KR20110053984A - 복탄화 방법 - Google Patents

복탄화 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110053984A
KR20110053984A KR1020117005089A KR20117005089A KR20110053984A KR 20110053984 A KR20110053984 A KR 20110053984A KR 1020117005089 A KR1020117005089 A KR 1020117005089A KR 20117005089 A KR20117005089 A KR 20117005089A KR 20110053984 A KR20110053984 A KR 20110053984A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon
ladle
polymer
iron alloy
furnace
Prior art date
Application number
KR1020117005089A
Other languages
English (en)
Inventor
베에나 사하즈왈라
폴 오케인
Original Assignee
뉴사우스 이노베이션즈 피티와이 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2008904040A external-priority patent/AU2008904040A0/en
Application filed by 뉴사우스 이노베이션즈 피티와이 리미티드 filed Critical 뉴사우스 이노베이션즈 피티와이 리미티드
Publication of KR20110053984A publication Critical patent/KR20110053984A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5264—Manufacture of alloyed steels including ferro-alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0025—Adding carbon material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0025—Adding carbon material
    • C21C2007/0031—Adding carbon material being plastics, organic compounds, polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C21C2007/0062—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires with introduction of alloying or treating agents under a compacted form different from a wire, e.g. briquette, pellet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

탄소 함유 폴리머를 레이들 또는 노에 첨가하는 단계를 포함하는 레이들 또는 레이들 노 내의 용융 철합금 복탄화 방법. 상기 폴리머는 철합금의 가탄제로서 작용하도록 적합화 처리된다. 이에 관하여, 상기 폴리머는 용융 철합금과 접촉할 때 탄소가 이 폴리머로부터 상기 용융 철합금 내로 용해되어 들어가는 것을 촉진하는 형태를 가질 수 있다.

Description

복탄화 방법{Recarburisation method}
철합금 (강철과 같은)을 복탄화하는 방법이 개시된다. 이 방법은 특히 일관 제철 공정 (integrated mill steelmaking) (전형적으로 고로 (blast furnace) 및 전로 (basic oxygen furnace)를 포함) 및 미니 밀 제철 (전형적으로 전기 아크로 (EAF)를 포함) 양쪽 모두의 후속 공정인 출선용 (出銑用 tapping) 레이들 및 레이들 노 (ladle furnace)에서 철합금을 복탄화하는데 적용할 수 있다. 주로 출선용 레이들 및 레이들 노의 복탄화 맥락에서 상기 방법을 기술할 것이나 그러한 유형의 복탄화에 제한되지 않음을 알아야 한다.
플라스틱 및 타이어 처리에 있어서 문제가 증가하고 있다. 플라스틱 및 타이어 모두를 재활용하는 것은 재료 회수의 작은 부분을 차지하나, 대부분은 아직 쓰레기 매립 또는 소각로를 통해 처리되고 있다. 쓰레기 매립에서 두 재료 모두 쉽게 분해되지는 않으며, 어느 한 재료는 또한 흙 및 지하수에 독성 성분들을 내놓을 수도 있으며, 반면 통상적인 소각은 다이옥신 같은 위험 방사물을 종종 발생시키고 또한 그린하우스 가스 방출을 증가시킬 수 있다.
세계적으로 철강업은 에너지 효율 및 자원 활용을 개선함으로써 환경에 영향을 최소화하고, 특히 CO2 방출을 감소하도록 압력을 받고 있다.
전기 아크로에 폐플라스틱 첨가는 공지되어 있다. US 5,554,207 및 JP 2004-052002에 예들이 개시되어 있다.
본 출원인의 WO 2006/024069도 또한 전기 아크로에 폐플라스틱을 첨가하는 것을 개시하고 있으며 가탄제 (recarburiser)로서 폐플라스틱의 가능한 용도를 더 개시하고 있으나, 유도로 (induction furnace)의 상황에서만이며 상기 방법이 어떻게 실행되는지는 개시하지 않는다.
본 명세서에서 종래 기술 문헌에 대한 인용이 상기 문헌이 호주 또는 그 밖의 지역에서 당업자의 공통되는 일반 상식의 일부를 형성한다는 것을 인정하는 것은 아니다.
제 1 측면에서 레이들 또는 레이들 노에서 용융 철합금의 복탄화 방법이 제공된다. 상기 방법은 레이들 또는 레이들 노에 탄소 함유 폴리머를 첨가하는 단계를 포함하며, 상기 폴리머는 철합금의 가탄제로서 작용하도록 적합하게 된다.
예전에는 철합금 제조에 탄소 함유 폴리머가 가탄제로서 어떻게 가장 좋게 작용할 수 있는지가 연구되지 않았다 (즉 여기서 폴리머는 이번에는 최종적으로 제조되는 철합금에 존재하는 탄소의 함량을 증가시키기 위해 사용되는 석탄, 코크스 및 흑연 같은 전통적인 가탄제를 대체하기 위해 사용된다 ). 탄소 함유 폴리머가 선택되어 무연탄 석탄 및 흑연 같은 고가의 가탄제의 사용을 대체하든지 감소시킬 수 있도록 적합하게 될 수 있다.
이에 관하여, WO 2006/024069는 가탄제로서 폐플라스틱의 잠재적인 용도를 개시하나, 이것이 어떻게 실행될 수 있는지를 교시하지 않거나, 레이들 및 레이들 노 출선에서 철합금을 복탄화하는데 폐플라스틱이 어떻게 사용될 수 있는지를 개시하지 않는다.
“철합금(ferro-alloy)”이란 용어가 본 명세서에서 사용될 때, 이는 페로크롬, 페로크롬 실리콘, 페로망간, 페로실리코망간, 페로실리콘, 마그네슘 페로실리콘, 페로몰리브덴, 페로니켈, 페로티타늄, 페로포스포러스, 페로텅스텐, 페로바나듐, 페로지르코늄등을 포함하는 광범위의 철 탄소 합금(강철 포함) 및 다른 철 탄소 및/또는 철계 합금을 포함하는 것이다.
상기 방법의 한 형태에서는 상기 탄소 함유 폴리머의 탄소가 철합금 속으로 우선적으로 용해되고 전혀 실질적으로 연소하거나 또는 유해한 정도까지 연소하지 (combust) 않게 하기 위하여 첨가되기 전에 레이들 또는 레이들 노에 적합하도록 구체적으로 상기 탄소 함유 폴리머를 적합화 처리할 수 있다.
