KR20230063242A - Method for recycling of producing high speed steel maser alloy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고속도강 가공 공정 폐기물의 재활용 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 고속도강 가공 공정 폐기물을 재활용하여 고속도강 모합금을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recycling high-speed steel processing waste, and more particularly, to a method for manufacturing a high-speed steel master alloy by recycling high-speed steel processing waste.
고속도강(High Speed Steel: HSS)은 금속 재료를 고속도로 절삭하는 공구에 사용되는 내열성을 지닌 특수강을 말한다. HSS는 공구, 금형 재료로 쓰이며, 자동차, 선박, 철강, 기계, 항공 등의 부품 재료로 산업 전반에 쓰이는 특수강 소재이다.High Speed Steel (HSS) refers to special steel with heat resistance used in tools for cutting metal materials at high speed. HSS is used as a material for tools and molds, and is a special steel material used throughout the industry as a part material for automobiles, ships, steel, machinery, and aviation.
HSS를 생산할 때, 폐기물이 발생하게 되는데, HSS 공정 폐기물은 HSS 소재의 절삭 공정과 치수 맞춤 및 표면 연마 공정에서 발생하는 폐기물로 절삭유와 연마재가 혼합되어 있고, 절삭 공정의 터닝 스크랩(Turning scrap)과 연마 공정의 공정 오니가 포함된다.When HSS is produced, waste is generated. The HSS process waste is a waste generated from the HSS material cutting process, size fitting and surface polishing process, and is a mixture of cutting oil and abrasive, turning scrap and The process sludge of the polishing process is included.
HSS 공정 폐기물은 100톤/월, 1,200톤/년 이상 발생하는 것으로 알려져 있으며, 공구 외의 다른 품목을 감안하면, 그 양은 수십, 수백 배에 이른다. HSS 가공 공정에서 발생하는 터닝, 연마 분말 등은 대부분 매립되거나, 고철에 섞여 제련소의 불순물이 되고 있고, HSS 공정 폐기물 중 연마 공정의 공정 오니는 일반 또는 지정 폐기물로 매립되고 있다.It is known that HSS process waste is generated at more than 100 tons/month and 1,200 tons/year, and when considering items other than tools, the amount reaches tens or hundreds of times. Most of the turning and abrasive powders generated in the HSS processing process are landfilled or mixed with scrap metal to become impurities in smelters, and process sludge from the grinding process among HSS process wastes is landfilled as general or designated waste.
따라서, 이러한 HSS 공정 폐기물을 재활용할 수 있는 방법들이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for methods capable of recycling such HSS process waste.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 HSS 가공 공정 폐기물을 HSS를 만드는 공정에 투입하여 폐기물을 자원화할 수 있는 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법을 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a method for recycling HSS processing waste, which can turn waste into resources by introducing HSS processing waste into a process for making HSS.
본 발명의 목적은 HSS 가공 공정 폐기물을 전처리하는 전처리 단계, 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및 페로 코발트 중 적어도 하나 및 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물을 1300 내지 2500 섭씨 온도(℃에서 1차 용융하여 1차 용융물을 형성하는 1차 용융 단계, 및 상기 1차 용융물을 잉곳(ingot) 주조하여 HSS 모합금을 제조하는 제조 단계를 포함하고, 상기 전처리 단계는 상기 HSS 가공 공정 폐기물을 조성에 따라 분리하는 분리 단계 및 CaO, SiO2, Al2O3, 및 MgO 중 하나 이상을 포함하는 산화물 및 상기 분리한 HSS 가공 공정 폐기물을 혼합하여 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물의 융점은 800 내지 1700 ℃인 혼합 단계를 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention is a pretreatment step of pretreating HSS processing waste, at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, and ferro cobalt, and the pretreated HSS processing waste at 1300 to 2500 degrees Celsius (° C. A first melting step of forming a melt, and a manufacturing step of manufacturing an HSS master alloy by casting the first melt into an ingot, wherein the pretreatment step is a separation step of separating the HSS processing waste according to the composition and mixing an oxide containing at least one of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO and the separated HSS processing waste to form a mixture, wherein the melting point of the mixture is 800 to 1700 °C. This can be achieved by recycling of HSS processing waste.
본 발명에 따르면, HSS 가공 공정 폐기물을 HSS를 만드는 공정에 투입하여 폐기물을 자원화 할 수 있는 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for recycling HSS processing waste, which can recycle waste by inputting HSS processing waste into a process for making HSS.
본 발명에 따르면, HSS 가공 공정 폐기물을 HSS 모합금으로 재활용하고, 재활용된 HSS 모합금의 조성을 일정하게 제어하여, 별도의 불순물 제어가 필요하지 않은 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for recycling HSS processing wastes that does not require separate control of impurities by recycling HSS processing wastes into HSS mother alloys and constantly controlling the composition of the recycled HSS mother alloys.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법에 포함되는 전처리 단계를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 실시예에 의해 제조된 HSS 모합금의 조성을 나타낸 표이다.1 is a flowchart schematically illustrating a recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically illustrating a pretreatment step included in a method for recycling HSS processing waste according to an embodiment of the present invention.
