KR20190090815A - 금속 광석 펠렛 - Google Patents

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코스타 에두아르두 다
마르크 펠레티에
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에스.에이. 로이스트 레셰르셰 엣 디벨로프먼트
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Abstract

본 발명은 금속 광석 플럭스(fluxed) 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛을 제조하기 위한 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물의 용도에 관한 것이며, 상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된(semi-hydrated) 돌라임(dolime)을 포함하고, a, b 및 c는 중량 분율이고, 여기서, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%이다.

Description

금속 광석 펠렛
본 발명은 금속 광석 플럭스(fluxed) 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, "금속 광석 플럭스 펠렛"이라는 용어는 금속 광석 광산으로부터 나오는 금속 광석으로부터 제조된 펠렛을 의미한다. 용어 "금속(metallic)"은 철이라고도 하는 철계(ferrous) 금속 광석 및 비철(non-ferrous) 금속 광석을 포함하는 일반적인 용어이다. 비철 금속 광석은 보편적으로, 크롬, 망간, 니켈, 납, 주석, 구리 등과 같은 금속을 함유한다.
철(철계) 광석은 주로, 약 60 중량% 이상의 철을 함유할 뿐만 아니라, 철과 조합하여 티타늄 및 망간과 같은 다른 금속을 함유할 수도 있다.
금속 광석 펠렛은 적어도 60 중량%의 금속을 함유하는 미세 금속 농축물로부터 제조된다. 금속 광석 농축물은 단순히 농축물이라고도 하며, 분쇄 작업에서 원석을 미세하게 분쇄하고, 그 후 맥석(불순물)을 제거하여 얻은 생성물이다. 따라서, 생성된 생성물은 금속 성분의 농축물이다. 농축물 중에 존재할 수 있는 나머지 불순물은 예를 들어 실리케이트, 알루미네이트, 포스페이트, 설페이트이다.
철광석 펠렛은 적어도 60 중량%의 철을 함유하는 자철광, 헤마타이트, 갈철광 능철광석 농축물로부터 만들어진다.
미세 금속성 농축물은 처음에 볼링(balling) 공정 중에 드럼 또는 디스크(팬)와 같은 용기(vessel)(컨테이너(container))에서 과립화되어, 소위 생(生) 펠렛을 형성하는데, 이는 실제로 조(crude) 펠렛이다. 그 후에, 이들 생 펠렛을 전형적으로 세 구역; 약 300℃의 건조 구역, 약 1300℃의 점화 구역 및 냉각 구역으로 나누어진 경화로(induration furnace)에서 가열하여 경화시킨다. 경화 공정 후, 펠렛은 소성 펠렛(fired pellet)으로 불릴 수 있으며, 벌크로 취급하여, 예를 들어 용광로(단축형 BF) 또는 직접 환원형 반응기(단축형 DR)와 같은 야금용 반응기에 장입하기에 적합하며, 직접 환원형 반응기는 공장의 전기로 앞에서 사용된다.
소성 펠렛의 야금학적 성질을 개선하기 위해 플럭스제(fluxing agent)라고도 하는 플럭스로서 감람석, 두나이트(dunite), 휘암, 석회암 또는 백운석과 같은 자연적으로 이용 가능한 미네랄을 사용하는 것이 알려져 있다. 생 펠렛의 성질 및 화학적 조성이 야금용 반응기에서 사용될 때의 소성 펠렛의 품질에 영향을 미친다는 것이 실제로 알려져 있다. 플럭스를 함유한 금속 광석 펠렛은 금속 광석 플럭스 펠렛 또는 플럭스 펠렛으로도 불린다. 플럭스 펠렛의 성질은 물리적 및 화학적으로 상이하고 펠렛 내의 불순물로 여겨지는 실리카 및/또는 알루미나 등과 같은 상이한 유형 및 양의 맥석 물질을 함유하는 상기 플럭스의 성질에 의존한다.
플럭스 펠렛의 제조에서, 카르보네이트 및/또는 실리케이트가 보편적으로 사용된다. 카르보네이트는 이산화탄소 배출뿐만 아니라 하소(calcination)를 위해 에너지를 소비하는 펠렛 제조자에게 단점을 나타낸다. 방해석질(calcitic) 플럭스 펠렛의 제조에서 플럭스로서 칼슘 카르보네이트(석회암)을 사용하는 것이 보편적이다. 마그네시아질(magnesian) 플럭스 펠렛의 제조에서, 감람석 또는 휘암과 같은 규산 마그네슘은 플럭스로서 특권을 누려 왔다.
결합제는 볼링에 의한 생 펠렛의 형성을 허용하기 위해 플럭스 펠렛의 제조에 사용되며, 그 후에, 특히 경화로에서(건조, 소성 및 냉각 구역에서)의 제조 공정에서 취급의 기계적 및 열적 스트레스를 견딘다.
점토의 일종인 벤토나이트(bentonite)는 금속 광석 플럭스 펠렛의 제조가 시작된 이래 결합제로서 선택되어 왔다. 벤토나이트에 대한 기존의 대안은 카르복시메틸셀룰로스 또는 폴리아크릴아미드에 기초한 것과 같은 유기 결합제를 사용하는 것인데, 이는 더 비싸고 최종 펠렛에서 우수한 기계적 특성을 달성하는데 방해가 된다.
본 발명은 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛의 제조를 위한 대안적인 결합제의 사용에 초점을 충족시키는 것을 목적으로 한다.
J. Pan 등의 문헌은 전처리된 철 미세 광석, 결합제 및 석회암의 혼합물로부터 플럭스로서 만들어진 방해석질 플럭스 펠렛의 실험실에서의 제조에 관한 것이다(Iron Ore conference / Perth, WA, 11-13 July 2011, J Pan, D Q Zhu, M Emrich, T J Chun and H Chen, "Improving the fluxed pellets performance by hydrated lime instead of bentonite as binder" 참조). 이 문헌에서 비교된 결합제들은 벤토나이트와 수화 석회이며, 생성된 플럭스 펠렛의 기계적 특성이 분석되어 있다. 이 문헌은, 결합제로서의 수화 석회에 의한 벤토나이트의 대체가 소성 펠렛의 물리적 성질 및 압축 강도를 개선하고 소성 펠렛의 야금 성능을 개선하는 역할도 한다고 결론 내린다.
그러나, 이 문헌은 또한, 수화 석회의 존재 하에서 소성 펠렛의 압축 강도의 이러한 개선을 관찰하기 위하여, 생 펠렛의 경화 공정 동안의 예열 온도는 1100℃ 이하까지로 조절되고 되어야 함을 개시한다. 실제로, 예열된 펠렛과 벤토나이트로부터 만들어진 소성 펠렛의 압축 강도는, 예열 온도가 1050℃ 미만일 때 수화 석회가 함유된 예열된 펠렛으로 만든 펠렛보다 높다.
