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KR101988770B1 - A method of selecting and recovering al deoxidized slags in the slag generated during sts production using blast furnace pig iron and converter and its recycling - Google Patents

A method of selecting and recovering al deoxidized slags in the slag generated during sts production using blast furnace pig iron and converter and its recycling Download PDF

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KR101988770B1
KR101988770B1 KR1020170178354A KR20170178354A KR101988770B1 KR 101988770 B1 KR101988770 B1 KR 101988770B1 KR 1020170178354 A KR1020170178354 A KR 1020170178354A KR 20170178354 A KR20170178354 A KR 20170178354A KR 101988770 B1 KR101988770 B1 KR 101988770B1
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이훈하
최광희
조봉석
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주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은 스테인리스스틸 제조 시 발생되는 용융 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 선별 처리하는 방법 및 습식 선별된 Al 탈산 슬래그를 이용한 시멘트 혼화재 또는 콘크리트 수축저감재용 원료로 자원화할 수 있는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for selectively treating Al-deoxidized slag from molten slag generated in the production of stainless steel, and a method for recycling the raw material for cement admixture or concrete shrinkage reducing material using wet-selected Al deoxidized slag.

Description

고로용선과 전로를 이용하여 스테인리스스틸 제조 시 발생되는 용융 전로슬래그로부터 Al 탈산 슬래그의 선별처리 방법 및 이의 자원화{A METHOD OF SELECTING AND RECOVERING AL DEOXIDIZED SLAGS IN THE SLAG GENERATED DURING STS PRODUCTION USING BLAST FURNACE PIG IRON AND CONVERTER AND ITS RECYCLING}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method and apparatus for sorting Al-deoxidized slag from molten converter slag generated in the production of stainless steel using a furnace wire and a converter, CONVERTER AND ITS RECYCLING}

본 발명은 고로용선과 전로를 이용하여 스테인리스스틸을 제조하는 과정에서 발생하는 용융 전로슬래그에 포함된 Al 탈산 슬래그를 선택적으로 농축 선별하는 방법 및 농축 선별된 Al 탈산 슬래그를 시멘트 조성물 그리고 수축저감재용 원료로 자원화하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for selectively concentrating and selecting Al-deoxidized slag included in a molten transfer slag generated in the process of producing stainless steel using a furnace brick and a converter, and a method for selectively and concentrating the concentrated and Al-deoxidized slag as a raw material for a shrinkage reducing material To a method for recycling.

고로용선과 전로를 이용하여 STS를 제조 시, 생산되는 STS의 강종에 따라 용선 및 용강 중에 함유된 산소 등의 불순물 제거를 위해 Si계 탈산재 또는 Al계 탈산재를 사용하여 STS 강종을 제조한다.STS steel is produced by using Si-based de-oxidation material or Al-based de-oxidation material to remove impurities such as oxygen contained in molten steel and molten steel, according to the STS steel grade produced in the blast furnace and converter.

상기 Si계 탈산재 또는 Al계 탈산재를 사용하여 탈산 처리 시 용융 상태의 전로슬래그가 발생하며, 상기의 전로슬래그는 생산하는 강종에 따라 실리콘(Si)계로 탈산한 것과 알루미늄(Al)계로 탈산한 슬래그로 구별되고 있으나 발생된 슬래그는 대부분 혼합되어 처리되는 것이 일반적이다.In the deoxidation treatment, the transfer slag in a molten state is generated by using the Si-based de-oxidation material or the Al-based de-oxidation material, and the converter slag is deoxidized into silicon (Si) It is generally distinguished by slag, but most of the generated slag is mixed and processed.

혼합 처리로 인해 슬래그의 성분 편차가 발생하고, 특히 Al 탈산 전로슬래그는 콘크리트용 골재로 사용하거나 도로용 골재로 사용하는 경우, 수화 과정에서 3CaOAl2O3 및 12CaO7Al2O3 성분과 물이 반응해 에트링자이트가 생성된다. 상기 수화 과정에서 발생하는 에트링자이트는 팽창성을 가지며, 상기 에트링자이트가 다량 생산되면 콘크리트용 골재 또는 도로용 골재에 포함된 경화제는 팽창하게 되어 골재의 내구성이 떨어지는 문제점이 발생한다.Particularly, when the slag is used as a concrete aggregate or as a road aggregate, 3CaOAl 2 O 3 and 12CaO 7Al 2 O 3 components react with water in the hydration process. An etching ring is formed. The etring zite generated in the hydration process has an expandability. When the etring zite is produced in a large amount, the curing agent contained in the concrete aggregate or the road aggregate expands and the durability of the aggregate drops.

즉, Al 탈산 전로슬래그의 팽창하는 특성으로 인해 자원화가 극히 제한적이며, 상기의 팽창 현상을 저감시키기 위해서는 최소 1년 이상의 자연 양생을 필요로 하므로 부산물 처리 비용이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.That is, because the expansion characteristics of the Al-deoxidation converter slag are extremely limited, the natural curing is required for at least one year in order to reduce the swelling phenomenon.

따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 한국 등록특허문헌 제10-2012-0112619호는 제강 공정 중 발생한 습식 급냉 제강 슬러지로부터 상기 슬러지에 함유된 2CaO·SiO2를 효율적으로 회수하여 자원화하는 방법을 제공하고 있다. Accordingly, in order to solve such a problem, Korean Patent Publication No. 10-2012-0112619 provides a method of efficiently recovering and recycling 2CaO · SiO 2 contained in the sludge from wet quenching steelmaking sludge generated during a steelmaking process have.

