일반기술

용선 예비처리 폐 탈황 슬래그를 이용한 고철속의 불순원소 제거

본 발명은 제철공정에서 폐기되는 용선 예비처리 폐 탈황 슬래그를 이용하여 고철중의 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 등의 미량 불순원소를 제거하기 위한 방법에 관한 것으로 특히 일관제철소의 고로제선후 용선 예비처리 공정의 탈황공정에서 발생하는 폐슬래그를 이용하여 고철제강 공정중에서 분리시키기 어려운 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 등의 불순원소를 제거하기 위한 용제(Flux)로 사용하는 불순물 제거제 및 이의 사용방법에 관한 것이다.고철내에는 생산 당시 제품특성을 고려한 여러가지 합금원소가 첨가되어 있고 최근에는 산업이 발달함에 따라 고합금강, 표면처리강 등의 수요가 증가하여 철강제품내에 여러가지 비철금속의 사용량이 증가하는 추세에 있으나 이들 합금원소중 일부는 고철의 용해·정련하는 과정에서 분리, 제거될 수 있지만 일부는 철강제품에 잔류하여 제품의 성질을 악화시킬 뿐만 아니라 가공공정 중에 여러가지 문제를 유발한다. 또한, 연속주조비 상승과 가공기술의 발전으로 양질의 자가발생고철 및 가공고철 발생량이 감소되고 노폐 고철 사용비가 증가됨에 따라, 향후 고철내 불순 잔류원소의 함량은 더욱 증가하여 향후에는 현재보다 약 1.5배로 농축될 것으로 전망하고 있다.현재 제강공정에서 용강으로 부터 제거가 용이하지 않으며, 재순환시 상대적으로 고농도를 갖으면서, 미량 존재시에도 제품의 중요한 물성치에 영향을 미치는 미량원소의 종류는 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn), 비소(As), 코발트(Co), 안티본(Sb), 텅스텐(W) 등의 약 9가지 원소이다. 이외 Al, Pb, Nb, Ti, V, Zn, Zr 및 회토류 원소들도 제강공정에서 문제를 야기할 수 있지만, 이들은 분진, 슬래그 및 용융 금속으로 분배되기 때문에 상기 9가지 원소에 비해 크게 문제가 되지 않는다.특히 철강제품에 악영향을 줄 수 있는 잔류원소로서는 여러가지가 있으나 그중에서도 Cu, Sn 등은 철강제품에 대한 이용범위가 넓고 또 효율적인 분리기술이 아직 개발되지 않아 고철의 재활용에 가장 큰 문제가 되고 있다. 국내에서도 향후 저급 고철 발생량의 증가와 고철의 품질악화 추세를 고려할 때 본질적으로 고철 회생기술에 대한 문제를 해결하지 않으면 많은 어려움이 예상된다. 본 발명의 제조방법은 일관제철소 고로에서 생산된 용선의 예비처리 공정에서 탈황 후 폐기되는 탈황슬래그를 건조한 후에 분쇄한 적정량의 폐 탈황 슬래그를 아크로에서 고철 용융시 투입시킨다. 이후 슬래그를 제거 냉각한 후 매립하거나, 분쇄후 건축자재, 토목자재용으로 사용하는 것이다.본 발명은 용이한 장입과 빠른 용융을 위해 탈황슬래그를 약 5mm이하로 분쇄시키는 제1공정과, 아크로내에 장입을 위해 필수적인 상기 제1공정에서 얻어진 시료 분말을 건조시키는 제2공정과, 직접 장입 혹은 황화나트륨(Na2S)나 황화철(FeS)와 혼합하여 고철 용융시에 투입하는 제3공정으로 이루어진다.본 발명에서 상기한 것처럼 폐기되는 폐 탈황슬래그를 고철의 용해작업에서 제거하기 어려운 미량원소의 제거용으로 이용함으로서 폐기물의 자원화와 재활용, 공해방지와 아울러 저렴한 가격으로 탈황슬래그를 이용할 수 있고 특히 고철용해시 고철속의 미량원소 중 구리, 주석, 니켈, 몰리브덴을 완전하게 제거시킬 수 있고 이들의 폐기물을 다시 건축토목용 자재로 사용할 수 있게 하는데 본 발명의 목적이 있고, 또한 이들 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 이와 같은 상기의 제조공정에 따라 다음과 같이 본 발명에 의한 용제를 제조하였다.