KR20060023806A - Manufacturing method of burnt lime from limestone sludge and fine limestone - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기본적으로 제철소에서 사용하고 있는 수분함유가 32% 이하이고, 산화마그네슘(MgO)성분을 3~10% 함유한 석회석 슬러지(sludge) 및 15mm 이하의 미세립석회석을 대상으로 한 원료를 본 발명상의 로터리 드라이어(rotary dryer)에서 건조시켜서 수분을 10% 이하로 줄인 후 특별히 고안된 로터리 킬른(rotary kiln)에서 830~1150℃의 온도에서 소성공정을 거친 후 냉각하고 분쇄하여 통상의 배가스 공정을 통하여 분생석회를 제조할 수 있는 분생석회를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.Basically, the present invention is a raw material for limestone sludge containing 3% to 10% of magnesium oxide (MgO) and 15% or less of fine limestone. After drying in a rotary dryer of the invention to reduce the moisture to 10% or less, after a baking process at a temperature of 830 ~ 1150 ℃ in a specially designed rotary kiln (rotary kiln) after cooling and pulverized through a conventional exhaust gas process The present invention relates to a method for producing conidia, which can produce conidia.

Description

석회석 슬러지 및 세립석회석을 이용한 분생석회의 제조방법{Manufacturing method of burnt lime from limestone sludge and fine limestone} Manufacturing method of burnt lime using limestone sludge and fine grain limestone {Manufacturing method of burnt lime from limestone sludge and fine limestone}             

도 1은 본 발명상의 공정도이다.1 is a process chart of the present invention.

도 2는 본 발명상의 로터리 건조로의 개략설명도이다.2 is a schematic explanatory diagram of a rotary drying furnace of the present invention.

도 3은 본 발명상의 소성로의 개략설명도이다.3 is a schematic explanatory diagram of a firing furnace according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

1. 건조로 2.분급구 3. 가열대 1. Drying furnace 2. Classifier 3. Heating stand

4. 건조로 리프터 5. 소성로 4. Drying Furnace Lifter 5. Firing Furnace

6. 예열공간 7. 소성로 리프터 8. 냉각공간6. Preheating space 7. Firing furnace lifter 8. Cooling space

본 발명은 석회석 슬러지(sludge) 및 세립(細立)석회석을 이용한 분(粉)생석회의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing powdered quicklime using limestone sludge and fine grain limestone.

통상 제철소에는 제조공정에서 석회석을 다량 사용한다. 그러나 석회석 슬러지와 같은 폐기물은 용도가 없어서 자원화되지 못하고 매립되어 엄청난 환경공해를 유발시켜 왔으며, 또한 일부 중간공정 부산물(일명 "세립석회석"이라고도 함)은 적절한 추가공정 적용이나 공정개선 없이 불가피하게 그대로 사용함으로써 부적절한 원료 사용으로 인하여 제품의 품질저하, 생산성 저하 및 공정장애를 일으키는 등 많은 문제점을 유발시켜 왔다.Usually, the steel mill uses a large amount of limestone in the manufacturing process. However, wastes such as limestone sludge have not been recycled because they have no use, and have caused enormous environmental pollution.In addition, some intermediate process by-products (also known as "fine-grain limestone") are inevitably used without appropriate additional process application or process improvement. As a result, improper use of raw materials has resulted in many problems such as product quality deterioration, productivity degradation and process failures.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 석회석 중간공정 부산물과 슬러지를 적절히 가공 처리하여 분생석회를 만들어 제철공정에 재투입 가능하게 함으로써 고부가가치를 창출할 수 있도록 분생석회 제조공정을 새로이 창안한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention has been newly invented a process for manufacturing powdered lime, which can generate high value by allowing the limestone intermediate process by-product and sludge to be properly processed to make powdered lime and re-introduced into the steelmaking process.

분생석회 제조는 일반적으로 괴(塊)석회석을 825℃ 이상으로 소성(燒成)하여 괴(塊)생석회를 제조한 후 분쇄기에 의해 분쇄하여야만 만들어지는 물질이다. 따라서 지금까지의 생석회 제조기술은 어떠한 형식의 소성로가 되든 석회석 소성공정에서의 통기성이 양호하여야만 하기 때문에 통상적으로 석회석의 입자크기를 직경으로 25m/m ~ 85m/m 정도의 크기를 주로 사용하여 왔다.In general, condensed lime is produced by calcining ingot limestone at 825 ° C. or higher to produce ingot lime and then pulverizing with a grinder. Therefore, the limestone manufacturing technology has been used mainly in the size of the limestone particle size of 25m / m to 85m / m because the breathability in the limestone firing process should be good in any type of kiln.

따라서, 이렇게 양호한 원료조건을 맞추기 위하여 제철소에서는 원료 예비처리 과정에서 자연히 발생되는 15m/m 이하의 중간공정 부산물과 수분 30% 내외를 함유한 미세립석회석을 산업 폐기물로 그대로 방치하거나 폐기하게 됨에 따라 자원낭비는 물론 엄청난 환경상의 문제를 몰고 왔다. Therefore, in order to meet such a good raw material condition, steel mills are left with or discarded as industrial waste the fine limestone containing less than 15m / m of intermediate process by-products naturally occurring during raw material pretreatment and 30% of moisture. Waste, of course, has caused enormous environmental problems.                         

