KR102596277B1 - Manufacturing method of heating agent briquette for electric arc furnace - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 전기로용 승열제 단광의 제조방법은, 금속분말, 탄소분말 및 바인더를 혼합 및 혼련하는 단계; 상기 혼합 및 혼련된 혼합물을 괴상화하는 단계; 및 상기 괴상화된 단광(briquette)을 건조하는 단계를 포함하며, 상기 혼합 및 혼련하는 단계에서 상기 금속분말의 배합비는 상기 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 30~50중량%일 수 있다.A method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace according to an aspect of the present invention includes mixing and kneading metal powder, carbon powder, and binder; agglomerating the mixed and kneaded mixture; And a step of drying the agglomerated briquette. In the mixing and kneading step, the mixing ratio of the metal powder may be 30 to 50% by weight based on the total weight of the metal powder and carbon powder.
Description
본 발명은 전기로용 승열제 단광의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기로 조업의 에너지 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 확보 가능한 전기로용 승열제 단광의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a heat-boosting agent briquette for an electric furnace, and more specifically, to a method of manufacturing a heat-boosting agent briquette for an electric furnace that can effectively secure energy efficiency and operational safety of electric furnace operation.
전기로 조업 시 알루미늄 드로스 단광 또는 분 실리콘 단광을 용해촉진제로 이용하는 방안이 제안된 바 있다. 알루미늄 드로스 단광에 포함되는 알루미늄 또는 분 실리콘 단광에 포함된 실리콘은 대기 중의 산소, 용강 및 슬래그 중의 산화물과 반응하여 다량의 열을 발생하며, 고철을 용해하거나 용강의 온도를 증가시킬 수 있기 때문이다.It has been proposed to use aluminum dross briquettes or powdered silicon briquettes as a dissolution accelerator when operating an electric furnace. The aluminum contained in aluminum dross briquettes or the silicon contained in silicon briquettes reacts with oxygen in the atmosphere and oxides in molten steel and slag, generating a large amount of heat and dissolving scrap iron or increasing the temperature of molten steel. .
다만, 알루미늄 또는 실리콘은 급격한 산화반응에 의해 부분적으로 고온 영역대(hot spot)를 형성할 수 있으므로, 이와 같이 형성된 고온 영역대(hot spot)에 의해 내화물 또는 설비의 손상이 야기될 수 있다. 또한, 알루미늄 또는 실리콘은 과도하게 빠르게 산화되므로, 낮은 열효율에 의해 실제 전기로 조업 시 그 사용이 제한되는 실정이다.However, aluminum or silicon may partially form hot spots due to rapid oxidation reactions, so the hot spots formed in this way may cause damage to refractories or equipment. In addition, since aluminum or silicon oxidizes excessively quickly, its use in actual electric furnace operation is limited due to low thermal efficiency.
본 발명의 한 가지 측면에 따르면 전기로 조업의 에너지 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 확보 가능한 전기로용 승열제 단광이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a heat booster briquette for an electric furnace can be provided that can effectively secure energy efficiency and operational safety of electric furnace operation.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-described content. A person skilled in the art will have no difficulty in understanding the additional problems of the present invention from the overall content of the present specification.
본 발명의 일 측면에 따른 전기로용 승열제 단광의 제조방법은, 금속분말, 탄소분말 및 바인더를 혼합 및 혼련하는 단계; 상기 혼합 및 혼련된 혼합물을 괴상화하는 단계; 및 상기 괴상화된 단광(briquette)을 건조하는 단계를 포함하며, 상기 혼합 및 혼련하는 단계에서 상기 금속분말의 배합비는 상기 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 30~50중량%일 수 있다.A method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace according to an aspect of the present invention includes mixing and kneading metal powder, carbon powder, and binder; agglomerating the mixed and kneaded mixture; And a step of drying the agglomerated briquette. In the mixing and kneading step, the mixing ratio of the metal powder may be 30 to 50% by weight based on the total weight of the metal powder and carbon powder.