다만 이 경우에도, 상기 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하기 위한 방법을 개시하지 않고 있어 Al 탈산 슬래그를 효율적으로 선별하여 자원화할 수 있는 방법이 요구되는 실정이다.However, even in this case, a method for enriching and sorting the Al-deoxidized slag from the mixed slag is not disclosed, and a method capable of efficiently selecting and recycling the Al-deoxidized slag is required.

이에 본 발명의 한 측면은, 스테인리스 스틸을 제조하는 과정에서 발생하는 용융 슬래그를 고부가 자원화하기 위한 것으로서, 스테인리스스틸 제조 시 발생되는 용융 슬래그로서 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별 처리하는 방법 및 상기 농축 선별된 Al 탈산 슬래그를 시멘트 조성물 그리고 수축저감재용 원료로 자원화하는 방법을 제공하고자 한다.Therefore, one aspect of the present invention is to provide a method for producing molten slag from stainless steel, which comprises melting slag generated during the production of stainless steel, And a method of recycling the concentrated and sorted Al-deacid slag as a raw material for a cement composition and a shrinkage reducing material.

본 발명의 일 견지에 따르면 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 냉각하는 냉각 단계, 상기 냉각한 혼합 슬래그를 파쇄한 후 지금 성분을 제거하는 파쇄 단계, 및 상기 지금 성분이 제거된 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 습식 선별하는 습식 선별 단계를 포함하는 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하는 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for producing a slag comprising the steps of cooling a mixed slag of an Al-deoxidized slag and a Si-deoxidized slag, a crushing step of crushing the cooled mixed slag and removing the present slag, And a wet screening step for wet screening the Al deoxidized slag from the mixed slag of the Si deacid slag, and a method for concentrating and sorting the Al deacid slag from the mixed slag of the Si deacidified slag.

상기 냉각은 20 내지 40℃로 냉각할 수 있다.The cooling may be cooled to 20 to 40 占 폚.

상기 파쇄 단계는 냉각한 슬래그를 평균 입도 200mm 이하로 파쇄한 후 대형 지금(地金, base metal)을 제거하는 단계, 상기 대형 지금이 제거된 파쇄 슬래그를 평균 입도 80mm 이하로 파쇄하고 자력선별하여 지금 성분을 제거하는 1차 파쇄 단계, 상기 지금 성분이 제거된 파쇄 슬래그를 평균 입도 40mm 이하로 파쇄하는 2차 파쇄 단계 및 평균 입도 5mm 이하로 습식 파쇄하여 지금 성분을 습식 부유 선별하는 습식 파쇄 단계 및 잔여 자착물을 제거하는 단계로 수행할 수 있다.The crushing step comprises crushing the cooled slag to an average particle size of 200 mm or less and then removing a large amount of base metal, crushing the crushed slag to a mean particle size of 80 mm or less, A second crushing step of crushing the crushed slag from which the present crushed material is removed to an average particle size of not more than 40 mm and a wet crushing step of wet crushing an average particle size of not more than 5 mm, And removing the ternary complex.

상기 습식 선별하는 단계는 상기 혼합 슬래그를 35 내지 45ton/h로 공급하고, 공정수를 100 내지 140ton/h로 공급하여 Al 탈산 슬래그를 농축 선별할 수 있다. In the wet screening step, the mixed slag may be supplied at 35 to 45 ton / h, and the process water may be supplied at 100 to 140 ton / h to concentrate and sort the Al deacid slag.

상기 습식 선별된 Al 탈산 슬래그가 제거된 슬러리를 여과하여 여액을 공정수로 이용하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.And filtering the slurry from which the wet-selected Al deoxidized slag is removed to use the filtrate as the process water.

본 발명의 다른 견지에 의하면 상기 농축 선별된 Al 탈산 슬래그를 포함하는 수축저감재를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a shrinkage reducing material comprising the concentrated and sorted Al-deoxidized slag.

상기 Al 탈산 슬래그는 평균 입도가 15 내지 100㎛일 수 있다. The Al-deoxidized slag may have an average particle size of 15 to 100 mu m.

상기 수축저감재는 Al 탈산 슬래그 및 무수석고를 1 내지 2: 2 내지 1의 중량비로 포함할 수 있다.The shrinkage reducing material may include Al-deoxidized slag and anhydrous gypsum at a weight ratio of 1: 2: 2 to 1: 1.

본 발명의 다른 견지에 의하면 상기 농축 선별된 Al 탈산 슬래그 및 무수석고의 혼합물 3 내지 6중량% 및 잔부 시멘트 또는 슬래그 시멘트를 포함하는 시멘트 조성물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a cement composition comprising 3 to 6% by weight of a mixture of the concentrated and selected Al deoxidized slag and anhydrous gypsum and the balance cement or slag cement.

상기 혼합물은 Al 탈산 슬래그 및 무수석고를 1 내지 2: 2 내지 1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.The mixture may be an Al-deacid slag and anhydrous gypsum mixed at a weight ratio of 1: 2: 2 to 1: 1.

상기 Al 탈산 슬래그는 평균 입도가 15 내지 100㎛일 수 있다.The Al-deoxidized slag may have an average particle size of 15 to 100 mu m.