뿐만 아니라 이들 미세립석회석(微細立石灰石)은 생석회 제조시 통기성을 저해할 뿐만 아니라 제조공정시 다량의 분진 발생으로 인하여 제조공정상 크나큰 장애요인이 되어 왔다.In addition, these fine limestones have not only impeded breathability in the preparation of quicklime, but also have been a major obstacle in the manufacturing process due to the generation of a large amount of dust during the manufacturing process.

따라서, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 자원의 재활용, 환경문제 발생방지, 원가절감이라는 3가지 효과를 동시에 만족시킬 수 있는 석회석 슬러지 및 세립석회석을 이용한 미세립석회석으로부터의 분생석회의 제조방법을 집중연구실험끝에 제공가능하도록 한 데에 본 발명의 목적이 있다.
Therefore, in the present invention, as described above, the intensive study on the production method of powdered lime from fine limestone using limestone sludge and fine-grained limestone can simultaneously satisfy three effects of resource recycling, prevention of environmental problems, and cost reduction. It is an object of the present invention to be able to provide at the end of the experiment.

본 발명은 기본적으로 제철소에서 사용하고 있는 수분함유가 32% 이하이고, 산화마그네슘(MgO)성분을 3~10% 함유한 통상 1mm 이하의 입도를 가진 석회석 슬러지(sludge) 및 15mm 이하의 미세립석회석을 대상으로 한 원료를 본 발명상의 로터리 드라이어(rotary dryer)에서 건조시켜서 수분을 10% 이하로 줄인 후 특별히 고안된 로터리 킬른(rotary kiln)에서 830~1150℃의 온도에서 소성공정을 거친 후 냉각하고 분쇄하여 통상의 배가스 공정을 통하여 분생석회를 제조할 수 있는 분생석회를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.Basically, the present invention has a limestone sludge having a particle size of 1 mm or less and a fine limestone of 15 mm or less, which generally have a water content of 32% or less and a magnesium oxide (MgO) component of 3-10%. The raw material for this purpose is dried in a rotary dryer of the present invention to reduce moisture to 10% or less, and then cooled and pulverized after a calcination process at a temperature of 830 to 1150 ° C. in a specially designed rotary kiln. The present invention relates to a method for producing powdered lime, which can be produced by the conventional flue gas process.

본 발명으로 수분이 10% 이하로 된 미세립석회석 원료를 소성로에 넣으면 원료가 열을 받으면서 소성로 회전과 동시에 이동과정에서 충격등으로 자체적으로 펠렛트(pellet)화 될 수 있고, 다음 공정인 소성공정에서 소성로의 길이를 통상의 것보다 길게 설계하므로써 예비가열기의 역할도 겸하게 하므로써 효율적인 그리고 균 일한 소성이 이루어지도록 한 것이다.In the present invention, when the fine limestone raw material having a moisture content of 10% or less is put into a firing furnace, the raw material receives heat and can be pelletized by itself as an impact light during rotation and movement of the firing furnace. By designing the length of the kiln to longer than usual, it also serves as a preheater to achieve efficient and uniform firing.

석회석 슬러지를 전술한 건조기에 넣어서 펠렛트를 만드는 것이 본 발명의 특징이다. 석회석 슬러지는 로터리 드라이어에서 건조시켜도 수분이 10% 이하로 잔존하기 때문에, 다음 공정인 로터리 킬른등의 소성로 입구에서부터 열효율을 높이기 위해서 예비가열기능을 부여하고 그러기 위해 소성로 길이를 종래보다 20~30% 길게 설계 제작하도록 한 것이다.It is a feature of the present invention to make pellets by putting the limestone sludge in the dryer mentioned above. Limestone sludge remains at 10% or less even when dried in a rotary dryer, so the preliminary heating function is provided to increase thermal efficiency from the entrance of the kiln, such as a rotary kiln, which is the next process, and the length of the kiln is 20-30% longer than before. It was designed and manufactured.

일반적으로 생석회 제조는 이상의 정선된 괴상의 석회석을 로터리 킬른(rotary kiln) 또는 수직로 등에서 825℃ 이상의 열을 가하여 석회석내에 결합되어 있는 이산화탄소를 해리시켜 제조한다.In general, quick lime is prepared by dissociating carbon dioxide bound in limestone by applying heat of 825 ° C. or more in a rotary kiln or a vertical furnace.

이때의 반응식은The reaction formula at this time

Figure 112004041227767-PAT00001
Figure 112004041227767-PAT00001

으로서 일반적으로 아주 간단한 반응경로를 거치게 되지만 소성과정에서 승열과정의 통과속도, 승열온도, 로의 구조적 조건 등에 따라 생석회의 품질에는 아주 많은 격차가 발생된다.As a general rule, a very simple reaction path is used, but there are many gaps in the quality of quicklime in the firing process depending on the passage speed of the sublimation process, the sublimation temperature, and the structural conditions of the furnace.

