KR20140043229A - 소결용 배합원료 배합방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소결용 배합원료 배합방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 소결용 배합원료 배합방법은, 기설정된 품위 이하의 저품위광, 기설정된 품위 이상의 고품위광, 미분광 및 생석회를 배합하는 배합단계;와, 상기 배합단계에서 배합된 배합원료를 조립하는 조립단계;를 포함하며, 상기 생석회는 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광이 배합된 총 중량에 대한 석회석의 혼합비는 식 y=0.25*x+1.25으로 결정되고, 상기에서 결정된 생석회의 혼합비에 따라 생석회를 혼합시키는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 소결공정의 배합원료에 포함된 미분광의 배합비율에 따라 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 도식화하여 배합원료 중 미분광의 배합비율을 파악하면 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 손쉽게 구할 수 있는 장점이 있다.

Description

소결용 배합원료 배합방법{MIXING METHOD FOR MATERIAL FOR SITERING}

본 발명은 소결용 배합원료 배합방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소결공정의 배합원료에 포함된 미분광의 배합비율에 따라 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 도식화하여 배합원료 중 미분광의 배합비율을 파악하면 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 손쉽게 구할 수 있는 소결용 배합원료 배합방법에 관한 것이다.

고로는 연료인 코크스와 철광석을 반복 장입하면서 풍구를 통해 열풍을 불어넣어 장입된 철광석을 녹여 용선을 생산하는 설비이다.

철광석은 파쇄(crushing)와 체질(screening)에 의하여 적정한 크기만을 선택하여 고로에 장입한다.

고로에는 철광석뿐만 아니라 분철광석을 단광화한 소결광도 사용된다.

관련 선행기술로는 대한민국 특허공개 제10-2001-0063898호(발명의 명칭:소결기용 혼합장치, 공개일자:2001.07.09)

본 발명의 목적은 소결공정의 배합원료에 포함된 미분광의 배합비율에 따라 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 도식화하여 배합원료 중 미분광의 배합비율을 파악하면 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 손쉽게 구할 수 있는 소결용 배합원료 배합방법을 제공하는 것이다.

또한, 배합원료의 총 배합비율에 대하여 고품위광 대신 미분광의 배합비율을 증량할 수 있는 최적의 생석회비를 알 수 있어 소결광의 품질 및 생산성이 유지되고, 저품위광의 배합비율 증가에 따른 원가절감이 가능한 소결용 배합원료 배합방법에 관한 것이다.

또한, 소결공정시 배합원료의 최대조립입도를 유지할 수 있는 생석회만 투입함으로 인하여 소성과정에 의해 제작된 소결광을 고로에 투입할 경우 고로 내부의 염기도를 예측가능하여 고로조업시 중요한 데이터를 제공할 수 있는 소결용 배합원료 배합방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 소결용 배합원료 배합방법은, 기설정된 품위 이하의 저품위광, 기설정된 품위 이상의 고품위광, 미분광 및 생석회를 배합하는 배합단계;와, 상기 배합단계에서 배합된 배합원료를 조립하는 조립단계;를 포함하며, 상기 생석회는 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광이 배합된 총 중량에 대한 석회석의 혼합비는 식 y=0.25*x+1.25(v는 저품위광, 고품위광 및 미분광이 배합된 총 중량 100을 기준으로 한 생석회의 혼합비, x는 저품위광, 고품위광 및 미분광이 총 중량 100을 기준으로 혼합될 때 미분광의 혼합 비율)으로 결정되고, 상기에서 결정된 생석회의 혼합비에 따라 생석회를 혼합시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 저품위광은 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광의 총 중량대비 70wt%로 고정하고, 상기 고품위광과 미분광은 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광의 총 중량대비 30wt%로 고정하되, 상기 미분광은 총 중량대비 0~20%wt로 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생석회비는 상기 저품위광, 고품위광 미분광의 총 중량대비 1~3wt%로 조절하는 것을 특징으로 한다.

이상 상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 소결공정의 배합원료에 포함된 미분광의 배합비율에 따라 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 도식화하여 배합원료 중 미분광의 배합비율을 파악하면 최대조립입도를 확보할 수 있는 생석회비를 손쉽게 구할 수 있는 장점이 있다.

또한, 배합원료의 총 배합비율에 대하여 고품위광 대신 미분광의 배합비율을 증량할 수 있는 최적의 생석회비를 알 수 있어 소결광의 품질 및 생산성이 유지되고, 저품위광의 배합비율 증가에 따른 원가절감이 가능한 장점이 있다.

