KR100628467B1 - Method for surface treating of the iron ores to improve the reduction strength - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환원분화성을 개선시키는 소결광의 표면처리방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표면처리방법은 염화칼슘과 붕소를 함유하는 수용액으로 소결광의 표면을 처리함으로써 소결광의 염화칼슘과 붕소를 일정량 이상 함유하게 하여, 환원가스의 흐름을 방해하여 원활한 환원반응을 억제함으로써 결과적으로 환원분화성을 개선시키는 것이다.The present invention relates to a surface treatment method of sintered ore to improve the reduction differentiation. In the surface treatment method according to the present invention, the surface of the sintered ore is treated with an aqueous solution containing calcium chloride and boron to contain a certain amount of calcium chloride and boron in the sintered ore, thereby inhibiting a smooth reduction reaction by interrupting the flow of the reducing gas, resulting in reduction. It is to improve differentiation.
표면처리, 염화칼슘, 붕소Surface Treatment, Calcium Chloride, Boron
Description
본 발명은 환원분화성을 개선시키기 위한 소결광의 표면 처리방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 소결광의 환원분화성을 억제하기 위하여 제철용 고로 장입전에 염화칼슘과 붕소를 포함하는 수용액으로 소결광의 표면을 처리하여 철광석류의 강도를 개선시킬 수 있는 표면처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment method of sintered ore for improving reduction differentiation. More specifically, the present invention relates to a surface treatment method capable of improving the strength of iron ore by treating the surface of the sintered ore with an aqueous solution containing calcium chloride and boron prior to charging the steelmaking blast furnace in order to suppress the reduction differentiation of the sintered ore.
광석 소결광은 철광석 펠릿과 함께 제철공정에서 주원료로서 사용되는 대표적인 철원의 한 가지이다. 제조과정측면에서 소결광은, 확산결합형의 펠릿에 비하여 고온에서 철광석 입자들을 부분적으로 용융결합시키는 차이가 있고, 따라서 큰 결정상의 헤마타이트 광물조직이 많이 분포하게 되는 소결광은 고로내 저온도 범위의 환원분위기에서 강도가 약화되어 분화되는 특성이 있다. Ore sintered ore, together with iron ore pellets, is one of the representative iron sources used as the main raw material in the steelmaking process. In terms of manufacturing process, sintered ore has a difference of partially melt-bonding iron ore particles at high temperature compared to diffusion-bonded pellets, and thus, sintered ore, in which large crystalline hematite mineral structure is distributed, is reduced in the low temperature range of blast furnace. In the atmosphere, the strength is weakened and differentiated.
이와 같은 소결광의 환원분화성을 개선시키기 위한 방법으로는 소결 배합원료에 첨가물로써 염화칼슘(CaCl2) 등의 염화물 수용액 또는 분말을 일정량 첨가하여 소결광이나 펠릿 등의 괴상화물로 제조함으로써, 제조된 소결광의 고로내 환원분화성을 대표하는 환원분화지수(이 지수는 값이 낮을수록 좋다)를 개선시키는 방법들이 제시된 바 있었다.As a method for improving the reduction differentiation of the sintered ore, the sintered ore is prepared by adding a certain amount of an aqueous chloride solution or powder such as calcium chloride (CaCl 2 ) as an additive to the sintered blended raw material and producing a sintered ore or pellets, There have been suggested ways to improve the reduction differentiation index (the lower the value, the better).
또한, 제조된 소결광의 표면에 염화칼슘 (CaCl2) 또는 할로겐화물 수용액을 소결광 표면에 살수하거나, 소결광을 그 수용액에 침지하는 처리를 통해 소결광의 저온 환원분화지수를 개선하는 방법이 제안된 바 있다.In addition, a method of improving the low temperature reduction differentiation index of the sintered ore by spraying calcium chloride (CaCl 2 ) or an aqueous halide solution on the surface of the sintered ore or immersing the sintered ore in the aqueous solution has been proposed.
그러나, 상기의 방법중 염화물 수용액을 소결광 배합원료에 첨가하는 방법은 첨가된 염화물이 고온소결 과정에서 분해되거나 또는 알카리 화합물이 되면서 소결공정의 배기 설비에 손상을 주고, 전기 집진기에서의 집진효율을 저하시키는 문제가 있었다. However, the method of adding an aqueous solution of chloride to the sintered ore blended raw materials in the above method is to damage the exhaust equipment of the sintering process as the added chloride is decomposed during the high temperature sintering process or become an alkali compound, and the dust collection efficiency in the electric dust collector is reduced. There was a problem to let.
이에 본 발명자들은 소결광의 환원분화성을 개선시키는 방법을 연구하면서, 붕소를 이용하여 소결광의 표면을 처리하는 경우, 종래의 문제점을 해결하면서 소결광의 환원분화성을 개선시킬 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have studied the method of improving the reduction differentiation of the sintered ore, and found that when treating the surface of the sintered ore using boron, it is possible to improve the reduction differentiability of the sintered ore while solving the conventional problems. Was completed.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 소결광의 고로내 장입전에 염화칼슘과 붕소를 함유하는 수용액으로 소결광을 표면처리하여 소결광의 환원분화성을 개선시키는 방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a method for improving the reduction differentiation of the sintered ore by surface treatment of the sintered ore with an aqueous solution containing calcium chloride and boron before charging the sintered ore into the blast furnace.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 염화칼슘과 붕소가 소결광에 소정의 함량으로 함유되도록 소결광의 표면을 염화칼슘 및 붕소를 포함하는 수용액으로 처리하는 단계를 포함하는 소결광의 표면처리방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a surface treatment method of the sintered ore comprising the step of treating the surface of the sintered ore with an aqueous solution containing calcium chloride and boron so that calcium chloride and boron in a predetermined amount in the sintered ore.
상기 소결광중 상기 염화칼슘의 함량은 0.004 내지 0.006중량%이고, 붕소의 함량은 1 x 10-6중량% 내지 5 x 10-6중량%인 것이 바람직하다.The content of the calcium chloride in the sintered ore is 0.004 to 0.006% by weight, the boron content is preferably 1 x 10 -6 % by weight to 5 x 10 -6 % by weight.
또한, 상기 소결광의 표면처리는 상기 소결광의 표면을 상기 수용액을 살수함으로서 처리하거나, 또는 소결광을 상기 수용액중에 침지시켜 처리하는 방법이 이용되는 것이 바람직하다.The surface treatment of the sintered ore is preferably a method of treating the surface of the sintered ore by sprinkling the aqueous solution, or by dipping the sintered ore in the aqueous solution.
또한, 상기 소결광의 표면처리는 소결광이 제철용 고로에 장입되기 전 일정한 크기로 파쇄, 정립 및 분급되는 과정, 야드에 저장되는 과정 또는 고로 장입부인 노정으로 벨트 컨베이어를 통해 운송되는 과정에서 행해지는 것이 바람직하다.In addition, the surface treatment of the sintered ore is that the sintered ore is crushed, established and classified to a certain size before being charged into the steel blast furnace, stored in the yard or transported through the belt conveyor to the blast furnace loading section. desirable.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
고로제선의 전 공정에서 제조된 소결광을 고로에 장입하기 위하여 다음과 같은 세 단계, 즉, 고로제선의 전공정에서 제조된 소결광을 여러 종류의 체를 거쳐 입도가 일정하도록 정립하는 제 1 단계; 이어서 고로의 상황에 따라 직접 고로의 장입물을 저장하는 저장조까지 컨베이어 벨트를 통해 이송되거나 또는 옥외의 야드에 필요 기간 거치되었다가 역시 컨베이어 벨트에 의해 저장조로 이송되는 제 2 단 계; 및 저장조에서 고로 노정을 통해 고로 상부로 장입되는 제 3단계를 거쳐 장입된다.In order to charge the sintered ore manufactured in the entire process of the blast furnace wire into the blast furnace, the following three steps, that is, the first step of establishing a uniform particle size through the various types of sieves of the sintered ore manufactured in the previous process of the blast furnace wire; A second step, which is then transported through the conveyor belt to a reservoir for storing the load of the blast furnace directly or depending on the situation of the blast furnace, or after being mounted in an outdoor yard for a necessary period of time, and also transferred to the reservoir by the conveyor belt; And a third step of charging the upper part of the blast furnace through the blast furnace in the storage tank.
본 발명에 따른 소결광의 표면처리는 고로에 장입되기 전에 어느 단계에서나 진행될 수 있다. 본 발명에 따른 염화칼슘과 붕소를 포함하는 수용액으로 소결광의 표면을 처리함으로써 소결광의 표면에는 염화칼슘과 붕소가 잔류하게 된다. Surface treatment of the sintered ore according to the present invention may be carried out at any stage before charging to the blast furnace. By treating the surface of the sintered ore with an aqueous solution containing calcium chloride and boron according to the present invention, calcium chloride and boron remain on the surface of the sintered ore.
본 발명에 따라서 소결광의 표면처리에 사용되는 수용액중 염화칼슘과 붕소의 농도는 표면처리방법과 관련하여 살수량, 처리회수와 연관되어 변경될 수 있지만, 궁극적으로 표면처리된 소결광의 표면에서 0.004 내지 0.006중량%의 염화칼슘 함량과, 1 x 10-6중량% 내지 5 x 10-6중량%의 붕소의 함량이 잔류하도록 한다.According to the present invention, the concentrations of calcium chloride and boron in the aqueous solution used for the surface treatment of sintered ore may be changed in relation to the amount of water and the number of treatments in relation to the surface treatment method, but ultimately 0.004 to 0.006 at the surface of the surface-treated sintered ore. The calcium chloride content in weight percent and the boron content in the range from 1 x 10 -6 weight percent to 5 x 10 -6 weight percent are allowed to remain.
소결광 표면처리의 보다 구체적인 방법으로는 상기의 각 단계에서 소결광 표면에 염화칼슘과 붕소가 혼합되어 있는 수용액을 스프레이와 같은 수단을 이용하여 살수하거나, 또는 소결광이 염화칼슘과 붕소가 함유된 수용액 저장조를 통과하도록 하는 방법 등으로 구성할 수 있다. 그외에도 이분야에서 고려될 수 있는 여러방법들이 이용될 수 있다. As a more specific method of sintered ore surface treatment, in each of the above steps, an aqueous solution containing calcium chloride and boron mixed on the surface of the sintered ore is sprayed by means of a spraying method, or the sintered ore is passed through an aqueous storage tank containing calcium chloride and boron. It can be configured in such a way. In addition, various methods may be used that may be considered in the art.
염화칼슘과 붕소의 살수량은 소결광에 함유되는 염화칼슘과 붕소의 양에 따라 결정될 수 있으며, 수용액 저장조의 통과 회수도 또한 소결광에 함유되는 염화칼슘과 붕소의 양에 따라 결정될 수 있다.The amount of water of calcium chloride and boron may be determined by the amount of calcium chloride and boron contained in the sintered ore, and the number of passages of the aqueous solution reservoir may also be determined by the amount of calcium chloride and boron contained in the sintered ore.
이러한 각 방법에서 실제적으로 소결광에 추가로 함유하게 되는 염화칼슘과 붕소 성분의 양은 적절하게 조절되어야 한다. 소결광에 함유되는 염화칼슘과 붕소 의 성분은 각각 0.004 내지 0.006중량%와 1 x 10-6% 내지 5 x 10-6중량%의 범위내에서 조절되는 것이 바람직하다. 염화칼슘과 붕소 성분의 함유량이 상기 범위의 미만인 경우, 환원분화지수의 저하가 미비하며, 상기 범위를 초과하여도 환원분화지수는 더 이상 감소하지 않는다. In each of these methods, the amount of calcium chloride and boron actually added to the sintered ore should be properly controlled. The components of calcium chloride and boron contained in the sintered ore are preferably controlled in the range of 0.004 to 0.006% by weight and 1 x 10 -6 % to 5 x 10 -6 % by weight, respectively. When the content of the calcium chloride and the boron component is less than the above range, reduction of the reduction differentiation index is insignificant, and the reduction differentiation index does not decrease any more even if the above range is exceeded.
또한 상기의 각 방법 중 소결광에 수용액을 살수하거나 수용액에 침지한 후의 과정에서 잉여의 수용액이 발생하면, 이를 회수하여 다시 살수용이나 침지용 수용액으로 순환시켜 사용할 수 있다.In addition, if the excess aqueous solution is generated in the process after the aqueous solution is sintered or immersed in the aqueous solution in the sintered ore in each of the above method, it can be recovered and circulated back to the aqueous solution for watering or dipping.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.
실시예 1Example 1
하기 표 1에 나타낸 화학적 조성을 갖고 통상적으로 소결공장에서 제조된 소결광에서 염화칼슘의 함유량이 5×10-6이 되고, 붕소의 함유량이 1×10-6이 되도록 염화칼슘과 붕소를 함유한 수용액으로 살수처리하였다. In the sintered ore, which has a chemical composition shown in Table 1 below, in a sintered ore, the water content of calcium chloride is 5 × 10 −6 , and the boron content is 1 × 10 −6. It was.
이어서, 소결광의 환원분화성을 통상적으로 여러 제철소에서 적용하고 있는 하기 표 2에 나타난 바와 같은 조건하에서 측정하고, 소결광의 환원분화지수를 하기 수학식을 참조하여 계산하여, 그 결과를 표 3에 나타내었다.Subsequently, the reduction differentiation of the sintered ore was measured under the conditions as shown in Table 2, which is usually applied in various steel mills, and the reduction differentiation index of the sintered ore was calculated by referring to the following equation, and the results are shown in Table 3 below. It was.
실시예 2Example 2
염화칼슘의 함유량이 4×10-6이 되고, 붕소의 함유량이 3×10-6이 되도록 하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일하게 하였다.It carried out similarly to Example 1 except having content of calcium chloride become 4x10 <-6> and boron content to 3x10 <-6> .
실시예 3Example 3
염화칼슘의 함유량이 4×10-6이 되고, 붕소의 함유량이 5×10-6이 되도록 하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일하게 하였다.It carried out similarly to Example 1 except having content of calcium chloride become 4x10 <-6> and boron content to 5x10 <-6> .
비교예 1Comparative Example 1
염화칼슘과 붕소를 함유한 수용액으로 살수처리하지 않았다는 것만 제외하고 실시예 1과 동일하게 하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the aqueous solution containing calcium chloride and boron was not sprinkled.
비교예 2Comparative Example 2
붕소를 함유하지 않고 염화칼슘의 함유량이 6×10-6이 되도록 하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일하게 하였다.It carried out similarly to Example 1 except not having boron and content of calcium chloride being 6x10 <-6> .
비교예 3Comparative Example 3
염화칼슘의 함유량이 6×10-6이 되고, 붕소의 함유량이 0.5×10-6이 되도록 하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일하게 하였다.It carried out similarly to Example 1 except having set content of calcium chloride to 6x10 <-6> and boron content to 0.5x10 <-6> .
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 염화칼슘과 붕소가 함유된 수용액처리를 하지 않은 비교예 1의 소결광의 경우 환원분화지수가 39.2 % 인데 비교하여, 염화칼슘만을 포함한 수용액 처리를 한 비교예 2의 소결광의 경우 환원분화지수는 33.6% 이었다. 한편, 본 발명에 따라 소결광에 염화칼슘과 0.5 x 10-6%의 붕소를 함께 흡수시킨 비교예 3의 환원분화지수가 30.6%로 나타났고, 염화칼슘에 붕소를 1.0 × 10-6% 내지 5×10-6중량% 까지 함유시킨 경우에는 환원분화지수가 25.1 내지 22.2%로 현저하게 향상된 것을 알 수 있다. 그러나 실시예 2 와 3의 소결광의 경우에서는 소결광에 흡수시킨 붕소의 양을 3×10-6 내지 5 x 10-6중량% 까지 증가시켰으나 환원분화지수가 더 이상 개선되는 효과는 크지 않음을 확인한 것으로 5×10-6중량%보다 많은 양의 붕소를 함유시킬 필요가 없음을 나타낸다.As shown in Table 3, in the case of the sintered ore of Comparative Example 1 without the aqueous solution containing calcium chloride and boron reduction reduction index is 39.2%, compared to the sintered ore of Comparative Example 2 treated with an aqueous solution containing only calcium chloride The reduction differentiation index was 33.6%. Meanwhile, according to the present invention, the reduction differentiation index of Comparative Example 3, in which calcium chloride and 0.5 x 10 -6% of boron were absorbed together in the sintered ore, was found to be 30.6%, and boron was 1.0 × 10 -6 % to 5 x 10 in calcium chloride. In the case of containing up to -6 % by weight, it can be seen that the reduction differentiation index is remarkably improved to 25.1 to 22.2%. However, in the case of the sintered ore of Examples 2 and 3, the amount of boron absorbed by the sintered ore was increased to 3 × 10 -6 to 5 x 10 -6 wt%, but it was confirmed that the effect of the reduction differentiation index was no longer improved. It is indicated that there is no need to contain more than 5 × 10 −6 wt% of boron.
이와 같이 소결광을 염화칼슘과 붕소 수용액으로 처리함으로써 소결광의 환원분화성이 개선되는 효과는 소결광을 처리하는 수용액 중의 염화칼슘과 붕소 성분이 소결광의 표면에 부착되어 환원가스의 흐름을 방해하여 원활한 환원반응을 억제함으로써 결과적으로 환원분화성을 개선하게 되는 것에 기인한것으로 여겨진다. As such, the effect of improving the regeneration potential of the sintered ore by treating the sintered ore with an aqueous solution of calcium chloride and boron is that the calcium chloride and boron components in the aqueous solution for treating the sintered ore adhere to the surface of the sintered ore to inhibit the flow of the reducing gas, thereby preventing a smooth reduction reaction. As a result, it is believed that the result is due to the improvement of reducibility.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.The foregoing is merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention and those skilled in the art to which the present invention pertains recognize that modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and gist of the invention as set forth in the appended claims. shall.
본 발명에 따른 소결광의 표면처리방법은 소결광 표면을 염화칼슘과 붕소를 함유한 수용액으로 처리함으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.In the surface treatment method of the sintered ore according to the present invention, by treating the surface of the sintered ore with an aqueous solution containing calcium chloride and boron, the following effects can be obtained.
첫째로, 종래의 공지기술에서 환원분화성을 개선하기 위한 첨가물로 염화칼슘 수용액을 단독으로 사용한 것과 비교하여, 본 발명에서 염화칼슘 수용액에 붕소를 미량 추가함으로써 소결광의 환원분화지수는 더 현저히 개선시킬 수 있다.First, compared with the use of calcium chloride aqueous solution alone as an additive for improving reduction differentiation in the conventional known art, the reduction differentiation index of the sintered ore can be remarkably improved by adding a small amount of boron to the aqueous calcium chloride solution in the present invention. .
둘째로 염화칼슘과 붕소를 함께 소결광에 함유시키는 경우에는 첨가하는 성분의 양이 기존의 염화칼슘 단독첨가의 경우에 비하여 그 양이 적더라도 소결광 환원분화지수를 향상시키는 효과가 증대되는 것을 알 수 있다. Secondly, when calcium chloride and boron are included in the sintered ore together, it can be seen that the effect of improving the sintered ore reduction differentiation index is increased even if the amount of the added component is smaller than that of the conventional calcium chloride alone.
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