KR890001012B1 - 소결원료의 조립방법 - Google Patents

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Abstract

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Description

소결원료의 조립방법
제1도는 표1의 배합비로 된 소결원료를 표2의 조건으로 의사립화 했을시의 의사립화정도를 나타낸 그래프.
제2도는 수분첨가전의 혼합시간에 따른 의사립화지수 및 통기도를 나타낸 그래프.
제3도는 생석회의 수화에 필요한 수분량(Y)의 비에 따른 의사립화지수 및 통기도를 나타낸 그래프.
본 발명은 생석회의 첨가소결조업에 있어서, 배합원료를 소결기에 장입하기전이 소결원료를 혼합하고 수분을 첨가하는 방법에 관한 것이다. 철광석등의 소결원료는 소결기에 장입되기전 사전처리로서 각종 원료를 혼합하고 수분을 첨가하여 조립을 행하는데 이 원료의 조립상태는 최종 성품소결광의 품질이나 생산성등에 큰 영향을 미친다는 것은 주지의 사실이다. 즉, 소결원료가 적량의 분코크스와 함께 드럼믹서(drum mixer )에 보내져 혼합되면서 수분이 첨가되면 원료가 조립된다. 이 과정에서 양호한 의사립자 (quasiparticle)가 조립되면 소결층의 통기성이 개선되어 소결기의 원료장입 높이를 높일 수 있기 때문에 성품회 수율이 향상될 뿐 아니라 소결층내의 열효율 향상에 의한 연료원 단위가 감소하는 이점이 있다. 최근에는 이러한 조립을 양호하게 하기 위해 드럼믹서의 능력을 증강하여 조립시간의 연장에 따른 조립의 촉진을 꾀하거나 점결제의 첨가 즉, 생석회 첨가조업에 의하여 조립물의 결합력을 강화시킴으로서 소결층의 통기성을 향상시키는 조업방법이 실용화되고 있다. 그러나 점결제로서 첨가하는 생석회는 그 첨가방법에 따라 소결원료의 조립성에 큰 차이가 있다.
종래의 생석회 첨가조업에서는 벨트콘베어상에 광석저장조의 소결원료가 분출된 후 생석회저장조에서 생석회가 분출되어 소결원료상단에 생석회가 쌓인 상태로 이동하면서 드럼믹서에 장입되기 전까지 2-3회 낙하하여 일부 혼합된다. 생석회가 일부 혼합된 소결원료는 드럼믹서에 장입된 직후 드럼믹서입구에 설치된 수분첨가장치에서 다량의 물이 분사되고 드럼믹서의 회전에 의하여 혼합 및 조립되어 드럼믹서를 통과하게 된다. 그러나 상기 과정에서는 생석회가 소결원료와 충분히 혼합되지 않는 상태의 소결배합원료 상단에 일시에 다량의 물이 분사된 후 바로 혼합, 조립되기 때문에 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 생석회는 수분흡수력이 강하기 때문에 물이 분사되면 다른 소결원료에 비하여 우선적으로 수분을 흡수하여 충분히 혼합되지 않은 생석회끼리 괴상화되는 경우가 많아서 소결원료의 조립시 점결제로서 생석회의 기능이 제대로 발휘되고 있지 못하다. 따라서, 본 발명은 드럼믹서에서 소결원료에 수분을 첨가하기 전 생석회를 소결원료중에 균일하게 분포시키기 위한 혼합방법과 첨가수분량의 보상에 따라 소결원료의 결합력을 강화해서 소결원료의 의사립화를 촉진하고, 이로써 소결기내에서 소결층의 통기성을 개선코져 하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로서, 생석회가 첨가된 소결밸합원료를 조립하는 방법에 있어서, 조립기내에서 배합원료를 20초이상 혼합한 다음, 배합원료 100중량부에 대하여 6중량부+Y∼6중량부+3Y의 범위로 조립수(造粒水)를 첨가시켜 소결원료를 조립하는 방법에 관한 것이다. 상기 Y는 생석회의 수화에 필요한 수분양을 나타낸 것으로서, 그 값은 생석회첨가량 x 생석회분율(wt%) x 물분자량/생석회분자량(중량부)으로 계산된다. 상기 조립수의 양이 6중량부+3Y 이상이 되면 원료의 가소한계 수분을 초과하여 조립물의 형태가 변화하면서 통기성을 악화시키므로 6중량부+3Y 이하가 바람직하다.
상기 조립수는 소결배합원료에 첨가되는 수분으로서 믹서내에서 혼합단계 이후에 첨가되는 첨가수분, 다시말하면, 소결배합원료의 최적 의사립화에 필요한 수분을 의미하는 것이다. 또한, 의사립화현상은 소결배합원료중의 미세입자가 핵입자에 부착되는 현상을 의미한다. 조립수 첨가전에 혼합시간은 20초 이하에서는 의사립화 및 통기성이 좋지 않으므로, 20초 이상 혼합을 해야하며, 20초 이상에서 상기 양특성의 향상 정도가 미약하므로 그 상한치는 소결시간등을 고려하여 제한될 수 있다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[실시예 Ⅰ]
하기 표1과 같은 배합원료 및 배합비로 배합한 소결원료를 하기 표2의 조건으로 드럼믹서에서 의사립화하여 시료를 제조하였다. 하기 표2에서, 비교재 A,B는 종래 방법처럼 드럼믹서에서 조립수가 첨가되면서 혼합 및 조립되는 것이고, 비교재 C 및 발명재 D는 조립수 첨가전에 배합원료를 혼합한 후 조립수가 첨가되어 조립된 것이다. 각 시료에 대하여 이사립화정도를 나타내는 의사립화지수(Granulation Index, : GI)를 측정하여 제1도에 나타내었다.
표 1
Figure kpo00001
*코우크스 : 원료 100중량부당 3.5중량부
[표 2]
Figure kpo00002
*조립수 : 배합원료 100중량부에 대한 것.
제1도에 나타난 바와같이, 같은 조립수의 양이 첨가된 비교재 A, B의 경우 조립시간이 증가되면, 이사립화지수가 증가되고, 조립수 첨가전에 혼합단계를 거친 비교재 C 및 발명재 D의 경우, 생석회의 수화를 위해 0.75중량부의 수분을 보상한 발명재 D가 비교재 C에 비하여 의사립화지수가 크게 향상됨을 알 수 있다. 상기 의사립화지수(GI)는 다음식으로 구해진다.
Figure kpo00003
A1: 0.5-0.25㎜의 진입자
A2: -0.25㎜의 진입자
B1: 0.5-0.25㎜의 의사립자
B2: -0.25㎜의 의사립자
[실시예 2]
상기 표 1과 같은 배합비로된 소결원료를 드럼믹서에서 수분을 첨가하기 전에 시간을 변화시켜가면서 혼합한 다음 배합원료 100중량부당 6.75중량부의 조립수를 첨가하여 드럼믹서에서 의사립화하여 시료를 제조하였다. 상기 시료에 대하여 의사립화 정도를 나타내는 의사립화지수를 측정하여 제2도에 나타내었다. 제2도에서 알수 있는 바와같이, 조립시간이 20초 이하인 경우에는 의사립화지수의 값이 낮게 나타났으며, 20초 이상에서는 의사립화지수의 증가가 거의 없음을 알수 있다.
상기 시료에 대하여 통기도(실선)을 측정하여 제2도에 나타내었는데, 통기도 역시 의사립화지수와 마찬가지로 20초 이하에서는 낮은 값을 나타내고, 20초 이상에서는 그 증가정도가 거의 없이 일정한 값을 갖는다. 따라서, 조립시간을 고려하여 20-30초간 혼합하는 것이 바람직하다. 제2도에서 통기도는 240㎜ψ×400㎜H의 시험포트 (pot)에 배합원료를 균일하게 장입하고 900㎜ H2O의 부압으로 하방흡입하면서 장입층 상부에 설치한 풍속계로 풍속을 측정하여 아래식으로 통기도를 타나낸 것이다.
Figure kpo00004
F : 유량(N㎥/분)
A : 흡입면적(㎡)
h : 배합원료장입두께(㎝)
S : 부압(Cm H2O)
[실시예 3]
상기 표 1의 배합비로된 소결원료를 드럼믹서에서 40초간 혼합한 후 생석회의 수화에 필요한 수분양(Y)을 변화시키면서 의사립화하여 시료를 제조하고 이 시료에 대한 의사립화지수와 통기도를 상기와 같은 방법으로 측정하여 제3도에 나타내었다. 제3도에 나타난 바와같이, 생석회수화에 필요한 생석회양의 3배를 초과하는 경우에는 의사립화지수는 계속 상승하지만, 통기성이 악화됨을 알 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명은 배합원료의 의사립화성이 개선되며 또한 통기성이 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 생석회가 첨가된 소결배합원료를 조립하는 방법에 있어서, 조립기내에서 배합원료를 20초 이상 혼합한 다음, 배합원료 100중량부에 대하여 조립수를 6중량부+Y∼6중량부+3Y[여기서, Y는 생석회첨가량 x생석회분율 x 물분자량/생석회분자량 (중량부)]의 범위로 첨가시킴을 특징으로 하는 소결원료 조립방법.
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