3 is a table showing the composition of HSS master alloys prepared according to Examples.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and the spirit of the present invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Like reference numbers have been used for like elements in describing each figure. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown enlarged than actual for clarity of the present invention. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 재료의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치 범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing quantities of ingredients, reaction conditions, or materials used herein are intended to represent, among other things, that such numbers are intended to represent, among other things, the variety of measurements taken to obtain such values. Since these are approximations that reflect uncertainty, they should be understood as being qualified by the term "about" in all cases. Also, when numerical ranges are disclosed herein, such ranges are contiguous and include all values from the minimum value of such range to the maximum value inclusive, unless otherwise indicated. Furthermore, where such ranges refer to integers, all integers from the minimum value to the maximum value inclusive are included unless otherwise indicated.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10 % 내지 30 %"의 범위는 10 %, 11 %, 12 %, 13 % 등의 값들과 30 %까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10 % 내지 15 %, 12 % 내지 18 %, 20 % 내지 30 % 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5 %, 15.5 %, 25.5 % 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.In this specification, where ranges are stated for a variable, it will be understood that the variable includes all values within the stated range inclusive of the stated endpoints of the range. For example, a range of "5 to 10" includes values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subrange of 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, and the like. inclusive, as well as any value between integers that fall within the scope of the stated range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like. Also, for example, the range of “10% to 30%” includes values such as 10%, 11%, 12%, 13% and all integers up to and including 30%, as well as values from 10% to 15%, 12% to 12%, etc. It will be understood to include any subrange, such as 18%, 20% to 30%, and the like, as well as any value between reasonable integers within the scope of the stated range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속도강(High Speed Steel: HSS) 가공 공정 폐기물의 재활용 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a recycling method of high speed steel (HSS) processing waste according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법에 포함되는 전처리 단계를 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart schematically illustrating a recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention. 2 is a flowchart schematically illustrating a pretreatment step included in a method for recycling HSS processing waste according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법은 HSS 가공 공정 폐기물을 전처리하는 전처리 단계(S100), 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및 페로 코발트 중 적어도 하나 및 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물을 1300 내지 2500 섭씨 온도(℃)에서 1차 용융하여 1차 용융물을 형성하는 1차 용융 단계(S200), 및 1차 용융물을 잉곳(ingot) 주조하여 HSS 모합금을 제조하는 제조 단계(S300)를 포함한다.1 and 2, a method for recycling HSS processing waste according to an embodiment of the present invention includes a pretreatment step (S100) of pretreating HSS processing waste, at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, and ferro cobalt. and a first melting step (S200) of first melting the pretreated HSS processing waste at a temperature of 1300 to 2500 degrees Celsius (° C.) to form a first melt (S200), and casting the first melt into an ingot to form an HSS master alloy. It includes a manufacturing step (S300) of manufacturing.
HSS 가공 공정 폐기물을 전처리한다(S100). 전처리 단계(S100)에서, HSS 가공 공정 폐기물은 HSS 공정 오니, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 스크랩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, "HSS 공정 오니," 또는 "HSS 연마분"은 HSS 가공 공정 중 연마 공정 (치수 맞춤 공정)에서 발생하는 연마분을 의미하는 것일 수 있다. "HSS 공정 오니"는 HSS 슬러지를 의미하는 것일 수 있다.HSS processing waste is pretreated (S100). In the pretreatment step (S100), the HSS processing waste may include at least one of HSS process sludge, HSS turning scrap, and HSS scrap. In the present specification, “HSS process sludge” or “HSS abrasive powder” may refer to abrasive powder generated in a polishing process (size fitting process) of the HSS processing process. "HSS process sludge" may mean HSS sludge.
본 명세서에서, "HSS 터닝 스크랩"은 HSS 가공 공정 중 각종 절삭 가공 공정 (밀링, 드릴링, 터닝 등)에서 발생하는 칩, 부스러기, 금속 띠 등의 스크랩을 의미하는 것일 수 있다.In the present specification, "HSS turning scrap" may refer to scrap such as chips, shavings, metal strips, and the like generated in various cutting processes (milling, drilling, turning, etc.) of the HSS machining process.
본 명세서에서, "HSS 스크랩"은 공정에 사용하고 난 후 폐기되는 HSS 공구, 금형, 부품 및 HSS 가공 공정 중 발생하는 자투리를 의미하는 것일 수 있다.In the present specification, "HSS scrap" may refer to HSS tools, molds, parts, and scraps generated during the HSS processing process that are discarded after being used in the process.
HSS 공정 오니, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 스크랩의 조성은 예를 들어 하기 표 1에 표시된 바와 같을 수 있다.The composition of the HSS process sludge, HSS turning scrap, and HSS scrap may be as shown in Table 1 below, for example.
(단위: mass%)HSS process sludge
(unit: mass%)
(단위: mass%)HSS turning scrap
(unit: mass%)
(단위: mass%)HSS scrap
(unit: mass%)
전처리 단계(S100)에서, HSS 가공 공정 폐기물은 예를 들어, 2 내지 10 중량%의 W, 1 내지 5 중량%의 Cr, 0.5 내지 2 중량%의 V, 1 내지 10 중량%의 Mo, 및 1 내지 10 중량%의 Co을 포함할 수 있다.In the pretreatment step (S100), the HSS processing waste is, for example, 2 to 10% by weight of W, 1 to 5% by weight of Cr, 0.5 to 2% by weight of V, 1 to 10% by weight of Mo, and 1 to 10% by weight of Co.
전처리 단계(S100)는 분리 단계(S110) 및 혼합 단계(S120)를 포함할 수 있다.The pretreatment step (S100) may include a separation step (S110) and a mixing step (S120).
HSS 가공 공정 폐기물을 조성에 따라 분리한다(S110). 예를 들어, HSS 가공 공정 폐기물을 텅스텐, 몰리브덴, 코발트 등의 함량에 따라 분리할 수 있다.HSS processing waste is separated according to composition (S110). For example, HSS processing waste can be separated according to the content of tungsten, molybdenum, cobalt, and the like.
CaO, SiO2, Al2O3 및 MgO 중 하나 이상을 포함하는 산화물 및 분리한 HSS 가공 공정 폐기물을 혼합하여 혼합물을 형성한다(S120). 하나의 일례로서, CaO, SiO2, Al2O3 및 MgO를 모두 포함하는 산화물 및 분리한 HSS 가공 공정 폐기물을 혼합하여 혼합물을 형성할 수 있다. 상기 산화물 첨가 시 규사, 백운석 또는 석회석 같은 광석이 사용되어 첨가될 수 있다.An oxide containing at least one of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO and separated HSS processing waste are mixed to form a mixture (S120). As an example, a mixture may be formed by mixing oxides including all of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO and separated HSS processing waste. When the oxide is added, ore such as silica sand, dolomite or limestone may be used and added.
