KR20220156968A - Manufacturing method of load for carbon-iron composite furnace - Google Patents

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KR20220156968A
KR20220156968A KR1020227038719A KR20227038719A KR20220156968A KR 20220156968 A KR20220156968 A KR 20220156968A KR 1020227038719 A KR1020227038719 A KR 1020227038719A KR 20227038719 A KR20227038719 A KR 20227038719A KR 20220156968 A KR20220156968 A KR 20220156968A
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유밍 왕
후이 첸
지아오밍 마오
더셩 후
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바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
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Abstract

본 발명은 단계 1: 철광석 분말을 건조시켜 수분함량을 감소시키는 단계; 단계 2: 건조된 철광석 분말을 체질하고, 소형 철광석 분말을 원료로 사용하는 단계; 단계 3: 분쇄된 혼합탄과 소형 철광석 분말을 균일하게 혼합하여 혼합 재료를 형성하는 단계; 단계 4: 상기 혼합 재료를 다수의 석탄 적재 카트에 적재하고 압착을 수행한 다음, 혼합 재료를 적재 및 압착한 후 혼합 재료의 표면에 코크스 분말층을 고르게 도포하는 단계; 각 석탄 적재 카트를 뚜껑으로 덮는 단계; 단계 5: 상기 혼합 재료가 완전히 적재된 석탄 적재 카트를 마이크로파 터널 가마로 이동시키고, 상기 혼합 재료를 동적 가열하는 단계; 및 단계 6: 상기 혼합 재료의 가열이 완료되고 혼합 재료가 마이크로파 터널 가마를 이탈하면 혼합 재료를 재료 탱크에 직접 붓고 냉각하여 탄소-철 복합로 부하를 수득하는 단계를 포함하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법이다. 본 발명에서는 고로 제조용 혼합탄에 철광석 분말을 혼합하여 품질과 성능이 우수한 고반응성 탄소-철 복합로 부하를 제조함으로써, 생산 수율을 높이고 고로에서의 배출량 및 재료 소비를 저감할 수 있다.Step 1: drying iron ore powder to reduce moisture content; Step 2: Sifting the dried iron ore powder and using the small iron ore powder as a raw material; Step 3: Forming a mixed material by uniformly mixing the pulverized mixed coal and small iron ore powder; Step 4: loading the mixed material into a plurality of coal loading carts and performing compression, and then evenly applying a layer of coke powder to the surface of the mixed material after loading and pressing the mixed material; covering each coal loading cart with a lid; Step 5: moving the coal loading cart fully loaded with the mixed material into a microwave tunnel kiln, and dynamically heating the mixed material; and step 6: when the heating of the mixed material is completed and the mixed material leaves the microwave tunnel kiln, the mixed material is directly poured into a material tank and cooled to obtain a carbon-iron composite furnace load. is a manufacturing method of In the present invention, by mixing iron ore powder with mixed coal for blast furnace production to manufacture a high-reactivity carbon-iron composite furnace load having excellent quality and performance, it is possible to increase production yield and reduce emission and material consumption in the blast furnace.

Description

탄소-철 복합로 부하의 제조방법Manufacturing method of load for carbon-iron composite furnace

본 발명은 퍼니스 부하의 제조방법, 특히 탄소-철 복합 복합로 부하의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a furnace load, and more particularly to a method of manufacturing a carbon-iron composite composite furnace load.

고로-전로(blast furnace-converter) 공정은 철강 생산의 주요 공정으로, 고로 제철의 CO2 배출량과 에너지 소비량은 전체 공정 내에서 각각 80% 이상 및 70% 이상을 차지한다. 지구 온난화와 같은 환경 문제가 점점 심각해지는 상황에서 철강 산업의 CO2 배출량이 전체 CO2 배출량의 15% 이상을 차지함에 따라 철강 기업은 장기간 탄소 배출량 감축에 대한 엄청난 압박을 받게 될 것이다. 동시에 중국의 연간 제철 능력은 8억 톤 이상으로 제철의 필수 원료인 코크스에 대한 요구 사항이 더 높다. 코크스 생산에 필요한 점결탄(coking coal) 자원이 많이 소비됨에 따라 점결탄 자원, 특히 고품질 점결탄 자원이 점차 고갈되고 있다.The blast furnace-converter process is a major process in steel production, and CO 2 emissions and energy consumption in blast furnace steelmaking account for more than 80% and more than 70% of the total process, respectively. In a situation where environmental problems such as global warming become increasingly serious, steel companies will be under enormous pressure to reduce carbon emissions in the long term as CO2 emissions from the steel industry account for more than 15% of total CO2 emissions. At the same time, China's annual iron-making capacity is more than 800 million tons, which places higher requirements on coke, an essential raw material for iron-making. As a lot of coking coal resources required for coke production are consumed, coking coal resources, particularly high-quality coking coal resources, are gradually depleted.

연구에 따르면 철 및 알칼리 금속 화합물은 코크스 가스화 반응에 긍정적인 촉매 효과가 있어 고로에서 CO 생성을 촉진하여 고로에서 코크스와 광석의 반응을 촉진하고 반응성이 높은 코크스를 정제하는 원료로 작용할 수 있다. 리스트 운전 라인(Rist operation line)의 원리(Rist 운전 라인은 열화학 관점에서 확립된 안정 상태 모델이며, 고로 전체의 고온 영역에서의 물질 균형 및 열 균형을 기초로 한다.)에 따라, 고반응성 코크스는 고로의 열예비구역의 온도를 낮추고 노축(furnace shaft)의 환원효율, 석탄가스의 이용률, 광석의 환원도를 향상시켜 코크스 비율과 고로의 생산 비용을 줄일 수 있다.Studies have shown that iron and alkali metal compounds have a positive catalytic effect on the coke gasification reaction, which can promote CO production in the blast furnace to promote the reaction between coke and ore in the blast furnace and act as a raw material for refining highly reactive coke. According to the principle of the Rist operation line (the Rist operation line is a steady-state model established from a thermochemical point of view, and is based on the mass balance and heat balance in the high temperature region throughout the blast furnace), the highly reactive coke is It is possible to reduce the coke ratio and the production cost of the blast furnace by lowering the temperature of the heat reserve zone of the blast furnace and improving the reduction efficiency of the furnace shaft, the utilization rate of coal gas, and the reduction degree of ore.

현재, 선행 기술의 페로-코크스(ferro-coke)의 제조방법은 모두 열간 프레스에 의해 달성된다. 열간 프레스 공정은 많은 양의 에너지를 소비할 뿐만 아니라 까다로운 제어 요구 사항이 있고 작동하기 어렵다. 생산 공정이 길고 환경 오염과 같은 문제가 수반된다. 열간 프레스 후 페로-코크스는 샤프트로(shaft furnace)에서 탄화되는데 내부 가열 탄화(internal heating carbonization)와 외부 가열 탄화(external heating carbonization)로 나눌 수 있다. 외부 가열 탄화는 간접 열 전달로 인해 효율이 낮고 생산 능력이 낮은 반면에 내부 가열 탄화는 가스와 재료 사이의 직접적인 접촉으로 인해 재료의 용해 손실을 유발하여 재료 강도가 저하될 수 있다. 또한, 재료의 가열 과정에서 퍼니스 내 분위기를 제어하기가 어렵다.At present, all methods of manufacturing ferro-coke in the prior art are achieved by hot pressing. The hot press process not only consumes a large amount of energy, but also has demanding control requirements and is difficult to operate. The production process is long and entails problems such as environmental pollution. After hot pressing, ferro-coke is carbonized in a shaft furnace, which can be divided into internal heating carbonization and external heating carbonization. External heating carbonization has low efficiency and low production capacity due to indirect heat transfer, while internal heating carbonization causes material loss due to direct contact between gas and material, which may reduce material strength. In addition, it is difficult to control the atmosphere in the furnace during the heating process of the material.