Cribbes 및 Kestner의 문헌(Research Engineer, Dravo Corportion, Pittsburgh, Pennsylvania, Chapter 16, pages 272-285, 1977 "Some factors influencing iron ore fired pellet quality" by James D. Cribbes and Daniel W. Kestner 참조)은, 플럭스로서의 석회암 및 결합제로서의 벤토나이트 대신에 수화 석회를 사용하고도 합리적인 물리적 특성을 나타내는 펠렛을 여전히 얻을 수 있음을 보여준다. 이 문헌에서는, 벤토나이트 및 수화 석회를 함유한 플럭스 펠렛을 수화 석회만을 함유한 플럭스 펠렛과 비교한다. 이들은, 벤토나이트 + 석회암을 함유한 펠렛에 대해 최적의 볼링 수분에서, 수화 석회만으로 만들어진 펠렛이 경화 공정 후에 솜털 모양의 고르지 않은 표면을 가진 펠렛을 소성 펠렛을 생성한다는 것을 알아 내었다. 이들은 또한, 경화 공정 후에 양호한 소성 강도를 나타내는 소성 펠렛을 얻기 위해, 벤토나이트를 함유하는 펠렛과 비교하여 수화 석회만을 함유하는 펠렛에 대한 생 펠렛 수분을 감소시키는 것이 필요하다는 것을 확인하였다. 이들 결과는, 플럭스 및 결합제로서 수화 석회를 사용하면 생 펠렛의 수분과 같은 볼링 매개변수의 조절이 더 어렵고, 또한 생 펠렛의 특성이 잘 조절되지 않을 때 소성 펠렛의 품질에 영향을 줄 수 있음을 보여 주었다.
Gielen의 문헌은 적철광석 농축물로 만들어진 펠렛의 산업 생산에 관한 것이다(Society of mining engineers of aime, Colorado, 1983, "Quality improvements and energy savings in iron ore pelletizing" by H.H. Gielen, H.S. Heep, M. R. Hohensee, H. G. Papacek, V. V. Arnim 참조). 이 문헌에서, 이들은 수화 석회가 플럭스 펠렛에서 결합제로서 벤토나이트에 대한 양호한 대체물이 결코 아님을 언급하였다. 결합제로서 수화 석회를 함유한 생 펠렛은 점착하는 성질이 강했으며, 스크린 데크의 막힘으로 많은 어려움을 유발하였다. 이들은, 미세 농축물의 여과 단계 동안 필터 섹션(필터 케이크)에서 달성된 개선 및 동시에 생 펠렛의 조성에서 석회암에 의한 수화 석회의 부분 치환을 이용하면, 볼링 단계 동안의 어려움이 감소하였음을 강조하였다.
벤토나이트 이외의 다른 바인더가 시험되었을 때 접하게 된 상술한 어려움 때문에, 시간이 지남에 따라 벤토나이트가 특히 생 펠렛의 수분 함량을 조절함으로써 볼링 공정을 향상시키기 때문에 플럭스 펠렛의 제조에서 선택되는 결합제인 것으로 밝혀졌다. 사실상, 다른 것들 중에서도 볼링 공정, 보다 정확하게는 볼링 속도가 생 펠렛을 생산하는 데 사용되는 원료 혼합물의 수분 함량에 의해 조절된다. 벤토나이트는 볼링 공정 동안 수분 함량을 보다 쉽게 제어하는 것으로 확인되었다.
그런데, 벤토나이트가 우수한 물리적 특성을 지닌 금속 플럭스 펠렛을 생산하는 데 있어서 피할 수 없는 선택으로 보이지만, 생 펠렛에 더 많은 불순물, 주로 실리카 및 알루미나를 유발하는 단점을 나타낸다. 이들 불순물은 경화 공정을 견디며, 소성 펠렛에서 확인될 수 있다. 소성 펠렛에 실리카 또는 알루미나와 같은 불순물이 첨가되면 이후 야금로(특히 용광로 또는 전기로)의 슬래그 양이 증가하여 바람직하지 않다.
나아가, 본 발명은 결합제로서 마그네슘-포함 화합물을 함유하는 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛에 관한 것이다.
"마그네슘-포함 화합물"이란 용어는 본 발명에서, 마그네슘 하이드록사이드, 칼슘 마그네슘 테트라 하이드록사이드, 칼슘 마그네슘 (디)하이드록사이드 옥사이드 및 이들의 혼합물과 같은 마그세슘 기초 화합물을 의미한다.
나아가, 소성 펠렛의 염기도(basicity)는 한편으로는 Ca 및/또는 Mg 화합물(옥사이드 CaO 및/또는 MgO로 표현)과 다른 한편으로는 SiO2 및/또는 Al2O3 사이의 분율을 조절함으로써 조절되어야 한다. 그러나, 이들 화합물의 양은 생 펠렛의 화학적 조성에 의해 의존하며, 그 자체는 생 펠렛을 생산하기 위해 처음에 사용된 화합물의 조성에 의해 조절된다.
금속 플럭스 펠렛은 용광로 또는 직접 환원형 반응기와 같은 야금용 반응기에서 사용되는 중요한 기준을 충족시켜야 한다. 소성 펠렛의 기계적 및 야금학적 특성은, 예를 들어 야금용 반응기 내부에서 고온에서의 습음(decrepitation) 또는 팽윤을 피하기 위해 적절할 필요가 있다.
생(조) 펠렛은 경화로 내로의 압축 제약(compression constraint) 및 온도의 증가에 의한 열화 없이 경화 공정에 저항하기에 적절한 물리적 특성을 나타내야 한다.
이 외에도, 생 플럭스 펠렛의 수분을 조절하는 것이 중요하다. 볼링 공정 동안 첨가되는 고체 성분과 물 사이의 비율은 올바른 크기의 펠렛을 갖는 동시에 공정의 다음 단계, 특히 경질로 내부에서 우수한 거동을 나타내는 데 중요하다. 따라서, 출발 분말형 조성물 중의 상이한 성분 간의 비율이 경화 공정 동안뿐만 아니라 이후에 야금용 반응기 내부에서 소성 펠렛의 형태로 적절한 물리화학적 특성을 나타내는 생 펠렛을 가공하는 데 중요하다.
더욱이 실제로, 특히 금속 광석의 빈곤으로 인해, 금속 농축물의 슬러리(즉, 현탁액, 특히 수성 현탁액) 형태로 금속 농축물로부터 출발하여 생 펠렛을 가공 할 수 있는 것이 요구되는 경우가 종종 있다. 따라서, 이러한 경우 볼링 공정 동안 수분 함량을 조절하는 것이 훨씬 더 어려워진다.
반면에, 생성된 소성 펠렛은 또한, 이후에 야금용 반응기에서 사용될 만족할만한 물리적 및 야금학적 특성을 나타내야 한다.