또한, 소결공정시 배합원료의 최대조립입도를 유지할 수 있는 생석회만 투입함으로 인하여 소성과정에 의해 제작된 소결광을 고로에 투입할 경우 고로 내부의 염기도를 예측가능하여 고로조업시 중요한 데이터를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 미분광비의 변화에 따라 최대조립입도가 유지될 수 있는 생석회비를 나타낸 그래프이다.
도 2는 미분광비의 변화에 따라 최대조립입도가 유지될 수 있는 생석회비를 도식화 한 그래프이다.

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.

소결공장은 고로가 요구하는 양질의 소결광을 생산하는 곳으로서, 분 철광석과 부원료, 연료를 일정 비율로 혼합한 후, 소성과정에 의하여 소결광을 생산하게 된다.

상기와 같은 소결광의 생산 및 품질은 소결대차에서의 소성과정에 의하여 지대한 영향을 받게 되는데, 소성과정은 여러 인자에 의하여 영향을 받지만 특히 소결베드 내의 통기성에 의하여 지대한 영향을 받는다.

소결베드 내의 통기성이 나쁠 경우 소결시간의 증대로 인하여 생산성이 감소하고, 이와 반대의 경우 소결시간의 감소로 인하여 충분한 융액생성이 이루어지지 않아 품질의 저하를 야기한다.

따라서, 소결광의 생산성 및 품질의 확보를 위하여 적당한 통기성이 확보되어야 한다. 여기서, 적당한 통기성은 블로워의 흡입력을 -1500mmAq(부압) 가했을 경우 통과되는 공기의 유속이 2.5m/s~3.5m/s 사이의 값을 갖는 것을 말한다.

배합원료에 첨가되는 생석회는 CaO 90% 이상의 성분 조성을 갖고 있으며, 소결원료 중에 바인더로서 첨가되어 믹서(Mixer)에서 혼합 조립시 말과 반응하여 강력한 점착력을 가지므로 소결원료의 의사입화성을 향상시켜 소결베드 내의 통기성 및 결합재의 연소성을 향상시킨다.

여기서, 의사입화는 원료배합 과정에서 적정 수분첨가 및 롤링(Rolling)에 의해 원료 중의 핵입자(대립입자)가 되어 0.5mm 이하의 부착입자가 핵입자 주위에 부착되어 의사입자를 형성하는 것을 뜻한다.

최근에는 소결광의 생산비를 절감하기 위해 미분광이 배합원료로서 사용되는데, 이러한 미분광의 배합비 증가에 따라 부착입자의 비가 증가하게 되므로 미분광비에 따라 생석회비가 변화되어야 한다.

본 발명에 바람직한 실시예에 따른 소결용 배합원료 배합방법은, 배합단계와 조립단계가 포함되는데, 상기 배합단계는 소결용 배합원료인 저품위광, 고품위광, 미분광 및 생석회를 배합하는 단계이며, 상기 조립단계는 배합단계에서 배합된 소결용 배합원료를 믹서기에서 수분과 함께 조립하는 단계이다.

상기와 같이 조립단계에서 조립된 소결용 배합원료는 소결대차로 장입되어 소결광으로 제조되는 것이다.

도 1에는 미분광비의 변화에 따라 최대조립입도가 유지될 수 있는 생석회비를 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미분광비의 변화에 따른 최적 생석회비 예측방법은 배합원료로서 저품위광, 고품위광, 미분광 및 생석회가 사용된다.

여기서, 저품위광은 철함량이 25% 이하인 철광석이고, 고품위광은 철함량이 60% 이상인 철광석이다.

또한, 미분광은 고로조업에 사용될 수 없는 입도의 철광석을 뜻하는데, 입도 0.5mm 이하가 전체의 50% 이상을 차지하도록 하며, 평균입도가 0.27mm를 유지할 수 있도록 하며, 극미분광도 미분광에 포함될 수 있다.

그리고, 본 발명에서 소결용 시료로서 사용되는 배합원료는 최적의 수분비(10~15%)를 가지며, 연료비는 배합원료 대비 3.8wt%로 고정한다.

도 1은 참고하면, 배합원료 내의 미분광비 변화에 따른 최적의 생석회비를 예측하고자 각각에 대한 조립성을 실험하였다.

