KR20010033855A - 환원철 집괴 제조를 위한 노의 이동형 하쓰의 형성방법 - Google Patents

환원철 집괴 제조를 위한 노의 이동형 하쓰의 형성방법 Download PDF

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KR20010033855A
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Abstract

이동형 하쓰는 환원로내의 기초 내화물상에 산화철로 주로 구성된 하쓰 물질의 하나의 층을 제공한 후 토물질을 소성시킴으로써 형성되고, 이는 소성된 이동형 하쓰가 환원 단계에서의 작동 온도에서 용융되지 않는다. 상기 이동형 하쓰는 기초 내화물상에 형상화된 또는 무정형 내화물을 제공하는 것보다 쉽게 구성되고, 높은 내구성을 갖고, 작동 동안 표면 평탄성은 쉽게 유지할 수 있다.

Description

환원철 집괴 제조를 위한 노의 이동형 하쓰의 형성방법{METHOD FOR FORMING A MOVING HEARTH IN A FURNACE FOR PRODUCING REDUCED IRON AGGLOMERATES}
환원철의 제조방법으로 공지되어 있는 미드렉스(MIDREX) 방법에서, 천연 가스의 변성에 의해 제조된 환원용 가스가 송풍구를 통해 고로내로 취입되어 노내에 충전된 철광석 또는 산화철 펠릿이 환원 분위기중에서 환원된다. 이 방법은 다량의 값비싼 천연 가스를 사용하고, 천연 가스의 변성을 필요로 한다. 따라서, 이 방법은 필수불가결하게 높은 생산비용을 부담하게 된다.
최근에, 천연 가스 대신 값싼 석탄을 사용하는 환원철의 제조방법에 대해 관심이 집중되고 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 3,443,931 호에는 철광석 가루와 탄소질 물질(예: 석탄)의 혼합물을 펠릿화시키고 고온 분위기에서 산화철을 환원시키는 공정을 포함하는 환원철의 제조방법이 개시되어 있다. 이 방법에서, 건조된 탄소질 물질이 혼입된 소정의 깊이의 산화철 펠릿은 회전형 하쓰-노(hearth furnace)내로 공급된다. 내용물들이 이동되고, 노내의 방사열에 의해 가열되어 탄소질 물질에 의해 산화철을 환원시킨다. 환원된 펠릿은 방사형 냉각에 의해 냉각된 후, 배출 장치에 의해 노로부터 배출된다. 이 방법은 미드렉스 방법에 비해 몇몇 이점들, 즉 환원제로서 석탄의 사용, 철광석 가루의 직접적인 사용 및 높은 환원율의 이점을 갖는다.
그런데, 산화철 펠릿이 환원로내로 공급될 때의 롤링, 마찰 또는 적하 충격에 의해 펠릿으로부터 가루가 형성되며, 이 가루는 펠릿과 함께 노에 공급된다. 공급된 가루는 회전형 하쓰상에 침착된다. 상기 가루는 또한 탄소질 물질을 포함하기 때문에, 산화철 펠릿과 함께 환원되어 환원철 가루를 형성한다. 이 환원철의 일부는 노로부터 환원철 펠릿과 함께 배출되지만, 잔여 부분은 배출 장치에 의해 회전형 하쓰의 표면내로 압착된다. 상기 압착된 환원철 가루는 재산화되지 않고 회전형 하쓰의 표면상에 침착된다. 환원철 가루는 회전형 하쓰의 회전 동안 추가로 침착되고, 이전의 환원철 가루와 점진적으로 합쳐져 큰 환원철판 층을 형성한다.
상기 미국 특허에 따르면, 철광석, 석탄 가루 및 SiO2의 혼합물은 기초 내화물상에서 1,300 내지 1,400℃에서 가열되어 FeO 및 SiO2를 함유하는 저융점 물질을 형성한 후, 노가 냉각되어 반용융된 하쓰를 형성하여, 배출 장치에 의해 환원철판을 기계적으로 배출시키고 하쓰로부터 산화철 펠릿으로의 열 전달을 촉진시키게 된다.
이러한 하쓰의 구조는 불가피하게 노 작동 전 긴 준비 기간을 필요로 한다. 하쓰 물질이 반용융된 상태로 존재할 수 있는 온도는 약 1,150℃이며 또한 그 범위가 좁기 때문에, 하쓰의 온도는 균일하게 조절되어야 한다. 이동형 하쓰의 온도가 균일하지 않은 경우, 이동형 하쓰의 양말단의 온도는 낮고, 하쓰 부재는 비점착성 고체 상태로 존재한다. 따라서, 대부분의 하쓰 부재는 환원철 집괴가 배출 장치에 의해 배출되는 경우 분리된다. 이동형 하쓰의 표면이 배출 장치로부터 방사형 냉각에 의해 냉각되고, 상기 냉각된 표면보다 하쓰의 내부가 뜨겁고 더욱 높은 점성을 나타낸다. 따라서, 집괴에 포함된 가루는 상기 표면으로부터 이동형 하쓰의 내부로 압축된다. 결과적으로, 상기 가루는 배출 장치에 의해 쉽게 배출될 수 없는 큰 환원철판을 형성한다. 게다가, 상기 가루는 FeO 및 SiO2로 구성된 하쓰 물질과 혼합되어 하쓰 물질의 융점을 증가시킨다. 따라서, 하쓰의 반용융된 상태 및 이로 인한 하쓰 표면의 평활성은 유지될 수 없다.
