KR20140002218A - Method for manufacturing pellet for blast firnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고로용 펠렛 및 소결광 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고로 조업시 투입하는 소결광 중 니켈슬래그 사용을 최소화하고, 펠렛 제조시 니켈슬래그를 혼합하여 소결광의 품질과 생산성을 증대시키며, 이와 동시에 펠렛의 고온강도를 증대시켜 고로 연료비를 저감시키기 용이한 고로용 펠렛 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace pellet and a sintered ore manufacturing method, and more particularly, to minimize the use of nickel slag in the sintered ore input during the operation of the blast furnace, and to increase the quality and productivity of the sintered ore by mixing the nickel slag during pellet production, At the same time, the present invention relates to a method for producing blast furnace pellets which is easy to reduce the blast furnace fuel cost by increasing the high temperature strength of the pellets.
고로는 연료인 코크스와 철원류를 반복 장입하면서 풍구를 통해 열풍을 불어 넣어 장입된 철원류를 환원 용융시켜 용선을 생산하는 설비이다.The blast furnace is a facility that produces molten iron by reducing and melting the loaded iron source by repeatedly charging the fuel coke and iron source.
철원류는 파쇄(crushing)와 체질(screening)에 의하여 적정한 크기만을 선택하여 고로에 장입한다.The iron source is loaded into the blast furnace by selecting only the appropriate size by crushing and screening.
고로에는 괴철광석뿐만 아니라 분철광석을 괴상화한 소결광, 펠렛도 사용된다.In the blast furnace, not only iron ore but also sintered ores and pellets obtained by agglomerating iron ore are used.
일반적으로 고조 조업시, 고로의 상부로 괴철광석 및 소결광과 함께 펠렛이 장입되는데, 펠렛은 정광처리된 극미분 철광석을 바인더를 이용하여 균일한 혼합도를 가지도록 섞어준 다음 물을 첨가하면서 원료입자가 서로 뭉쳐 구상화된 덩어리를 형성하도록 하는 것이다.In general, the pellets are charged together with the iron ore and the sintered ore into the upper part of the blast furnace, and the pellet is mixed with the finely divided iron ore to have a uniform mixing degree using a binder, and then the raw material particles are added while adding water. To unite together to form a globified mass.
관련 선행기술로는 대한민국 특허출원 제10-2006-0135016호(발명의 명칭:펠렛 제조 장치 및 펠렛 제조 방법)이 있다.Related prior art is Korean Patent Application No. 10-2006-0135016 (name of the invention: pellet manufacturing apparatus and pellet manufacturing method).
본 발명의 목적은 고로 조업시 투입하는 소결광 중 니켈슬래그 사용을 최소화하고, 펠렛 제조시 니켈슬래그를 혼합하여 소결광의 품질과 생산성을 증대시키며, 이와 동시에 펠렛의 고온강도를 증대시켜 고로 연료비를 저감시키기 용이한 고로용 펠렛 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to minimize the use of nickel slag in the sintering ore input during blast furnace operation, to increase the quality and productivity of the sintered ore by mixing the nickel slag during pellet production, and at the same time to increase the high temperature strength of the pellets to reduce the blast furnace fuel costs It is to provide an easy blast furnace pellet manufacturing method.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 고로용 펠렛 제조 방법은, 고로 조업 시 소결광과 별도로 장입되는 펠렛을 제조하는 펠렛의 제조방법이며, 분말 상태의 철광석과, 분말 상태의 니켈슬래그(Ni-slag)를 포함한 분말 원료를 사용하여 상기 펠렛을 제조하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the method for manufacturing blast furnace pellets according to the present invention is a method for manufacturing pellets for preparing pellets charged separately from sintered ore during blast furnace operation, powdered iron ore and powdered nickel slag (Ni -slag) characterized in that the pellets are prepared using a powder raw material including.
또한, 상기 펠렛은 이산화규소(SiO2), 산화마그네슘(MgO), 알루미나(Al2O3)성분을 포함하고, 상기 산화마그네슘 성분은 상기 펠렛 총 중량에 대하여 0.1~1.3wt% 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the pellet includes silicon dioxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), alumina (Al 2 O 3 ) components, the magnesium oxide component is a value between 0.1 to 1.3wt% based on the total weight of the pellet. It is characterized by having.