상기 금속분말은 실리콘 슬러지 파우더(silicon sludge powder), 알루미늄 드로스(aluminum dross), Ti 또는 Mg 금속 부산물 중에서 선택된 어느 하나 이상이고, 상기 탄소분말은 탄소계 무연탄 분말이며, 상기 바인더는 유기계 전분 또는 셀룰로오스 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.The metal powder is at least one selected from silicon sludge powder, aluminum dross, and Ti or Mg metal by-products, the carbon powder is carbon-based anthracite powder, and the binder is organic starch or cellulose. It may be one or more selected from among.
상기 실리콘 슬러지 파우더의 실리콘 함유율은 자체 중량 대비 50중량% 이상이고, 상기 알루미늄 드로스의 알루미늄 함유율은 자체 중량 대비 30중량% 이상이며, 상기 금속 부산물의 금속 함유율은 자체 중량 대비 30중량% 이상일 수 있다.The silicon content of the silicon sludge powder is 50% by weight or more, the aluminum content of the aluminum dross is 30% by weight or more, and the metal by-product may be 30% by weight or more. .
상기 혼합 및 혼련하는 단계는 상기 금속분말 및 탄소분말을 분쇄 또는 파쇄하는 입도 조절 단계를 더 포함하며, 상기 분쇄 또는 파쇄된 금속분말의 평균 입도는 10mm 이하이고, 상기 분쇄 또는 파쇄된 탄소분말의 평균 입도는 15mm 이하일 수 있다.The mixing and kneading step further includes a particle size control step of pulverizing or crushing the metal powder and the carbon powder, and the average particle size of the pulverized or crushed metal powder is 10 mm or less, and the average particle size of the pulverized or crushed carbon powder is 10 mm or less. The particle size may be 15 mm or less.
상기 건조 단계에서, 상기 단광은 자체 중량 대비 수분량이 5중량% 이하가 되도록 50~350℃의 온도범위에서 가열될 수 있다.In the drying step, the briquette may be heated in a temperature range of 50 to 350° C. so that the moisture content relative to its own weight is 5% by weight or less.
상기 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니며, 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.The solution to the above problem does not enumerate all the features of the present invention, and the various features of the present invention and the resulting advantages and effects can be understood in more detail by referring to the specific examples below.
본 발명의 일 측면에 따르면 전기로 조업의 에너지 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 확보 가능한 전기로용 승열제 단광을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a heat booster briquette for an electric furnace that can effectively secure energy efficiency and operational safety of electric furnace operation.
본 발명의 효과는 전술한 사항에 국한되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 이하에 기술된 설명으로부터 유추 가능한 효과를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned matters, and can be interpreted to include effects that can be inferred by those skilled in the art from the description set forth below.
본 발명은 전기로용 승열제 단광의 제조방법에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 바람직한 구현예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 구현예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 구현예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 구현예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하기 위하여 제공되는 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace, and hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. These embodiments are provided to further explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명의 발명자는 금속 또는 반도체 제조업체로부터 배출되는 부산물을 전기로 조업 시 용해촉진제로 활용하는 방안에 대해 심도 있는 연구를 하였으며, 이들 부산물과 탄소계 물질의 배합비를 엄격히 제어하여 제조된 단광(briquette)을 용해촉진제로 이용하는 경우 전기로 조업의 에너지 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 확보할 수 있음을 인지하고 본 발명을 완성하게 되었다.The inventor of the present invention conducted in-depth research on the use of by-products discharged from metal or semiconductor manufacturers as a dissolution accelerator during electric furnace operation, and briquettes were manufactured by strictly controlling the mixing ratio of these by-products and carbon-based materials. The present invention was completed after recognizing that energy efficiency and operational safety of electric furnace operation can be effectively secured when using as a dissolution accelerator.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 전기로용 승열제 단광의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a heat-boosting agent briquette for an electric furnace according to one aspect of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 측면에 따른 전기로용 승열제 단광의 제조방법은, 금속분말, 탄소분말 및 바인더를 혼합 및 혼련하는 단계; 상기 혼합 및 혼련된 혼합물을 괴상화하는 단계; 및 상기 괴상화된 단광(briquette)을 건조하는 단계를 포함하며, 상기 혼합 및 혼련하는 단계에서 상기 금속분말의 배합비는 상기 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 30~50중량%일 수 있다.A method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace according to an aspect of the present invention includes mixing and kneading metal powder, carbon powder, and binder; agglomerating the mixed and kneaded mixture; And a step of drying the agglomerated briquette. In the mixing and kneading step, the mixing ratio of the metal powder may be 30 to 50% by weight based on the total weight of the metal powder and carbon powder.