물리적 특성은, 예를 들어 소성 펠렛의 파손 및 마모가 이들 펠렛의 저장 및 운송 동안 재료의 손실을 초래하기 때문에 필수적이다. 더욱이, 소성 펠렛이 야금용 반응기로 장입되었을 때 반응기에서의 투과성의 임의의 손실을 피하기 위해서는, 상기 소성 펠렛이 분쇄 또는 압축 강도라고도 하는 양호한 기계적 강도를 나타내는 것이 바람직하다. 펠렛의 기계적 강도는 ISO 표준 4700 "분쇄 강도의 결정"에 의해 측정될 수 있다.
소성 펠렛의 야금학적 품질은 또한, 특히 ISO 표준 7215, "최종 환원 지수 정도에 의한 환원성의 결정"에 따라, 또는 표준 ISO 4695, "환원 지수 속도에 의한 환원성의 결정", ISO 표준 4698, "자유-팽윤 지수 결정" 및 ISO 표준 4696 "정적 방법에 의한 저온 환원-붕괴 지수의 결정"에 따라, 소성 펠렛의 환원성, 팽윤 및 저온 파괴에 의해 특징지워지는 중요한 기준이다.
이전에 인용된 적이 있는 문헌 J. Pan 등(Iron Ore conference / Perth, WA, 11-13 July 2011, J Pan, D Q Zhu, M Emrich, T J Chun and H Chen, "Improving the fluxed pellets performance by hydrated lime instead of bentonite as binder" 참조)은 또한, 플럭스 펠렛을 생산 시, MgO 함량이 플럭스 펠렛의 점화 성능에 유의하게 영향을 미치고 MgO 함량이 높을수록 예열된 펠렛으로부터 만들어진 소성 펠렛의 압축 강도가 낮아진다는 점을 언급한다(Zhang, 2009 및 Wang, Liu and Chen, 2004 참조).
그러나, 펠렛 중 0.9% 순수한 MgO가 환원 열화 지수(RDI; reduction degradation index)를 7.5%만큼 낮은 수준까지 감소시킬 수 있음이 확인되었지만, 이는 소성 펠렛의 압축 강도의 저하를 또한 보여준다(Transactions of the Indian Institute of Metals, August 2016, Volume 69, Issue 6, pp 1141-1153, Role of MgO and Its Different Minerals on Properties of Iron Ore Pellet, Md. Meraj, Susanta Pramanik, Jagannath Pal 참조). 상기 문헌은, 마그네슘 첨가제를 첨가 할 때, 펠렛 내의 MgO의 존재에 의해 지연되는 자철석의 산화 때문에 소성 펠렛의 강도가 저하될 것이라고 언급하고 있다.
MgO를 기초로 한 다른 플럭스가 시험되었으며 더 낮은 경화 온도에서 양호한 강도 특성을 제공하지만, 열화를 충분히 낮은 수준까지 감소시킬 수는 없다.
이들 민감한 요건의 측면에서, 생 펠렛 및 소성 펠렛의 실용적인 물리화학적 특성을 완전히 교란시키지 않으면서 금속 광석 플럭스 펠렛의 조성을 변형시키는 것은 쉽지 않다. 소성 펠렛의 품질은 생 펠렛의 특성에 의존하기 때문에, 야금로에서의 사용에 적합한 적절한 소성 펠렛을 얻기 위해서는 생 펠렛의 품질을 조절하는 것이 또한 필요하다.
벤토나이트는 이의 단점에도 불구하고, 바로 이때, 생 펠렛의 형태일 때 경화 공정을 견디고 그 후 소성 펠렛의 형태일 때 직접 환원형 반응기 또는 용광로에 사용하기에 적합한 적절한 금속 플럭스 펠렛을 얻는 데 필수적인 상기 언급된 모든 요건을 달성하는 것이 권고된다.
그러나, 조절된 염기도, 조절된 수분 및 향상된 기계적 및 야금학적 특성을 나타내면서도 한편으로는 야금로 내 슬래그의 부피를 감소시키는 대안적인 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛을 제공하는 것이 여전히 필요하다.
이를 위해, 본 발명은 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛을 제조하기 위한 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물의 용도를 제공하며, 상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임(dolime) 또는 백운석 석회를 포함하는 것을 특징으로 하고, 여기서, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%이다.
이러한 화합물은 백운석 또는 백운석 석회암 유도체로서, 본 발명에서는 천연 백운석 또는 백운석 석회암의 하소 및 그 후에 부분 수화(물을 이용한 소화(slaking))에 의해 얻어지는 반-수화된 돌라임이라 불릴 것이다.
따라서, 반-수화된 돌라임은, 이것이 제조되는 백운석의 불순물과 동일한 불순물을 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 반-수화된 돌라임은 또한, 설퍼 옥사이드, SO3, 실리카, SiO2 또는 심지어 알루미나, Al2O3와 같은 불순물을 함유할 수 있으며, 그 합계는 어느 정도의 중량% 수준이다. 본원에서 불순물은 이들의 옥사이드 형태 하에 표현되지만, 물론 이들 불순물은 상이한 미네랄로 보이기도 할 것이다. 반-수화된 돌라임은 일반적으로, 어느 정도 중량%(10 중량% 이하)의 잔류 미연소(unburned) 잔류물, 즉, 마그네슘 및/또는 칼슘 카르보네이트, MgCO3 및/또는 CaCO3(통상 본질적으로 CaCO3)를 또한 함유한다. 일부 경우, 일부 미반응(소석회가 아닌) 칼슘 옥사이드 CaO가 1 중량% 이하의 수준에서 나타날 것이다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 물리적 혼합물이 아니라 실제로 마그네슘 및 칼슘 화합물, 즉 Mg(OH)2, Ca(OH)2 및 MgO를 제공하는 단일 화합물의 용도를 기재한다. 다수의 화합물들의 물리적 혼합물 대신에 단일 화합물을 사용하는 것은, 몇몇 결합제 대신에 단일 결합제가 사용되는 경우 펠렛을 제조하는 방법이 더 쉬울 것이기 때문에 상당한 실질적 이점을 갖는다. 나아가, 펠렛 조성물에서 Ca 및 Mg 화합물의 분산의 균질성은, 이들 성분 둘 다가 단일 결합제를 통해 제공될 때 개선되고, 그 자체가 완전히 균질해진다.
다른 한편으로는, 완전히 수화된 백운석과 비교하여 훨씬 쉽게 얻을 수 있는 생성물이라는 이점이 있다. 실제로, xCa(OH)2.yMg(OH)2 유형의 중량식으로 표시될 수 있고 비-수화된 잔류물 CaO 및/또는 MgO만을 미량(1% 미만)으로 함유하는 전반적으로 수화된 백운석은, 일반적으로 1 MPa(10 bar) 이하의 압력 및 180℃ 이하의 고온 하에 수행되는 하소된 백운석의 완전한 수화가 필요하기 때문에 얻기 어렵다. 따라서, 일반식 xCa(OH)2.yMg(OH)2의 전반적으로 수화된 백운석은 현재 특수 생성물로서 남아 있다.
