KR830000063B1 - Sponge Iron Steel Making Method - Google Patents
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Abstract
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Description
본 발명은 산화철 함유 물질을 직접 환원하고 전기 스래그(electro slag) 저항법에 의해 스폰지철을 용융시키는 제강(製鋼)방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steelmaking method for directly reducing iron oxide containing material and melting sponge iron by an electro slag resistance method.
용광로 재(dusts), 린즈-도나비쯔(LD) 공정의 재, 린즈-도나비쯔 공정의 찌꺼기(muds)와 같은, 야금에서 발생하는 잔류물질은 상당한 양의 비철금속 또는 그의 화합물을 함유하며, 그 때문에 그들 비철금속 함량이 거의 제거되지 않는 한 용광로에 재장입되거나 제강에 사용될 수 없다. 그 비철금속 및 그들 화합물은 고체 탄소질환원제로 환원처리 함에 의해 회전로에서 제거될 수 있다. 그러한 처리의 결과로서 휘발성 비철금속 또는 그들 화합물은 회전로로부터 그의 배기가스로 제거되고, 다음 상기 배기 가스로부터 분리되어 회수될 수 있다. 산화철은 스폰지철로 환원되고 회전로로부터 배출된 고체물질에 함유된다. 잔류물질의 비철금속은 Zn 또는 그의 화합물을 항상 포함하고, 그러한 Zn의 고도 휘발 및 거의 모든 산화철의 금속화는 회전로의 잉여 고체 탄소질물질에 따르며, 회전로로부터 배출된 교체물질은 잉여 탄소를 함유한다.Residues from metallurgy, such as furnace dusts, ash from the Linz-Donaviz process and muds from the Linz-Donaviz process, contain significant amounts of nonferrous metals or compounds thereof It cannot be reloaded into the furnace or used for steelmaking unless their non-ferrous metal content is almost eliminated. The nonferrous metals and their compounds can be removed from the rotary furnace by reduction treatment with a solid carbon reducing agent. As a result of such treatment, the volatile nonferrous metals or their compounds can be removed from the rotary furnace with their exhaust gas and then separated from the exhaust gas and recovered. Iron oxide is reduced to sponge iron and contained in the solid material discharged from the rotary furnace. Non-ferrous metals of residues always contain Zn or a compound thereof, and the high volatilization of such Zn and the metallization of almost all iron oxides depends on the excess solid carbonaceous material of the furnace, and the replacement material discharged from the furnace contains excess carbon do.
스폰지철을 용융시키고 그를 강으로 변형시키기 위해 전기 슬래그저항법을 사용하는 것이 알려져 있다(“Stahl und Eisen”97(1977), 12-17 페이지). 그 공지된 법에 의해 처리될 스폰지철은 고체 탄소질 물질보다는 가스를 환원제로 사용하는 환원법에 의해 제조된다. 고체 탄소질 환원제에 의해 회전로에서 수행되는 밸츠(Waelz)법 또는 직접 환원에 의해 얻어지는 바와 같은, 고함유 잉여 탄소를 가진 스폰지철은 최종환원에 요구되는 것보다 많은 탄소가 존재하고 간여물이 크게 변화하기 때문에 장입되지 못한다. 잉여탄소는 체질(sieving) 및 자속분리에 의해 스폰지철로부터 분리될 수 있고 부유(浮遊) 또는 정전분리에 의해 석탄재로부터 분리되어 회전로에 재순환될 수 있기 때문에 그 공정에서 잔류물질이 너무 미세하여 쓸수 없을 때 석탄재는 유용하게 된다. 또한, 그 석탄재는 일정량의 탄소 및 철을 함유한다.It is known to use the electric slag resistance method to melt sponge iron and transform it into steel (“Stahl und Eisen” 97 (1977), 12-17). Sponge iron to be treated by the known method is produced by a reduction method using gas as a reducing agent rather than a solid carbonaceous material. Sponge iron with high content of surplus carbon, such as obtained by the Waelz method or direct reduction carried out in a rotary furnace by a solid carbonaceous reducing agent, contains more carbon than the final reduction is required and the hepatic content is greater. It does not charge because it changes. The surplus carbon can be separated from the sponge iron by sieving and magnetic flux separation, separated from coal ash by flotation or electrostatic separation and recycled to the rotary furnace so that the residue is too fine to be used in the process. Coal ash becomes useful when it is absent. The coal ash also contains a certain amount of carbon and iron.
본 발명의 목적은, 산화철 및 휘발성 비철금속 또는 그의 화합물을 함유하는 야금잔류물질이 고체탄소질 환원제에 의해 처리되는 회전로에서 수행되는 직접 환원 또는 밸츠공정으로부터 배출된 물질을 함유한 스폰지철의 경제적이고 간단한 처리를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an economical solution for sponge iron containing materials discharged from a direct reduction or belts process in which metallurgical residues containing iron oxides and volatile nonferrous metals or compounds thereof are carried out in rotary furnaces treated with solid carbonaceous reducing agents. To provide a simple process.
이 목적은 다음과 같은 본 발명에 따라 달성된다. 즉,This object is achieved according to the present invention as follows. In other words,
(1) 산화물 및 휘발성 비철금속 또는 그의 화합물을 함유하는 야금잔류물질이 고체 탄소질 환원제에 의해 회전로에서 처리되고 그리하여 높은 비율로 스폰지철로 환원되며 그들 비철금속의 상당부분이 휘발된다.(1) Metallurgical residues containing oxides and volatile nonferrous metals or compounds thereof are treated in a rotary furnace with a solid carbonaceous reducing agent and thus reduced to sponge iron at a high rate and a significant portion of those nonferrous metals are volatilized.
(2) 회전로로부터 배출된 고체물질이 잔류물질의 입도와 분해 특성에 따라 약 3-10㎜의 격자크기를 가진 체로 분리되며 따라서 비자기물질의 대부분이 미세 파편물에 함유된다.(2) The solid material discharged from the rotary furnace is separated into a sieve having a lattice size of about 3-10 mm depending on the particle size and decomposition characteristics of the residual material, so that most of the nonmagnetic material is contained in the fine debris.
(3) 조대한 파편물은 전기 슬래그 저항법에 의해 처리된다.(3) Coarse debris is processed by the electric slag resistance method.
(4) 미세파편물은 전자(電磁)분리에 의해 처리된다.(4) The micro debris is processed by electron separation.
(5) 자기 파편물은 전기 슬래그 저항법의 처리를 받는다.(5) Magnetic debris is subjected to the electric slag resistance method.
(6) 비자기 파편물은 압연이나 펠레타이징(pelletizing) 작업에 의해 회전로의 공급혼합물에 결합된다.(6) Nonmagnetic debris is bonded to the feed mixture of the rotary furnace by rolling or pelletizing operations.
본 발명의 한실시예에서, 비 자기 파편물은 공급 혼합물에 결합되지 전 분쇄된다. 이 분쇄 작동은 거의 모든 비 자기 파편물을 공급혼합물에 결합하는 것이 가능하지 않을때 채택된다. 바람직한 일실시예에서, 체질 단계(2)는 상승된 온도에서 수행되고 미세 파편물은 분리단계(4)전에 750℃이하 온도로 냉각된다. 이것은 냉각 비용을 절감하고 전기 슬래그 저항법의 공급물의 함유열이 일부를 사용할 수 있게 한다.In one embodiment of the invention, the non-magnetic debris is comminuted before being bound to the feed mixture. This grinding operation is adopted when it is not possible to combine almost all non-magnetic debris into the feed mixture. In a preferred embodiment, the sieving step 2 is carried out at elevated temperature and the fine debris is cooled to a temperature below 750 ° C. before the separation step 4. This reduces the cost of cooling and allows some of the heat contained in the feed of the electric slag resistance method to be used.
바람직한 다른 실시예에 따라, 단계(2)는 미세파편물의 비자기 물질의 80% 이상을 포함하도록 수행된다. 이 공정은 전공정에 있어서 양호한 결과를 제공한다.According to another preferred embodiment, step (2) is carried out to comprise at least 80% of the nonmagnetic material of the microdebris. This process gives good results for the whole process.
본 발명에 따른 잇점은, 회전로로부터 배출된 물질이 기술적 및 경제적으로 간단하고, 잔류물질이 부가적으로 형성되지 않게 전기 슬래그 저항법에 의해 그 물질을 처리할 수 있는 특수처리를 받는다는 것이다. 잉여탄소 및 석탄재로 주로 구성된 비자기 파편물을 회전로의 공급혼합물에 결합함에 의해, 회전로에 장입된 탄소가 회전로에 완전히 사용되며 낮은 반응성을 갖는 비교적 다량의 고체 탄소가 혼합된 공급물에 도입된다. 상기 탄소의 존재는 비철금속 또는 그의 화합물의 고비율 휘발을 야기한다.The advantage according to the present invention is that the material discharged from the rotary furnace is technically and economically simple, and undergoes special treatment to treat the material by the electric slag resistance method so that no residual material is additionally formed. By combining non-magnetic debris, consisting mainly of surplus carbon and coal ash, to the feed mixture of the rotary furnace, the carbon loaded in the rotary furnace is fully used in the rotary furnace and is fed to a feed containing relatively large amounts of solid carbon with low reactivity. Is introduced. The presence of carbon results in a high rate of volatilization of the nonferrous metal or compound thereof.
[실 시 예][Example]
회전로는 길이가 12m이고 내겨이 0,8m이며 그린 펠렛(gree npellet)과 고체탄소 환원제가 장입된다. 그린펠렛은 용광로 찌꺼기(A), LD찌꺼기(B), LD재(C), 밀(mill) 찌꺼기 D), 소결플랜트와 주조 격실(E)에서의 찌꺼기 혼합물 등으로부터의 혼합물에서 생산되며 다음과 같은 조성을 가지고 있다.The rotary furnace is 12m long, 0,8m long and is filled with green pellets and solid carbon reducing agents. Green pellets are produced from mixtures from furnace residues (A), LD residues (B), LD materials (C), mill residues D), and mixtures of residues in sinter plants and casting compartments (E). It has the same composition.
고체 탄소 환원제는 다음 성질을 갖는다.Solid carbon reducing agents have the following properties.
[실시예 1]Example 1
그린 펠렛은 다음과 같은 조성을 갖는다.Green pellets have the following composition.
53.1 % Fe 1.8 % Pb53.1% Fe 1.8% Pb
3.3 % C 0.3 % S3.3% C 0.3% S
3.0 % Zn 염기도 3.0, 습도 11.8 %3.0% Zn basicity 3.0, humidity 11.8%
환원제는 코우크스 부스러기와 조개탄 모양의 갈탄으로 구성되어 있으며 1 : 4 비율의 Cfix로 회전로에 장입된다. 펠렛은 시간당 350㎏으로 회전로에 장입되고 회전로의 장입끝단에서 Cfix와 Fe의 비는 0.60이고 배출에서는 0.20이다.The reducing agent consists of coke crumbs and briquette-shaped lignite and is charged to the rotary furnace with a C fix of 1: 4 ratio. The pellets are charged into the kiln at 350 kg per hour and the ratio of C fix and Fe at the end of the kiln loading is 0.60 and 0.20 at the discharge.
고체 배출물질은 3㎜ 체로 걸러지고 조대한 파편은 145.5㎏/h이고 전기 슬래그 저항법으로 공급된다. 조대한 파편의 조성은 다음과 같다.Solid emissions are sieved through a 3 mm sieve and coarse debris is 145.5 kg / h and is supplied by the electric slag resistance method. The composition of the coarse fragments is as follows.
75.8 % Fe 1.22 % Pb75.8% Fe 1.22% Pb
1.2 % C 금속화 94.4 %1.2% C Metallization 94.4%
0.035 % Zn 비자성 분부 3㎏0.035% Zn nonmagnetic portion 3㎏
미세 파편은 82.5㎏/h 인데 전자 분리기로 공급된다. 자기 파편은 47.5㎏/h이고 전기 슬래그 저항법으로 옮겨진다. 이 조성은 조대한 파편의 경우와 거의 같다. 비자기 파편은 35㎏/h이고 77% Cfix를 포함한다.Fine debris is 82.5 kg / h and is fed to an electronic separator. The magnetic debris is 47.5 kg / h and is transferred by the electric slag resistance method. This composition is almost the same as for coarse fragments. The nonmagnetic fragments were 35 kg / h and contained 77% C fix .
배출가스로부터 35 % Zn와 Pb를 포함하는 산화물 12㎏/h를 분리해낼 수 있다.12 kg / h of oxide containing 35% Zn and Pb can be separated from the off-gas.
[실시예 2]Example 2
실시예 1에서 3㎜이하 입도를 가진 비자기 파편을 펠레타이징하기 전 혼합물로 재순환되며 그린 펠렛으로 혼합된다. 펠렛은 시간당 385㎏으로(11.5% 습도, Cfix11%, Fe 48%)장입된다. 회전로 장입끝단에서 Cfix와 Fe의 비는 장입되는 새로운 석탄양을 감소시키므로써 0.6으로 유지되게 한다. 비출물질의 비는 0.15이다.In Example 1 non-magnetic fragments having a particle size of 3 mm or less were recycled to the mixture and mixed into green pellets before pelletizing. The pellet is charged at 385 kg per hour (11.5% humidity, C fix 11%, Fe 48%). The ratio of Cfix and Fe at the end of the charging of the furnace is maintained at 0.6 by reducing the amount of new coal charged. The ratio of non-exhaust substances is 0.15.
3㎜이상의 조대한 파편은 비자기 물질이 없는 132.6㎏/h이며 그 성분은 다음과 같다.Coarse fragments larger than 3 mm are 132.6 kg / h free of nonmagnetic materials.
71.5 % Fe 0.31 % Pb71.5% Fe 0.31% Pb
1.8 % C 금속화 97.1 %1.8% C Metallization 97.1%
0.015 % Zn0.015% Zn
미세 파편은 84.4㎏/h이며 전자 분리후에 자기파편은 62.4㎏/hㅇ며 조대한 파편과 조성이 거의 같다. 비자기 파편은 22㎏/h이고 75% Cfix를 포함한다.Fine debris is 84.4㎏ / h, and after electron separation, magnetic debris is 62.4㎏ / h and its composition is almost the same as coarse debris. The nonmagnetic fragments are 22 kg / h and contain 75% C fix .
실제에 있어서 공급 혼합물로 비자기 미세물질을 재순환하는 것은 얻어진 비자기 미세물질과 재순환된 미세물질사이의 균형이 이루어지도록 조절될 수 있다.In practice, recycling the nonmagnetic micromaterials into the feed mixture may be adjusted to achieve a balance between the nonmagnetic micromaterials obtained and the recycled micromaterials.
[실시예 3]Example 3
실시예 1에 따르면 그린 펠렛은 300㎏/h만큼 공급되고 환원 물질은 1-10㎜의 입도를 가진 역청탄이다. 이것은 크게 분해되지 않으며 반면 실시예 1과 2에서의 석탄은 회전로에서 분해된다. 장입끝단에서 Cfix와 Fe의 비는 0.60이다. 고체 배출물질은 10㎜체로 걸러지며 조대한 파편은 78.9㎏/h이고 조성은 다음과 같다.According to Example 1 the green pellet is fed by 300 kg / h and the reducing material is bituminous coal with a particle size of 1-10 mm. This does not decompose significantly, whereas the coals in Examples 1 and 2 decompose in a rotary furnace. At the end of charging, the ratio of C fix and Fe is 0.60. The solid discharge is filtered with 10 mm sieve, coarse debris is 78.9 kg / h and the composition is as follows.
74.9 % Fe 0.48 % Pb74.9% Fe 0.48% Pb
1.4 % C 금속화 89.5 %1.4% C Metallization 89.5%
0.043 % Zn 비자성 분부 2.1㎏0.043% Zn nonmagnetic portion 2.1㎏
미세파편은 123.2㎏이고 전자 분리 후에 자기파편은 82.2㎏/h이며 조대한 파편과 거의 동일한 조성을 갖는다. 바자기 파편은 40㎏/h이며 71% Cfix를 포함한다.The fine fragments are 123.2 kg and the magnetic fragments after the electron separation are 82.2 kg / h and have almost the same composition as the coarse fragments. Bazaar shards are 40 kg / h and contain 71% C fix .
[실시예 4]Example 4
실시예 3에서 10㎜이하 비자기 파편 35㎏/h는 분쇄되어 펠레타이징전에 혼합물로 재순환되며 펠렛으로 혼합된다. 회전로의 장입끝단에서 Cfix와 Fe의 비는 장입되며 새로운 석탄의 양을 감소시키므로써 0.60으로 유지시킨다. 10㎜가 넘는 조대한 파편은 94.11㎏/h이며 그 조성은 다음과 같다.In Example 3 35 kg / h of nonmagnetic fragments of 10 mm or less were crushed and recycled to the mixture before being pelletized and mixed into pellets. At the charging end of the rotary furnace, the ratio of Cfix and Fe is charged and kept at 0.60 by reducing the amount of new coal. Coarse fragments larger than 10 mm are 94.11 kg / h, and their composition is as follows.
71.0 % Fe 0.19 % Pb71.0% Fe 0.19% Pb
2.0 % C 금속화 93.8 %2.0% C Metallization 93.8%
0.025 % Zn 비자성 분부 0.61㎏0.025% Zn nonmagnetic fraction 0.61㎏
미세파편은 106.5㎏/h이며 전자 분리후에 자기파편은 76.5㎏/h이며 조대한 파편과 거의 동일한 조성을 갖는다. 비자기 파편은 30㎏/h이고 73% Cfix를 포함한다. 실제로 공급 혼합물로 비자기 미세 물질을 재순환하는 것은 얻어진 비자기 미세물질과 재순환된 미세물질사이의 균형이 얻어지도록 조절된다. 실시예 1과 2에서 같이 강한 분해특성을 갖는 석탄에서 비자기 미세 파편에서의 비자기 물질을 얻을 수 있도록 입도가 낮고, 분해특성이 강하지 않은 석탄에서는 비자기 미세 파편에서의 분해되지 않은 석탄 입자를 얻을 수 있도록 입도가 더 높다는 것을 알 수 있다.The micro debris is 106.5 kg / h, and after electron separation, the magnetic debris is 76.5 kg / h and has almost the same composition as the coarse fragment. The nonmagnetic fragments are 30 kg / h and contain 73% Cfix. In practice the recycling of the non-magnetic micromaterials into the feed mixture is controlled to achieve a balance between the non-magnetic micromaterials obtained and the recycled micromaterials. As in Examples 1 and 2, coals having low particle size so as to obtain nonmagnetic materials from nonmagnetic fine debris can be obtained from coal having strong decomposing properties. It can be seen that the particle size is higher so that it can be obtained.
그린 펠렛의 크기는 10-20㎜이고 10㎜아하에서 분해된 것이 50% 미만이었다. 그러므로 실시예 3과 4에서 10㎜의 크기를 선택하는 것이 가능하다. 펠렛이 강한 분해 특성을 가지고 있다면 실시예 3과 4에서 크기는 감소되고 더욱 작은 입도의 석탄이 사용된다. 납과 아연의 휘발성은 비자기 미세물질이 재순환되어 증가하게 된다.The green pellets were 10-20 mm in size and less than 50% degraded below 10 mm. Therefore, in Examples 3 and 4 it is possible to choose the size of 10 mm. If the pellets have strong decomposition properties, the sizes are reduced and smaller particle size coal is used in Examples 3 and 4. The volatility of lead and zinc is increased by recycling of nonmagnetic micromaterials.
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KR (1) | KR830000063B1 (en) |
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1979
- 1979-05-02 KR KR1019790001413A patent/KR830000063B1/en active
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