혼합 및 혼련Mixing and Kneading
금속분말, 탄소분말 및 바인더를 준비한 후 혼합 및 혼련하여 혼합물을 제공할 수 있다.A mixture can be provided by preparing metal powder, carbon powder, and binder and then mixing and kneading them.
금속분말은 실리콘 슬러지 파우더(silicon sludge powder), 알루미늄 드로스(aluminum dross), Ti 또는 Mg 금속 부산물 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.The metal powder may be one or more selected from silicon sludge powder, aluminum dross, and Ti or Mg metal by-products.
실리콘 슬러지 파우더 실리콘(Si) 공급원으로 이용될 수 있다. 실리콘 슬러지 파우더는 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)를 가공하는 과정에서 발생한 부산물이거나 실리콘을 생산하는 과정에서 발생한 부산물, 또는 페로실리콘(ferro silicon)을 생산하는 과정에서 발생한 부산물일 수 있다. 본 발명에 이용되는 실리콘 슬러지 파우더는 실리콘(Si)의 함유율이 자체 중량 대비 50중량% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 70중량% 이상일 수 있다.Silicon sludge powder can be used as a source of silicon (Si). Silicon sludge powder may be a by-product generated in the process of processing a silicon wafer, a by-product generated in the process of producing silicon, or a by-product generated in the process of producing ferro silicon. The silicon sludge powder used in the present invention may have a silicon (Si) content of 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, based on its weight.
알루미늄 드로스는 알루미늄(Al) 공급원으로 이용될 수 있다. 알루미늄 드로스는 알루미늄을 용재 및 정련하는 과정에서 발생하거나, 알루미늄을 가공하는 과정에서 발생하는 부산물일 수 있다. 본 발명에서 이용되는 알루미늄 드로스는 알루미늄(Al)의 함유율이 자체 중량 대비 30중량% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 30중량% 이상일 수 있다.Aluminum dross can be used as a source of aluminum (Al). Aluminum dross may be generated during the process of smelting and refining aluminum, or it may be a by-product generated during the process of processing aluminum. The aluminum dross used in the present invention may have an aluminum (Al) content of 30% by weight or more, preferably 30% by weight or more, based on its weight.
Ti 또는 Mg 금속 부산물은 티타늄(Ti) 또는 마그네슘(Mg)의 공급원으로 이용될 수 있다. Ti 또는 Mg 금속 부산물은 금속 또는 합금철 제조업체로부터 배출되는 부산물일 수 있다. 본 발명에서 이용되는 Ti 또는 Mg 금속 부산물은 티타늄(Ti) 또는 마그네슘(Mg)의 함유율이 자체 중량 대비 30중량% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 50중량% 이상일 수 있다.Ti or Mg metal by-products can be used as a source of titanium (Ti) or magnesium (Mg). Ti or Mg metal by-products can be by-products from metal or ferroalloy manufacturers. The Ti or Mg metal by-product used in the present invention may have a titanium (Ti) or magnesium (Mg) content of 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, based on its own weight.
본 발명은 각종 산업 분야에서 발생한 부산물을 금속 원료로 이용하므로, 자원 재순환에 의한 친환경성 및 경제성을 효과적으로 확보할 수 있다.Since the present invention uses by-products generated in various industrial fields as metal raw materials, it can effectively secure eco-friendliness and economic feasibility through resource recycling.
혼합 및 혼련 시 실리콘 슬러지 파우더, 알루미늄 드로스, Ti 또는 Mg 금속 부산물 등의 금속분말을 분쇄 또는 파쇄하여 입도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전기로 투입 시 반응계면적 확보 측면에서 바람직한 금속분말의 평균 입도는 10mm 이하일 수 있다. 본 발명은 금속분말의 입도 하한을 특별히 규정하지는 않으나, 비제한적인 평균 입도의 하한은 3mm일 수 있다.During mixing and kneading, the step of controlling the particle size by pulverizing or crushing metal powders such as silicon sludge powder, aluminum dross, and Ti or Mg metal by-products may be further included. In terms of securing the reaction surface area when inputting the electric furnace, the average particle size of the desirable metal powder may be 10 mm or less. The present invention does not specifically specify the lower limit of the particle size of the metal powder, but the non-limiting lower limit of the average particle size may be 3 mm.