또한, 상기 펠렛은 염기도(CaO/SiO2)가 1.6~1.9 사이의 값을 갖도록 석회석을 더 포함하여 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pellet is characterized in that the basicity (CaO / SiO 2 ) is characterized in that it further comprises a limestone so as to have a value between 1.6 and 1.9.
본 발명은 분말 상태의 철광석에 분말 상태의 니켈슬래그를 포함하여 펠렛을 제조하므로 펠렛의 고온강도를 증가시킨다. 이는 상기 펠렛을 괴광, 소결광과 함께 고로에 투입시 연화융착대의 두께를 감소시키고 통기성을 개선하고 고로 연료비를 저감시키는 효과가 있다. The present invention increases the high temperature strength of the pellets because the pellets are prepared by including powdered nickel slag in the powdered iron ore. This has the effect of reducing the thickness of the softening fusion zone, improve the air permeability and reduce the blast furnace fuel costs when the pellet is injected into the blast furnace together with lump or sintered ore.
또한, 본 발명의 펠렛은 산화마그네슘을 다량 포함하므로 고로 조업시 함께 투입되는 소결광에 니켈슬래그를 혼합하여 제조하지 않아도 펠렛이 산화마그네슘의 공급원으로 작용하여 고로 조업을 안정적으로 유지하는 효과가 있다. In addition, since the pellet of the present invention contains a large amount of magnesium oxide, the pellet acts as a source of magnesium oxide even when the nickel sinter is not mixed with the sintered ore that is added together during the operation of the blast furnace to maintain the blast furnace operation stably.
또한, 펠렛 제조시에 니켈슬래그를 혼합하는 것은 소결광 제조시에 니켈슬래그를 혼합하지 않아도 되는 이점이 작용하므로 소결광의 강도를 향상시키고 생산성을 향상시키는 효과를 갖도록 한다.In addition, mixing nickel slag during pellet production has the advantage of not mixing nickel slag during sintered ore production, so that the strength of the sintered ore is improved and productivity is improved.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고로용 펠렛의 제조순서가 도시된 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고로용 펠렛 제조 방법으로 제조된 펠렛과 소결광 및 괴광의 비율이 도시된 표이다.
도 3은 도 2의 조건으로 고로에 장입된 경우의 소결광에 대한 각종 값들이 도시되어 있다.1 is a schematic flowchart showing a manufacturing procedure of the blast furnace pellets according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a table showing the ratio of pellets and sintered ore and lumps manufactured by the blast furnace pellet manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention.
3 shows various values for the sintered ore when charged into the blast furnace under the conditions of FIG. 2.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals shown in the drawings denote the same members. In describing the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고로용 펠렛을 제조하는 순서는 다음과 같다.The procedure for preparing a blast furnace pellet according to a preferred embodiment of the present invention is as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 원료빈(10, 11, 12)에 담겨져 있는 펠렛의 원료(분말 상태의 철광석, 분말 상태의 니켈슬러그 및 결합제)를 정량절출기(미도시)를 이용하여 원하는 양만큼 벨트컨베이어(B1)로 이동시킨다.As shown in FIG. 1, the desired amount of pellets (iron ore in powder form, nickel slug in powder form, and binder) contained in the
상기 원료빈에 담겨진 분말 상태의 철광석과 니켈슬러그는 극미분 상태이며, 여기서 극미분 상태의 철광석은 소결공정에서 사용할 수 없을 정도로 미세한 크기의 입도를 갖고, 상기 니켈슬래그 또한, 같은 크기의 입도를 갖는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다.The powdered iron ore and nickel slug contained in the raw material bin are in an ultrafine state, where the ultrafine iron ore has a fine particle size that cannot be used in the sintering process, and the nickel slag also has a particle size of the same size. It is preferable, but it is not limited to this.
