KR900001093B1

KR900001093B1 - 소결광의 제조방법

Info

Publication number: KR900001093B1
Application number: KR1019850008290A
Authority: KR
Inventors: 조용환
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 안병화
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1990-02-26
Also published as: KR870005106A

Abstract

내용 없음

Description

소결광의 제조방법

제1도는 사문암의 입도분포비에 따른 소결광 품질특성 및 생산성을 나타낸 그래프.

제2도는 본 발명과 비교예의 품질특성을 비교한 그래프.

본 발명은 소결광의 제조방법에 관한 것으로 특히, 고로내에서 환원분화강도가 우수한 소결광의 제조방법에 관한 것이다.

소결광은 통상 분철광석, 분석회석, 사문암, 규사 및 분코우크스 등을 혼합한 배합원료에 수분을 첨가하여 의사립화한 후 소결기내에서 의사립자내의 분코우크스를 점화시키고 분코우크스의 연소열로 소결반응을 진행 시키는 방법에 의하여 괴상으로 제조되어 고로의 주장입원료로 사용된다.

고로상부에 장입된 소결광은 로하부로 강하하면서 고로내의 500-600℃의 영역에서 환원가스에 의해 분화하는 소위 환원분화를 하게 되고 이로 인해서 고로내의 통기성이 악화되어 고로연료비 상승등의 문제점이 있게된다. 따라서 소결광의 환원분화를 적정수준으로 억제할 필요가 있게된다. 이때의 환원분화정도를 나타내는 환원분화지수(Reduction Degradation Index : RDI)는 중요한 조업지표로서 관리되고 있으며, RDI의 1%는 개선은 통계적으로 소결광 1톤 생산에 대해 분코우크스(COCK)원단위 0.4-0.5㎏, 선철 1톤 생산에 대해 고로 연료비 0.2-0.3㎏의 절감효과를 기대할 수 있어 소결광의 RDI개선에 관한 연구에 많은 노력을 하고 있다.

이와 같은 연구노력의 결과로는 다음과 같은 결과들이 기발표되어 있다.

즉, 소결배합원료중에 SiO₂성분의 증가에 의한 염기도 조절방법과 Al₂O₃성분감소로 인한 2차 헤마타이트조직의 억제 및 칼시움훼타이트 조직의 조장방법이 있으며 사문암과 백운석과 같은 함 MgO원료를 첨가하여 안정상 화합물인 마그네타이트조직을 조장시키는 방법이 개발되고 있다.

본 발명은 RDI를 개선하는 상기 방법들중 함 MgO원료의 첨가에 관한 것으로 이 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

소결배합원료에 부원료로 첨가하는 사문암의 입도는 통상 4mm 이하로 되어 있고, 이중에서 0.5mm 이하의 미분(微粉)은 배합원료의 혼합 및 조립과정에서 핵입자(核粒子)에 부착하여 의사립자를 이룩하고 소결반응시 다른 미분원료와 함께 쉽게 용융되어 입자들의 결합물질 역활을 하게 된다. 또한 1mm이상의 조립(組粒)은 통상의 소결온도(1200℃- 1450℃)에서 소결층 상부와 측면부에서는 부분적으로 용해되지 않고 원광일부가 그대로 남아 취약한 구조를 이루는 원인이 되고 함 MgO원료의 첨가효과를 감소시키게 된다. 함 MgO원료의 첨가효과를 상습시키기 위한 최근의 기술로서 함 MgO원료, 특히 사문암을 1mm이하로 세립화하여 첨가하는 기술이 대두되고 있다. 그러나 본 발명자가 연구한 바에 의하면 사문암을 전량 1mm이하로 파쇄하여 사용할 시에도 생산율, 상온강도 등의 소결광 품질특성이 열화되는 것으로 나타났다.

본 발명은 소결광 제조에 있어서 부원료로 첨가되는 사문암의 입도분포를 적절히 조절하므로서, 소결광 특성 특히, 환원분화강도가 우수한 소결광을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 MGR광 : 35.0중량%(이하,%라 칭함), 햄머슬레이트광 : 45.4%, 사문암 : 2.0%, 석회석 : 14.0%, 생석회 : 1.0% 및 규사 : 2.6%로 조성되는 배합원료에 배합원료 100중량%에 대하여 25%의 반광 및 3.4%의 코우크스를 첨가하여 배합하고, 배합원료를 조립기에서 3-15mm의 입자크기로 의사립화하고, 의사립화된 입자를 소결기에 장입하여 1200-1450℃에서 약 18-30분동안 소결시켜 소결광을 제조하는 방법에 있어서, 상기 사문암의 입도분포가 1mm 이하의 크기를 갖는 입자는 80-90중량%, 그리고 1-3mm의 크기를 갖는 입자는 10-20중량%가 되도록 구성되는 소결광의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기 원료조성비에만 한정되는 것은 아니며 함 MgO원료인 사문암을 부원료로 첨가하여 소결광을 제조하는 통상의 방법에 적용될 수 있는 것이다.

상기한 의사입자크기가 3mm 이하인 경우에는 소결시 통기성이 좋지않아 소결특성이 악화되며, 15mm 이상인 경우에는 부분적으로 소결이 일어나 환원율이 떨어지게되므로, 의사입자크기는 3-15mm인 것이 바람직하다.

