KR20170131778A - 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기로로부터 발생되는 유리석회(free CaO)를 포함하는 제강슬래그를 분리하고, 상기 분리된 제강슬래그에 첨가제를 첨가하여 제강슬래그의 조성을 조절하는 단계(단계 1); 상기 단계 1이 수행된 제강슬래그를 수분사하여, 유리석회(free CaO)가 제거된 분말상의 슬래그를 형성하는 단계(단계 2); 및 상기 단계 2에서 형성된 분말 슬래그를 건조하고 자력 선별을 통해 자착 슬래그를 분리하여, 잔존하는 분말 슬래그를 회수하는 단계(단계 3);를 포함하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 조성 조절 및 수분사를 통해, 종래 전기로 제강슬래그를 처리하는 방법인 에이징 처리 및 슬래그 파쇄과정을 생략하고, 최종적으로 속경시멘트 등의 골재로 활용할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기로 제강슬래그 분리, 제강슬래그 조성 조절 및 환원, 수분사, 건조 및 자력선별 단계를 포함하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법에 관한 것이다.
전기로 슬래그는 재활용 기술이 비교적 확립되어있는 고로 슬래그와 달리, 조성의 차이로 인해 그 활용이 미비하다. 전기로 슬래그의 일부는 도로 포장용 골재 등으로 재활용되고 있지만 부가가치가 낮고 수요량이 적기 때문에 발생량 전부를 처리하지 못하고 있다.
전기로 슬래그에 다량 함유한 유리석회(free CaO)는 대기중의 수분과 반응하여 소석회(Ca(OH)2)로 변하면서 급격한 체적 팽창을 유발하며, 슬래그 자체적으로 붕괴되기 때문에 콘크리트용 골재로 사용할 수 없다. 또한 콘크리트 표준시방서에 규정하는 등의 제약을 받으므로 상기 유리석회는 그대로 방치되고 있는 실정이다.
일반적으로 알려진 전기로 슬래그의 처리방법은 대기중에 6 개월 이상, 평균 1 년 동안 야적하여 비 등에 의해 자연 수화처리 되는 에이징 처리법을 이용하고 있다. 이러한 방법은 오랜 시간과 넓은 야적 공간이 요구되며 유지하기 위한 부가적인 비용과 환경오염의 문제를 발생시키는 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 보다 효율적인 슬래그 처리 및 재활용 방법이 필요한 실정이며, 강모래, 강자갈 및 해사 등의 골재 채취사업으로 인해 국토 환경문제가 발생하고 있으며 재생골재를 사용하는 방안에 대한 관심도 날로 높아지고 있는 추세이다.
한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0008867호에서는 아토마이징(atomizing)용 분사공기 예열장치를 갖춘 제강 슬래그 아토마이징처리 시스템이 개시되어 있다. 상기 선행문헌은 용융된 제강 슬래그를 낙하시키고, 대기중으로 비산시켜 급냉시키는 장치에 대해 기술하고 있다. 이러한 종래의 기술은 슬래그를 외부로 비산시킴으로 인하여 작업장의 너비가 넓어야 하고, 회수율이 높지 않으며 작업자의 위험도 상당한 문제점이 있다. 또한, 대기 중의 습도나 온도에 따라서 급냉되는 슬래그의 물성에 변화가 발생하는 단점이 있다.
이에, 본 발명자들은 전기로로부터 발생되는 제강 슬래그의 팽창을 저감시키는 방법에 대해 연구하던 중, 조성 조절 및 수분사 장치를 통해 제강 슬래그의 유리석회(free CaO)를 수산화칼슘(Ca(OH)2) 형태로 반응시켜 형성되고, 골재로 사용할 수 있는 슬래그 분말의 제조방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 전기로로부터 발생되는 제강슬래그의 조성을 조절하고, 상기 제강슬래그 내 유리석회(free CaO)을 수분사장치를 통해 제거하여, 에이징 처리 및 슬래그 파쇄단계가 생략된 전기로 재강슬래그를 골재로 재활용하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
전기로로부터 발생되는 유리석회(free CaO)을 포함하는 제강슬래그를 분리하고, 상기 분리된 제강슬래그에 첨가제를 첨가하여 제강슬래그의 조성을 조절하는 단계(단계 1);
상기 단계 1이 수행된 제강슬래그를 수분사하여, 유리석회(free CaO)가 제거된 분말상의 슬래그를 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 형성된 분말 슬래그를 건조하고 회수하는 단계(단계 3);를 포함하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법을 제공한다.