본 발명에서, 금속 광석 플럭스 펠렛을 적절하게 형성시키고 경화 공정을 견디도록 하기 위해 반-수화된 돌라임을 결합제로서 사용하여, 양호한 품질의 소성 된 펠렛을 제공하며, 이는 양호한 기계적 및 야금학적 특성을 가짐을 의미한다.
실제로 놀랍게도, 모든 기대에 맞서, 금속 광석 플럭스 펠렛의 물리화학적 특성을 열화시키지 않으면서, 보편적으로 사용되는 결합제, 즉, 벤토나이트를, 0.5 내지 19.5 중량%의 Mg(OH)2를 함유하는 반-수화된 돌라임으로 구성된 결합제로 대체하는 것이 가능하다는 것이 관찰되었다.
본 발명에서 결합제로서 사용되는 반-수화된 돌라임에서, 생 펠렛의 제조 공정 동안 조성물의 수분 함량을 조절하고 생성된 생 펠렛의 기계적 특성을 향상시키기 위해 Mg(OH)2의 비율은 0.5 내지 19.5 중량%에서 유지된다.
유리하게는, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 1% 이상, 특히 1.5% 이상, 가장 특히 2% 이상, 바람직하게는 5% 이상 내지 18 중량% 이하, 특히 15 중량% 이하이다.
본 발명에서, 결합제로서 벤토나이트 또는 임의의 유기 생성물 및 플럭스로서 감람석(또는 다른 실리케이트)을 반-수화된 돌라임으로 완전히 대체할 수 있음이 실증되었다.
결합제로서 반-수화된 돌라임을 사용하는 또 다른 이점은, 플럭스로서 카르보네이트의 소모의 저하를 초래하며, 이들이 사용된다면 경화 공정 동안 CO2 배출의 저하를 유발한다.
더욱이, 본 발명에 따른 반-수화된 돌라임이 실리케이트-포함 화합물을 대체하는 경우, 이는 용광로에서 슬래그-속도를 감소시킬 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 따르면, 상기 결합제의 중량비는 펠렛의 총 중량 대비 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량%이다.
대안적으로 본 발명에 따르면, 반-수화된 돌라임의 중량 분율은 결합제의 총 중량 대비 80 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 100 중량%,보다 바람직하게는 95 중량% 내지 100 중량%, 유리하게는 97 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 98 중량% 내지 100 중량%이다. 본 발명의 특정 구현예에서, 반-수화된 돌라임은 결합제의 총 중량 대비 100 중량%이다.
유리하게는, MgO의 중량 분율 c는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 유리하게는 15 중량% 이상, 우선적으로 20 중량% 이상이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 41 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하이다.
본 발명의 이러한 특정 구현예에서, 더 높은 MgO 함량이 예상되는 경우, 마그네슘 옥사이드가 상보적인 플럭스로서 첨가될 수 있다. 보다 바람직하게는, Ca(OH)2의 중량 분율 a는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 유리하게는 40 중량% 이상, 우선적으로 45 중량%이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 85 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 유리하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하이다.
바람직하게는, 반-수화된 돌라임은 분말 형태로 존재한다.
대안적으로, 반-수화된 돌라임은 상기 반-수화된 돌라임을 기초로 하는 상기 화합물의 수성 현탁액 형태로 존재한다.
더욱이 특정 구현예에서, 반-수화된 돌라임은 5 내지 25 m2/g, 바람직하게는 10 m2/g 내지 20 m2/g의 질소 흡착으로부터 얻어진 BET 비표면적을 나타내는 입자를 포함한다.
본 발명의 의미에서 "입자"라는 용어는 주사 전자 현미경(SEM)으로 관찰될 수 있는 미네랄 충전제의 가장 작은 고체 불연속부를 의미한다.
"BET 비표면적"이란 표현은 본 명세서의 의미에서, 150℃ 내지 250℃, 특히 190℃의 온도에서 진공하에 적어도 2시간 동안 탈기시킨 후 77K에서 질소의 흡착을 이용하여 압력 측정법(manometry)에 의해 측정되고 ISO 9277:2010E 표준에 기재된 바와 같이 다지점 BET 방법에 따라 계산된 비표면적을 의미한다.
유리하게는, 반-수화된 돌라임은 0.05 내지 0.15 cm3/g의 질소 탈착으로부터 얻어지는, 1000 Å 미만의 직경을 갖는 공극(pore)으로 구성된 총 BJH 공극 부피를 나타내는 입자를 포함한다.
본 발명에 따른 "BJH 공극 부피"란 용어는, 진공 하에 150℃ 내지 250℃, 특히 190℃에서 적어도 2 시간 동안 탈기시킨 후 77 K에서 질소 흡착을 이용하는 압력 측정(manometry)에 의해 측정되고 원통형 공극 형상 가설과 함께 탈착 곡선을 사용하여 BJH 방법에 따라 계산된 공극 부피를 의미한다.
본 명세서에서 "총 공극 부피"란 용어는, 1000 Å 이하의 직경을 갖는 공극으로 구성된 BJH 공극 부피를 의미한다.
바람직하게는, 반-수화된 돌라임은 0.5 ㎛ 이상, 특히 약 1 ㎛의 d10을 나타내는 입자를 포함한다.
더욱이, 반-수화된 돌라임은 유리하게는 4 ㎛ 내지 8 ㎛로 포함되는 d50을 나타내는 입자를 포함한다.
특히, 반-수화된 돌라임은 40 ㎛ 내지 95 ㎛로 포함되는 d97을 나타내는 입자를 포함한다.
표기법 dx는, X 부피%의 측정된 입자가 더 작거나 같은, 초음파 처리 후 메탄올에서 레이저 입자 크기 측정법으로 측정되며 μm 단위로 표현된 직경을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛은 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물을 함유하고, 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도(Blaine fineness)를 갖는 입자를 나타낸다.
"블레인 섬도"라는 표현은 본 명세서의 의미 내에서, 공기-투과성 장치 및 시험 방법 A를 사용하여 ASTM 표준 C-204-07에 따라 측정된 섬도를 의미한다. 입자의 블레인 섬도는 입자 1 그램 당 평방 센티미터의 표면적으로 표현되는 비표면적이다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 구현예에서, 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛은, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 것을 특징으로 하는 크기 분포를 나타낸다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 구현예에서, 금속 광석 플럭스 펠렛은 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 미세 철광석 농축물을 포함하는 철광석 플럭스 펠렛이다.
본 발명의 다른 구현예에서, 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛은 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예를 들어 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 플럭스는 펠렛의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 15 중량%이다.
유리하게는 본 발명에 따르면, 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛은 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛이다.
펠렛의 수분 함량은 벤토나이트가 없는 경우조차도 조절되며, 펠렛의 기계적 및 야금학적 특성이 향상된다.
조 금속 광석 플럭스 펠렛은 건조 전 1 펠렛 당 10 내지 30 N("습식 펠렛") 및 건조 후 1 펠렛 당 30 내지 90 N("건조 펠렛")으로 구성된 분쇄 강도를 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조 금속 광석 플럭스 펠렛은 250℃ 이상의 충격 온도를 나타낸다.