상기 산화물을 첨가함으로써 용융점을 낮출 수 있기 때문에, 산화물을 이용하여 혼합물을 형성하는 것은 전체적인 에너지를 낮출 수 있는 이점에 따라 공정면에서 유리한 효과를 갖는다.Since the melting point can be lowered by adding the oxide, forming a mixture using the oxide has an advantageous effect in terms of process due to the advantage of lowering the overall energy.
즉, HSS 가공공정 폐기물 중 연마분 또는 스크랩에 혼입된 불순물 등이 포함된 경우 일정 온도 이상 가열하여 HSS 성분과 분리해야 하는데 연마분 성분은 용융점이 높아 일정 온도 이하에서는 녹지 않아, 산화물을 일정 비율로 혼합하여 용융점이 낮은 슬래그를 생성시켜 HSS 성분과 분리가 가능하다.In other words, if the HSS processing waste includes impurities mixed in abrasive powder or scrap, it must be heated above a certain temperature to separate it from the HSS component. By creating slag with a low melting point, it is possible to separate it from the HSS component.
HSS 가공 공정 폐기물에 포함된 연마재는 주로 산화알루미늄을 포함하는 등 HSS 가공 공정 폐기물의 특성을 고려하면 목적하는 효과를 달성하기 위해 적절한 산화물을 추가로 첨가하여 혼합물을 형성할 수 있다. 예컨대, K2O, Fe2O3, Na2O 및 CaF2 중 하나 이상이 산화물로 추가 첨가되어 혼합물을 형성할 수 있다.Considering the characteristics of the HSS processing waste, such as that the abrasive contained in the HSS processing waste mainly contains aluminum oxide, a mixture may be formed by additionally adding an appropriate oxide to achieve a desired effect. For example, one or more of K 2 O, Fe 2 O 3 , Na 2 O and CaF 2 may be further added as an oxide to form a mixture.
혼합물의 융점은 800 내지 1700 ℃일 수 있다. 예를 들어, CaO, SiO2, Al2O3, 및 MgO 중 하나 이상을 포함하는 산화물 및 HSS 가공 공정 폐기물에 포함된 산화물의 혼합물의 융점은 800 내지 1700 ℃일 수 있다.The melting point of the mixture may be between 800 and 1700 °C. For example, a mixture of an oxide including at least one of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO and an oxide included in HSS processing waste may have a melting point of 800 to 1700 °C.
혼합 단계(S120)에서, 혼합물은 Al2O3, CaO, SiO2 및 MgO을 포함할 수 있다. 혼합 단계(S120)에서, Al2O3:CaO,:SiO2:MgO의 중량비는 1:0.5 내지 10:0.5 내지 11: 0.1 내지 7일 수 있다. 상기 범위 안일 경우 낮은 용융점을 형성시켜 공정면에서 유리한 효과를 가져올 수 있으며, HSS 모합금으로 사용 가능한 제품을 제조하기 어려울 수 있다. 예컨대, 산화물의 첨가비율이 Al2O3 5 중량%일 경우 용융점을 1500 ℃ 이하로 만들기 위해 CaO 10 내지 50중량%, SiO2 25 내지 55 중량% 및 MgO 1 내지 20 중량%를 추가하는 것이 바람직하다. 산화물의 첨가비율이 Al2O3 30 중량%일 경우 용융점을 1500 ℃ 이하로 만들기 위해 CaO 15 내지 60 중량%, SiO2 15 내지 60 중량% 및 MgO 1 내지 10 중량%를 추가하는 것이 바람직하다.In the mixing step (S120), the mixture may include Al 2 O 3 , CaO, SiO 2 and MgO. In the mixing step (S120), the weight ratio of Al 2 O 3 :CaO,:SiO 2 :MgO may be 1:0.5 to 10:0.5 to 11:0.1 to 7. If it is within the above range, a low melting point may be formed, which may bring about an advantageous effect in terms of processing, and it may be difficult to manufacture a product usable as an HSS master alloy. For example, when the addition ratio of the oxide is 5% by weight of Al 2 O 3 , it is preferable to add 10 to 50% by weight of CaO, 25 to 55% by weight of SiO 2 and 1 to 20% by weight of MgO to make the melting point lower than 1500 ° C. do. When the addition ratio of the oxide is 30% by weight of Al 2 O 3 , it is preferable to add 15 to 60% by weight of CaO, 15 to 60% by weight of SiO 2 and 1 to 10% by weight of MgO to make the melting point lower than 1500 ° C.
혼합 단계(S120)는 예를 들어, 건식 비중 선별 및 습식 비중 선별 중 적어도 하나를 수행하여 HSS 가공 공정 폐기물에 포함된 산화물의 함량을 낮춘 후에 수행될 수도 있다.The mixing step (S120) may be performed, for example, after at least one of dry gravity screening and wet gravity screening is performed to lower the content of oxides included in the HSS processing waste.
전처리 단계(S100)는 비중 선별 단계를 더 포함할 수 있다. 비중 선별 단계에서, HSS 가공 공정 폐기물을 비중 선별하여, HSS 가공 공정 폐기물에서 Fe보다 가벼운 물질을 비중 선별한다.The pretreatment step (S100) may further include a specific gravity selection step. In the gravity screening step, the HSS processing waste is gravity separated, and a material lighter than Fe is gravity separated from the HSS processing waste.
비중 선별 단계는 건식 비중 선별 단계 및 습식 비중 선별 단계를 포함할 수 있다. 건식 비중 선별 단계에서 HSS 가공 공정 폐기물의 수분을 80 내지 110 ℃에서 건조하고, 건조된 HSS 가공 공정 폐기물의 유분을 알칼리 및 알콜 중 적어도 하나로 세척하고 건조할 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 범위를 벗어나면 HSS 가공 공정 폐기물의 수분이 충분히 제거되지 않거나, 건조시 과도한 에너지 소비로 경제적 이득이 없다.The specific gravity screening step may include a dry specific gravity screening step and a wet specific gravity screening step. In the dry gravity screening step, the moisture of the HSS processing waste is dried at 80 to 110 ° C., and the oil of the dried HSS processing waste is washed with at least one of alkali and alcohol, and then dried. For example, outside the above temperature range, moisture from HSS processing waste is not sufficiently removed, or there is no economic benefit due to excessive energy consumption during drying.
건조 비중 선별 단계에서는 건조된 HSS 가공 공정 폐기물을 에어 선별기(Air Separation)를 통해 비중에 따라 분리할 수 있고, 필요에 따라 수 회 반복 또는 여러 개의 에어 선별기를 통해 수행될 수 있다. 건조 비중 선별 단계는 예를 들어, 선별 효율을 높이기 위해 체질하여 입도별로 선별할 수도 있다.In the dry gravity screening step, the dried HSS processing waste can be separated according to specific gravity through an air separator, and can be repeated several times or through several air separators as necessary. In the dry specific gravity screening step, for example, sieving may be performed to select by particle size in order to increase screening efficiency.
습식 비중 선별 단계에서 유분 세척 후 건조된 HSS 가공 공정 폐기물을 물과 혼합하여, 요동 테이블에서 비중 선별할 수 있다. 습식 비중 선별 단계에서는 HSS 가공 공정 폐기물을 필요에 따라 수 회 반복 또는 여러 단의 요동테이블을 설치하여 선별할 수 있다. 선별 후에 수분 함량은 전체 중량을 기준으로 10 % 이하로 건조될 수 있다. 습식 비중 선별 단계는 예를 들어, 선별 효율을 높이기 위해 체질하여 입도별로 선별할 수도 있다.In the wet gravity separation step, the dried HSS processing waste after oil washing can be mixed with water and gravity separation can be performed on a shaking table. In the wet gravity sorting step, wastes from the HSS processing process can be sorted by installing several repetitions or several stages of shaking tables as needed. After sorting, the moisture content can be dried to less than 10% by weight. In the wet specific gravity screening step, for example, sieving may be performed for each particle size to increase screening efficiency.
페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및 페로 코발트 중 적어도 하나 및 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물을 1300 내지 2500 ℃에서 1차 용융하여 1차 용융물을 형성하는 1차 용융한다(S200). 상기 범위 미만이면, 용융이 충분히 되지 않을 수 있고, 상기 범위 초과이면, 용융이 과도하게 되어 HSS 모합금으로 사용 가능한 제품을 제조하기 어려우며 고온에 견디는 특수 도가니의 제작이 필요한 등 경제적 이득이 없다.At least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, and ferro cobalt and pretreated HSS processing waste are first melted at 1300 to 2500 ° C. to form a first melt (S200). If it is less than the above range, melting may not be sufficient, and if it exceeds the above range, melting may be excessive, making it difficult to manufacture a product usable as an HSS master alloy, and there is no economic benefit, such as the need to manufacture a special crucible that can withstand high temperatures.
1차 용융 단계(S200)는 예를 들어, 용융로에서 1 내지 8 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 범위 미만이면, 용융이 충분히 되지 않을 수 있고, 상기 범위 초과이면, 용융이 과도하게 되어 HSS 모합금으로 사용 가능한 제품을 제조하기 어려울 수 있다.The first melting step (S200) may be performed for 1 to 8 hours in a melting furnace, for example. If it is less than the above range, melting may not be sufficient, and if it exceeds the above range, it may be difficult to manufacture a product usable as an HSS master alloy due to excessive melting.
1차 용융 단계(S200)에서, 용융은 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서 수행 할 수 있다.In the first melting step (S200), melting may be performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.
1차 용융 단계(S200)에서는 원하는 HSS 모합금의 조성을 얻기 위해, 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및 페로 코발트 중 적어도 하나를 첨가할 수 있다. 메탈이 산화될 수 있어 상기 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및/또는 페로 코발트를 첨가함으로써 목적으로 하는 HSS 모합금의 조성을 얻을 수 있다.In the first melting step (S200), at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, and ferro cobalt may be added to obtain a desired composition of the HSS master alloy. Since the metal can be oxidized, a desired composition of the HSS master alloy can be obtained by adding ferro molybdenum, ferro tungsten, and/or ferro cobalt.
1차 용융 단계(S200)에서, 탈가스 및 탄소함량을 낮추기 위하여 고압 산소를 용융물에 불어 넣어줄 수 있다.In the first melting step (S200), high-pressure oxygen may be blown into the melt in order to degas and lower the carbon content.
1차 용융 단계(S200)에서, 슬래그 조성물 또는 혼합물을 형성할 때 첨가된 산화물, 탈산제, 및 플럭스 중 적어도 하나를 더 첨가할 수 있다.In the first melting step (S200), at least one of an oxide, a deoxidizer, and a flux added when forming a slag composition or mixture may be further added.
1차 용융 단계(S200)에서, HSS 터닝 스크랩, HSS 스크랩, 및 HSS 공정 오니 중 적어도 하나를 더 첨가할 수 있다.In the first melting step (S200), at least one of HSS turning scrap, HSS scrap, and HSS process sludge may be further added.
1차 용융 단계(S200)에서, 페로 몰리브덴이 첨가될 때, 상기 페로 몰리브덴의 중량은 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10%일 수 있다. 1차 용융 단계(S200)에서, 페로 텅스텐이 첨가될 때, 페로 텅스텐의 중량은 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10%일 수 있다. 1차 용융 단계(S200)에서, 페로 코발트가 첨가될 때, 페로 코발트의 중량은 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 %일 수 있다.In the first melting step (S200), when ferro molybdenum is added, the weight of the ferro molybdenum may be 0.1 to 10% based on the weight of the pretreated HSS processing waste. In the first melting step (S200), when ferro-tungsten is added, the weight of ferro-tungsten may be 0.1 to 10% based on the weight of the pretreated HSS processing waste. In the first melting step (S200), when ferro cobalt is added, the weight of ferro cobalt may be 0.1 to 10% based on the weight of the pretreated HSS processing waste.
1차 용융 단계(S200)에서, 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로, 1 내지 2% 중량을 갖는 페로 텅스텐, 4 내지 5% 중량을 갖는 페로 몰리브덴, 및 0.5 내지 1% 중량을 갖는 페로 코발트를 첨가할 수 있다. 상기 범위의 페로 텅스텐, 페로 몰리브덴, 및 페로 코발트를 첨가하여 재활용 가능한 HSS 모합금을 제조할 수 있다.In the first melting step (S200), based on the weight of the pretreated HSS processing waste, ferro tungsten having a weight of 1 to 2%, ferro molybdenum having a weight of 4 to 5%, and ferro having a weight of 0.5 to 1% Cobalt may be added. A recyclable HSS master alloy may be prepared by adding ferro tungsten, ferro molybdenum, and ferro cobalt in the above ranges.
일 실시예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법에서, HSS 가공 공정 폐기물이 HSS 공정 오니, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 스크랩을 포함할 때, 혼합 단계(S120)에서, 산화물 및 HSS 공정 오니를 혼합할 수 있다. 이 때 산화물은 CaO, SiO2, Al2O3, 및 MgO중 하나 이상을 포함할 수 있다. 혼합 단계(S120)에서, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 스크랩은 혼합되지 않을 수 있다. 1차 용융 단계(S200)에서, 용융로에 상기 HSS 스크랩의 일부, 상기 혼합물의 일부, 상기 HSS 터닝 스크랩의 일부, 상기 혼합물의 잔량, 상기 HSS 터닝 스크랩의 잔량, 및 상기 HSS 스크랩의 잔량을 순차적으로 장입할 수 있다. 용융로를 1500 내지 1700 ℃의 온도 범위에서 용융하고, 일정 시간이 경과한 후, 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및 페로 코발트를 첨가하여, 상기 온도 범위를 일정시간 유지할 수 있다.In one embodiment, in the recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention, when the HSS processing waste includes HSS processing sludge, HSS turning scrap, and HSS scrap, in the mixing step (S120), Oxide and HSS process sludges can be mixed. In this case, the oxide may include one or more of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO. In the mixing step (S120), HSS turning scrap and HSS scrap may not be mixed. In the first melting step (S200), a portion of the HSS scrap, a portion of the mixture, a portion of the HSS turning scrap, the remaining amount of the mixture, the remaining amount of the HSS turning scrap, and the remaining amount of the HSS scrap are sequentially introduced into the melting furnace. can be inserted The melting furnace is melted in a temperature range of 1500 to 1700 ° C., and after a certain time has elapsed, ferro molybdenum, ferro tungsten, and ferro cobalt are added to maintain the temperature range for a certain time.
1차 용융물을 잉곳 주조하여 HSS 모합금을 제조한다(S300). 예를 들어, 1차 용융물을 프레스 성형 및 잉곳 주조한다.An HSS master alloy is manufactured by casting the primary melt into an ingot (S300). For example, the primary melt is press formed and ingot cast.
제조 단계(S300)에서 제조된 HSS 모합금은 (1) 5 내지 10 중량%의 W, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 및 6 내지 11 중량%의 Mo; (2) 5 내지 10 중량%의 W, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 6 내지 11 중량%의 Mo, 및 4 내지 12 중량%의 Co; (3) 5 내지 12 중량%의 Mo, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 및 6 내지 11 중량%의 W; 및 (4) 5 내지 12 중량%의 Mo, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 6 내지 11 중량%의 W, 및 4 내지 12 중량%의 Co 중 하나의 조성을 갖는 것일 수 있다. 상기 (1) 내지 (4)의 조성에서, 이외의 조성은 Fe, C, O, Al, Si, P, Cl, Mn, 및 Ni 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The HSS master alloy prepared in the manufacturing step (S300) includes (1) 5 to 10 wt% of W, 3 to 6 wt% of Cr, 1 to 6 wt% of V, and 6 to 11 wt% of Mo; (2) 5 to 10 wt% W, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, 6 to 11 wt% Mo, and 4 to 12 wt% Co; (3) 5 to 12 wt% Mo, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, and 6 to 11 wt% W; and (4) 5 to 12 wt% Mo, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, 6 to 11 wt% W, and 4 to 12 wt% Co. can In the compositions (1) to (4) above, the other compositions may include at least one of Fe, C, O, Al, Si, P, Cl, Mn, and Ni.
본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법은 상기 범위의 조성을 가져, HSS 모합금으로 사용 가능한 제품을 제조할 수 있다.The recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention has a composition within the above range, and can manufacture a product usable as an HSS master alloy.
본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법은 HSS 가공 공정 폐기물을 분말 형태로 만들어, 체질을 통해 입자 크기를 기초로 초기 불순물을 제거하는 초기 불순물 제거 단계를 더 포함할 수 있다.The recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention may further include an initial impurity removal step of removing initial impurities based on particle size through sieving by making the HSS processing waste into a powder form.
본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법은 1차 용융물을 정제로 이동하여 탈가스 및 불순물을 정제하는 정제 단계를 더 포함할 수 있다. 정제 단계는 예를 들어 열 분해 및 전기 분해 중 적어도 하나를 통해 수행될 수 있다.The recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention may further include a purification step of moving the primary melt to purification and degassing and purifying impurities. The purification step may be performed, for example, via at least one of thermal decomposition and electrolysis.
본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법은 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 페로 코발트, 페로 크롬, 및 페로 바나듐 중 적어도 하나와 잉곳 주조한 용용물을 1300 내지 1800 ℃에서 2차 용융하여 2차 용융물을 형성하는 2차 용융 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 범위 미만이면, 용융이 충분히 되지 않을 수 있고, 상기 범위 초과이면, 과다한 에너지 소비로 경제적 이득이 없다.A recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention is to melt at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, ferro cobalt, ferro chromium, and ferro vanadium and a melt cast ingot at 1300 to 1800 ° C. A secondary melting step of forming a secondary melt may be further included. If it is less than the above range, melting may not be sufficient, and if it exceeds the above range, there is no economic benefit due to excessive energy consumption.
2차 용융 단계는 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서 시행 할 수 있다.The secondary melting step can be performed in a vacuum or inert gas atmosphere.
2차 용융 단계는 예를 들어, 용융로에서 1 내지 8 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 범위 미만이면, 용융이 충분히 되지 않을 수 있고, 상기 범위 초과이면, 과다한 에너지 소비로 경제적 이득이 없다.The secondary melting step may be performed, for example, in a melting furnace for 1 to 8 hours. If it is less than the above range, melting may not be sufficient, and if it exceeds the above range, there is no economic benefit due to excessive energy consumption.
2차 용융 단계에서는 원하는 HSS 모합금의 조성을 얻기 위해, 페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 페로 코발트, 페로 크롬, 및 페로 바나듐 중 적어도 하나를 첨가할 수 있다.In the secondary melting step, at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, ferro cobalt, ferro chromium, and ferro vanadium may be added to obtain a desired composition of the HSS master alloy.
2차 용융 단계에서, 탈가스 및 탄소함량을 낮추기 위하여 고압 산소를 용융물에 불어 넣어줄 수 있다.In the secondary melting step, high-pressure oxygen may be blown into the melt in order to degas and lower the carbon content.
2차 용융 단계에서, 슬래그 조성물 또는 혼합물을 형성할 때 첨가된 산화물, 탈산제, 및 플럭스 중 적어도 하나를 더 첨가할 수 있다.In the secondary melting step, at least one of an oxide, a deoxidizer, and a flux added when forming the slag composition or mixture may be further added.
2차 용융 단계에서, HSS 터닝 스크랩, HSS 스크랩, 및 HSS 공정 오니 중 적어도 하나를 더 첨가할 수 있다.In the secondary melting step, at least one of HSS turning scrap, HSS scrap, and HSS process sludge may be further added.
본 발명의 일 실시예에 따른 HSS 가공 공정 폐기물의 재활용 방법은 2차 용융물을 정제로로 이동하여 탈가스 및 불순물을 정제하는 정제 단계를 더 포함할 수 있다. 정제 단계는 예를 들어 열 분해 및 전기 분해 중 적어도 하나를 통해 수행될 수 있다.The recycling method of HSS processing waste according to an embodiment of the present invention may further include a purification step of moving the secondary melt to a purification furnace to degas and purify impurities. The purification step may be performed, for example, via at least one of thermal decomposition and electrolysis.
이하에서는, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are merely examples to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1Example 1
HSS 가공 공정 폐기물로 HSS 스크랩 1 kg, HSS 터닝 스크랩 1 kg, 및 HSS 공정 오니 2 kg을 준비하였다. HSS 스크랩, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 공정 오니 각각의 조성은 상기 표 1에 기재된 것과 동일할 수 있다. As HSS processing waste, 1 kg of HSS scrap, 1 kg of HSS turning scrap, and 2 kg of HSS sludge were prepared. The composition of each of HSS scrap, HSS turning scrap, and HSS process sludge may be the same as that shown in Table 1 above.
HSS 공정 오니 2 kg과 석회석 400g, 규사 630g 및 백운석 720g(이하, 구체적 조성은 표 2 참조)을 혼합하여 혼합물 내에 포함된 Al2O3: SiO2: CaO: MgO의 중량비가 20:42:28:10 이 되도록 하였다.2 kg of HSS sludge was mixed with 400 g of limestone, 630 g of silica sand, and 720 g of dolomite (hereinafter, see Table 2 for specific composition), and the weight ratio of Al 2 O 3 : SiO 2 : CaO : MgO included in the mixture was 20:42:28 :10.
용융은 대기 분위기에서 고주파 용해로인, 그라파이트(graphite) 도가니(2L)를 사용하였다. 그라파이트 도가니에 HSS 스크랩 (0.5 kg), 혼합물 (2kg), HSS 터닝 스크랩 (0.5 kg), 혼합물 (1.75 kg), HSS 터닝 스크랩 (0.5 kg), 및 HSS 스크랩 (0.5 kg) 순으로 장입하였다. 1700 ℃까지 승온 (승온시간 30분) 후 10분 경과한 후, 페로 텅스텐 35g, 페로 몰리브덴 95g, 및 페로 코발트 16g를 첨가하여, 이를 20분 동안 유지하였다. 이를 준비한 틀에 부어 식힌 후 슬래그를 깨서 털어내고, HSS 모합금 제품 2.85 kg을 제조하였다.For melting, a graphite crucible (2L), which is a high-frequency melting furnace, was used in an atmospheric atmosphere. HSS scrap (0.5 kg), mixture (2 kg), HSS turning scrap (0.5 kg), mixture (1.75 kg), HSS turning scrap (0.5 kg), and HSS scrap (0.5 kg) were charged in the order of graphite crucible. After 10 minutes elapsed after the temperature was raised to 1700° C. (heating time 30 minutes), 35 g of ferro tungsten, 95 g of ferro molybdenum, and 16 g of ferro cobalt were added and maintained for 20 minutes. After it was poured into the prepared mold and cooled, the slag was shaken off, and 2.85 kg of the HSS master alloy product was manufactured.
제조된 HSS 모합금 제품의 조성비는 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면, HSS 가공 공정 폐기물 4 kg을 사용하여, HSS 모합금으로 사용할 수 있는 물성을 갖는 제품 2.85 kg을 얻은 것을 확인할 수 있었다.The composition ratio of the manufactured HSS master alloy product is shown in FIG. 3 . Referring to FIG. 3, it was confirmed that 2.85 kg of a product having physical properties usable as an HSS master alloy was obtained by using 4 kg of HSS processing waste.
실시예 2Example 2
HSS 가공 공정 폐기물로 HSS 스크랩 1 kg, HSS 터닝 스크랩 1 kg, 및 HSS 공정 오니 2 kg을 준비하였다. HSS 스크랩, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 공정 오니 각각의 조성은 상기 표 1에 기재된 것과 동일할 수 있다. As HSS processing waste, 1 kg of HSS scrap, 1 kg of HSS turning scrap, and 2 kg of HSS sludge were prepared. The composition of each of HSS scrap, HSS turning scrap, and HSS process sludge may be the same as that shown in Table 1 above.
HSS 공정 오니 2 kg과 석회석 815g, 규사 1035g 및 백운석 685g를 혼합하여 혼합물 내에 포함된 Al2O3: SiO2: CaO: MgO의 중량비가 15:48:30:7이 되도록 하였다.2 kg of HSS sludge was mixed with 815 g of limestone, 1035 g of silica sand, and 685 g of dolomite so that the weight ratio of Al 2 O 3 : SiO 2 : CaO : MgO included in the mixture was 15:48:30:7.
이후 실시예 1과 동일한 방법으로 HSS 모합금으로 사용할 수 있는 물성을 가진 HSS 모합금 제품을 제조하였다.Thereafter, an HSS master alloy product having physical properties usable as an HSS master alloy was manufactured in the same manner as in Example 1.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로, 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, a person skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (15)
페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 및 페로 코발트 중 적어도 하나 및 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물을 1300 내지 2500 섭씨 온도(℃)에서 1차 용융하여 1차 용융물을 형성하는 1차 용융 단계; 및
상기 1차 용융물을 잉곳(ingot) 주조하여 HSS 모합금을 제조하는 제조 단계;를 포함하고,
상기 전처리 단계는
상기 HSS 가공 공정 폐기물을 조성에 따라 분리하는 분리 단계; 및
CaO, SiO2, Al2O3, 및 MgO 중 하나 이상을 포함하는 산화물 및 상기 분리한 HSS 가공 공정 폐기물을 혼합하여 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물의 융점은 800 내지 1700 ℃인 혼합 단계;를 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
A pre-treatment step of pre-treating high-speed steel (HSS) processing waste;
A first melting step of first melting at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, and ferro cobalt and the pretreated HSS processing waste at a temperature of 1300 to 2500 degrees Celsius (° C.) to form a first melt; and
A manufacturing step of manufacturing an HSS master alloy by casting the primary melt into an ingot,
The preprocessing step is
A separation step of separating the HSS processing waste according to composition; and
A mixing step of mixing an oxide containing at least one of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO and the separated HSS processing waste to form a mixture, wherein the melting point of the mixture is 800 to 1700 °C; Recycling method for producing HSS master alloy from HSS processing waste.
상기 제조 단계에서 제조된 HSS 모합금은
(1) 5 내지 10 중량%의 W, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 및 6 내지 11 중량%의 Mo; (2) 5 내지 10 중량%의 W, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 6 내지 11 중량%의 Mo, 및 4 내지 12 중량%의 Co; (3) 5 내지 12 중량%의 Mo, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 및 6 내지 11 중량%의 W; 및 (4) 5 내지 12 중량%의 Mo, 3 내지 6 중량%의 Cr, 1 내지 6 중량%의 V, 6 내지 11 중량%의 W, 및 4 내지 12 중량%의 Co 중 하나의 조성을 갖는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
The HSS master alloy manufactured in the manufacturing step is
(1) 5 to 10 wt% W, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, and 6 to 11 wt% Mo; (2) 5 to 10 wt% W, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, 6 to 11 wt% Mo, and 4 to 12 wt% Co; (3) 5 to 12 wt% Mo, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, and 6 to 11 wt% W; and (4) HSS having a composition of one of 5 to 12 wt% Mo, 3 to 6 wt% Cr, 1 to 6 wt% V, 6 to 11 wt% W, and 4 to 12 wt% Co. Recycling method for producing HSS master alloy from fabrication process waste.
상기 전처리 단계에서,
상기 HSS 가공 공정 폐기물은 HSS 공정 오니, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 스크랩 중 적어도 하나 이상을 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
In the preprocessing step,
The HSS processing waste is a recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste including at least one or more of HSS processing sludge, HSS turning scrap, and HSS scrap.
상기 전처리 단계에서,
상기 HSS 가공 공정 폐기물은
2 내지 10 중량%의 W, 1 내지 5 중량%의 Cr, 0.5 내지 2 중량%의 V, 1 내지 10 중량%의 Mo, 및 1 내지 10 중량%의 Co을 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
In the preprocessing step,
The HSS processing waste is
2 to 10 wt% W, 1 to 5 wt% Cr, 0.5 to 2 wt% V, 1 to 10 wt% Mo, and 1 to 10 wt% Co HSS from processing waste. Recycling methods to manufacture alloys.
상기 혼합 단계에서,
상기 혼합물은 CaO, SiO2, Al2O3, 및 MgO을 포함하고,
상기 혼합물에 포함되는 Al2O3:CaO,:SiO2:MgO의 중량비는 1:0.5 내지 10:0.5 내지 11: 0.1 내지 7인 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
In the mixing step,
The mixture includes CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO;
The weight ratio of Al 2 O 3 :CaO,:SiO 2 :MgO included in the mixture is 1:0.5 to 10:0.5 to 11: 0.1 to 7. A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste.