나아가, 본 발명은
전기로로부터 발생되는 제강슬래그를 골재로 재활용하는 장치로써,
상기 전기로 내에서 분리된 제강슬래그가 유입되는 슬래그 턴디쉬(tundish);
상기 슬래그 턴디쉬에 유입된 제강슬래그로 첨가제 및 환원제를 투입하는 호퍼(hopper);
상기 슬래그 턴디쉬로부터 제강슬래그가 유입되고, 상기 유입되는 제강슬래그에 물을 분사하여 분말상의 슬래그를 형성하는 물 분사부;
상기 물 분사부로부터 분말 슬래그가 유입되고, 상기 유입된 분말 슬래그를 평행 이동시키는 소결 대차;
상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그를 건조하는 슬래그 오븐; 및
상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그로부터 자착 슬래그를 분리하는 자성분리기;를 포함하고, 상기 소결 대차 상으로 이동되는 분말 슬래그는 슬래그 오븐을 거친 후 자성분리기로 향하는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 재활용 장치를 제공한다.
더욱 나아가, 본 발명은
상기의 방법으로 제조된 골재를 제공한다.
본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 수분사를 통해 종래 전기로 제강슬래그를 처리하는 방법인 에이징 처리 및 슬래그 파쇄과정을 생략하여 잔골재 및 굵은 골재로 사용될 수 있으며, 추가적으로 성분 조절을 통해 고급 시멘트 등의 원료로 활용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치 및 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법에 대한 일례를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법의 일례를 나타낸 모식도이고,
도 3은 슬래그 대체율에 따른 플로우 실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 4는 슬래그 대체율에 따른 압축 강도 실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 5는 슬래그 대체율에 따른 휨 강도 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법의 일례를 나타낸 모식도이고,
도 3은 슬래그 대체율에 따른 플로우 실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 4는 슬래그 대체율에 따른 압축 강도 실험 결과를 나타낸 그래프이고,
도 5는 슬래그 대체율에 따른 휨 강도 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은
전기로로부터 발생되는 유리석회(free CaO)을 포함하는 제강슬래그를 분리하고, 상기 분리된 제강슬래그에 첨가제를 첨가하여 제강슬래그의 조성을 조절하는 단계(단계 1);
상기 단계 1이 수행된 제강슬래그를 수분사하여, 유리석회(free CaO)가 제거된 분말상의 슬래그를 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 형성된 분말 슬래그를 건조하고 회수하는 단계(단계 3);를 포함하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법을 제공한다.
이때, 도 1 내지 도 2에 본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법의 일례를 개략적으로 나타내었으며,
이하, 본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
전기로 슬래그는 선철, 고철과 같은 제강원료를 정련하는 전로(converter furnace) 또는 전기로(electric arc furnace)에서 배출하는 산업 폐기물로서, 이를 활용하지 않고 그대로 폐기시킬 경우 비산먼지, 침출수와 같은 환경문제의 발생은 물론 대규모의 처리장을 확보해야 하는 것에 따른 경제적인 문제 등으로 인하여 이를 활용하기 위한 다양한 연구가 있어 왔다.
종래 전기로 슬래그를 재활용하기 위한 처리방법으로, 공기를 이용하여 급냉시키는 아토마이징법(atomizing)과 회전 냉각판을 이용한 슬래그 처리법 등이 개발되었으나, 슬래그 내부의 유리석회(free CaO)를 더욱 빠르게 수화시키고, 분말화하기 위해 본 발명은 조성 조절, 수분사 및 자력 선별 단계를 포함하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법을 고안하였다.
