pattern of the COG gas generated during the dry distillation process. The dualization of the combustion method means that the combustion method is performed differently at the end of the dry distillation than during the initial period and the middle period of the dry distillation.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는 탄화실 가스웨이, 및 상승관 하부의 온도를 907도 이상이 되도록 조절하는 것일 수 있다. 이 경우 가스웨이 및 상승관 하부의 온도가 Zn의 기화온도 이상으로 온도가 유지됨으로써, 탄화실 내 가스웨이 및 상승관에 Zn 부착을 방지하고, Zn 회수율을 향상시킬 수 있다. The step of intensifying the combustion of the upper point of the combustion chamber at the end of the heat treatment may be to adjust the temperature of the carbonization chamber gasway and the lower portion of the riser to 907 degrees or more. In this case, since the temperature of the lower part of the gasway and the riser is maintained above the vaporization temperature of Zn, Zn adhesion to the gasway and the riser in the carbonization chamber is prevented, and the Zn recovery rate can be improved.
구체적으로 상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는 연소실의 화염 온도 및 길이를 상부로 갈수록 증대시킴으로써, 탄화실 하부의 코크스 층보다 탄화실 상부의 가스웨이 온도나 상승관 하부의 온도를 더 상승시키는 것일 수 있다. Specifically, the step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber at the end of the heat treatment is to increase the flame temperature and length of the combustion chamber toward the upper part, thereby lowering the gasway temperature above the carbonization chamber or the temperature of the lower part of the riser than the coke layer in the lower part of the carbonization chamber. It could be higher.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 3단연소 방법을 이용하여 가스웨이와 상승관 하부의 온도를 상승시키는 방법을 나타낸 도면이다. 다만, 이는 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다. 2단연소 방법 역시 동일한 방식을 적용할 수 있다. 5 is a view showing a method of increasing the temperature of the gasway and the lower portion of the riser pipe using the three-stage combustion method according to an embodiment of the present invention. However, this is only an example to aid understanding, and does not mean that the present invention is limited thereto. The same method can also be applied to the second stage combustion method.
도 5와 같이, 건류 초기부터 중기까지는 기존과 동일하게 연소실 하부지점의 연소가 강화된 연소패턴을 적용함으로써, 충분한 열량 공급을 통하여 코크스 품질 확보할 수 있다. 건류 말기에는 연소실 상부 지점의 연소를 강화시킴으로써, 탄화실의 가스웨이와 상승관 지점에서의 온도를 국부적으로 상승시킴으로써, Zn의 부착을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 5 , by applying a combustion pattern in which combustion in the lower part of the combustion chamber is strengthened in the same manner as before from the initial stage to the middle stage of the dry distillation, coke quality can be secured through sufficient calorie supply. At the end of the dry distillation, by intensifying the combustion at the upper point of the combustion chamber, and by locally increasing the temperature at the gasway and riser point of the carbonization chamber, the adhesion of Zn can be prevented.
구체적으로, 연소실 하부에서 공급되는 공기(air)의 양을 줄이고, 상부에서 공급하는 공기(air)의 양을 증대시킴으로써, 동일한 양의 가스(gas)가 공급될 때 하부보다 상부에서 더 많이 연소시키는 방식에 의하여 연소실 상부의 온도를 국부적으로 상승시킬 수 있다. Specifically, by reducing the amount of air supplied from the lower part of the combustion chamber and increasing the amount of air supplied from the upper part, when the same amount of gas is supplied, it burns more in the upper part than in the lower part. By this method, it is possible to locally increase the temperature of the upper part of the combustion chamber.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계에서, 상부 연소 강화 시점은 COG 발생량이 감소하기 시작하는 시점 이후부터 수행하는 것일 수 있다. In the step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber at the end of the heat treatment, the upper combustion intensification time may be performed from a point in time when the amount of COG generation starts to decrease.
더욱 구체적으로, 상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계에서, 상부 연소 강화는 CH4가스 발생량이 감소하기 시작하는 시점 이후부터 수행하는 것일 수 있다. More specifically, in the step of intensifying the combustion of the upper point of the combustion chamber at the end of the heat treatment, the upper combustion strengthening may be performed from a time point when the amount of CH 4 gas generation starts to decrease.