원료예비처리과정에서 발생되는 대략 15mm 이하의 입도를 가진 부산물일수록 통기도가 나빠지고 내구성이 약하므로 소성시 분말, 분진 발생이 쉬운 결점이 있다. 그러나 그 반면 미세립 부산물은 미분이 다량의 공극을 형성하고 있으므로 CO2가스의 발생에 따른 열침투가 용이하다는 장점이 있다. By-products having a particle size of about 15 mm or less generated during the raw material pretreatment process have poor defects and weak durability, so that powder and dust are easily generated during firing. On the other hand, the fine grain by-product has the advantage that the thermal permeation due to the generation of CO 2 gas is easy because fine powder forms a large amount of pores.

즉, 본 발명에서의 기본원료 조건은 완전 세립의 석회석 슬러지나 15m/m 이하의 미립으로 된 미세립석회석이므로 통상적인 석회석 소성방법으로는 좋은 품질을 기대하기 힘들긴 하지만, 본 발명의 투입원료의 특성을 보면 석회석 슬러지의 경우 미분의 집합체로서 내부에 다량의 공극을 형성하고 있어서 열침투가 보다 용이하고 따라서 해리반응이 쉽게 진행되는 장점이 있다. 다만 결집력이 없어서 특히 소성과정에서 쉽게 파쇄되어 킬른 내에 분진 발생이 많아지게 된다.That is, since the basic raw material conditions in the present invention is a fine-grained limestone of fully fine limestone sludge or fine particles of 15 m / m or less, it is difficult to expect good quality with a conventional limestone firing method. In the case of the limestone sludge, as the aggregate of fine powder forms a large amount of pores therein, the heat penetration is easier and thus the dissociation reaction proceeds easily. However, since there is no cohesion, it is easily crushed during the firing process, so that dust is generated in the kiln.

이것은 표면에서의 열교환과 해리, 내부로의 반응확산과 토포캐미칼(topochemical)한 반응과정을 거치므로 반응속도도 느리고 소성시간도 많이 소요된다. 그러나 미분의 석회석으로 괴상화된 석회석은 그 자체에 다량의 공극(스폰지 구조)을 가지므로 열침투가 빨라 계면반응이 매우 원활하여 반응시간이 아주 짧아지는 특징이 있다. It undergoes heat exchange and dissociation at the surface, reaction diffusion into the inside, and topochemical reaction, so the reaction speed is slow and the firing time takes a lot. However, limestone agglomerated with limestone of fine powder has a large amount of pores (sponge structure) in itself, so it has a characteristic that the reaction time is very short due to the rapid thermal penetration and the smooth reaction.

따라서 본 발명은 이 점에 착안한 것으로 본 발명방법으로 본 발명상의 소성로 소성온도역인 830~1150℃ 온도에서 소성가능하게 되고 소성대의 통과시간이 30분~60분으로 짧아져 종전 보통 4시간에 비해 1/8 ~ 1/4 수준으로 소성시간이 줄어들었으며, 그만큼 열원단위도 적게 든 것이 확인되었다.Therefore, the present invention focuses on this point, and by the method of the present invention, it becomes possible to be fired at the firing temperature range of 830 to 1150 ° C, which is the firing temperature range of the present invention, and the passing time of the firing table is shortened to 30 minutes to 60 minutes, compared to the usual 4 hours. Firing time was reduced to the level of 1/8 to 1/4, and it was confirmed that the heat source unit was smaller.

표 1은 형상별 석회석 성분비교표이다. 여기에서 본 발명원료인 미세립석회석, 석회슬러지의 물성이 열악함을 알 수 있다.Table 1 is a limestone composition comparison table for each shape. Here it can be seen that the physical properties of the fine-grain limestone, lime sludge as the raw material of the present invention is poor.

그러면 첨부도면 및 표 1~2를 참고로 하여 본 발명을 소성로 및 소성작업조건을 중심으로 일 실시예를 들어 설명하기로 한다.Then with reference to the accompanying drawings and Tables 1 to 2 will be described with reference to the embodiment of the present invention mainly on the firing furnace and firing working conditions.