"충격 온도"라는 용어는 본 발명에 따르면, 고온 머플(muffle) 내부에 실온에서 직접 넣어질 때 습식 조 펠렛에서 균열(crack)이 생성되는 최소 온도를 의미한다. 이러한 목적을 위해, 다양한 조 펠렛 샘플을 점차 증가된 온도로 개별적으로 처리한다. 전형적으로, 균열화된 펠렛이 하나의 샘플 내에서 관찰될 때까지, 제1 샘플은 200℃로 처리될 것이고 제2 샘플은 250℃로 처리될 것이다. 이들 균열은 설정 온도로 처리된 후 펠렛에 대해 매우 빨리(몇 분) 나타난다.
대안적으로, 본 발명에 따르면 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛이다.
본 발명에서 결합제로서 사용되는 반-수화된 돌라임 덕분에, 소성 펠렛은 경화 공정 후에 향상된 기계적 성질을 또한 나타낸다. 표준 ISO 4700에 따라 측정 된 본 발명에 따른 소성 펠렛의 분쇄 강도는 2000 내지 5000 N/펠렛으로 포함되고, 바람직하게는 2500 내지 5000 N/펠렛으로 포함된다.
더욱이, 본 발명에 따른 소성 펠렛의 품질은, 벤토나이트에 함유된 미네랄의 대체가 예를 들어, 직접 환원형 반응기 이후 용광로 또는 전기로 내 슬래그의 부피 감소를 허용하기 때문에 향상되었다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 소성 펠렛은 펠렛의 총 중량 대비 10 중량% 미만, 특히 5 중량% 미만의 SiO2를 함유한다.
소성 펠렛 내의 총 금속, 특히 철 함량은 펠렛의 총 중량 대비 바람직하게는 55 중량% 이상, 특히 60 중량% 이상, 유리하게는 65 중량% 이상이다.
본 발명에 따라 수득된 소성 펠렛의 야금학적 특성은 표준 ISO 4695 "환원 지수 속도에 의한 환원성의 결정"에 따라 0.70 %/분(minute) 초과의 환원성, 표준 ISO 4698 "자유-팽윤 지수의 결정"에 따라 20% 미만의 팽윤(부력에 의한), 및 표준 ISO 4696 "정적 방법에 의한 저온 환원 - 붕괴 지수의 결정"에 따라 150 N/펠렛 초과의 환원 후 분쇄 강도이다. 따라서, 금속 광석 플럭스 펠렛에서 결합제로서 0.5 내지 19.5 중량% 비율로 포함된 마그네슘 하이드록사이드를 함유하는 반-수화된 돌라임의 용도는, 전기로 또는 용광로에서 사용하기에 적절한 화학적 조성과 함께 적절한 기계적 특성을 갖는 금속 광석 플럭스 펠렛의 제조를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 용도의 다른 구현예는 첨부된 청구 범위에서 언급된다.
본 발명은 또한, 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은:
- 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물을 용기에 공급하는 단계;
- 결합제를 상기 용기에 공급하는 단계;
- 상기 용기 내 수분을 조정하여, 습식 혼합물을 형성하는 단계; 및
- 상기 습식 혼합물을 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛으로 볼링 및 체질(sieving)하는 단계
를 포함하고,
상기 결합제는 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임을 포함하는 마그네슘-포함 화합물이며, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 한다.
상기 볼링 및 체질 단계는 바람직하게는, 용기일 수 있거나 그렇지 않을 수 있는 드럼 또는 디스크(팬)와 같은 과립화 용기 내에서 수행된다.
과립화 드럼 내부에서 펠렛을 형성하기 위한 습식 혼합물의 체류 시간은 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 펠렛에 대해 50 내지 200초이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛을 경화로에서 경화시키는 단계를 더 포함한다.
상기 경화 단계는 유리하게는: 상기 조 펠렛을 약 300℃에서 5분 내지 15분의 예정된 기간 동안 건조하여, 건조된 조 펠렛을 형성하는 단계;
- 상기 건조된 조 펠렛을 800℃ 이상의 온도에서 5분 내지 20분의 예정된 기간 동안 예열하여, 예열된 조 펠렛을 형성하는 단계;
- 상기 예열된 조 펠렛을 1200℃ 이상의 온도에서 5분 내지 20분의 예정된 기간 동안 소성시켜, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛을 형성하는 단계
를 포함한다.
유리하게는 본 발명에 따르면, 수분 조정 단계는 수성상을 첨가하여, 상기 습식 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다.
수성상의 첨가 단계는 바람직하게는, 수성상을 분말형 혼합물 내로 점차 첨가하는 것이다.
바람직하게는, 수성상은 물이다.
유리하게는 본 발명에 따르면, 수분 조정 단계는, 상기 혼합물이 상기 혼합물의 총 중량 대비 5 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량을 나타낼 때까지 수행된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 구현예에서, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛은, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 것을 특징으로 하는 크기 분포를 나타낸다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 수분 조정 단계 전에 플럭스를 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 플럭스는 바람직하게는 칼슘 카르보네이트, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, MgO의 중량 분율 c는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 유리하게는 15 중량% 이상, 우선적으로 20 중량% 이상이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 41 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하이고, Ca(OH)2의 중량 분율 a는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 유리하게는 40 중량% 이상, 우선적으로 45 중량% 이상이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 85 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 유리하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하이다.
유리하게는 본 발명에 따른 방법에서, 결합제는 펠렛의 총 중량 대비 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량%의 양으로 첨가된다.
대안적으로 본 발명에 따르면, 반-수화된 돌라임의 중량 분율은 결합제의 총 중량 대비 80 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 95 중량% 내지 100 중량%, 유리하게는 97 중량% 내지 100 중량%, 우선적으로 98 중량% 내지 100 중량%이다. 본 발명의 특정 구현예에서, 반-수화된 돌라임은 결합제의 총 중량 대비 100 중량%이다.
본 발명에 따른 방법에서, 상기 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물은 유리하게는, 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도를 나타낸다.
본 발명에 따른 방법의 다른 구현예는 첨부된 청구 범위에서 언급된다.
본 발명은 또한, 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물에 관한 것이며, 이는:
- 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 80 중량% 내지 99 중량% 함량의 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물;
- 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 0.1 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.5 중량% 내지 1.5 중량% 함량의 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물;
- 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 5 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량
을 포함하고,
상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임을 포함하며, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 본 발명에 따르면, 반-수화된 돌라임의 중량 분율은 결합제의 총 중량 대비 80 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 95 중량% 내지 100 중량%, 유리하게는 97 중량% 내지 100 중량%, 우선적으로 98 중량% 내지 100 중량%이다. 본 발명의 특정 구현예에서, 반-수화된 돌라임은 결합제의 총 중량 대비 100 중량%이다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조성물은 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 플럭스로서 0.5 중량% 내지 15 중량%의 첨가제를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 따른 조성물에서, MgO의 중량 분율 c는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 유리하게는 15 중량% 이상, 우선적으로 20 중량% 이상이고 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 41 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하이며, Ca(OH)2의 중량 분율 a는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 유리하게는 40 중량% 이상, 우선적으로 45 중량% 이상이고 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 85 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 유리하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하이다.