예를 들어, 폴리머가 가탄제로서 작용하도록 가장 잘 적합화 처리하는 한 방법은 레이들 또는 레이들 노에 첨가하기 전에 주어진 레이들 또는 레이들 노에 폴리머의 크기(예를 들어 이의 모양 및/또는 치수(dimension))를 최적화하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 크기 최적화는 용융 철합금과 접촉시의 탄소 용해를 촉진시키고 폴리머 연소를 최소화한다는 것이 관찰되었다.
일 구현예에서 크기 최적화는 폴리머층을 함께 묶어 블럭을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폐고무를 포함하는 폴리머의 경우, 타이어 트래드/월 (wall) 층 또는 컨베이어 밸트는 적합한 철합금 와이어로 꾸러미로 함께 묶어질 수 있다.
레이들 첨가의 경우, 탄소 함유 폴리머는 용융 철합금을 레이들에 출선하기 전에 레이들에 첨가될 수 있다.
레이들 노 첨가의 경우, 탄소 함유 폴리머는 레이들로부터의 용융 철합금과 함께 상기 레이들 노에 첨가되거나 상기 레이들로부터의 용융 철합금에 대하여 첨가될 수 있다. 예를 들어, 탄소 함유 폴리머는 레이들 노에 주사될 수 있다 (예를 들어 슬래그 층 같은 최상층에).
일 형태에서 탄소 함유 폴리머는 폐플라스틱 또는 폐고무이다. 이 형태에서 폐플라스틱은 폴리에틸렌 (예를 들어 HDPE), 및 재처리하기 어려운 배크라이트 (Bakelite) 등 같은 플라스틱뿐만 아니라 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리부타디엔스티렌, ABS, 등 같은 다른 플라스틱을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 형태에서 고무는 중고 타이어 또는 밸트로부터 획득될 수 있다. 밸트는 중고/버려진 고무 컨베이어 밸트일 수 있다.
레이들 또는 레이들 노에 폐플라스틱 또는 폐고무를 첨가하는 것은 이렇게 하지 않았을 경우 환경적 문제 거리가 되는 쓰레기의 처리에 있어서 다른 효과적인 수단을 제공한다.
탄소 함유 폴리머는 보통 원소 C, H 및 선택적으로는 O만을 포함할 것이나 , 다른 원소들이 폴리머에 존재할 수 있다 (예를 들어 N, S, P, Si, 할로겐 등). 이들 원소들이 철합금 제조를 방해하고 및/또는 오염물질, 공해물질, 유독하거나 또는 해로운 가스 (예를 들어 할로겐 가스) 등을 생성하는 경우, 유독한/해로운 가스 및 다른 유해하거나 또는 해로운 부산물 형성을 회피하거나 또는 완화하기 위해 탄소 함유 폴리머는 현명하게 선택되어 현명하게 첨가될 수 있으며 및/또는 어떤 융제 첨가물 (flux additive)이 레이들/레이들 노에 투입될 수 있다.
일 형태에서 제조되는 철합금은 강철 또는 강철 합금이다.
상기 방법의 일 변화에서, 탄소 함유 폴리머에 더하여, 석탄, 코크스, 탄소숯, 목탄 및/또는 흑연 중 하나 이상인 다른 탄소원이 함께 레이들 또는 레이들 노에 첨가될 수 있다.
일 형태에서 레이들 또는 레이들 노는 전기 아크 제철 공정의 부분을 형성하는데, 레이들은 전기 아크로로부터 용융 철합금을 수용하고, 레이들 노는 레이들로부터 용융 철합금을 수용한다.
제 2 측면에서 레이들 또는 레이들 노에서 철합금의 가탄제로서 탄소 함유 폴리머의 용도가 제공된다.
제 2 측면에서 탄소 함유 폴리머는 제 1 측면에서 정의된 바일 수 있다.
제 3 측면에서 용융 철합금의 복탄화 방법이 제공되며, 상기 방법은 합금을 가탄제로서 작용할 수 있는 탄소 함유 폴리머와 접촉시키는 단계를 포함하며, 이때 상기 폴리머는 상기 용융 철합금과 접촉시 폴리머로부터 용융 철합금으로 탄소가 용해되어 들어가는 것을 촉진시키는 형태를 가진다.
이러한 폴리머 형태 (예를 들어 폴리머 모양 및/또는 치수)를 최적화하여 상기 폴리머가 용융 철합금과 접촉하는 경우, 상기 폴리머 내의 다량의 탄소가 연소 (combust) 또는 기화하기보다는 용해되도록 할 수 있다는 것이 관찰되었다. 이는, 다시 상기 폴리머의 복탄화 작용 향상으로 이어질 수 있다.
전술한 방법의 제 3 측면에서 상기 폴리머 형태는 폴리머 질량에 대한 폴리머의 노출된 표면적을 최소화하는데 필요한 치수 (dimension)를 갖춘 단위를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 폴리머의 치수를 주어진 레이들 또는 레이들 노에 최적화할 수 있다. 이는 최대의 탄소 용해가 발생하도록 하고, 폴리머 내의 탄소의 연소 또는 기화 (gasification)를 최소화할 수 있다. 이러한 단위 하나 이상 (예를 들어 폐폴리머의 하나 이상의 10 kg 블럭)을 철합금의 가탄제로서 도입할 수 있다.
전술한 방법의 제 3 측면에서 상기 폴리머는 용융 합금 내에 첨가될 수 있거나, 또는 상기 용융 합금이 상기 폴리머 상에 첨가될 수 있거나, 또는 상기 폴리머가 용융 합금과 함께 예를 들어 레이들 또는 레이들 노에 첨가될 수 있다.
전술한 방법의 제 3 측면은 달리 언급하지 않을 경우 제 1 측면에서 정의된 바일 수 있다.
철합금의 복탄화에 대해 폐플라스틱 및 폐고무가 코크스 및 흑연에 효과적인 대안을 제공할 수 있음을 증명하였다. 따라서, 사회에서 막대한 양의 폐플라스틱 및 폐고무를 사용하고 소비하는데 대한 효과적인 방법이 제공된다.