본 발명에 따르면, 스테인리스스틸 제조 과정에서 발생한 용융 슬래그로서 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 냉각한 후 습식 분별 처리하는 것 만으로도 Al 탈산 슬래그를 선택적으로 농축 선별이 가능하다. According to the present invention, it is possible to selectively concentrate and select the Al-deoxidized slag by cooling the mixed slag of the Al-deoxidized slag and Si-deoxidized slag as molten slag generated in the manufacturing process of stainless steel and then performing the wet fractionation treatment.

나아가, 농축 선별된 Al 탈산 슬래그를 무수석고와 혼합하여 시멘트 조성물 및 콘크리트 수축저감재용 원료로 고부가 자원화할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the concentrated and sorted Al-deoxidized slag can be mixed with anhydrous gypsum, which can be used as a raw material for a cement composition and a concrete shrinkage reducing material.

도 1은 본 발명에 따른 스테인리스스틸 제조 과정에서 발생한 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 습식 선별하여 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하는 공정에 대한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 획득한 Al 탈산 슬래그의 성분 및 압축 강도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 분리한 Si 탈산 슬래그 슬러지의 성분 및 압축 강도를 나타낸 도면이다.
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a process for concentrating and sorting an Al-deoxidized slag by wet-sorting a mixed slag of an Al-deoxidized slag and a Si-deoxidized slag generated in a stainless steel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the composition and compressive strength of an Al-deoxidized slag obtained according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the components and compressive strength of the Si-deacidified slag sludge separated according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 한 측면은 스테인리스스틸 제조 과정에서 발생한 용융 슬래그인 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 선별하는 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a method for selecting Al deoxidized slag from mixed slag of Al deoxidized slag and Si deoxidized slag, which are molten slag produced in the production of stainless steel.

도 1은 본 발명에 따른 스테인리스 스틸 제조 과정에서 발생한 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 냉각한 후 습식 분별을 통해 상기 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하는 바람직한 실시예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a preferred embodiment in which a mixed slag of an Al-deoxidized slag and a Si-deoxidized slag generated in a stainless steel manufacturing process according to the present invention is cooled and then subjected to wet fractionation to concentrate and sort the Al-deoxidized slag from the mixed slag.

보다 상세하게, 스테인리스 스틸 제조 과정에서 발생한 용융 슬래그로서 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 냉각하는 냉각 단계, 상기 냉각한 혼합 슬래그를 파쇄한 후 지금 성분을 제거하는 파쇄 단계 및 상기 지금 성분이 제거된 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 습식 선별하는 습식 선별 단계를 포함한다. More particularly, the present invention relates to a method for producing a slag comprising the steps of: cooling a mixed slag of an Al-deoxidized slag and a Si-deoxidized slag as a molten slag generated in a stainless steel manufacturing process, a crushing step of crushing the cooled mixed slag, And a wet screening step of wet-screening the Al deacid slag from the mixed slag of the removed Al deacid slag and the Si deacid slag.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테인리스스틸 제조 시 생성된 용융 슬래그를 냉각하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 용융 슬래그는 Si 탈산 슬래그와 Al 탈산 슬래그가 포함된 혼합 슬래그이며 상기 혼합 슬래그의 혼합 비율은 생성되는 슬래그의 비율에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, Si 탈산 슬래그 및 Al 탈산 슬래그를 6 내지 8: 2 내지 4의 비율로 혼합한 혼합 슬래그를 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, cooling molten slag produced in the manufacture of stainless steel can be performed. The molten slag is a mixed slag containing Si-deacidified slag and Al-deacidified slag, and the mixing ratio of the mixed slag may be different depending on the ratio of the generated slag. For example, mixed slag mixed with Si deacidified slag and Al deacidified slag at a ratio of 6 to 8: 2 to 4 can be used.

상기 혼합 슬래그에 포함된 Si 탈산 슬래그는 냉각 시 500℃ 부근에서 β-2CaOSiO2(이하 C2S)가 γ-C2S로 상전이되어 분화 현상이 발생하고 미분말을 형성한다. 반면 Al 탈산 슬래그는 Al 성분이 산화하여 Al2O3로 되고 이 성분은 상기의 상전이 현상을 억제하는 효과가 있어 분화되지 않고 덩어리를 형성한다. 따라서 상기와 같은 Si 탈산 슬래그 및 Al 탈산 슬래그의 냉각으로 인한 상전이 유무에 따라 혼합 슬래그에 포함된 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 형상을 달리한다. 따라서 상기 다른 형상의 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그를 후속적으로 습식 분별에 의해 Al 탈산 슬래그만 농축 선별이 가능할 수 있다. The Si-deoxidized slag contained in the mixed slag undergoes phase transformation of β-2CaOSiO 2 (hereinafter referred to as C 2 S) to γ-C 2 S at around 500 ° C. during cooling, resulting in differentiation and formation of fine powder. On the other hand, in the Al-deacid slag, the Al component is oxidized to Al 2 O 3 , and this component has the effect of suppressing the phase transition phenomenon and forms a lump without being differentiated. Therefore, the shape of the Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag included in the mixed slag are different depending on the phase transition due to the cooling of the Si-deacidized slag and the Al-deacidized slag. Therefore, the Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag of the different shapes may be selectively concentrated by wet fractionation.

상기 냉각하는 단계는 도 1과 같이 상기 혼합 슬래그를 포트에 담고 포트 냉각장에서 냉각할 수 있다(102). 상기 냉각 후 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 상전이 여부에 따라 하우스 냉각장에서 추가로 냉각을 수행할 수 있다(103). The cooling step may include cooling the mixing slag in the port and cooling it in a port cooling zone as shown in FIG. After the cooling, additional cooling may be performed in the house cooling field depending on whether phase transition of the Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag is performed (103).

