KR20200113330A - 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물 및 이를 이용한 코크스 제조방법 - Google Patents

고강도 및 고반응성 코크스용 조성물 및 이를 이용한 코크스 제조방법 Download PDF

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Abstract

고강도 및 고반응성 코크스용 조성물 및 이를 이용한 코크스 제조방법과 관련한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물은 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및 바인더 1~20 중량부;를 포함하며, 상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함한다.

Description

고강도 및 고반응성 코크스용 조성물 및 이를 이용한 코크스 제조방법 {A COMPOSITION FOR COKE HAVING HIGH REACTIVITY WITH HIGH STRENGTH AND MANUFACTURING METHOD FOR COKE USING THE SAME}
본 발명은 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물 및 이를 이용한 코크스 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고강도 및 고반응성을 가지면서, 이산화탄소 발생을 최소화하여 친환경성 및 경제성이 우수한 코크스용 조성물 및 이를 이용한 코크스 제조방법에 관한 것이다.
코크스는 고로의 열원으로 사용되는 연료인 동시에 철광석을 환원시키는 환원제의 역할을 한다. 코크스 제조에 이용되는 석탄을 일반적인 연료용과 구분하여 원료탄이라 칭한다. 코크스는 노 내 통기성 개선을 위해 적정 강도 및 반응성이 요구된다.
최근, 제선공정시의 이산화탄소 발생량 저감을 위하여, 고강도 고반응성 코크스 제조에 대한 관심이 증가하고 있다. 상기 고강도 고반응성 코크스는 고로 내 반응성이 우수하여 저온에서 코크스의 반응을 촉진시킨다. 이 결과 고로 내 온도 분포를 약 100~200℃ 정도 저감시켜 조업 효율을 증대시킬 수 있으며, 가스 조성을 산화성으로 제어하여 환원제비 저감을 이룰 수 있다. 상기 환원제비가 저감되면 코크스 사용량이 감소하여 이산화탄소 발생량도 저감되는 효과가 있다.
한편, 고반응성 코크스는 석탄 60~80 중량% 및 철광석 20~40 중량%의 성형탄을 코크스 오븐 설비에서 가열 건류하여 만들어진다. 상기 철광석의 산화철 성분이 촉매작용을 하여 코크스의 반응성은 향상되지만 코크스 강도가 저하되어 고로 내 코크스 분화로 인한 통기성을 저하시킬 수 있다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0035946호(2012.04.16. 공개, 발명의 명칭: 페로코크스의 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고강도 및 고반응성의 코크스용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고로 조업시 이산화탄소 발생량을 최소화하여 친환경성이 우수하며, 경제성이 우수한 코크스용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 코크스 성형성이 우수하여, 원료의 뭉침 또는 크랙 등의 표면 결함을 방지하는 효과가 우수한 코크스용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 코크스용 조성물을 이용한 코크스 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물은 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및 바인더 1~20 중량부;를 포함하며, 상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함한다.
한 구체예에서 상기 제1 혼합물 중에서, 상기 석탄과 반탄화 바이오매스의 합과, 상기 철광석은 1:3~1:5 중량비로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 혼합물 전체중량에 대하여, 상기 석탄 45~83 중량% 및 반탄화 바이오매스 2~20 중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물을 이용한 코크스 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 코크스 제조방법은 코크스용 조성물을 이용하여 성형탄을 제조하는 단계; 및 상기 성형탄을 건류하는 단계;를 포함하며, 상기 코크스용 조성물은, 상기 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및 바인더 1~20 중량부;를 포함하며, 상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함한다.
한 구체예에서 상기 건류는 1000~1250℃에서 이루어질 수 있다.
한 구체예에서 상기 반탄화 바이오매스는, 바이오매스 원료를 100~500℃에서 열처리하여 제조되는 것일 수 있다.
한 구체예에서 상기 바이오매스 원료는 목질계 및 초본계 바이오매스 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 아스팔텐성 피치는, 원유의 정제시 발생하는 상압 증류 잔유를 감압 증류하여, 감압 증류 잔유를 수득하는 단계; 및 상기 감압 증류 잔유를 용제를 이용하여 용제 탈력(solvent deasphalt)하는 단계;를 포함하여 수득될 수 있다.
본 발명의 코크스 제조방법을 적용하여 제조된 코크스는 고강도 및 고반응성을 가지며, 고로 조업시 이산화탄소 발생량을 최소화하여 친환경성이 우수하며, 생산단가를 절감하여 경제성이 우수하고, 코크스 성형성이 우수하여, 원료의 뭉침 또는 크랙 등의 표면 결함을 방지하는 효과가 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 코크스 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 및 비교예 코크스의 열간 강도(SI)를 비교한 그래프이다.
도 3은 실시예 및 비교예 코크스의 반응성(CRI)을 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
고강도 및 고반응성 코크스용 조성물
본 발명의 하나의 관점은 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물은 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및 바인더 1~20 중량부;를 포함하며, 상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함한다.
이하, 본 발명의 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물의 구성 성분에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
석탄
상기 석탄은 코크스 제조시 배합되는 주요 성분이며, 통상적인 것을 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 석탄은 상기 제1 혼합물 전체중량에 대하여 45~83 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 코크스의 열간강도 및 반응성이 우수할 수 있다. 예를 들면 60~74 중량% 포함될 수 있다.
반탄화 바이오매스
상기 반탄화 바이오매스는 바이오매스 원료가 반탄화 된 것으로, 상기 석탄을 대체하는 역할을 할 수 있다. 상기 바이오매스 원료는 세포벽이 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌 등을 포함할 수 있다. 상기 반탄화 바이오매스는 휘발분 함량이 상대적으로 높으며, 석탄에 비해 고정 탄소 함량이 낮다.
한 구체예에서 상기 바이오매스 원료는 목질계 및 초본계 바이오매스 중 하나 이상 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 목질계 바이오매스는 톱밥, 우드칩, 폐목재 및 산림 부산물 중 하나 이상 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 초본계 바이오매스는 팜 커넬 껍질(palm kernel shell), 코코넛 껍질, 왕겨, 수수대, 억새(miscanthus), 대나무, 갈대(phragmites), 볏짚(rice straw), EFB(empty fruit bunch) 및 낙엽 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 반탄화 바이오매스는, 바이오매스 원료를 100~500℃에서 열처리하여 제조되는 것일 수 있다. 상기 범위로 열처리시, 고 에너지 밀도를 갖는 반탄화 바이오매스를 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 열처리는 상기 바이오매스 원료를 250~350℃에서 20분 내지 3시간, 다른 예를 들면 1시간 내지 2시간 동안 열처리하여 반탄화 바이오매스를 제조할 수 있다.
한 구체예에서 상기 반탄화 바이오매스는 5~30mm 크기를 갖는 펠릿 형태로 적용할 수 있다. 상기 크기는, 상기 펠릿형태의 반탄화 바이오매스의 최대 길이를 의미할 수 있다.
한 구체예에서 상기 반탄화 바이오매스는 상기 제1 혼합물 전체중량에 대하여 2~20 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 코크스의 열간강도 및 반응성이 우수하면서, 코크스를 이용한 고로 공정시 이산화탄소 발생량 저감효과가 우수할 수 있다. 예를 들면 6~20 중량% 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합은, 상기 제1 혼합물 전체중량에 대하여 65~85 중량% 포함된다. 상기 범위로 포함시 코크스의 열간강도, 반응성이 우수하며, 코크스를 이용한 고로 공정시 이산화탄소 발생량 저감효과가 우수할 수 있다. 상기 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합이 65 중량% 미만인 경우, 코크스의 반응성이 저하되며, 85 중량%를 초과하는 경우 코크스의 열간 강도가 저하될 수 있다.
철광석
상기 철광석(또는 소결광)은 코크스 제조시 배합되는 주요 성분이며, 통상적인 것을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 혼합물 중, 상기 석탄과 반탄화 바이오매스의 합과, 상기 철광석은 1:3~1:5 중량비로 포함될 수 있다. 상기 중량비 범위로 포함시, 본 발명의 조성물의 혼합성과, 제조되는 코크스의 열간강도 및 발열성이 모두 우수할 수 있다. 예를 들면, 1:3.5~1:4.5 중량비로 포함될 수 있다.
상기 철광석은 상기 제1 혼합물 전체중량에 대하여 15~35 중량% 포함될 수 있다. 상기 철광석을 15 중량% 미만으로 포함시 반응성 및 발열성이 저하되며, 35 중량% 초과하여 포함시 상기 코크스의 강도가 저하될 수 있다. 예를 들면 18~25 중량% 포함될 수 있다.
바인더
상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함한다. 상기 아스팔텐성 피치를 포함시, 본 발명의 코크스의 강도 및 성형성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 아스팔텐성 피치는, 원유의 정제시 발생하는 상압 증류 잔유를 감압 증류하여, 감압 증류 잔유를 수득하는 단계; 및 상기 감압 증류 잔유를 용제를 이용하여 용제 탈력(solvent deasphalt)하는 단계;를 포함하여 수득될 수 있다.
예를 들면 원유를 정제 공정 중에서 상압 증류를 실시하여, 가스, LPG, 나프타, 등유, 경질 경유, 중질 경유 및 상압 증류 잔유로 분리한 다음, 이 중에서 상기 상압 증류 잔유를 분리하여, 통상 감압 증류 장치를 사용하여 감압 증류하여 감압 증류 잔유를 수득할 수 있다. 그 다음에, 상기 수득된 감압 증류 잔유를 용제를 이용하여 용제 탈력을 실시하여 아스팔텐성 피치를 제조할 수 있다.
한 구체예에서 상기 바인더는 상기 제1 혼합물 100 중량부에 대하여 1~20 중량부 포함된다. 상기 바인더를 1 중량부 미만으로 포함시 코크스 조성물의 혼합성, 성형성과 강도 유지 효과가 저하되며, 20 중량부를 초과하여 포함시 더 이상의 코크스 강도 증가 효과가 없으며, 오히려 열간 강도가 저하되거나, 성형성이 저하될 수 있다. 예를 들면 5~15 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 8~13 중량부 포함될 수 있다.
고강도 및 고반응성 코크스용 조성물을 이용한 코크스 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물을 이용한 코크스 제조방법에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 코크스 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 코크스 제조방법은 (S10) 성형탄 제조단계; 및 (S20) 성형탄 건류단계;를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 코크스 제조방법은 (S10) 코크스용 조성물을 이용하여 성형탄을 제조하는 단계; 및 (S20) 상기 성형탄을 건류하는 단계;를 포함한다.
이하, 상기 고강도 및 고반응성 코크스용 조성물을 이용한 코크스 제조방법을 단계별로 설명하도록 한다.
(S10) 성형탄 제조단계
상기 단계는 코크스용 조성물을 이용하여 성형탄을 제조하는 단계이다. 상기 코크스용 조성물은, 상기 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및 바인더 1~20 중량부;를 포함하며, 상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함한다. 상기 코크스용 조성물은 전술한 바와 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 성형탄은, 상기 제1 혼합물 및 바인더를 포함하는 코크스용 조성물을 균질하게 혼합하여 소정의 형상으로 성형하여 예비 성형체를 제조하고; 상기 예비 성형체를 예열하여 성형탄을 제조할 수 있다.
상기 예비 성형체는, 상기 코크스용 조성물을 성형압: 1~10t/cm 조건으로 가압하여 브리켓 형태로 제조될 수 있다.
상기 가열은 상기 코크스용 조성물에 포함되는 석탄의 수분함량 조절을 통해 성형탄의 함수율 및 강도 조절을 위한 것으로, 통상적인 방법으로 수행될 수 있다.
(S20) 성형탄 건류단계
상기 단계는 상기 성형탄을 건류하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 성형탄을 건류하는 단계 이전에, 0.5 내지 28시간 동안 건조한 다음, 수직로 설비에 투입하여 건류할 수 있다. 상기 성형탄을 상기 시간 범위로 건조시, 코크스의 열간 강도가 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 건류는 1000~1250℃에서 이루어질 수 있다. 상기 조건에서 열간 강도가 우수한 코크스를 제조할 수 있다.
본 발명의 코크스 제조방법을 적용하여 제조된 코크스는 고강도 및 고반응성을 가지며, 고로 조업시 이산화탄소 발생량을 최소화하여 친환경성이 우수하며, 생산단가를 절감하여 경제성이 우수하고, 코크스 성형성이 우수하여, 원료의 뭉침 또는 크랙 등의 표면 결함을 방지하는 효과가 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
(1) 코크스용 조성물 제조: 하기 표 1과 같이 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 60~78 중량%(60~78 중량부) 및 철광석 2~20 중량%(2~20 중량부)를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부 및 바인더 10 중량부를 포함하는 코크스용 조성물을 제조하였다.
상기 반탄화 바이오매스는 초본계 바이오매스(팜 커널 껍질)을 300℃로 열처리하여 제조한 것을 사용하였으며, 상기 바인더는 원유의 정제시 발생하는 상압 증류 잔유를 감압 증류하여, 감압 증류 잔유를 수득하고, 상기 감압 증류 잔유를 용제를 이용하여 용제 탈력(solvent deasphalt)하여 제조된, 아스팔텐성 피치를 사용하였다.
(2) 코크스 제조: 코크스용 조성물을 균일하게 혼합한 다음, 하기 표 2의 조건을 적용하여 브리켓 형태의 예비 성형체를 제조하고, 이를 예열하여 성형탄을 제조하였다. 상기 성형탄을 15~28 시간 동안 건조한 다음, 수직로 설비에 투입하여 1100℃에서 건류하여 코크스를 제조하였다.
비교예
하기 표 1과 같은 성분 및 함량의 코크스용 조성물을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코크스를 제조하였다.
Figure pat00001
(상기 표 1에서 바인더의 함량(중량부)은, 석탄, 반탄화 바이오매스 및 철광석의 합 100 중량부를 기준으로 한 것이다).
Figure pat00002
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 코크스의 열간강도 및 반응성을 측정하여, 그 결과를 하기 도 2 및 도 3에 나타내었다. 도 2는 실시예 및 비교예 코크스의 열간 강도(SI)를 비교한 그래프이며, 도 3은 실시예 및 비교예 코크스의 반응성(CRI)을 비교한 그래프이다. 상기 도 2 및 도 3의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예 코크스의 경우, 비교예 코크스에 비하여 강도 저하를 최소화하면서, 반응성이 증가하는 것을 알 수 있으며, 석탄 사용량을 최대 20 중량% 절감하면서, 이산화탄소 저감 효과가 우수한 것을 알 수 있었다.
하기 표 3은, 본 발명의 바이오매스 원료의 공업분석 결과(공기건조(air dried basis, ADB) 기준)를 나타낸 것이며, 표 4는, 상기 석탄과 바이오매스 원료의 공업분석 결과를 나타낸 것이고, 표 5는 상기 표 3의 바이오매스 원료를 300℃에서 열처리하여 제조된 반탄화 바이오매스의 공업분석 결과를 나타낸 것이며, 표 6은 아스팔텐성 피치의 공업분석 결과를 나타낸 것이다.
Figure pat00003
Figure pat00004
(상기 표 4에서, 상기 MF는 maximum fluidity 이며, ddpm은 dial division per minute 이다).
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 일반 바이오매스 재료의 경우, 석탄에 비해 고정탄소 함량이 낮고, 휘발분 함량이 높기 때문에 코크스 조성물에 그대로 적용시, 강도가 저하되는 문제가 발생한다. 반면, 하기 표 5와 같은 반탄화 바이오매스를 적용시, 휘발분이 최대 27.5% 저감되며, 고정 탄소는 최대 82.5%가 증가됨을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (8)

  1. 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및
    바인더 1~20 중량부;를 포함하며,
    상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합물 중에서,
    상기 석탄과 반탄화 바이오매스의 합과, 상기 철광석은 1:3~1:5 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 코크스용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합물 전체 중량에 대하여,
    상기 석탄 45~83 중량% 및 반탄화 바이오매스 2~20 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 코크스용 조성물.
  4. 코크스용 조성물을 이용하여 성형탄을 제조하는 단계; 및
    상기 성형탄을 건류하는 단계;를 포함하며,
    상기 코크스용 조성물은, 상기 석탄 및 반탄화 바이오매스의 합 65~85 중량% 및 철광석 15~35 중량%를 포함하는 제1 혼합물 100 중량부; 및
    바인더 1~20 중량부;를 포함하며,
    상기 바인더는 아스팔텐성 피치(asphaltenic pitch)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건류는 1000~1250℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 코크스 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반탄화 바이오매스는,
    바이오매스 원료를 100~500℃에서 열처리하여 제조되는 것을 특징으로 하는 코크스 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바이오매스 원료는 목질계 및 초본계 바이오매스 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 아스팔텐성 피치는, 원유의 정제시 발생하는 상압 증류 잔유를 감압 증류하여, 감압 증류 잔유를 수득하는 단계;
    상기 감압 증류 잔유를 용제를 이용하여 용제 탈력(solvent deasphalt)하는 단계;를 포함하여 수득되는 것을 특징으로 하는 코크스 제조방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004217914A (ja) * 2002-12-25 2004-08-05 Jfe Steel Kk フェロコークスの製造及び使用方法、並びにフェロコークス製造における副生ガス利用方法
JP2011093980A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Jfe Steel Corp 成型炭の製造方法
KR20110121694A (ko) * 2009-02-03 2011-11-08 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 코크스 제조용 점결재의 제조 방법 및 코크스의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004217914A (ja) * 2002-12-25 2004-08-05 Jfe Steel Kk フェロコークスの製造及び使用方法、並びにフェロコークス製造における副生ガス利用方法
KR20110121694A (ko) * 2009-02-03 2011-11-08 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 코크스 제조용 점결재의 제조 방법 및 코크스의 제조 방법
JP2011093980A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Jfe Steel Corp 成型炭の製造方法

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