상기와 같이 벨트컨베이어(B1)로 이동된 펠렛의 원료는 교반기(20)로 이동되어 편석이 일어나지 않도록 혼합되는데, 이때 수분을 공급하여 혼합한다.The raw material of the pellets moved to the belt conveyor (B1) as described above is moved to the
상기 교반기(20)에서 혼합된 펠렛의 원료는 펠렛타이저(30)로 이동되고, 적정량의 수분을 공급하면서 구형의 단광형태를 갖는 펠렛 덩어리로 제조되는데, 일정크기 이상의 크기를 갖는 펠렛 덩어리는 벨트컨베이어(B2)를 이용하여 리롤링 드럼으로 옮겨져 강도가 높은 펠렛으로 제조되며, 리롤링 드럼(40)으로 옮겨진 펠렛 덩어리는 다시 소성공정으로 옮겨져 1300도 이상으로 가열되어 소성된다.The raw material of the pellets mixed in the
또한, 상기 펠렛에는 분말 상태의 철광석과 니켈슬래그 외에도 규사, 산화마그네슘, 알루미나 성분이 포함될 수 있다.In addition, the pellet may include silica sand, magnesium oxide, alumina components in addition to iron ore and nickel slag in the powder state.
상기 산화마그네슘은 일반적인 소결광의 제조시, 소결대차에 혼합되어 소결광에 포함되는 성분으로서, 본 발명에서는 소결광의 제조시 첨가하는 산화마그네슘(사문석, 백운석, 경소백운석, 감람석, 니켈슬래그 등)의 양을 대폭 감소시키는 대신 고로 조업시 소결광과 함께 고로의 상부로 장입되는 펠렛에 산화마그네슘 성분을 포함시켜, 고로 내부에서 반응이 일어나게 하는 것이 특징이다.The magnesium oxide is a component included in the sintered ore mixed with the sintered bogie in the manufacture of a general sintered ore, in the present invention, the amount of magnesium oxide (serpentine, dolomite, light dolomite, olivine, nickel slag, etc.) added in the manufacture of the sintered ore. Instead of drastically reducing, the magnesium oxide component is included in the pellets charged to the upper part of the blast furnace together with the sintered ore during the operation of the blast furnace, so that the reaction occurs inside the blast furnace.
산화마그네슘은 고로의 출선을 용이하기 위한 유동성의 확보를 위하여 기존의 소결광에 혼합하는 부원료인데, 이러한 산화마그네슘은 치밀하고 구형의 형상을 띄고 있어 소결원료의 배합시 조립성이 불량하여 소결온도를 높여야 하므로 소결 생산성이 저하시키고 소결 생산시 투입되는 가열비용을 증가시킨다.Magnesium oxide is an auxiliary raw material mixed with existing sintered ore to secure fluidity to facilitate the blast furnace. This magnesium oxide has a dense and spherical shape. Therefore, the sintering productivity is lowered and the heating cost input during sintering production is increased.
이에 따라, 본 발명은 소결광의 생산시에 사용되던 산화마그네슘을 펠렛 제조시에 혼합시켜 고로 내부에서 반응하게 하여 출선의 유동성을 확보하는 것이다.Accordingly, the present invention is to mix the magnesium oxide used in the production of the sintered ore at the time of pellet production to react inside the blast furnace to ensure the fluidity of the starting line.
한편, 상기 펠렛에 포함되는 산화마그네슘은 펠렛의 총 중량에 대하여 0.1~1.3wt%가 포함되는 것이 바람직한데, 이러한 산화마그네슘은 니켈슬래그에 포함된 성분으로서, 니켈슬래그에 포함된 성분들(CaO, SiO2, Al2O3, MgO 등)의 비율에 따라 다르다.On the other hand, the magnesium oxide contained in the pellet is preferably contained 0.1 ~ 1.3wt% based on the total weight of the pellet, such magnesium oxide is a component contained in the nickel slag, the components contained in the nickel slag (CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, etc.).
산화마그네슘이 펠렛의 총 중량에 대하여 0.1~1.3wt% 포함되면, 고로 조업시 연료비가 감소되고 용선의 생산량을 증가시킬 수 있다.If magnesium oxide is contained in an amount of 0.1 to 1.3 wt% based on the total weight of the pellets, the fuel cost of the blast furnace can be reduced and the production of the molten iron can be increased.
이에 따라, 니켈슬래그의 생산지에 따라 별도의 성분 분석이 필요할 것이며, 철광석도 마찬가지이다.Accordingly, separate component analysis will be required depending on the production site of nickel slag, and iron ore is the same.