먼저, 본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법에 있어서, 상기 단계 1은 전기로로부터 발생되는 유리석회(free CaO)를 포함하는 제강슬래그를 분리하고, 상기 분리된 제강슬래그에 첨가제를 첨가하여 제강슬래그의 조성을 조절하는 단계이다.
상기 단계 1의 제강슬래그 분리는 상기 전기로 내 용융물에서 용융된 용강을 빼낸 후, 상기 용융물 상부에 잔존하는 제강슬래그를 분리하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제강슬래그는 전기로에서 스크랩 및 냉선을 용융하는 과정에서 생성될 수 있다.
또한, 상기 단계 1의 첨가제는 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 산화마그네슘(MgO), 산화망간(MnO) 및 이들의 조합 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 첨가제는 활용도가 제한적인 제강슬래그를 통상적으로 시멘트 원료로 사용되는 고로슬래그의 함량(CaO 40 중량% 내지 45 중량%, SiO2 30 중량% 내지 35 중량%, Al2O3 10 중량% 내지 15 중량%, MnO 4 중량% 내지 6 중량%)이 되도록 첨가할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
더욱이, 상기 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 상기 단계 1의 분리된 제강슬래그에 환원제를 첨가하는 단계를 포함한다.
상기 환원제는 알루미늄(Al), 탄소(C), 칼슘(Ca) 및 실리콘(Si)를 포함할 수 있고, 상기 분리된 제강슬래그 내 함유된 철 산화물 또는 철 화합물을 철로 환원시키기 위해 첨가된다. 제강슬래그의 경우 고로슬래그와 달리 Total Fe가 높기 때문에 활용성이 매우 제한적이며, 고로슬래그를 대체할 수 있는 원료로 사용하고 싶을 경우 환원제를 투입하며, 원하는 원료 조성으로 조절이 가능하나, 이에 제한하는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그를 골재로 재활용하는 방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1이 수행된 제강슬래그를 수분사하여, 유리석회(free CaO)이 제거된 분말상의 슬래그를 형성하는 단계이다.
상기 단계 2는 완전히 폐쇄되어있는 수분사 설비를 사용하여 수행될 수 있고, 이에 외부 환경의 영향이 비교적 적을 수 있으며, 급랭되어 분말화된 슬래그를 전량 회수가 가능한 장점이 있다. 또한, 연속 공정식으로 회수된 분말이 하기 후술할 단계 3의 건조를 통해 소결되기 때문에 회수율 및 작업효율성 측면에서 종래 기술에 비해 더욱 효과적이다.
또한, 상기 단계 2의 수분사를 통해 상기 단계 1에 포함되어 있는 유리석회(free CaO)를 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 반응시켜 제거함으로써 상기 슬래그를 골재에 재사용하는데 있어 적합하도록 한다.
나아가, 상기 수분사를 통해 형성된 분말 슬래그는 구형의 형상을 나타낼 수 있으며, 수분사 장치 내부의 수분사 노즐은 여러가지 다양한 형태로 구성이 가능하여 원하는 분말 입도를 얻기에 용이하다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그를 골재로 재활용하는 방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 형성된 분말 슬래그를 건조하고 회수하는 단계이다.