상술한 바와 같은 철합금의 복탄화에 대한 방법 내에 있을 수 있는 다른 구현예들에도 불구하고 동반하는 도면을 참고하여 상기 방법의 구체적인 구현예들이 단지 실시예에 의하여 이제 설명될 것이다:
도 1은 a) 야금 원료 코크스 (현재 가탄제로서)의 X-선 회절 도면; 및 b) 고밀도 폴리에틸렌 (폐플라스틱 가탄제로서)의 X-선 회절 도면을 나타내며; 실시예 1에서 설명되고;
도 2는 원료 고밀도 폴리에틸렌 및 야금 코크스의 X-선 회절 도면; 및 연소 후의 고밀도 폴리에틸렌 및 야금 코크스의 X-선 회절 도면을 나타내며; 실시예 1에서 설명되고;
도 3은 세설 드롭 접근 (sessile drop approach)용으로 세팅된 수평 튜브 저항 로의 제 1의 개략적인 다이아그램을 나타내며, 실시예 1에서 설명되고;
도 4는 실시예 2에 기재된 30% 고밀도 폴리에틸렌 및 70% 야금 코크스의 혼합물뿐만 아니라 100% 야금 코크스에 대해 두 번의 시험 운전에 대해 시간에 따른 탄소 습득 (pick-up) (% 탄소 함량)의 도면을 나타낸다;
도 5는 드롭 튜브 노의 개략적인 다이아그램을 나타내며, 실시예 3에서 설명되며;
도 6은 세설 드롭 접근용으로 세팅된 수평 튜브 저항 로의 제 2 개략적인 다이아그램을 나타내며, 실시예 3에서 설명되며; 및
도 7은 실시예 3에서 설명하는 바와 같은 30% Bakelite 및 70% 야금의 코크스의 혼합물뿐만 아니라 100% 야금 코크스에 대한 시험 운전에 대해 시간에 따른 탄소 습득 (% 탄소 함량)의 도면을 나타내고;
도 8은 강철 같은 철합금의 제조에 대한 전기 아크 공정의 개략적인 다이아그램을 나타내며;
도 9는 레이들 내로 출선되는 전기 아크로의 개략적 세부 사항을 나타내며;
도 10은 도 9의 레이들의 개략적 세부 사항을 나타내며;
도 11a 및 도 11b는 각각 출선 레이들에 첨가하기에 적합한 타이어 트래드 꾸러미의 측면도 및 평면도를 나타내며; 및
도 12a 내지 도 12c는 각각 플라스틱 (폐고무) 및 표준 탄소 가탄제의 습득 (10kg 시료당 %) 을 나타내는 도면이며:
도 12a는 이동 레이들에서이고;
도 12b는 레이들 노에서이고; 및
도 12c는 표준화된 자료이다.
철합금 (예를 들어 강철) 제조에서, 탄소 함유 폴리머 (예를 들어 폐플라스틱 또는 폐고무)를 도입하여 기본적인 철합금 형성 (예를 들어 고로 및 전로에서 강철 형성 이후, 또는 EAF 노에서 강철 형성 이후) 이후에 발생하는 단계에서 가탄제로서 작용(즉 합금 내의 탄소 함량을 "조정 (trim)")하게 할 수 있다고 전제된 바 있다. 이와 관련하여, 이동 레이들 및 레이들 야금 노 중 어느 하나 또는 모두에서 탄소 함유 폴리머가 가탄제로서 작용할 수 있다고 전제되었다.
현재 세계적으로, 제철 분야에서는 2 개의 주요한 공정 루트가 있다: "일관 제철 (Integrated Mill)"루트는 광석 및 코크스로부터 철을 생산하고 다음으로 철을 강철로 변환시키며, "미니 밀 (Mini-Mill)"루트는 고철강로부터 강철을 생산한다. 두 가지 루트의 주요 차이점은 강철 생산에 사용되는 노의 형태이다. 그러나, 양 공정의 공통점은 레이들 내로 용융 강철을 이동시키는 단계, 레이들 야금 노 (LMF)를 사용하여 레이들 내에서 강철 온도 및 조성을 조정하는 단계, 및 강철을 캐스팅하는 단계 (예를 들어 연속 캐스팅 기계 (Continuous Casting Machine) (CCM)를 사용)이다.
일관 제철은 철 광석, 코크스, 융제 (flux)가 충전되고 뜨거운 공기 블래스트 (hot air blast)가 주입되는 고로에서 고탄소 용융 철을 생산한다. 고로로부터의 철은 용융 상태에서 하나 이상의 전로 (BOFs)로 이동된다. 대부분의 탄소를 제거하여 철을 저탄소 강철로 변환시키기 위해 산소가 사용된다. BOF 충전의 25%까지는 고체의 중질 고철 (heavy steel)일 수 있다. 다음으로 탄소 함량을 위한 강철 조정이 후속적으로 수행된다.
미니 밀은 고체 고철강을 용융시키기 위해 하나 이상의 전기 아크로 (EAFs)를 사용하는데, 이는 중질고철, 경질고철, 및 무쇠 (고로로부터)로 이루어질 수 있다. 산소는 탄소 및 실리콘, 알루미늄 및 망간 같은 용융 강철로부터의 다른 불순물을 제거하기 위해 사용되는데, 이들은 산소와 반응하여 산화실리콘(SiO2) 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화망간(MnO)을 형성한다. 또한 많은 양의 철이 주입된 산소와 반응하여 산화철 (FeO 또는 Fe2O3)을 형성한다. 노에 강철의 상부에 슬래그 층을 만들기 위해 산화칼슘 (CaO) 및 산화마그네슘 (MgO)이 첨가된다. 상기 슬래그 층은 어떤 비율의 산화철과 함께 강철로부터 불에 탄 불순물의 여러 산화물들을 잡으며, 노 안에 발려있는 내열성 재료를 불순물 산화물에 의한 화학적 공격으로부터 보호하며, 또한 노 지붕 및 측벽에 아크로부터 열손실을 낮춘다.
일단 강철의 조성 및 온도가 정확하면, 전기 노는 출선된다. 이는 강철을 노로부터 레이들에 옮기는 것을 포함하는데, 여기서 강철은 용융 상태에서 LMF로 이동될 수 있다. EAF 제조 공정의 개략도를 도 5에 나타냈다. 도 6은 레이들 내로 출선되는 강철의 세부 사항을 보여주며, 도 7은 레이들의 세부 사항을 보여주는데 여기서 강철 조정의 제 1 단계가 일어날 수 있다.
출선 과정에서는, 상대적으로 순수한 형태(전형적으로 야금 등급 탄소)의 탄소 ('가탄제')를 강철에 첨가하여 ('복탄화'로 알려짐) 강철에 요구되는 규격으로 맞춘다. 야금 등급 탄소는 입상화되어 공정의 비교적 고가 부분을 형성한다. 또한 여러 가지 철합금이 강철에 첨가되어 금속의 물리적 특성을 향상시킨다. 따라서, 지금까지 적합하다고 여겨지지 않은 다른 탄소 대체물에 대한 조사가 수행되었다.