저품위광은 총 배합비율에 대해 70wt%로 고정되고, 나머지 30wt%는 고품위광과 미분광이 차지하는데, 미분광을 0, 5, 10, 15, 20wt%로 순차적으로 증가시키며, 이와 반대로 고품위광은 30, 25, 20, 15, 10wt%로 순차적으로 감소시키면서 고품위광과 미분광의 합이 30wt%가 유지되도록 한다.

또한, 상기와 같이 미분광과 고품위광의 배합비율을 조절하면서 이와 동시에 배합원료에 첨가되는 생석회비의 양을 변화시키는데, 실험에서 변화되는 생석회비의 양은 저품위광, 고품위광 및 미분광의 총 중량대비 1~3wt%를 첨가하되, 1wt%와 3wt%를 0.5wt%의 차이를 두고 첨가한다.

상기 미분광의 wt%가 증가되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 조립입도가 증가되는데, 조립입도가 증가되는 것은 미분광이 생석회에 의해 저품위광, 고품위광에 부착입자로 의사입화 되기 때문이다.

상기와 같이 미분광의 배합비율을 변화시키면서 이와 동시에 생석회비를 변화시키면, 어느 지점에서부터 생석회비가 증가하여도 최대조립입도가 증가되지 않게 되는데, 최대조립입도가 확보되는 최소 생석회비의 값을 구하여 소결조업시 생석회가 필요이상 첨가되지 않는 생석회비를 구하는 것이 본 발명의 특징이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 총 종량에 대하여 저품위광 70wt%, 고품위광 30wt%, 미분광 0wt%일 경우 최대조립입도가 확보되는 생석회비는 저품위광, 고품위광 미분광의 총 중량대비 1.5wt%이며, 저품위광 70wt%, 고품위광 25wt%, 미분광 5wt%일 경우 최대조립입도가 확보되는 생석회비는 1.75wt%인 것을 확인할 수 있다.

즉, 총 배합비율 중 미분광이 5wt%가 늘어날 경우, 생석회는 0.25wt% 증가되는 것을 실험을 통해 확인할 수 있다.

이에 따라, 미분광비의 변화에 따라 최대조립입도가 확보되는 최적 생석회비의 실험식이 다음과 같이 도출되었고, 이러한 실험식에 대한 그래프는 도 2에 도시된 바와 같다.

[실험식]

y=0.25x+1.25

여기서, x는 총 중량 대비 저품위광 70wt%, 고품위광+미분광 30wt%가 고정된 상태에서, 미분광을 0~20wt% 사이에서 증감시킨 미분광비이며, y는 최대조립입도가 확보되는 생석회비이다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 미분광비의 변화에 따라 최대조립입도가 확보되는 최적의 생석회비를 예측할 수 있으므로 배합원료에 생석회를 필요이상 혼합되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 최적의 생석회비에 해당되는 생석회를 소결용 배합원료에 투입한 상태로 제조된 소결광을 고로에 장입할 경우, 고로 내의 염기도 조절이 용이하다.

또한, 본 발명은 소결광 제조시 비교적 저렴한 저품위광과 미분광을 활용할 수 있는 자료로서 활용이 가능하므로 품질을 유지하면서 소결광 생산비를 줄일 수 있을 것이다.

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.

Claims (3)

1. 기설정된 품위 이하의 저품위광, 기설정된 품위 이상의 고품위광, 미분광 및 생석회를 배합하는 배합단계;와
   상기 배합단계에서 배합된 배합원료를 조립하는 조립단계;를 포함하며,
   상기 생석회는 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광이 배합된 총 중량에 대한 석회석의 혼합비는 식 y=0.25*x+1.25(y는 저품위광, 고품위광 및 미분광이 배합된 총 중량 100을 기준으로 한 생석회의 혼합비, x는 저품위광, 고품위광 및 미분광이 총 중량 100을 기준으로 혼합될 때 미분광의 혼합 비율)으로 결정되고, 상기에서 결정된 생석회의 혼합비에 따라 생석회를 혼합시키는 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료 배합방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 저품위광은 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광의 총 중량대비 70wt%로 고정하고, 상기 고품위광과 미분광은 상기 저품위광, 고품위광 및 미분광의 총 중량대비 30wt%로 고정하되, 상기 미분광은 총 중량대비 0~20%wt로 조절되는 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료 배합방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 생석회비는 상기 저품위광, 고품위광 미분광의 총 중량대비 1~3wt%로 조절하는 것을 특징으로 하는 소결용 배합원료 배합방법.

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