상기 냉각은 20 내지 40℃에서 수행할 수 있다. 냉각의 온도가 20℃ 미만인 경우에는 슬래그의 냉각 속도가 너무 빨라 상전이로 인한 슬래그의 상전이 발현이 어려울 수 있고, 40℃를 초과하는 경우에는 냉각이 어려울 수 있는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 상기 온도 범위에서의 냉각으로 인해 Al 탈산 슬래그는 상전이가 억제되어 덩어리 형상의 슬래그로 획득할 수 있고, Si 탈산 슬래그는 상전이로 분화 현상이 발생하여 미분화된 슬래그로 획득할 수 있다. 이때 냉각 속도의 향상 및 파쇄 처리 시 비산 먼지 발생을 저감시키기 위해 살수 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The cooling may be carried out at 20 to 40 占 폚. When the cooling temperature is lower than 20 ° C, the cooling rate of the slag is too fast, so that the phase transition of the slag due to the phase transition may be difficult, and when the cooling rate is higher than 40 ° C, cooling may be difficult. Therefore, due to the cooling in the temperature range, the Al-deoxidized slag can be obtained as agglomerated slag with phase transition suppressed, and the Si-deoxidized slag can be obtained as the undifferentiated slag due to the occurrence of aging due to phase transition. At this time, it may further include a step of spraying water to improve the cooling rate and to reduce the generation of scattered dust in the crushing process.

상기 냉각이 완료되면 냉각된 혼합 슬래그를 파쇄 처리 할 수 있다. 상기 파쇄 처리 후 슬래그의 자원화를 위해 지금 성분을 제거할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 냉각은 하기와 같이 수행할 수 있다. 먼저 냉각한 슬래그를 평균 입도 200mm 이하로 파쇄한 후 대형 지금(地金, base metal)을 제거하는 단계, 평균 입도 80mm 이하로 파쇄하고(104) 자력선별하여 지금성분을 제거하는 단계(105) 및 평균 입도 40mm 이하로 파쇄하는 단계(106)로 수행할 수 있다.When the cooling is completed, the cooled mixed slag can be crushed. The components can now be removed for recycling of the slag after the crushing process. More specifically, the cooling can be performed as follows. The slag cooled first is crushed to a mean particle size of 200 mm or less and then the base metal is removed, crushed to an average particle size of 80 mm or less (104) And crushing to an average particle size of 40 mm or less (step 106).

상기 파쇄는 냉각한 슬래그를 평균 입도 200mm 이하로 파쇄한 후 조 크러셔 등의 파쇄기로 평균 입도 80mm 이하로 파쇄하고 다시 평균 입도 40mm 이하로 파쇄할 수 있다. 상기 각각의 파쇄 후에 시멘트 조성물 및 수축저감재로 자원화하는 과정에서 오염을 방지하기 위해 파쇄 처리한 혼합 슬래그로부터 금속 성분을 선별 제거할 수 있다.The crushed pieces can be crushed to a mean particle size of not more than 80 mm and crushed to an average particle size of not more than 40 mm by a crusher such as a jaw crusher after crushing the cooled slag to an average particle size of 200 mm or less. The metal components may be selectively removed from the crushed mixed slag in order to prevent contamination in the process of recycling into the cement composition and the shrinkage reducing material after each crushing.

상기 40mm 이하로 파쇄된 슬래그를 평균 입도가 약 5mm 이하로 습식 파쇄한 후 부유 선별하여 지금 성분을 분리하는 단계를 수행 할 수 있다. 이때 상기 혼합 슬래그에 혼재된 지금 성분의 분리가 용이하도록 슬래그의 입도를 보다 가늘게 하기 위해 로드밀을 이용한 습식 파쇄를 수행할 수 있다(107). 상기 파쇄된 슬래그의 평균 입도가 5mm를 초과하는 경우에는 슬래그와 금속이 혼재되어 자금 성분을 자력 선별을 할 때 분리 효율이 저하되는 문제가 있다.The slag crushed to a size of 40 mm or less may be wet-pulverized to have an average particle size of about 5 mm or less, and the slurry may be sorted by floating to separate the components. At this time, wet crushing using a rod mill can be performed (107) in order to make the particle size of the slag thinner so as to facilitate separation of the components present in the mixed slag. When the average particle size of the crushed slag is more than 5 mm, there is a problem that the separation efficiency is lowered when the magnetic particles are mixed with the slag and the metal.

상기 평균 입도가 5mm이하로 습식 파쇄된 슬래그에 함유된 지금 성분을 분리하기 위해 습식 부유 선별할 수 있으며, 습식 부유 선별을 통해 비중이 높은 지금 성분과 비중이 낮은 슬래그 성분으로 분리한 후 지금 성분을 제거할 수 있다(108). 이후 시멘트 조성물 및 수축저감재로 사용 시 금속 성분이 부유되어 오염되는 것을 보다 효과적으로 방지하기 위해 자력 선별에 의해 잔여 자착물을 분리하는 단계를 추가로 수행할 수 있다(109). In order to separate the present components contained in the wet-crushed slag having an average particle size of 5 mm or less, the wet flotation can be selected. By separating the wet flotation into a slag component having a high specific gravity and a slag component having a low specific gravity, (108). In order to more effectively prevent the metal component from floating and contaminating when used as a cement composition and a shrinkage reducing material, a step of separating the residual carbonaceous material by magnetic force separation may be additionally performed (109).

