KR890004858B1 - 소결광제조를 위한 미분석회석의 사전처리법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

소결광제조를 위한 미분석회석의 사전처리법

제 1 도는 미분석회석의 사전처리개략도.

제 2 도는 석회석 조립별 소결광 제조시 피환원율, 회수율, 생산성, 저온환원분화율 및 상온강도를 나타낸그래프.

제 3 도는 -0.5mm의 석회석과 석회슬러지, 시멘트의 배합비별 소결생산성과 영향을 나타낸그래프.

본 발명은 철광석 소결에 사용하고 있는 석회석의 사전 처리방법에 관한것이다. 특히, 종래 사용 분석회석(粉石灰石)중의 0.5mm이하의 미분과 석회석슬러지를 조립(造粒)하여 소결부원료로 사용함으로써 소결광의 생산성, 저온환원분화율, 환원율을 개선하기 위한 석회석의 사전처리방법에 관한것이다. 철광석 제련시 석회석은 조재제로써 사용되고 있으며, 소결광 제조시에는 소결광을 결합하여 주는 광물의 생성을 크게 좌우하는 Cao원(源)이 되고, 석회석의 입도(粒度)성상은 소결광의 칼슘페라이트(Ca-ferrite)성상과 량에 큰영향을 주고있다. 소결원료중의 CaO는 반응성이 양호해 Fe₂O₃와 반응하여 칼슘페라이트를 생성시킨다. 이 CaO의 반응성은 석회석이 미분화할수록 좋아져서 소결반응에서 칼슘페라이트의 생성을 촉진하고 소결광의 환원분화를 촉진시키는 2차 헤마티아트(Hematite)및 조대(粗大)한 칼슘페라이트를 생성시켜 내환원 분화(耐還元粉化)를 악화시키는 결과를 가져온다. 기 개발된 일본특허공보(공고) 소 60-17810에 의한 석회석 조립법은 석회석만을 디스크펠레타이져(Disk Pelletizer)에 의해 조립한 것으로 입화물이 견고성이 없어 벨트콘베아(Belt Conveyor)로 운반하는 도중에 분화되는 관계로 조립효과를 거의 기대할 수 없으므로, 운반중에 분화하지 않고 소결생산성및 품질을 향상시킬 수 있는 조립석회석 제조법이 요구되었다. 따라서, 본 발명은 종래의 석회석 입자중 환원분화를 촉진하는 0.5mm이하의 입도를 선별한 석회석및 폐기되고 있는 극미분 석회석과 석회석 슬러지등을 혼합하여 펠렛타이져(Pelletizer)에 의해 2-3mm크기로 조립(組粒)하여 소결원료로 사용함으로서 소결생산성, 저온환원분화율, 환원율을 개선하는 방법이다.

또한, 본 발명은 석회석분(粉)자체로는 조립성이 나쁘기때문에 철광석중 0.5-1.5mm의 입도를 핵입자로 활용, 팬 펠렛타이져(Pan Pelletizer)에서 핵입자에 0.5mm이하로 선별한 석회석과 석회석슬러지, 시멘트를 배합한 원료를 부착시킨 조립석회석을 소결원료로 사용함으로써 소결광의 환원분화율, 환원율, 소결생산성을 향상시키는 기술이다. 또한, 본 발명은 조립 석회석의 제조방법을 이용하여 소결배합원료중의 의사입화성(擬似粒化性)이 나쁘게 평가되고 있는 0.5-1.5mm이 분포비를 감소시키고, 현재 폐기하는 석회석슬러지를 석회석대용(代用)으로 활용함으로써 소결원료의 미분중에서 비중이 작은반면 체적비가 큼에 따라 소결광제조시 소결층의 통기성 개선효과를 제공하고자하는 것이다. 본 발명은 철광석 소결에 사용되는 석회석사전처리법에 관한것으로, 0.5mm이하로 선별된 석회석에 8-10%의 석회석슬러지와 1.5-2.5%의 시멘트를 배합한 원료를 0.5-1.5mm의 철광석을 핵으로하여 팬 랠레타이져에서 조립(造粒)한후 10일정도 양생하여 소결원료로 사용하는 것이다. 상기공정은 제1도에 나타나있다. 소결원료의 의사조립시에 핵입자(核粒子)의 역활을 할 수 있는 입자분포를 증가시키기위하여 미분석회석과 조립성(造粒性)이 나쁜 0.5-1mm의 입자를 이용, 팬 펠렛타이져에서 2-4mm의 입자로 예비입회시켜 의사입화성(擬似粒化性)을 개선하므로써 생산성이 향상된다. 한편, 소결광의 피환원율과 환원분화성을 개선하기위한 원료의 사전처리 단계에서 칼슘페라이트(Calcium ferrite)를 생성시키는 원료와 생성에 기여치 않는 원료가 소결기에 장입될때 각각 별도로 부존될 수 있도록 하여 소결광의 주광물 조직인 칼슘페라이트의 생성을 소결반응초기에는 억제하고 반응후기에 침상(針狀)의 형태로 생성시키므로써 칼슘페라이트생성을 촉진시키는 CaO와 Fe₂O₃와의 접촉면을 감소시켜 환원성을 좋게하며 환원분화시파괴크랙(Crack)을 흡수하는 역활을 하므로 피환원율 및 저온환원분화율을 개선시키게 된다.

