KR20010029437A - 환원철 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 환원철의 제조방법 및 장치에 있어서, 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리로 인한 후공정의 동작불량을 없애서 생산효율의 저하를 방지한다.
(해결수단) 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 경우, 환원이 끝난 펠릿의 온도가 900 ℃ 이상인 때에 상기 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량을 11 % 이상 또한 그 염기도를 0.5 이상으로 한다.

Description

환원철 제조방법 및 제조장치 {MANUFACTURING METHOD AND APPARATUS FOR REDUCED IRON}
본 발명은 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 환원철 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
도 8 은 종래의 환원철 제조장치에 의한 제조공정의 개략도를 나타낸다.
종래의 환원철 제조장치에 있어서, 도 8 에 나타내는 바와 같이 우선 철광석 분말과 석탄 분말과 결합제가 믹서 (도시안됨) 로 혼합되며, 이 혼합분말이 펠릿타이저 (001) 에서 그린 볼 (생펠릿) (GB) 로 조립된다. 이어서, 그린 볼 (GB) 은 건조기 (002) 로 투입되어 후술하는 환원로 (004) 로부터의 배기가스에 의해 건조된다. 그리고, 건조된 그린 볼 (GB) 은 펠릿공급장치 (003) 에 의해 환원로 (004) 로 공급된다. 한편, 이 환원로 (004) 내부는 버너 (005) 에 의해 가열되어 고온분위기로 유지되며, 내부의 배기가스가 배기덕트 (006) 를 통해 배출된다.
따라서, 그린 볼 (GB) 은 환원로 (004) 내부를 이동할 때에 고온가스의 복사열에 의해 가열되며, 석탄에 의해 철광석중의 산화철을 환원함으로써 펠릿형상의 환원철이 생성된다. 그리고, 환원이 끝난 펠릿은 펠릿배출장치 (007) 에 의해 배출되어 용기 (008) 에 수용된다. 그리고, 배기덕트 (006) 를 통해 배출된 배기가스는 일차냉각기 (009) 에서 냉각되고 나서 열교환기 (010) 로 보내지며, 여기에서 열교환이 실시되어 승온한 공기가 환원로 (004) 로 보내져서 연료와 함께 노내로 공급된다. 한편, 배기가스는 이차냉각기 (011) 에서 다시 냉각되어 그 일부가 상술한 바와 같이 그린 볼 (GB) 의 건조용 공기로 되어 건조기 (002) 로 보내지며, 그 후 집진기 (012) 로 청정화되어 대기로 방출된다.
한편, 환원이 끝난 펠릿이 수용된 용기 (008) 은 다음 공정으로 보내진다. 즉, 용기 (008) 내의 환원이 끝난 펠릿이 원료조 (호퍼) (013) 로 공급되며, 그리고 슈터 (014) 를 통해 용해로 (015) 로 투입되어 용해된다.
그런데, 이와 같은 환원철의 제조장치의 환원로 (004) 에서는, 생산성을 높이기 위하여 고온분위기중에 있어서 그린 볼 (GB) 의 체류시간을 가능한 한 짧게 하여야 한다. 따라서, 환원로 (004) 내를 1200 ℃ ∼ 1300 ℃ 의 고온도로 가열할 필요가 있으며, 펠릿배출장치 (007) 에서 배출된 환원이 끝난 펠릿은 고온하에서 직접 용기 (008) 내에 수용된다. 그러면, 환원이 끝난 펠릿은 용기 (008) 내에서 그 자체의 무게도 가해져서 서로 부착 (sticking) 되어 용기 (008) 에서 슈터 (014) 를 통해 용해로 (015) 로 투입할 때에 환원이 끝난 펠릿끼리 부착된 큰 덩어리가 슈터 (014) 에 쌓이는 문제가 있다.
따라서, 종래에는 환원로 (004) 의 펠릿배출장치 (007) 바로 아래에 로터리드럼형 냉각장치를 배치하여, 고온의 환원이 끝난 펠릿을 상온까지 냉각하고 나서 용기 (008) 에 수용하였다. 따라서, 냉각장치를 위한 설비비가 필요함과 동시에 환원이 끝난 펠릿을 상온까지 냉각하기 위한 냉각시간이 필요해져서 생산성이 저하되고 또한 고온의 환원이 끝난 펠릿을 강제냉각함으로써 펠릿자체의 유지열을 낭비하게 된다.