한편, 상기 펠렛은 염기도(CaO/SiO2)가 1.6~1.9 사이의 값을 갖도록 석회석(CaCO3)을 더 포함하여 제조될 수 있는데, 상기 석회석은 CaO의 공급원으로서 펠렛의 염기도가 1.6~1.9를 유지할 수 있게 하여 고로의 안정적인 조업을 가능하게 한다.On the other hand, the pellet may be prepared by further comprising limestone (CaCO 3 ) so that the basicity (CaO / SiO 2 ) has a value between 1.6 and 1.9, the limestone is a source of CaO and the basicity of the pellet is 1.6 to 1.9 It enables to maintain stable operation of blast furnace.
본 발명에서는 상술한 바와 같이, 생산지에 따라 성분이 다른 철광석과 니켈슬래그의 특성에 의한 혼동을 방지하기 위해, 펠렛의 총 중량에 대한 산화마그네슘의 중량의 범위를 설정하는 것이다.
In the present invention, as described above, in order to prevent confusion due to the characteristics of iron ore and nickel slag having different components depending on the place of production, the range of the weight of magnesium oxide to the total weight of the pellets is set.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고로용 펠렛 제조 방법으로 제조된 펠렛과 소결광 및 괴광의 비율이 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 조건으로 고로에 장입된 경우의 장입된 철광석(소결광, 괴광, 펠렛)과 고로 내부에서 측정된 각종 값들이 도시되어 있다.Figure 2 shows the ratio of the pellet prepared by the blast furnace pellet manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention and sintered ore and lumps, Figure 3 is charged iron ore (sintered ore when charged in the blast furnace under the conditions of Figure 2 , Lumps, pellets) and various values measured inside the blast furnace are shown.
도 2를 참조하면, 비교예는 소결광 78.3wt%, 괴광 15.2wt%, 펠렛(Pellet) 6.5wt%를 포함한 것이고, 실험예1, 실험예2, 실험예3은 괴광의 wt%를 감소시키면서 MgO가 다량 포함된 펠렛의 wt%를 변화시켜 투입한 것이다.Referring to FIG. 2, the comparative example includes sintered ore 78.3 wt%, lump ore 15.2 wt%, pellets 6.5 wt%, and Experimental Example 1, Experimental Example 2, Experimental Example 3 were MgO while reducing the wt% of the lump ore. It is added by changing the wt% of the pellet containing a large amount.
또한, 도 2에서, Pellet은 분말 상태의 철광석으로 제조한 펠렛이고, MgO Pellet은 분말 상태의 철광석에 니켈슬래그를 포함하여 제조한 펠렛이며, 상기와 같은 펠렛들(Pellet, MgO Pellet)은 결합제로 물이 사용되었다.In addition, in Figure 2, Pellet is a pellet made of iron ore in the powder state, MgO Pellet is a pellet prepared by including the nickel slag in the powdered iron ore, such pellets (Pellet, MgO Pellet) as a binder Water was used.
도 2를 참조하면, 실험예1에서 실험예3으로 갈수록 산화마그네슘의 양이 다량 포함된 펠렛(MgO Pellet)의 함량을 증가시켰다.Referring to FIG. 2, the content of the magnesium (MgO Pellet) containing a large amount of magnesium oxide was increased from Experimental Example 1 to Experimental Example 3.
도 3을 참조하면, 도 2의 비교예, 실험예1 내지 실험예3에서 투입된 펠렛(MgO)에 대한 각종 값들이 도시되어 있는데, 본 발명에 의해서 제조된 펠렛(MgO Pellet)의 함량이 증가될수록 이산화규소(SiO2)와 산화마그네슘(MgO)이 감소하였다.Referring to FIG. 3, various values for the pellets (MgO) injected in Comparative Examples and Experimental Examples 1 to 3 of FIG. 2 are shown. As the content of the pellets (MgO Pellet) manufactured by the present invention increases, Silicon dioxide (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO) were reduced.