상기 단계 3은 분말 슬래그 건조 이후, 자력 선별(magnetic separation)을 통해 상기 분말 슬래그로부터 자착 슬래그를 분리하며, 미 분리된 분말 슬래그를 회수할 수 있다. 이때, 상기 자착 슬래그는 전기로로 재용융되어 사용될 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
나아가, 상기 전기로 슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 상기 단계 3에서 회수된 분말 슬래그를 포장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전기로 슬래그 재활용 방법으로 회수된 슬래그 분말은 유리석회(free CaO)가 제거되어 시멘트 골재로 용이하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 상기와 같이 전기로로부터 분리된 제강슬래그에 첨가제 및 환원제를 투입하여 골재로 사용하기 적합한 조성을 조절하고, 수분사를 통해 유리석회(free CaO) 성분이 수산화나트륨(Ca(OH)2) 형태로 반응되어 제거된 구형의 슬래그 분말을 형성할 수 있으며, 종래 전기로 제강슬래그를 처리하는 방법인 에이징 처리 및 슬래그 파쇄과정을 생략하고, 최종적으로 속경시멘트 등의 골재로 활용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은
전기로로부터 발생되는 제강슬래그를 골재로 재활용하는 장치로써,
상기 전기로(10) 내에서 분리된 제강슬래그가 유입되는 슬래그 턴디쉬(tundish)(30);
상기 슬래그 턴디쉬에 유입된 제강슬래그로 첨가제 및 환원제를 투입하는 호퍼(hopper)(20);
상기 슬래그 턴디쉬로부터 제강슬래그가 유입되고, 상기 유입되는 제강슬래그에 물을 분사하여 분말상의 슬래그를 형성하는 물 분사부(40);
상기 물 분사부로부터 분말 슬래그가 유입되고, 상기 유입된 분말 슬래그를 평행 이동시키는 소결 대차(60);
상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그를 건조하는 슬래그 오븐(50); 및
상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그로부터 자착 슬래그를 분리하는 자성분리기(70);를 포함하고, 상기 소결 대차 상으로 이동되는 분말 슬래그는 슬래그 오븐을 거친 후 자성분리기로 향하는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 재활용 장치를 제공한다.
이때, 도 1에 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 대한 일례를 개략적으로 나타내었으며,
이하, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치를 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 있어서, 상기 슬래그 턴디쉬(tundish)(30)는 전기로(10) 내에서 분리된 제강슬래그가 유입될 수 있다. 상기 제강슬래그 분리는 상기 전기로 내 용융물에서 용융된 용강을 빼낸 후, 상기 용융물 상부에 잔존하는 제강슬래그를 분리하여 수행될 수 있다.
상기 제강슬래그는 전기로에서 스크랩 및 냉선을 용융하는 과정에서 생성될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 있어서, 상기 호퍼(hopper)(20)는 상기 슬래그 턴디쉬에 유입된 제강슬래그로 첨가제 및 환원제를 투입할 수 있다.
상기 첨가제는 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 산화마그네슘(MgO), 산화망간(MnO) 및 이들의 조합 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 환원제는 알루미늄(Al), 탄소(C), 칼슘(Ca) 및 실리콘(Si)을 포함할 수 있고, 상기 분리된 제강슬래그 내 함유된 철 산화물 또는 철 화합물을 철로 환원시키기 위해 첨가된다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 있어서, 상기 물 분사부(40)는 상기 슬래그 턴디쉬로부터 제강슬래그가 유입되고, 상기 유입되는 제강슬래그에 물을 분사하여 분말상의 슬래그를 형성할 수 있다.
이때, 상기 물 분사부(40)는 상기 슬래그 턴디쉬(30)로부터 제강슬래그가 유입될 시 슬래그 턴디쉬 하부에 형성되는 배출부인 오리피스(orifice)(31)를 통해 유입될 수 있다.
또한, 상기 물 분사부(40)는 상기 유입되는 제강슬래그를 향해 고압의 물을 분사하는 물 분사 노즐(41);을 포함할 수 있다.
이때, 상기 물 분사부(40)는 완전히 폐쇄되어있는 물 분사 장치일 수 있고, 이에 외부 환경의 영향이 비교적 적을 수 있으며, 급랭되어 분말화된 슬래그를 전량 회수할 수 있다. 또한, 연속 공정식으로 회수된 분말이 하기 후술할 슬래그 오븐을 통해 건조 및 소결되기 때문에 회수율 및 작업효율성 측면에서 종래 기술에 비해 더욱 효과적이다.
