WO2017105084A1 - 용철 제조 방법 - Google Patents

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WO2017105084A1
WO2017105084A1 PCT/KR2016/014662 KR2016014662W WO2017105084A1 WO 2017105084 A1 WO2017105084 A1 WO 2017105084A1 KR 2016014662 W KR2016014662 W KR 2016014662W WO 2017105084 A1 WO2017105084 A1 WO 2017105084A1
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iron
mixture
sludge
blowing
providing
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최응수
이준규
배진찬
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주식회사 포스코
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    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
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    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
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    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing molten iron. More specifically, the present invention relates to a method for producing molten iron which blows iron-containing byproducts into a melt gasifier through a tuyere.
  • iron ore is used as a reducing furnace and a molten gasifier for melting the reduced iron ore.
  • a melt gasifier coal is charged into the melt gasifier as a heat source for melting iron ore.
  • the reduced iron is melted in the molten gasifier, converted to molten iron and slag and then discharged to the outside.
  • Coal charged in the melt gasifier forms a coal packed bed.
  • Oxygen is blown through the tuyere installed in the melting gasifier, and then burns the coal seam layer to produce combustion gas.
  • the combustion gas is converted into a high temperature reducing gas while rising through the coal seam bed.
  • the high temperature reducing gas is discharged to the outside of the melt gasification furnace and supplied to the reduction furnace as reducing gas.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing molten iron in which iron content is blown into a melt gasifier through a tuyere.
  • a method for manufacturing molten iron includes i) providing an iron-containing by-product including sludge, ii) charging a bulk coal and reduced iron into a molten gas furnace, and iii) combining the iron-containing by-product and fine coal together. Crushing to provide a mixture for blowholes having a moisture content greater than 0 and less than 2wt3 ⁇ 4; iv) blowing oxygen and a blowhole mix into the meltgasifier through a blowhole installed in the melt gasifier; and V) melting Manufacturing molten iron in a gasifier.
  • the average particle size of the iron-containing by-product is greater than 0 and less than 50.
  • the blowhole blown mixture having a particle size of 10 or less in the blowhole blown mixture may be 40 wt% or less.
  • Providing the iron-containing by-products includes: i) naturally drying the sludge to adjust the water content of the sludge to 15wt% to 25%, and ii) the sludge and another fine coal ash having a water content greater than 0 and less than 10wt3 ⁇ 4> Combined, it may include adjusting the moisture content of the iron-containing by-products greater than 0 and less than 13wt%.
  • the volume ratio of another fine coal ash to sludge may be greater than the mass ratio of another fine coal ash to sludge.
  • the volume ratio to mass ratio may be greater than 1 and less than or equal to 1.5.
  • Providing the iron-containing by-products includes: i) transferring the sludge to the mixer, ii) providing another fine coal material to the mixer, and iii) mixing the sludge with another fine coal material in the mixer. Adjusting the water content of the by-products greater than 0 and less than 13wt%. In the step of providing the tuyere blown mixture, the moisture content of the tuyere blown mixture may be greater than 0 and less than 2wt. The amount of iron (T.Fe) contained in the sludge may be 20 wt% or more and less than 100%.
  • the method for manufacturing molten iron may further include i) receiving iron reducing gas discharged from the molten gasifier and converting iron ore into reduced iron, and ii) providing the reduced iron into the molten gasifier. have.
  • the iron ore may be charged into a layered bed reduction furnace or a fluidized bed reduction furnace connected to the melt gasification furnace to be converted into reduced iron.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a molten iron manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a molten iron manufacturing apparatus to which the molten iron manufacturing method of FIG. 1 is applied.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of the iron-containing by-product providing step of the molten iron manufacturing method of FIG.
  • FIG. 4 is another schematic flowchart of the iron-containing byproduct providing step of FIG. 3.
  • 5 is a view showing another modified example of the molten iron manufacturing apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a view showing another modified example of the apparatus for manufacturing molten iron of FIG. 2.
  • Figure 7 is a graph of the wear rate of the pulverized coal transport pipe according to the average particle size of the iron-containing by-products in the experimental example of the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows a flow chart of the molten iron manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the flowchart of the molten iron manufacturing method of FIG. 1 is only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the molten iron manufacturing method can be modified into other forms.
  • the molten iron manufacturing method As shown in Figure 1, the molten iron manufacturing method, the step of providing the iron-containing by-products (sio), the step of loading the bulk coal and reduced iron in the melt gasifier (S20), the iron-containing by-products and fine coal charcoal together to crush together Providing the blowing mixture (S30), blowing oxygen and the blowhole mixture through the tuyere into the melt gasifier (S40), and producing molten iron in the molten gasifier (S50) .
  • the molten iron manufacturing method may further include other steps as necessary.
  • Munje step (S10) provides the iron-containing by-products.
  • Iron-containing byproducts include sludge. Sludge is produced during steel production in steel mills. table
  • the dust collecting dust is removed by collecting dust with water, which in this case is converted to sludge.
  • the amount of twisted iron (T.Fe) contained in the sludge may be 20 wt% or more and less than 100 wt%. If the amount of true iron is too small, charging iron-containing byproducts into the melt gasifier does not significantly reduce the amount of reduced iron used. Therefore, it is preferable to use sludge containing the above-mentioned amounts of true iron. Iron-containing by-products can be produced in a variety of ways to minimize the cost of sludge drying. Iron content The production method of the byproduct will be described in more detail later with reference to FIGS. 3 and 4.
  • step S20 the lumped carbonaceous material and the reduced iron are charged into the melting gasifier.
  • the bulk coal material may be lump coal or coal briquettes.
  • the particle size of the bulk carbonaceous material may be 7 mm or more.
  • the bulk coal is charged through the upper part of the molten gasifier and passes through the hot gas region of the dome formed in the upper part of the molten gasifier. Since it meets the hot hot gas region and scatters immediately, it is not possible to supply the heat necessary for melting the reduced iron located in the lower portion of the molten gasifier.
  • step S30 the iron-containing by-products and the fine coal ash are crushed together to provide a mixture for blowing the tuyere. That is, in order to prevent an increase in the ratio of allelic particles having an average overwhelming pressure of 50 or more among the iron-containing by-products, iron-containing by-products are introduced into the mill to be crushed together with the fine coal ash.