또한, 환원로 (004) 에 있어서의 초기작동시 등에는 고온분위기가 불안정하고, 이 경우 환원이 끝난 펠릿이 재산화되며, 이 산화시의 발열로 인해 일부가 용융되어 환원이 끝난 펠릿끼리 서로 부착되서 큰 덩어리로 된다. 이 경우에도 상술한 바와 같이 용기 (008) 에서 슈터 (014) 를 통해 용해로 (015) 로 투입할 때에 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 슈터 (014) 에 쌓이는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하는 것으로서, 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리로 인한 후공정의 동작불량을 없애서 생산효율의 저하를 방지한 환원철의 제조방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 환원철의 제조방법에 의해 제조된 환원이 끝난 펠릿에 있어서의 염기도와 산화물량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2 는 환원철의 제조방법을 실시하기 위한 제조장치의 전체구성을 나타내는 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 환원철의 제조장치의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 환원철의 제조장치의 개략도이다.
도 5 는 체분리기의 정면도이다.
도 6 은 체분리기의 평면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 환원철의 제조장치의 개략도이다.
도 8 은 종래의 환원철의 제조장치에 의한 제조공정을 나타내는 개략도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
15 : 믹서 16 : 펠릿타이저
17 : 건조기 19 : 환원로
20 : 용기 31 : 펠릿공급장치
32 : 버너 33 : 배기덕트
34 : 펠릿배출장치 41 : 슈터
42 : 분쇄기 43 : 원료조
44 : 슈터 45 : 용해로
51 : 체분리기 52 : 컨테이너
상술한 목적을 달성하기 위한 청구항 1 에 기재된 발명의 환원철의 제조방법은, 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 환원철의 제조방법에 있어서, 환원이 끝난 펠릿의 온도가 900 ℃ 이상인 때에 상기 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량을 11 % 이상으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 청구항 2 에 기재된 발명의 환원철의 제조방법에서는, 상기 환원이 끝난 펠릿의 염기도를 0.5 이상으로 한 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 3 에 기재된 발명의 환원철의 제조장치는, 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 환원철의 제조장치에 있어서, 환원이 끝난 펠릿을 분쇄하는 분쇄수단을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다
또한 청구항 4 에 기재된 발명의 환원철의 제조장치에서는, 상기 환원이 끝난 펠릿을 그 크기에 따라 체로 분리하는 체분리수단을 설치하고, 이 체분리수단에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 상기 분쇄수단에 의해 분쇄하는 것을 특징으로 한다.
또한 청구항 5 에 기재된 발명의 환원철의 제조장치에서는, 상기 체분리수단으로 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 저장하는 저장수단을 설치하고, 이 저장수단에 소정량 이상의 상기 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 저장된 후에 상기 분쇄수단으로 모아서 분쇄하는 것을 특징으로 한다.
발명의 실시형태
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 환원철의 제조방법에 의해 제조된 환원이 끝난 펠릿에 있어서의 염기도와 산화물량의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 2 는 환원철의 제조방법을 실시하기 위한 제조장치의 전체구성의 개략도를 나타낸다.
본 실시형태의 환원철의 제조방법을 간단히 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이 우선 펠릿의 원재료가 되는 철광석 분말 (철원료) 과 석탄 분말 (환원제) 과 석회석 분말이 각각 호퍼 (11,12,13) 에서 공급되며, 호퍼 (14) 에서 공급된 결합제와 함께 믹서 (15) 에서 혼합된다. 이어서, 혼합분말이 펠릿타이저 (16) 에서 직경 10 ∼ 20 ㎜ 의 그린 볼 (생펠릿) (GB) 로 조립되며, 건조기 (17) 로 투입되어 후술하는 환원로 (19) 로부터의 배기가스에 의해 건조된다. 그리고, 건조된 그린 볼 (GB) 은 컨베이어 (18) 를 통해 펠릿공급장치 (31) 에 의해 환원로 (19) 로 공급된다. 한편, 이 환원로 (19) 내부는 버너 (32) 에 의해 가열되어 고온분위기로 유지되며, 내부의 배기가스가 배기덕트 (33) 를 통해 배출된다. 따라서, 그린 볼 (GB) 은 환원로 (19) 내부를 이동할 때에 내부에서 고온으로 가열되며, 석탄에 의해 철광석중의 산화철을 환원함으로써 펠릿형상의 환원철이 생성된다. 그리고, 환원이 끝난 펠릿은 펠릿배출장치 (34) 에 의해 환원로 (19) 내에서 반출되어 용기 (20) 에 수용된다.