상기 자착물이 제거된 습식 파쇄 슬래그에 포함된 Al 탈산 슬래그를 농축 선별할 수 있다. 상기 분별을 위해 공정수를 투입하여 굵은 입자의 Al 탈산 슬래그를 선별하여 분리할 수 있고(110), 상기 습식 분별의 방법은 특히 제한하지 않는다. 예를 들어, 파쇄 후 자착물이 제거된 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 습식 나선형 스크류에 투입하여 덩어리 형상의 Al 탈산 전로슬래그(111)와 미분말이 혼재된 Si 탈산 슬래그 슬러리(112)를 선별 분리할 수 있다. The Al-deoxidized slag contained in the wet crushed slag from which the complex is removed can be concentrated and selected. The process may be carried out to separate the Al-deoxidized slag from the coarse-grained Al-deoxidized slag (110), and the wet fractionation method is not particularly limited. For example, the mixed slag of the Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag from which the sintered material has been removed after crushing is introduced into the wet-type spiral screw to obtain the Si deoxidized slag slurry 112 in which the lumpy Al- Can be selectively separated.

이때 상기 습식 슬래그를 35 내지 45ton/h의 유량으로 공급하고, 상기 공정수를 100 내지 140ton/h의 유량으로 공급할 수 있다. 상기 슬래그의 유량이 35ton/h 미만인 경우에는 Al 탈산 슬래그의 선별 분리 효과가 저하될 수 있고, 45ton/h을 초과하는 경우에는 Al 탈산 슬래그를 선별할 때 Si 탈산 슬래그가 혼재될 수 있어 바람직하지 않다. At this time, the wet slag may be supplied at a flow rate of 35 to 45 ton / h, and the process water may be supplied at a flow rate of 100 to 140 ton / h. When the flow rate of the slag is less than 35 ton / h, the selective separation effect of the Al deoxidized slag may be deteriorated. If the flow rate exceeds 45 ton / h, the Si deoxidized slag may be mixed when the Al deoxidized slag is selected .

또한 상기 공정수의 유량이 100ton/h 미만인 경우에는 입도가 굵은 Al 탈산 슬래그와 입도가 작은 Si 탈산 슬래그의 선별 효율이 저하될 수 있고, 140ton/h을 초과하는 경우에는 Al 탈산 슬래그에 Si 탈산 슬래그가 혼재될 수 있는 점에서 바람직하지 않다.When the flow rate of the process water is less than 100 ton / h, the screening efficiency of the thick Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag having a small particle size may be deteriorated. When the flow rate exceeds 140 ton / h, Is not preferable because it can be mixed.

상기 투입된 공정수와 슬래그의 혼합에 의해 상기 덩어리 형상의 Al 탈산 슬래그는 굵은 입자로 이루어진 슬래그를 형성하고(111), 미분화된 Si 탈산 슬래그는 슬러리를 형성함으로써(112) 상기 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 습식 분별에 의해 농축 선별할 수 있다. 따라서 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그가 혼재된 혼합 슬래그로부터 상기 본 발명에 따른 습식 분별 처리에 의해 별도의 추가적인 설비 없이 Al 탈산 슬래그만을 농축 선별이 가능하다. By mixing the introduced process water and slag, the agglomerated Al-deoxidized slag forms slag of coarse particles (111) and the undifferentiated Si deacid slag forms a slurry (112) The Al-deoxidized slag can be selected by wet fractionation from the mixed slag of the slag. Therefore, it is possible to concentrate and select only the Al-deoxidized slag from the mixed slag mixed with the Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag by the wet fractionation treatment according to the present invention without any additional equipment.

상기 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그의 농축 선별이 완료된 후 상기 Si 탈산 슬래그 슬러리를 여과하는 단계를 추가적으로 수행함으로써(113), 여과 후 여액을 공정수로 재이용할 수 있다(115). 상기 여과 단계는 슬러리로부터 여과액을 분리할 수 있는 공정이면 그 방법은 특히 제한하지 않는다.After completion of the concentration and selection of the Al-deacidified slag from the mixed slag, the step of filtering the Si-deacidified slag slurry is further performed (113), and the filtered liquid can be reused as the process water (115). The filtration step is not particularly limited as long as the filtrate can be separated from the slurry.

본 발명의 다른 측면은 상기 농축 선별한 Al 탈산 슬래그를 포함하는 시멘트 조성물 및 수축저감재를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a cement composition and a shrinkage reducing material comprising the concentrated and sorted Al-deoxidized slag.

상기 농축 선별한 Al 탈산 슬래그는 주요 결정상이 3CaOAl2O3, 12CaO7Al2O3이며, 3CaOAl2O3와 12CaO7Al2O3 성분은 아래 식과 같이 에트링자이트 수화물을 생성한다.The concentrate screening Al deoxidized slag which is the main crystal phase 3CaOAl 2 O 3, 12CaO7Al a 2 O 3, 3CaOAl 2 O 3 and 12CaO7Al 2 O 3 component is to produce a ring eth- ZUID hydrate as the expression below.