본 발명의 목적은 탄소-철 복합로 부하의 제조방법을 제공하는 데에 있다. 고로 생산을 위해 철광석 분말과 혼합탄을 혼합하여 품질과 성능이 우수한 반응성이 높은 탄소-철 복합로를 제조하여 생산 수율을 높이고 고로의 배출 및 재료 소비를 줄일 수 있다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a load for a carbon-iron composite furnace. By mixing iron ore powder and mixed coal for blast furnace production, a highly reactive carbon-iron composite furnace with excellent quality and performance can be manufactured to increase production yield and reduce blast furnace emissions and material consumption.

본 발명은 다음과 같이 구현된다:The invention is embodied as follows:

다음 단계를 포함하는 탄소-철 복합로 부하(carbon-iron composite furnace burden)의 제조방법:A method for manufacturing a carbon-iron composite furnace burden comprising the following steps:

단계 1: 철광석 분말을 건조시켜 수분함량을 감소시키는 단계;Step 1: Drying the iron ore powder to reduce the moisture content;

단계 2: 건조된 철광석 분말을 체질(sieving)하고, 소형 철광석 분말(undersized iron ore powder)을 원료로 사용하는 단계;Step 2: sieving the dried iron ore powder and using the undersized iron ore powder as a raw material;

단계 3: 분쇄된 혼합탄(blended coal)과 소형 철광석 분말을 균일하게 혼합하여 혼합 재료를 형성하는 단계;Step 3: forming a blended material by uniformly mixing blended coal and small-size iron ore powder;

단계 4: 상기 혼합 재료를 다수의 석탄 적재 카트(coal loading carts)에 적재하고 압착을 수행한 다음, 혼합 재료를 적재 및 압착한 후 혼합 재료의 표면에 코크스 분말층을 고르게 도포하는 단계; 각 석탄 적재 카트를 뚜껑으로 덮는 단계;Step 4: loading the mixed material into a plurality of coal loading carts and performing compression, and then evenly applying a layer of coke powder to the surface of the mixed material after loading and pressing the mixed material; covering each coal loading cart with a lid;

단계 5: 상기 혼합 재료가 적재된 석탄 적재 카트를 마이크로파 터널 가마(microwave tunnel kiln)로 이동시키고, 석탄 적재 카트를 이동시키면서 상기 혼합 재료를 마이크로파에 의해 동적 가열하는 단계; 및Step 5: moving the coal loading cart loaded with the mixed material to a microwave tunnel kiln, and dynamically heating the mixed material by microwaves while moving the coal loading cart; and

단계 6: 상기 혼합 재료의 가열이 완료되고 혼합 재료가 마이크로파 터널 가마를 이탈하면 혼합 재료를 재료 탱크에 직접 붓고 냉각하여 탄소-철 복합로 부하를 수득하는 단계.Step 6: When the heating of the mixed material is completed and the mixed material leaves the microwave tunnel kiln, the mixed material is directly poured into the material tank and cooled to obtain a carbon-iron composite furnace load.

단계 1에서 상기 철광석 분말은 질량 백분율로 0.4~0.5%의 CaO, 61~66%의 TFe, 0.4~0.5%의 MgO 및 4~5%의 SiO2을 포함한다.In step 1, the iron ore powder contains 0.4-0.5% CaO, 61-66% TFe, 0.4-0.5% MgO and 4-5% SiO 2 in mass percentage.

TFe는 주로 Fe2O3 및 Fe3O4에서 공급되는 철과 다른 철 화합물 또는 불순물에서 공급되는 철을 포함한다. TFe의 함량을 61-66%로 조절함으로써, 제조된 탄소-철 복합로 부하의 강도 및 높은 반응성을 확보할 수 있다.TFe includes iron mainly supplied from Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 and iron supplied from other iron compounds or impurities. By adjusting the TFe content to 61-66%, it is possible to secure load strength and high reactivity in the manufactured carbon-iron composite.

단계 1에서, 건조된 철광석 분말의 수분 함량은 0.8질량% 미만이고, 철광석 분말의 수분 함량을 감소시킴으로써 철광석 분말의 케이킹(caking)을 효과적으로 방지할 수 있어, 철광석 분말의 체질 처리를 용이하게 한다.In step 1, the moisture content of the dried iron ore powder is less than 0.8% by mass, and reducing the moisture content of the iron ore powder can effectively prevent the iron ore powder from caking, thereby facilitating the sieving of the iron ore powder. .

단계 2에서, 소형 철광석 분말은 입자 크기가 0.12 mm 미만이고 큰 대형 입자가 제거되어 혼합탄에서 철광석 분말의 균일한 분산을 촉진하여 탄소-철 복합로 부하의 입자 크기와 반응성을 보장한다.In step 2, the small iron ore powder has a particle size of less than 0.12 mm and large large particles are removed to promote uniform dispersion of the iron ore powder in the mixed coal to ensure the particle size and reactivity of the carbon-iron composite furnace load.

단계 3에서, 혼합 재료는 질량%로 상기 철광석 분말 12~28%, 혼합탄 72~88%를 포함한다. 철광석 분말과 혼합탄의 적절한 양을 선택하여 재료의 높은 반응성을 보장할 수 있다.In step 3, the mixed material includes 12 to 28% of the iron ore powder and 72 to 88% of the mixed coal in terms of mass%. High reactivity of the material can be ensured by selecting an appropriate amount of iron ore powder and mixed coal.

단계 3은 혼합탄을 파쇄하여 분쇄된 혼합탄을 얻는 단계를 추가로 포함하며, 여기서 파쇄 전 혼합탄의 입자 크기는 5 mm 미만이고 파쇄된 혼합탄의 입자 크기는 3 mm 미만이므로, 반응 및 혼합탄과 철광석 분말의 융합에 보다 유리하다. 상기 혼합탄은 휘발성 물질 VMd의 함량이 18~21질량%이고 회(ash) Ad의 함량이 7~9질량%이며; 혼합탄은 15~20질량%의 유지탄(fat coal) 비율을 가지고 있어 탄소-철 복합로 부하의 완전한 케이킹을 보장하고 탄소-철 복합로 부하가 원하는 강도를 갖도록 보장할 수 있다.Step 3 further includes crushing the mixed coal to obtain pulverized mixed coal, wherein the particle size of the mixed coal before crushing is less than 5 mm and the particle size of the crushed mixed coal is less than 3 mm, so that the reaction and mixing It is more advantageous for fusion of coal and iron ore powder. The mixed coal has a content of volatile substance VM d of 18 to 21 mass% and an ash A d content of 7 to 9 mass%; The mixed coal has a fat coal ratio of 15 to 20% by mass to ensure complete caking of the carbon-iron composite furnace load and to ensure that the carbon-iron composite furnace load has a desired strength.

또한, 혼합탄은 가스탄(gas coal), 유지탄, 점결탄, 희박탄(lean coal) 등을 포함할 수 있다.In addition, the mixed coal may include gas coal, retention coal, caking coal, lean coal, and the like.

단계 4에서 압축 후 혼합 재료는 800-1000 kg/m3의 부피밀도(bulk density)를 가지므로 탄소-철 복합로 부하의 수율과 탄소-철 복합로 부하를 준비하기 위한 재료 간의 완전한 반응을 보장한다.After compression in step 4, the mixed material has a bulk density of 800-1000 kg/m 3 to ensure complete reaction between the yield of the carbon-iron furnace load and the material to prepare the carbon-iron furnace load. do.