  • the average particle size of the iron-containing byproduct may be greater than zero and less than or equal to 50. If the average particle size of the iron-containing by-products is too large, the iron-containing by-products may be transported to the inner wall of the transfer pipe and be damaged.
  • the transfer pipe may be blocked.
  • There is also a method of preventing the blockage by increasing the diameter of the transfer pipe but in this case, the flow rate of the mixture for blowing air blowing is lowered, so there is a problem in that the flow rate of nitrogen or air, which is a carrier gas for transferring the mixture for blowing air blowing, has to be increased. .
  • the blowhole blown mixture having a particle size of 10 / zm or less in the blowhole blown mixture may be adjusted to 40 wt% or less. That is, particle size less than 10 If the amount of the mixture for blowholes is too large, the ultrafine powder is mainly attached to the curved pipe part in the pipe to block the pipe. Therefore, it is desirable to adjust the amount of the mixture for blowholes below the particle size in the above-mentioned range.
  • the moisture content of the mixture for blowing blowing may be greater than 0 and less than 2wt%. If the moisture content of the blowhole blowing compound is too large, the blowhole blowing mix may be attached to the inside of the transport pipe of the blowhole blowing compound, thereby blocking the transport pipe. Therefore, it is preferable to adjust the moisture content of the mixture for blowholes to the above-mentioned range.
  • sludge an iron byproduct
  • a slurry having a water content of 30% may be directly transferred to a powder mill using a mono pump or the like to prepare a mixture for blowing a balloon.
  • step S40 the mixture of oxygen and the blowhole blowing is blown into the molten gasifier through the blowhole.
  • the plurality of tuyere is installed spaced at predetermined intervals surrounding the lower portion of the melt gasifier.
  • the blowhole mixture is premixed with oxygen and then blown with the oxygen into the melt gasifier.
  • a carrier gas such as nitrogen may be used to increase the conveyance force of the mixture for blowing air.
  • step S50 molten iron is manufactured in a melt gasifier.
  • the blowhole blown mixture blown through the blowhole contains a large amount of iron.
  • a large amount of heat is generated by massive mass and fine coal, which can greatly increase the amount of molten iron produced by melting the iron contained in the sludge.
  • a portion of the reduced iron to be charged can be replaced with a mixture for blowing blows, which can greatly reduce fuel costs.
  • FIG. 2 schematically shows a molten iron manufacturing apparatus 100 to which the molten iron manufacturing method of FIG. 1 is applied.
  • the molten iron manufacturing apparatus 100 of FIG. 2 is only for illustration of this invention, Comprising: This invention is not limited to this. Therefore, the apparatus for manufacturing molten iron 100 can be modified in other forms.
  • the molten iron manufacturing apparatus 100 includes a melt gasifier 20, a crusher 102, and a hopper 104.
  • the apparatus for manufacturing molten iron 100 may further include other apparatuses as necessary.
  • Iron-containing by-products and fine coal ash are charged to the crusher 102 and crushed together.
  • Iron-containing by-products and finely divided coal ash are well mixed in the crusher 102 to provide a mixture for blowhole blowing.
  • the blowhole blown mixture is stored in the hopper 104 and then supplied to the inside of the melt gasifier through the blowhole 202 with oxygen.
  • molten iron may be manufactured by melting iron contained in the reduced iron and the mixture for blowing the blowing holes by the heat of combustion of the bulk carbonaceous material.
  • the mixture for blowing air blowing is contained in the fine coal material, the iron contained in the mixture for blowing air blowing can be melted by the heat of combustion of the fine coal burning material.
  • the reducing gas generated in the molten gasifier 20 is discharged to the outside.
  • FIG. 3 schematically shows a flow chart of the iron-containing by-product providing step of the molten iron manufacturing method of FIG.
  • the flowchart of the iron-containing byproduct providing step of FIG. 3 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the flowchart of the iron-containing byproduct providing step of FIG. 3 may be modified in other forms.
  • the step of providing the iron-containing by-product includes providing the sludge (S111), naturally drying the sludge (S113), and mixing the fine coal ash with the sludge (S115). do.
  • Other than iron Providing the byproduct may further include other steps as necessary.
  • step S111 sludge is provided.
  • the water content of the sludge may be about 30wt%. In other words, dust generated during the process in the steel mill is collected and removed, thereby obtaining sludge.
  • step S113 the sludge is naturally dried. That is, sludge containing about 30 wt% of water is usually placed in an outdoor place and dried. In this case, the water content of the sludge can be adjusted to 15wt% to 25wt%. That is, the sludge may be naturally dried to remove some of the water contained in the sludge. Alternatively, a pipe with steam passing through the floor may be constructed, and the sludge may be loaded and dried thereon.
  • step S115 the fine coal ash is mixed with the sludge.
  • the moisture content of the fine coal ash may be 8wt% to 10wt%. If the amount of fine coal charcoal is too small, the fine coal charcoal is scattered. Moreover, if the amount of fine coal charcoal is too large, even if mixed with the sludge, the water content of the sludge cannot be reduced. Therefore, it is preferable to adjust the moisture content of the fine carbonaceous material to the above-mentioned range. Fine coal ash can be mixed with sludge to produce iron-containing by-products whose moisture content is greater than zero and controlled to less than 13 wt%.
  • the iron-containing by-products and the water content are adjusted in the above-described range.
  • the mixing ratio of the sludge and the fine coal ash can be adjusted according to the moisture content of the iron-containing by-product. Sludge and pulverized coal ash are mixed properly using a volume loader using a wheel loader. Table 2 below shows the mixing ratio between the sludge and the fine carbonaceous material.
  • the average moisture content of the iron-containing by-product mixed with the sludge and the fine coal ash can be adjusted to 13% or less.
  • FIG. 4 schematically illustrates another flow chart of the iron-containing byproduct providing step of FIG. 3.
  • the flowchart of the iron-containing byproduct providing step of FIG. 4 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the flowchart of the iron-containing byproduct providing step of FIG. 4 may be modified in other forms.