또한, 상기 물 분사부(40)의 물 분사 노즐(41)을 통해 상기 슬래그 턴디쉬(30)에서 유입되는 제강슬래그에 포함되어 있는 유리석회(free CaO)를 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 반응시켜 제거함으로써 상기 슬래그를 골재에 재사용하는데 있어 적합하도록 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 있어서, 상기 소결 대차(60)는 상기 물 분사부로부터 분말 슬래그가 유입되고, 상기 유입된 분말 슬래그를 하기 후술할 슬래그 오븐(50) 및 자성분리기(70)를 향해 평행 이동시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 있어서, 상기 슬래그 오븐(50)은 상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그를 건조할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기로 슬래그 재활용 장치(100)에 있어서, 상기 자성분리기(70);는 상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그로부터 자착 슬래그를 분리할 수 있다.
상기 자착 슬래그는 철 함량이 높은 슬래그를 의미하며, 상기 자성분리기(70)의 자력에 의해 부착되어 분리되며 전기로(10)에서 재사용될 수 있다.
나아가, 본 발명은
상기의 방법으로 제조된 골재를 제공한다.
상기 골재는 유리석회(free CaO)가 제거되어, 시멘트 골재 등으로 효과적으로 적용 가능한 장점이 있다.
이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실험예>
본 발명의 실시예로서, 급냉 전기로 슬래그를 콘크리트용 골재로 대체하여 모르타르 강도 실험을 통해 검토하였다. 실험에서 사용된 시멘트는 국내 D사에서 생산된 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였으며, 그 조성은 표 1에 나타내었다.
| Chemical composition (wt%) | ||||||
| 감열감량 | 불용잔분 | FeO | CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO |
| 0.6 | 0.1 | 3.0 | 63.8 | 22.1 | 5.0 | 1.6 |
또한, 잔골재로는 강모래와 급냉 전기로 슬래그 분말을 사용하였다. 실험에서 사용된 급냉 전기로 슬래그 분말의 조성은 하기의 표 2에 나타내었다.
| Chemical composition (wt%) | ||||
| FeO | CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO |
| 28.4 | 38.3 | 15.9 | 10.9 | 6.5 |
모르타르 배합은 시멘트와 골재 중량비를 1 : 2.45로 하였고, 급냉 전기로 슬래그의 대체율은 0 %, 25 %, 50 %, 75 %, 100 %로 다섯 가지의 수준으로 하였다.
모르타르 플로우 실험은 KS L 511, 압축강도와 휨강도는 KS L 5105에 따라 실시하였으며, 그 결과를 도 3 내지 5에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 슬래그 대체율에 따른 플로우 실험 결과를 확인하여 보면, 대체율이 증가함에 따라 콘크리트의 플로우 값도 증가하고 있음을 확인할 수 있으며 이는 급냉 슬래그의 입형이 구형이며 낮은 흡수율이 원인인 것으로 판단된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 슬래그 대체율에 따른 압축 강도 실험 결과를 확인하여 보면, 슬래그 대체율이 증가하여도 압축 강도의 변화는 크게 차이가 없음을 확인할 수 있다. 이러한 결과를 토대로 급냉 슬래그가 골재를 대체 할 수 있는 원료로 활용 될 수 있음을 알 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 슬래그 대체율에 따른 휨강도 실험 결과를 확인하여 보면, 압축 강도 실험 결과와 마찬가지로 슬래그 대체율이 증가하여도 휨 강도 변화가 큰 변화가 없음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10 : 전기로
20 : 호퍼
30 : 슬래그 턴디쉬 31 : 오리피스
40 : 물 분사부 41 : 물 분사 노즐
50 : 슬래그 오븐 60 : 소결 대차
70 : 자성분리기 100 : 전기로 슬래그 재활용 장치
30 : 슬래그 턴디쉬 31 : 오리피스
40 : 물 분사부 41 : 물 분사 노즐
50 : 슬래그 오븐 60 : 소결 대차
70 : 자성분리기 100 : 전기로 슬래그 재활용 장치
Claims (12)
- 전기로로부터 발생되는 유리석회(free CaO)를 포함하는 제강슬래그를 분리하고, 상기 분리된 제강슬래그에 첨가제를 첨가하여 제강슬래그의 조성을 조절하는 단계(단계 1);