또한, 배기덕트를 통해 배출된 배기가스는 물스프레이식 일차냉각기 (21) 에서 냉각되고 나서 열교환기 (22) 로 보내지며, 여기에서 송풍팬 (23) 에 의해 보내진 공기와 열교환을 실시하고 나서 물스프레이식 이차냉각기 (24) 에서 다시 냉각된다. 그리고, 열교환기 (22) 에서 가열된 공기는 환원로 (19) 로 보내져서 연료와 함께 노내로 공급된다. 한편, 이차냉각기 (24) 에서 냉각된 배기가스는 팬 (25) 에 의해 건조기 (17) 로 보내져서 상술한 바와 같이 그린 볼 (GB) 의 건조용 공기로 된다. 그리고, 건조기 (17) 에서 배출된 배기가스는 집진기 (26) 로 청정화되며, 그리고 배기팬 (27) 에 의해 굴뚝 (28) 으로 보내져서 탈황된 후에 대기로 방출된다.
그런데, 환원전 펠릿, 즉 그린 볼 (GB) 에는 철원료로서의 철광석중에 함유되는 상당량의 산화철 (Fe2O3) 과, 환원제로서의 석탄중의 탄소 (C) 와, 철광석과 석탄과 결합제중에 함유되는 다른 소량의 산화칼슘 (CaO), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼륨 (K2O), 산화나트륨 (Na2O), 산화규소 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3), 산환붕소 (B2O3) 등의 철광석분 (맥석성분) 이 함유되어 있다. 한편, 환원이 끝난 펠릿은 산화철에서 환원된 철분 (Fe) 과 탄소가 연소되어 생성된 회분을 함유하는 소량의 철광석분으로 구성되어 있으며, 탄소가 연소가스화되어 소멸된 분량만큼 용적이 감소한다.
그리고, 상술한 맥석성분중 산화칼슘 (CaO), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼륨 (K2O), 산화나트륨 (Na2O) 은 알칼리성계 산화물이고, 다른 산화규소 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화붕소 (B2O3) 는 산성계 산화물이다. 따라서, 환원이 끝난 펠릿중에 잔량하는 맥석성분의 염기도는 알칼리성계 산화물량을 산성계 산화물량으로 제산하여 구해진다.
본 발명자는 상기 환원로 (19) 내에서의 펠릿의 가열환원과정에서 이 펠릿에 일어나는 변화를 실험적으로 추구하던 중에, 환원이 끝난 펠릿끼리의 상호부착이 환원과정에서 환원철의 주위에 존재하는 맥석성분의 용해로 인해 발생하여, 환원되어 얻어지는 철의 주위에 존재하는 회분을 함유하는 맥석성분의 양과 분산정도에 관계함을 발견하였다. 즉, 펠릿조성중에 있어서의 맥석계 산화물성분이 차지하는 비율이 일정량보다 적으면 부착이 발생하기 쉽고, 일정량보다 많으면 부착이 발생하기 어려움을 확인하였다.
또한, 펠릿조성중에 있어서의 맥석계 산화물은 염기도가 일정치보다 낮으면 융점이 내려가서 부착이 발생하기 쉽고, 일정치보다 높으면 융점이 상승하여 부착이 일어나기 어려움을 확인하였다. 즉, 부착을 저감시키기 위해서는, 펠릿이 환원온도 1200 ℃ 이상의 열이력을 받기 때문에 맥석성분의 혼합물로서도 1200 ℃ 이상의 융점이 필요함을 확인하였다. 그리고 상기 2 개의 조건을 만족시킴으로써, 900 ℃ 이상의 환원이 끝난 펠릿을 냉각할 필요없이 열간 직접 장입 (hot direct charge) 할 수 있음을 확인하였다.