본 발명에 따른 조성물의 또 다른 구현예에서, 반-수화된 돌라임은 5 내지 25 m2/g, 바람직하게는 10 m2/g 내지 20 m2/g의 질소 흡착으로부터 얻어진 BET 비표면적을 나타내는 입자를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물의 반-수화된 돌라임은 0.05 내지 0.15 cm3/g의 질소 탈착으로부터 얻어지는, 1000 Å 미만의 직경을 갖는 공극으로 구성된 총 BJH 공극 부피를 나타내는 입자를 포함한다.
보다 바람직하게는, 반-수화된 돌라임은 0.5 ㎛ 이상의 d10, 및/또는 특히 4 ㎛ 내지 8 ㎛의 d50, 및/또는 40 μm 내지 95 μm의 d97을 나타내는 입자를 포함한다.
대안적으로, 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물은 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도를 갖는 입자를 나타낸다.
바람직하게는, 미세 철광석 농축물은 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 조성물은 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함한다.
본 발명에 따른 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물의 다른 구현예는 첨부된 청구 범위에서 언급된다.
본 발명은 또한, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛에 관한 것이며, 상기 펠렛은:
- 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 80 중량% 내지 99 중량% 함량의 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물;
- 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 0.1 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.5 중량% 내지 1.5 중량% 함량의 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물;
- 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 5 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량
을 포함하며,
상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임을 포함하며, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임, 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 본 발명에 따르면, 반-수화된 돌라임의 중량 분율은 결합제의 총 중량 대비 80 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 95 중량% 내지 100 중량%, 유리하게는 97 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 98 중량% 내지 100 중량%이다. 본 발명의 특정 구현예에서, 반-수화된 돌라임은 결합제의 총 중량 대비 100 중량%이다.
특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛은 10 내지 30 N/펠렛의 분쇄 강도를 추가로 나타낸다.
유리하게는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛은 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 15 중량%의 첨가제를 플럭스로서 더 포함한다.
대안적으로 본 발명에 따르면, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛은 250℃ 이상의 충격 온도를 나타낸다.
바람직하게는, 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛은 건조 후 30 내지 90 N/ 펠렛의 분쇄 강도를 추가로 나타낸다.
이는, 조 펠렛이 건조 전에, 즉 이들이 조 습식 펠렛일 때 10 내지 30 N/펠렛의 분쇄 강도를 나타내고, 건조 후에, 즉 이들이 조 건조된 펠렛일 때 30 내지 90 N/펠렛의 분쇄 강도를 나타냄을 의미한다.
건조 단계는 약 105℃에서 전형적으로 12시간 내지 24시간의 예정된 기간 동안 수행된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛은, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 크기 분포를 나타낸다.
본 발명에 따른 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛은 유리하게는, 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 미세 철광석 농축물을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛은 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조 펠렛은 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도를 갖는 입자를 나타내는 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물을 함유한다.
본 발명에 따른 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛의 다른 구현예는 첨부된 청구 범위에서 언급된다.
본 발명은 또한, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛에 관한 것이며, 상기 펠렛은:
- 펠렛의 총 중량 대비 55 중량% 이상, 특히 60 중량% 이상, 유리하게는 65 중량% 이상의 금속 함량을 포함하고, 상기 펠렛은 0.8 내지 2, 특히 0.8 내지 1.7, 가장 특히 0.8 내지 1.2의 Ca/Mg 비를 나타내고, 표준 ISO 4700에 따라 2000 내지 5000 N/펠렛, 바람직하게는 2500 내지 5000 N/펠렛의 분쇄 강도를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소성 펠렛의 또 다른 구현예에서, 상기 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛은 상기 펠렛의 총 중량 대비 10 중량% 미만, 특히 5 중량% 미만의 SiO2를 함유한다.
본 발명에 따른 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛은 유리하게는, 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 미세 철광석 농축물을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛은 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함한다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 구현예에서, 소성된 금속 철광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛은, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 크기 분포를 나타낸다.
본 발명에 따른 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛의 다른 구현예는 첨부된 청구 범위에서 언급된다.
본 발명에 따른 결합제를 함유하는 조성물이 실행되었으며, 표 1에 제시된 특징을 나타낸다. 표 1에서, 중량%는 펠렛의 총 중량 대비 표현된다.
(CaO/SiO2)로서 표현된 염기도 0.75
MgO로서 표현된 Mg (중량%) 1.3
자철석 (중량%) 57.4
적철석 (중량%) 36.6
석회암 (중량%) 1.2
백운석 (중량%) 2.8
반-수화된 돌라임 (중량%) 1.5
벤토나이트 (중량%) 0
무연탄 (중량%) 0.5
MgO로서 표현되는 원소 Mg의 양은 펠렛의 조성물을 형성하는 상이한 성분의 혼합물 중의 원소 Mg의 양을 나타낸다.
석회암 및 백운석이 플럭스로서 나타난다. 생성된 습윤 혼합물을 조 펠렛으로 볼링하고 체질하기 위해 물을 표 1에 따른 조성물에 첨가한다.
조 펠렛을 약 300℃에서 건조하여, 건조된 조 펠렛을 형성한다. 건조된 조 펠렛을 800℃에서 예열하여, 예열된 조 펠렛을 형성한다. 예열된 조 펠렛을 1280℃에서 소성시켜, 소성된 펠렛을 형성한다. 건조 단계로부터 소성 단계의 종료 시까지 총 사이클 시간은 22.4분이고, 층(bed) 높이 생 볼/노상(hearth) 층은 300/100 mm이다.
소성된 펠렛은 상기 소성된 펠렛의 총 중량을 기준으로, 64.2 중량%의 Fe 및 4.2 중량%의 SiO2를 나타낸다.
표준 ISO 4700에 따라 측정된 소성된 펠렛의 분쇄 강도는 3320 N/펠렛이다.
소성된 펠렛을 표준 ISO 4698에 따라 팽윤 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
그런 다음, 소성된 펠렛을 표준 ISO 4695에 따라 환원성 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
마지막으로, 소성된 펠렛을 표준 ISO 4696에 따라 탈통합(desintegration) 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
이들 측정의 결과는 표 2에 나타나 있다.
ISO 4698에 따른 팽윤 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 180
ISO 4695에 따른 환원성 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 420
ISO 4696에 따른 탈통합 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 260
본 발명에 따른 결합제를 함유하는 조성물이 수행되었으며, 표 3에 제시된 특징을 나타낸다. 표 3에서, 중량%는 펠렛의 총 중량 대비 표현된다.
(CaO/SiO2)로서 표현된 염기도 0.2
MgO로서 표현된 Mg (중량%) 1.22
자철석 (중량%) 49.5
적철석 (중량%) 49.5
반-수화된 돌라임을 포함하는 결합제 (중량%) 1
MgO로서 표현되는 원소 Mg의 양은 펠렛의 조성물을 형성하는 상이한 성분의 혼합물 중의 원소 Mg의 양을 나타낸다.