상기 단계 1이 수행된 제강슬래그를 수분사하여, 유리석회(free CaO)가 제거된 분말상의 슬래그를 형성하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 형성된 분말 슬래그를 건조하고 회수하는 단계(단계 3);를 포함하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 첨가제는 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 탄산칼슘(CaCO3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화망간(MnO)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 상기 단계 1의 분리된 제강슬래그에 환원제를 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 환원제는 알루미늄(Al), 탄소(C), 칼슘(Ca) 및 실리콘(Si)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 슬래그 분리는 상기 전기로 내 용융물에서 용융된 용강을 추출한 뒤, 상기 용융물 상부에 잔존하는 슬래그를 분리하여 수행되는 것 특징으로 하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 3은 분말 슬래그 건조 이후, 자력 선별(magnetic separation)을 통해 상기 분말 슬래그로부터 자착 슬래그를 분리하며, 미 분리된 분말 슬래그를 회수하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 자착 슬래그는 전기로로 재용융되는 것을 특징으로 하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 전기로 슬래그를 골재로 재활용하는 방법은 상기 단계 3에서 회수된 분말 슬래그를 포장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법.
- 전기로로부터 발생되는 제강슬래그를 골재로 재활용하는 장치로써,
상기 전기로 내에서 분리된 제강슬래그가 유입되는 슬래그 턴디쉬(tundish);
상기 슬래그 턴디쉬에 유입된 제강슬래그로 첨가제 및 환원제를 투입하는 호퍼(hopper);
상기 슬래그 턴디쉬로부터 제강슬래그가 유입되고, 상기 유입되는 제강슬래그에 물을 분사하여 분말상의 슬래그를 형성하는 물 분사부;
상기 물 분사부로부터 분말 슬래그가 유입되고, 상기 유입된 분말 슬래그를 평행 이동시키는 소결 대차;
상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그를 건조하는 슬래그 오븐; 및
상기 소결 대차 상부에 구비되고, 상기 소결 대차 상의 분말 슬래그로부터 자착 슬래그를 분리하는 자성분리기;를 포함하고, 상기 소결 대차 상으로 이동되는 분말 슬래그는 슬래그 오븐을 거친 후 자성분리기로 향하는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 재활용 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 물 분사부는 물 분사 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 재활용 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 첨가제는 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 탄산칼슘(CaCO3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화망간(MnO)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 재활용 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 환원제는 알루미늄(Al), 탄소(C), 칼슘(Ca) 및 실리콘(Si)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 슬래그 재활용 장치.
- 제1항의 방법으로 제조된 골재.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160062044A KR20170131778A (ko) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160062044A KR20170131778A (ko) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법 |
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|---|---|
| KR20170131778A true KR20170131778A (ko) | 2017-11-30 |
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| KR1020160062044A KR20170131778A (ko) | 2016-05-20 | 2016-05-20 | 전기로 제강슬래그를 골재로 재활용하는 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108726522A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-02 | 云南永昌硅业股份有限公司 | 一种有效提高硅金属回收率的硅渣电选方法 |
-
2016
- 2016-05-20 KR KR1020160062044A patent/KR20170131778A/ko active Search and Examination
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108726522A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-02 | 云南永昌硅业股份有限公司 | 一种有效提高硅金属回收率的硅渣电选方法 |
| CN108726522B (zh) * | 2018-05-30 | 2020-02-07 | 云南永昌硅业股份有限公司 | 一种有效提高硅金属回收率的硅渣电选方法 |
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