이상의 이론에 의거하여 실험을 거듭한 결과, 본 환원온도 900 ℃ 이상의 필요한 고온에서 환원이 끝난 펠릿을 냉각할 필요없이, 본 발명자는 고온 직접 장입할 수 있는 방법을 얻었다. 즉, 철광석과 석탄과 석회석과 결합제의 혼합분말로 이루어지는 그린 볼 (GB) 을 환원로 (19) 내의 고온분위기에서 환원한 경우에 부착을 방지하기 위한 방법으로서, 환원이 끝난 펠릿의 온도가 900 ℃ 이상인 때에 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량을 11 % 이상으로 하고 또한 환원시의 연화온도를 높이기 위하여 환원이 끝난 펠릿의 염기도를 0.5 이상으로 한다.
도 1 에 환원이 끝난 펠릿의 온도와 산화물량과 염기도의 조합을 변경하여 제조한 환원이 끝난 펠릿을 대상으로 한 부착 평가 그래프를 나타낸다. 이 도 1 에서가 750 ℃ 까지 부착없음, ▲가 850 ℃ 까지 부착없음, △ 가 900 ℃ 까지 부착없음,가 1250 ℃ 까지 부착없음의 시료이다. 그리고, 그린 볼 (GB) 을 환원로 (19) 를 사용하여 환원하는 경우, 품질상 900 ℃ 이상의 온도가 필요하기 때문에, 도 1 에서 일점쇄선으로 구획하는 영역, 즉 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량이 11 % 이상이고 또한 염기도가 0.5 이상인 영역이 최적으로 된다.
그리고 환원로 (19) 에서의 그린 볼 (GB) 의 환원공정에서, 실제로는 철광석이나 석탄 등의 품질에 따라 제조된 펠릿도 환원되기 쉬운 것과 환원되기 어려운 것이 있으며, 환원온도도 최대 1300 ℃, 경우에 따라서는 그보다 낮은 온도에서 끝나는 경우도 있다. 따라서, 환원로 (19) 에서의 그린 볼 (GB) 의 환원공정에서는 펠릿배출장치 (34) 에서 배출되는 환원이 끝난 펠릿의 온도는 900 ℃ ∼ 1250 ℃ 정도가 된다. 즉, 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량이 11 % 이상인 것이 바람직하고 또한 염기도가 0.5 이상인 것이 최적이다.
이와 같이 본 실시형태의 환원철의 제조방법에 있어서는, 환원이 끝난 펠릿의 온도가 900 ℃ 이상인 때에 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량을 11 % 로 하고 또한 염기도를 0.5 이상으로 하고 있다. 이것은 그린 볼 (GB) 의 분말원료가 되는 철광석이나 석탄 등의 조성을 파악하여 환원이 끝난 펠릿이 상기 조성으로 되도록 석회석 등을 혼합한다. 따라서, 환원이 끝난 펠릿의 상호부착이 제어되어 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 슈터 등에 쌓이는 일이 없으므로 생산효율의 저하를 방지할 수 있다.
그리고 상기 실시형태에서는 부착 자체를 방지함으로써 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 슈터 등에 쌓이는 것을 저지하였으나, 상기 방법에 의해 환원이 끝난 펠릿의 부착을 완전히 방지하기는 어렵기 때문에, 다음에 설명하는 각 실시형태에서는 발생한 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 체로 분리하거나 분쇄하여 슈터 등에 쌓이는 것을 저지하고 있다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 환원철의 제조장치의 개략도를 나타낸다. 그리고, 다음에 설명하는 각 실시형태에 있어서 상술한 실시형태에서 설명한 것과 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙이며 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시형태의 환원철의 제조장치에 있어서, 도 3 에 나타내는 바와 같이 환원로 (19) 는 펠릿공급장치 (31) 와 펠릿배출장치 (34) 를 가짐과 동시에 고온분위기로 유지하는 버너 (32) 나 배기가스를 배출하는 배기덕트 (33) 등을 갖고 있다. 그리고 펠릿배출장치 (34) 에는 배출슈트 (41) 가 장착되며, 이 배출슈트 (41) 의 출구부분에는 환원이 끝난 펠릿을 분쇄하는 분쇄기 (42) 가 배치됨과 동시에 분쇄된 환원이 끝난 펠릿을 수용하는 용기 (20) 가 설치되어 있다.