탄소분말은 탄소(C) 공급원으로 이용될 수 있다. 탄소분말은 탄소(C)를 함유하는 성분이면 무방하나, 경제성 및 효율성 측면에서 탄소계 무연탄 분말이 보다 바람직할 수 있다. 탄소계 무연탄 분말은 광산에서 채취된 무연탄을 바로 사용할 수 있으며, 괴상과 분상(powder)로 분리하여 평균 입도가 30mm 이하인 무연탄 분말을 이용할 수 있다.Carbon powder can be used as a carbon (C) source. The carbon powder may be any component containing carbon (C), but carbon-based anthracite powder may be more preferable in terms of economic efficiency and efficiency. Carbon-based anthracite powder can be used directly from anthracite collected from mines, and anthracite powder with an average particle size of 30 mm or less can be used by separating it into bulk and powder.
혼합 및 혼련 시 탄소계 무연탄 분말을 분쇄 또는 파쇄하여 입도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 혼합 균일성 및 반응효율 확보를 위한 바람직한 탄소계 무연탄 분말의 평균 입도 상한은 15mm일 수 있다.During mixing and kneading, the step of controlling the particle size by pulverizing or crushing the carbon-based anthracite powder may be further included. The upper limit of the average particle size of the preferred carbon-based anthracite powder to ensure mixing uniformity and reaction efficiency may be 15 mm.
바인더는 통상적인 단광 제조 시 이용되는 유기계 전분 또는 셀룰로오스 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 추가적으로 플럭스(flux)가 더 첨가될 수도 있다. 당해 기술분야의 통상의 기술자는 공정 조건에 따라 바인더 및 플럭스의 성분 및 배합비를 적절히 선택하여 적용할 수 있다.The binder may be one or more selected from organic starch or cellulose used in the manufacture of conventional briquettes, and additional flux may be added. A person skilled in the art can appropriately select and apply the components and mixing ratios of the binder and flux according to process conditions.
본 발명은 단광 제조 시 투입되는 금속분말과 탄소분말의 배합비를 일정 범위로 제어하므로, 전기로 조업의 에너지 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 양립시킬 수 있다. 바람직하게는, 금속분말은 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 30~50중량%의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.The present invention controls the mixing ratio of metal powder and carbon powder added during the manufacture of briquettes within a certain range, thereby effectively achieving both energy efficiency and operational safety in electric furnace operation. Preferably, the metal powder is mixed at a ratio of 30 to 50% by weight based on the total weight of the metal powder and carbon powder.
전기로 조업 시 금속분말과 탄소분말이 혼합되어 제조된 단광을 투입하게 되면, 전기로 내의 산소와 단광의 탄소가 반응하여 단광의 주변에 일산화탄소(CO) 피막을 형성하게 된다. 일산화탄소(CO) 피막은 단광을 둘러싸도록 형성되므로, 단광에 포함된 금속분말과 용강의 직접적인 접촉이 차단될 수 있다. 따라서, 단광에 포함된 금속분말과 용강에 포함된 산소의 급격한 반응이 지연되도록 설계하여 일정한 반응 속도를 유지할 수 있다. When operating a electric furnace, when a single light produced by mixing metal powder and carbon powder is input, the oxygen in the electric furnace reacts with the carbon in the single light to form a carbon monoxide (CO) film around the single light. Since the carbon monoxide (CO) film is formed to surround the single light, direct contact between the metal powder contained in the single light and the molten steel can be blocked. Therefore, it is possible to maintain a constant reaction rate by designing it to delay the rapid reaction between the metal powder contained in the single light and the oxygen contained in the molten steel.