단계 5에서 혼합 재료를 적재한 석탄 적재 카트는 혼합 재료를 완전히 적재한 석탄 적재 카트이다.The coal loading cart loaded with the mixed material in step 5 is a coal loading cart fully loaded with the mixed material.

단계 5에서 혼합 재료를 적재한 석탄 적재 카트는 마이크로파 터널 가마로 미끄러진다.In step 5, the coal loading cart loaded with mixed materials slides into the microwave tunnel kiln.

단계 5에서, 마이크로파 터널 가마는 승온 섹션(temperature increasing section) 및 온도유지 섹션(temperature holding section)을 포함하고; 상기 마이크로파 터널 가마의 마이크로파 전력은 6000-6250 kw이며 주파수는 915 MHz이고; 상기 석탄 적재 카트의 혼합 재료는 승온 섹션에서 3-5 ℃/min의 가열 속도로 700-780 ℃로 가열된 다음 7 ℃/min의 가열 속도로 1000 ℃로 가열되고, 온도유지 섹션에서 1000 ℃에서 2-3시간 동안 온도를 유지된다. 동적 가열 공정을 제어함으로써 우수한 품질과 우수한 입자 크기를 가진 탄소-철 복합로 부하를 얻을 수 있다.In step 5, the microwave tunnel kiln includes a temperature increasing section and a temperature holding section; The microwave power of the microwave tunnel kiln is 6000-6250 kw and the frequency is 915 MHz; The mixed material on the coal loading cart is heated to 700-780 °C at a heating rate of 3-5 °C/min in the heating section, then heated to 1000 °C at a heating rate of 7 °C/min, and heated at 1000 °C in the temperature holding section. The temperature is maintained for 2-3 hours. By controlling the dynamic heating process, a carbon-iron composite furnace load with good quality and good grain size can be obtained.

단계 4에서, 각 석탄 적재 카트의 상단에는 공기 오염을 피하기 위해 압축 단계에서 발생하는 먼지를 흡입하기 위한 흡입 장치가 구비된다.In step 4, the top of each coal loading cart is equipped with a suction device to suck in the dust generated in the compression step to avoid air pollution.

단계 5에서, 각 석탄 적재 카트의 상부에는 혼합 재료 내의 석탄의 열분해로부터 생성된 가스를 흡입하기 위한 흡입 장치가 구비된다.In step 5, the top of each coal loading cart is equipped with a suction device for sucking in the gas produced from the pyrolysis of the coal in the mixed material.

탄소-철 복합로 부하는 3270-3340 N의 압축강도, 39-44%의 반응성 CRI 및 12-23%의 후반응강도(post-reaction strength) CSR를 갖는다.Loads with carbon-iron composites have compressive strengths of 3270-3340 N, reactive CRIs of 39-44% and post-reaction strength CSRs of 12-23%.

바람직하게는, 탄소-철 복합로 부하는 3283-3329 N의 압축강도, 39.0-43.4%의 반응성 CRI 및 12.4-22.0%의 후반응강도 CSR을 갖는다.Preferably, the carbon-iron composite loaded has a compressive strength of 3283-3329 N, a reactive CRI of 39.0-43.4%, and a post-reactive strength CSR of 12.4-22.0%.

탄소-철 복합로 부하의 압축강도는 GB/T14201-2018 표준에 따라 결정되고, 탄소-철 복합로 부하의 반응성 CRI 및 사후 반응 강도 CSR은 GB/T4000 -2017년 표준에 따라 결정된다.The compressive strength of carbon-iron composite furnace load is determined according to GB/T14201-2018 standard, and the reactive CRI and reactive strength CSR of carbon-iron composite furnace load are determined according to GB/T4000 -2017 standard.

종래 기술과 비교하여, 본 발명은 다음과 같은 유익한 효과를 갖는다:Compared with the prior art, the present invention has the following advantageous effects:

1. 본 발명에서는 건조 및 체질된 철광석 분말을 혼합탄과 혼합하고, 혼합된 원료를 마이크로파 탄화 처리용 석탄 적재 카트에 의해 마이크로파 터널 가마로 이송하여 소결 또는 펠릿화에만 사용할 수 있는 철광석 분말의 문제점을 해결한다. 한편, 기존의 페로-코크스 제조에 필요한 복잡한 열간 단광 공정(hot briquetting process)을 생략하여 다량의 코크스 소비를 요구하는 거대한 철강 생산 능력으로 인한 점결탄의 부족을 효과적으로 완화하고 철광석 분말의 새로운 공정 및 활용 방법을 제공함과 동시에 저변성 점결탄(low-metamorphic coking coal)의 새로운 활용 방법을 제시한다.1. In the present invention, the problem of iron ore powder that can only be used for sintering or pelletization is solved by mixing dried and sieved iron ore powder with mixed coal and transferring the mixed raw material to a microwave tunnel kiln by a coal loading cart for microwave carbonization treatment. Solve it. On the other hand, by omitting the complicated hot briquetting process required for the production of conventional ferro-coke, effectively mitigating the shortage of coking coal due to the huge steel production capacity requiring a large amount of coke consumption, and a new process and utilization method of iron ore powder At the same time, it suggests a new utilization method of low-metamorphic coking coal.

2. 본 발명의 방법은 철광석에서 철 및 그 산화물을 최대한 활용하여 저변성 점결탄 또는 약점결탄(weak caking coal)을 효율적으로 이용하고, 일정량의 유지탄을 첨가함으로써 철광석 분말과 석탄 재료 사이의 완전한 융착 및 케이킹을 보장하여 제조된 탄소-철 복합로 부하의 강도를 보장한다.2. The method of the present invention makes full use of iron and its oxides in iron ore, efficiently uses low-denaturation caking coal or weak caking coal, and adds a certain amount of holding coal to achieve complete fusion between iron ore powder and coal materials. and caking to ensure the strength of the load in the manufactured carbon-iron composite furnace.

3. 본 발명은 마이크로파 터널 가마를 사용하여 혼합 재료에 동적 가열을 수행하여 실용성이 높은 연속 배치 생산을 실현할 뿐만 아니라 샤프트로 내부 가열 탄화시 재료와 반응하는 산화 가스의 접촉으로 인한 실질적인 재료 강도 감소 문제를 효과적으로 방지하고, 샤프트로 내의 탄화시 재료의 지속적인 이동에 의하여 야기된 상호 압출 및 마찰로 인한 분쇄된 재료의 문제 및 서로 붙는 물질로 인해 물질 배출이 어려운 문제를 방지하여, 완제품의 수율과 품질을 향상시킨다.3. The present invention uses a microwave tunnel kiln to perform dynamic heating on mixed materials to realize continuous batch production with high practicality, as well as to reduce material strength due to contact of oxidizing gas reacting with materials during internal heating carbonization with a shaft. It effectively prevents the problem of pulverized material due to mutual extrusion and friction caused by the continuous movement of material during carbonization in the shaft furnace and the problem of difficult material discharge due to sticking substances, thereby improving the yield and quality of the finished product. improve

4. 본 발명의 방법에 의해 제조된 탄소-철 복합로 부하는 우수한 품질 및 성능을 가지며 고로 생산에 적용하기에 적합하며, 이는 퍼니스 샤프트의 환원 효율을 개선하고 코킹 공정에서 CO의 대량 생산을 촉진할 수 있고, 점결탄 소비를 더욱 줄여 제철 공정의 CO2 배출량과 코킹 공정 및 고로 생산 공정의 비용을 효과적으로 절감하여 환경 및 경제적 이점을 향상시킬 수 있다.4. The carbon-iron composite furnace load produced by the method of the present invention has excellent quality and performance and is suitable for application in blast furnace production, which improves the reduction efficiency of the furnace shaft and promotes mass production of CO in the coking process It can further reduce the consumption of coking coal, effectively reducing the CO 2 emissions of the steelmaking process and the cost of the coking process and blast furnace production process, improving environmental and economic benefits.