따라서, 철광석과 석탄과 석회석과 결합제의 혼합분말에서 생성된 그린 볼 (GB) 이 펠릿공급장치 (31) 에 의해 환원로 (19) 로 공급되면, 그린 볼 (GB) 은 환원로 (19) 내의 이동중에 고온으로 가열되며, 석탄에 의해 철광석중의 산화철을 환원함으로써 펠릿형상의 환원철이 생성된다. 그리고, 펠릿배출장치 (34) 에 의해 환원로 (19) 내에서 반출된 환원이 끝난 펠릿은 분쇄기 (42) 로 보내지며 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리는 이 분쇄기 (42) 에 의해 분쇄된 후에 용기 (20) 에 수용된다.
그 후, 환원이 끝난 펠릿이 수용된 용기 (20) 는 다음 공정으로 보내지고, 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿이 원료조 (호퍼) (43) 로 공급되며, 그리고 슈터 (44) 를 통해 용해로 (45) 로 투입되어 용해된다.
이와 같이 본 실시형태의 환원철의 제조장치에 있어서는, 환원로 (19) 의 펠릿배출장치 (34) 에서 배출된 환원이 끝난 펠릿을 분쇄기 (42) 로 분쇄한 후에 용기 (20) 에 수용하도록 되어 있다. 따라서, 환원이 끝난 펠릿이 서로 부착된다 하더라도 이 분쇄기 (42) 에서 분쇄되어 환원이 끝난 펠릿이 큰 덩어리로 용기 (20) 에 수용되는 일이 없으므로, 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿이 원료조 (호퍼) (43) 를 통해 용해로 (45) 로 투입될 때에 슈터 (44) 에 쌓이는 일은 없다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 환원철의 제조장치의 개략도를 나타내고, 도 5 는 체분리기의 정면도, 체분리기의 평면도를 나타낸다.
본 실시형태의 환원철의 제조장치에 있어서, 도 4 에 나타내는 바와 같이 환원로 (19) 에 있어서 펠릿배출장치 (34) 의 배출부에는 체분리기 (51) 가 배치되며, 이 체분리기 (51) 에 의해 환원이 끝난 펠릿과 상호부착으로 인해 발생한 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 체로 분리할 수 있다. 그리고, 체분리기 (51) 에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 배출부측에는 용기 (20) 가 배치되어 있다. 한편, 체분리기 (51) 에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리의 배출부측에는 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 일시 수용하는 컨테이너 (52) 가 배치되며, 이 컨테이너 (52) 에 인접하여 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 분쇄하는 분쇄기 (42) 와 분쇄후의 환원이 끝난 펠릿을 수용하는 용기 (20) 가 설치되어 있다.
이 체분리기 (51) 는 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이 본체 (53) 의 상부에 복수의 막대재를 소정 간격으로 또한 소정 각도 경사진 상태로 장착한, 예컨대 3 단의 체 (54,55,56) 와 이 체 (54,55,56) 를 진동시키는 가진장치 (57) 로 구성되어 있다. 이 체 (54,55,56) 는 예컨대 100 ㎜ 정도의 틈을 가지며, 직경이 이보다 작은 환원이 끝난 펠릿은 이 틈을 통과하여 떨어지고, 그 이상의 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리는 경사면으로 굴러서 전방으로 떨어지도록 되어 있다.
따라서, 그린 볼 (GB) 이 환원로 (19) 내의 고온분위기에서 환원되면, 펠릿배출장치 (34) 에 의해 반출되어 체분리기 (51) 로 보내진다. 이 체분리기 (51) 에서는 가진장치 (57) 에 의해 진동하고 있는 체 (54,55,56) 상으로 화살표 A 방향으로부터 환원이 끝난 펠릿이 공급되면, 서로 부착되지 않은 환원이 끝난 펠릿은 체 (54,55,56) 의 틈을 통해 화살표 C 방향으로 떨어져서 용기 (20) 에 수용된다. 한편, 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리는 체 (54,55,56) 상의 경사면을 굴러서 화살표 B 방향으로 떨어져서 컨테이너 (52) 에 수용된다. 그리고, 컨테이너 (52) 내의 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 어느 정도 퇴적되면, 분쇄기 (42) 로 보내져서 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 이 분쇄기 (42) 에 의해 분쇄되어 용기 (20) 에 수용된다. 그 후, 환원이 끝난 펠릿이 수용된 용기 (20) 는 다음 공정으로 보내지고, 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿이 원료조 (43) 로 공급되며, 그리고 슈터 (44) 를 통해 용해로 (45) 로 투입되어 용해된다.