COG에는 다량의 CH4가 포함되어 있으므로, COG가 다량 존재하는 상태에서 연소실 상부 지점의 연소를 강화하여 가스웨이, 및 상승관의 온도가 상승하는 경우 CH4 가스의 크래킹(Cracking) 발생에 따른 COG 열량 감소가 발생할 수 있다. Since COG contains a large amount of CH 4, when the temperature of the gasway and riser rises by strengthening the combustion at the upper point of the combustion chamber in a state where there is a large amount of COG, the COG caused by cracking of the CH 4 gas Calorie reduction may occur.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는 코크스 중심 온도가 900℃이상에서 수행하는 것일 수 있다. 코크스 중심 온도가 상기 범위를 만족하는 경우 COG 및 CH4 가스의 발생량이 감소하기 때문에, CH4 가스의 크래킹(Cracking) 발생에 따른 COG 열량 감소를 방지할 수 있다. The step of intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber after the heat treatment may be performed at a temperature of the coke core of 900° C. or higher. When the coke core temperature satisfies the above range, since the amount of COG and CH 4 gas is reduced, it is possible to prevent the reduction in the amount of COG heat due to the occurrence of cracking of the CH 4 gas.
도 6는 건류 시간에 따른 가스 발생량 및 탄화실 중간 온도를 나타낸 도면이다. 탄화실 중간 온도란 탄화실 폭방향의 중간 부분의 온도를 말한다. 구체적으로는 코크스가 제조될 때 한가운데 부분의 코크스 온도(코크스 중심 온도)를 의미한다. 예를 들어 , 450mm의 폭을 갖는 탄화실의 경우, 탄화실 벽으로부터 225mm 지점에서의 코크스 온도를 의미한다. 코크스 제조시 탄화실 벽으로부터 열이 전달되기 때문에 탄화실 정 중앙부는 일반적으로 열이 가장 늦게 도달된다. 6 is a view showing the gas generation amount and the intermediate temperature of the carbonization chamber according to the drying time. The carbonization chamber intermediate temperature means the temperature of the middle part in the width direction of the carbonization chamber. Specifically, it means the coke temperature (coke core temperature) of the middle part when coke is produced. For example, for a carbonization chamber having a width of 450 mm, it means the coke temperature at a point 225 mm from the carbonization chamber wall. Since heat is transferred from the chamber walls during coke production, the center of the chamber top is usually the last to reach the heat.
도 6를 보면 COG 발생량이 감소는 건류시간 약 12시간 이후, 탄화실 중간온도(코크스 중심 온도) 900℃인 지점에서 COG 발생량이 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, COG 발생량 감소는 CH4 발생량이 감소하는 시점과 유사한 시점에 나타난다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that the amount of COG generation decreases at a point where the carbonization chamber intermediate temperature (coke core temperature) is 900° C. after the drying time is about 12 hours. In addition, the decrease in the amount of COG generation appears at a time similar to the time when the amount of CH 4 generation decreases.
CH4발생량 및 발생량 변화 측정에 비해 COG발생량 및 변화량 측정이 더 용이하므로, 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화 시점을 판단시 COG 발생량이 감소하는 시점을 기준으로 하는 경우 열처리 후기 연소 강화 시점 판단이 용이하다는 이점이 있을 수 있다. Since it is easier to measure the amount of COG generation and change compared to measuring the amount of CH 4 generation and change, when judging the timing of intensifying combustion at the upper point of the combustion chamber at the end of the heat treatment, when the COG generation decreases as a reference point, the timing of enhancing combustion after heat treatment is determined This may have the advantage of being easy.