5. 본 발명에서 열분해 가스는 재료의 가열 중에 포집될 수 있어 석탄 가스의 이용률을 향상시킨다.5. In the present invention, the pyrolysis gas can be collected during heating of the material to improve the utilization rate of coal gas.

본 발명에서는 철광석 분말의 산화물 함량이 높은 특성을 이용하여 철광석 분말과 혼합탄을 혼합하여 품질 및 성능이 우수한 고반응성 탄소-철 복합로 부하를 제조할 수 있다. 고로 생산에 반응성이 높은 탄소-철 복합로 부하를 사용하면 고로 내 용철 수율을 높이는 동시에 코킹 및 제철 중 CO2 배출량을 줄이며 생산 비용을 더욱 절감하여 점결탄 자원의 소비 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 이 방법은 우수한 환경적 및 경제적 이점을 갖는다.In the present invention, a high-reactivity carbon-iron composite furnace having excellent quality and performance can be manufactured by mixing iron ore powder and mixed coal by using the characteristic of iron ore powder having a high oxide content. The use of highly reactive carbon-iron composite furnace loads in blast furnace production can increase the yield of molten iron in the blast furnace, while reducing CO2 emissions during coking and steelmaking, and further reducing production costs, thereby reducing the consumption cost of coking coal resources. Thus, this method has excellent environmental and economic advantages.

도 1은 본 발명에 따른 탄소-철 복합로 부하의 제조방법의 흐름도이다.1 is a flowchart of a method for manufacturing a load in a carbon-iron composite furnace according to the present invention.

본 발명은 첨부된 도면 및 구체적인 실시예를 참조하여 이하에서 더 설명될 것이다.The present invention will be further explained below with reference to the accompanying drawings and specific embodiments.

도 1을 참조하면, 탄소-철 복합로 부하의 제조방법은 다음 단계를 포함한다:Referring to FIG. 1 , the manufacturing method of the carbon-iron composite furnace load includes the following steps:

단계 1: 수분 함량 감소를 위해 생산 공장에서 철광석 분말을 건조하는 단계로서, 여기서 철광석 분말은 질량 백분율로 0.4-0.5%의 CaO, 61-66%의 TFe(TFe는 주로 Fe2O3 및 Fe3O4에서 공급되는 철을 포함하며 다른 철 화합물 또는 불순물을 제외하지 않는다.), 0.4-0.5%의 MgO 및 4-5%의 SiO2을 포함한다.Step 1: Drying the iron ore powder in the production plant to reduce the moisture content, wherein the iron ore powder contains, by mass percentage, 0.4-0.5% CaO, 61-66% TFe (TFe is mainly composed of Fe 2 O 3 and Fe 3 contains iron supplied from O 4 and not excluding other iron compounds or impurities), 0.4-0.5% MgO and 4-5% SiO 2 .

수분 함량 저감을 위한 건조 방법은 철광석 분말을 건조 오븐에 넣어 통풍 건조 처리하는 것을 포함하며, 바람직하게는 건조된 철광석 분말의 수분 함량은 0.8% 미만으로 하여 철광석 분말의 체질 처리가 용이하다.A drying method for reducing the moisture content includes putting the iron ore powder in a drying oven and subjecting the iron ore powder to ventilation drying treatment.

단계 2: 건조된 철광석 분말을 체질하는 단계로서, 건조된 철광석 분말을 일정량 취하여 둥근 구멍 체(round hole sieve)로 체질하고, 입자 크기가 0.12 mm 미만인 소형 철광석 분말을 원료로 하여 큰 대형 입자를 제거함으로써, 혼합탄에서 철광석 분말의 균일한 분산에 도움이 되어 탄소-철 복합로 부하의 품질을 보장한다.Step 2: Sifting the dried iron ore powder, taking a certain amount of the dried iron ore powder and sieving it through a round hole sieve, removing large and large particles using small iron ore powder with a particle size of less than 0.12 mm as a raw material By doing so, it helps to uniformly disperse the iron ore powder in the mixed coal and guarantees the quality of the load of the carbon-iron composite furnace.

단계 3: 생산 공장에서 공급되는 혼합탄을 파쇄하고 크기가 작은 철광석 분말과 균일하게 혼합하여 혼합 재료를 형성한다. 혼합 재료는 질량 백분율로 철광석 분말 12-28%와 혼합탄 72-88%를 포함한다.Step 3: The mixed coal supplied from the production plant is crushed and uniformly mixed with small-sized iron ore powder to form a mixed material. The mixed material contains 12-28% of iron ore powder and 72-88% of mixed coal in mass percentage.

혼합탄은 입자 크기가 5 mm 미만으로 분쇄기에 의해 파쇄될 수 있다. 분쇄된 혼합탄의 입자 크기는 3 mm 미만이다. 혼합탄의 휘발성 물질(VMd) 함량은 18-21%이고, 혼합탄의 회(ash) Ad 함량은 7-9%이다. 혼합탄 중 유지탄의 비율은 15~20질량%이며, 혼합탄의 나머지에 대해서는 석탄의 종류 및 비율이 제한되지 않는다.Mixed coal can be crushed by a crusher to a particle size of less than 5 mm. The particle size of the pulverized mixed coal is less than 3 mm. The volatile matter (VM d ) content of the mixed coal is 18-21%, and the ash A d content of the mixed coal is 7-9%. The proportion of the retained coal in the mixed coal is 15 to 20% by mass, and the type and ratio of the coal are not limited for the remainder of the mixed coal.

단계 4: 혼합 재료의 적재 단계로서, 완전히 파쇄 및 혼합된 혼합 재료를 다수의 석탄 적재 카트에 적재한 다음 혼합 재료를 압착하며, 여기서 혼합 재료의 부피밀도는 부분 압착으로 800-1000 kg/m3으로 조절된다. 적재 및 압착 후, 코크스 분말의 층이 혼합 재료의 표면에 고르게 퍼져 재료를 공기로부터 분리하여 공기와 재료 사이의 반응으로 인한 재료 강도의 감소 문제를 효과적으로 방지하고, 최종적으로 각각의 석탄 적재 카트는 후속 가열을 위해 뚜껑으로 덮여 있다.Step 4: Loading step of the mixed material, the completely crushed and mixed mixed material is loaded into a plurality of coal loading carts, and then the mixed material is compressed, where the bulk density of the mixed material is 800-1000 kg/m 3 by partial compaction. is adjusted to After loading and pressing, a layer of coke powder spreads evenly on the surface of the mixed material to separate the material from the air, effectively avoiding the problem of reducing material strength caused by the reaction between air and material, and finally, each coal loading cart Covered with a lid for heating.

단계 5: 석탄 적재 카트의 혼합 재료를 탄화하는 단계로서, 혼합 재료가 완전히 적재된 석탄 적재 카트는 트랙의 마이크로파 터널 가마로 미끄러지며, 상기 혼합 재료는 석탄 적재 카트의 슬라이딩 동안 마이크로파 터널 가마의 마이크로파에 의해 동적으로 가열되고, 여기서 마이크로파 터널 가마는 6000-6250 kw의 마이크로파 전력 및 915 MHz의 주파수를 갖는다. 일일 생산량은 30t에 달할 수 있다.Step 5: Carbonizing the mixed material in the coal loading cart, wherein the coal loading cart fully loaded with the mixed material slides into the microwave tunnel kiln on the track, and the mixed material is immersed in the microwave tunnel kiln during sliding of the coal loading cart. , where the microwave tunnel kiln has a microwave power of 6000-6250 kw and a frequency of 915 MHz. The daily output can reach 30 tons.