실시예
이제 철합금 제조에 대한 방법의 비제한적인 실시예가 제공될 것이다. 실시예 1, 2 및 3은 실험실적으로 수행된 실험 자료를 제공하는데 이는 탄소 함유 폴리머 (폐플라스틱)의 탄소가 용융 금속 내에 용해될 수 있으며 따라서 가탄제로서 작용한다는 것을 뒷받침한다. 실시예 4는 이동 레이들 및 레이들노에서 가탄제로서의 탄소 함유 폴리머 (폐고무)에 대한 실제적인 현장 시험 자료를 제공한다.
실시예 1 내지 3의 방법론은 탄소 용해 테스트 전에 휘발 물질 (VM) 제거를 포함하는 반면, 실시예 4의 방법 (현장 시험임)은 그러한 사전 제거를 포함하지 않는다. 따라서, 실시예 1 내지 3의 자료는 실시예 4의 자료와 정확히 비교되지는 않는다.
도입된 야금 코크스의 유형 및 품질은 실시예 1 및 2 및 실시예 3 사이에서 변화가 있었으며, 액체 강철 내로 탄소 용해에 대한 다른 결과에 기여하는 것으로 주목된 것은 이러한 변화였다. 따라서, 실시예 1 및 2 및 실시예 3의 결과 사이에 직접적인 비교는 적용되지 않는다.
코크스 특질, 및 또한 폐플라스틱 특질의 영향에 대한 실험을 수행할 수 있다는 점에 또한 주목하였는데, 이러한 실험에서는 액상 강철 내로의 탄소 용해를 향상시키기 위하여 상기 특질들을 최적화할 수 있었다.
실시예 1 - 폐플라스틱의 탄소 용해/복탄화
레이들 및 레이들 노에서의 용도로 적합한지를 체크하기 위해 1550℃에서 30% HDPE 및 70% 야금 코크스의 혼합물로부터의 탄소의 액체 강철 내로의 용해를 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 상기 실험은 탄소 용해 실험의 세부 사항 및 결과 뿐만이 아니라 대략적인 분석 자료 및 X-선 패턴을 포함하여 시료 특성화를 나타내는 자료를 제공한다.
시료 특성화
탄소 용해 연구를 위해 사용되는 폐플라스틱 및 야금 코크스 혼합물의 탄소질 잔여물은 드롭 튜브 노 (DTF)에서 연소로 제조되었다. DTF로부터 수집된 잔여물은 어떤 수준의 휘발 물질을 포함한다는 것이 발견되었다. 따라서, 이들 잔여물은 수평 튜브 노 (HF)를 사용하여 탈휘발화되었다-도 3. 드롭 튜브 노 및 수평 튜브 노로부터 각각 수집된 원료 및 이들의 탄소질 잔여물을 고정된 탄소, 재, 휘발 물질 (VM) 및 수분의 비율을 위하여 분석되었으며, 이들의 구조는 X-선 회절을 사용하여 특성화되었다.
대략적 분석
시료들의 대략적 분석 자료를 얻어 표 1에 나타내었다. 참고 재료 - 야금 코크스 -에 대해 원료 및 드롭 튜브 노 및 수평 튜브 노에서 연소 후 시료의 고정된 탄소 함량은 64.5%에서 거의 일정하였다. 따라서 실험적인 조건 하에서 드롭 튜브 노 및 수평 튜브 노에서 야금 코크스의 연소는 이의 탄소 함량을 변화시키지 않는 것으로 이해된다. 야금 코크스가 플라스틱과 혼합되는 경우, 드롭 튜브 노 및 수평 튜브 노에서 연소 후 고정된 탄소 함량은 증가하였고, 반면 휘발 물질은 상당히 감소하였다.
HDPE 및 야금 코크스 시료의 대략적 분석

시료		 대략적 분석
수분 % 재 % 휘발 물질 % 고정된 탄소%

야금 코크스 (Met Coke)		 원료 1.30 31.80 2.40 64.50
DTF 후 1.30 33.50 0.70 64.50
HF 후 0.60 33.70 0.90 64.80

30%HDPE+ 70% 야금 코크스		 원료 0.70 22.60 36.00 40.70
DTF 후 1.20 28.10 6.00 64.70
HF 후 1.00 29.60 1.40 68.00
X-선 회절
Siemens D5000 X-선 회절 장치를 사용하여 HDPE 및 코크스 혼합물로부터의 탄소질 잔여물의 X-선 회절 패턴을 얻었다. 원료 야금 코크스 및 원료 플라스틱을 먼저 분석하였고, 다음으로 이들의 혼합물을 분석하였다. 다음으로, 드롭 튜브 노에서 연소 후 이들의 잔여물 및 수평 튜브 노에서 추가적인 탈휘발 (devolatilisation)이 특성화되었다. 야금 코크스는 참고 코크스로서 고려되었고, 혼합물의 모든 X-선 패턴은 참고 코크스와 비교되었다. 모든 탄소질 시료에 대한 X-선 패턴을 도 1 및 2에 나타내었다. 이들 도면으로부터, 원료 혼합물은 탄화수소 (플라스틱)의 고강도 피크를 보인다는 것이 분명해졌다. 드롭 튜브 노 및 수평 튜브 노에서 연소 후, 잔여물 시료의 X-선 패턴은 아직 저강도를 가지는 플라스틱의 탄화수소 피크를 보인다. 이는 플라스틱이 가탄제로서 용도로 적합하다는 것을 나타낸다 .
실시예 2 - 폐플라스틱 용해에 대한 실험적 세부 사항
세설 드롭 기술을 이용하여 100% 야금 코크스 및 30% HDPE 및 70% 야금 코크스의 혼합물로부터의 탄소 용해를 조사하였다. 먼저, 조사되는 재료를 연마하고 체에 걸러 1 mm 미만 크기의 입자를 얻었고 다음으로 80% 질소 및 20% 산소 분위기에서 1200℃에서 드롭 튜브 노에서 연소시켰다. 드롭 튜브 노로부터 수집된 잔여물은 고함량의 휘발 물질을 포함한다는 것이 발견되었다. 따라서, 잔여물은 수평 튜브 노에서 아르곤 분위기에서 1200℃에서 15 분 동안 다시 탈휘발화되었다. 수집된 잔여물을 연마 기계를 사용하여 다시 연마하여 분말화하고 다음으로 탄소 용해 실험에 사용하였다.