상기 전처리 단계는
상기 HSS 가공 공정 폐기물을 비중 선별하여, 상기 HSS 가공 공정 폐기물에서 Fe보다 가벼운 물질을 분리하는 비중 선별 단계를 더 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
The preprocessing step is
A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste, further comprising a specific gravity separation step of separating the weight of the HSS processing waste and separating a material lighter than Fe from the HSS processing waste.
상기 비중 선별 단계는
상기 HSS 가공 공정 폐기물의 수분을 80 내지 110 ℃에서 건조하고, 상기 건조된 HSS 가공 공정 폐기물의 유분을 알칼리 및 알콜 중 적어도 하나로 세척하고 건조하는 건식 비중 선별 단계; 및
상기 유분 세척 후 건조된 HSS 가공 공정 폐기물을 물과 혼합하여, 요동 테이블에서 비중 선별하는 습식 비중 선별 단계;를 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 6,
The specific gravity selection step is
A dry gravity separation step of drying the moisture of the HSS processing waste at 80 to 110 ° C., washing and drying the oil of the dried HSS processing waste with at least one of alkali and alcohol; and
A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste, comprising: mixing the dried HSS processing waste with water after washing the oil and performing specific gravity separation on a shaking table.
상기 1차 용융 단계에서,
상기 페로 몰리브덴이 첨가될 때, 상기 페로 몰리브덴의 중량은 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10%이고,
상기 페로 텅스텐이 첨가될 때, 상기 페로 텅스텐의 중량은 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10%이고,
상기 페로 코발트가 첨가될 때, 상기 페로 코발트의 중량은 상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 %인 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
In the first melting step,
When the ferro molybdenum is added, the weight of the ferro molybdenum is 0.1 to 10% based on the weight of the pretreated HSS processing waste,
When the ferro tungsten is added, the weight of the ferro tungsten is 0.1 to 10% based on the weight of the pretreated HSS processing waste,
When the ferro cobalt is added, the weight of the ferro cobalt is 0.1 to 10% based on the weight of the pretreated HSS processing waste. Recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste.
상기 1차 용융 단계에서,
상기 전처리된 HSS 가공 공정 폐기물의 중량을 기준으로,
1 내지 2% 중량을 갖는 페로 텅스텐, 4 내지 5% 중량을 갖는 페로 몰리브덴, 및 0.5 내지 1% 중량을 갖는 페로 코발트를 첨가하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
In the first melting step,
Based on the weight of the pretreated HSS processing waste,
A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing process wastes in which ferro tungsten having a weight of 1 to 2%, ferro molybdenum having a weight of 4 to 5%, and ferro cobalt having a weight of 0.5 to 1% are added.
상기 HSS 가공 공정 폐기물은 HSS 공정 오니, HSS 터닝 스크랩, 및 HSS 스크랩을 포함하고,
상기 혼합 단계에서, 상기 산화물 및 상기 HSS 공정 오니를 혼합하고,
상기 1차 용융 단계는
용융로에 상기 HSS 스크랩의 일부, 상기 혼합물의 일부, 상기 HSS 터닝 스크랩의 일부, 상기 혼합물의 잔량, 상기 HSS 터닝 스크랩의 잔량, 및 상기 HSS 스크랩의 잔량을 순차적으로 장입하여, 상기 1차 용융을 수행하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
The HSS processing waste includes HSS process sludge, HSS turning scrap, and HSS scrap,
In the mixing step, mixing the oxide and the HSS process sludge,
The first melting step is
A portion of the HSS scrap, a portion of the mixture, a portion of the HSS turning scrap, the remaining amount of the mixture, the remaining amount of the HSS turning scrap, and the remaining amount of the HSS scrap are sequentially charged into the melting furnace to perform the primary melting. Recycling method for producing HSS master alloy from HSS processing waste.
상기 1차 용융 단계는
진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서 수행되는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
The first melting step is
A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing wastes performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.
상기 HSS 가공 공정 폐기물을 분말 형태로 만들어, 체질을 통해 입자 크기를 기초로 초기 불순물을 제거하는 초기 불순물 제거 단계를 더 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
The recycling method of manufacturing the HSS master alloy from the HSS processing wastes further comprising an initial impurity removal step of making the HSS processing wastes into a powder form and removing initial impurities based on the particle size through sieving.
상기 1차 용융물을 정제로로 이동하여 탈가스 및 불순물을 정제하는 정제 단계를 더 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste, further comprising a purification step of moving the primary melt to a refining furnace to degas and purify impurities.
페로 몰리브덴, 페로 텅스텐, 페로 코발트, 페로 크롬, 및 페로 바나듐 중 적어도 하나와 상기 잉곳 주조한 용용물을 1000 내지 1300 ℃에서 2차 용융하여 2차 용융물을 형성하는 2차 용융 단계를 더 포함하는 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
HSS further comprising a secondary melting step of forming a secondary melt by secondary melting at least one of ferro molybdenum, ferro tungsten, ferro cobalt, ferro chromium, and ferro vanadium and the ingot cast melt at 1000 to 1300 ° C. Recycling method for producing HSS master alloy from fabrication process waste.
상기 혼합 단계에서,
상기 혼합물은 CaO, SiO2, Al2O3, 및 MgO와
K2O, Fe2O3, Na2O 및 CaF2 중 하나 이상을 포함하는 것인 HSS 가공 공정 폐기물로부터 HSS 모합금을 제조하는 재활용 방법.
According to claim 1,
In the mixing step,
The mixture is CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO
A recycling method for producing an HSS master alloy from HSS processing waste, comprising at least one of K 2 O, Fe 2 O 3 , Na 2 O and CaF 2 .
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