KR101007779B1 - Shaped Body Using Slag Generated from Oxygen Steel Making Process and Method for Preparing the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제강슬래그를 이용한 성형체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 입도가 1.0 내지 3.0 mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%, 입도가 0.1 내지 1.0mm인 제강슬래그 분말 30 내지 60중량% 및 입도가 0.1 내지 0.001mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%로 이루어지는 제강슬래그 분말 40 내지 70중량%를 가소성 점토 30 내지 60중량%에 첨가하여 혼합한 후 성형하고, 900 내지 1,200℃에서 30분 내지 1시간 동안 소성하여 제조된 제강슬래그를 이용한 성형체는 유수 설비에 적용되어 염기도가 높은 물을 지속적으로 생산함으로써 산성토양을 급속히 개량할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a molded article using steelmaking slag and a method for manufacturing the same, 10 to 30% by weight of steelmaking slag powder having a particle size of 1.0 to 3.0mm, 30 to 60% by weight of steelmaking slag powder having a particle size of 0.1 to 1.0mm and particle size. 40 to 70% by weight of steelmaking slag powder consisting of 10 to 30% by weight of steelmaking slag powder having 0.1 to 0.001mm is added to 30 to 60% by weight of plastic clay, mixed, and molded, and then molded at 900 to 1,200 ° C for 30 minutes to 1 hour. The molded product using the steelmaking slag produced during the firing is applied to the flowing water facility to continuously improve the acidic soil by continuously producing high basic water.
제강슬래그, 점토, 소성Steel slag, clay, calcining
Description
본 발명은 제강슬래그를 이용한 성형체 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 제강공정 중 발생되는 슬래그를 이용하여 제조된 성형체가 유수에 적용되는 경우 산성화된 토양을 중화시킬 수 있는 염기성 용수를 용출시키는 점을 이용하여 산성화된 토양을 중화시키는데 사용할 수 있는 제강슬래그를 이용한 성형체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molded article using steelmaking slag and a manufacturing method thereof. More specifically, steelmaking slag that can be used to neutralize acidified soils by eluting basic water which can neutralize acidified soils when the molded product manufactured by using slag generated during steelmaking process is applied to flowing water. It relates to a molded article and a method for producing the same.
제강 공정에서 용강 내의 불순물을 제거하는 과정은 염기성 슬래그를 부산물로 발생시킨다. 이러한 슬래그는 산화칼슘, 산화마그네슘 등을 주성분으로 하며, 상당량의 자유 산화칼슘을 포함하고 있어 제강 슬래그를 수중에 넣으면 높은 염기성을 나타낸다. The process of removing impurities in the molten steel in the steelmaking process generates basic slag as a by-product. Such slag is mainly composed of calcium oxide, magnesium oxide and the like, and contains a considerable amount of free calcium oxide, so that when the steelmaking slag is put in water, it shows high basicity.
또한, 제강슬래그는 기계적 강도가 높아 건축자재 등에 쓰일 수 있으나 화학적 강도가 낮기 때문에 지금을 추출한 제강슬래그는 대부분 단순 매립되었다, 따라서, 지금 추출 후의 제강슬래그는 활용되지 못하고 처분되는 것이 현재의 실정이다. In addition, steelmaking slag can be used for building materials due to high mechanical strength, but the steelmaking slag extracted now is mostly buried because the chemical strength is low. Therefore, the steelmaking slag that is extracted now is not utilized and disposed of.
일본 특허공개공보 소61-021794호는 규산염광석, 유리먼지, 석탄회 등을 첨가하여 소량의 산화칼슘, 수산화칼슘, 수산화나트륨을 가지는 수세슬래그를 제조하는 방법 등에 관하여 게재하고 있으나, 지금 추출 후의 미세한 슬래그에 대해서는 적용할 수 없는 문제점이 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 61-021794 discloses a method for producing a flush slag having a small amount of calcium oxide, calcium hydroxide, and sodium hydroxide by adding silicate ore, glass dust, coal ash, and the like. There is a problem that cannot be applied.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 지금 추출 후의 제강슬래그의 강염기성을 이용하여 산성화된 토양을 중화시킬 수 있는 염기성 용수를 용출하는 제강슬래그를 이용한 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a molded body using steelmaking slag which elutes basic water which can neutralize acidified soil using the strong base of steelmaking slag after extraction.
또한, 본 발명은 지금 추출 후의 제강슬래그의 강염기성을 이용하여 산성화된 토양을 중화시킬 수 있는 염기성 용수를 용출하는 제강슬래그를 이용한 성형체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a molded body using steelmaking slag which elutes basic water capable of neutralizing acidified soil using the strong base of steelmaking slag after extraction.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입도가 1.0 내지 3.0 mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%, 입도가 0.1 내지 1.0mm인 제강슬래그 분말 30 내지 60중량% 및 입도가 0.1 내지 0.001mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%로 이루어지는 제강슬래그 분말 40 내지 70중량%; 및 가소성 점토 30 내지 60중량%; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 제강슬래그를 이용한 성형체를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is 10 to 30% by weight of steelmaking slag powder having a particle size of 1.0 to 3.0mm, 30 to 60% by weight of steelmaking slag powder having a particle size of 0.1 to 1.0mm and steelmaking having a particle size of 0.1 to 0.001mm 40 to 70% by weight of steelmaking slag powder composed of 10 to 30% by weight of slag powder; And 30 to 60% by weight of plastic clay; It provides a molded body using a steelmaking slag, characterized in that made.
또한, 본 발명은 입도가 1.0 내지 3.0 mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%, 입도가 0.1 내지 1.0mm인 제강슬래그 분말 30 내지 60중량% 및 입도가 0.1 내지 0.001mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%로 이루어지는 제강슬래그 분말 40 내지 70중량%를 가소성 점토 30 내지 60중량%에 첨가하여 혼합한 후 성형하는 단계; 및 상기 성형 후 900 내지 1,200℃에서 30분 내지 1시간 동안 소성하는 단계; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 제강슬래그를 이용한 성형체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is 10 to 30% by weight of the steelmaking slag powder having a particle size of 1.0 to 3.0mm, 30 to 60% by weight of the steelmaking slag powder having a particle size of 0.1 to 1.0mm and 10 to 30 of the steelmaking slag powder having a particle size of 0.1 to 0.001mm. 40 to 70% by weight of the steelmaking slag powder consisting of weight% to 30 to 60% by weight of plastic clay, mixing and molding; And firing for 30 minutes to 1 hour at 900 to 1,200 ℃ after the molding; It provides a method for producing a molded body using a steelmaking slag comprising a.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 활용되지 못하고 매립 처분되는 지금 추출 후의 제강슬래그가 강한 염기성을 가지고 있는 점을 이용하여 블록, 관 형태의 성형체로 제조된 후 유수설비에 적용되고, 이로부터 용출된 염기성 용수로 심하게 산성화된 토양을 급속히 중화하는데 사용됨에 특징이 있다.The present invention, which is not utilized and is disposed of in landfill, is made of block, pipe-shaped molded body using the point that the steel slag after extraction has strong basicity, and is applied to flowing water, and severely acidified soil with basic water eluted therefrom. It is characterized by being used to rapidly neutralize it.
즉, 본 발명의 제강슬래그를 이용한 성형체는 입도가 1.0 내지 3.0 mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%, 입도가 0.1 내지 1.0mm인 제강슬래그 분말 30 내지 60중량% 및 입도가 0.1 내지 0.001mm인 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%로 이루어지는 제강슬래그 분말 40 내지 70중량%을 가소성 점토 30 내지 60중량%에 첨가하여 혼합한 후 성형하고, 900 내지 1,200℃에서 30분 내지 1시간 동안 소성하여 제조된다.That is, the molded article using the steelmaking slag of the present invention is 10 to 30% by weight steelmaking slag powder having a particle size of 1.0 to 3.0mm, 30 to 60% by weight steelmaking slag powder having a particle size of 0.1 to 1.0mm and 0.1 to 0.001mm particle size 40 to 70% by weight of steelmaking slag powder consisting of 10 to 30% by weight of steelmaking slag powder is added to 30 to 60% by weight of plastic clay, mixed, molded and calcined at 900 to 1,200 ° C for 30 minutes to 1 hour. .
제강슬래그는 산화칼슘을 50중량% 이상으로 함유하고 있어 지금 추출을 위해서는 파쇄되며, 이 때문에 다양한 입도를 갖게 된다. 그러나, 이러한 상태의 제강슬래그를 그대로 산성토양에 시비할 경우 비산이 심하여 작업성이 떨어짐과 동시에 용출속도가 조절되지 못하여 오히려 악영향을 미칠 수 있다. Steelmaking slag contains more than 50% by weight of calcium oxide, which is now crushed for extraction, resulting in various particle sizes. However, when steelmaking slag in this state is fertilized in acidic soil as it is, the scattering is severe and the workability is lowered and the dissolution rate is not controlled and may adversely affect.
따라서, 본 발명에서는 용출속도를 조절하고 입자에 의한 형태를 유지하기 위하여, 적합한 입도를 갖는 제강슬래그를 선택하여 가소성 점토와 혼합하고, 성형한 후 소성한 상태로 유수에 적용하게 된다.Therefore, in the present invention, in order to control the dissolution rate and maintain the shape by the particles, steelmaking slag having an appropriate particle size is selected, mixed with the plastic clay, molded and then applied to the flowing water in a fired state.
본 발명에서 선택하고 있는 제강슬래그는 입도가 1.0 내지 3.0mm인 조립의 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%, 입도가 0.1 내지 1.0mm인 중립의 제강슬래그 분말 30 내지 60중량%, 입도가 0.1mm 이하인 미립의 제강슬래그 분말 10 내지 30중량%로 이루어진다.Steelmaking slag selected in the present invention is 10 to 30% by weight of the steelmaking slag powder of granulation having a particle size of 1.0 to 3.0mm, 30 to 60% by weight of the neutral steelmaking slag powder having a particle size of 0.1 to 1.0mm, the particle size is 0.1mm or less It consists of 10 to 30% by weight of fine steelmaking slag powder.
조립의 제강슬래그 분말은 지속적인 용출을 유지하기 위하여 사용되는 것으로, 10 내지 30중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다. 조립의 제강슬래그의 함량이 30중량%를 초과하면 성형성이 불량해지고, 10중량% 미만이면 조립의 제강슬래그에 의한 효과를 기대하기 어렵다. The steelmaking slag powder of the granulation is used to maintain a continuous dissolution, it is preferably used in an amount of 10 to 30% by weight. If the content of the steelmaking slag of the granulation exceeds 30% by weight, the moldability is poor. If the content of the steelmaking slag is less than 10% by weight, the effect of the steelmaking slag of the granulation cannot be expected.
미립의 제강슬래그 분말은 급속한 용출을 위하여 사용되는 것으로, 10 내지 30중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다. 미립의 제강슬래그의 함량이 30중량%를 초과하면 장기적인 용출효과가 저하되고, 10중량% 미만이면 급속한 용출 효과가 불충분하다.Fine steelmaking slag powder is used for rapid elution, it is preferably used in an amount of 10 to 30% by weight. If the content of fine-grained steel slag is more than 30% by weight, the long-term dissolution effect is lowered. If it is less than 10% by weight, the rapid dissolution effect is insufficient.
중립의 제강슬래그 분말은 입자에 의한 형태 유지 및 용출 효과를 위하여 사용되는 것으로, 목적으로 하는 제품 특성에 따라 조립과 미립의 함량이 결정되면 중립의 제강슬래그의 사용 함량은 자동적으로 결정된다.Neutral steelmaking slag powder is used for morphological retention and dissolution effect by particles, and the content of neutral steelmaking slag is automatically determined when granulation and fine particles are determined according to the desired product properties.
상술한 바와 같은 조립, 중립, 미립의 제강슬래그 분말로 이루어진 제강슬래 그 분말은 가소성이 없으므로 적당한 가소제와 혼합되어 성형된다. Since the steel-making slag powder which consists of granulation, neutral, and fine steel-making slag powder mentioned above is not plasticity, it mixes and shape | molds with a suitable plasticizer.
가소제와 혼합되는 제강슬래그 분말의 함량은 40 내지 70중량%가 바람직하다. 제강슬래그의 함량이 70중량%를 초과하면 가소제의 양이 적어져 성형성이 불량해지고, 40중량% 미만이면 단기적, 장기적 용출 효과가 저하된다.The content of the steelmaking slag powder mixed with the plasticizer is preferably 40 to 70% by weight. If the content of the steelmaking slag exceeds 70% by weight, the amount of the plasticizer is reduced, resulting in poor moldability, and when the content of the steelmaking slag is less than 40% by weight, the short-term and long-term dissolution effect is lowered.
앞서 언급한 바와 같이, 제강슬래그는 가소성이 전혀 없기 때문에 가소제와 혼합되는데, 상기 가소제로는 고령토, 활성오니 등 소성온도가 낮고 저렴한 점토 등을 사용하는 것이 바람직하다.As mentioned above, steelmaking slag is mixed with a plasticizer because it has no plasticity, and as the plasticizer, it is preferable to use clay having a low firing temperature such as kaolin, activated sludge, and the like.
조립, 중립, 미립의 제강슬래그 분말과 가소제와의 혼합물은 유수설비에 적용하기에 적합한 형태로 성형되어야 하는데, 일축성형에 의한 블록, 압출에 의한 관, 기타 방법에 의한 복잡한 형상 등 다양한 형태로 성형될 수 있다. The mixture of granulated, neutral and fine steelmaking slag powder and plasticizer should be molded into a shape suitable for application to flowing water. It is formed into various shapes such as blocks by uniaxial molding, tubes by extrusion, and complex shapes by other methods. Can be.
유수에 적용하기에 적합한 형태로 성형한 후에는 고온에서 소성되는데, 소성온도는 사용된 점토물의 종류에 따라 결정된다. 일반적인 점토질 광물의 소성온도는 900 내지 1,200℃가 바람직하다. 소성은 가능한 낮은 온도에서 수행하는 것이 경제적이지만 900℃ 미만에서는 제품 강도가 저하되며, 1,200℃를 초과하는 경우에는 제조비용이 많이 소요된다. 또한, 소성 시간은 30분 내지 1시간이 바람직하다. 소성시간이 30분 미만이면 소성강도가 충분하지 못하고, 1시간을 초과하는 경우에는 목적하는 제품 특성에 비추어 볼 때 비경제적이다.After molding into a form suitable for application to running water, it is fired at a high temperature, and the firing temperature is determined by the type of clay used. The firing temperature of general clay minerals is preferably 900 to 1,200 ° C. Firing is economical to be performed at the lowest possible temperature, but below 900 ° C., product strength is lowered, and above 1,200 ° C., manufacturing costs are high. Moreover, as for baking time, 30 minutes-1 hour are preferable. If the firing time is less than 30 minutes, the plastic strength is not sufficient, and if the firing time is longer than 1 hour, it is uneconomical in view of the desired product characteristics.
이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the examples.
[실시예][Example]
조립의 제강슬래그 분말 20중량%, 중립의 제강슬래그 분말 60중량% 및 미립의 제강슬래그 분말 20중량%로 이루어진 제강슬래그 분말 40중량%을 적연와 소지용 점토 60중량%에 투입하여 기계 반죽한 후, 길이 100mm, 두께 10mm, 폭 10mm의 직육면체 형태로 일축성형하였다. 성형 후 전기로를 이용하여 1,000℃서 1시간 동안 소성하였다. After kneading the machine by adding 40% by weight of steelmaking slag powder composed of 20% by weight of steelmaking slag powder of granulation, 60% by weight of steelmaking slag powder of neutrality and 20% by weight of fine steelmaking slag powder to 60% by weight of red lead and holding clay. Uniaxial molding was performed in the form of a rectangular parallelepiped having a length of 100 mm, a thickness of 10 mm, and a width of 10 mm. After the molding was fired for 1 hour at 1,000 ℃ using an electric furnace.
소성된 제품을 1L 용적의 플라스틱 통 내부 전체에 부착시키고 증류수를 투입하여 24시간 동안 정치시킨 후 산도를 측정하였다. 산도를 측정한 후 용기 내의 물을 제거하고 다시 증류수를 투입하여 24시간 동안 정치시킨 후 다시 산도를 측정하는 식으로 15일 동안 용출능을 측정하였다. 15일 동안의 산도 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The calcined product was attached to the entire inside of a 1L volume plastic barrel, and distilled water was added and allowed to stand for 24 hours before measuring acidity. After measuring the acidity, the water in the container was removed, distilled water was added again, and left standing for 24 hours. Then, the dissolution ability was measured for 15 days by measuring acidity again. Results of acidity measurement for 15 days are shown in Table 1 below.
(pH)Acidity
(pH)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 조립, 중립, 미립으로 이루어진 제강슬래그를 가소제와 혼합하여 제조된 실시예의 성형체를 물에 적용한 경우, 11.4에서 12.4 사이의 매우 높고 일정한 염기도의 물이 지속적으로 용출됨을 알 수 있다.As shown in Table 1, when the molded article of the embodiment prepared by mixing the steelmaking slag composed of granulated, neutral and fine particles according to the present invention with a plasticizer is applied to water, very high and constant basic water of 11.4 to 12.4 is continuously It can be seen that it is eluted.
따라서, 용출된 염기성 물로 산성화된 토양을 중화시키는데 사용할 수 있을 것이다.Thus, it can be used to neutralize soil acidified with eluted basic water.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 제강슬래그를 이용한 성형체는 유수 설비에 적용되어 염기도가 높은 물을 지속적으로 생산함으로써 산성토양을 급속히 개량할 수 있는 효과가 있는 유용한 발명이다.As described above, the molded article using the steelmaking slag according to the present invention is a useful invention that has the effect of rapidly improving the acid soil by being applied to flowing water equipment to continuously produce high basic water.
상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Although the present invention will be described in detail with reference to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the scope and spirit of the present invention, and such modifications and modifications fall within the scope of the appended claims. It is also natural.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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