이와 같이 본 실시형태의 환원철의 제조장치에 있어서는, 환원로 (19) 의 펠릿배출장치 (34) 를 통해 배출된 환원이 끝난 펠릿을 체분리기 (51) 에 의해 서로 부착되지 않은 환원이 끝난 펠릿과 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리로 분리하고, 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리는 컨테이너 (52) 내에 일시 퇴적하여 분쇄기 (42) 로 모아 분쇄하여 용기 (20) 에 수용하도록 되어 있다. 따라서, 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리만을 분쇄기 (42) 로 분쇄하도록 되어 있으므로 상술한 실시형태에 비하여 분쇄기 (42) 의 가동량을 줄여서 처리효율의 향상을 도모할 수 있으며, 또한 상술한 바와 마찬가지로 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿이 원료조 (43) 에서 용해로 (45) 로 투입될 때에 슈터 (44) 에 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 환원철의 제조장치의 개략도를 나타낸다.
본 실시형태의 환원철의 제조장치에 있어서, 도 7 에 나타내는 바와 같이 용해로 (45) 에 슈터 (44) 를 통해 환원이 끝난 펠릿을 투입하는 원료조 (43) 의 공급부측에는 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿을 체로 분리하는 체분리기 (51) 가 배치되며, 이 체분리기 (51) 에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리의 배출부측에 분쇄기 (42) 가 설치되어 있다.
따라서, 그린 볼 (GB) 이 환원로 (19) 내의 고온분위기에서 환원되면, 펠릿배출장치 (34) 에 의해 배출되어 용기 (20) 에 수용된다. 그 후, 환원이 끝난 펠릿이 수용된 용기 (20) 는 다음 공정으로 보내지며, 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿이 원료조 (43) 로 공급되기 전에 체분리기 (51) 로 보내진다. 이 체분리기 (51) 에서는 서로 부착되지 않은 환원이 끝난 펠릿은 하측으로 떨어져서 원료조 (43) 로 투입되지만, 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리는 분쇄기 (42) 로 보내지며, 이 분쇄기 (42) 에 의해 분쇄된 후에 원료조 (43) 로 투입된다. 환원이 끝난 펠릿은 원료조 (43) 에서 슈터 (44) 를 통해 용해로 (45) 로 투입되어 용해된다.
이와 같이 본 실시형태의 환원철의 제조장치에 있어서는, 용기 (20) 내의 환원이 끝난 펠릿을 체분리기 (51) 에 의해 서로 부착되지 않은 환원이 끝난 펠릿과 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리로 분리하고, 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리는 분쇄기 (42) 로 분쇄한 후에 원료조 (43) 로 투입하도록 되어 있다. 따라서, 용기 (20) 내에서 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 체분리기 (42) 로 분쇄하여 원료조 (43) 로 투입하고 있으므로 슈터 (44) 에 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
이상, 실시형태에 있어서 상세하게 설명한 바와 같이 청구항 1 에 기재된 발명의 환원철의 제조방법에 의하면, 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 경우, 환원이 끝난 펠릿의 온도가 900 ℃ 이상인 때에 상기 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량을 11 % 이상으로 하였기 때문에, 환원이 끝난 펠릿의 상호부착을 제어하여 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리화로 인한 후공정의 동작불량을 없애고 생산효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한 청구항 2 에 기재된 발명의 환원철의 제조방법에 의하면, 환원이 끝난 펠릿의 염기도를 0.5 이상으로 하였기 때문에, 환원이 끝난 펠릿의 상호부착을 확실하게 억제할 수 있다.
