Optimization of Briquette Manufacturing Conditions Using Steel Sludge

제강슬러지를 이용한 브리켓 제조 조건 최적화 연구

Korea depends on the import of raw materials such as iron ore and coal for the steel industry. These raw materials have a major impact on the cost, productivity, and quality competitiveness in the global steel industry. To secure the competitiveness of steel companies, it is necessary to reduce the country's dependence on raw materials. This can be achieved using byproducts with a high Fe content, which are primarily generated by the steel industry. These byproducts are available in the form of a very fine powder, which can disperse as dust when used directly in plant processes. Dust dispersion has a negative impact on the environment and can lead to the loss of raw materials. To enable the use of a wide range of Fe-containing byproducts, it is necessary to pretreat them in the form of larger aggregates such as pellets and briquettes. There are several methods to achieve such aggregates. There are two ways to produce briquettes: using a hot briquette, which supplies additional heat to produce briquettes, or using a cold briquette, which does not use heat. A method for producing cold briquettes using Fe-containing byproducts was investigated in this study. The yield ratio and briquette strength were examined under various manufacturing conditions.

우리나라는 철광석, 석탄 등 철강 산업에 사용되는 원료를 수입에 크게 의존하고 있다. 이러한 원자재는 글로벌 철강산업의 원가, 생산성, 품질경쟁력에 큰 영향을 미친다. 따라서 철강사의 경쟁력을 확보하기 위해서는 원자재의 수입 의존도를 줄이는 것이 필요하며, 원료 의존도를 낮추기 위해서는 Fe를 함유한 부산물을 활용하는 것이 좋은 방법이 될 수 있다. Fe 함유 부산물은 주로 철강 산업에서 발생하며 Fe 함량이 높으나(40~70%) 매우 미세한 분말 형태를 가지고 있다. 이러한 미세한 분말을 플랜트 공정에 직접 사용할 경우 부산물이 비산되어 조업과 환경에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 따라서 Fe 함유 부산물을 광범위하게 사용하기 위해서는 보다 큰 형태로 전처리할 필요가 있다. 이를 위해 펠렛 및 브리켓과 같은 더 큰 모양을 만들어 사용하는 것이다. 브리켓을 만드는 방법은 대표적으로 두 가지 방법이 있다. 첫번째는 열과 압력을 가하여 핫브리켓을 제조하는 방법이고, 두번째는 열을 사용하지 않고 소량의 바인더와 압력을 가해 냉간 브리켓을 제조하는 방법이다. 본 연구에서는 Fe 함유 부산물을 이용하여 고강도 냉간 브리켓을 가장 효율적으로 제조하기 위한 방법을 연구하였고, 다양한 조건에서 성형율과 브리켓 강도를 조사하여 최적의 제조 조건을 도출하였다.