기재(substrate)를 제조하기 위해, 잔여물 시료 약 1.6 g을 사용하였다. 잔여물은 수압을 사용하여 적용되는 7 KN 로드 하에 강철 다이 내에서 압축되었다. 다이로부터 얻은 기재는 3.14 cm2의 상부 표면적을 가졌다. 기재를 흑연 시료 홀더에 위치시키고, 다음으로 전기 분해의 순수 철 (99.98% Fe) 약 0.5 g을 기재의 중앙에 위치시켰다. 탄소 용해 실험을 1550℃에서 불활성 아르곤 분위기 하에서 수행하였다. 먼저 세설 드롭 어셈블리를 수평 튜브 노의 냉각 지역에 놓았는데 여기는 열 충격으로부터 시료 홀더를 보호하고 기재로부터 휘발 물질이 빠져나가게 하기 위해 온도가 약 1200℃이다. 약 15 분 후 세설 드롭 어셈블리를 온도가 1550℃인 고온 지역으로 밀었다. 금속이 녹아 액체 방울을 형성하자 시간 발생기 (time generator)가 카운트를 시작하였다. 1, 2, 4, 8, 15, 20, 30 및 60 분 후 시료는 캔칭되었다. 실험 동안, 노 안 쪽에서의 반응은 CCD 카메라를 이용하여 관찰되었다. 세설 드롭 실험 후, 액적 (droplet)에 포함된 탄소 함량은 탄소-황 LECO 분석기 (CS 230 모델)를 사용하여 측정되었다. 수평 튜브 노 개략도를 도 3에 나타내었다.
실험 결과
액체 철에 의한 탄소질 기재로부터의 탄소 습득량 (pick-up)을 구하였고 이를 도 4에 나타내었다. 30% HDPE + 70% 야금 코크스 기재와 반응한 철에 의한 탄소 습득은 야금 코크스와 반응한 철보다 높았다는 것이 분명히 관찰된다.
실시예 3 Bakelite /코크스 블랜드를 사용하는 탄소 용해
재료 선택 및 제조
이 실시예에서는 전기 분해의 순수 철 (99.98 wt% Fe)이 도입되었다. 조사되는 탄소질 재료는 순수한 야금 코크스, 및 코크스와 Bakelite의 블랜드를 포함한다. Bakelite (페놀 포름알데히드)는 고가교 열경화성 재료이며, 페놀 및 포름알데히드의 축합 중합으로 제조된다. Bakelite는 C, H 및 O 원자로 이루어진다. 화학적 조성은 사용되는 상대적인 페놀 대 포름알데히드 비에 의존한다 (1:1 또는 1:2). 그러나, 보통 CaCO3가 상업적 등급의 베이클라이트 (bakelite)에 필러로서 첨가된다.
시료를 제조하기 위하여, Bakelite 및 코크스를 30% 및 70% 비로 각각 블랜드하였다. 상기 혼합물을 죠크러셔 (jaw crusher)에서 분쇄하여, 1 mm 미만의 크기로 체로 걸렀고, 다음으로 볼밀에서 균일하게 혼합하였다. 상기 혼합물을 0.52 g/분의 속도로 드롭 튜브 노 (DTF)에 주입하였고 20% O2 및 80% N2의 분위기에서 1200℃에서 연소시켰다. 드롭 튜브 노의 개략적 다이아그램을 도 5에 나타내었다.
대략적 분석 및 재 분석으로 탄소질 잔여물을 분석하였다. 모든 잔여 숯의 대략적 분석 값을 표 2에 나타내었으며, 고정된 탄소, 재, 휘발 물질 및 황 함량을 포함한다. 또한 잔여물 시료에서 재의 화학적 조성을 분석하였으며 표 3에 보고하였다.
대략적 분석
조성 (wt%) 코크스 Bakelite/코크스
고정된 탄소 75.5 68.1
휘발 성분 2.1 3.4
재 22.4 28.5
황 0.3 0.25
재 조성 (Ash Composition)
재 조성
(중량 %)		 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO P2O5 TiO2 MgO K2O Na2O SO3 Mn3O4
코크스 61.10 32.10 1.60 0.71 0.68 1.00 0.17 0.29 0.19 0.13 0.05
Bakelite/
코크스		 47.30 22.80 2.20 18.30 0.52 0.77 1.70 0.35 0.18 3.50 0.13
탄소 용해
세설 드롭 방법을 사용하여 탄소 용해 실험을 수행하였다. 흑연/Fe 및 코크스/Fe의 웨팅 (wetting) 동안 계면 간의 현상뿐만 아니라 탄소의 액체 철로의 이동을 연구하기 위하여 세설 드롭 방법을 도입하였다. 기재를 만들기 위해 DTF로부터 수집된 분말 잔여물 약 1.6 g을 다이에 넣고 수압을 이용하여 75 KN 의 힘을 가하여 압축하였다. 3.14 cm2의 상부 표면적을 가지는 상기 기재를 흑연 시료 홀더 상에 위치시켰다. 전기 분해의 순수 철 (99.98% Fe) 약 0.5 g을 기재의 중앙 위에 위치시켰다. 먼저 이 어셈블리를 온도가 1200℃인 수평 튜브 노의 냉각 지역에 위치시켰고 1.0 L/분의 속도로 Ar 가스가 노를 관통하여 흐르는 동안 밀봉하였다. 약 15 분 후, 어셈블리를 온도가 1550℃인 고온 지역에 삽입하였다. 금속이 완전히 녹아 액적을 형성하기 시작하였을 때부터 반응 시간을 기록하였다. 1, 2, 4, 8, 15, 20, 30, 60 및 180 분 후 어셈블리를 냉각 지역에 밀어 넣어 시료를 캔칭하였고 따라서 금속/탄소 계면 상에서 일어나는 반응을 종결시켰다. 수평 튜브 노의 개략도를 도 6에 나타내었다.
실험 후, 탄소-황 분석기 (LECO CS 230)를 사용하여 금속 액적의 탄소 함량을 측정하였다. 에너지 분산 분광기 (Energy dispersive Spectroscopy) (EDS)가 연결된 주사 전자 현미경 (Scanning Electron Microscope) (SEM Hitachi 3400X)을 사용하여 금속/탄소 계면 및 반응 생성물을 조사하였다.
결과
액체 철에 의한 Bakelite/코크스 블랜드로부터의 탄소 습득량을 코크스와 비교하여 시간에 따라 도시하였고 도 7에 나타내었다. 자료를 도표화하여 표 4에 나타내었다.