또한, 상기한 소결온도는 1200℃ 이상이 되어야 하는데, 그 이유는 1200℃ 이하에서는 용융이 일어나지 않기 때문이며, 1450℃ 이상에서는 2차헤마타이트가 생성되고 조직이 조대화되어 환원분화강도가 감소하게 되므로 소결온도는 1200-1450℃가 바람직하다. 또한, 상기한 소결시간은 18-30분이 바람직한데, 그 이유는 18분 이하에서는 충분한 소결반응이 일어나지 않으며, 30분 이상에서는 2차헤마타이트가 생성되고 조직이 조대화되어 환원분화강도가 감소하기 때문이다.

이하, 실시예를 통하여 본발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

하기 표 1의 원료배합비를 갖고 사문암의 1mm 이하의 입도분포비를 하기 표 2와 같이 변화시켜 소결와에서 실험을 하고 소결광 특성을 측정하여 그 결과를 제1도에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

소결와 실험은 크기가 24mmø×400mH인 와(POT)에 배합원료를 장입하고 점화온도 1,100℃(이에 상응되는 소결온도는 대략 1350℃)임, 점화부압 900mmH₂O로 2분간 점화시키고, 최대 배기부압은 1250mmH₂O 로 하였으며 염기도 1.65, 코우크스 3.4%로 일정하게 유지하여 실험한 것이다.

제1도에 나타난 바와 같이, 사문암 1mm 이하의 입도분포비가 증가할수록(비교예 1-6) 환원분화강도 (15-20mm 소결광 500g에 550℃에서 일산화탄소 30%, 질소 70%의 혼합가스를 30분간 통과시킨후 드럼에 넣고 회전시켜 3mm 이상 크기의 소결광 중량을 백분율로 표시함)가 개선됨을 알 수 있으며 사문암의 1mm 이하의 입자가 80-90중량%(발명예 a, b)인 경우에 현저한 향상효과를 나타내고 90%를 초과하면(비교예 7) 약간 감소추세를 나타내고 있다. 한편, 회전강도(입도가 10-50mm인 소결광 20kg을 드럼내에서 200회전시킨후 입도 10mm 이상 크기의 중량을 백분율로 표시함)로 나타낸 상온강도는 사문암의 1mm 이하의 입도분포비 증가에 따라 감소경향을 나타내며 특히 90중량%를 초과하면 급격한 감소를 나타내고 있다.

사문암의 1mm 이하의 입도분포비가 90중량%를 초과하게 되면 용결성분중의 MgO량이 임계치를 넘게 되어 용융온도가 더욱 높아짐으로써 소결광의 결합역활을 하는 용액량이 감소되어 결합력이 약화된 때문에 상온강도가 급격히 감소하게 되는 것으로 판단된다. 환원율, 생산율은 사문암의 입도분포비에 따라 큰 변화를 보이고 있지는 않으나 1mm 이하의 입도가 90중량%를 초과함에 따라 생산율이 크게 감소하고 있다.

[실시예 2]

배합원료의 총성분비는 실시예 1의 표 1과 동일하게 하고, 사문암의 입도분포비를 하기표 3과 같이 조절하여 실시예 1과 같은 조건으로 소결와 실험을 하고, 소결광특성을 측정하여 그 결과를 제2도에 나타내었다. 하기표 3에서, 비교예 C는 통상소결조업시 사용되고 있는 사문암의 입도분포비를 나타낸다.

[표 3]

제2도에 나타난 바와 같이, 상온강도와 환원분화 강도를 비교해보면 본 발명 B의 경우 상온강도가 비교예 A보다는 감소되나 비교예 C와는 거의 같은 수준을 나타내고 환원분화강도에 있어서는 본 발명 B가 비교예 A, C에 비하여 2중량% 정도가 개선되는 현저히 우수한 효과를 보여주고 있다.

제1도 및 제2도의 결과로부터 사문암 1mm 이하의 입도분포비를 80-90중량%로 하고 1-3mm의 입도분포비를 10-20중량%로 하면 상온강도는 최저현수준을 유지하면서 환원분화강도를 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 소결배합원료중 사문암의 입도분포를 상기한 비율로 하여 소결광을 제조함으로써 환원분화율을 현저히 상승시키고 이로인해 소결 및 고로조업의 원단위를 낮출 수 있을 뿐 아니라 고로의 통기성을 개선하는 효과가 기대된다.

Claims

MGR 광 : 35.0중량%, 햄머슬레이트광 : 45.4중량%, 사문암 : 2.0중량%, 석회석 : 14.0중량%, 생석회 : 1.0중량% 및 규사 : 2.6중량%로 조성되는 배합원료에 배합원료 100중량%에 대하여 25중량%의 반광 및 3.4중량%의 코우크스를 첨가하여 배합하고, 배합원료를 조립기에서 3-15mm의 입자크기로 의사립화하고, 의사립화된 의사입자를 소결기에 장입하여 1200-1450℃에서 약 18-30분동안 소결시켜 소결광을 제조하는 방법에 있어서, 상기 사문암의 입도분포가 1mm 이하의 크기를 갖는 입자는 80-90중량%이고, 그리고 1-3mm의 크기를 갖는 입자는 10-20중량%가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조방법.