• 자원리싸이클링
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• 제28권2호
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• pp.40-45
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• 2019

전기로 공정은 스크랩을 재활용하여 주원료로 사용하고 아크에 의해 용해하며, 전력을 주 에너지로 사용한다. 슬래그 포밍은 전력에너지 저감에 중요한 요소 기술이다. 투입되는 가탄재(분탄)와 슬래그 중 FeO와의 반응과 용강 중의 카본과 투입되는 산소와의 반응에 의해 CO가스가 발생된다. 이러한 반응에 의해 발생된 CO가스는 슬래그에 포집되어 슬래그 포밍 현상이 일어난다. 전기로 제강 공정에서 일반적으로 가탄재는 가공분탄(무연탄)과 cokes를 사용하고 있다. 본 연구는 전기로 제강 공정에 사용되는 가탄재에 따른 슬래그 포밍의 영향을 조사하였다. 연구 결과 가공분탄 보다는 cokes에 의해 슬래그 포밍 높이가 증가 되었으며, 입도 $500{\mu}m$ 이하의 입자 함량이 증가할수록 포밍높이가 증가하는 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 조업에 적용한 결과, 슬래그 포밍높이 증가와 가탄재 원단위 저감, 전력에너지 저감의 효과를 얻었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.18-23
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• 2006

일관제철소 제강공정의 전로 조업시 발생하는 슬래그 폼은 전로 외부로 슬래그가 용출되는 현상으로써 용강의 실수율 저하와 설비이상을 초래할 수 있다. 이러한 슬래그 폼을 억제시킬 수 있는 다양한 진정제가 사용중에 있는데, 본 보고에서는 제지산업에서 발생하는 폐기물인 제지슬러지를 이용하여 슬래그 폼 진정제를 제조하였고 그 효과를 확인하였다. $CaO-SiO_2-FeO$계 슬래그 물성이 폼 발생에 미치는 영향을 모사 실험을 통해 관찰한 결과, 슬래그 염기도 및 슬래그중(FeO)농도가 증가할수록 슬래그 표면장력 증가와 슬래그중($SiO_2$) 활량의 저하로 인해 폼 지수(${\Sigma}$)는 감소하였다. 알루미늄 드로스, 코크스, 쌀겨 및 제지슬러지 등 4가지 종류의 슬래그 진정제를 실제 공정에 적용하여 슬래그 폼 진정효과를 관찰한 결과, 알루미늄 드로스가 슬래그 폼 진정효과가 가장 우수하였고 제지슬러지를 이용해 제조한 진정제도 우수한 효과를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제13권3호
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• pp.21-27
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• 1976

Foam formation of Slag-Quartz-$\textrm{Na}_2\textrm{CO}_3$ system was investigated. The foaming agent used was sulphide and sulphate compounds which are present in the slag. The microstructures and x-ray analysis of foam slag, the effect of composition and particle size of slag on the formation temperature, and foam size and distribution of slag foam were studied. The Increment of $\textrm{Na}_2\textrm{O}$ in the slag batch composition decrease the initial foam formation temperature and enhance the foam growth. The formation of temperature and soaking time had pronounced effect on the foam growth and increasing the glass phase in the slag foam.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권1호
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• pp.61-66
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• 2018

In this study, fabrication method of inorganic insulation were studied to reduce $CO_2$ from buildings. Main materials for inorganic insulation were used cement, blast furnace slag and aluminum powder as foaming agent. Mixing ratio of cement and slag was controlled and physical properties of inorganic insulation were analyzed. When inorganic insulation was fabricated using cement and slag, expanded slurries were not sunken and hardened normally. Pore size was 0.5 - 2 mm; mean pore size was about 1mm in inorganic insulation. Compressive strength of inorganic insulation increased with curing time and increased slightly with cement fineness. However, specific gravity decreased slightly with curing time; this phenomenon was caused by evaporation of adsorptive water. When inorganic insulation was dried at $60^{\circ}C$, compressive strength was higher than that of undried insulation. The highest compressive strength was found with a mixture of cement (50%) and slag (30%) in inorganic insulation. Compressive strength was 0.32 MPa, thermal conductivity was 0.043 W/mK and specific gravity was $0.12g/cm^3$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.31-35
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• 2001

Slopping deteriorates the productivity and the stability of operation in BOF refining process, and hence POSCO has developed methods to predict and prevent slopping. Specific equipment was developed to measure the change of the reacting force to the oxygen-blowing lance against oxygen jet and the force was gathered and analyzed with the flow rate of oxygen and the height of lance. From this study, it was found that the reacting force is strongly correlated to the slag foam height. Currently, the modeling of the relation of the slag foaming level and the vertically acted force to lance is being approached for predicting the slopping.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.53-60
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• 2021

현재 EAF 전기로 제강공정에서는 슬래그 중의 MgO 함량을 증가시켜 탈황능과 내화재 수명을 개선시키고자 돌로마이트(백운석) 용제(Flux)를 첨가하고 있으며, 또한 에너지효율을 증가시키기 위해 용강 중에 가탄재를 취입하고 있다. 이러한 견지에서 폐 MgO-C계 내화재를 재활용하는 연구를 진행하였다. 폐 MgO-C계 내화재는 MgO(>70%)과 탄소(>10%)를 대량 함유하고 있기 때문이다. 이런 목적으로 제강 슬래그를 대상으로 해서 폐 MgO-C계 내화재를 첨가하는 효과를 실험하였고 그 결과를 경소 돌로마이트를 첨가한 결과와 비교하여 폐 MgO-C계 내화재 재활용 효과를 평가하였다. 폐 MgO-C계 내화재를 사용해서 얻은 결과가 슬래그 염기도 측면에서 경소 돌로마이트를 사용한 결과와 유사하게 나타남으로써 기존 경소 돌로마이트 대체 가능성을 확인하였다. 특히 폐 MgO-C계 내화재를 사용한 경우에는, 폐 내화재에 다량 함유된 흑연 성분에 의한 슬래그 중의 철산화물과의 환원반응으로 CO가스가 발생하여 생긴 크고 작은 기포들이 관찰되었으며 이로써 슬래그 Foaming 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.54-59
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• 2016

