KR950014068B1 - 석회슬러지를 이용한 소결배합원료 조립방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

석회슬러지를 이용한 소결배합원료 조립방법

제 1 도는 본 발명의 소결배합원료의 조립장치에 대한 개략도이고,

제 2 도는 소결배합원료에 배합되는 석회석의 20중량%를 석회슬러지로 대체첨가했을때의 입도별 분포도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전모우터 2 : 조리수와 혼합된 석회슬러지

3 : 임펠러 4 : 휠터

5 : 양수펌프 6 : 노즐

7 : 드럼믹서 8 : 철광석 배합원료

9 : 조립수 저장조

본 발명은 철광석 소결광 제조공정에서 소결배합원료를 조립함에 있어서, 철광석과 함께 부원료로 첨가되는 석회석의 일부를 제철부산물로 발생되는 석회슬러지로 대체하는 방법에 관한 것이다.

석회석 또는 이를 소성하여 제조한 생석회는 제철소에서의 제선, 제강공정에서 조재제로서 일정량 고정적으로 사용되는 것으로, 제철에 있어 필수적인 부원료이다. 그러나, 제철부산물로 발생되는 석회슬러지는 환경법상 특정 폐기물로 지정되어 있을 만큼 공해물질이므로, 그 폐기처리문제가 심각한 실정이다.

슬러지는 수분을 다량 함유하고 있으므로 수분을 증발시켜 분말상으로 하지 않으면 어느 용도로든지 재활용하기 거의 불가능하였고, 또 이를 강제 건조시켜 분말상으로 만들기 위해서는 건조 및 분쇄설비를 갖추어야 하는 경제적인 문제가 따르므로 석회슬러지의 재활용은 지금까지 기피되어져 왔다. 따라서, 석회슬러지는 주로 지하매립의 형태로 폐기 처분되어지고 있는 실정이다.

특허공개 제86-261442호에 개시되어 있듯이, 일반적으로 철광석 소결광 제조공정에 사용되는 석회석은 입도가 3mm이하가 되어야하므로 입도가 3mm이상인 석회석은 입도가 3mm이하가 되도록 파쇄하여 사용하여야 한다. 그러나, 이와같이 석회석을 파쇄함에 있어서, 석회석의 량이 대량이면 설비 또한 대형이 되어야 하고, 설비가 대형으로 되면 미세입자를 채질하기 위한 분급효과가 떨어지기 때문에, 적정입도의 석회석을 일정량 고정적으로 연속공급하는데는 문제가 있었다.

이에 본 발명의 목적은 종래 폐기하던 자원인 석회슬러지를 재활용하므로써 공해물질 폐기처리 문제 및 원가 절감문제를 해결함과 동시에 소결배합원료의 조립을 개선하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 철광석을 주원료로 하고 연료로서 코크스와 함께 부원료인 석회석등을 배합한 후 물을 점결제로 첨가하여 배합원료를 조립함을 포함하는 소결광의 제조방법에 있어서, 입도가 200메쉬 이하인 석회슬러지를 상기 석회석의 일부와 대체첨가하고, 그 첨가는 상기 석회석의 배합 중량에 대하여 10-20중량%만큼 물에 용해 저장시킨 후 이를 배합원료에 살포하는 석회슬러지를 이용한 소결 배합원료 조립방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 소결광 제조공정에 부원료로 첨가되는 석회석의 일부를 입작 미세한 석회슬러지로 대체하는 방법인 만큼, 석회슬러지에 관한한 파쇄처리가 별도로 요구되어지지 아니하고, 석회 슬러지를 사용함에 따라 석회석 입도조정의 목표를 부분적으로 달성할 수 있기 때문에 소결반응성이 개선되는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 철광석 소결공정에서의 소결배합원료 조립시 배합되는 석회석의 일부를 석회슬러지로 대체함에 있어서, 수분을 다량 함유한 슬러지를 별도 사전처리 하지않고 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다.