[식 1] 3CaOAl2O3 + 3CaSO42H2O + 26H2O -> 3CaOAl2O33CaSO432H2O3CaOAl 2 O 3 + 3CaSO 4 2H 2 O + 26H 2 O -> 3CaOAl 2 O 3 3CaSO 4 32H 2 O

[식 2] 12CaO7Al2O3 + 3Ca(OH)2 + 5CaSO4 + 57H2O[Equation 2] 12CaO7Al 2 O 3 + 3Ca (OH) 2 + 5CaSO 4 + 57H 2 O

-> 5(3CaOAl2O3CaSO412H2O)+2Al(OH)3(모노술페이트, Monosulphate)-> 5 (3CaOAl 2 O 3 CaSO 4 12H 2 O) + 2Al (OH) 3 (monosulfate, Monosulphate)

[식 3] Al2O3CaSO412H2O + 2CaSO4 + 20H2O[Formula 3] Al 2 O 3 CaSO 4 12H 2 O + 2CaSO 4 + 20H 2 O

-> 3CaOAl2O33CaSO432H2O(에트링자이트, Ettringite)- > 3CaOAl 2 O 3 3CaSO 4 32H 2 O (Ettringite)

상기와 같이 Al 탈산 슬래그를 습식 처리하는 경우 슬래그 표면에 생성된 비정질상의 CaO-Al2O3-H2O 수화물은 3CaOAl2O3 및 12CaO7Al2O3 성분을 포함하는 슬래그의 수화 반응에 의해 생성된 것이다. The amorphous CaO-Al 2 O 3 -H 2 O hydrate formed on the surface of the slag when the Al deoxidized slag is wet-treated as described above is formed by the hydration reaction of the slag containing 3CaOAl 2 O 3 and 12CaO 7Al 2 O 3 components .

상기 수화물은 에트링자이트가 생성되기 전에 생성된 중간 생성물이기 때문에 실제 반응 단계에서 상기 수화물이 결정핵(seeds) 역할을 하여 에트링자이트의 생성을 촉진하는 역할을 할 수 있다. 또한 상기 3CaOAl2O3 및 12CaO7Al2O3의 수화 과정에서 생성되는 에트링자이트는 팽창성을 가지고 있으므로 다량 생산되는 경우 경화체가 팽창할 수 있다. 따라서 습식 선별 처리된 Al 탈산 슬래그는 시멘트 조성물 및 콘크리트 수축저감재용 원료로 활용하는 경우 초기 강도 향상이 우수한 기능성 첨가재로서의 자원화가 가능하다.Since the hydrate is an intermediate product formed before the Etring zeite is formed, the hydrate may act as seed nuclei in the actual reaction step to promote the production of Etring zeite. In addition, the etching ring formed in the hydration process of 3CaOAl 2 O 3 and 12CaO 7Al 2 O 3 has swelling property, so that the cured product may expand when mass production is made. Therefore, when the wet-screened Al-deoxidized slag is used as a raw material for a cement composition and a concrete shrinkage reducing material, it can be used as a functional additive excellent in initial strength improvement.

다만, 상기 농축 선별한 Al 탈산 슬래그는 평균 입도가 약 5mm 이하인바 5mm 이하의 Al 탈산 슬래그를 잔골재용으로 활용하는 경우에는 수화 반응에 의해 콘크리트 표면에서 Al 탈산 슬래그가 수화 팽창하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 Al 탈산 슬래그의 수화 반응이 느려져 시멘트 조성물 및 수축저감재로서의 성능 발현이 느려질 수 있는 점에서 바람직하지 못하다. 이를 방지하기 위해 Al 탈산 슬래그의 평균 입도는 75um 이하인 것이 바람직하다. However, when the concentrated and sorted Al-deoxidized slag has an average particle size of about 5 mm or less and an Al-deoxidized slag of 5 mm or less for the fine aggregate, the Al-deoxidized slag may hydrate and expand on the concrete surface due to the hydration reaction . Therefore, the hydration reaction of the Al-deacid slag is slowed and the performance of the cement composition and the shrinkage reducing agent can be slowed down. In order to prevent this, the average particle size of the Al-deoxidized slag is preferably 75um or less.

상기 평균 입도가 75um 이하인 Al 탈산 슬래그는 시멘트 조성물 및 수축저감재용 원료로 사용할 수 있다. 이때 시멘트 조성물 및 수축저감재의 몰탈 압축 강도를 향상시키고 수축율 저감 효과를 위해 상기 Al 탈산 슬래그에 무수 석고를 혼합하여 Al 탈산 슬래그에 무수 석고의 혼합 페이스트를 형성하는 것이 바람직하다.The Al-deoxidized slag having an average particle size of 75um or less can be used as a raw material for a cement composition and a shrinkage reducing material. At this time, in order to improve the mortar compressive strength of the cement composition and the shrinkage reducing material and to reduce the shrinkage ratio, it is preferable to mix anhydrous gypsum with the Al deoxidized slag to form a mixed paste of anhydrous gypsum in the Al deoxidized slag.

이때 상기 혼합 페이스트는 상기 Al 탈산 슬래그 및 무수 석고를 1 내지 2: 2 내지 1의 중량비로 포함할 수 있다. Al 탈산 슬래그의 중량비가 무수 석고 1 중량비를 기준으로 0.5 미만인 경우 수축저감재로 사용 시 에트링자이트 생성량이 저하될 수 있는 점에서 바람직하지 않고, 2를 초과하는 경우 시멘트의 강도가 저하되는 점에서 바람직하지 않다.At this time, the mixed paste may contain the Al deacid slag and the anhydrous gypsum at a weight ratio of 1: 2: 2 to 1: 1. In the case where the weight ratio of the alumoxane slag is less than 0.5 based on the weight ratio of the anhydrous gypsum, it is not preferable because the amount of the ettringite generated when used as a shrinkage reducing material may be lowered. If the weight ratio is more than 2, Lt; / RTI >

상기 평균 입도가 75um 이하인 Al 탈산 슬래그는 시멘트 조성물의 원료가 될수 있다. 상기 Al 탈산 슬래그는 무수 석고와 혼합된 혼합물을 형성할 수 있고, 상기 혼합물은 일반 시멘트 또는 슬래그 시멘트와 함께 혼화되어 시멘트 조성물이 될 수 있다.The Al-deoxidized slag having an average particle size of 75um or less may be a raw material for the cement composition. The Al deacid slag may form a mixture mixed with anhydrous gypsum, and the mixture may be blended with common cement or slag cement to form a cement composition.

상기 시멘트 조성물의 원료로서 Al 탈산 슬래그 및 무수 석고의 혼합 페이스트는 전체 시멘트 조성물 100중량% 기준으로 3 내지 6중량%일 수 있다. 상기 혼합 페이스트가 3중량% 미만인 경우에는 에트링자이트 형성이 어려워 수축 저감 효과를 발휘하기 어렵고, 6중량%를 초과하는 경우에는 일반 시멘트에 비해 압축 강도 발현이 저감되는 점에서 바람직하지 않다.The mixed paste of the Al-deacid slag and the anhydrous gypsum as a raw material of the cement composition may be 3 to 6% by weight based on 100% by weight of the total cement composition. When the mixing paste is less than 3% by weight, it is difficult to form an ettringite so that shrinkage reduction effect is difficult to be exhibited. When the mixing paste is more than 6% by weight, compressive strength development is less preferable than general cement.

이와 같이 본 발명에 따르면 스테인리스스틸 제조 과정에서 발생한 용융 슬래그를 완전 냉각한 후 습식 분별을 수행함으로써 별도의 설비 없이 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하는 방법 및 상기 농축 선별한 Al 탈산 슬래그를 포함하는 시멘트의 조성물 및 수축저감재를 제공한다.As described above, according to the present invention, there is provided a method of concentrating and sorting Al-deoxidized slag without any additional facility by performing a wet fractionation after completely cooling the molten slag generated in the manufacturing process of stainless steel and a method of concentrating and sorting the cement composition containing the concentrated and selected Al- And a shrinkage reducing material.

이하, 다양한 실시예를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하에서 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to various embodiments. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

실시예 Example

Al 탈산 전로슬래그 및 Si 탈산 전로슬래그의 습식 선별 및 Al탈산 처리한 전로슬래그를 이용한 시멘트 및 콘크리트용 조성물 제조Wet sorting of Al-deoxidation converter slag and Si deoxidation converter slag and manufacture of composition for cement and concrete using Al-deoxidation converter slag

Si 탈산 전로슬래그 및 Al 탈산 전로슬래그를 습식 선별하기 위해서 고로 용선을 사용하였고 전로에서 400계 스테인리스스틸(Fe-Cr 합금이 주요 성분)을 생산하는 과정에서 획득한 Si 탈산 전로슬래그 및 Al 탈산 전로슬래그를 7:3의 비율로 혼합한 혼합 슬래그를 사용하였다. Si deoxidation converter slag and Al deoxidation converter slag were used for blast furnace slag and Si deoxidation converter slag and Al deoxidation converter slag obtained in the process of producing 400 series stainless steel (main component of Fe-Cr alloy) Was mixed at a ratio of 7: 3.

상기 혼합 슬래그(101)를 포트에 담고 포트 냉각장에서 24시간 동안 냉각을 실시한 후(102) 상기 냉각된 슬래그를 하우스 냉각장에서 24시간 동안 완전 냉각하였다(103). 상기 냉각을 통해 덩어리 상태의 Al 탈산 전로슬래그 및 미분말 상태의 Si 탈산 전로슬래그의 혼합 슬래그를 획득하였다. 이때 살수 처리를 수행하여 비산 먼지 발생을 방지하였다.The mixed slag 101 was placed in the port and cooled in a port cooling zone for 24 hours (102), and the cooled slag was cooled (103) for 24 hours in a house cooling zone. Through this cooling, a mixed slag of the Al deoxidation converter slag in the lump state and the Si deoxidation converter slag in the fine powder state was obtained. At this time, spraying treatment was performed to prevent scattering dust.

상기 완전히 냉각된 혼합 슬래그를 브레이크를 이용하여 평균 입도가 약 200mm 이하가 되도록 파쇄 처리하였고, 상기 파쇄된 슬래그로부터 대형 지금을 제거하였다. 상기 약 200mm 이하로 파쇄된 슬래그를 조 크러셔(Jaw Crusher)를 통해 약 80mm 이하로 1차 파쇄 처리한 후(104) 자력 선별기로 지금 성분을 분리하였다(105). 그 후 다시 조 크러셔를 이용하여 약 40mm 이하로 추가적인 2차 파쇄 처리를 진행하였다(106). The fully cooled mixed slag was crushed using a braking machine so that the average particle size was less than about 200 mm, and the crushed slag was now removed from the crushed slag. The slag crushed to a size of about 200 mm or less was subjected to primary crushing through a jaw crusher to a size of about 80 mm or less (104), and the slag was separated at 105 by a magnetic separator. Thereafter, an additional secondary crushing treatment was carried out by using a jaw crusher to a depth of about 40 mm or less (106).