금속분말의 반응은 가스피막과 용강(또는 슬래그)의 경계막에서 가스피막의 일산화탄소(CO)와 용강(또는 슬래그) 중의 산소(O)가 반응하여 생성된 이산화탄소(CO2)가 가스피막과 단광의 경계로 이동하는 속도(V1)와 가스피막과 단광의 경계로 이동한 이산화탄소(CO2)와 단광의 탄소(C)가 반응하여 생성된 일산화탄소(CO)가 가스피막과 용강(또는 슬래그)의 경계면으로 이동하는 속도(V2)에 의하여 율속(律速)될 수 있다. 또한, 단광 내 금속분말은 탄소(C)로 둘러 싸여져 있거나 가스피막에 노출되어 있으므로, 용강(또는 슬래그) 중의 산화물과 직접적으로 반응하는 것이 아니며, 가스피막 내의 이산화탄소(CO2) 또는 일산화탄소(CO)와 반응하게 된다. 이와 같은 반응은 전체 단광 중량 대비 금속분말의 중량이 약 1중량%가 될 때까지 지속될 수 있다. 즉, 금속분말과 용강(또는 슬래그) 중의 산소가 급격히 반응하는 것을 제어할 수 있으므로, 고철의 용해에 필요한 시간을 충분히 확보할 수 있다. 본 발명은 금속분말의 배합비를 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 50중량% 이하로 제한하므로, 단광 내 금속분말이 용강(또는 슬래그) 중의 산소와 급격히 반응하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은 탄소분말의 배합비를 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 50중량% 이상으로 제어하므로, 전기로 조업 시 고철의 용해에 필요한 시간을 충분히 확보할 수 있으며, 고온 영역대(hot spot)가 형성되어 전기로의 내화물 및 설비가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The reaction of metal powder occurs when carbon monoxide (CO) in the gas film reacts with oxygen (O) in the molten steel (or slag) at the boundary film between the gas film and the molten steel (or slag), and carbon dioxide (CO 2 ) is produced by the gas film and the single light. The speed at which it moves to the boundary (V 1 ) and the carbon monoxide (CO) produced by the reaction between carbon dioxide (CO 2 ) that moved to the boundary between the gas film and the single light and the carbon (C) in the single light reacts with the gas film and the molten steel (or slag). It can be controlled by the speed (V 2 ) of moving to the boundary surface. In addition, since the metal powder in the briquette is surrounded by carbon (C) or exposed to the gas film, it does not react directly with the oxide in the molten steel (or slag), and carbon dioxide (CO 2 ) or carbon monoxide (CO) in the gas film reacts with This reaction can continue until the weight of the metal powder is about 1% by weight relative to the total weight of the single light. In other words, it is possible to control the rapid reaction of oxygen in metal powder and molten steel (or slag), thereby ensuring sufficient time for dissolution of scrap iron. The present invention limits the mixing ratio of the metal powder to 50% by weight or less relative to the total weight of the metal powder and carbon powder, thereby effectively preventing the metal powder in the briquette from reacting rapidly with oxygen in the molten steel (or slag). In other words, the present invention controls the mixing ratio of carbon powder to 50% by weight or more compared to the total weight of metal powder and carbon powder, so that sufficient time for dissolution of scrap metal can be secured when operating an electric furnace, and the high temperature range (hot spot) can be secured. ) can be formed to effectively prevent damage to the refractories and equipment of the electric furnace.
반면, 단광 중의 금속분말 비율이 일정 수준 이하인 경우, 충분한 용해촉진 효과를 기재할 수 없는바, 본 발명은 금속분말의 배합비를 금속분말 및 탄소분말의 합계 중량 대비 30중량% 이상으로 제한할 수 있다.On the other hand, if the ratio of metal powder in the briquette is below a certain level, a sufficient dissolution promotion effect cannot be achieved, so the mixing ratio of the metal powder in the present invention can be limited to 30% by weight or more based on the total weight of the metal powder and carbon powder. .
본 발명의 혼합 및 혼련 방식은 특별히 제한되는 것은 아니며, 금속분말, 탄소분말 및 바인더의 균일한 혼합 및 혼련이 이루어질 수 있는 방식이라면 무방하다.The mixing and kneading method of the present invention is not particularly limited, and any method that can uniformly mix and knead the metal powder, carbon powder, and binder may be used.
