KR800001445B1 - 제철 더스트 회수 공정에서의 아연류 제거방법 및 기구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

제철 더스트 회수 공정에서의 아연류 제거방법 및 기구

첨부 도면은 본 발명의 실시예를 나타내는 것으로, 그 실시예의 개략 공정도이다.

본 발명은 고로, 전로 등의 제철로에서 배출되는 더스트를 재순환시켜서 그 더스트 중의 함철 성분을 제철로에 재이용시키는 공정에 있어서, 제철로에 퇴적되는 등의 악조건을 나타내는 아연류를 이 공정중에서 습식으로 제거하는 방법 및 이에 직접 사용하는 기구에 관한 것으로, 특히 이 제거의 메커니즘을 앞의 단계에서 더스트에 입도 분극(分極)이 없는 경우는 아연에 대한 입도분극을 작업지수(work index)에 의해 시행하고, 그 후 부압(負壓) 조건하의 분급에 의하여 아연류를 가능한한 최대한으로 제거할 수 있도록한 방법 및 그 기구에 관한 것이다.

종래, 고로 혹은 전로, 전기로 등의 제철로에 있어서는 작업환경보전 등 공해문제의 견지에서 배출더스트를 강제 집진하여 공기청정을 도모하여 왔는데, 한편 자원 활용의 관점에서 이 수진(收塵) 더스트 중의 함유철분 성분을 정제하여 예를 들어 팰리트화하여 제철로에 재순환시키는 재순환 이용 수단이 널리 채용되어 왔다.

그러나, 이 재순환 이용수단에 있어 재순환되는 수진 더스트는 Fe₂O₃이외에 상당량의 Zn, ZnO 등, 혹은 Pb 등의 아연류(본 명세서에서는 이들을 아연류라 함)가 함유되어 있다.

따라서, 이 수진 더스트가 재순환되어 제철로에 투여되면, 이 아연류의 누적에 의해 그들이 노벽, 혹은 연도에 부착 퇴적되어 그들의 연와 틈새에 끼이게 되어 운전효율을 현저히 저하시키거나, 내화물과 함께 박리 낙화되어 위험하고, 또한 노체의 수명을 단축시키는 등의 결점이 있을 뿐만 아니라, 원광의 품위를 하락시키는 등의 난점도 있었다.

이에 대처하기 위해, 이때까지 리이칭범 등의 화학적 용해수단에 의해 회수더스트를 용해조에 침지시켜 수개 단계의 분해를 시행하는 기술도 안출되어 있으나, 풀랜트가 복잡하고, 코스트가 높아지며 광대한 공간이 소요되고 운 전중 보수도 극히 고도의 기술을 필요로 하는 등의 불리한 점이 있었다.

또한, 플로테이션(floatation)에 의한 부유선광 수단을 회수 더스트에 적용하는 기술도 생각되나, 자선기(磁選機)의의 고자장에 있어서의 조작에 부합시키는 조건이 까다로와서 실용성이 결여되는 결점이 있다.

본 발명의 목적은 상기의 제철로에 있어서의 더스트 회수공정에 있어서의 문제점에 비추어, 상기 종래 기술에 기초한 아연류의 제거의 결점을 해소하고 난점을 극복하며, 불리한 점을 제거함에 의해 회수 더스트에 대한 입도 분극과 부압 분급수단 조건을 부여함으로써 극히 용이하고 저렴하게 아연류를 제거하며, 효율적으로 자원 재이용을 가능케 할 수 있는 우수한 제철 더스트 회수 공정에 있어서의 아연류 제거방법 및 이에 직접 사용되는 기구를 제공하려는 것이다.