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 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but can be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can take other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented as Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1 저장빈
2 건조 및 혼합설비
3 코크스 오븐
4 소화설비1 storage bin
2 Drying and mixing equipment
3 coke oven
4 fire extinguishing equipment
Claims (12)
상기 배합탄을 열처리하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 코크스를 제조하는 단계는, CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계를 더 포함하고
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계는,
상기 가스웨이의 온도 900℃ 이하에서 수행되고,
코크스 오븐 공정을 이용하는 것인,
코크스 제조방법.
preparing coal blends by mixing coal with blast furnace sludge containing a zinc component; and
Including; removing the zinc component and preparing coke by heat-treating the coal blend;
The manufacturing of the coke further includes the step of re-oxidizing the vaporized zinc by adding CO 2 and
The step of re-oxidizing the vaporized zinc by inputting the CO2,
It is carried out at a temperature of 900 ° C. or less of the gas way,
using a coke oven process,
A method of making coke.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서,
CO2 투입은 고로 슬러지 내의 산화아연이 아연으로 환원되어 기화되기 시작하는 시점에 개시하는 것인,
코크스 제조방법.
According to claim 1,
In the step of re-oxidizing the vaporized zinc by inputting the CO 2,
CO 2 input is to start at the time when zinc oxide in the blast furnace sludge is reduced to zinc and begins to vaporize,
A method of making coke.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서,
CO2 투입은 코크스 중심 온도가 500 내지 700℃에 도달하는 시점에 개시하는 것인,
코크스 제조방법.
4. The method of claim 3,
In the step of re-oxidizing the vaporized zinc by inputting the CO 2,
CO 2 dosing is started when the coke core temperature reaches 500-700 °C,
A method of making coke.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서,
CO2 투입은 가스웨이의 온도가 850 내지 950℃에 도달하는 시점에 종료하는 것인,
코크스 제조방법.
According to claim 1,
In the step of re-oxidizing the vaporized zinc by inputting the CO 2,
CO 2 input is to end when the temperature of the gasway reaches 850 to 950 ℃,
A method of making coke.
상기 CO2를 투입하여 기화된 아연을 재산화시키는 단계에서,
CO2가스는 탄화실의 코크 사이드에 인접한 위치에서 투입되는 것인,
코크스 제조방법.
According to claim 1,
In the step of re-oxidizing the vaporized zinc by inputting the CO 2,
CO 2 gas will be introduced at a location adjacent to the coke side of the carbonization chamber,
A method of making coke.
상기 배합탄을 열처리하여 아연성분을 제거하고 코크스를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 코크스를 제조하는 단계는, 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계를 더 포함하고,
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는,
탄화실 상부의 가스웨이, 또는 상승관 하부의 온도를 아연의 기화온도 이상으로 조절하는 것이고,
코크스 오븐 공정을 이용하는 것인,
코크스 제조방법.
preparing coal blends by mixing coal with blast furnace sludge containing a zinc component; and
Including; removing the zinc component and preparing coke by heat-treating the coal blend;
The step of producing the coke further includes the step of intensifying the combustion of the upper point of the combustion chamber after the heat treatment,
Intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber at the end of the heat treatment,
It is to adjust the temperature of the gasway at the upper part of the carbonization chamber or the lower part of the riser pipe to be higher than the vaporization temperature of zinc,
using a coke oven process,
A method of making coke.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는,
연소실의 화염 온도 또는 화염 길이를 상부로 갈수록 증대시킴으로써, 탄화실 하부의 코크스 층보다 탄화실 상부의 가스웨이 온도를 더 상승시키는 것인,
코크스 제조방법.
8. The method of claim 7,
Intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber after the heat treatment is performed,
By increasing the flame temperature or flame length of the combustion chamber upward, the gasway temperature above the carbonization chamber is increased more than the coke layer below the carbonization chamber,
A method of making coke.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계에서,
상부 연소 강화는 코크스 오븐 가스(COG) 발생량이 감소하기 시작하는 시점 이후에 수행하는 것인,
코크스 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the step of intensifying the combustion of the upper point of the combustion chamber at the end of the heat treatment,
Top combustion intensification is performed after the point in time when the amount of coke oven gas (COG) generation starts to decrease,
A method of making coke.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계에서,
상부 연소 강화는 CH4가스 발생량이 감소하기 시작하는 시점 이후에 수행하는 것인,
코크스 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the step of intensifying the combustion of the upper point of the combustion chamber at the end of the heat treatment,
Top combustion intensification is performed after the time when the amount of CH 4 gas generation begins to decrease,
A method of making coke.