괴상화monstrosity
혼합 및 혼련된 홉합물을 괴상화하여 단광(briquette)을 제공할 수 있다. 본발명의 괴상화는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 이용되는 괴상화 방법이 이용될 수 있다. 다만, 본 발명의 단광은 전기로 조업의 용해촉진제로 이용되는바, 전기로 조업에 적합한 크기 및 형상으로 제공되는 것이 바람직하다.The mixed and kneaded hop compound can be agglomerated to provide a briquette. For the bulking of the present invention, a bulking method commonly used in the technical field to which the present invention pertains may be used. However, since the briquette of the present invention is used as a dissolution accelerator in electric furnace operation, it is preferably provided in a size and shape suitable for electric furnace operation.
건조dry
괴상화된 단광을 가열하여 건조할 수 있다. 본 발명의 건조 역시 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 이용되는 건조 방법이 이용될 수 있다. 다만, 전기로 조업의 효율성 등을 고려하여, 단광의 전체 중량 대비 수분량이 5중량% 이하가 되도록 50~350℃의 온도범위에서 일정 시간 동안 단광을 가열할 수 있다.The lumped briquette can be dried by heating. Drying of the present invention can also be done using a drying method commonly used in the technical field to which the present invention pertains. However, considering the efficiency of electric furnace operation, the briquette can be heated for a certain period of time at a temperature range of 50 to 350 ℃ so that the moisture content compared to the total weight of the briquette is 5% by weight or less.
전술한 제조방법에 의해 제조된 단광은 전기로 조업의 용해촉진제로 이용될 수 있으며, 단광에 포함되는 금속분말의 반응속도 제어를 통해 전기로 조업의 경제성, 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 확보할 수 있다.The briquette manufactured by the above-mentioned manufacturing method can be used as a dissolution accelerator in electric furnace operation, and the economic feasibility, efficiency, and operational safety of electric furnace operation can be effectively secured by controlling the reaction rate of the metal powder contained in the briquette. .
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 일측면에 따른 전기로용 승열제 단광의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 특정하기 위한 것이 아님을 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정된다.Hereinafter, a method for manufacturing a heat-boosting agent briquette for an electric furnace according to one aspect of the present invention will be described in more detail through specific examples. It is important to note that the examples below are only for understanding of the present invention and are not intended to specify the scope of the present invention. The scope of rights of the present invention is determined by matters stated in the patent claims and matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
알루미늄 드로스 및 무연탄을 준비하고 본 발명의 범위로 입도를 조절하였다. 아래의 표 1의 배합기준에 따라 준비된 알루미늄 드로스와 무연탄 분말을 혼합 및 혼련하여 괴상화 한 후 수분량이 5중량% 이하가 되도록 건조하여 단광을 제조하였다. 시편 1은 종례예로써 알루미늄 드로스와 전분을 혼합하여 제조한 단광이며, 시편 11은 비교예로써 순수한 무연탄을 바인더와 혼합 및 혼련하여 제조한 단광이다. 유도용해로에서 1600℃의 온도범위로 승온된 용강 및 슬래그의 상부에 각각의 단광을 투입한 후 용해 완료에 소요되는 시간을 육안으로 측정하여 표 1에 함께 기재하였다. 또한 각각의 단광 투입 시 발열량(kcal/kg)에 대한 착열량(kcal/kg)의 비를 측정하여 표 1에 함께 기재하였다. 발열량은 탄소의 1차 연소열(C+O = CO +ΔH1)과 금속의 산화열(xM + yO = MxOy +ΔH2)의 총 합계 열량으로, 이론적인 화학반응식으로부터 계산된 값이다. 착열량은 용강, 슬래그, 내화물에 전달된 열량으로, 유도용해로에서 용강의 온도 변화량과 용강량 및 슬래그량을 이용하여 계산된 값이다. Aluminum dross and anthracite were prepared and the particle size was adjusted to the range of the present invention. Aluminum dross and anthracite powder prepared according to the mixing standards in Table 1 below were mixed and kneaded to form a lump, and then dried to a moisture content of 5% by weight or less to produce single light. Specimen 1 is a briquette manufactured by mixing aluminum dross and starch as a typical example, and Specimen 11 is a briquette manufactured by mixing and kneading pure anthracite with a binder as a comparative example. After each briquette was added to the top of molten steel and slag heated to a temperature range of 1600°C in an induction melting furnace, the time required to complete melting was measured visually and is listed in Table 1. In addition, the ratio of ignition amount (kcal/kg) to heat generation amount (kcal/kg) when each single light was input was measured and listed in Table 1. The calorific value is the sum of the primary heat of combustion of carbon (C+O = CO +ΔH 1 ) and the heat of oxidation of metal (xM + yO = M x O y +ΔH 2 ), and is a value calculated from the theoretical chemical equation. . The amount of heat ignition is the amount of heat transferred to molten steel, slag, and refractory materials, and is a value calculated using the temperature change of molten steel and the amount of molten steel and slag in an induction melting furnace.