상기 방법의 가능한 대체적인 방법은 기초 내화물상에 형상화되거나 또는 무정형의 내화물을 구성하는 방법이다. 그러나, 중첩된 내화물은 열 충격에 의해 손상될 수 있다. 게다가, 형상화 또는 무정형 내화물의 구조는 휴먼웨이브 방식(human-wave tactic)에 의해 수행되고, 긴 작업 기간을 요한다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 하쓰 부재가 쉽게 구성되고, 높은 내구성을 갖고, 표면 평탄성을 유지할 수 있고, 잘 변형되지 않는 환원철 집괴의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 환원철 집괴의 제조방법은, 탄소질 물질이 혼입된 산화철 집괴를 이동형 하쓰-노내에서 이동하는 이동형 하쓰상에 공급하는 단계, 이동형 하쓰가 이동형 하쓰-노내에서 이동하는 중에 산화철 집괴를 가열함으로써 환원시켜 환원철 집괴를 형성시키는 단계, 및 이동형 하쓰-노로부터 환원철 집괴를 수거하기 위해 배출시키는 단계를 포함한다. 이동형 하쓰는, 산화철로 주로 구성되고 이동형 하쓰상의 기초 내화물상에 하나의 층으로 구성된 하쓰 물질을 소성시킴으로써 형성된다. 소성된 이동형 하쓰는 환원 단계에서의 작동 온도에서 용융되지 않는다.
본 발명에 따르면, 이동형 하쓰는 이동형 하쓰-노내에서 하나의 층으로 구성된 하쓰 부재를 소성시킴으로써 쉽게 형성된다. 본 발명의 공정은 기초 내화물상에 형상화 또는 무정형 내화물을 제공하는 것보다 간단한 공정이다.
하쓰 부재가 소성된 고체 상태이고, 환원 단계중의 작동 온도에서 용융되지 않기 때문에, 이동형 하쓰는 높은 내구성을 갖고 반복해서 사용할 수 있다. 게다가, 집괴내에 포함된 가루는 환원철 집괴의 배출을 억제하는 큰 환원철판을 형성하지 않는다. 이동형 하쓰의 표면 평탄성은 쉽게 유지된다.
산화철로 주로 구성된 하쓰 물질이 이동형 하쓰로서 사용되기 때문에, 하쓰 부재 및 환원될 주성분은 동일한 물질로 구성된다. 따라서, 산화철 집괴로부터 생성된 가루를 혼합시킴으로 인한 하쓰 부재의 변형은 일어나지 않는다. 하쓰 물질이 환원 단계에서 환원되기 때문에, 생성물인 환원철 집괴내의 금속 함량은 하쓰 부재가 이동형 하쓰로부터 분리되고 이동형 하쓰-노로부터 배출되더라도 감소되지 않는다.
바람직하게는, 산화마그네슘을 포함하는 중간층이 기초 내화물과 하쓰 부재 사이에 배치된다.
하쓰 부재가 환원 단계의 작동 동안 용융되더라도, 산화 마그네슘 중간층은 용융된 하쓰 부재가 기초 내화물과 접촉하지 않게 한다. 따라서, 하쓰 부재의 손상으로 인한 작업 중단은 일어나지 않는다.
바람직하게는, 하쓰 부재는 하쓰 물질의 집괴를 이동형 하쓰의 기초 내화물상에 위치시키고 하쓰 물질의 집괴를 하나의 층으로 평탄화시킴으로써 구성된다.
이러한 공정에서, 하쓰 부재는 쉽고 신속하게 구성될 수 있다. 환원철 집괴의 제조시 사용되는 일반적인 장치, 예컨대 산화철 펠릿 공급용 호퍼는 하쓰 부재의 구성에 사용될 수 있기 때문에, 시설 비용을 줄일 수 있다. 일반적인 환원철 집괴의 제조에 사용되는 평탄화기 또는 배출 장치는 본 발명의 평탄화 단계에 사용될 수 있다.
바람직하게는, 하쓰 물질은 수분 1 내지 8.5중량%를 함유하는 철광석 가루를 포함한다.