표 1. 형상별 석회석 성분조성비교표Table 1. Comparative composition of limestone composition by shape

Figure 112004041227767-PAT00002
Figure 112004041227767-PAT00002

전술한 바와 같이 본 발명에서는 원료예비처리과정에서 통상 발생되는 입경 15m/m 이하의 중간 공정 부산물은 수분이 10% 이하일 경우 건조공정을 거치지 않고 직접 소성로(5)에 장입시킨다. 그러나, 석회석 슬러지는 수분함유율이 30% 내외로서 지나치게 많으므로, 미리 로터리 건조기(rotary dryer)(1)에서 수분 10% 이내로 건조시키는데 이때 배출되는 펠렛트(pellet)(P)의 크기는 로터리 킬른에서의 소성을 유리하게 하기 위하여 가급적 30m/m 이하로 특히 25mm 이하로 제한한다. 왜냐하면 사용 석회석 슬러지의 입도가 적으므로 입도크기 차이를 줄여 30mm 이하, 특히 25mm 이하로 하였을 때 입도균일도가 더욱 높아지기 때문이다. As described above, in the present invention, intermediate process by-products having a particle size of 15 m / m or less, which are usually generated in the preliminary processing of raw materials, are directly charged into the kiln 5 without undergoing a drying process when moisture is 10% or less. However, the limestone sludge has an excessively high water content of about 30%, so that it is dried within 10% of moisture in a rotary dryer (1) in advance, and the size of the pellet (P) discharged from the rotary kiln is In order to favor the firing of the resin, it is preferably limited to 30 m / m or less, particularly 25 mm or less. Because the particle size of the limestone sludge used is small, the particle size uniformity is reduced when the particle size difference is reduced to 30 mm or less, especially 25 mm or less.

본 발명에서는 이를 위해 건조로에 수분함유율이 높아 케익상태로 된 미세립석회석 덩어리를 가급적 크기 25mm 이하로 잘게 쪼개주도록 분급구를 건조로 입구역에 설치하였다.In the present invention, for this purpose, a fractionation port is installed in the inlet area of the drying furnace so as to split the fine limestone mass in the cake state to a size of 25 mm or less as high as possible.

특히, 본 발명과 같이 입도크기 15m/m 이하의 미립석회석을 주 원료로 사용하는 경우에는 입도의 균일도를 향상시키기 위하여 실험ㆍ작업결과, 배출 펠렛트의 크기를 10~22mm의 입도크기에 대한 균일도가 80% 이상으로 하는 것이 가장 소성에 효율적인 것임을 알게 되었다. 입도크기가 10mm 미만일 경우 통기성이 악화되고 22mm를 초과할 경우 소성열기 침투가 어려워지기 때문이다. 특히 30mm를 초과할 때엔 더욱 그러하였다.Particularly, in the case of using fine limestone having a particle size of 15 m / m or less as a main raw material as in the present invention, in order to improve the uniformity of the particle size, experiments and work results show that the size of the discharge pellet is uniform to the particle size of 10 to 22 mm. Was found to be the most efficient at firing. If the particle size is less than 10mm breathability is worse, if it exceeds 22mm it is difficult to penetrate the calcined heat. This was especially true when exceeding 30 mm.

상기 건조로에서 사용되는 열원은 통상 소성로에서 발생되는 폐열을 회수하여 사용한다. 본 발명상의 건조로(dryer)의 구조는 "도 1"에서 보는 바와 같이 로터리식 건조로의 원료 투입구에 체인(chain)등의 분급구(分級具)(2)를 설치하여 수분함유 슬러지 덩어리를 1차로 쪼개주는 역할을 하게 하고 또한 건조기(1)의 투입구로부터 예컨데 총 15m 중 6m 깊이까지의 가열대(3)에는 2차 분쇄를 위해 리프터(lifter)(4)를 부착하여 미세립원료가 건조기를 통과하면서 수분증발과 함께 리프터(4)에 의해 자연 낙하한 후 소성로의 회전으로 슬라이딩(sliding)되므로써 둥근형태의 펠렛트(pellet)(P)가 형성된다.The heat source used in the drying furnace is usually used to recover the waste heat generated in the kiln. The structure of the dryer according to the present invention, as shown in Fig. 1, is provided with a classifier 2 such as a chain at a raw material inlet of a rotary dryer to obtain a water-containing sludge mass 1. In addition, the lifter 4 is attached to the heating table 3 from the inlet of the dryer 1, for example, to a depth of 6 m out of a total of 15 m, for the second grinding, so that the fine raw material passes through the dryer. While spontaneously falling by the lifter 4 with water evaporation while being slid by rotation of the kiln, round pellets P are formed.

여기에서 건조되는 과정에서 슬러지(sludge)의 강도가 유지되면 그 이상은 부서지지 않고 건조기의 출구를 통해 배출되는데 이때 펠렛트 크기의 조정은 로터리 건조기(rotary dryer)의 최적속도와 리프터(lifter)의 깊이 및 슬러지의 수분함량의 정도에 따라서 조정된다.If the sludge strength is maintained during the drying process, the sludge is not broken and is discharged through the outlet of the dryer. At this time, the pellet size adjustment is performed at the optimum speed of the rotary dryer and the lifter. It is adjusted according to the depth and the degree of water content of the sludge.

설비조건에 따라 펠렛트의 강도와 분진발생의 정도가 다르므로 이를 최적화하기 위하여 소성조건에 적합하도록 조정하여야 한다.The strength of the pellets and the degree of dust generation vary depending on the installation conditions. Therefore, the pellets should be adjusted to suit the firing conditions in order to optimize them.

한편 로터리 킬른에서의 원료투입 조건을 양호하게 하기 위하여 또한 펠렛트 강도를 강화시키기 위하여 건조기의 투입구에 강도 강화제(예를 들면 시멘트, 당밀, 물처리 등등)를 점결제로서 투입하기도 한다.On the other hand, in order to improve the raw material input conditions in the rotary kiln and to enhance the pellet strength, a strength enhancer (for example, cement, molasses, water treatment, etc.) may be added as a caking agent to the inlet of the dryer.

그러나 제품의 순도에 영향을 끼치지 않고 제조경비에 부담이 없을 경우에만 가능하다.However, this is only possible if there is no burden on manufacturing costs without affecting the purity of the product.

로터리 킬른은 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 되어 있다.The rotary kiln has a structure as shown in FIG.

통상 로터리 킬른(5)내의 석회소성공정은 원료투입에서부터 예열대, 소성대, 냉각대를 거쳐서 외부로 인출되도록 설계되어 있다.Usually, the calcining process in the rotary kiln 5 is designed to be drawn out from the raw material input through the preheating zone, the baking zone, and the cooling zone.

그런데, 본 발명에 사용되는 원료는 강도가 낮은 석회석 입자나 미분 또는 세립자 등으로 각각의 개체로는 열침투가 괴석회석(통상 25m/m~85m/m)의 입자보다는 빠르나 전체 체적(volume)을 고려하면 통기성이 적어 열침투가 어렵기 때문에 전체적으로 소성율이 떨어진다. 더구나 미세립석회석은 로가 회전하면서 슬라이딩하기 때문에 밑으로만 깔려서 이동하게 되므로 거의 복사열에 의존하고 있는 석회소성으로는 좋은 결과를 기대하기 힘들다.By the way, the raw material used in the present invention is a low-strength limestone particles, fine powder or fine particles, etc., the heat penetration is faster than the particles of calcite (usually 25m / m ~ 85m / m) for each individual, but the total volume (volume) In consideration of the low permeability, the heat penetration is difficult, so the overall plasticity is lowered. In addition, because the fine limestone slides while the furnace rotates, it is only spread underneath, so it is hard to expect a good result with the calcination which is almost dependent on radiant heat.

따라서, 본 발명은 계면화학 반응에 의해서 거의 소성이 이루어짐에 착안하여 로터리 킬른내 바닥에 고정 또는 가동가능한 리프터(lifter)(7)를 소성대에 부착함으로써 미립석회등 모든 원료가 회전과정에서 분리되어 강제 낙하되도록 하였다. 리프터(7)는 소성원료 진행방향과 평행으로 설치되는데 그 형태는 긴 막대형, 반원형 또는 삼각형을 불문하고 철(凸)부를 가진 것이면 좋다Accordingly, in the present invention, since the firing is almost performed by the interfacial chemical reaction, all raw materials such as fine lime are separated in the rotation process by attaching a lifter 7 fixed or movable on the bottom of the rotary kiln to the firing table. Forced fall. The lifter 7 is installed in parallel with the firing direction of the raw material. The shape of the lifter 7 may be a long rod, semi-circle, or triangular iron.

리프터(7)를 사용한 결과 괴석회석이나 미분석회석이나 모두 소성로의 회전으로 나선운동을 하면서 앞으로 진행해 나가므로 로 바닥판에 고착되기 어려워지고 버너에서 뿜어내는 직사고열에 쉽게 노출됨으로써 완전한 석회소성을 이룩할 수 있게 되었으며 종전의 로내 온도보다 80℃나 낮은 온도에서도 완전한 소성율을 보였다. 특히 예열공간(6)에서 펠렛트가 예열되고 회전진행되는 동안 수분이 서서히 줄 어들면서 소성대에 다다르기 전에 펠렛트는 경화되어 강도를 갖게 된다.As a result of using the lifter (7), both calcite and unanalyzed lime proceed in the spiral movement by the rotation of the kiln, making it difficult to stick to the furnace bottom plate and easily exposed to the direct heat from the burner, thereby achieving complete lime burning. In addition, it showed complete calcination rate even at the temperature of 80 ℃ lower than the previous furnace temperature. In particular, while the pellet is preheated and rotated in the preheating space 6, the pellet is cured and hardened before reaching the firing table while the moisture gradually decreases.

종래의 석회석 소성로의 소성온도는 약 1200~1300℃ 범위에서 수행되고 있으나, 본 발명의 경우에는 전술한 예비건조, 펠렛트화, 소성로의 예비가열대의 조성, 리프터 설치 등의 제반요소에 의하여 소성온도는 830~1150℃ 범위에서 수행가능하게 된 점에서 본 발명은 획기적이며, 더우기 첨가물 없이도 석회석 슬러지를 자연적으로 로터리 건조기에서 펠렛트화 할 수 있게 된 것 또한 획기적인 것이다.The firing temperature of the conventional limestone kiln is carried out in the range of about 1200 ~ 1300 ℃, in the case of the present invention, the firing temperature by the above-described elements such as preliminary drying, pelletization, composition of the preheating table of the kiln, installation of the lifter, etc. The present invention is innovative in that it can be carried out in the range of 830 ~ 1150 ℃, and it is also innovative that the limestone sludge can be naturally pelletized in a rotary dryer without additives.

여기에서 소성온도를 830℃ 이상으로 한 것은 석회석은 화학적으로 825℃ 이상되어야 석회석이 생석회로 화학반응할 수 있기 때문이며 소성온도는 1150℃를 초과하여 로내 온도가 너무 높으면 석회 슬러지 원료에 코팅현상이 생겨 조업이 곤난하므로, 본 발명에서는 이러한 이유에서 소성온도를 830~1150℃로 설정하였다. 본 발명상의 예비건조, 펠렛트화 리프터 설치등으로 충분히 이 온도 범위에서 소성공정수행이 가능하게 된 것이다.The calcination temperature is higher than 830 ℃ because limestone can be chemically reacted with limestone when it is chemically higher than 825 ℃. If the calcination temperature exceeds 1150 ℃ and the furnace temperature is too high, coating of lime sludge will occur. Since the operation is difficult, in the present invention, the firing temperature is set to 830 ~ 1150 ℃. The preliminary drying of the present invention, the installation of a pelletized lifter, and the like make it possible to perform the firing process sufficiently in this temperature range.

로터리 킬른등의 소성로(5)를 거친 처리원료는 냉각공간(8)을 거치면서 냉각되어 이송ㆍ분쇄(제철소 소결공장의 요구조건에 맞추되 가급적 입도(m/m 이하로)조정)ㆍ집적 과정을 거쳐 분생석회로 출하하게 된다. 이 공정은 도 1에 도시하였다.Processed raw materials passed through the kiln (5), such as rotary kiln, are cooled through the cooling space (8) and transported and pulverized (adjusted to the requirements of steel mill sintering plant, preferably to the particle size (m / m or less)) After shipment, it is shipped as congener. This process is shown in FIG.

도 1의 공정중 로터리 드라이어 공정은 종래 없었던 시스템이며, 로터리 킬른 공정 또한 종래와는 다른 내용의 처리공정으로 되어 있는 것이 종래와 현저히 다르다.The rotary dryer process of FIG. 1 is a system which has not existed conventionally, and the rotary kiln process also differs significantly from the conventional one in that it is a process process different from the conventional one.

한편, 종전에는 고열에서 소성함으로써 석회석 원료가 로벽에 부착하는 현상 즉, 로벽코팅(coating)현상이 심하여 조업중단 사례가 빈번히 발생하였으나 본 발 명은 예비건조, 펠렛트화 및 예열대 연장 및 소성대 바닥에 리프터를 부착설치하므로써 원료가 소성로 회전에 따라 리프터 위에 얹혀지고 원료의 표면이 뒤집어 지거나 하게 되므로 복사열을 원료 전표면에 걸쳐 골고루 쏘여 주게 되는 효과를 가져오게 되었다. 또한 본 발명은 원료내에 산화마그네슘(MgO)성분이 많이 함유되어 있음에도 불구하고 코팅(coating)현상이 전혀 일어나지 않았다.On the other hand, in the past, many cases of operation interruption occurred due to severe adhesion of limestone raw material to the furnace wall by firing at high temperature, that is, furnace wall coating. However, the present invention has a preliminary drying, pelletization and preheating zone extension, and the bottom of the firing table. By attaching and installing the lifter, the raw material is placed on the lifter as the kiln rotates and the surface of the raw material is inverted. Therefore, radiant heat is spread evenly over the entire surface of the raw material. In addition, in the present invention, although a large amount of magnesium oxide (MgO) component is contained in the raw material, no coating phenomenon occurs.

실 시 예Example

가. 본 발명을 일 실시예를 들어 아래에 설명한다. 단, 아래의 실시예만으로 본 발명이 국한되는 것이 아니며 이와 유사한 취지의 기술 또한 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다. end. The present invention will be described below with reference to one embodiment. However, the present invention is not limited only to the following examples, and a technique having a similar meaning will also belong to the scope of the present invention.

먼저, 본 실시예에 사용한 회전로와 사용작업조건을 이하에 기재하였다.First, the rotary furnace and working conditions used in this example are described below.

나. 주요 설비 제원I. Main equipment specifications

1. 로 타입 : 리프터를 사용한 로터리 킬른(회전로)1. Furnace type: Rotary kiln with rotary lifter

2. 로의 크기 : 2300mmØ × 45,000mmℓ2. Furnace size: 2300mmØ × 45,000mmℓ

3. 사용연료 : COG 가스3. Fuel used: COG gas

4. 로 회전속도 : 1 RPM4. Rotating speed: 1 RPM

5. 로 경사각도 : 2°5. Furnace tilt angle: 2 °

이 실시예에서 사용원료 및 작업조건ㆍ결과는 표 2와 같았다.The raw materials, working conditions and results of this example are shown in Table 2.

표 2TABLE 2

Figure 112004041227767-PAT00003
Figure 112004041227767-PAT00003

위 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 석회석 원료를 입도별로 구분하여 시료 A는 입도 3~10mm의 미립으로, 시료 B는 15mm 이하의 세립으로, 시료 C는 석회석 슬러지를 그대로 사용하고(통상 15mm 이하이나, 소성효율을 고려한 회대 입도크기가 1mm 정도로 측정되었으므로 -1mm, 즉 1mm 이하로 함) 이 A, B, C 원료소성시에는 리프터를 부착시켰다.As can be seen in Table 2 above, in the present embodiment, the limestone raw material is classified by particle size, so that sample A is fine particles having a particle size of 3 to 10 mm, sample B is fine grain of 15 mm or less, and sample C is used as limestone sludge. (Normally 15 mm or less, but the size of the revolving particle size in consideration of the firing efficiency was measured to be about 1 mm, so it was set to -1 mm, that is, 1 mm or less).

표 2에서 알 수 있는 바와 같이 시료 C가 가장 우수한 결과를 가져왔으며, 본 발명에 따라 낮은 소성온도에서도 고품위의 분생석회 제품이 그 것도 단시간 로통과에 의해 얻어짐을 알 수 있었다.As can be seen from Table 2, Sample C had the best results, and it was found that the high quality condensed lime product was obtained by a short passage through the present invention even at a low firing temperature according to the present invention.

본 실시예의 경우 미세립원료의 처리로 로내 분진이 많기 때문에 후공정에서의 집진설비 용량을 보통 괴석회석의 생석회 제조시보다 30% 증가시켰다.In the present embodiment, because of the large amount of dust in the furnace due to the processing of the fine raw material, the capacity of the dust collecting equipment in the post process was increased by 30% than that of the preparation of quicklime.

① 예비처리(preheat)① preheat

소성시 발생되는 폐열을 재활용하여 소성에 앞서 도 2의 로터리 건조기 (rotary dryer)를 설치, 운영함으로써 원료의 유동성을 증가시켜 열침투를 용이하게 하였다.By recycling the waste heat generated during firing, the rotary dryer (rotary dryer) of FIG. 2 is installed and operated prior to firing to increase the fluidity of the raw material to facilitate thermal penetration.

또한 본 로터리 킬른의 몸체 길이를 통상의 것보다 20% 길게하여 원료투입구에서부터의 예비열처리기(preheater) 역할을 할 수 있도록 하였다.In addition, the length of the body of the rotary kiln 20% longer than usual to serve as a preheater from the raw material inlet.

② 충진율② filling rate

통상 생석회 제조시 로터리 킬른에서의 원료 충전율은 통상 6~11%로 하고 있으나 본 발명에서는 15%까지 증대시켜 설비 용량에 대비하여 생산성을 증대시킬 수 있었다.In general, the raw material filling rate in the rotary kiln during the production of quicklime is usually 6-11%, but in the present invention, the productivity can be increased in comparison with the facility capacity by increasing it to 15%.

투입원료가 주로 13m/m 정도의 미립이었으므로 열침투 및 확산속도가 빠르게 진행되었다.Since the input raw material was mainly fine particles of about 13m / m, the heat penetration and diffusion speed proceeded rapidly.

③ 로내 온도 및 통과시간③ Furnace temperature and passing time

한편 로내 온도를 828℃ 미만으로 하였더니 통과시간이 4시간 이상이 되어도 CO2 분해가 잘 되지 않아 소성이 이루어지지 않았다. 또한 로내온도를 830~1000℃로 조절하여 소성한 결과 소성시간이 4~12시간 소요되었으므로 종래에 비해 너무 소성시간이 길어졌다. 따라서 로내의 소성온도는 종래의 소성시간을 고려하여 소성가능온도인 830℃를 휠씬 초과한 1030~1069℃로 수행하였다. 아울러 소성온도를 더욱 높여 소성대에서의 온도를 1150℃ 온도로 60분 통과시킨 결과 소성자체는 100% 완료되었으나 부분적으로 불균일하게 소성된 분생석회가 일부 발견되었다. 한편, 참고로 1300℃ 온도로 60분 통과시켰더니 과소성이 이루어져 CaO가 수화 반응하는 등 분생석회로서의 역할이 미흡하였다.On the other hand, when the temperature inside the furnace was less than 828 ° C., even if the passage time was 4 hours or more, the CO 2 decomposition was not good and the baking was not performed. In addition, the firing time was adjusted to 830-1000 ° C., and the firing time was 4-12 hours. Therefore, the firing temperature in the furnace was performed at 1030 to 1069 ° C, far exceeding 830 ° C, which is a possible firing temperature, in consideration of the conventional firing time. In addition, the firing temperature was further increased and the temperature at the firing table was passed at 1150 ° C. for 60 minutes. As a result, the firing itself was 100% complete, but some non-uniformly fired lime was found. On the other hand, when passed for 60 minutes at a temperature of 1300 ℃, the undercalcination occurs, CaO is hydrated reaction, such as the role as a conservative lime is insufficient.