Briquette No.
본 발명의 조건을 만족하는 단광 6 내지 8의 경우, 알루미늄 드로스와 전분만으로 이루어진 단광 1에 비해 용해시간이 약 9배 이상 증가하였을 뿐만 아니라, 착열량/발열량의 비가 50%를 초과하는 것을 알 수 있다. In the case of briquettes 6 to 8 that satisfy the conditions of the present invention, not only did the dissolution time increase by about 9 times compared to briquette 1 composed only of aluminum dross and starch, but also the ratio of ignition amount/heating amount exceeded 50%. there is.
따라서, 본 발명의 일 측면에 따르면 전기로용 승열제 단광은 전기로 조업의 에너지 효율성 및 조업 안전성을 효과적으로 확보할 수 있다. Therefore, according to one aspect of the present invention, the heat booster briquette for an electric furnace can effectively secure energy efficiency and operational safety of electric furnace operation.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail through examples above, other forms of embodiments are also possible. Therefore, the technical spirit and scope of the claims set forth below are not limited to the embodiments.
Claims (5)
상기 혼합 및 혼련된 혼합물을 괴상화하는 단계; 및
상기 괴상화된 단광(briquette)을 건조하는 단계를 포함하며,
상기 혼합 및 혼련하는 단계에서 상기 알루미늄 드로스의 배합비는 상기 알루미늄 드로스 및 탄소분말의 합계 중량 대비 30~50중량%인, 전기로용 승열제 단광의 제조방법.
Mixing and kneading aluminum dross, carbon powder, and binder;
agglomerating the mixed and kneaded mixture; and
Comprising the step of drying the agglomerated briquette,
In the mixing and kneading step, the mixing ratio of the aluminum dross is 30 to 50% by weight based on the total weight of the aluminum dross and carbon powder.
상기 탄소분말은 탄소계 무연탄 분말이며,
상기 바인더는 유기계 전분 또는 셀룰로오스 중에서 선택된 어느 하나 이상인, 전기로용 승열제 단광의 제조방법.
According to paragraph 1,
The carbon powder is carbon-based anthracite powder,
The binder is a method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace, wherein the binder is at least one selected from organic starch or cellulose.
상기 알루미늄 드로스는 자체 중량 대비 알루미늄 함유율이 30중량% 이상인, 전기로용 승열제 단광의 제조방법.
According to paragraph 1,
A method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace, wherein the aluminum dross has an aluminum content of 30% by weight or more compared to its own weight.
상기 혼합 및 혼련하는 단계는 상기 알루미늄 드로스 및 탄소분말을 분쇄 또는 파쇄하는 입도 조절 단계를 더 포함하며,
상기 분쇄 또는 파쇄된 알루미늄 드로스의 평균 입도는 10mm 이하이고,
상기 분쇄 또는 파쇄된 탄소분말의 평균 입도는 15mm 이하인, 전기로용 승열제 단광의 제조방법.
According to paragraph 1,
The mixing and kneading step further includes a particle size control step of pulverizing or crushing the aluminum dross and carbon powder,
The average particle size of the pulverized or crushed aluminum dross is 10 mm or less,
A method of manufacturing a heat booster briquette for an electric furnace, wherein the average particle size of the pulverized or crushed carbon powder is 15 mm or less.
상기 건조 단계에서,
상기 단광은 자체 중량 대비 수분량이 5중량% 이하가 되도록 50~350℃의 온도범위에서 가열되는, 전기로용 승열제 단광의 제조방법.
According to paragraph 1,
In the drying step,
A method of manufacturing a heat-boosting agent briquette for an electric furnace, in which the briquette is heated in a temperature range of 50 to 350 ° C. so that the moisture content compared to its own weight is 5% by weight or less.
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