이 경우, 하쓰 물질은 효과적으로 구성된다. 1중량% 이하 또는 8.5중량% 이상의 수분 함량은 과도하게 높은 적하 강도를 유발시킨다. 따라서, 평탄화기 등은 하쓰 물질을 평탄화시키지 못할 것이다. 또한, 평탄화기는 평탄화 작업 동안 하쓰 물질의 집괴를 파쇄시킬 것이다.
바람직하게는, 하쓰 물질은 추가로 결합제를 포함한다.
이러한 경우, 집괴는 철광석 가루로 쉽게 형성될 것이다. 따라서, 하쓰 물질은 우수한 조작성을 가지며 생산 효율의 향상에 기여한다.
바람직하게는, 이동형 하쓰는 이동형 하쓰상에 형성된 오목 부위를 하쓰 물질의 집괴로 피복함으로써 열-수선된다.
이동형 하쓰가 이동형 하쓰상에 형성된 오목 부위를 하쓰 물질의 집괴로 피복함으로써 열-수선되기 때문에, 이동형 하쓰 면상의 평활성은 용이하게 유지된다.
본 발명은 이동형 하쓰(hearth) 환원로내에서 탄소질 물질이 혼입된 산화철 집괴의 환원에 의한 환원철 집괴의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에 사용되는 이동형 하쓰-노의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에 사용되는 이동형 하쓰-노의 주요부의 정면도이다.
도 3은 기초 내화물상에 직접 구성된 본 발명의 하쓰 부재의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 결합제를 함유하는 철광석 가루의 하쓰 부재에서의 적하 강도와 수분함량의 관계에 관한 그래프이다.
도 5는 기초 내화물상에 형성된 산화마그네슘 중간층상에 구성된 본 발명의 하쓰 부재의 단면도이다.
도 6은 열-수선이 수행되는 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에 사용되는 이동형 하쓰-노의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에서 열-수선의 필요성을 보여주는 개략도이다.
본 발명의 바람직한 양태는 첨부된 도면을 참고하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에 사용되는 환원로의 평면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에 사용되는 환원로의 주요부의 정면도이다. 도 3은 기초 내화물상에 직접 구성된 본 발명의 하쓰 부재의 단면도이다.
도 1 및 2에 도시된 환원로는 회전형 하쓰를 갖는 회전형 하쓰-노이다. 이 양태에서, 하쓰 물질(4)의 집괴는, 산화철 집괴 또는 펠릿을 공급하기 위해 제공된 공급용 호퍼(5)를 통해 이동형 하쓰의 기초 부재(8)상에 구성된 기초 내화물(3)상에 공급된다. 하쓰 물질(4)은 결합제 및 물을 함유하는 철광석 가루(산화철 가루)로 구성된다. 하쓰 물질(4)의 집괴는 평탄화기(6)를 사용하여 폭 방향으로 하쓰상에 균일하게 분포되고 층을 평탄화하기 위해 가압된다. 평탄화기(6)에 의한 가압이 항상 필요하지는 않지만, 가압 공정은 층의 평탄화를 촉진시킨다. 과도한 하쓰 부재(1)는 이동형 하쓰상에 1회 회전하면서 이동한 후, 환원철 펠릿을 배출시키기 위한 배출 장치(7)에 의해 제거된다. 배출 장치(7)에 의해 제거된 하쓰 부재 면은 추가로 평탄화된다. 회전형 하쓰상의 구성된 하쓰 부재(1)는 환원 단계에서 버너 등에 의해 1,250 내지 1,350℃ 범위의 작동 온도로 가열되어 다공성 고체의 소성된 이동형 하쓰를 형성한다. 평탄화기(6)는 산화철 펠릿을 균일하게 공급하여 이동형 하쓰의 폭 방향으로 소정의 두께를 갖도록 하기 위해 제공된다. 기초 내화물(3)은 공급용 호퍼(5)를 사용하지 않고 하쓰 부재의 가루로 직접 피복될 수 있다.
이 양태에서, 기초 내화물(3)은 미리 이동형 하쓰의 기초 부재(8)상에 구성되고, 소성된 하쓰 부재(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 기초 내화물(3)상에 구성된다.
통상의 환원 단계에서, 산화철 집괴 또는 펠릿은 공급용 호퍼(5)를 통해 하쓰 부재(1)상에 공급되고, 평탄화기(6)에 의해 소정의 두께로 평탄화된다. 산화철 펠릿이 건조되어 단단해지기 때문에, 평탄화기(6)에 의해 부서지지는 않는다. 이동형 하쓰상의 펠릿은 노내에서 이동하면서 1,250 내지 1,350℃로 가열되고, 산화철 펠릿내에 포함된 탄소질 물질에 의해 환원되어 환원철 펠릿을 형성한다. 환원 반응 동안에 형성된 가스는 배출 도관(9)을 통해 환원로로부터 배출된다. 환원철 펠릿은 배출 장치(7)를 통해 생성물로서 환원로로부터 배출된다.
