KR101917596B1 - 타르를 이용한 소결광 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철광석을 포함하는 소결 원료 및 연료로 이루어진 소결층에 점화한 후, 상기 소결층 상부에 타르를 분사하는 것을 특징으로 하는 타르를 이용한 소결광의 제조방법을 제공함으로써, 제조되는 소결광의 품질 및 생산성을 향상시키고자 한다.

Description

타르를 이용한 소결광 제조방법{The method for producing sintered ore by using tar}

본 발명은 생산성이 향상된 소결광 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소결에 필요한 연료 물질로서 타르를 사용하여 소결광의 생산성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 소결광은 고로에 장입되는 반제품이며, 제철소 등의 철광석 소결 설비에서는 소결 원료가 컨베이어에 의해 소결 원료 호퍼로 공급되고, 이렇게 원료를 공급받은 소결 원료 호퍼는 소결기에 장입되어 그 소결 원료의 소결 과정을 거치게 된다.

통상 상기한 소결 원료 호퍼로 공급된 소결 원료의 장입 형상은 그 상태를 그대로 유지한 상태로 소결기에 장입되어지며, 이때 상기 소결 원료 호퍼 내 소결 원료의 장입 상태는 소결 과정에서 연소에 필요한 공기의 흐름에 영향을 주어 소결 속도, 생산성 및 소결광 품질 등에 영향을 미치는 중요한 인자가 된다.

기존 소결 원료로 사용되는 분철광석 외에 각종 부원료와 고체 상태의 분코크스 및 무연탄을 연료로서 혼합하여 소결기에 장입한다.

소결기 본체에 장입된 배합 원료는 점화로에 의해 표면에서부터 점화되며, 아래쪽으로 흡인되는 공기에 의해 배합 원료 중 혼합된 고체 연료가 상층에서부터 하층으로 연소된다. 이때 발생되는 고체 연료의 연소열에 의해 부원료와 철광석이 부분적으로 용해되면서 괴상화가 이루어진다.

이와 같은 소결 공정에서의 소결 생산성과 소결광 품질은 연료인 코크스와 무연탄의 연소 효율에 의해 큰 영향을 받게 된다. 따라서, 소결 생산성을 향상시키기 위해서는 소결기 본체 상에 형성되는 소결 원료 층의 통기성을 좋게 하여, 흡인 공기가 원활히 흐르도록 하는 것이 바람직하나, 지나칠 경우에는 소결광 품질 확보에 필요한 열량이 축적되지 못하는 문제점이 발생하고, 이로 인하여 소결강의 강도 및 회수율 또한 저하될 수 있다.

따라서, 종래에는 소결 공정의 생산성을 향상시키기 위하여, 다량의 코크스를 사용하여 소결 원료층의 온도를 높이고자 하였으나, 소결광의 분화율이 크고 연료 사용 효율이 떨어지는 문제점이 존재하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소결에 필요한 원료 중 연료 물질로서 일정량의 타르를 소결 원료층 상부에 분사함으로써, 소결 공정의 생산성과 소결광 품질을 향상시키고자 한다.

본 발명은 철광석을 포함하는 소결 원료를 소결기에 제공하는 단계;

상기 소결 원료 상부에 코크스를 제공하여 소결층을 이루는 단계;

점화로에 의해 상기 소결층 표면으로부터 점화하는 단계; 및

상기 소결층 상부에 타르를 분사하는 단계를 포함하는 타르를 이용한 소결광의 제조방법을 제공한다.

상기 타르는 액상 또는 기상으로 분사될 수 있다.

상기 타르는 소결 원료 1톤 당 1 내지 20kg의 양으로 분사될 수 있다.

상기 타르는 소결층 중량에 대하여 0.1 내지 2 중량%로 분사될 수 있다.

상기 타르는 일단 또는 다단으로 분사될 수 있다.

상기 타르는 경유 및 나프탈렌을 포함할 수 있다.

상기 경유는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 기타 방향족 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1 이상일 수 있다.

상기 타르는 석탄 건류 공정에서 발생된 것일 수 있다.

본 발명은 타르를 소결층 상부에 분사함으로써, 소결광 분화율을 저감시킬 수 있으며, 소결 원료에 사용되는 탄재의 양을 줄일 수 있고, 에너지 효율 또한 향상시킬 수 있다.

또한, 액상의 타르를 사용하여 소결층의 연소 효율에 따라 타르 투입 조절을 용이하게 제어할 수 있도록 하며, 액상뿐만 아니라 기상의 타르를 사용함으로써, 균일한 품질의 소결광을 제공할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 타르를 이용한 소결광의 제조방법을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 타르를 이용한 소결광의 제조방법은, 도 1을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 타르를 이용한 소결광의 제조방법을 개략적으로 도시한 것으로, 소결기 상부에 배치된 철광석 저장조(30)에서 철광석 등이 포함된 소결 원료가 배출량 조절 수단에 의해 소결기 본체(10)에 일정량으로 배출된다.

상기 소결 원료가 소결기 본체(10)의 하부로 이동하면 미립 코크스 저장조(40)에 저장된 코크스가 이동하는 소결 원료 층 위에 일정한 층으로 배출되어 소결층(20)을 이룬다.

그 후, 상기 소결층(20)은 점화로(40)에 의해 표면으로부터 점화되어 아래쪽에서 흡인되는 공기에 의해 고온으로 가열되고, 소결층(10)이 상층에서부터 하층으로 연소되면서 코크스 고체 연료의 연소열에 의해 철광석, 즉 소결 원료가 괴상화되어 소결광이 된다.

본 발명은 소결층(20)이 고온으로 가열되는 때에 타르 분사기(60)를 통하여 소결층 상부에 타르를 분사함으로써, 소결에 필요한 연료를 충분히 공급하고, 소결 원료는 괴상화되어 소결광이 된다.

즉, 소결층의 상층에서부터 점화가 이루어지면, 하층으로 연소대가 이동하게 되는데, 소결층의 상층에 타르를 분사하게 되면 배가스 흡인 설비(80)로 흡인되는 공기와 함께 타르는 소결층 하층으로 분산 투입되어 소결에 필요한 충분한 연료를 공급하게 되고, 소결광의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

소결 원료가 소결되는 과정에서 발생되는 배기 가스는 배가스 흡인 설비(80) 및 배가스 처리 설비(90)를 통하여 정화 처리되며, 배가스 연도(100)를 통해 외부로 배출된다.

또한, 상기의 방법으로 제조된 소결광은 파쇄기(70)를 통하여 고로에 적합한 크기로 파쇄되며, 소결광 냉각기에서 냉각된다.

본 발명은 타르를 액상 또는 기상의 형태로 소결층 상부에 분사하는 것이 타르가 소결기 하부로 흡인되는 공기와 함께 소결층의 하층으로 고르게 분산 투입되어, 균일한 품질의 소결광을 제조할 수 있어 바람직하다.

이때, 상기 타르는 소결 원료 1톤 당 1 내지 20kg의 양으로 분사될 수 있으며, 소결층 중량에 대하여는 0.1 내지 2 중량%로 분사되는 것이 바람직하다. 분사량이 상기 범위보다 적을 경우, 타르가 소결층에 충분한 양으로 투입되지 않아, 타르의 투입에도 불구하고 소결층의 연소 효율이 떨어져, 생산성이 충분히 향상되지 않을 수 있다. 반면, 분사량이 상기 범위를 초과하는 경우, 과량 분사된 타르가 배가스 측으로 배출되어 미연소되는 문제가 발생하며, 에너지 효율이 떨어져 소결광 생산 비용이 증가하여, 경제적인 점에서 문제될 수 있으며, 오히려 소결광 분화율이 증가하여 연소 효율이 떨어질 수 있다.

본 발명에서 타르는 소결층 상부에 일단 또는 다단으로 분사될 수 있으며, 2단 이상으로 분사되는 것이 상기 타르가 소결층 하층으로 온도 분포에 따라 균일하게 분산되어 충분히 투입될 수 있으며, 균일한 소결광의 제조에 바람직하다.

본 발명에서 분사되는 타르는 경유, 나프탈렌 등을 포함하며, 상기 경유는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 기타 방향족 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1 이상일 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 타르는 제철 공정의 석탄 건류 중 발생하는 타르를 재활용하는 것이 바람직하다.

10: 소결기 본체
20: 소결층
30: 철광석 저장조
40: 코크스 저장조
50: 점화기
60: 타르 분사기
70: 소결광 파쇄기
80: 배가스 흡인 설비
90: 배가스 처리 설비
100: 배가스 연도

Claims (8)

1. 철광석을 포함하는 소결 원료를 소결기에 제공하는 단계;
   상기 소결 원료 상부에 코크스를 제공하여 소결층을 이루는 단계;
   점화로에 의해 상기 소결층 표면으로부터 점화하는 단계; 및
   상기 소결층 상부에 타르를 소결 원료 1톤당 1 내지 20kg의 양 또는 소결층 중량에 대하여 0.1 내지 2 중량%로 분사하는 단계를 포함하는 타르를 이용한 소결광의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 타르는 액상 또는 기상으로 분사되는 타르를 이용한 소결광의 제조방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 타르는 일단 또는 다단으로 분사되는 타르를 이용한 소결광의 제조방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 타르는 경유 및 나프탈렌을 포함하는 타르를 이용한 소결광의 제조방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 경유는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 기타 방향족 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1이상인 타르를 이용한 소결광의 제조방법.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 타르는 석탄 건류 공정에서 발생된 것인 타르를 이용한 소결광의 제조방법.

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