  • the iron-containing by-product providing step includes: delivering sludge to the mixer (S121), providing fine coal ash to the mixer (S123), and grinding the fine coal ash and sludge in the mixer.
  • the providing of iron-containing byproducts may further include other steps.
  • step S121 the sludge is transferred to a mono pump or the like and provided to the mixer.
  • the mixer it is possible to install a long feeding screw in the horizontal direction.
  • the feed screw is used to convey the sludge and the fine coal ash uniformly.
  • step S123 the fine coal ash is provided to the mixer.
  • the fine coal ash may use wastes generated in steel mills, and may be stored in a hopper and cut out at a predetermined rate.
  • step S125 the fine coal ash and sludge are mixed in the mixer.
  • the fine coal ash and sludge are uniformly mixed to produce iron-containing by-products.
  • the moisture content of the iron-containing by-products can be properly adjusted by reducing the moisture content of the sludge itself.
  • the molten iron manufacturing apparatus 200 includes a melt gasification furnace 20 and a layered layer reduction furnace 30.
  • the molten iron manufacturing apparatus 200 may include other devices as necessary.
  • Layered Floor Type Iron ore is charged and reduced in the reduction furnace 30.
  • the iron ore type charged into the layered layer reduction furnace 30 is made of reduced iron while being passed through the layered layered reduction furnace 30 after being pre-dried.
  • the layered layer type reduction furnace 30 receives a reducing gas from the melt gasification furnace 20 to form a layered layer therein.
  • the reduced iron and the bulk carbonaceous material are charged into the melt gasifier 20, and the oxygen and blowhole blowing mixture is blown into the melt gasifier 20 through the blowhole 202. Since the mixture for blowing holes is blown into the melt gasifier 20, the amount of reduced iron and the bulk carbon material charged through the dome portion 204 of the melt gasifier 20 can be reduced. As a result, the fuel cost required for molten iron production can be greatly improved.
  • FIG. 6 schematically shows a modification of the molten iron manufacturing apparatus 100 of FIG. 1. Since the molten iron manufacturing apparatus 300 of FIG. 6 is similar to the molten iron manufacturing apparatus 100 of FIG. 1, the same code
  • the apparatus for manufacturing molten iron 300 includes a melt gasifier 20, a fluidized bed reduction furnace 32, a reduced iron compression device 40, and a compressed reduced iron storage tank 50.
  • the compressed reduced iron storage tank 50 can be omitted.
  • the bulk carbonaceous material is charged into the melt gasifier 20 to form a coal seam layer inside the melt gasifier 20.
  • the bulk carbonaceous material generates a reducing gas in the melt gasifier 20, and the generated reducing gas is supplied to the fluidized-bed reduction furnace 32.
  • the iron-iron ore is supplied to a fluidized bed reduction furnace 32 having a fluidized bed, and is made of reduced iron while flowing by the reducing gas supplied from the melt gasifier 20 to the fluidized bed reduction furnaces 32.
  • the reduced iron is compressed by the reduced iron compression device 40 and then stored in the reduced reduced iron storage tank 50.
  • the compressed reduced iron is supplied from the compressed reduced iron storage tank 50 to the melt gasifier 20 and melted in the melt gasifier 20.
  • FIG. 7 shows a graph of wear rate of the pulverized coal transfer pipe according to the average particle size of water heunhap for blowing tuyere.
  • the wear rate of the pulverized coal conveying pipe rapidly increased as the average particle size of the iron-containing byproduct became 50 / im or more.
  • Piping blockage test according to the average particle size and water content of the blowhole-blown mixture the pipe blockage test was conducted in the same manner as the pipe wear rate test according to the average particle size of the iron-containing by-product.
  • the crushing time of the differentiator was adjusted to vary the proportion of particles having an average particle size of 10 or less in the blowhole blown mixture. That is, the crushing time of the fine powder was increased to increase the proportion of particles having an average particle size of 10 or less.
  • the moisture content of the mixture for blowhole blowing obtained was adjusted.
  • Figure 8 shows a graph of the pipe blockage frequency according to the average particle size and moisture content of the mixture for blowing mouth.
  • the blockage of the feed pipe with the average particle size of the blowhole blowing mixture having a mean particle size of 10 or less exceeds 40 wt%. It was found that the frequency increased rapidly. That is, the clogging of the feed pipe increases rapidly as the deposit in the feed pipe is formed. Therefore, it was necessary to adjust the ratio of the mixture for blown air blowing to 40 wt% or less to prevent clogging of the transfer pipe. In addition, it was found that the water content of the mixture for blowing blowholes also exceeded 2.0 wt3 ⁇ 4, which significantly increased the blockage of the feed pipe. Therefore, it was found that it is desirable to adjust the moisture content of the mixture for blowing mouth to 2.0 wt% or less.

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Abstract

풍구를 통하여 철함유 부산물을 용융가스화로에 취입하는 용철 제조 방법을 제공한다. 용철 제조 방법은, i) 슬러지를 포함하는 철함유 부산물을 제공하는 단계, ii) 용융가스화로에 괴상 탄재와 환원철을 장입하는 단계, iii) 철함유 부산물와 미분 탄재를 함께 파쇄하여 그 수분량이 0 보다 크고 2wt% 이하인 풍구 취입용 혼합물을 제공하는 단계, iv) 용융가스화로에 설치된 풍구를 통하여 산소와 풍구 취입용 혼합물을 용융가스화로에 취입하는 단계, 및 V) 용융가스화로에서 용철을 제조하는 단계를 포함한다. 풍구 취입용 혼합물을 제공하는 단계에서, 풍구 취입용 혼합물의 평균 입도는 0보다 크고 50µm 이하이다.

Description

【명세서】
[발명의 명칭]
용철 제조 방법
[기술분야]
본 발명은 용철 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는， 풍구를 통하여 철함유 부산물을 용융가스화로에 취입하는 용철 제조 방법에 관한 것이다.
【배경기술】
용융환원제철법에서는 철광석을 환원로와 환원된 철광석을 용융하는 용융가스화로를 사용한다. 용융가스화로에서 철광석을 용융하는 경우， 철광석을 용융할 열원으로서 석탄을 용융가스화로에 장입한다. 여기서， 환원철은 용융가스화로에서 용융된 후, 용철 및 슬래그로 전환된 후 외부로 배출된다. 용융가스화로에 장입된 석탄은 석탄충전층을 형성한다. 산소는 용융가스화로에 설치된 풍구를 통하여 취입된 후 석탄층전층을 연소시켜서 연소 가스를 생성한다 . 연소 가스는 석탄층전층을 통하여 상승하면서 고온의 환원 가스로 전환된다. 고온의 환원 가스는 용융가스화로의 외부로 배출되어 환원가스로서 환원로에 공급된다.
[발명의 내용]
[해결하려는 과제]
철함유물을 풍구를 통하여 용융가스화로에 취입하는 용철 제조 방법을 제공하고자 한다.
【과제의 해결 수단】
본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 방법은 i ) 슬러지를 포함하는 철함유 부산물을 제공하는 단계， i i ) 용융가스화로에 괴상 탄재와 환원철을 장입하는 단계, i i i ) 철함유 부산물와 미분 탄재를 함께 파쇄하여 그 수분량이 0 보다 크고 2wt¾ 이하인 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계， iv) 용융가스화로에 설치된 풍구를 통하여 산소와 풍구 취입용 흔합물을 용융가스화로에 취입하는 단계， 및 V) 용융가스화로에서 용철을 제조하는 단계를 포함한다. 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계에서， 철함유 부산물의 평균 입도는 0 보다크고 50 이하이다. 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계에서, 풍구 취입용 흔합물 중 입도 10 이하의 풍구 취입용 흔합물은 40wt% 이하일 수 있다. 철함유 부산물을 제공하는 단계는， i ) 슬러지를 자연 건조하여 슬러지의 수분량을 15wt% 내지 25 %로 조절하는 단계， 및 i i ) 슬러지와 그 수분량이 0보다 크고 10wt¾>이하인 또다른 미분 탄재를 흔합하여 철함유 부산물의 수분량을 0 보다 크고 13wt% 이하로 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 철함유 부산물의 수분량을 조절하는 단계에서, 슬러지에 대한 또다른 미분 탄재의 부피비는 슬러지에 대한 또다른 미분 탄재의 질량비보다 클 수 있다. 질량비에 대한부피비는 1 보다크고 1.5 이하일 수 있다.
철함유 부산물을 제공하는 단계는, i ) 슬러지를 이송하여 믹서에 제공하는 단계， i i ) 믹서에 또다른 미분 탄재를 제공하는 단계， 및 i i i ) 믹서에서 슬러지와 또다른 미분 탄재를 흔합하여 철함유 부산물의 수분량을 0 보다 크고 13wt% 이하로 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계에서， 풍구 취입용 흔합물의 수분량은 0 보다 크고 2wt 이하일 수 있다. 슬러지에 포함된 전철 (T.Fe)의 양은 20wt% 이상이고 100% 미만일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 방법은 i ) 용융가스화로에서 배출되는 환원 가스를 공급받아 철광석을 환원철로 변환하는 단계， 및 i i ) 환원철을 용융가스화로에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 철광석을 환원철로 변환하는 단계에서, 철광석은 용융가스화로와 연결된 층전층형 환원로 또는 유동층형 환원로에 장입되어 환원철로 변환될 수 있다.
【발명의 효과】
제철소에서 발생하는 슬러지 등의 철함유 부산물을 효율적으로 재사용하여 자원 이용 효율을 높일 수 있다. 철함유 부산물을 직접 환원 및 용융시켜 철함유 부산물 폐기 비용을 절감하면서 철함유 부산물 재활용을 위한 가공비를 최소화할 수 있다. 또한， 슬러지를 사용하여 용철을 제조하므로， 용철 제조시의 환원철 사용량을 저감하여 제조 비용을 낮출 수 있다. 풍구를 통해 철함유 부산물을 투입하여 용철을 추가 제조하므로 생산 효율을 증대시킬 수 있다. 그리고 용철 중의 실리콘 성분을 안정화시켜서 용철 품질을 개선할수 있다. 【도면의 간단한설명】
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 도 1의 용철 제조 방법을 적용한 용철 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 3은 도 1의 용철 제조 방법 중 철함유 부산물 제공 단계의 개략적인 순서도이다.
도 4는 도 3의 철함유 부산물 제공 단계의 다른 개략적인 순서도이다. 도 5는 도 2의 용철 제조 장치의 다른 변형예를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 2의 용철 제조 장치의 또다른 변형예를 나타낸.도면이다. 도 7은 본 발명의 실험예에서 철함유 부산물의 평균 입도에 따른 미분탄 이송 배관의 마모율의 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실험예에서 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도와 수분량에 따른 배관 막힘 빈도의 그래프이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역， 정수 단계, 동작, 요소 및 /또는 성분을 구체화하며， 다른 특정 특성， 영역， 정수, 단계， 동작， 요소， 성분 및 /또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만， 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의마와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고， 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 설명하는 탄재는 탄소를 함유한 모든 물질들을 의미한다. 따라서 탄재는 석탄， 코크스 등을 모두 포함하는 것으로 해석된다. 이하， 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용철 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 용철 제조 방법의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 용철 제조 방법을 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이， 용철 제조 방법은， 철함유 부산물을 제공하는 단계 (sio) , 용융가스화로에 괴상 탄재와 환원철을 장입하는 단계 (S20) , 철함유 부산물와 미분 탄재를 함께 파쇄하여 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계 (S30) , 풍구를 통하여 산소와 풍구 취입용 흔합물을 용융가스화로에 취입하는 단계 (S40) , 그리고 용융가스화로에서 용철을 제조하는 단계 (S50)를 포함한다. 이외에, 용철 제조 방법은 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.
먼제 단계 (S10)에서는 철함유 부산물을 제공한다. 철함유 부산물은 슬러지를 포함한다. 슬러지는 제철소에서 철강을 제조시에 발생한다. 표
1에는 제철소의 다양한 공정에서 얻어지는 각 슬러지 유형의 성분들을 나타낸다. 고로 집진 더스트는 물로 집진하여 제거하므로， 이 경우 슬러지로 변환된다ᅳ
【표 1】
Figure imgf000006_0001
슬러지에 함유된 진철 (T.Fe)의 양은 20wt% 이상이고 100wt% 미만일 수 있다. 진철의 양이 너무 작은 경우, 철함유 부산물을 용융가스화로에 장입해도 사용되는 환원철의 양을 크게 줄일 수 없다. 따라서 전술한 양의 진철을 함유하는 슬러지를 사용하는 것이 바람직하다. 철함유 부산물은 슬러지 건조 비용을 최소화하는 다양한 방법으로 제조할 수 있다. 철함유 부산물의 제조 방법은 도 3 및 도 4를 통하여 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
다음으로， 단계 (S20)에서는 용융가스화로에 괴상 탄재와 환원철을 장입한다. 괴상 탄재로는 괴탄 또는 성형탄을 사용할 수 있다. 괴상 탄재의 입도는 7mm 이상일 수 있다. 괴상 탄재는 용융가스화로의 상부를 통하여 장입되어 용융가스화로의 상부에 형성된 돔부의 고온 가스 영역을 통과한다ᅳ 만약 괴상 탄재 대신에 미분 탄재를 용융가스화로의 상부에 투입하는 경우, 미분 탄재가 돔부의 고온 가스 영역과 만나 바로 비산되므로， 용융가스화로의 하부에 위치한 환원철의 용융에 필요한 열을 층분히 공급할 수 없다. 이와는 달리, 괴상 탄재를 용융가스화로에 장입하는 경우， 괴상 탄재가 용융가스화로의 하부까지 고온 가스에 잘 견디면서 낙하하므로, 환원철의 용융에 필요한 열을 층분히 공급할 수 있다. 단계 (S30)에서는 철함유 부산물과 미분 탄재를 함께 파쇄하여 풍구 취입용 흔합물을 제공한다. 즉， 철함유 부산물 중 평균 압도 50 이상의 대립 입자 비율의 증가를 방지하기 위해 미분기에 철함유 부산물을 투입하여 미분 탄재와 함께 파쇄한다. 그 결과， 철함유 부산물과 미분 탄재가 함께 파쇄되므로, 풍구 취입용 흔합물의 수분량을 크게 줄일 수 있다. 슬러지를 건조시 그 건조 비용이 많이 소모되므로， 그 대신에 미분' 탄재와 흔합하여 이를 대체할 수 있다. 따라서 이송관이 막히지 않으면서 풍구를 통하여 안정적으로 취입 가능한 흔합물을 제공할 수 있다. 이 경우， 철함유 부산물의 평균 입도는 0 보다 크고 50 이하일 수 있다. 철함유 부산물의 평균 입도가 너무 큰 경우， 철함유 부산물이 기송 이송되면서 이송관의 내벽에 충돌하여 이를 손상시킬 수 있다.
한편, 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도가 너무 작을 경우， 이송관이 막힐 수 있다. 이송관의 직경을 확대하여 막힘을 방지하는 방법도 있지만， 이 경우 풍구 취입용 흔합물의 유속이 저하하여 풍구 취입용 흔합물을 이송시키기 위한 캐리어 가스인 질소 또는 에어의 유량을 증대시켜야 하는 문제점이 있다.
좀더 바람직하게는， 풍구 취입용 흔합물 중 입도 10/zm 이하의 풍구 취입용 흔합물을 40wt% 이하로 조절할 수 있다. 즉， 입도 10 이하의 풍구 취입용 흔합물의 양이 너무 많은 경우,극미분이 배관내에서 주로 곡관부에 부착되어 배관을 막아버린다. 따라서 입도 이하의 풍구 취입용 흔합물의 양을.전술한 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
한편， 풍구 취입용 흔합물의 수분량은 0 보다 크고 2wt% 이하일 수 있다. 풍구 취입용 흔합물의 수분량이 너무 큰 경우， 풍구 취입용 흔합물의 이송관 내부에 풍구 취입용 흔합물이 부착되어 이송관이 막힐 수 있다. 따라서 풍구 취입용 흔합물의 수분량을 전술한 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 한편， 철함유 부산물인 슬러지를 모노 펌프를 이용해 바로 미분기에 공급해 미분 탄재와 함께 파쇄해 사용할 수도 있다. 예를 들면， 30 %의 수분량을 가지는 슬러리를 모노 펌프 등을 이용해 바로 미분기로 이송하여 풍구 취입용 흔합물을 제조할수 있다. 다음으로， 단계 (S40)에서는 풍구를 통하여 산소와 풍구 취입용 흔합물을 용융가스화로에 취입한다. 복수의 풍구들은 용융가스화로의 하부를 둘러싸면서 기설정된 간격으로 이격되어 설치된다. 풍구 취입용 흔합물은 산소와 사전 흔합된 후 산소와 함께 용융가스화로에 취입된다 . 필요에 따라 풍구 취입용 흔합물의 기송력을 높이기 위해 질소 등의 캐리어 가스를사용할 수도 있다.
마지막으로, 단계 (S50)에서는 용융가스화로에서 용철을 제조한다. 풍구를 통하여 취입된 풍구 취입용 흔합물은 다량의 철을 함유한다. 풍구 바로 앞의 연소대에서는 다량의 괴상 탄재와 미분 탄재들에 의해 고은의 열이 생성되므로， 슬러지에 포함된 철이 용융되어 생산되는 용철의 양을 크게 증가시킬 수 있다ᅳ 이 경우， 용융가스화로에 장입될 환원철의 일부를 풍구 취입용 흔합물로 대체할 수 있으므로, 연료비를 크게 절감시킬 수 있다.
종래에는 고로 등의 풍구에 철함유 부산물을 직접 기송하여 취입하는 방법이 연구되었다. 그러나 밀도 측면에서 철함유 부산물은 석탄에 비해 높은 밀도를 가지므로， 그 입도가 큰 경우 이송 배관을 마모시키는 문제점이 있었다. 반대로， 철함유 부산물의 입도가 지나치게 작거나 그 수분량이 높은 경우 이송 배관내에 부착되어 배관 막힘 현상이 발생하였다. 따라서 철함유 부산물의 수분량을 저감시키고자 하였으나 건조에 의한 에너지가 다량으로 투입되어 경제성이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 풍구를 통해 철함유 부산물을 취입하는 경우， 그 적정 입도 범위와 수분량을 제어하였다.
도 2는 도 1의 용철 제조 방법을 적용한 용철 제조 장치 ( 100)를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 용철 제조 장치 ( 100)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 용철 제조 장치 ( 100)를 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이， 용철 제조 장치 (100)는 용융가스화로 (20)， 파쇄기 ( 102) 및 호퍼 ( 104)를 포함한다. 이외에， 용철 제조 장치 ( 100)는 필요에 따라 다른 장치들을 더 포함할 수 있다. 철함유 부산물과 미분 탄재는 파쇄기 ( 102)에 장입되어 함께 파쇄된다. 철함유 부산물과 미분 탄재는 파쇄기 ( 102)에서 잘 흔합되어 풍구 취입용 흔합물로 제공된다. 풍구 취입용 흔합물은 호퍼 ( 104)에 저장된 후， 산소와 함께 풍구 (202)를 통하여 용융가스화로의 내부로 공급된다. 용융가스화로 (20)의 상부에는 환원철과 괴상 탄재가 장입되므로， 괴상 탄재의 연소열에 의해 환원철과 풍구 취입용 흔합물에 함유된 철을 용융시켜 용철을 제조할 수 있다. 한편， 풍구 취입용 흔합물에는 미분 탄재에 함유되어 있으므로， 미분 탄재의 연소열에 의해 풍구 취입용 흔합물에 함유된 철을 용융시킬 수 있다. 한편， 용융가스화로 (20)에서 발생한 환원 가스는 외부로 배출된다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 통하여 전술한 철함유 부산물의 제조 방법을 좀더 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1의 용철 제조 방법 중 철함유 부산물 제공 단계의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 3의 철함유 부산물 제공 단계의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 3의 철함유 부산물 제공 단계의 순서도를 다른 형태로도 변형할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이， 철함유 .부산물을 제공하는 단계는， 슬러지를 제공하는 단계 (S111) , 슬러지를 자연 건조하는 단계 (S113) 및 미분 탄재를 슬러지와 혼합하는 단계 (S115)를 포함한다. 이외에， 철함유 부산물을 제공하는 단계는 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다. 먼저， 단계 (S111)에서는 슬러지를 제공한다. 여기서， 슬러지의 수분량은 약 30wt% 정도일 수 있다. 즉， 제철소내의 공정 중에 발생하는 더스트를 수집진하여 제거하고， 이를 통하여 슬러지를 얻을 수 있다.
다음으로， 단계 (S113)에서는 슬러지를 자연 건조한다. 즉, 통상적으로 30wt% 정도의 수분을 함유한 슬러지를 야외에 적치하여 건조시킨다. 이 경우， 슬러지의 수분량을 15wt% 내지 25wt%로 조절할 수 있다. 즉， 슬러지를 자연 건조하여 슬러지에 함유된 수분 중 일부를 제거할 수 있다. 또는 바닥에 스팀이 지나가는 배관을 시공하고， 그 위에 슬러지를 적치하여 건조시킬 수 있다.
단계 (S115)에서는 미분 탄재를 슬러지와 흔합한다. 미분 탄재의 수분량은 8wt% 내지 10wt%일 수 있다. 미분 탄재의 수분량이 너무 작은 경우， 미분 탄재가 비산된다ᅳ 또한, 미분 탄재의 수분량이 너무 많은 경우, 슬러지와 흔합되어도 슬러지의 수분량을 저감시킬 수 없다. 따라서 미분 탄재의 수분량을 전술한 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 미분 탄재를 슬러지와 흔합하여 수분량이 0보다 크고 13wt% 이하로 조절된 철함유 부산물을 제조할 수 있다.
철함유 부산물의 수분량이 너무 높은 경우， 철함유 부산물이 잘 기송되지 않고, 에너지 효율이 저하될 수 있다. 따라서 철함유 부산물와 수분량을 전술한 범위로 조절한다. 철함유 부산물의 수분량에 따라 슬러지와 미분 탄재와의 배합비를 조절할 수 있다. 슬러지와 미분 탄재는 휠로더 (wheel loader )를 이용하여 부피비를 활용해 적절하게 흔합한다. 하기의 표 2는 슬러지와 미분 탄재와의 흔합비를 예시적으로 나타낸다.
【표 2]
Figure imgf000010_0001
슬러지에 대한 미분 탄재의 부피비가 너무 큰 경우， 슬러지와 미분 탄재 흔합물의 이송이 곤란해질 수 있다.
또한， 상기 슬러지와 미분 탄재를 흔합한 철함유 부산물의 평균 수분량은 13% 이하로 조절할수 있다.
도 4는 도 3의 철함유 부산물 제공 단계의 다른 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 4의 철함유 부산물 제공 단계의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 4의 철함유 부산물 제공 단계의 순서도를 다른 형태로도 변형할 수 있다. 도 4에 도시한—바와 같이, 철함유 부산물 제공 단계는， 슬러지를 이송하여 믹서에 제공하는 단계 (S121) , 믹서에 미분 탄재를 제공하는 단계 (S123) , 및 믹서에서 미분 탄재와 슬러지를 흔합하는 단계 (S125)를 포함한다ᅳ 이외에, 철함유 부산물 제공 단계는 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.
먼저， 단계 (S121)에서는 슬러지를 모노 펌프 등으로 이송하여 믹서에 제공한다. 믹서내에는 수평 방향으로 길게 ^은 이송 스크류를 설치할 수 있다. 이송 스크류를 이용하여 슬러지와 미분 탄재를 균일하게 흔합하면서 이송한다.
다음으로， 단계 (S123)에서는 믹서에 미분 탄재를 제공한다. 미분 탄재는 제철소에서 발생하는 폐기물을 사용할 수도 있으며， 호퍼에 저장시킨 후 일정 비율로 절출하여 사용할 수 있다.
단계 (S125)에서는 믹서에서 미분 탄재와 슬러지를 흔합한다. 미분 탄재와 슬러지가 균일하게 흔합되어 철함유 부산물을 제조할 수 있다. 이 경우， 상대적으로 적은 수분량을 가지는 미분 탄재가 슬러지와 흔합되므로, 슬러지 자체의 수분량을 저감시켜서 철함유 부산물의 수분량을 적절하게 조절할 수 있다. 이러한 단계들을 통하여 철함유 부산물을 제조할 수 있다. 도 5는 도 2의 용철 제조 장치 ( 100)의 변형예를 개략적으로 나타낸다. 도 5의 용철 제조 장치 (200)는 도 2의 용철 제조 장치 (100)와 유사하므로， 동일한부분에는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 용철 제조 장치 (200)는 용융가스화로 (20)와 층전층형 환원로 (30)를 포함한다. 이외에， 용철 제조 장치 (200)는 필요에 따라 기타 다른 장치를 포함할 수 있다. 층전층형 환원로 (30)에는 철광석이 장입되어 환원된다. 층전층형 환원로 (30)에 장입되는 철광식은 사전 건조된 후에 층전층형 환원로 (30)를 통과하면서 환원철로 제조된다. 층전층형 환원로 (30)는 용융가스화로 (20)로부터 환원 가스를 공급받아 그 내부에 층전층을 형성한다. 환원철과 괴상 탄재는 용융가스화로 (20)에 장입되고， 산소와 풍구 취입용 흔합물은 풍구 (202)를 통하여 용융가스화로 (20)에 취입된다. 풍구 취입용 흔합물이 용융가스화로 (20)에 취입되므로， 용융가스화로 (20)의 돔부 (204)를 통해 장입되는 환원철과 괴상 탄재의 사용량을 줄일 수 있다. 그 결과， 용철 제조에 필요한 연료비를 크게 향상시킬 수 있다.
도 6은 도 1의 용철 제조 장치 (100)의 변형예를 개략적으로 나타낸다. 도 6의 용철 제조 장치 (300)는 도 1의 용철 제조 장치 ( 100)와 유사하므로， 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 용철제조장치 (300)는 용융가스화로 (20) , 유동층형 환원로 (32)， 환원철 압축장치 (40) 및 압축 환원철 저장조 (50)를 포함한다. 여기서, 압축 환원철 저장조 (50)는 생략할 수 있다.
괴상 탄재는 용융가스화로 (20)에 장입되어 용융가스화로 (20)의 내부에 석탄층전층을 형성한다. 여기서， 괴상 탄재는 용융가스화로 (20)에서 환원가스를 발생시키고 발생된 환원가스는 유동층형 환원로 (32)에 공급된다. 분철광석은 유동층을 가진 유동층형 환원로 (32)에 공급되고， 용융가스화로 (20)로부터 유동층형 환원로들 (32)에 공급된 환원가스에 의해 유동되면서 환원철로 제조된다. 환원철은 환원철 압축장치 (40)에 의해 압축된 후 압축 환원철 저장조 (50)에 저장된다. 압축 환원철은 압축 환원철 저장조 (50)로부터 용융가스화로 (20)에 공급되어 용융가스화로 (20)에서 용융된다. 풍구 취입용 흔합물이 산소와 함께 용융가스화로 (20)에 취입되므로, 용융가스화로 (20)의 돔부 (204)를 통해 장입되는 압축 환원철과 괴상 탄재의 사용량을 즐일 수 있다ᅳ 그 결과， 용철 제조에 필요한 연료비를 크게 향상시킬 수 있다.
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며. 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 실험예
풍구취입용흔합물의 평균 입도에 따른 배관마모율 실험
철함유 부산물 중 54.5wt%의 T. Fe를 함유하고， 30 %의 수분량을 가지는 슬러지를 그 수분량이 25wt%가 될 때까지 사전 건조하였다. 그리고 슬러지를 미분탄용 석탄 원탄에 12wt% 흔합한 후， 미분기에서 미분탄과 함께 건조 및 파쇄하여 풍구 취입용 흔합물을 제조하였다. 파쇄 시간을 달리하여 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도를 조절하였다. 그리고 풍구 취입용 흔합물을 압력 배관용 탄소 강관 소재의 미분탄 이송 배관을 통해 용융가스화로에 취입하였다. 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도에 따른 미분탄 이송 배관의 마모율을 측정하였다. 실험의 상세한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
■ 도 7은 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도에 따른 미분탄 이송 배관의 마모율의 그래프를 나타낸다.
도 7에 도시한 바와 같이， 철함유 부산물의 평균 입도가 50/im 이상이 되면서 미분탄 이송 배관의 마모율이 급격하게 증가하였다. 즉， 큰 평균 입도를 가지는 철함유 부산물은 미분탄 이송 배관 내벽과 층돌하여 미분탄 이송 배관을 손상시킨다는 것을 알 수 있었다. 따라서 철함유 부산물의 평균 입도를 50 이하로 유지하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
풍구 취입용흔합물의 평균 입도와수분량에 따른 배관 막힘 실험 전술한 철함유 부산물의 평균 입도에 따른 배관 마모율 실험과 동일한 방법으로 배관 막힘을 실험하였다. 미분기의 파쇄 시간을 조절하여 풍구 취입용 흔합물 중 평균 입도 10 이하의 입자의 비율을 달리하였다. 즉， 미분기의 파쇄 시간을 증가시켜서 평균 입도 10 이하의 입자의 비율을 증가시켰다. 그리고 최종적으로 얻어지는 풍구 취입용 흔합물의 수분량을 조절하였다.
도 8은 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도와 수분량에 따른 배관 막힘 빈도의 그래프를 나타낸다.
도 8에 도시한 바와 같이， 풍구 취입용 흔합물의 평균 입도가 10 이하인 풍구 취입용 흔합물의 비율이 40wt%를 넘어가면서 이송관의 막힘 빈도가 급격히 증가하는 것을 알 수 있었다. 즉， 이송관내의 부착물이 형성되면서 이송관 막힘 현상이 급격하게 증가한다. 따라서 풍구 취입용 흔합물의 비율을 40wt% 이하로 조절해야 이송관의 막힘을 방지할 수 있었다. 또한， 풍구 취입용 흔합물의 수분량도 2.0wt¾를 넘어서면서 이송관의 막힘 현상이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 풍구 취입용 흔합물의 수분량을 2.0wt% 이하로 조절하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
풍구 취입용흔합물 취입에 따른 배관손상 및 막힘 실험
철함유 부산물 중 54.5 %의 T. Fe를 함유하고, 11 의 평균 입도를 가지며, 30¾ :%의 수분량을 가지는 슬러지를 그 수분량이 25¾ ¾가 될 때까지 사전 건조하였다. 그리고 슬러지를 미분탄용 석탄 원탄에 12wt% 흔합한 후， 미분기에서 미분탄과 함께 건조 및 파쇄하여 풍구 취입용 흔합물을 제조하였다. 그리고 풍구 취입용 흔합물을 압력 배관용 탄소 강관 소재의 미분탄 이송 배관을 통해 용융가스화로에 취입하였다. 각 실험예에서의 미분탄 이송 배관의 사양은 하기의 표 3과 같았다.
【표 3】
Figure imgf000014_0001
표 3의 조건하에서 4개월간 실험을 수행하였다. 즉 실험예 1 및 실험예 2에서 각각 슬러지 취입량을 조절하여 취입하면서 배관 두께의 변화량을 관찰하였다. 하기의 표 4에 기재한 바와 같이， 배관 두께의 변화에 큰 영향이 없는 것을 알 수 있었다. 따라서 풍구 취입용 흔합물에 의해 배관 내부가 물리적으로 손상되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
【표 4】
Figure imgf000014_0002
전술한 조건하에서 배관 막힘 현상을 관찰한 결과를 다음과 같았다. 비교예 1로서는 미분기의 파쇄 시간을 조절하여 풍구 취입용 흔합물 증 평균 입도 10 이하의 풍구 취입용 흔합물의 비율을 42 %로 조절하였다. 그 실험 결과를 하기의 표 4에 나타낸다.
표 5에 기재한 바와 같이, 풍구 취입용 흔합물 중 평균 입도 10 이하의 풍구 취입용 흔합물의 비율이 40wt¾> 이하인 경우, 배관 막힘 현상이 거의 일어나지 않는 것을 알 수 있었다. 그러나 풍구 취입용 흔합물 증 평균 입도 10 이하의 풍구 취입용 흔합물의 비율이 40 %를 넘는 경우， 배관 막힘 현상이 자주 발생하였다. 따라서 풍구 취입용 흔합물 중 평균 입도 .10 이하의 풍구 취입용 흔합물의 비율을 40wt% 이하로 조절하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
【표 5】
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본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만， 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한， 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
【부호의 설명】
20. 용융가스화로
30. 충전층형 환원로
32. 유동층형 환원로
40. 환원철 압축장치
50. 압축 환원철 저장조
100 , 200， 300. 용철제조장치
102. 미분기
104. 호퍼
202. 풍구
204. 돔부

Claims

【청구범위】
[청구항 1】
슬러지를 포함하는 철함유 부산물을 제공하는 단계,
용융가스화로에 괴상 탄재와 환원철을 장입하는 단계，
상기 철함유 부산물와 미분 탄재를 함께 파쇄하여 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계 '
상기 용융가스화로에 설치된 풍구를 통하여 산소와 상기 풍구 취입용 흔합물을 상기 용융가스화로에 취입하는 단계， 및
상기 용융가스화로에서 용철을 제조하는 단계
를 포함하고，
상기 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계에서， 상기 철함유 부산물의 평균 입도는 0 보다 크고 50 이하인 용철 제조 방법 .
【청구항 2】
제 1항에서，
상기 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계에서， 상기 풍구 취입용 흔합물 중 입도 10 이하의 풍구 취입용 흔합물은 40wt% 이하인 용철 제조 방법 .
【청구항 3]
제 1항에서'
상기 철함유 부산물을 제공하는 단계는，
상기 슬러지 ~ 자연 건조하여 상기 슬러지의 수분량을 15wt% 내지 25wt%로 조절하는 단계, 및
상기 슬러지와 그 수분량이 0보다 크고 10wt%이하인 또다른 미분 탄재를 흔합하여 상기 철함유 부산물의 수분량을 0 보다 크고 13wt¾> 이하로 조절하는 단계
를 포함하는 용철 제조 방법 .
【청구항 4】
거 13항에서，
상기 철함유 부산물의 수분량을 조절하는 단계에서， 상기 슬러지에 대한 상기 또다른 미분 탄재의 부피비는 상기 슬러지에 대한 상기 또다른 미분 탄재의 질량비보다 큰 용철 제조 방법.
【청구항 5】
제 1항에서，
상기 철함유 부산물을 제공하는 단계는，
상기 슬러지를 이송하여 믹서에 제공하는 단계，
상기 믹서에 또다른 미분 탄재를 제공하는 단계， 및
상기 믹서에서 상기 슬러지와 상기 또다른 미분 탄재를 흔합하여 상기 철함유 부산물의 수분량을 0 보다 크고 13wt% 이하로 조절하는 단계 를 포함하는 용철 제조 방법 .
[청구항 6】
제 1항에서,
상기 풍구 취입용 흔합물을 제공하는 단계에서， 상기 풍구 취입용 흔합물의 수분량은 0 보다크고 2wt% 이하인 용철 제조 방법.
【청구항 7】
제 1항에서,
상기 슬러지에 포함된 전철 (T. Fe)의 양은 20wt% 이상이고, 100% 미만인 용철 제조 방법 .
【청구항 8】
저 U항에서，
상기 용융가스화로에서 배출되는 환원 가스를 공급받아 철광석을 상기 환원철로 변환하는 단계， 및
상기 환원철을 상기 용융가스화로에 제공하는 단계
를 더 포함하는 용철 제조 방법 .
【청구항 9]
제 8항에서，
상기 철광석을 상기 환원철로 변환하는 단계에서, 상기 철광석은 상기 용융가스화로와 연결된 층전층형 환원로 또는 유동층형 환원로에 장입되어 상기 환원철로 변환되는 용철 제조 방법 .
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