또한, 본 발명에 의해 제조된 펠렛을 고로에 장입하는 경우에도 고로 슬래그의 염기도 값이 1.6~1.9 사이를 유지하였다.Moreover, even when the pellet manufactured by this invention was charged to blast furnace, the basicity value of blast furnace slag was maintained between 1.6-1.9.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고로용 펠렛 제조 방법으로 제조된 펠렛에 산화마그네슘의 양을 적정량(염기도의 값이 1.6~1.9 사이로 유지가 가능한 양) 포함시켜 소결광의 생산시 니켈슬레그를 혼합하지 않아도 고로 조업을 안정적으로 운용할 수 있다.As shown in Fig. 2 to 3, the pellet prepared by the blast furnace pellet manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention includes an appropriate amount of magnesium oxide (amount capable of maintaining the value of the base degree between 1.6 to 1.9) It is possible to operate the blast furnace operation stably without mixing nickel slag in the production of sintered ore.
상기와 같이 소결광에 포함되어 있던 니켈슬래그를 펠렛에 포함시킬 경우, 소결광은 제조시 니켈슬래그를 포함하지 않으므로 산화철(FeO, Fe2O3), 산화마그네슘(MgO)의 생성이 감소되고, 융액생성량이 증가된다. 따라서, 소결광 제조시 결합력이 상승되고, 강도 및 회수율이 증가되어 소결광의 생산성이 향상된다.When the nickel slag included in the sintered ore is included in the pellet as described above, since the sintered ore does not contain nickel slag at the time of manufacture, the production of iron oxide (FeO, Fe 2 O 3 ) and magnesium oxide (MgO) is reduced, and the amount of melt formation Is increased. Therefore, the bonding force is increased when the sintered ore is manufactured, the strength and the recovery rate are increased, and the productivity of the sintered ore is improved.
한편, 펠렛 제조시 니켈슬래그가 포함될 경우, 고온강도가 증가되고, 그에 따라 고로 조업시 연화융착대의 두께가 감소되므로 통기성의 개선에도 기여한다. 또한, 통기성 개선은 고로에 투입되는 연료비를 저감시켜 용선 제조원가가 절감된다.On the other hand, when nickel slag is included in the manufacture of pellets, the high temperature strength is increased, thereby reducing the thickness of the soft fusion zone during blast furnace operation, thereby contributing to the improvement of breathability. In addition, the improved breathability reduces the fuel cost to the blast furnace to reduce the cost of molten iron manufacturing.
또한, 고로 슬래그의 염기도의 값이 1.6~1.9 사이의 값을 갖도록 하는 것이 바람직한데, 염기도(CaO/SiO2)의 값을 유지시키기 위해 이산화규소와 산화칼슘의 양을 줄이거나 철광석의 양이 감소하더라도 석회석(CaCO3)를 첨가하는 방법이 있는데, 고로 조업의 환경에 따라 이러한 방법들 중 하나를 선택하는 것도 좋을 것이다.
In addition, the basicity of the blast furnace slag is preferably in the range of 1.6 to 1.9. In order to maintain the basicity (CaO / SiO 2 ), the amount of silicon dioxide and calcium oxide is reduced or the amount of iron ore is reduced. However, there is a method of adding limestone (CaCO 3 ), which may be selected according to the environment of the blast furnace operation.
도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Optimal embodiments have been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms are used herein, they are used for the purpose of describing the present invention only and are not used to limit the scope of the present invention described in the meaning of the claims or the claims. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (3)
상기 펠렛은 규사(SiO2), 산화마그네슘(MgO), 알루미나(Al2O3)성분을 포함하고, 상기 산화마그네슘 성분은 상기 펠렛 총 중량에 대하여 0.1~1.3wt% 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 고로용 펠렛 제조 방법.Claim 1
The pellets include silica sand (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), and alumina (Al 2 O 3 ) components, and the magnesium oxide components have a value between 0.1 and 1.3 wt% based on the total weight of the pellets. Pellet manufacturing method for furnace.
상기 펠렛은 염기도(CaO/SiO2)가 1.6~1.9 사이의 값을 갖도록 석회석을 더 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고로용 펠렛 제조 방법.The method according to claim 1,
The pellet is a blast furnace pellet manufacturing method, characterized in that the basicity (CaO / SiO 2 ) is further prepared by including a limestone so as to have a value between 1.6 and 1.9.
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