본 발명에서 "집괴"는 한정적이지는 않지만 펠릿 및 브리켓트(briquette)이며, 다른 형상, 예컨대 판형 또는 벽돌형을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 산화철 가루로 구성된 하쓰 부재는 기초 내화물상에 구성된다.
30% 이상의 총 철을 함유하는 산화철 가루가 기초 내화물상에 구성된 하쓰 부재로서 사용되는 경우, 환원로는 하쓰 부재의 구성 후 즉시 작동될 수 있다. 이러한 철 함량은 가열 공정 동안 가루의 소성을 촉진시키고, 가루가 1,250 내지 1,350℃의 작동 온도로 가열되는 경우 다공성 경질 소성된 하쓰 부재가 형성된다. 산화철 가루가 소량의 맥석(gangue)을 함유하기 때문에, 가루가 800℃ 이상으로 가열되는 경우 확산 결합 및 슬러그 결합이 소성을 가속화시킨다. 따라서, 다량의 소성된 펠릿과 같은 다공성 고체 하쓰가 형성된다. 따라서, 환원로는, 하쓰 부재로서 산화철 가루가 기초 내화물상에 분포되어 1,250 내지 1,350℃의 작동 온도로 가열된 후 즉시 작동될 수 있다.
하쓰 부재로서의 산화철 가루가 산화철 집괴(펠릿 또는 브리켓트)의 원료 물질이기 때문에, 산화철 가루는 쉽게 제조된다.
산화철로 주로 구성된 하쓰 부재에 사용가능한 물질은 상기 철광석 가루(산화철 가루), 밀 스케일(mill scale), 블라스트(blast) 노 더스트, 컨버터 더스트, 소성된 더스트, 전기로 더스트 및 그들의 혼합물을 포함한다.
결합제로서 분말(flour)을 함유하는 산화철 가루로부터 집괴를 제조하기 위해, 13중량%의 수분이 필요하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 더욱 높은 수분 함량은 적하 강도를 증가시키며, 이는 평탄화기에 의한 하쓰 면의 평탄화를 억제시킨다. 따라서, 집괴화된 하쓰 부재는 건조되어 수분 함량이 8.5중량% 이하로 감소된다. 수분 함량이 1중량% 미만인 경우에도 적하 강도가 감소되기 때문에, 집괴화된 하쓰 부재내의 수분 함량은 1 내지 8.5중량%인 것이 바람직하다. 집괴화된 하쓰 부재의 평균 직경은 상기의 경우 10mm이다. 집괴화된 하쓰 부재의 크기는, 수율이 감소되는 것을 막고 건조기 및 수송 설비의 제한으로 인한 문제점을 피하도록 3 내지 22mm인 것이 바람직하다.
분말 이외의 사용가능한 결합제로는 유기 및 무기 결합제가 공지되어 있다. 결합제의 첨가가 바람직하지만, 결합제의 첨가가 항상 필요하지는 않다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 다른 바람직한 양태에서, 산화마그네슘으로 주로 구성된 중간층(2)이 기초 부재(8)상에 구성된 기초 내화물상에 형성되고, 하쓰 부재(1)는 그 위에 구성된다.
하쓰 부재(1)가 상기 양태에서 환원로내에서의 이상 고온으로 인해 용융될지라도, 하쓰 부재(1)는 기초 내화물(3)을 손상시키지 않도록 기초 내화물(3)과 반응한다. 즉, 산화마그네슘은 2,800℃의 고융점을 갖는데, 저융점의 물질이 형성되지 않도록 1,300℃의 작동 온도에서 다른 내화물과 반응한다. 저융점 물질이 형성될지라도, 그 생성물의 양은 극히 적다. 따라서, 기초 내화물(3)은 하쓰 부재(1)가 용융될지라도 손상되지 않고, 작업 중단을 피할 수 있다. 또한, 이동형 하쓰의 수명은 연장된다.
산화마그네슘으로 주로 구성된 중간층은 바람직하게는 마그네시아 클링커(clinker)를 분쇄시킴으로써 제조되는 가루, 과립 또는 집괴를 형성한다.
열-수선이 수행되는 양태가 하기에 기술될 것이다. 도 6은 열-수선이 수행되는 본 발명에 따른 환원철의 제조방법에 사용되는 이동형 하쓰-노의 평면도이다. 도 6에서, 도 1에서와 동일한 참조번호를 갖는 부품은 동일한 기능을 갖고 본 양태에서는 기술되지 않는다.
환원로가 연속적으로 사용되는 경우, 하쓰 부재(1)가 분리되어 하쓰 부재(1)상에 오목부(A)를 형성한다. 오목부(A)는 하쓰 부재 면의 평탄성을 저하시키고, 환원철 펠릿의 생성에 악영향을 미친다. 다소 큰 오목부(A)가 형성되는 경우, 오목부(A)는 하쓰 물질(4)로 충전되어 하쓰를 수리한다. 도 7은 오목부(A)를 개략적으로 도시하고 있다.
도 6에서, 소정 비율의 오목부(A)가 형성되는 경우, 환원철 집괴의 제조는 일시 중단되고, 하쓰 부재의 열-수선이 수행된다. 상기 양태에서, 집괴화된 하쓰 물질(4)은 공급용 호퍼(5)로부터 공급되어 오목부(A)를 피복되고, 평탄화기(6)에 의해 전체 표면에 분포되어 하쓰로부터 +5mm의 높이로 돌출된다. 하쓰 면은 이동형 하쓰가 1회 회전하는 위치에서 배출 장치(7)에 의해 평탄화된다. 평탄화된 하쓰 부재(1)는 소성된다.
이 양태에서, 공급용 호퍼(5) 및 평탄화기(6)를 사용하여 수선된다. 공급기 및 평탄화 장치는 열-수선 동안 배타적으로 사용하도록 제공될 수 있다. 예를 들면, 집괴화된 하쓰 부재(1)는 이동형 하쓰-노의 측면상에 제공된 개구부로부터 공급될 수 있다. 수선은 상기 장치를 사용하지 않고 작동자의 휴먼웨이브 방식에 의해 수행될 수 있다. 냉각-수선이 열-수선 대신에 수행될 수 있다.
실시예 1
결합제로서 벤토나이트를 하쓰 물질로서 철광석 가루 800 내지 1,500cm2/g에 첨가하고, 물을 첨가하여 수분 함량을 13중량%로 하였다. 혼합물을 10mm의 평균 직경을 갖는 집괴로 형상화시켰다. 도 1을 참고하면, 집괴를 노내에 공급용 호퍼(5)를 통해 기초 내화물(3)(도 3)상에 공급하고, 평탄화기(6)에 의해 평탄화시켰다. 기초 내화물(3)은 무정형이고, Al2O344 내지 47% 및 SiO235 내지 44%로 구성되고, 45 내지 50mm의 두께를 가졌다. 과량의 집괴(4)를 배출 장치(7)의 배출용 스크류를 통해 배출시켰다. 하쓰 물질의 집괴(4)를 분쇄시켜, 집괴가 평탄화기(6)에 의해 평탄화되는 경우 하쓰 부재(1)의 공급없이 균일한 층을 형성시켰다. 하쓰 부재(1)는 50nm의 두께를 가졌다. 환원로를 가열하여 물을 증발시키고, 1,250 내지 1,350℃의 초기 작동 온도로 추가로 가열하였다. 표 1은 구성의 개시로부터 하쓰의 형성에 필요한 시간 및 비교예에서의 시간을 나타낸다. 표 1내의 냉각 작업 시간은 기초 내화물상에 하쓰 부재(1)를 구성시키는 시간을 나타내고, 가열 시간은 하쓰를 형성하는 온도로의 가열 시간을 나타내고, 비교예의 하쓰-형성 시간은 하쓰 물질의 용융 시간과 고형화 시간의 합을 나타내고, 총 시간은 냉각 작업의 개시로부터 작동 개시까지의 시간을 나타낸다.
하쓰 부재(1)의 가열 패턴은 200℃로 가열하는 단계, 건조시키는 3시간 동안 상기 온도를 유지하는 단계 및 50℃/시의 가열 속도에서 1,300℃로 가열하는 단계를 포함하였다.
비교예에서, 철광석, 환원제로서의 석탄 가루 및 SiO2를 혼합하고, 상기 혼합물을 1,300℃ 이상의 온도로 가열하여 하쓰(이는 FeO 및 SiO2로 구성되고 환원 용융 공정에 의해 저융점을 갖는다)가 고형화 온도보다 낮게 냉각된다. 따라서, 하쓰를 형성하기 위한 총 시간은 표 1에 제시된 바와 같이 26.7시간이다. 반면, 실시에 1에서의 하쓰 부재는 가열 공정 동안 작동 온도를 약 1,300℃로 소성시킴으로써 형성시키고, 하쓰를 형성하기 위한 시간은 추가로 필요하지 않다. 따라서, 총 시간은 감소되었다. 실시예 1에서의 하쓰 부재는, 약 1,300℃의 작동 온도에서 연질화되지 않기 때문에, 온도가 균일하지 않는 경우 폭 방향으로 균일한 경도를 갖는다. 따라서, 배출 장치의 배출용 스크류는 환원철 가루를 이동형 하쓰의 표면 층으로 압착시키지 않는다. 결과적으로, 배출용 스크류는 하쓰상에 두꺼운 환원철판 또는 층을 형성시키지 않고 이동형 하쓰상에 침착된 가루를 제거할 수 있다. 실시예 1에서의 하쓰가 용융에 의해 형성되지 않기 때문에 깊이 방향으로의 균열이 거의 형성되지 않는다. 따라서, 하쓰는, 배출용 스크류가 환원된 가루의 재산화반응에 의해 형성된 산화철 층을 제거되는 경우 거의 분리되지 않아 집괴를 형성하며, 이는 냉각 단계 동안 이동형 하쓰상에 침착된다. 하쓰 물질 및 산화철 집괴의 주성분 모두가 산화철이기 때문에, 시간 경과에 따른 하쓰 부재의 변형은 산화철 집괴로부터의 가루가 하쓰 부재내에 포함되는 경우에도 감소된다.
하쓰 물질 냉각-작업 시간(시) 가열시간(시) 하쓰-형성 시간(시) 작동 개시까지의 총 시간(시)
비교예 FeO·SiO2 6 22 내지 24 26.7 54.7 내지 56.7
실시예 철광석 가루 6 22 내지 24 - 28 내지 30
실시예 2
실시예 2는 오목부를 갖는 이동형 하쓰의 열-수선 단계를 포함한다. 실시예 2의 하쓰 부재는 실시예 1에서와 동일한 것이다. 이동형 하쓰 면의 열-수선은 하기와 같이 수행하였다. 하쓰 물질을 공급용 호퍼(5)로부터 공급하고, 평탄화기(6)에 의해 평탄화시켰다. 과량의 하쓰 물질을 노로부터 배출 장치의 배출용 스크류를 통해 배출시켰다. 열-수선을 실시예 2 및 비교예 둘다에서 평탄성이 80%에 도달되는 경우 수행하되, 평탄성은 총 하쓰 면적에서 하쓰상에 형성된 오목부의 총 면적을 뺀 면적 대 총 하쓰 면적의 비율(%)로서 정의되었다. 열-수선 전의 최대 오목부의 크기에서, 직경은 약 500mm이고 깊이는 35mm이었다. 표 2는 열-수선 동안 하쓰 물질로 이동형 하쓰상의 오목부를 충전시키는데 필요한 시간을 나타낸다.
비교예에서, 이동형 하쓰의 표면은 하쓰 물질을 가열시키고 환원시키고 용융시킴으로써 열-수선시킨다. 따라서, 열-수선을 위해 연장된 시간이 필요하다. 반면, 실시에 2에서의 작동은 오목부가 하쓰 물질의 집괴로 피복된 후 하쓰 온도가 작동 온도에 도달하는 경우 재개시할 수 있다. 따라서, 수선 시간을 감소시킬 수 있다.
이동형 하쓰의 열-수선은 위급한 상황에 수행해야 하고, 철광석 가루 및 탄소질 물질로 구성된 산화철 펠릿은 있는 그대로 사용할 수 있다. 철광석 가루에 30중량% 이하의 탄소질 물질을 첨가할 수 있다. 이러한 경우, 버너를 0.6 이상의 공기비로 발화시켜 철광석 가루의 환원없이 하쓰를 형성하였다.
하쓰 물질 열-작업시간(시) 하쓰-형성시간(시) 작동 개시까지의 총 시간(시)
비교예 FeO·SiO2 1 3 4
실시예 철광석 가루 1 - 1
실시예 3
실시예 3에서, 산화마그네슘으로 주로 구성된 중간층(2)을 기초 내화물(3)상에 형성시키고, 하쓰 부재(1)를 그 위에 구성시켰다. 94% 이상의 산화마그네슘을 갖고 8mm의 평균 입경을 갖는 분쇄된 마그네시아 클링커에 물을 첨가하여 모르타르를 형성시키며, 상기 모르타르를 기초 내화물(3)상에 도포하여 50mm의 두께를 갖는 중간층(2)을 형성시켰다. 하쓰 부재(1)을 실시예 1에서와 같이 산화마그네슘 중간층(2)상에 구성시켰다. 환원로를 가열하여 중간층(2) 및 하쓰 부재(1)를 건조시키고, 연속적으로 가열시켜 하쓰 부재(1)를 소성시켰다. 건조된 산화마그네슘 중간층은 수분의 증발로 인해 물질이 물리적으로 시멘트화된 상태로 존재한다.
생성된 하쓰는 기초 내화물(3), 상기 기초 내화물(3) 위에 형성된 산화마그네슘 중간층(2) 및 상기 산화마그네슘 중간층(2) 위에 형성된 하쓰 부재(1)로 이루어진다. 하쓰 부재(1)가 작동 동안 임의의 영향으로 용융될지라도, 산화마그네슘 중간층(2)은 용융된 하쓰 물질과 기초 내화물(3)의 반응 및 그로 인한 기초 내화물(3)의 변성 때문에 저융점 물질의 형성을 방해하기 위한 차단층으로서 기능한다.
상기 양태들이 회전형 하쓰 환원로를 사용할지라도, 임의의 다른 유형의 환원로를 사용할 수 있다. 예를 들면, 벨트 콘베이어와 같은 선형의 이동형 하쓰가 회전하는 환원로를 사용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 산화철로 주로 구성되고 이동형 하쓰상의 기초 내화물상에 하나의 층으로 구성된 하쓰 물질을 소성시킴으로써 형성되며, 환원 단계에서의 작동 온도에서 반용융된 상태로 존재하는, 이동형 하쓰-노(hearth-furnace)내에서 이동하는 이동형 하쓰상에, 탄소질 물질이 혼입된 산화철 집괴를 공급하는 단계,
    이동형 하쓰가 이동형 하쓰-노내에서 이동하는 중에 산화철 집괴를 가열함으로써 환원시켜 환원철 집괴를 형성시키는 단계, 및
    환원철 집괴를 이동형 하쓰-노로부터 수거하기 위해 배출시키는 단계를 포함하는 환원철 집괴의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    산화마그네슘을 포함하는 중간층이 기초 내화물과 하쓰 부재 사이에 배치되는 환원철 집괴의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하쓰 부재가, 하쓰 부재의 집괴를 이동형 하쓰의 기초 내화물상에 위치시키고 하쓰 부재의 집괴를 하나의 층으로 평탄화시킴으로써 구성되는 환원철 집괴의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하쓰 부재가 물 1 내지 8.5중량%를 함유하는 철광석 가루를 포함하는 환원철 집괴의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    하쓰 부재가 결합제를 추가로 포함하는 환원철 집괴의 제조방법.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    이동형 하쓰가, 이동형 하쓰상에 형성된 오목 부위를 하쓰 부재의 집괴로 피복함으로써 열-수선되는 환원철 집괴의 제조방법.
  7. 탄소질 물질이 혼입된 산화철 집괴를 이동형 하쓰-노내에서 이동하는 이동형 하쓰상에 공급하는 단계,
    이동형 하쓰가 이동형 하쓰-노내에서 이동하는 중에 산화철 집괴를 가열함으로써 환원시켜 환원철 집괴를 형성시키는 단계, 및
    환원철 집괴를 이동형 하쓰-노로부터 수거하기 위해 배출시키는 단계를 포함하고, 상기 이동형 하쓰가 산화철로 주로 구성되고 기초 내화물상에 하나의 층으로 구성된 하쓰 물질을 소성시킴으로써 형성되며, 환원 단계에서의 작동 온도에서 반용융된 상태로 존재하는 것인, 환원철 집괴의 제조방법.
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040221426A1 (en) * 1997-10-30 2004-11-11 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Method of producing iron oxide pellets
CA2251339A1 (en) 1997-10-30 1999-04-30 Hidetoshi Tanaka Method of producing iron oxide pellets
JP2001073020A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 還元鉄の製造装置
JP3798595B2 (ja) * 2000-01-25 2006-07-19 株式会社神戸製鋼所 混練用ロータ、スクリューセット及び２軸押出機
WO2001054819A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-02 Pacific Edge Holdings Pty Ltd Process for upgrading low rank carbonaceous material
TW562860B (en) 2000-04-10 2003-11-21 Kobe Steel Ltd Method for producing reduced iron
JP4287572B2 (ja) 2000-04-26 2009-07-01 株式会社神戸製鋼所 回転式炉床炉
TW539829B (en) 2000-05-19 2003-07-01 Kobe Strrl Ltd Processing method for high-temperature exhaust gas
US6802886B2 (en) * 2000-06-05 2004-10-12 Midrex Technologies, Inc. Method of producing a metallized briquette
JP3866492B2 (ja) 2000-06-29 2007-01-10 株式会社神戸製鋼所 回転炉床式還元炉の操業方法
JP4330257B2 (ja) 2000-08-09 2009-09-16 株式会社神戸製鋼所 金属鉄の製法
US6736952B2 (en) * 2001-02-12 2004-05-18 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for electrochemical planarization of a workpiece
JP4691827B2 (ja) * 2001-05-15 2011-06-01 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄
DE60233021D1 (de) 2001-05-30 2009-09-03 Kobe Steel Ltd Verfahren zur Herstellung von reduzierten Metallen
JP2002363658A (ja) * 2001-06-06 2002-12-18 Kobe Steel Ltd 移動型廃棄物熱処理方法
JP4266284B2 (ja) * 2001-07-12 2009-05-20 株式会社神戸製鋼所 金属鉄の製法
JP2003028575A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Kobe Steel Ltd 移動床型加熱炉および還元金属塊成物の製造方法
JP2003041310A (ja) 2001-07-27 2003-02-13 Kobe Steel Ltd 溶融金属の製造方法
JP3961795B2 (ja) * 2001-08-22 2007-08-22 株式会社神戸製鋼所 可燃性廃棄物の燃焼処理方法およびその装置
JP2003073720A (ja) * 2001-08-30 2003-03-12 Nippon Steel Corp 移動床炉用炉床
JP2003094028A (ja) * 2001-09-26 2003-04-02 Kobe Steel Ltd 産業廃棄物情報の供給方法、産業廃棄物情報供給システム、産業廃棄物情報供給用サーバ、端末、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及びプログラム
US6689182B2 (en) 2001-10-01 2004-02-10 Kobe Steel, Ltd. Method and device for producing molten iron
JP3944378B2 (ja) * 2001-10-24 2007-07-11 株式会社神戸製鋼所 酸化金属塊成物の製造方法
JP4256645B2 (ja) * 2001-11-12 2009-04-22 株式会社神戸製鋼所 金属鉄の製法
MY133537A (en) * 2002-01-24 2007-11-30 Kobe Steel Ltd Method for making molten iron
CA2423166C (en) * 2002-04-03 2008-11-25 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Method for making reduced iron
JP2004000882A (ja) * 2002-04-17 2004-01-08 Kobe Steel Ltd 重金属及び／又は有機化合物の処理方法
TW200403344A (en) * 2002-06-18 2004-03-01 Kobe Steel Ltd Method of producing stainless steel by re-using waste material of stainless steel producing process
JP4153281B2 (ja) * 2002-10-08 2008-09-24 株式会社神戸製鋼所 酸化チタン含有スラグの製造方法
JP3679084B2 (ja) * 2002-10-09 2005-08-03 株式会社神戸製鋼所 溶融金属製造用原料の製造方法および溶融金属の製造方法
US20050211020A1 (en) * 2002-10-18 2005-09-29 Hiroshi Sugitatsu Ferronickel and process for producing raw material for ferronickel smelting
JP4490640B2 (ja) * 2003-02-26 2010-06-30 株式会社神戸製鋼所 還元金属の製造方法
JP4438297B2 (ja) * 2003-03-10 2010-03-24 株式会社神戸製鋼所 還元金属の製造方法および炭材内装塊成物
CA2590267C (en) 2004-12-07 2014-06-10 Nu-Iron Technology, Llc Method and system for producing metallic iron nuggets
US7632330B2 (en) * 2006-03-13 2009-12-15 Michigan Technological University Production of iron using environmentally-benign renewable or recycled reducing agents
US7784415B2 (en) * 2006-05-15 2010-08-31 Thomas W. F. Engel Solid fuel burner-gasifier methods and apparatus
JP4980326B2 (ja) * 2008-10-20 2012-07-18 株式会社神戸製鋼所 金属鉄の製法
US8202345B2 (en) * 2009-05-28 2012-06-19 Premier Enviro Services, Inc. Method of producing non-pyrophoric metallic iron
AU2011297158A1 (en) * 2010-08-30 2013-02-14 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Granular metal iron production method
RU2579147C2 (ru) 2010-09-30 2016-04-10 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Регенерация содержащих металл катализаторов
CN111518974B (zh) * 2020-04-24 2021-10-01 五冶集团上海有限公司 用于高炉炉底满铺炭砖砌筑平整度控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443931A (en) 1965-09-10 1969-05-13 Midland Ross Corp Process for making metallized pellets from iron oxide containing material
US3452972A (en) 1966-06-23 1969-07-01 Donald Beggs Furnace hearth
US3378242A (en) 1966-07-01 1968-04-16 Midland Ross Corp Hearth dam
US4597564A (en) 1985-05-23 1986-07-01 The International Metals Reclamation Company, Inc. Rotary hearth
US4676741A (en) 1986-10-22 1987-06-30 The International Metals Reclamation Company, Inc. Radiantly heated furnace
US5186741A (en) 1991-04-12 1993-02-16 Zia Patent Company Direct reduction process in a rotary hearth furnace
US5730775A (en) * 1994-12-16 1998-03-24 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Method for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace

Also Published As

Publication number Publication date
NZ506077A (en) 2002-04-26
ES2204163T3 (es) 2004-04-16
DE69909749D1 (de) 2003-08-28
AU742690B2 (en) 2002-01-10
JP2997459B1 (ja) 2000-01-11
KR100392802B1 (ko) 2003-07-28
WO2000026596A1 (en) 2000-05-11
US6254665B1 (en) 2001-07-03
DE69909749T2 (de) 2004-05-27
TW504516B (en) 2002-10-01
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ZA996724B (en) 2000-05-16
CA2316829A1 (en) 2000-05-11
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AU6368499A (en) 2000-05-22
CN1173147C (zh) 2004-10-27
JP2000144223A (ja) 2000-05-26
CA2316829C (en) 2004-05-11
MY121429A (en) 2006-01-28

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