코크스와 비교하여 Bakelite/코크스 블랜드로부터의 시간에 따른 탄소 습득
시간(분) 습득된 탄소 %
코크스 Bakelite/코크스
1 0.07812 0.1323
2 0.08280 0.1265
4 0.08333 0.1362
8 0.06800 0.1318
15 0.08702 0.1469
20 0.10690 0.1405
30 0.07326 0.1719
60 0.10170 0.1927
180 0.26540 0.34840
실시예 4 - 폐플라스틱 및 폐타이어를 사용하여 EAF 레이들 및 EAF 레이들 노에서 복탄화
제철 작업에서 가탄제로서 폴리머 재료의 용도를 조사하기 위해 EAF 제철 공정에서 실험적 시험을 수행하였다. 시험의 목적은 현재 사용하는 상대적으로 고가인 복탄화 재료 (약 $650/톤 비용이 드는 야금 등급 탄소)의 비율을 폐폴리머 (훨씬 저가로 얻을 수 있는)로 대체하는 것이었다. 따라서 탄소 재료의 대체는 환경적 영향뿐만이 아니라 비용면에서 이득이라는 것으로 이해되었다.
첫번째 시도된 폴리머는 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 이었고 이는 약 95% 탄소를 포함하는 현재의 가탄제와 비교하여 약 85% 결합된 탄소 및 15% 결합된 할로겐을 포함하는 것으로 관찰되었다. 첫번째 시도는 조건을 최적화하고 재활용된 재료로 전환하는 용이함을 제공하기 위해 재활용된 재료보다는 깨끗한 플라스틱을 사용하여 수행하였다.
대부분의 시도는 출선 바로 전에 EAF 레이들 내에 폴리머를 장입(裝入 charging)하여 수행하였지만, 레이들 노에서 추가적인 시도를 수행하기도 하였다. 출선할 곳으로 레이들을 옮기기 전에 아일 (isle)에 있는 동안 상기 레이들에 폴리머를 첨가하였다. 레이들에 바로 첨가될 수 있도록 버킷 내로 폴리머 10kg의 무게를 재었다. 전기 아크로 시료를 한번 채취하고, 요구되는 가탄제 함량을 레서피로부터 취하였다. 다음으로 폴리머를 레이들 (10kg)에 첨가하였고 휘발 물질을 태워 탄소가 많은 잔여물을 남겼다. 보통의(알려진) 가탄제는 레서피에 따라 이것의 상부에 선택적으로 첨가된다. 다음으로 레이들이 출선할 곳으로 이동되고 출선 (tapping)된다.
레이들 노에서의 실험 시도는 레이들이 노에 도착하면 수행하였는데, 도착시 폴리머 재료는 다공성 플러그 위의 강철 상에 첨가되어 용해된다. EAF 레이들에 대하여 얻은 자료는 초기 탄소 함량, 첨가된 플라스틱, 첨가된 가탄제, 레이들 도착 탄소 (ladle arrival carbon)였다. 레이들 노에 대하여 얻은 자료는 도착 탄소 (arrival carbon), 첨가된 폴리머, 첨가된 가탄제, 및 레이들 노 출발 탄소였다. 이들 자료를 보통의 열 (heat)과 비교하였고 실험 결과를 아래에 논의하였다.
타이어 및 밸트 유도 폴리머 첨가제는 매트 꾸러미로서 첨가되는 것이 최적인 것으로 발견되었으며, 전형적으로 어떤 무게 또는 약 10kg 및 약 300x300x300 mm3 부피를 가지며, 도 11a 및 도 11b에 나타난 바와 같다. 꾸러미는 레이들에 수작업으로 첨가된다. 철합금은 또한 직경 약 50mm 금속 덩어리의 형태로 첨가되었으며, 레이들 내로 중력으로 주입 (gravity-fed)되기 전에 호퍼 내로 배치 (batch)투입되었다. 이들 합금은 출선 공정 중간에 첨가되었다. 탄소의 일 부분은 EAF가 출선되기 바로 전에, 또는 출선 공정이 시작된 바로 후 선택적으로 첨가되었다.
질량에 대한 꾸러미의 표면적을 최소화하기 위해 매트 꾸러미 모양을 만들고 필요한 크기로 하였다 (예를 들어 최적 모양은 대략 일반적으로 구형 모양 꾸러미일 것이다). 이것이 폴리머 내의 탄소가 용융 금속 내로 최대한 용해되도록 하며 폴리머 꾸러미 내의 탄소가 연소되거나 또는 기화되는 양을 최소화한다는 것이 관찰되었다. 또한 용융 금속이 꾸러미를 빨리 덮어서, 산소가 꾸러미에 흘러드는 것을 제한함으로써, 꾸러미 (bundle)에서의 탄소의 연소 및 기화를 더욱 감소시키도록 하였다.
공정 단계는 다음과 같다:
1. 레이들을 예비 가열기에서 꺼내서 레이들 카에 위치시켰다.
2. 레이들 노 조작자가 있을지 모르는 손상을 대비하여 레이들 브릭워크 (brickwork)를 점검하고 슬라이드게이트 노즐 (slidegate nozzle)에 모래를 뿌렸다 (sand).
3. 출선을 위해 레이들을 EAF로 이동시켰다.
4. 출선 구멍 아래로 이동시키기 전에, 강철 내의 탄소 비율에 따라 코크스 10kg 백 형태로 탄소 첨가물을 레이들에 추가하였다. 폴리머 가탄제가 단독으로 사용되는 경우, 상기 단계는 생략하였다. 요구되는 수의 백을 첨가한 후, 레이들을 출선 구멍 아래로 이동시켰다.
5. 출선 동안 합금 산화를 감소시키기 위해 알루미늄 바 (30-80kg)를 레이들 베이스에 첨가하였다. 다음으로 폴리머 가탄제를 이들 바의 상부에 위치시켰다.
6. 출선 구멍 (taphole)을 열고 강철/합금에 요구되는 탄소 비율에 따라 폴리머 가탄제 매트/꾸러미 (도 11)를 10kg 배치로 레이들에 계속 첨가하였다.
7. 레이들의 1/4이 채워진 후 철합금 같은 합금용 첨가물을 레이들에 추가하였다.
8. 합금용 참가물 부가 후 곧 이어 융제 (flux) 첨가물을 부가하였다. 레이들에 첨가할 가탄제 양을 규정한, 제조할 강철 등급에 따라서, 상기 탄소 첨가물 중 일부는 레이들의 용융 합금 내에 중력 주입 (gravity-feeding)되기 전에 호퍼 내로 배치 투입하였다. 노의 출선 동안 그리고 또한 레이들 노에서 폴리머 가탄제가 첨가될 수 있다는 점을 관찰하였다.