마이크로파 터널 가마는 가마 입구에서 가마 중앙까지의 승온 섹션과 가마 중앙에서 가마 출구까지의 온도유지 섹션을 포함한다. 바람직하게는, 석탄 적재 카트의 혼합 재료는 승온 섹션에서 실온으로부터 3-5 ℃/min의 가열 속도로 700-780 ℃로 가열된 다음 온도유지 섹션에서 7 ℃/min의 가열 속도로 1000 ℃로 가열되고, 1000 ℃에서 바람직하게는 2-3시간 동안 온도를 유지된다. 승온 섹션과 온도유지 섹션에서 마이크로파 터널 가마의 마이크로파 가열밀도를 조절하여 혼합 재료의 가열속도를 제어할 수 있어 혼합 재료의 석탄 적재 카트의 전진 운동(즉, 마이크로파 터널 가마의 출구 쪽으로)으로 동적 가열을 실현할 수 있다.The microwave tunnel kiln includes a heating section from the kiln entrance to the center of the kiln and a temperature maintaining section from the center of the kiln to the kiln exit. Preferably, the mixed material in the coal loading cart is heated from room temperature to 700-780 °C at a heating rate of 3-5 °C/min in the heating section and then heated to 1000 °C at a heating rate of 7 °C/min in the temperature holding section. And, the temperature is preferably maintained at 1000 ° C. for 2-3 hours. The heating rate of the mixed material can be controlled by adjusting the microwave heating density of the microwave tunnel kiln in the heating section and the temperature maintaining section, so that the forward motion of the coal loading cart of the mixed material (i.e., toward the exit of the microwave tunnel kiln) achieves dynamic heating. It can be realized.

각 석탄 적재 카트의 상부에는 혼합 재료 내의 석탄이 열분해되어 발생하는 가스를 흡입하는 흡입장치가 구비되며, 흡입된 열분해가스는 사전에 가스처리공정을 거쳐 다른 용도로 사용될 수 있다. 혼합 재료 1톤당 약 173.4-209.3 m3의 열분해 가스를 생산할 수 있어 가스 이용률을 효과적으로 향상시킨다.At the top of each coal loading cart, a suction device for inhaling gas generated by thermal decomposition of coal in the mixed material is provided, and the inhaled thermal decomposition gas can be used for other purposes through a gas treatment process in advance. It can produce about 173.4-209.3 m 3 of pyrolysis gas per ton of mixed material, effectively improving the gas utilization rate.

단계 6: 혼합 재료의 가열이 완료되고 혼합 재료가 마이크로파 터널 가마를 이탈하면 혼합 재료를 재료 탱크에 직접 붓고 질소 가스를 도입하여 재료 탱크를 냉각시켜 탄소-철 복합로 부하를 얻으며, 이때 질소 가스는 열교환 및 냉각 후에 재순환될 수 있다.Step 6: When the heating of the mixed material is completed and the mixed material leaves the microwave tunnel kiln, the mixed material is directly poured into the material tank, and nitrogen gas is introduced to cool the material tank to obtain the carbon-iron composite furnace load, at which time the nitrogen gas is It can be recycled after heat exchange and cooling.

본 발명의 방법으로 제조된 탄소-철 복합로 부하의 품질을 시험하고, 탄소-철 복합로 부하의 압축강도는 3270-3340 N에 도달할 수 있고, 탄소-철 복합로 부하의 반응성 CRI는 39-44%에 도달할 수 있으며, 탄소-철 복합로 부하의 후반응강도 CSR은 12-23%에 도달할 수 있다.The quality of the carbon-iron composite furnace load produced by the method of the present invention is tested, the compressive strength of the carbon-iron composite furnace load can reach 3270-3340 N, and the reactive CRI of the carbon-iron composite furnace load is 39 -44%, and the post-reaction strength CSR of carbon-iron composite furnace load can reach 12-23%.

탄소-철 복합로 부하의 압축강도는 GB/T14201-2018 표준에 따라 결정되고, 탄소-철 복합로 부하의 반응성 CRI 및 사후 반응 강도 CSR은 GB/T4000 -2017년 표준에 따라 결정된다.The compressive strength of carbon-iron composite furnace load is determined according to GB/T14201-2018 standard, and the reactive CRI and reactive strength CSR of carbon-iron composite furnace load are determined according to GB/T4000 -2017 standard.

실시예 1:Example 1:

이 실시예에서 사용된 철광석 분말은 질량 백분율로 다음을 포함한다: CaO 0.4%, TFe 61%, MgO 0.4%, SiO2 4%. 건조된 철광석 분말의 수분 함량이 0.8% 미만이 될 때까지 생산 공장의 철광석 분말을 건조했다. 건조된 철광석 분말을 둥근 구멍 체로 체질하고, 0.12 mm 미만의 입자 크기를 갖는 소형 철광석 분말을 원료로 사용하였다.The iron ore powder used in this example contains, by mass percentage: CaO 0.4%, TFe 61%, MgO 0.4%, SiO 2 4%. The iron ore powder in the production plant was dried until the moisture content of the dried iron ore powder was less than 0.8%. The dried iron ore powder was sieved through a round hole sieve, and small iron ore powder having a particle size of less than 0.12 mm was used as a raw material.

생산 공장에서 공급되는 5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 혼합탄(회 Ad=9%, 휘발성 물질 VMd 함량=18%)을 기계적 파쇄용 파쇄기에 투입하였고, 이때, 파쇄된 혼합탄은 입자 크기가 3 mm 미만이다. 혼합탄에서 유지탄의 비율은 20%였다. 소형 철광석 분말은 분쇄된 혼합탄과 함께 기계적으로 교반되고 균일하게 혼합되어 혼합 재료를 형성하는데, 철광석 분말의 양은 12질량%이고, 혼합탄의 양은 88질량%였다. 혼합 재료를 석탄 적재 카트에 적재한 후, 혼합 재료를 압착하여 혼합 재료의 부피밀도를 1000 kg/m3로 조절한 후, 혼합 재료 표면에 코크스 분말층을 도포하고, 각각의 석탄 적재 카트는 마침내 뚜껑으로 덮였다.Mixed coal having a particle size of less than 5 mm supplied from the production plant (ash A d = 9%, volatile substance VM d content = 18%) was put into a crusher for mechanical crushing, and at this time, the crushed mixed coal had a particle size of is less than 3 mm. The ratio of retaining coal in mixed coal was 20%. The small iron ore powder was mechanically stirred and uniformly mixed together with the pulverized mixed coal to form a mixed material, in which the amount of iron ore powder was 12% by mass and the amount of mixed coal was 88% by mass. After the mixed material is loaded into the coal loading cart, the mixed material is compressed to adjust the bulk density of the mixed material to 1000 kg/m 3 , then a layer of coke powder is applied to the surface of the mixed material, and each coal loading cart finally covered with a lid

석탄 적재 카트는 6000 kw의 마이크로파 전력과 915 MHz(일일 출력은 30t)의 주파수를 가진 마이크로파 터널 가마 트랙으로 옮겨졌다. 혼합 재료를 동적으로 가열하되, 상기 혼합 재료의 가열속도를 3℃/min으로 조절함으로써 상기 승온 섹션에서 혼합 재료를 상온에서 780℃까지 가열한 다음, 7℃/min의 가열 속도로 마이크로파 가열 밀도를 제어하여 온도유지 섹션에서 가열한다. 혼합 재료의 온도가 1000℃에 도달한 후, 온도는 3시간 동안 1000℃에서 일정하게 유지되었다. 퍼니스에서 배출된 후, 혼합 재료를 질소 가스 냉각을 위한 재료 탱크에 부었다. 혼합 재료의 가열과정에서 약 173.4 m3/t의 열분해가스가 발생하였으며, 열분해가스는 흡인장치로 포집된 후 가스처리공정을 통해 다른 용도로 처리될 수 있다.The coal loading cart was moved to a microwave tunnel kiln track with a microwave power of 6000 kilowatts and a frequency of 915 MHz (30 t/day output). The mixed material is dynamically heated, and the mixed material is heated from room temperature to 780 ° C in the heating section by adjusting the heating rate of the mixed material to 3 ° C / min, and then the microwave heating density is increased at a heating rate of 7 ° C / min. It is controlled and heated in the temperature maintaining section. After the temperature of the mixed material reached 1000°C, the temperature was kept constant at 1000°C for 3 hours. After exiting the furnace, the mixed material was poured into a material tank for nitrogen gas cooling. During the heating process of the mixed material, about 173.4 m 3 /t of pyrolysis gas was generated, and the pyrolysis gas could be collected by a suction device and then treated for other purposes through a gas treatment process.

냉각된 탄소-철 복합로 부하의 품질을 테스트하였다. 시험 결과는 압축강도 3329 N, 반응성 CRI 39%, 후반응강도 CSR 22%였다.The quality of the load was tested with the cooled carbon-iron composite. The test results were 3329 N in compressive strength, 39% in reactive CRI, and 22% in post-reaction strength CSR.

실시예 2:Example 2:

이 실시예에서 사용된 철광석 분말은 질량 백분율로 다음을 포함한다: CaO 0.45%, TFe 63%, MgO 0.45%, SiO2 5%. 건조된 철광석 분말의 수분 함량이 0.8% 미만이 될 때까지 생산 공장의 철광석 분말을 건조했다. 건조된 철광석 분말을 둥근 구멍 체로 체질하고, 0.12 mm 미만의 입자 크기를 갖는 소형 철광석 분말을 원료로 사용하였다.The iron ore powder used in this example contains, by mass percentage: CaO 0.45%, TFe 63%, MgO 0.45%, SiO 2 5%. The iron ore powder in the production plant was dried until the moisture content of the dried iron ore powder was less than 0.8%. The dried iron ore powder was sieved through a round hole sieve, and small iron ore powder having a particle size of less than 0.12 mm was used as a raw material.

생산 공장에서 공급되는 5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 혼합탄(회 Ad=8%, 휘발성 물질 VMd 함량=19%)을 기계적 파쇄용 파쇄기에 투입하였고, 이때, 파쇄된 혼합탄은 입자 크기가 3 mm 미만이다. 혼합탄에서 유지탄의 비율은 18%였다. 소형 철광석 분말은 분쇄된 혼합탄과 함께 기계적으로 교반되고 균일하게 혼합되어 혼합 재료를 형성하는데, 철광석 분말의 양은 18질량%이고, 혼합탄의 양은 82질량%였다. 혼합 재료를 석탄 적재 카트에 적재한 후, 혼합 재료를 압착하여 혼합 재료의 부피밀도를 900 kg/m3로 조절한 후, 혼합 재료 표면에 코크스 분말층을 도포하고, 각각의 석탄 적재 카트는 마침내 뚜껑으로 덮였다.Mixed coal having a particle size of less than 5 mm supplied from the production plant (ash A d = 8%, volatile substance VM d content = 19%) was put into a crusher for mechanical crushing, and at this time, the crushed mixed coal had a particle size of is less than 3 mm. The ratio of retaining coal in mixed coal was 18%. The small iron ore powder was mechanically stirred and uniformly mixed with the pulverized mixed coal to form a mixed material, the amount of iron ore powder was 18% by mass and the amount of mixed coal was 82% by mass. After the mixed material is loaded into the coal loading cart, the mixed material is compressed to adjust the bulk density of the mixed material to 900 kg/m 3 , then a layer of coke powder is applied to the surface of the mixed material, and each coal loading cart finally covered with a lid

석탄 적재 카트는 6000 kw의 마이크로파 전력과 915 MHz(일일 출력은 30t)의 주파수를 가진 마이크로파 터널 가마 트랙으로 옮겨졌다. 혼합 재료를 동적으로 가열하되, 상기 혼합 재료의 가열속도를 4℃/min으로 조절함으로써 상기 승온 섹션에서 혼합 재료를 상온에서 750℃까지 가열한 다음, 7℃/min의 가열 속도로 마이크로파 가열 밀도를 제어하여 온도유지 섹션에서 가열한다. 혼합 재료의 온도가 1000℃에 도달한 후, 온도는 2.5시간 동안 1000℃에서 일정하게 유지되었다. 퍼니스에서 배출된 후, 혼합 재료를 질소 가스 냉각을 위한 재료 탱크에 부었다. 혼합 재료의 가열과정에서 약 185 m3/t의 열분해가스가 발생하였으며, 열분해가스는 흡인장치로 포집된 후 가스처리공정을 통해 다른 용도로 처리될 수 있다.The coal loading cart was moved to a microwave tunnel kiln track with a microwave power of 6000 kilowatts and a frequency of 915 MHz (30 t/day output). The mixed material is dynamically heated, and the mixed material is heated from room temperature to 750 ° C in the heating section by adjusting the heating rate of the mixed material to 4 ° C / min, and then the microwave heating density is increased at a heating rate of 7 ° C / min. It is controlled and heated in the temperature maintaining section. After the temperature of the mixed material reached 1000°C, the temperature was kept constant at 1000°C for 2.5 hours. After exiting the furnace, the mixed material was poured into a material tank for nitrogen gas cooling. During the heating process of the mixed material, about 185 m 3 /t of pyrolysis gas was generated, and the pyrolysis gas could be collected by a suction device and then treated for other purposes through a gas treatment process.

냉각된 탄소-철 복합로 부하의 품질을 테스트하였다. 시험 결과는 압축강도 3307 N, 반응성 CRI 40.5%, 후반응강도 CSR 19.3%였다.The quality of the load was tested with the cooled carbon-iron composite. The test results were 3307 N in compressive strength, 40.5% reactive CRI, and 19.3% post reactive strength CSR.

실시예 3:Example 3:

이 실시예에서 사용된 철광석 분말은 질량 백분율로 다음을 포함한다: CaO 0.5%, TFe 65%, MgO 0.5%, SiO2 5%. 건조된 철광석 분말의 수분 함량이 0.8% 미만이 될 때까지 생산 공장의 철광석 분말을 건조했다. 건조된 철광석 분말을 둥근 구멍 체로 체질하고, 0.12 mm 미만의 입자 크기를 갖는 소형 철광석 분말을 원료로 사용하였다.The iron ore powder used in this example contains, by mass percentage: CaO 0.5%, TFe 65%, MgO 0.5%, SiO 2 5%. The iron ore powder in the production plant was dried until the moisture content of the dried iron ore powder was less than 0.8%. The dried iron ore powder was sieved through a round hole sieve, and small iron ore powder having a particle size of less than 0.12 mm was used as a raw material.