상기 열처리 후기에 연소실 상부 지점의 연소를 강화하는 단계는
코크스 중심 온도가 900℃이상에서 수행하는 것인,
코크스 제조방법.
8. The method of claim 7,
Intensifying the combustion of the upper part of the combustion chamber at the end of the heat treatment is
That the coke core temperature is carried out at 900 ° C or higher,
A method of making coke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190169105A KR102325748B1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Method of manufacturing coke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190169105A KR102325748B1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Method of manufacturing coke |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210077446A KR20210077446A (en) | 2021-06-25 |
KR102325748B1 true KR102325748B1 (en) | 2021-11-11 |
Family
ID=76629441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190169105A KR102325748B1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Method of manufacturing coke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102325748B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011080127A (en) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Toyota Motor Corp | Zinc separation method and appliance for separating zinc |
KR101657402B1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-13 | 현대제철 주식회사 | High reactivity and high strength coke for blast furnace and method of producing the same |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60110785A (en) * | 1983-11-21 | 1985-06-17 | Kawasaki Steel Corp | Production of raw material for coke and production of coke |
JPH07173547A (en) * | 1993-12-17 | 1995-07-11 | Nippon Steel Corp | Treatment of dust |
US5728193A (en) * | 1995-05-03 | 1998-03-17 | Philip Services Corp. | Process for recovering metals from iron oxide bearing masses |
-
2019
- 2019-12-17 KR KR1020190169105A patent/KR102325748B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011080127A (en) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Toyota Motor Corp | Zinc separation method and appliance for separating zinc |
KR101657402B1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-13 | 현대제철 주식회사 | High reactivity and high strength coke for blast furnace and method of producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20210077446A (en) | 2021-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4666114B2 (en) | Ferro-coke manufacturing method and manufacturing apparatus | |
CA2715525C (en) | Method for the melting of pig iron with the recirculation of blast furnace gas and with the addition of hydrocarbons | |
CN101555532A (en) | Oxygen blast furnace iron-making method based on cold-bonded carbonic pellet | |
RU2637043C1 (en) | System and method for reducing powder iron ore in fluidized bed | |
KR20110075033A (en) | Method and device for operating a smelting reduction process | |
US3033673A (en) | Process of reducing iron oxides | |
CN103468840A (en) | Furnace protecting material for blast furnace and preparation and use method thereof | |
CN104313308A (en) | Iron ore low-carbon sintering method | |
CN107299175A (en) | A kind of system and method for fluid bed gas, gas-based reduction and electric furnace steel making coupling | |
KR102325748B1 (en) | Method of manufacturing coke | |
CN105039700B (en) | It is a kind of to improve the reduction volatilization method of lead in Zinc Hydrometallurgy Residue, Zinc volatilization rate | |
RU2590029C1 (en) | Method for production of sponge iron and shaft furnace therefor | |
SK15682002A3 (en) | Method and device for producing pig iron or liquid steel pre-products from charge materials containing iron ore | |
US1755845A (en) | Process of and apparatus for smelting ores and recovering by-products therefrom | |
CN107447068A (en) | A kind of method and system of coal pyrolysis gas reduction schreyerite | |
JP5428534B2 (en) | Pig iron production method using high zinc content iron ore | |
KR101242701B1 (en) | Vertical type thermal reduction apparatus for magnesium production | |
NO150815B (en) | PROPORTIONAL VALVE | |
CN207130291U (en) | A kind of system of fluid bed gas, gas-based reduction and electric furnace steel making coupling | |
JP5504731B2 (en) | Ferro-coke production equipment | |
CN108048611A (en) | A kind of system and method for no coal method production ferrochrome | |
SU908867A1 (en) | Process for dephosphoration of manganese carbonate concentrates | |
JPH07118768A (en) | Treatment of dust | |
CN110129500B (en) | Preparation method and preparation system of iron coke | |
KR100217862B1 (en) | Method of increasing char by using corex sludge coated coal in smelting reduction process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |