KR890003132B1 - 분말 함철원료의 괴상화방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분말 함출원료의 괴상화방법

제 1 도는 시멘트의 함량에따른 생펠레트의 낙하강도 변화를 나타낸 그래프.

제 2 도는 시멘트의 함량에 따는 생펠레트의 압축강도변화를 나타낸 그래프.

제 3 도는 벤토나이트의 함량에 따른 생펠레트의 낙하강도 변화를 나타낸 그래프.

제 4 도는 벤토나이트의 함량에 따른 생펠레트의 압축강도 변화를 나타낸 그래프.

제 5 도는 입도변화에 따른 생펠레트의 낙하강도 변화를 나타낸 그래프.

제 6 도는 입도변화에 따른 생펠레트의 압축강도 변화를 나타낸 그래프.

본 발명은 고로의 장입원료로 사용하는 펠레트(Pellet)의 제조에 관한 것으로서 특히 분말 상 함철원료를 비소성 펠레트로 괴상화 하는 방법에 관한 것이다. 실용적으로 필요한 펠레트의 강도성상은 생펠레트의 단계에서 낙하강도(생펠레트 1개를 50㎝ 높이에서 강판상에 반복 낙하 시켰을때 두조각이상으로 파괴될때까지의 누적 낙하횟수를 표시하며 5개이상의 평균차를 구함)는 6회이상, 압축강도는 펠레트당 700g이상이 요구되는 성품 펠레트의 강도는 펠레트당 150kg이상이 요구되고 있다. 이러한 펠레트를 제조하는 방법은 극미분 원료에 점결재와 물을 첨가하여 생펠레트로 조립한 후 1150-1350℃의 고온 소성처리에 의하여 소정의 강도를 갖는 소성펠레트로 제조한느 방법과 상기의 극미분원료에 수경성 결합제와 물을 첨가하여 생펠레트로 조립한후 양생 시켜서 소정의 강도를 갖는 비소성 펠레트로 제조하는 방법이 있다.

그러나 종래의 비소성 펠레트의 제조방법에 있어서는 생펠레트 단계이후의 양생시간이 길거나 양생중에 펠레트간에 상호 고착하는 문제점들이 있고 이러한 문제점들을 개선키위한 선행기술로 물유리(일본 특허공보 소 52-17483)나 소석회(일본특허공보소 58-36054)등을 첨가하여 양생시간을 단축시키는 방법들과 야드양생(일본허공보 소 55-12168)으로 펠레트 상호간의 고착을 방지하는 방밥들이 발표된바 있다. 한편 또다른 문제점의 하나는 상술한 실용적인 강도를 얻기위하여 원료중 직경이 0.04mm이하인 극미분 입자비율을 70-80중량%이상으로 해야하는 것인데, 이와같은 원료입도 조건의 문제점은 해결되어 있지 않는 것이다. 따라서 본 발명은 이같은 문제점을 해결하여 상대적으로 조립많을 경우에도 로드밀(Rod Mill)등으로 재마광을함이 없이 비소성펠레트를 제조하는 신규의 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 0.04mm이하의 입자가 30중량%이상의 분말상 함출원료에 시멘트를 6-10중량%, 벤토나이트(Bentonite)를 0.5-1.5중량% 첨가시키는 것을 특징으로 한다.

이와같은 본 발명은 비소성 펠레트를 제조하는데 있어서 통상적으로 결합제로 첨가되는 시멘트에 벤토나이트가 복합첨가됨으로써 생펠레트의 강도가 현저히 상승하는 효과를 기초로창안된 것이다. 시멘트를 첨가하는 일반적인 비소성 펠레트의 경우, 생펠레트의 단계에서는 물에의해 분산된 시멘트입자가 함철 고체입자간을 연결하는 결합물질이되어 펠레트의 충전구조를 치밀하게 하여 강도가 나타나게 되고 양생이후 단계에서 시멘트의 수화반응에 의해 성품펠레트를 제조하는 높은 강도가 얻어지게 된다. 본 발명에서와 같이 시멘트와 벤토나이트를 복합첨가하여 비소성 펠레트를 제조하는 경우에는 시멘트를 단독으로 첨가한경우에 비해서 전술한 첨가제의 상호작용에 의한 생펠레트의 강도가 향상되고, 이로인해 강도를 일정기준치로 일정하게 유지할 경우에는 원료중의 극미분 입자비율이 적더라도 실용적인 강도를 얻는것이 가능하게 된다.

이와같은 결과, 시멘트와 벤토나이트를 복합첨가하고 극미분 입자힘 함유율이 낮은 원료 즉 조립원료로 제조한 생펠레트를 양생시키면 극미분 원료로 시멘트 단독첨가하여 제조한 생펠레트를 양생하였을때 보다 강도가 더욱 향상되는 효과도 있음을 확인하였는데 이러한 현상은 펠레트내의 조립입자가 시멘트 콘트리트에서 골제와 같은 역할을 하기 때문인 것으로 생각된다. 이하 실험결과를 통하여 본 발명을 설명한다. 도표 1은 실험에 사용한 분말 상 함철원료의 입도를 나타낸것으로 극미분입자(직경 0.044mm이하)의 비율을 10-100중량% 까지 7종류로 분류한 것이다.

[도표 1]

분말 함철원료의 입도분포

먼저 수경성 결합제인 시멘트 첨가범위를 설정하기위하여 원료에 결합제로 시멘트를 단독으로 4-14중량%까지 건조 혼합한후 적정 수분을 첨가하면서 디스크형 펠레타이저에서 직경 10-15mm인 생펠렛을 제조한 결과 그 낙하강도와 압축강도가 제 1 도 및 제 2 도와 같이 나타났다. 여기에서 낙하강도와 압축강도는 각각 시멘트 첨가량 7중량% 및 8중량 %이상에서 각각의 기준치인 6회와 700g을 상회하였고, 시멘트 첨가에 의한 강도증가효과는 첨가량6-10중량 %구간에서 가장 현저하였으므로 적정 시멘트 첨가범위는 8-10%가 됨을 알수 있다. 또한 E원료에 대하여 시멘트 첨가량을 10중량 %로 고정시키고 벤토나이트를 0-2.5중량 %까지 변화시키면서 조립한 생펠레트의 낙하강도와 압축강도를 제 3 도와 제 4 도에 표시하였다. 역시 그림에 나타낸바와 같이 벤토나이트 첨가량의 증가에 따라 생펠레트의 강도성상은 계속 개선되나 벤토나이트첨가량 0.5-1.5중량 % 구간에서 생펠레트의 강도가 현저히 향상되는 효과가 있으므로 이를 유효첨가범위로 설정하였다. 이러한 범위의 벤토나이트 첨가량을 다시 E원료에 적용시켜 시멘트첨가량에 따라 벤토나이트를 각각 0.5, 1.5중량% 첨가하였을때 생펠레트의 강도변화를 제 1도와 제 2 도에 표시하였다.

그결과 생페레트의 낙하강도와 압축강도의 기준치를 동시에 만족 시밀수 있는 시멘트 첨가량최소치가 벤토나이트 무첨가시에는 8중량 %인데 비하여 벤토나이트 0.5중량 %복합사용시에는 7중량 %로, 벤토나이트 1.5중량 %복합상용시에는 5분중량 %로 감소되었다. 즉 벤토나이트를 첨가하면 동일시켄트량에서는 강도가 증가하는 효과를 얻을 수 있으며, 기준강도를 얻을 수 있는 시멘트소용량은, 벤토나이트첨가량을 포함하더라도, 최소 0.5중량 %까지 절감되는 효과를 얻을 수있는 것이다. 한편 이와같은 벤토나이트이 복합사용은 적정강도의 생펠레트를 제조가능케 하는원료 입도조건을 현저히 확대시키는 중요한 효과가 있음을 발견하였다. 즉 극미분자 비율을 10-100중량 %까지 7종류로 변화시킨 함철원료에 시멘트 10중량%, 벤토나이트를 1.5중량%첨가하여 조립한 생펠레트의 낙하강도와 압축 강도치를 제 5 도와 제 6 도에 표시하였다. 여기에서 벤토나이트 무첨가시에는 생펠레트의 기준강도를 얻는데 필요한 극미분입자 비율이 70중량 %이상인데 비하여 벤토나이트를 최대 1.5중량 %복합첨가하면 그 비율이 30중량 %이상으로 펠레트 제조용 원료의 입도가 대폭적으로 확대되는 효과가 나타나는바, 벤토나이트 첨가량이 감소하면 원료중 극미분입자 비율을 증가시켜야 한다.

또한 성품펠레트의 성상을 비교하기위하여 대표적인 경우로 E원료에 시멘트 10중량% 첨가하여 조립한 생펠레트와 원료의 입도분포상 극미분입자비율이 하한범위에 속한 C원료에 시멘트를 8중량%, 벤토나이트를 1.5중량 %첨가하여 조립한 생펠레트를 동일조건으로 양생시킨 후의 압축강도와 JIS환원율을 도표 2에 표시하였다. 그결과 큰 입자가 다량 함유된 원료 펠레트의 경우가 압축강도는 오히려 높으며 환원율은 다소 낮지만 전체적으로는 양자모두 고로장입용 펠레트로서 양호한 품질임이 확인되었다.

[도표 2]

Claims (1)

1. 비소성 펠레트를 제조하는데 있어서, 0.04mm이하의 입자가 30중량 %이상인 분말상의 함철원료에 시멘트를 6-10중량%, 벤토나이트를 0.5-1.5중량 %첨가시켜 분말입자를 괴상화시키는 것을 특징으로 하는 분말 함철 원료의 괴상화 방법.

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