생산 공장에서 공급되는 5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 혼합탄(회 Ad=7%, 휘발성 물질 VMd 함량=20%)을 기계적 파쇄용 파쇄기에 투입하였고, 이때, 파쇄된 혼합탄은 입자 크기가 3 mm 미만이다. 혼합탄에서 유지탄의 비율은 16%였다. 소형 철광석 분말은 분쇄된 혼합탄과 함께 기계적으로 교반되고 균일하게 혼합되어 혼합 재료를 형성하는데, 철광석 분말의 양은 24질량%이고, 혼합탄의 양은 76질량%였다. 혼합 재료를 석탄 적재 카트에 적재한 후, 혼합 재료를 압착하여 혼합 재료의 부피밀도를 850 kg/m3로 조절한 후, 혼합 재료 표면에 코크스 분말층을 도포하고, 각각의 석탄 적재 카트는 마침내 뚜껑으로 덮였다.Mixed coal having a particle size of less than 5 mm supplied from the production plant (ash A d = 7%, volatile substance VM d content = 20%) was put into a crusher for mechanical crushing, and at this time, the crushed mixed coal had a particle size is less than 3 mm. The proportion of retaining coal in mixed coal was 16%. The small iron ore powder was mechanically stirred and uniformly mixed with the pulverized mixed coal to form a mixed material, the amount of iron ore powder was 24% by mass and the amount of mixed coal was 76% by mass. After loading the mixed material into the coal loading cart, press the mixed material to adjust the bulk density of the mixed material to 850 kg/m 3 , then apply a layer of coke powder on the surface of the mixed material, and each coal loading cart finally covered with a lid

석탄 적재 카트는 6000 kw의 마이크로파 전력과 915 MHz(일일 출력은 30t)의 주파수를 가진 마이크로파 터널 가마 트랙으로 옮겨졌다. 혼합 재료를 동적으로 가열하되, 상기 혼합 재료의 가열속도를 5℃/min으로 조절함으로써 상기 승온 섹션에서 혼합 재료를 상온에서 720℃까지 가열한 다음, 7℃/min의 가열 속도로 마이크로파 가열 밀도를 제어하여 온도유지 섹션에서 가열한다. 혼합 재료의 온도가 1000℃에 도달한 후, 온도는 2시간 동안 1000℃에서 일정하게 유지되었다. 퍼니스에서 배출된 후, 혼합 재료를 질소 가스 냉각을 위한 재료 탱크에 부었다. 혼합 재료의 가열과정에서 약 192.2 m3/t의 열분해가스가 발생하였으며, 열분해가스는 흡인장치로 포집된 후 가스처리공정을 통해 다른 용도로 처리될 수 있다.The coal loading cart was moved to a microwave tunnel kiln track with a microwave power of 6000 kilowatts and a frequency of 915 MHz (30 t/day output). The mixed material is dynamically heated, but the mixed material is heated from room temperature to 720 ° C in the heating section by adjusting the heating rate of the mixed material to 5 ° C / min, and then the microwave heating density is increased at a heating rate of 7 ° C / min. It is controlled and heated in the temperature maintaining section. After the temperature of the mixed material reached 1000°C, the temperature was kept constant at 1000°C for 2 hours. After exiting the furnace, the mixed material was poured into a material tank for nitrogen gas cooling. During the heating process of the mixed material, about 192.2 m 3 /t of pyrolysis gas was generated, and the pyrolysis gas could be collected by a suction device and then treated for other purposes through a gas treatment process.

냉각된 탄소-철 복합로 부하의 품질을 테스트하였다. 시험 결과는 압축강도 3299 N, 반응성 CRI 41.7%, 후반응강도 CSR 15.6%였다.The quality of the load was tested with the cooled carbon-iron composite. The test results were 3299 N in compressive strength, 41.7% reactive CRI, and 15.6% post reactive strength CSR.

실시예 4:Example 4:

이 실시예에서 사용된 철광석 분말은 질량 백분율로 다음을 포함한다: CaO 0.5%, TFe 66%, MgO 0.5%, SiO2 5%. 건조된 철광석 분말의 수분 함량이 0.8% 미만이 될 때까지 생산 공장의 철광석 분말을 건조했다. 건조된 철광석 분말을 둥근 구멍 체로 체질하고, 0.12 mm 미만의 입자 크기를 갖는 소형 철광석 분말을 원료로 사용하였다.The iron ore powder used in this example contains, by mass percentage: CaO 0.5%, TFe 66%, MgO 0.5%, SiO 2 5%. The iron ore powder in the production plant was dried until the moisture content of the dried iron ore powder was less than 0.8%. The dried iron ore powder was sieved through a round hole sieve, and small iron ore powder having a particle size of less than 0.12 mm was used as a raw material.

생산 공장에서 공급되는 5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 혼합탄(회 Ad=8%, 휘발성 물질 VMd 함량=21%)을 기계적 파쇄용 파쇄기에 투입하였고, 이때, 파쇄된 혼합탄은 입자 크기가 3 mm 미만이다. 혼합탄에서 유지탄의 비율은 15%였다. 소형 철광석 분말은 분쇄된 혼합탄과 함께 기계적으로 교반되고 균일하게 혼합되어 혼합 재료를 형성하는데, 철광석 분말의 양은 28질량%이고, 혼합탄의 양은 72질량%였다. 혼합 재료를 석탄 적재 카트에 적재한 후, 혼합 재료를 압착하여 혼합 재료의 부피밀도를 800 kg/m3로 조절한 후, 혼합 재료 표면에 코크스 분말층을 도포하고, 각각의 석탄 적재 카트는 마침내 뚜껑으로 덮였다.Mixed coal having a particle size of less than 5 mm supplied from the production plant (ash A d = 8%, volatile substance VM d content = 21%) was put into a crusher for mechanical crushing, and at this time, the crushed mixed coal had a particle size is less than 3 mm. The ratio of retaining coal in mixed coal was 15%. The small iron ore powder was mechanically stirred and uniformly mixed with the pulverized mixed coal to form a mixed material, the amount of iron ore powder was 28% by mass and the amount of mixed coal was 72% by mass. After the mixed material is loaded into the coal loading cart, the mixed material is compressed to adjust the bulk density of the mixed material to 800 kg/m 3 , then a layer of coke powder is applied to the surface of the mixed material, and each coal loading cart finally covered with a lid

석탄 적재 카트는 6000 kw의 마이크로파 전력과 915 MHz(일일 출력은 30t)의 주파수를 가진 마이크로파 터널 가마 트랙으로 옮겨졌다. 혼합 재료를 동적으로 가열하되, 상기 혼합 재료의 가열속도를 5℃/min으로 조절함으로써 상기 승온 섹션에서 혼합 재료를 상온에서 700℃까지 가열한 다음, 7℃/min의 가열 속도로 마이크로파 가열 밀도를 제어하여 온도유지 섹션에서 가열한다. 혼합 재료의 온도가 1000℃에 도달한 후, 온도는 2시간 동안 1000℃에서 일정하게 유지되었다. 퍼니스에서 배출된 후, 혼합 재료를 질소 가스 냉각을 위한 재료 탱크에 부었다. 혼합 재료의 가열과정에서 약 209.3 m3/t의 열분해가스가 발생하였으며, 열분해가스는 흡인장치로 포집된 후 가스처리공정을 통해 다른 용도로 처리될 수 있다.The coal loading cart was moved to a microwave tunnel kiln track with a microwave power of 6000 kilowatts and a frequency of 915 MHz (30 t/day output). The mixed material is dynamically heated, and the mixed material is heated from room temperature to 700 ° C in the heating section by adjusting the heating rate of the mixed material to 5 ° C / min, and then the microwave heating density is increased at a heating rate of 7 ° C / min. It is controlled and heated in the temperature maintaining section. After the temperature of the mixed material reached 1000°C, the temperature was kept constant at 1000°C for 2 hours. After exiting the furnace, the mixed material was poured into a material tank for nitrogen gas cooling. During the heating process of the mixed material, about 209.3 m 3 /t of pyrolysis gas was generated, and the pyrolysis gas can be collected by a suction device and then treated for other purposes through a gas treatment process.

냉각된 탄소-철 복합로 부하의 품질을 테스트하였다. 시험 결과는 압축강도 3283 N, 반응성 CRI 43.4%, 후반응강도 CSR 12.4%였다.The quality of the load was tested with the cooled carbon-iron composite. The test results were compressive strength of 3283 N, reactive CRI of 43.4%, and post-reactive strength of CSR of 12.4%.

상기 설명은 본 발명의 보호 범위를 제한하려는 의도가 아닌 본 발명의 바람직한 예일 뿐이다. 따라서 본 발명의 사상과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 균등 대체, 개량 등은 모두 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.The above description is only a preferred example of the present invention, which is not intended to limit the protection scope of the present invention. Therefore, all modifications, equivalent replacements, improvements, etc. made within the spirit and principle of the present invention should all be included in the protection scope of the present invention.

Claims (10)

다음 단계를 포함하는 탄소-철 복합로 부하(carbon-iron composite furnace burden)의 제조방법:
단계 1: 철광석 분말을 건조시켜 수분함량을 감소시키는 단계;
단계 2: 건조된 철광석 분말을 체질(sieving)하고, 소형 철광석 분말(undersized iron ore powder)을 원료로 사용하는 단계;
단계 3: 분쇄된 혼합탄(blended coal)과 소형 철광석 분말을 균일하게 혼합하여 혼합 재료를 형성하는 단계;
단계 4: 상기 혼합 재료를 다수의 석탄 적재 카트(coal loading carts)에 적재하고 압착을 수행한 다음, 혼합 재료를 적재 및 압착한 후 혼합 재료의 표면에 코크스 분말층을 고르게 도포하는 단계; 각 석탄 적재 카트를 뚜껑으로 덮는 단계;
단계 5: 상기 혼합 재료가 적재된 석탄 적재 카트를 마이크로파 터널 가마(microwave tunnel kiln)로 이동시키고, 석탄 적재 카트를 이동시키면서 상기 혼합 재료를 마이크로파에 의해 동적 가열하는 단계; 및
단계 6: 상기 혼합 재료의 가열이 완료되고 혼합 재료가 마이크로파 터널 가마를 이탈하면 혼합 재료를 재료 탱크에 직접 붓고 냉각하여 탄소-철 복합로 부하를 수득하는 단계.
A method for manufacturing a carbon-iron composite furnace burden comprising the following steps:
Step 1: Drying the iron ore powder to reduce the moisture content;
Step 2: sieving the dried iron ore powder and using the undersized iron ore powder as a raw material;
Step 3: forming a blended material by uniformly mixing blended coal and small-size iron ore powder;
Step 4: loading the mixed material into a plurality of coal loading carts and performing compression, and then evenly applying a layer of coke powder to the surface of the mixed material after loading and pressing the mixed material; covering each coal loading cart with a lid;
Step 5: moving the coal loading cart loaded with the mixed material to a microwave tunnel kiln, and dynamically heating the mixed material by microwaves while moving the coal loading cart; and
Step 6: When the heating of the mixed material is completed and the mixed material leaves the microwave tunnel kiln, the mixed material is directly poured into the material tank and cooled to obtain a carbon-iron composite furnace load.
제1항에 있어서, 상기 단계 1에서 상기 철광석 분말은 질량 백분율로 0.4~0.5%의 CaO, 61~66%의 TFe, 0.4~0.5%의 MgO 및 4~5%의 SiO2을 포함하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein in step 1, the iron ore powder contains 0.4-0.5% of CaO, 61-66% of TFe, 0.4-0.5% of MgO and 4-5% of SiO 2 in terms of mass percentage. Manufacturing method of steel composite furnace loads.
제1항에 있어서, 상기 단계 1에서 상기 건조된 철광석 분말의 수분 함량은 0.8질량% 미만인 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the iron ore powder dried in step 1 has a water content of less than 0.8% by mass.
제1항에 있어서, 상기 단계 2에서 상기 소형 철광석 분말의 입자 크기는 0.12 mm 미만인 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the particle size of the small-sized iron ore powder in step 2 is less than 0.12 mm.
제1항에 있어서, 상기 단계 3에서 상기 혼합 재료는 질량%로 상기 철광석 분말 12~28%, 혼합탄 72~88%를 포함하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the mixed material in the step 3 includes 12 to 28% of the iron ore powder and 72 to 88% of the mixed coal in terms of mass%.
제1항에 있어서, 상기 단계 3에서, 파쇄 전 혼합탄의 입자 크기는 5 mm 미만이고 파쇄된 혼합탄의 입자 크기는 3 mm 미만이며; 상기 혼합탄은 휘발성 물질 VMd의 함량이 18~21질량%이고 회(ash) Ad의 함량이 7~9질량%이며; 혼합탄은 15~20질량%의 유지탄(fat coal) 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein in step 3, the particle size of the mixed coal before crushing is less than 5 mm and the particle size of the crushed mixed coal is less than 3 mm; The mixed coal has a content of volatile substance VM d of 18 to 21 mass% and an ash A d content of 7 to 9 mass%; A method for producing a load in a carbon-iron composite furnace, characterized in that the mixed coal has a fat coal ratio of 15 to 20% by mass.
제1항에 있어서, 상기 단계 4에서 상기 압축된 혼합 재료의 부피밀도는 800~1000 kg/m3인 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the compressed mixed material has a bulk density of 800 to 1000 kg/m 3 in step 4.
제1항에 있어서, 상기 단계 5에서, 상기 마이크로파 터널 가마는 승온 섹션(temperature increasing section) 및 온도유지 섹션(temperature holding section)를 포함하고; 상기 마이크로파 터널 가마의 마이크로파 전력은 6000-6250 kw이며 주파수는 915 MHz이고; 상기 석탄 적재 카트의 혼합 재료는 승온 섹션에서 3-5 ℃/min의 가열 속도로 700-780 ℃로 가열된 다음 7 ℃/min의 가열 속도로 1000 ℃로 가열되고, 온도유지 섹션에서 1000 ℃에서 2-3시간 동안 온도를 유지되는 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein in the step 5, the microwave tunnel kiln includes a temperature increasing section and a temperature holding section; The microwave power of the microwave tunnel kiln is 6000-6250 kw and the frequency is 915 MHz; The mixed material on the coal loading cart is heated to 700-780 °C at a heating rate of 3-5 °C/min in the heating section, then heated to 1000 °C at a heating rate of 7 °C/min, and heated at 1000 °C in the temperature holding section. A method for producing a load in a carbon-iron composite furnace, characterized in that the temperature is maintained for 2-3 hours.
제1항에 있어서, 상기 단계 5에서, 각 석탄 적재 카트의 상부에는 상기 혼합 재료 내의 석탄의 열분해로부터 생성된 가스를 흡입하기 위한 흡입 장치가 구비된 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The carbon-iron composite furnace according to claim 1, wherein in step 5, a suction device for inhaling gas generated from thermal decomposition of coal in the mixed material is provided at the top of each coal loading cart. Way.
제1항에 있어서, 상기 탄소-철 복합로 부하는 3270-3340 N의 압축강도, 39-44%의 반응성 CRI 및 12-23%의 후반응강도(post-reaction strength) CSR를 갖는 것을 특징으로 하는 탄소-철 복합로 부하의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the carbon-iron composite furnace load has a compressive strength of 3270-3340 N, a reactive CRI of 39-44% and a post-reaction strength CSR of 12-23%. A method of manufacturing a load for a carbon-iron composite furnace.
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