상기 목적에 따른 본 발명의 구성은 고로 혹은 전로 전기로 등으로 부터 배출되는 더스트를 전기 집진 등으로 1차 집진된 것과 벤튜리 스크리버 등의 습식 집진에 의해 2차 집진된 것을 함께 청증기(thickner) 등의 수단으로 농축하고, 오우버 플로우 분은 폐액 처리하여 적절히 재이용에 이송하고, 언터플로우 분은 필요에 따라 필터 프레스 등에 의해 탈수하여 고액 분리하고, 이어서 작업지수에 따라 그라인딩밀 등에 의해 우선 분쇄하고 가급적 아연류를 세파쇄하여 입도 분포를 분극화하고, 혹은 슬라임 코팅된 더스크입자를 갖는 경우는 교반 등에 의해 재응집 방지하여 입도분극을 도모하도록 해두고, 그 후 혹은 수송 공정에서 더스크가 입도분극 분포를 가지고 있는 경우는 직시로 부압식 습식 사이클론 등의 수단에 의해 부압 조건하의 습식 분급 공정에서 아연류를 함철 성분류와 분급 분류하고, 이 아연류는 폐기 혹은 적절히 재처리하는 한편, 함철 성분류는 탈수, 고액 분리되고, 케이크분은 건조후 다른 건조원료와 혼입시키거나 하여 교반 혼합되어 조립(造粒), 소성소결공정을 거쳐 환원 팰리트로서 상기 고로 혹은 전로, 전기로에 재순환되고, 따라서 이 고로 혹은 전로, 전기로의 장치내에 순환에 의한 아연류의 퇴적부착이 생기는 일이 없고, 박리 낙하, 성능하락 등의 난점도 발생하지 않으며, 노체의 수명도 연장되고 아울러 자원유효 이용도 가능하도록 한 것을 요지로 하는 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 설명하면 다음과 같다.

(1)은 제철로로서의 통상의 고로이고, 배풍(排風) 덕트(2)에 의하여 1차 집진장치로서의 공지의 전기 집진기(3)에 연결되어 있다. 그리고, 이 재철로가 전로 혹은 전기로(1′)인 경우도 그와 같은 연결로 되는 것은 물론이다.

그리하여, 이 전기 집진기(3)은 집진덕트(4)에 의해 2차 집진장치로서의 습식 밴튜리 스크러버(5)에 연결되고, 이 전기 집진기(3) 및 습식 밴튜리 스크러버(5)는 집진 덕트(6)(6′)를 개재하여 적당한 청증기(7)에 연결되어 있다.

이 청증기(7)로 부터의 오우버 클로우 파이프(8)은 적당한 폐액 처리장치(9)에 임하게 됨과 동시에 이 폐액 처리장치(9)로 부터는 이송 연결관(10)이 재처리장치(11)에 연결되어 있다.

(A)는 상기 청증기(7)의 언더 플로우파이프(12)에 접속된 이 발명의 요지의 일부를 이루는 아연류 제거 기구이고, 전단계에서는 이 언더 플로우파이프에 연결되는 플틱 믹서등의 그라인딩 밀(13)이 연결되어 있고, 미 처리물의 농축 더스트에 대하여 인성, 취성, 즉 함철 철분, 산화아연의 작업지수에 의해 우선 분쇄를 시행하는 것으로 도시되지 않은 배출구는 배출파이프(14)를 개재하여 부압식 습식 사이클론(15)의 공급구에 연결되어 있다.

그리고, 상기 청증기(7) 중의 수집 더스크가 수송 프로세스에 있어서 파이프 플로우, 펌핑작용에 의해 후기하는 조세입도(粗細粒度)로 입도 분극하고 있는 경우에는, 언더플로우 파이프(12′)에 의해 이 부압식 사이클론(15)의 공급구에 직접 연결된다.

또한, 그 경우 청증기(7) 중에서 더스트가 술라임 코오링 되어 있는 상태에서는 그라인딩 밀(13) 대신에 적절단 라인믹서 등을 사용하여 재응집을 방지해서 부압식 사이클론(15)의 공급구에 연결한다.

상기 부압식 습식 사이클론(15)의 오우버 플로우응 흡인 파인더 파이프(15)은 수조의 시일탱크(17)에 임해져서 수주(水柱)를 내재시키도록 아래로 연장하여 부압 사이폰관을 형성함과 동시에 이 파인터 파이프(16)의 정부에는 압력 조정이 가능한 사이폰 레굴레이터(18)가 장치되어 있다. 그리고, 상기 시일탱크(17)은 이송 파이프(19)를 통하여 적절한 폐액 처리장치(20)에 연결되고, 이 폐액 처리장치(20)은 수송 파이프(21)에 의해 아연류 재처리장치(22)에 연결되어 있다.

한편, 상기 부압식 습식 사이클론(15)의 언더 플로우 파이프(23)은 도시되지 않은 적당한 레귤레이터를 통하여 고액 분리용 필터 프레스(24)에 연결되고, 이 필터 프레스(24)로 부터의 폐액 파이프(25)는 상기 청증기(7)에 연결된 폐액 처리장치(9)에 연결되어 있다.

또한, 상기 필터 프레스에 연결된 수송 컨베이어(26)은 적절한 건조장치(27)에 연락되고, 이 건조장치(29)로 부터의 수송 컨베이어(28)은 팬형 믹서 등의 적당한 교반 혼합장치(29)에 임하여져 있다.

그리고, 설계에 의해서는 상기 교반혼합 장치(29)에는 원료광석 등으로 부터의 건조 미분효과(30)로 부터의 컨베이어(31)이 병설되어서 함께 임해지는 것도 가능하다.

상기 교반 혼합장치(29)로 부터의 이송 컨베이어(32)는 적절한 조립장치(33)에 연락되고, 이 조립장치(33)은 다시 이송 컨베이어(34)에 의해 소성장치(35), 이어서 이송 컨베이어(36)에 의해 종단제 처리장치인 소결장치(37)에 연락되고, 이 소결장치(37)로 부터는 이송 컨베이어(38)를 거쳐 상기 고로(1) 또는 전로(1′)에 환원공정 형성하도록 되어 있다.

상기 구성에 있어서 고로(1) 또는 전로 혹은 전기로(1′)를 운전하고 전기 집진기(3), 습식 밴튜리 스크러버(5)를 가동하면 상기 고로(1) 혹은 전로 혹은 전기로(1′)로 부터의 ZnO,Zn,Fe₂O₃등을 함유하는 배출 더스트는 상기 전기 집진기(3)에 의해 조립 집진되고, 습식 밴튜리 스크러버(5)에 의해 미분 집진되어서 더스트 분은 집진 덕트(6)(6′)에 의해 청증기(7)에 수집되어 고액 분리작용, 침전작용을 받고 오우버플로우분은 오우버 플로우 파이프(8)로 부터 폐액 처리장치(9)에 이송되고, 고형분은 재처리장치(11)에 의해 재처리 가능케 되어서 적절한 후속 단계에서 처리된다. 그리하여 상기 청증기(7)의 침전농축 언더 플로우 분의 스피고트(spigot)는 언더 플로우파이프(12)에 의해 릴레이 작동하는 아연류 제거기구(A)의 그라인딩 밀(13)에 송급되어 상기 침전 고형분의 Pd,Zn,ZnO,Fe₂O₃의 인성, 취성 등의 사전에 분석된 작업지수에 기초하여 우선 분쇄가 시행되어서 입도분극을 꾀할 수 있도록 장착되어 있는 상기 그라인딩 밀(13)에 의해 분쇄작용을 받고, 이 우선 분쇄 작용에 의해 가급적으로 Zn,Zd,ZnO 분만이 미분쇄를 받아 비중이 가벼워지고, 한편 Fe₂O₃분은 파쇄를 받지 않고 따라서 입도분포가 조세에 걸쳐 극단적으로 입도 분극화 분포하는 상태로 습식 분쇄되고, 그들이 전체로서는 혼재하는 상태로 배출되고, 배출 파이프(14)를 통하여 부압식 습식 사이클론(15)의 공급구의 피이더에 공급된다.

상기 청증기(7)까지의 수송 공정에서 상기한 바와 같이 입도분극이 설정 분포되어 있는 경우는 언더 플로우 파이프(12′)에 의해 직접 부압식 사이클론(15)의 공급구의 피이더에 공급된다. 또한, 그 경우 슬라임 코오딩이 있는 경우는 전기한 바와 같이 적절한 분쇄기에 의해 재용집이 방지되고 입도 분극 상태로서 피이더에 공급된다.

그래서, 상기 부압식 습식 사이클론(15)는 상기한 바와같이 파인더 파이프(16)가 하위의 시일탱크(17)의 수조에 연결되어 사이폰관을 형성하고 있기 때문에 본체내부는 부압상태가 되고, 또한 상기 파인더 파이프(16)에 마련한 사이폰 레귤레이터(18)에 의해 파인더 압력 즉, 작동부압을 최적 상태로 적절히 조정한다.

따라서 상기 부압식 습식 사이클론(15)에 공급된 고형분은 이 부압식 습식 사이클론(15)의 부압 조건하의 상태에서 조립 미분 혼재가 흡인 부압에 의해 적극적으로 미분, 즉 Pd,Zn,ZnO의 미분측 분포의 것에 흡인 작용을 보다 강하게 행사하여 상기한 입도 분극과 어울려서 확실하게 적어도 가급적 실질적으로 이 미분을 오우버 플로우 파이프(16)을 통하여 시입 탱크의 수조(17)에 침지 수집시킨다.

한편, Fe₂O₃등의 함철 성분의 조립 내지 조분은 언더 플로우 파이프(23)에 의해 전기 레귤레이터의 작용을 통하여 소정의 중량분마다 배출된다.

그러므로, 결과적으로 아연류 제거기구(A)에서는 전단계의 습식 우선분쇄에 의한 혹은 수송 경로에 의한 조세입분 입도 분극화, 그리고 후단계의 부압식 습식 분급에 의한 미분의 적극적 흡인 분리에 의해 언더 플로우 파이프(23)에 배출되는 고형분에는 탈아연류의 함철 성분의 실질적으로 고점유비로 존재하게 된다. 여기서 상기한 아연류 제거기구(A)에서의 부압식 습식 사이클톤 분급시험 데이터의 예를 들자면 다음표과 같다.

상기 표의 데이터에서도 분명하듯이, 적정조건을 취하면, 조세입분에 분극 분포된 고형분을 부압식 습식 사이클론 분급에 의해 액비중, 고형분, Fe 품위는 모두 언더플로우분으로 확실하게 분급됨에도 불구하고, Zn 품위는 확실하게 오우버 클로우 분에 편기 분급 분리되는 결과로 되고, 따라서 언더 플로우 분은 탈 아연류의 실질적 함철 성분 고형물로 되어 수집되게 된다.

이와 같이 하여 오우버 플로우 파이프(16)에서 시일탱크(17)에 분급 수집된 아연류는 이송 파이프(19)에 의해 폐액 처리장치(20)에 이송되어 고액 분리되고, 고형 아연류 분은 아연류 재 처리장치(22)에서 재이용 가능하게 재처리 된다.

한편, 언더 플로우 파이프(23)에서 배출되는 탈 아연류의 함철 성분은 필터 프레스(24)에 공급되어서 고액 분리되고, 액분은 폐액 파이프(25)에 의하여 상기한 청증기(7)에 연결된 폐액 처리장치(9)에 공급되어서 액분은 적절히 처리되고, 고형분은 전술한 바와 같이 재처리장치(11)에 의해 재처리 가능케 된다.

그리고, 고액 분리된 함철성분은 상기 필터 프레스(24)의 틀이 열린 후 수송 컨베이어(26)에 의해 건조장치(27)에 이송되어서 릴레이 동작에 의해 적절히 건조되고, 이어서 건조 후 수송 컨베이어(28)에 의해 교만 혼합장치(29)에 공급되어 혼련 작용을 받게 되는데, 이 공정에서 설계에 따라서는 건조 미분호퍼(30)로 부터의 원료 미분등과 함께 혼련되어 품질의 균등화가 일어나고 컨베이어(32)에 의하여 조립장치(33)에 공급되어서 적당한 입도로 조립되고, 이어서 이송 컨베이어(34)에 의해 소성장치(35)에 이송되어서 소성성형되고, 최후에 이송 컨베이어(36)에 의해 소결장치(37)로 펠리트로 되어서 적당한 수송 컨베이어(38)에 의해 상기 고로(1) 혹은 전로, 전기로(1′)에 재순환 환원된다.

상기한 더스트의 재순환 환원공정은 반복되기 때문에 이 반복 재순환 공정을 거침으로서 아연류는 이 반복 재순환 공정에서 점차 제거되게 되고, 고토(1) 혹은 전로, 전기로(1′)의 기체벽의 틈새 등에 이 아연류가 부착 축적하여 퇴적되는 일이 없고, 따라서 부착 퇴적물이 낙하되는 일이 없으며, 또한 부착 퇴적물의 박리제거 작업도 필요없게 되어 효율적 운전 제철 조업을 시행할 수 있으며, 노체의 수명도 연장된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제철로에서 배출되는 더스트를 농축한 후 작업지수에 의해 습식으로 우선 분쇄하여 입도분극을 도모하도록 하였기 때문에 또한 수송 공정에서 입도 분극된 더스트를 사용하도록 하였기 때문에,

첫째, 기본적으로 함철 성분에 대하여 아연류만이 인성, 취성등의 상기 작업지수에 의하여 세미분측으로 가급적 미분쇄되고, 함철성분은 미분쇄 상태에서 조립분으로 되고, 또한 그 공정을 거치지 않고 분도의 분포가 조세측으로 분극화되어 아연류를 제거하는 근본적 조건을 부여할 수 있는 이점이 있다.

둘째로, 상기 우선 분쇄 혹은 수송 공정에 의한 더스트의 입도 분극상태로 부압 조건하에서의 습식 분극 작용을 부여함으로써 상기 조세입도 분극화하여 아연류 제거의 기본적 잠재조건을 만들고 있었든 혼재 상태의 고형분을 분극에 의해 조세 분리하고, 더구나 가압조업 송급식이 아니고 부압 조업식으로 함으로써 습식 분급에 있어서 특히 미분의 흡인분급에 효과가 있고, 만사 효과로서 비중이 큰 조립의 침강분급에 극히 효과적이고, 따라서 상기 우선 분쇄 공정에서의 미분측 분포의 아연류만을 유효함철 성분과 확실하게 분리하여 제거할 수 있는 효과가 있고, 더우기 종래의 화학 처리방식, 부유선광 방식으로 얻을 수 없는 예컨데 80%라는 좋은 효율을 얻을 수 있다.

또한, 기구에 있어서도 우선 분쇄 공정을 사용하는 경우에는 그라인딩 밀을 부압식 습식분급으로 부압식습식 사이클론을 사용함으로써 이들의 작용을 확실하게 달성할 수 있을 뿐만 아니라 기구도 간단하며, 그라인딩 밀 부압식습식 사이클론의 구조 특성보다 조작이 쉽고 동작이 안정되어 있으며, 또한 보수가 용이하고 운전비용, 최초비용도 대폭 저렴해지는 이점이 있다.

따라서, 본 발명에 의한 방법과 기구는 제철로에서 나오는 더스트를 정제 재순환시켜서 자원을 활용하는 공정으로서 정도도 높고 또한 저렴하게 실시할 수 있고, 아연류도 확실하게 제거되기 때문에 탈 아연류 자체의 재처리 이용이 가능하다는 부차적 이득도 있으며, 더구나 고로, 혹은 전로 등에 있어서 재순환 더스트 중에서 점차적으로 아연류가 제거되므로, 고로 혹은 전로의 노체에 아연류가 부착 퇴적되는 일도 없고 따라서 퇴적 아연류 및 내화물의 박리 낙하 등의 사고의 우려도 없으며, 또한 종래의 경우처럼 퇴적물을 적극적으로 박리시키는 보수작업도 불필요하다.

그리고 또한 아연류가 재순환공정에서 제거되기 때문에 제철 공정에 있어서의 정제도도 향상되며, 품질 향상에도 기여하는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 제철로에서는 수집하는 더스트를 정체 회수하는 공정에서 습식으로 아연류를 제거하는 방법에 있어서, 제철로에서 수집되는 더스트를 습식 농축하고, 그후 작업지수에 의해 아연류를 미분쇄하여 입도 분극을 시행하고, 이어서 부압 조건하에서 습식 분극작용에 의해 가급적으로 많은 비율의 아연류를 함철 성분에서 분리 제거하고, 상기 함철성분을 제철로 회수처리에 이송시키는 것을 특징으로 하는 제철 더스트 회수 공정에서의 아연류 제거방법.

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