그러나 미분석회석(-1.5mm 석회석)만으로는 조립성이 불량하여 2-5mm입자로 입화가 잘 안되며 입화되더라도 건조시키거나 물에 접촉하게되면 바로 분화되고 만다. 그러므로 중량이 있고 타물질을 잘 부착시키는 철광석을 핵으로하여 부착시키고자하는 미분석회석에 극미분인 석회석슬러지와 0.5%의 생석회(Burnt Lime)를 첨가하므로써 조립성을 개선하고, Cement를 배합하여 운반및 야-드 적치시 분화를 방지코져하였다. 본 발명을 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제1표는 철광석코아(Core)석회석을 7종류로 분류한것이며, 철광석코아석회석 펠레트를 제조하여 10일동안 양생하였다. 양생한 펠레트를 소결원료로 배합하여 소결포트(pot)실험을 실시하고, 이에따라 제조된 소결광의 저온냉간강도, 저온환원율및 피환원율 시험으로 소결광성상을 파악하였다.

[제1표 조립석회석의 미분]

여기서, 용광로에 장입되는 소결광은 500-600℃부근에서의 환원가스에 의한 내환원 분화성과 900℃부근에서의 피환원성이 양호한 것이 용광로조업의 안정및 연료비절감에 효과가 있으므로 저온환원 분화율에 대해서는 550℃에서 CO(30%)+N₂(70%)의 혼합가스로 30분간 환원시킨후 원통에서 회전시켜 2.84mm의 체로 입도를 선별한 -2.84mm의 중량비로 나타내고 피환원율은 시료를 900℃로 가열하여 CO(30%)+N₂(70%)의 혼합가스로 180분간 환원시켜 나타난 감량으로써 계산하였다. 석회석입도를 0.8mm, 1.2mm, 1.5mm로 분류하여 제조한 소결광과 철광석코아 석회석을 배합하여 제조한 소결광의 성상을 비교하여 나타낸 제 2도에서 알수 있는 바와같이, 시멘트를 첨가한 철광석코아석회석을 사용한 본 발명은 종래방법에 비해 저온환원분화율 20%, 피환원율 4%의 개선효과가 나타났다.

[실시예 2]

제 1표에서 철광석코아석회석을 7종류로 분류하였으며 시멘트를 배합한 철광석코아석회석은 14일간 양생시킨후 사용하였다. 조립성 개선효과를 제 3도와같이 소결광 생산성으로 대비하였을때 비분석회석이나 석회슬러지만으로 제조된 철광석코아석회석은 소결공정의 수분첨가및 혼합과정에서 재분화(粉化)되며 철광속코아석회석으로 제조하여 효과를 보이기시작한 것은 제조시 생석회를 첨가시 부터이다. 가장 양호한 효과를 나타낸것은 석회슬러지8.0%, 미분석회석 89.5%, 생석회0.5%, 시멘트를 2.0%로할때이며, 이때 철광석코아석회석 입자가 소결원료Mixer내에서 형태상의 변화없이 그대로 핵입자로서의 역활을 하는 것으로 나타났다. 또한 석회석의 조립효과를 판단하기위하여 석회석의 평균입도만을 변경시킨것과 철광석코아석회석을 사용하였을때의 소결생산성및 소경성상을 비교하고져 석회석의 입도분포변동에 따른 소결포트(pot)시험결과를 제3도에 나타내었다. 이와같이 소결공정중 원료의 혼합과정에서 수분을 첨가시 철광석코아석회석이 재분화(再粉化)되지않는것이 바람직하며, 분화(粉化)된 결과로 나타나는 것은 바로 소결광 제조에서의 생산성 저하와 직결된다. 그러므로 제3도에서 철광석코아석회석의 제조시 시멘트를 배합할때의 생산성을 양호하게하는 배합비는 1.5-2.5%가 가장 좋게나타났다. 상기에서 알 수 있는바와같이, 본 발명은 종래방법 보다 저온환원분화율, 피환원분화율및 생산성을 향상시킨다.

Claims (1)

1. 0.5mm이하로 선별한 석회석에 8-10%의 석회슬러지와 1.5-2.5%의 시멘트를 배합한 원료를 0.5-1.5mm의 철광석을 핵으로하여 팬 펠렛타이져(Pan Pelletizer)에서 조립(造粒)한후 원료야드에서 10일정도 양생한 것을 소결원료로 사용하는것을 특징으로한 미분석회석의 사전처리법.

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