일반적으로, 철광석을 소결하는 데는 철광석을 주원료로 하여 연료로서의 코크스와 함께 부원료인 석회석 등을 배합한 후 물을 점결제로하여 배합원료 중 1밀리미터 이상의 입자들을 핵으로 하고 그 주위에 미세한 입자를 부착되게 함으로써 의사조립의 형태로 입자를 성장시켜 소결기에서 소성, 괴상화시키게 되며, 이때 소결기에 장입되는 원료의 입자가 적정의 크기로 조립되었을때 장입원료층의 통기를 확보할 수 있으므로 생산성 향상 및 양호한 소결반응을 기대할 수 있게 된다. 분철광석을 소결하는데는 각종 원료가 배합되고 배합된 원료는 조립을 행한 후 소결하게 되는 것이며 배합원료의 조립은 회전형 드럼 믹서에서 행해진다. 배합된 원료는 회전하는 드럼내에서 전동하면서 첨가되는 조립수를 통하여 표면장력에 의해 조립이 이루어지며, 이때 사용하는 조립수는 저장수조로부터 양수 및 가압하여 회전드럼내에 설치된 살수노즐을 통해 전동하는 원료에 첨가된다.

석회슬러지의 입도는 일반적으로 200mesh 이하이다. 그리고, 석회석과 석회슬러지의 화학적 성분을 비교하면 표 1과 같다.

[표1]

표 1에서 보듯이 석회슬러지의 화학적 성분이 석회석의 그것과 비교하여 차이가 거의 없고 입자 또한 미세하다는 장점을 갖고 있다. 따라서 본 발명에서는 철광석 소결배합원료의 조립공정중 조립수 저장조에 다량의 수분을 포함한 입도가 200mesh이하인 석회슬러지를 10-20%까지 포함시켜 드럼내의 전동원료에 혼합시키면 소결배합원료의 평균입도가 증가하며 결과적으로 소결배합원료의 조립을 개선하게 된다. 이때 대체 첨가되는 석회슬러지의 양이 20%이상일때는 소결광의 반응이 지나치게 좋아져 오히려 통기성이 약화되며, 10%이하일때에는 소결배합원료의 조립을 개선하는 효과는 있지만 폐자원의 재활용이 너무 적어 바람직하지 못한 단점이 있다.

이하 실시예에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예]

제 1 도는 본 발명의 소결배합원료의 조립장치에 대한 개략도이다. 도면중 1은 회전 모우터, 2는 조립수와 혼합된 석회슬러지, 3은 임펠러, 4는 휠터, 5는 양수펌프, 6은 노즐, 7은 드럼믹서, 8은 철광석 배합원료 그리고 9는 조립수 저장조이다. 상기 구성요소중 모우터 1 및 임펠러 3은 조립수 저장조에 투입된 석회슬러지를 혼합, 교반하기 위한 것으로서, 이들을 제외한 나머지 부분들은 기존의 소결배합 원료조립공정의 설비와 동일한 것이다.

다량의 수분을 함유한 석회슬러지를 건조시키지 않은 상태로 사용하기 위하여 표 2와 같은 배합비에 따라 원료를 배합하여 회전 드럼믹서 7에서 조립실험을 실시하였다.

[표2]

원료의 배합은 표 2를 표준시료로하여 석회석의 배합비만 변경, 석회슬러지로 일부 대체하여 각각의 석회슬러지 첨가비에 따른 조립실험을 실시하였다. 조립실험은 석회슬러지를 제외한 시료별로 먼저 배합한 후 드럼믹서 7에 장입, 일차적으로 드럼을 회전시켜 혼합한 후 석회슬러지를 배합원료중 석회석 중량%에 대한 첨가비별로 원료조립수로 첨가할 물에 용해시킨 후 첨가수 저장통에 넣고 임펠러 3를 회전시켜 슬러지 입자의 침전을 방지하면서 원료가 장입된 드럼을 회전시키는 가운데 양수펌프 5와, 살수노즐 6을 통해 전동하는 원료에 첨가하여 조립을 행하였다. 상기와 같이 실시된 조립실험은 배합원료중에 배하된 석회석의 중량%에 대한 슬러지의 첨가량을 10,15,20%로 설정하여 각각 실시하였다.

석회슬러지 첨가실험결과, 슬러지의 첨가한도는 슬러지의 광액밀도와 밀접한 관계가 있었다. 광액밀도가 높을수록 점도가 상승하여 살수노즐을 통과하기가 어렵게 되기 때문이다(광액밀도는 조립수중에 포함된 석회슬러지의 중량%이다).

통상 소결배합원료 제조시 사용되는 조립기에서, 석회슬러지가 조립수와 혼합된 상태에서 2-3kg/cm²의 압력에 의하여 직경 1mm의 분사노즐을 통과할 수 있는 한계를 광액밀도로 나타내면 20중량%이었다. 이 20중량%가 배합원료중 석회석의 일부를 석회슬러지로 대체할 수 있는 최대량이라 할 수 있다.

즉 20중량%이상일 경우에는 석회슬러지의 점성으로 인해 노즐 및 휠터의 막힘이 발생하였다.

또한 광액밀도가 20중량%이상인 때에는 소결광의 반응성이 지나치게 좋아져 오히려 통기성이 악화되는 문제점이 있었다.

광액밀도가 10%이하일 때에도 소결배합원료의 조립을 개선하는 효과가 있으나, 한편으로 폐자원을 조금밖에 재활용하지 못한다는 측면에서 불때 바람직스럽지 못하다고 하겠다.

석회슬러지를 광액밀도 20중량%로 조립수에 혼합하여 철광석 배합원료를 조립하였을때 소결배합원료 평균입도는 석회슬러지를 첨가하지 않은 표준시료에 비하여 배합원료의 입경이 5mm이상 및 2mm이상인 측에서는 증대하였고, 1mm이상 및 1mm이하에서는 상대적으로 줄어든 결과 평균입자의 크기가 0.71mm로 표 3은 조립원료의 입도측정결과를 입자의 크기별로 나타낸 것이다.

[표3]

석회슬러지를 첨가함으로써 소결배합원료의 평균입도가 증가하는 것은 통기성을 향상시켜 결과적 소결배합원료의 조립을 개선시키는 효과가 있었다. 즉, 표준원료시의 평균입도 2.99mm에 비해 석회슬러지를 10-20%첨가하였을때에는 평균입도가 3.05-3.71mm가 됨으로써 통기성을 향상시켜 생산성을 증대시켰다.

제 2 도는 소결배합원료에 배합되는 석회석의 20중량%를 석회슬러지로 대체 첨가하였을 때의 입도별 분포도이다. 제 2 도에서의 빗금부분은, 석회슬러지를 첨가하지 않은 표준원료에 비해 슬러지를 첨가한 경우에 있어 입경이 1mm이하의 입자들이 1mm이상측으로 이동되어 조립이 개선되었음을 보이고 있다.

본 발명은 철광석과 부원료를 소결용 원료로 조립하는 공장에서 발생하는 석회슬러지를 소결배합원료 조립수에 10-20중량%로 용해시켜 조립공정에 주입함으로써 소결용 배합되는 석회석의 일부를 대체하는 방법으로서, 공해물질인 석회슬러지를 재활용한다는 점에서 그 경제적인 효과 및 환경보호적인 효과가 크며, 또한 소결배합원료층의 통기성을 향상시키도록 하는 소결배합원료의 조립을 개선시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 철광석을 주원료로 하고 연료로서 코크스와 함께 부원료인 석회석등을 배합한 후 물을 점결제로 첨가하여 배합원료를 조립함을 포함하는 철광석 소결광의 제조방법에 있어서, 입도가 200메쉬 이하인 석회슬러지를 상기 석회석의 일부와 대체 첨가하고, 그 첨가는 상기 석회석의 배합중량에 대하여 10-20중량%만큼 물에 용해저장시킨 후 이를 배합원료에 살포함을 특징으로 하는 석회슬러지를 이용한 소결배합원료 조립방법.