전기로 공정에서 슬래그는 Fe를 약 20 ~ 35 wt.% 함유한 채로 슬래그 포트로 배출되어 냉각되고 있다. 슬래그 배출 전에 환원하여 용강으로 회수한다면 제강회수율을 향상할 수 있으며, 슬래그 배출량을 감소할 수 있다. 일반적으로 전기로 공정에서는 슬래그 포밍과 (FetO)의 환원제로 카본계의 환원제가 활용되고 있다. 본 실험은 Metal을 유도용해로에 용해한 후 슬래그와 환원제로 흑연분탄과 저가의 Al dross powder를 Pellet으로 투입하여 (FetO)의 환원 회수와 복인(復燐)에 대한 영향성을 조사하였다. 실험결과 Al dross에 의한 환원 회수율은 흑연분탄에 비해 2.5배 이상의 효과를 나타내었으며, 복인(復燐)에 대한 영향은 50 ppm 이하로 크지 않은 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.44-51
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• 2022

현재 전기로(EAF) 제강 공정에서는 내화재 보호 및 탈황능 개선을 위해 MgO 함유 Flux인 경소돌로마이트를 사용하고 있으며, 탈산 효과와 동시에 Slag foaming을 통한 전력에너지를 저감시키기 위해 가탄제를 투입하고 있다. 본 연구에서는 상기 효과들을 경제적으로 달성하기 위해 폐 MgO-C계 내화재를 사용하고자 한다. 폐 MgO-C계 내화재는 현재 대부분 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이지만 다량의 MgO와 흑연 성분을 함유하고 있어 제강용 Flux로서의 효용가치가 입증되면 대량 재활용이 가능할 것으로 기대된다. 본 실험에서는 상용 EAF slag 조성을 토대로 Target 조성 범위를 설정하였다. Target EAF slag가 원만히 형성될 수 있도록 하기 위해 Flux와 함께 투입될 Pre-melt base slag를 제조하였다. Pre-melt base slag는 SiO₂, Al₂O₃, FeO를 혼합하여 알루미나 도가니에 장입 후 1450℃에서 1시간 이상 가열하여 제조하였다. 이후 제조된 Pre-melt base slag에 혼합 Flux #2(경소돌로마이트+폐 MgO-C계 내화재+석회석)을 가하여 용융반응 시험을 수행하고 그 결과를 기존 제강 Flux에 해당하는 혼합 Flux #1(경소돌로마이트+석회석) 경우와 비교 평가하여 그 대체 가능성을 평가하였다. 신뢰성있는 평가를 도출하기 위해 XRD, XRF 및 Slag foam height, Slag basicity, 철 회수 등의 평가를 종합하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권2호
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• pp.201-207
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• 2015

본 연구에서는 고로슬래그 다량치환 콘크리트의 탄산화 저항성 및 내동해성 향상을 위하여 팽창성 인공 기포인 Expancel과 ERCO를 조합 사용하고 그에 따른 일련의 실험을 진행하고자 한다. 연구결과에 따르면 ERCO 치환에 따라 비누화반응에 의한 모세관공극 충전효과로 탄산화 저항성이 향상되었으며, 이 때 문제점으로 지적된 내동해성 저하현상을 개선하기 위하여 Expancel을 사용하였는데, Expancel 치환율이 증가함에 따라 내동해성이 대폭 개선되는 것으로 나타났다. 이는 Expancel이 외부압력에 의해 선택적으로 체적축소현상과 기포간격계수의 감소에 기인한 결과로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.18-25
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• 2020

본 연구에서는 스테인리스 스틸 AOD 슬래그를 이용한 폼 콘크리트의 역학적 및 탄소포집 성능을 조사하였다. AOD 슬래그 바인더로 사용하며 기포율이 69 ± 0.5%이고, 슬러리 밀도는 573.2 ~ 578.6 kg/㎥인 폼 콘크리트를 제작하였다. 탄산화에 의한 영향을 살펴보기 위해 배합을 마친 폼 콘크리트는 일반 양생 및 탄산화 양생 두 가지로 하였다. 압축강도 측정결과 Plain 시편에 비해 AOD 슬래그를 30% 치환한 ST30 시편은 탄산화 양생에 따라 강도가 증가하였다. 폼 콘크리트의 이미지 분석결과에서도 ST30시편이 Plain시편 보다 공극률이 낮으며 평균 공극 크기도 작아 압축강도가 높음을 확인할 수 있었다. 또한 SEM 분석을 통하여 AOD 슬래그의 탄산화에 의한 탄산칼슘의 생성을 확인하였다. TGA분석을 통해 AOD 슬래그의 혼입으로 CO₂ uptake의 증가를 확인하였다. 폼 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 공극률이 높으므로 AOD 슬래그를 이용하면 탄산화 속도가 빨라 탄소 포집 성능 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.