실험 결과
소위 "ES35 Green Shift" 동안 시도를 하였고 ES35 Green Shift 동안 보통 발생하는 보통의 가탄제 흡수 결과와 비교하였다. 습득된 탄소 % 결과를 도 12a에 도시하였다. 이들 결과는 폴리머 가탄제 사용으로 인한 탄소 습득 수준이 받아들일 수 있는 정도임을 나타낸다. 탄소 수치는 모두 Celox 측정 (일관성을 위해)으로 얻었고 도착 (arrival) LF 시료와 비교하였다. "플라스틱"으로 명칭을 붙인 칼럼에 대한 결과는 20kg 플라스틱 및 보통의 가탄제를 포함하는 나머지에 대한 것이다. 도표는 첨가된 재료 10kg 당 습득을 나타낸다. 도 12a는 가탄제로서 플라스틱이 중량으로 순수 가탄제보다 덜 효율적임을 보여주지만, 이러한 차이의 일 부분은 상기 두 재료에서 결합된 탄소의 비율에 차이가 난 탓으로 여겨졌다 (즉 플라스틱에서 더 적은 탄소). 유사한 경향이 도 12b에서 나타난 바와 같이 레이들 노 시도에서 관찰되었다.
혼합물 내 다른 성분의 연소를 평가하기 위해, 결합된 모든 탄소가 강철 내에 용해되었다는 가정하에 플라스틱 중량에 0.85를 곱하고 가탄제에 0.95를 곱하였다. 상기 계산 결과를 도시하여 도 12c에 나타내었다. "플라스틱" 및 "가탄제(RECARB)" 간의 불균형에 있어 약간의 증가만이 있었다.
이러한 분석으로부터 야금 등급 탄소 가탄제의 특별한 형태가 폴리머 가탄제 형태로부터 발생하는 흡수보다 더 효율적인 흡수 결과를 보인다는 것이 주목된다. 이러한 차이는 용융 합금과 접촉하는 순간 폴리머의 일부가 연소하는 가스성 방출 (즉 CO/CO2의 형태로)로부터의 탄소 손실에 기인하였다.
이로부터, 그러한 연소를 개선하고 최소화하도록 폴리머의 형태 (예를 들어 모양 및 치수)를 최적화하였다. 이에 관하여, 각각의 첨가시에, 폴리머 가탄제 표면적 양을 감소시키는 반면 폴리머 가탄제 질량은 증가시키는 측면에서 더욱 최적화할 여지가 있다.
일반적으로, 상기 실험은 철합금 복탄화에 대해 폐플라스틱 및 폐고무가 코크스 및 흑연에 효과적인 대안을 제공할 수 있음을 증명하였다. 따라서, 사회에서 막대한 양의 폐플라스틱 및 폐고무를 사용하고 소비하는데 대한 효과적인 방법이 제공된다.
다수의 구체적인 구현예가 개시되었으나, 많은 다른 형태로 상기 방법이 구현될 수 있음을 알아야 한다.
예를 들어, 구체적인 폐플라스틱 및 폐고무가 개시되었으나, 탄소 함유 폴리머는 백색 상품 (white goods), 폐카펫 (특히 밑깔개), 자동차 스크랩 잔여물, 직물, 빌딩 폐재료 및 산업 폐기물 및 가정 폐기물의 다른 형태를 포함하는 폐폴리머(비제한적이다)를 포함하는 광범위한 종류의 소스로부터 공급될 수 있음을 알 것이다. 현재 처리 (disposal) 이슈 또는 환경 이슈를 나타내는 소스가 선호된다.
상술한 설명뿐만이 아니라 다음의 청구항에서 "포함하는"이라는 단어는 포함적인 의미로 사용되고 배타적인 또는 “만으로 이루어진”의 의미로 사용되지 않으므로, 다른 기술적 특징이 전술한 기술적 특징에 추가로 결합될 수 있다.

Claims (15)

  1. 레이들 또는 레이들 노 속의 용융 철합금을 복탄화하는 방법으로서, 상기 방법이 상기 레이들 또는 노에 탄소 함유 폴리머를 첨가하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 폴리머는 상기 철합금의 가탄제로서 작용하도록 적합화 처리되는 철합금의 복탄화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 함유 폴리머의 형태는 상기 폴리머로부터 탄소가 상기 용융 철합금으로 용해되어 들어가는 것을 촉진시키도록 적합화 처리되는 철합금의 복탄화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    가탄제로서 작용할 수 있게 하는 상기 폴리머 형태의 적합화 처리(adaptation)는 장입 (裝入 charging) 전에 첨가할 상기 폴리머의 모양 및 배치 (configuration)를 상기 레이들 또는 상기 레이들 노에 최적화하는 단계를 포함하는 철합금의 복탄화 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소 함유 폴리머가 서로 결합하여 블럭을 형성하는 폴리머층을 포함하는 철합금의 복탄화 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서:
    - 레이들의 경우, 상기 용융 철합금을 상기 레이들 내로 출선하기 전에 상기 탄소 함유 폴리머가 상기 레이들에 첨가되고;
    - 레이들 노의 경우, 상기 탄소 함유 폴리머가 상기 레이들로부터의 용융 철합금과 함께 상기 레이들 노에 첨가되거나 또는 상기 레이들로부터의 용융 철합금에 대하여 첨가되는 철합금의 복탄화 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소 함유 폴리머가 폐플라스틱 또는 폐고무인 철합금의 복탄화 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고무가 중고 타이어 또는 중고 벨트로부터의 고무인 철합금의 복탄화 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    생산되는 상기 철합금이 강철 또는 강철 합금인 철합금의 복탄화 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄소 함유 폴리머에 더하여, 석탄, 코크스, 탄소 숯, 목탄 및/또는 흑연 중 하나 이상인 다른 탄소원이 함께 상기 레이들 또는 레이들 노 내에 첨가되는 철합금의 복탄화 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이들 또는 레이들 노가 전기 아크 제철 공정의 부분을 형성하는 철합금의 복탄화 방법.
  11. 레이들 또는 레이들 노에서 철합금의 가탄제로서 탄소 함유 폴리머의 용도.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄소 함유 폴리머가 제 2 항 내지 제 4 항, 제 6 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에서 정의된 바인 용도.
  13. 용융 철합금을 복탄화하는 방법으로서, 상기 방법이 상기 합금을 가탄제로서 작용할 수 있는 탄소 함유 폴리머와 접촉시키는 단계를 포함하며, 이 때 상기 폴리머는 상기 용융 철합금과 접촉할 때 탄소가 상기 폴리머로부터 상기 용융 철합금으로 용해되어 들어가는 것을 촉진시키는 형태를 가지는 철합금의 복탄화 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 폴리머 형태가 폴리머 질량에 비하여 폴리머의 노출 표면적을 최소화하데 필요한 치수 (dimension)를 갖춘 단위를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 폴리머의 치수 (dimension)가 상기 주어진 레이들 또는 레이들 노에 최적화되는 방법.