상기 실시예로 확인된 것은, 시료 A, B, C는 로내벽 코팅부착현상이 없이 소성이 완료되었고, 시료 D와 시료 E는 일반석회석 정품으로 한 실적치임에도 소성손실(Ig.-loss), 입도분포의 불균일성으로 소성효율이 현저히 감소되었음을 알 수 있었으며, 표에는 나타나지 않았으나 시료 E의 경우에는 석회석의 소성로 벽에의 코팅현상이 심하였음이 확인되었다. It was confirmed in the above examples, the samples A, B, C was calcined without the furnace wall coating adhesion phenomenon, even if the sample D and sample E is the performance value of the genuine limestone genuine Ig.-loss, particle size It was found that the firing efficiency was significantly reduced due to the heterogeneity of the distribution. Although it was not shown in the table, it was confirmed that in the case of Sample E, the coating phenomenon on the calciner wall of limestone was severe.

본 발명에 따른 시료 A, B, C는 로내 통과시간이 샘플 D에 비해 65% 수준인데도 소성이 완벽할 뿐만 아니라 총열량 사용량에서도 30%이상 절감되었음을 알 수 있었다.Samples A, B, and C according to the present invention were found to be more than 30% reduced in total calorie consumption as well as perfect firing even though the passage time in the furnace was 65% compared to sample D.

따라서, 입도가 통상 15mm 이하로 배출되는 석회슬러지 등을 이용하여 종래 사용하기 어려웠던 미립 또는 세립의 석회석 원료로 입도균일화, 리프터 부착설치 등으로 분생석회를 제조할 수 있게 된 방법은 지금까지 없었던 획기적 방법으로 본 발명으로 비로소 가능하게 된 것에 본 발명의 특징이 있다.Therefore, there is no groundbreaking method that has ever been able to produce powdery lime by particle size uniformity, lifter attachment installation, etc., using limestone raw material of fine or fine grains, which has been difficult to use conventionally, using lime sludge having a particle size of 15 mm or less. As a result of the present invention, there is a feature of the present invention.

Claims (4)

수분함유가 32% 이하인 석회석 슬러지(sludge)와 입도 15mm 이하인 미립석회석을 원료로 하는 미세립석회석원료로 분생석회를 제조하기 위하여,In order to produce condensed lime from raw material limestone sludge containing 32% or less moisture and fine limestone with a particle size of 15mm or less, 상기 원료를 로터리 건조로(rotary dryer)에 의해 수분함유 10% 이하의 펠렛트(pellet)로 제조한 다음, 이 펠렛트 원료를 소성대 바닥에 리프터(lifter)를 설치한 로터리 킬른(rotary kiln)에서 830~1150℃로 소성한 후 이를 냉각ㆍ분쇄하여 통상의 배가스공정을 통하여 분생석회를 제조하는 것을 특징으로 하는 미세립석회석으로부터의 분생석회 제조방법The raw material is manufactured by a rotary dryer into pellets having a water content of 10% or less, and then the rotary kiln is formed by installing a lifter at the bottom of the baking table. Firing at 830 ~ 1150 ℃ and then cooled and pulverized to prepare the powdered lime through a conventional flue gas process 제 1항에 있어서, 상기 로터리 드라이어는 그 원료투입구에 다수의 체인 등으로 된 분급구(分級具)를 부착 설치하여 수분함유 슬러지 덩어리를 쪼개주게 하고, 또한 건조로의 가열대에는 리프터(lifter)를 부착하여 수분함유 원료가 건조기를 통과하면서 수분증발과 함께 이 리프터에 의해 자연 낙하하여 슬라이딩하므로써 둥근형태의 펠렛트가 형성되고 건조되도록 한 것을 특징으로 하는 미세립석회석으로부터의 분생석회 제조방법According to claim 1, wherein the rotary dryer is attached to the raw material inlet by a plurality of chains (classifier) is installed to split the water-containing sludge lumps, and a lifter (lifter) is attached to the heating table of the drying furnace The water-containing raw material passes through the dryer and evaporates the water, and by this lifter, it naturally falls and slides, so that round pellets are formed and dried. 제 1항에 있어서, 상기 펠렛트는 건조로로부터 배출시 입도크기 10~22mm가 되도록 한 것을 특징으로 하는 미세립석회석으로부터의 분생석회 제조방법The method of claim 1, wherein the pellets have a particle size of 10 to 22 mm when discharged from the drying furnace. 제 1항에 있어서, 상기 로터리 킬른 소성로는 그 소성대 바닥에 설치하게 되는 리프터를 로터리 킬른의 폭(횡)방향으로 길게 설치하고, 또한 통상의 로터리 킬른 길이에 비해 20~30% 길게 한 예열대를 설치하도록 한 것을 특징으로 하는 미세립석회석으로부터의 분생석회 제조방법The preheating stand according to claim 1, wherein the rotary kiln firing furnace is provided with a lifter provided at the bottom of the firing table in the width (lateral) direction of the rotary kiln, and is 20 to 30% longer than a conventional rotary kiln length. Method for producing conidia lime from fine limestone, characterized in that to install
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