상기 조성물은 둘 다 적철석과 자철석의 합계에 비해 표현된 0.6 중량%의 코크스 및 1.52 중량%의 감람석을 포함한다.
반-수화된 돌라임을 포함하는 결합제 조성물은 표 4에 나타나 있으며, 여기서, 중량%는 결합제의 총 중량 대비 표현된다.
Mg(OH)2 (중량%) 1.24
Ca(OH)2 (중량%) 57.41
CaCO3 (중량%) 2.84
CaO (중량%) 4.2
MgO (중량%) 33.1
Fe2O3 (중량%) 0.42
기타 불순물 (중량%) 0.79
생성된 습윤 혼합물을 조 펠렛으로 볼링하고 체질하기 위해 물을 상기 조성물에 첨가한다.
조 펠렛을 약 300℃에서 건조하여, 건조된 조 펠렛을 형성한다. 건조된 조 펠렛을 800℃에서 예열하여, 예열된 조 펠렛을 형성한다. 예열된 조 펠렛을 1270℃에서 소성시켜, 소성된 펠렛을 형성한다. 건조 단계로부터 소성 단계의 종료 시까지 총 사이클 시간은 27.4분이고, 층 높이 생 볼/노상 층은 300/100 mm이다.
소성된 펠렛은 상기 소성된 펠렛의 총 중량을 기준으로, 66 중량%의 Fe 및 2.95 중량%의 SiO2를 나타낸다.
표준 ISO 4700에 따라 측정된 소성된 펠렛의 분쇄 강도는 2920 N/펠렛이다.
소성된 펠렛을 표준 ISO 4698에 따라 팽윤 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
그런 다음, 소성된 펠렛을 표준 ISO 4695에 따라 환원성 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
마지막으로, 소성된 펠렛을 표준 ISO 4696에 따라 탈통합 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
이들 측정의 결과는 표 5에 나타나 있다.
ISO 4698에 따른 팽윤 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 300
ISO 4695에 따른 환원성 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 310
ISO 4696에 따른 탈통합 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 210
비교예
벤토나이트를 결합제로서 함유하는 조성물이 수행되었으며, 표 6에 제시된 특징을 나타낸다. 표 6에서, 중량%는 펠렛의 총 중량 대비 표현된다.
(CaO/SiO2)로서 표현된 염기도 0.75
MgO로서 표현된 Mg (중량%) 1.3
자철석 (중량%) 56.1
적철석 (중량%) 36.3
석회암 (중량%) 1.8
백운석 (중량%) 4.7
반-수화된 돌라임 (중량%) 0
벤토나이트 (중량%) 0.6
무연탄 (중량%) 0.5
MgO로서 표현되는 원소 Mg의 양은 펠렛의 조성물을 형성하는 상이한 성분의 혼합물 중의 원소 Mg의 양을 나타낸다.
석회암 및 백운석은 플럭스로서 나타난다. 생성된 습윤 혼합물을 조 펠렛으로 볼링하고 체질하기 위해 물을 표 6에 따른 조성물에 첨가한다.
조 펠렛을 약 300℃에서 건조하여, 건조된 조 펠렛을 형성한다. 건조된 조 펠렛을 800℃에서 예열하여, 예열된 조 펠렛을 형성한다. 예열된 조 펠렛을 1280℃에서 소성시켜, 소성된 펠렛을 형성한다. 건조 단계로부터 소성 단계의 종료 시까지 총 사이클 시간은 22.4분이고, 층 높이 생 볼/노상 층은 300/100 mm이다.
소성된 펠렛은 상기 소성된 펠렛의 총 중량을 기준으로, 63.7 중량%의 Fe 및 3.5 중량%의 SiO2를 나타낸다.
표준 ISO 4700에 따라 측정된 소성된 펠렛의 분쇄 강도는 2410 N/펠렛이다.
소성된 펠렛을 표준 ISO 4698에 따라 팽윤 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
그런 다음, 소성된 펠렛을 표준 ISO 4695에 따라 환원성 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
마지막으로, 소성된 펠렛을 표준 ISO 4696에 따라 탈통합 시험을 실시한 후, 펠렛의 분쇄 강도를 표준 ISO 4700에 따라 측정한다.
이들 측정의 결과는 표 7에 나타나 있다.
ISO 4698에 따른 팽윤 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 110
ISO 4695에 따른 환원성 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 260
ISO 4696에 따른 탈통합 시험 후의 펠렛 상에서
ISO 4700에 따른 분쇄 강도 (N/펠렛)		 150
표 2, 5 및 7로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 소성 펠렛의 분쇄 강도는, 벤토나이트를 결합제로서 함유하는 펠렛 중 하나보다 우수하다.

Claims (47)

  1. 금속 광석 플럭스(fluxed) 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛을 제조하기 위한 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물의 용도로서,
    상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된(semi-hydrated) 돌라임(dolime)을 포함하고, a, b 및 c는 중량 분율이고, 상기 Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 하는, 용도.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합제의 중량 분율이 상기 펠렛의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 1.5 중량%인, 용도.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임의 중량 분율이 상기 결합제의 총 중량 대비 70 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 75 중량% 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 80 중량% 내지 100 중량%, 유리하게는 85 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 100 중량%인, 용도.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MgO의 중량 분율 c는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 유리하게는 15 중량% 이상, 우선적으로 20 중량% 이상이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 41 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하인, 용도.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Ca(OH)2의 중량 분율 a는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 유리하게는 40 중량% 이상, 우선적으로 45 중량%이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 85 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 유리하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하인, 용도.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 분말 형태로 존재하는, 용도.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 상기 반-수화된 돌라임의 수성 현탁액 형태로 존재하는, 용도.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 5 내지 25 m2/g, 바람직하게는 10 m2/g 내지 20 m2/g의 질소 흡착으로부터 얻어진 BET 비표면적을 나타내는 입자를 포함하는, 용도.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 0.05 cm3/g 내지 0.15 cm3/g의 질소 흡착으로부터 얻어지는, 1000 Å 미만의 직경을 갖는 공극(pore)으로 구성된 총 BJH 공극 부피를 나타내는 입자를 포함하는, 용도.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 0.5 ㎛ 이상의 d10을 나타내는 입자를 포함하는, 용도.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 4 ㎛ 내지 8 ㎛의 d50을 나타내는 입자를 포함하는, 용도.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 40 ㎛ 내지 95 ㎛의 d97을 나타내는 입자를 포함하는, 용도.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 철광석 플럭스 펠렛이, 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도(Blaine fineness)를 갖는 입자를 나타내는 금속 또는 농축물, 특히 철광석 농축물을 함유하는, 용도.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛은, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 크기 분포를 나타내는, 용도.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛이 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 미세 철광석 농축물을 포함하는 철광석 플럭스 펠렛인, 용도.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛이 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트(dunite) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함하는, 용도.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛이 조(crude) 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛인, 용도.