KR1020117005089A 2008-08-07 2009-08-07 복탄화 방법 KR20110053984A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2008904040A AU2008904040A0 (en) 2008-08-07 Recarburisation method
AU2008904040 2008-08-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110053984A true KR20110053984A (ko) 2011-05-24

Family

ID=41663229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117005089A KR20110053984A (ko) 2008-08-07 2009-08-07 복탄화 방법

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20110197713A1 (ko)
EP (1) EP2321435A4 (ko)
JP (1) JP2011530007A (ko)
KR (1) KR20110053984A (ko)
CN (1) CN102216473A (ko)
AU (1) AU2009279383A1 (ko)
BR (1) BRPI0916981A2 (ko)
CA (1) CA2733085A1 (ko)
MX (1) MX2011001454A (ko)
NZ (1) NZ591240A (ko)
WO (1) WO2010015041A1 (ko)
ZA (1) ZA201101329B (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3175003B1 (en) * 2014-07-31 2020-04-22 SABIC Global Technologies B.V. Methods for utilizing olefin coke in a steel making process and products made therefrom
CN106011374A (zh) * 2016-06-29 2016-10-12 农杰 改善生铁铸件的抗磨损性能的方法
CN105969929A (zh) * 2016-06-29 2016-09-28 农杰 生铁铸件的改质方法
CN105969940A (zh) * 2016-06-29 2016-09-28 农杰 生铁铸件的制备方法
CN106350635B (zh) * 2016-08-30 2018-11-23 河南太行全利重工股份有限公司 一种利用废塑料和废橡胶制作电弧炉炼钢用泡沫渣的方法
CN111705172A (zh) * 2020-06-04 2020-09-25 宁夏众城新能源科技有限公司 一种石墨增碳剂及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1077661A (en) * 1962-04-05 1967-08-02 British Oxygen Co Ltd Treatment of ferrous metals
JPS5217807B2 (ko) * 1973-06-29 1977-05-18
US4889556A (en) * 1988-08-01 1989-12-26 Westinghouse Electric Corp. Method of recycling steel belted tires
US5322544A (en) * 1992-05-29 1994-06-21 Nucor Corporation Melting a mixture of scrap metal using scrap rubber
RU2107738C1 (ru) * 1996-01-09 1998-03-27 Московский металлургический завод "Серп и молот" Способ выплавки стали из металлолома в дуговой электропечи
AT404942B (de) * 1997-06-27 1999-03-25 Voest Alpine Ind Anlagen Anlage und verfahren zum herstellen von metallschmelzen
KR100370920B1 (ko) * 1997-12-26 2003-02-05 닛폰 고칸 가부시키가이샤 용선의 정련방법 및 그 용선을 제조하기 위한 용융환원 제련방법
US20030066387A1 (en) * 2001-10-10 2003-04-10 Stebbing Franklin Leroy Method of melting a mixture of scrap metal using scrap rubber
JP2002241830A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Daido Steel Co Ltd 製鋼原料とする溶湯の製造方法
JP2003183723A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Jfe Engineering Kk 金属Ａｌを含むプラスチック容器のリサイクル処理方法及び製鋼方法
JP2005036098A (ja) * 2003-07-14 2005-02-10 Dainen Co Ltd 廃プラスチック熱分解物バインダー及びその製造法。
US7393379B2 (en) * 2004-04-20 2008-07-01 Franklin Leroy Stebbing Methods of using tires and scrap rubber in the manufacture and melting of steel and other metals
MX2007002540A (es) * 2004-09-03 2007-07-05 Newsouth Innovations Pty Ltd Produccion de ferroaleaciones.
CN101035920A (zh) * 2004-09-03 2007-09-12 纽索思创新有限公司 铁合金的生产

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011530007A (ja) 2011-12-15
CN102216473A (zh) 2011-10-12
MX2011001454A (es) 2011-04-14
EP2321435A1 (en) 2011-05-18
AU2009279383A1 (en) 2010-02-11
WO2010015041A1 (en) 2010-02-11
ZA201101329B (en) 2012-05-30
NZ591240A (en) 2013-01-25
BRPI0916981A2 (pt) 2018-02-14
EP2321435A4 (en) 2012-04-25
CA2733085A1 (en) 2010-02-11
US20110197713A1 (en) 2011-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6438154B2 (en) Method and apparatus for recovering metal values from liquid slag an baghouse dust of an electric arc furnace
KR20110053984A (ko) 복탄화 방법
EP1799875B1 (en) Method for foaming slag
EP3239308A1 (en) Method for reclaiming iron and phosphorus from steelmaking slag
JP5439364B2 (ja) フェロアロイの製造における改良
JP3035285B1 (ja) 電気炉ダスト含有製鋼用加炭材の製造方法及びそれにより得られる製鋼用加炭材並びに電気炉ダストのリサイクル方法
JP2017186607A (ja) 電気炉精錬方法
KR102122009B1 (ko) 제강용 가탄제 및 제강방법
JP3904345B2 (ja) 鉄鋼添加剤
KR100257213B1 (ko) 크롬 광석의 용융 환원 방법
KR20210079354A (ko) 가탄재 및 그것을 사용한 가탄 방법
KR20130075278A (ko) 페로망간의 탈린 방법
JP5487870B2 (ja) 低窒素鋼の製造方法
JP4192042B2 (ja) コークス炉でのシュレッダーダスト処理方法
JP4593443B2 (ja) シュレッダーダストの再資源化方法
JP3909993B2 (ja) 鉄鋼添加剤
JP4311098B2 (ja) 溶鋼の製造方法
KR20230165945A (ko) 환원성 제강용 가탄제
KR101388063B1 (ko) 전기로에서의 슬래그 포밍 방법
KR20030048319A (ko) 철광석 소결광의 제조 방법
KR101443355B1 (ko) 용선예비처리공정의 제강분진을 재활용한 전로 가탄 방법
JPH08269523A (ja) 転炉用溶鋼昇熱材
Blagus Carbothermal reduction of manganese oxides by coke and its blends with polymeric materials
KR20010013939A (ko) 전기로 제강에 있어서의 슬래그 포밍의 판정 방법 및전기로의 조업 방법
AU2005279678A1 (en) Production of ferro-alloys

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid