KR19980051191A - Manufacturing method of coal using pulverized coal - Google Patents

Abstract

본 발명은 용철을 생산하는 제선공정의 열원으로 이용되는 성형탄의 제조방법에 관한 것이며,The present invention relates to a method of manufacturing a briquette used as a heat source for a molten iron producing process,

그 목적은 미분탄을 이용한 성형탄의 제조방법을 제공함에 있다.The object of the present invention is to provide a method of manufacturing a pulverized coal using pulverized coal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입도 8㎜이하의 미분탄을 150kgf/㎠상의 압력으로 성형하여 직경 10-80㎜로 성형탄을 제조하는 미분탄을 이용한 성형탄 제조방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention is directed to a method of manufacturing a molded coal using pulverized coal, which is formed by pulverizing pulverized coal having a particle size of 8 mm or less to a pressure of 150 kgf / cm 2 and having a diameter of 10 to 80 mm.

Description

미분탄을 이용한 성형탄 제조방법Manufacturing method of coal using pulverized coal

본 발명은 용철을 생산하는 제선공정의 열원으로 이용되는 성형탄의 제조방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는 미분탄을 이용한 성형탄의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a molded coal used as a heat source for a molten iron producing process, and more particularly, to a method for producing a molded coal using pulverized coal.

최근, 코크스를 사용하지 않고 일반탄을 사용하여 분립상의 철광석으로부터 용철을 제조하는 용융환원법이 새로운 제철법으로 주목받고 있다. 이러한 용융 환원 제철법에 의한 용융환원공정에서는 용융환원로에서 발생되는 가스인 일산화탄소와 수소를 이용하여 철광석을 90%정도 예비환원시키는 공정이있다. 실제 조업시 용융환원로에 석탄을 장입하면 로 내부의 압력 및 유속에 의해 석탄의 직경이 작은 미분탄의 경우에는 반응에 참여치 못하고 외부로 유출되어 석탄의 사용량을 증가시키게되며, 타르의 발생량을 증가시키게된다. 이 타르는 가스와 함게 이송되는 과정에서 가스관에서 반응을 일으켜 열분해탄소로 되어 가스관벽에 부착되어 가스관을 폐쇄하거나 계속 이동하여 예비환원로에서 철광석에 부착되어 예비환원율를 떨어뜨리는 결과를 가져오게 되므로 가능한한 미분탄의 사용을 억제하게된다.In recent years, a melt reduction method of producing molten iron from granular iron ore using general coal without coke has attracted attention as a new steelmaking method. In this melting and reducing process by the melting reduction steelmaking method, there is a process of preliminarily reducing iron ore by about 90% by using carbon monoxide and hydrogen which are generated in the melting and reducing furnace. When the coal is charged into the melting furnace during the actual operation, the pulverized coal having a small diameter of the coal due to the pressure and the flow rate inside the furnace can not participate in the reaction but flows out to increase the amount of coal used. . This tar reacts with the gas in the process of being transported with the gas and becomes pyrolysis carbon attached to the wall of the gas pipe to close the gas pipe or continue to move and attach to the iron ore in the preliminary reducing furnace, The use of pulverized coal is suppressed.

이러한 이유로 현재 용융환원공정에서는 석탄을 직경 8㎜이상으로 선별하여 사용하게 되므로 도입석탄의 50중량% 이상이 미분탄으로 발생하게된다. 현재 60만톤의 생산량을 가지는 용융환원 공정에서 발생되는 미분탄의 량은 2000톤/일 이상으로 년간 약 60만톤 이상이 발생하게 된다. 이러한 미분탄은 다른 공정인 코크스 제조공정과 기존의 제선공정인 고로에서의 미분탄 취입에 사용되어지고 있으나, 용융환원공정이 확대되거나 용융환원공정만을 가지고 있는 업체에서는 그 처리가 곤란하여지게 된다.For this reason, at present, coal is selected at a diameter of 8 mm or more in the melting and reduction process, so that at least 50% by weight of the coal to be introduced is generated as pulverized coal. At present, the amount of pulverized coal generated in the melting and reducing process, which has a production capacity of 600,000 tons, is more than 2000 tons per day, which is more than 600,000 tons per year. Such pulverized coal is used for other processes such as coke production and pulverizing coal injection in a blast furnace, which is a conventional pulverizing process, but it is difficult to process the pulverized coal in a company having an enlarged or reduced melting and reducing process.

현재 용융 환원공정을 가지고 있는 남아프리카 공화국에서는 석탄의 자급으로 인하여 석탄광에서 석탄을 선별하는 방법을 사용하고 있으므로 문제가 없는 실정이지만 석탄을 전적으로 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우에는 괴탄만을 수입하기에는 석탄의 가격이 상승되는 결과를 초래하여 원가상승의 요인이 되며, 운송거리가 멀고 운송도중에 여러 운송수단을 거치게되므로 산지에서 선별한다고 해도 미분탄의 발생은 필연적이다.In South Africa, which currently has a smelting and reducing process, coal is selected from coal mines because of the self-sufficiency of coal, so there is no problem. However, in Korea, where coal is completely imported, And the cost of transportation will be increased. Therefore, even if it is selected in the mountainous region, the generation of pulverized coal is inevitable.

따라서, 본 발명은 상기 종래문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미분탄을 적절한 방법으로 성형함으로써 유기성분가스와 타르 발생이 억제되고 차르(char) 생성량이 높은 성형탄의 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a shaped coal having an increased amount of char by suppressing the generation of tar and organic component gas by forming pulverized coal by an appropriate method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입도 8㎜이하의 미분탄을 150kgf/㎠이상의 압력으로 성형하여 직경 10-80㎜로 성형탄을 제조하는 미분탄을 이용한 성형탄 제조방법에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a method of manufacturing a molded coal using pulverized coal, which is formed by pulverizing pulverized coal having a particle size of 8 mm or less to a pressure of 150 kgf / cm 2 or more and producing a molded coal having a diameter of 10 to 80 mm.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 적합한 미분탄은 입도 8㎜이하인 것이면 모두 가능하다.The pulverized coal suitable for the present invention may be any pulverized coal having a particle size of 8 mm or less.

본 발명에 따라 상기 입도 8㎜이하의 미분탄을 일정 압력 이상으로 압축 성형하면 미분탄을 열분해하는 경우보다 광석의 최종환원과 용융시키는 역할을 하는 차르(Char) 생성량이 높은 성형탄이 얻어진다. 이때, 성형압력은 150kgf/㎠ 이상이 바람직한데 그 이유는 성형압이 낮아도 석탄의 성형은 가능하지만 성형된 석탄이 로내로 투입되기 위하여 이송되는 과정에서 손상되어 다시 미분탄으로 되기 때문에 이를 방지하기 위함이다. 상기와 같은 압축압력으로 용이한 석탄 성형을 위하여 보통 직경이 10㎜이상 80㎜이하의 형틀을 이용하게되는데, 이는 로내의 열분해반응에도 적절한 열분해시간을 유지하게되는 효과를 주게된다. 성형탄이 너무 크게되면 로내부에서 열분해반응이 지연되어 생성가스의 량이 감소하게되며, 너무 작게되면 급격한 열분해반응이 진행되어 생성가스의 량이 증가되고, 열원과 환원성분으로 사용되는 차(Char)의 생성량이 줄어들게되어 석탄의 사용량이 증가하게되는 원인이된다. 이러한 원인으로 성형탄의 크기는 10-80㎜정도가 바람직하다.According to the present invention, when the pulverized coal having a particle size of 8 mm or less is compression-molded at a certain pressure or higher, a molded coal having a high amount of Char formation is obtained, which plays a role of final reduction and melting of the ore than in the case of pulverizing the pulverized coal. At this time, it is preferable that the molding pressure is 150 kgf / cm 2 or more because the molding of the coal is possible even if the molding pressure is low, but the molded coal is damaged in the process of being fed into the furnace, . In order to easily mold the coal at the above-mentioned compression pressure, a mold having a diameter of 10 mm or more and 80 mm or less is usually used. This gives an effect of maintaining a proper pyrolysis time in the pyrolysis reaction in the furnace. If the amount of the briquette is excessively large, the pyrolysis reaction is delayed in the furnace to reduce the amount of the generated gas. When the briquette is too small, a rapid pyrolysis reaction proceeds to increase the amount of the generated gas. And the use of coal is increased. For this reason, the size of the briquettes is preferably about 10-80 mm.

본 발명의 일견지에 의하면 상기와같이 제조된 성형탄은 우수한 특성을 갖는데, 보다 성형효과를 높여주기 위해서 점결력이 높은 첨가물로 콜타르핏치를 사용한다. 이와같이 점결재로 첨가하게되는 콜타르 핏치의 사용은 차의 생성량을 감소시키게되는데, 이는 콜타르 핏치의 성분이 휘발성이 강하기 때문에 차의 생성량이 석탄에 비하여 약 절반정도인 약 30중량%에 불과하기 때문이다. 그러나 석탄과 성형하게되면 열분해시간이 지연되어 원래 콜탈핏치 단독의 열분해 경우보다는 높은차의 생성량을 가지게 된다. 이러한 원인으로 콜타르 핏치는 약 10중량%정도까지 첨가하는 것이 적절한데 이는 콜타르 핏치의 사용으로 인한 로내에서 차의 생성감소의 영향이 석탄의 사용량 증가에 미치지 않는 범위내에 있어야 하기 때문이다. 상기와 같이 콜타르 핏치를 첨가한 경우 성형과정에서 콜타르 핏치의 균일한혼합을 위하여 콜타르 핏치가 용융되는 온도인 100-200℃로 가열하여 성형하는 것이 보다 바람직하다. 200℃의 이상으로의 가열은 콜타르 핏치의 휘발성분이 휘발되는 온도로 공정상 문제를 일으킬 수가 있으므로 곤란하다.According to one aspect of the present invention, the briquette produced as described above has excellent properties. In order to enhance the molding effect, the coal tar pitch is used as a high-point-additive additive. This is because the use of coal tar pitch added as a point filler reduces the amount of tea produced because the content of coal tar is volatile and the amount of tea is about 30 wt% . However, when it is molded with coal, the pyrolysis time is delayed, and it has a higher production amount than the case of the pyrolysis of the original chalcote pitch alone. For this reason, it is appropriate to add about 10% by weight of coal tar pitch because the effect of reduction of coal production in the furnace due to the use of coal tar pitch should be within a range not exceeding the coal usage. In the case where the coal tar pitch is added as described above, it is more preferable to heat the coal tar pitch by heating to 100-200 占 폚, at which the coal tar pitch is melted to uniformly mix the coal tar pitch during the molding process. Heating at 200 ° C or more is difficult because the volatile components of the coal tar pitch can volatilize and cause problems in the process.

본 발명에 의해 제공된 성형탄은 용융환원로에 제한되는 것이 아니고, 이와 유사한 분야에 사용할 수 있다.The briquettes provided by the present invention are not limited to the melting and reducing furnace but can be used in similar fields.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.

실사예Actual example

하기와 같이 실시 하였다.Was carried out as follows.

발명예 (1)은 1㎜이하의 미분탄 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 150Kgf/㎠의압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내어 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.1 g of pulverized coal having a diameter of 1 mm or less was molded into a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 150 kgf / cm 2, and then introduced into a furnace at 1000 ° C., pyrolyzed for 5 minutes, and the composition of the resulting product was analyzed .

발명예 (2)는 1㎜이하의 미분탄 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 1000kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In the case of Inventive Example (2), 1 g of pulverized coal having a size of 1 mm or less was put into a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 1000 kgf / cm 2. The mixture was introduced into a furnace at 1000 ° C. and pyrolyzed for 5 minutes, .

발명예 (3)은 1㎜이하의 미분탄에 클탈르핏치를 중량%(이하'%'라한다) 혼합하여 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 150kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In the case of Inventive Example (3), 1 g of a coal fly ash was mixed with coal powder of 1 mm or less in weight (hereinafter, referred to as "%") and put into a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 150 kgf / After the pyrolysis for 5 minutes, the composition of the product was analyzed.

발명예 (4)는 1㎜이하의 미분탄에 콜탈르핏치를 5% 혼합하여 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 150kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해 한후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In the present invention (4), pulverized coal having a diameter of 1 mm or less is mixed with 5% of coal tar pitch, and 1 g is put into a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 150 kgf / cm 2. The composition of the resulting product was analyzed.

발명예 (5)는 1㎜이하의 미분탄에 콜탈르핏치를 7% 혼합하여 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 150kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In the case of Example 5, powder of 1 mm or less was mixed with coal tar pitch 7%, and 1 g was put into a mold having a diameter of 15 mm and molded at a pressure of 150 kgf / cm 2. Thereafter, The composition of the resulting product was analyzed.

발명예 (6)는 1㎜이하의 미분탄에 콜탈르핏치를 10% 혼합하여 1g을 직경15㎜의 형틀에 넣고 150kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In the case of Inventive Example (6), 10 g of coal tar pitch was mixed with pulverized coal having a size of 1 mm or less, 1 g was put into a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 150 kgf / cm 2, The composition of the resulting product was analyzed.

비교예 (1)은 1㎜이하의 미분탄에 콜탈르핏치를 15% 혼합하여 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 150kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In Comparative Example (1), 15 g of 15% coal tar pitch was mixed with pulverized coal having a diameter of 1 mm or less, 1 g was put into a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 150 kgf / cm 2, The composition of the resulting product was analyzed.

비교예 (2)는 1㎜이하의 미분탄을 성형하지 않고, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 생성물의 조성을 분석하였다.In Comparative Example (2), pulverized coal having a size of not more than 1 mm was not molded, and the resulting product was pyrolyzed for 5 minutes after being charged into a furnace at 1000 ° C.

비교예 (3)은 1㎜이하의 미분탄 1g을 직경 15㎜의 형틀에 넣고 100kgf/㎠의 압력으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 5분간 열분해한 후 생성된 차르의 모양을 분석하였다.In Comparative Example (3), 1 g of pulverized coal having a size of 1 mm or less was placed in a 15 mm diameter mold and molded at a pressure of 100 kgf / cm 2. Then, the pulverized coal was pyrolyzed for 5 minutes at 1000 ° C., Respectively.

발명예 (7)은 1㎜이하의 미분탄 200g을 직경 80㎜의 크기로 압력 150kgf/㎠으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 30분간 열분해한 후 생성된 차르의 모양과 생성물의 조성을 분석하였다.In Example 7, 200 g of pulverized coal having a diameter of 1 mm or less was molded into a size of 80 mm in diameter at a pressure of 150 kgf / cm 2, charged into a furnace at 1000 ° C., pyrolyzed for 30 minutes, Respectively.

비교예 (4)는 1㎜이하의 미분탄 250g을 직경 100㎜의 크기로 압력 150kgf/㎠으로 성형한 후, 1000℃의 로내에 투입한후 30분간 열분해한 후 생성된 차르의 모양과 생성물의 조성을 분석하였다.In Comparative Example (4), 250 g of pulverized coal having a diameter of 1 mm or less was compacted to a size of 100 mm at a pressure of 150 kgf / cm 2, charged into a furnace at 1000 ° C., pyrolyzed for 30 minutes, Respectively.

상기 결과를 하기표 1에 나타내었다.The results are shown in Table 1 below.

상기표1에 나타난 바와 같이 본 발명((1-7)의 경우 셩형되지 않은 미분탄보다 성형된 미분탄의 차의 생성량이 증가되어 미분탄의 사용보다는 성형탄의 사용시 석탄사용의 감소효과가 있음을 알 수 있으며, 타르의 생성량이 감소되어 공정에 저해되는 성분이 감소하는 효과가 있었다. 또한 가스의 발생량이 증가하여 예비환원에 유리한 효과가 있었다.As shown in the above Table 1, in the case of the present invention (1-7), it can be seen that the production amount of the pulverized coal is higher than that of the pulverized coal, , The amount of tar produced is reduced, and the amount of components inhibited by the process is reduced. Further, the amount of gas generated is increased, which is advantageous for the preliminary reduction.

상술한 바와같이, 본 발명은 사용불가능한 미분탄을 이용하여 성형탄을 제조하여 사용가능케 하므로 공정의 경제성을 높여주는 효과가 있다.As described above, since the present invention can manufacture and use a blast furnace using unusable pulverized coal, it has an effect of improving the economical efficiency of the process.

Claims (3)

입도 8㎜이하의 미분탄을 150Kgf/㎠이상의 압력으로 성형하여 직경 10-80㎜ 성형탄을 제조하는 미분탄을 이용한 성형탄 제조방법A method for producing a molded coal using pulverized coal which is formed by pulverizing pulverized coal having a particle size of 8 mm or less at a pressure of 150 kgf / 제 1 항에 있어서, 상기 미분탄에 콜타르펏치를 10중량% 이하로 첨가하여 성형함을 특징으로 하는 방법The method according to claim 1, wherein a coal tar pitch is added to the pulverized coal at 10 wt% or less to form the pulverized coal 제 2 항에 있어서, 상기 성형시 100-200℃의 온도로 가열함을 특징으로 하는 방법The method according to claim 2, wherein the molding is heated to a temperature of 100-200 占 폚