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛이 소성된(fired) 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛인, 용도.
  19. 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 철광석 플럭스 펠렛의 제조 방법으로서,
    상기 방법은:
    - 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물을 용기에 공급하는 단계;
    - 결합제를 상기 용기에 공급하는 단계;
    - 상기 용기 내 수분을 조정하여, 습식 혼합물을 형성하는 단계; 및
    - 상기 습식 혼합물을 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛으로 볼링(balling) 및 체질(sieving)하는 단계
    를 포함하고,
    상기 결합제는 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임을 포함하는 마그네슘-포함 화합물이며, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 하는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛을 경화로(induration furnace)에서 경화시키는 소성 단계를 더 포함하는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 경화 단계가
    - 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛을 약 300℃에서 5분 내지 15분의 예정된 기간 동안 건조하여, 건조된 조 펠렛을 형성하는 단계;
    - 건조된 조 금속 광석 플럭스 펠렛을 800℃ 이상의 온도에서 5분 내지 20분의 예정된 기간 동안 예열하여, 예열된 조 펠렛을 형성하는 단계;
    - 예열된 조 금속 광석 플럭스 펠렛을 1200℃ 이상의 온도에서 5분 내지 20분의 예정된 기간 동안 소성시켜, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛을 형성하는 단계
    를 포함하는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    수분 조정 단계가, 수성상을 첨가하여 상기 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수분 조정 단계를, 상기 혼합물이 상기 혼합물의 총 중량 대비 5 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량을 나타낼 때까지 수행하는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  24. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛이, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 것을 크기 분포를 나타내는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  25. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수분 조정 단계 전에 플럭스를 공급하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플럭스가 바람직하게는 칼슘 카르보네이트, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  26. 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MgO의 중량 분율 c는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 유리하게는 15 중량% 이상, 우선적으로 20 중량% 이상이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 41 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하이고, 상기 Ca(OH)2의 중량 분율 a는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 유리하게는 40 중량% 이상, 우선적으로 45 중량% 이상이고, 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 85 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 유리하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하인, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  27. 제19항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합제의 중량 분율이 상기 펠렛의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 1.5 중량%인, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  28. 제19항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물이 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도를 나타내는, 플럭스 펠렛의 제조 방법.
  29. 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물로서,
    상기 조성물은:
    - 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 80 중량% 내지 99 중량% 함량의 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물;
    - 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 0.1 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.5 중량% 내지 1.5 중량% 함량의 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물;
    - 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 5 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량
    을 포함하고,
    상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임을 포함하며, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 하는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 15 중량%의 첨가제를 플럭스로서 더 포함하는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 MgO의 중량 분율 c는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 유리하게는 15 중량% 이상, 우선적으로 20 중량% 이상이고 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 MgO의 중량으로 41 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하이며, 상기 Ca(OH)2의 중량 분율 a는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 15 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 유리하게는 40 중량% 이상, 우선적으로 45 중량% 이상이고 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 Ca(OH)2의 중량으로 85 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 유리하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하인, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 5 내지 25 m2/g, 특히 10 m2/g 내지 20 m2/g의 질소 흡착으로부터 얻어진 BET 비표면적을 나타내는 입자를 포함하는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  33. 제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 0.05 내지 0.15 cm3/g의 질소 탈착으로부터 얻어지는, 1000 Å 미만의 직경을 갖는 공극으로 구성된 총 BJH 공극 부피를 나타내는 입자를 포함하는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  34. 제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반-수화된 돌라임이 0.5 ㎛ 이상의 d10, 및/또는 특히 4 μm 내지 8 μm의 d50, 및/또는 40 μm 내지 95 μm의 d97을 특징으로 하는 크기를 나타내는 입자를 포함하는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  35. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 농축물, 특히 상기 철광석 농축물이 1500 cm2/g 내지 2500 cm2/g, 바람직하게는 1800 cm2/g 내지 2200 cm2/g의 블레인 섬도를 갖는 입자를 나타내는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  36. 제29항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 철광석 농축물이 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  37. 제29항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 상기 철광석 플럭스 펠렛 조성물이 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함하는, 금속 광석 플럭스 펠렛 조성물, 특히 철광석 플럭스 펠렛 조성물.
  38. 조(crude) 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛으로서,
    상기 펠렛은:
    - 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 80 중량% 내지 99 중량% 함량의 미세 금속 광석 농축물, 특히 철광석 농축물;
    - 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 0.1 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.5 중량% 내지 1.5 중량% 함량의 결합제로서의 마그네슘-포함 화합물;
    - 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 5 중량% 내지 15 중량%의 수분 함량
    을 포함하며,
    상기 마그네슘-포함 화합물은 일반식 aCa(OH)2.bMg(OH)2.cMgO를 충족시키는 반-수화된 돌라임을 포함하며, a, b 및 c는 중량 분율이고, Mg(OH)2의 중량 분율 b는 상기 반-수화된 돌라임의 총 중량 대비 0.5 내지 19.5 중량%인 것을 특징으로 하는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛이 상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 15 중량%의 첨가제를 플럭스로서 더 포함하는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛이 250℃ 이상의 충격 온도를 추가로 나타내는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛.
  41. 제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛은, 90% 내지 98%의 펠렛이 8 내지 16 mm의 직경을 나타내는 크기 분포를 나타내는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛.
  42. 제38항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛이 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 미세 철광석 농축물을 포함하는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛.
  43. 제38항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 조 철광석 플럭스 펠렛이 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함하는, 조 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 조 철광석 플럭스 펠렛.
  44. 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛으로서,
    상기 펠렛은:
    - 상기 펠렛의 총 중량 대비 55 중량% 이상, 특히 60 중량% 이상, 유리하게는 65 중량% 이상의 금속 함량을 포함하고,
    상기 펠렛은 0.8 내지 2, 특히 0.8 내지 1.7, 가장 특히 0.8 내지 1.2의 Ca/Mg 비를 나타내고, 표준 ISO 4700에 따라 2000 내지 5000 N/펠렛, 바람직하게는 2500 내지 5000 N/펠렛의 분쇄 강도를 나타내는 것을 특징으로 하는, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 소성된 철광석 플럭스 펠렛이 상기 펠렛의 총 중량 대비 10 중량% 미만, 특히 5 중량% 미만의 SiO2를 함유하는, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛.
  46. 제44항 또는 제45항에 있어서,
    상기 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 소성된 철광석 플럭스 펠렛이 자철석, 적철석 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 미세 철광석 농축물을 포함하는, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛.
  47. 제44항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 상기 소성된 철광석 플럭스 펠렛이 칼슘 카르보네이트, 백운석, 감람석, 휘암, 기타 마그네슘 실리케이트, 예컨대 두나이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플럭스를 더 포함하는, 소성된 금속 광석 플럭스 펠렛, 특히 소성된 철광석 플럭스 펠렛.
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