또한 청구항 3 에 기재된 발명의 환원철의 제조장치에 의하면, 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 환원철의 제조장치에 있어서, 환원이 끝난 펠릿을 분쇄하는 분쇄수단을 설치하였기 때문에, 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 분쇄수단으로 분쇄함으로써 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리로 인한 후공정의 동작불량을 없애서 생산효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한 청구항 4 에 기재된 발명의 환원철의 제조장치에 의하면, 환원이 끝난 펠릿을 그 크기에 따라 체로 분리하는 체분리수단을 설치하고, 체분리수단에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 분쇄수단에 의해 분쇄하도록 하였기 때문에, 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리만을 분쇄수단에 의해 분쇄하게 되어 분쇄수단의 가동량을 줄여서 처리효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한 청구항 5 에 기재된 발명의 환원철의 제조장치에 의하면, 체분리수단에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 저장하는 저장수단을 설치하고, 저장수단에 소정량 이상의 상기 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 저장된 후에 분쇄수단으로 모아서 분쇄하도록 하였기 때문에, 반송용 용기내에서 서로 부착된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 분쇄수단에 의해 분쇄함으로써 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리화로 인한 후공정의 동작불량을 확실하게 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 환원철의 제조방법에 있어서, 환원이 끝난 펠릿의 온도가 900 ℃ 이상인 때에 상기 환원이 끝난 펠릿중의 산화물량을 11 % 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환원이 끝난 펠릿의 염기도를 0.5 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조방법.
  3. 철원료와 환원제의 혼합분말을 조립한 펠릿을 고온분위기중에서 환원하여 환원철을 제조하는 환원철의 제조장치에 있어서, 환원이 끝난 펠릿을 분쇄하는 분쇄수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 환원이 끝난 펠릿을 그 크기에 따라 체로 분리하는 체분리수단을 설치하고, 이 체분리수단에 의해 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 상기 분쇄수단에 의해 분쇄하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 체분리수단으로 분리된 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리를 저장하는 저장수단을 설치하고, 이 저장수단에 소정량 이상의 상기 환원이 끝난 펠릿의 큰 덩어리가 저장된 후에 상기 분쇄수단으로 모아서 분쇄하는 것을 특징으로 하는 환원철 제조장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2499146A1 (en) * 2002-09-18 2004-04-15 Akzo Nobel Nv Binder composition and process for agglomerating particulate material
CA2590259C (en) * 2004-12-07 2016-02-16 Nu-Iron Technology, Llc Method and system for producing metallic iron nuggets
KR100711762B1 (ko) * 2005-07-15 2007-04-30 주식회사 포스코 미분 원료 조립용 펠렛타이저
JP2009019786A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Kobe Steel Ltd 回転炉床式還元炉の排ガス処理装置および方法
US8518146B2 (en) 2009-06-29 2013-08-27 Gb Group Holdings Limited Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus
KR101406622B1 (ko) * 2012-12-21 2014-06-12 주식회사 포스코 함철 부산물을 재이용하는 방법 및 이를 위한 장치
CN104748558B (zh) * 2013-12-27 2017-01-18 中冶长天国际工程有限责任公司 一种还原窑尾煤预热装置
CN103983120B (zh) * 2014-05-23 2016-01-06 北京首钢国际工程技术有限公司 一种转底炉处理冶金含锌尘泥工艺烟气系统防粘结方法
AT521739A3 (de) * 2018-09-24 2021-06-15 Anrin Bhattacharyya Verfahren und Vorrichtung zum Recycling von Stahlwerksabfällen aus der Stahlproduktion
CN109868361B (zh) * 2019-04-11 2023-10-03 中冶长天国际工程有限责任公司 环式焙烧机及其环式焙烧径向等厚均匀布料装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2523138A (en) * 1942-12-30 1950-09-19 Titan Co Inc Recovery of iron from its ores
US2663632A (en) * 1951-03-06 1953-12-22 Nat Lead Co Reduction of iron ores
US3235375A (en) * 1964-04-02 1966-02-15 Canada Steel Co Process for the reduction of iron oxide
US4701214A (en) * 1986-04-30 1987-10-20 Midrex International B.V. Rotterdam Method of producing iron using rotary hearth and apparatus

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