상기 40mm 이하로 파쇄된 슬래그는 습식 조건의 로드밀 파쇄기에서 슬래그의 평균 입도가 5mm 이하가 되도록 파쇄 처리하였고(107), 상기 파쇄된 슬래그를 습식 부유 선별기를 이용하여 비중이 높은 지금 성분과 비중이 낮은 슬래그로 분리한 후 지금 성분을 제거하였다(108). 이후 자력 선별기로 상기 자착물을 제거하였다(109). The slag crushed to a size of 40 mm or less was crushed (107) so that the average particle size of the slag was 5 mm or less in a wet-milled road mill crusher (107). The slag was crushed using a wet floating separator, After separation into low slag, the ingredients are now removed (108). Thereafter, the adduct was removed with a magnetic separator (109).

이후 상기 자착물이 제거된 슬래그를 시간당 40톤씩 1시간 동안 투입하고 공정수를 시간당 120톤씩 1시간 동안 투입하여 혼합물을 획득하였다. Then, the slag from which the adduct-free slag was removed was charged at a rate of 40 tons per hour for 1 hour, and the process water was added at 120 tons per hour for 1 hour to obtain a mixture.

상기 혼합물을 습식 나선형 스크류에 투입하여 덩어리 상태인 굵은 입자의 Al 탈산 전로슬래그(111)와 미분말이 혼재된 Si 탈산 전로슬래그 슬러리(112)를 선별 분리하였다(110). 이후 상기 슬러리를 여과하여(113) 슬러지(114)를 분리하고 여과액을 공정수로 재이용하였다(115). 상기 농축 선별된 Al 탈산 전로슬래그(111)를 획득하여 슬래그에 포함된 주요 화학 성분을 X-선 형광 분석기(XRF)로 분석한 결과를 하기 표 1로 나타내었다.The mixture was introduced into a wet spiral screw to separate the Si deoxidation converter slag slurry having a large particle size and the Al deoxidation converter slag 111 and the fine powder into a lumpy state. The slurry was then filtered 113 to remove the sludge 114 and the filtrate was reused 115 as process water. The concentrated and sorted Al-deoxidation converter slag (111) was obtained, and the main chemical components contained in the slag were analyzed by X-ray fluorescence spectrometer (XRF).

구분division Al2O3 Al 2 O 3 SiO2 SiO 2 CaOCaO MgOMgO Fe2O3 Fe 2 O 3 Cr2O3 Cr 2 O 3 Al 탈산 슬래그Aluminum deasphalted slag 10.810.8 19.219.2 48.748.7 6.66.6 5.95.9 4.44.4 Si 탈산 슬러지Si deoxidation sludge 5.65.6 21.321.3 58.058.0 7.47.4 2.12.1 2.32.3

(단위: %)(unit: %)

상기 표 1은 Al 탈산 전로슬래그(111)와 미분말이 혼재된 Si 탈산 전로슬래그 슬러지(114)에 포함된 성분 및 함량을 나타낸 것이다. 표 1의 결과로부터 상기 Al 탈산 슬래그에 포함된 Al2O3 함량이 상기 Si 탈산 슬래그 슬러지에 포함된 Al2O3 함량에 비해 약 2배인 것을 확인 할 수 있었다. Table 1 shows the components and contents of the Si deoxidation converter slag sludge 114 in which the Al deoxidation converter slag 111 and the fine powder are mixed. From the results shown in Table 1, it was confirmed that the content of Al 2 O 3 contained in the Al deacid slag was about twice that of the content of Al 2 O 3 contained in the Si deacidified slag sludge.

도 2의 결과로부터 상기 혼합 슬래그가 냉각 과정을 거침으로써 Al 탈산 전로슬래그는 상전이가 억제되어 후속적인 습식 선별 단계에서 Al2O3 성분이 농축된 슬래그로 발현되며, 3CaOAl2O3, 12CaO7Al2O3 및 비정질상의 CaO-Al2O3-H2O가 슬래그의 표면에 생성된 것을 알 수 있었다. From the results of FIG. 2, it can be seen that the Al slag is cooled by the cooling of the mixed slag, and phase transition is suppressed so that the Al 2 O 3 component is concentrated in the subsequent wet sorting step, and the slag is converted into 3CaOAl 2 O 3 , 12CaO 7Al 2 O 3 and amorphous CaO-Al 2 O 3 -H 2 O were formed on the surface of the slag.

반면 도 3의 결과로부터 Si 탈산 전로슬래그가 상전이하여 미분말의 상태가 되고 상기 분말화된 Si 탈산 전로슬래그가 습식 선별 단계에서 이미 수화 반응이 진행되어 대부분 2CaOSiO2 및 Ca(OH)2를 포함하는 슬러지가 된 것을 확인할 수 있었다. While Fig. From the results of the third and the state of the fine powder to the Si deoxidation converter slag phase transfer sludge to the Si deoxidation converter slag of the pulverized is already hydration reaction proceeds in a wet screening step include most 2CaOSiO 2 and Ca (OH) 2 .

상기 획득한 Al 탈산 전로슬래그의 수화 반응 시 팽창하는 특성을 이용하여 시멘트 또는 슬래그 시멘트 조성물 및 수축저감재를 제조하기 위해 Al 탈산 전로슬래그를 평균 입경을 약 75㎛가 되도록 볼 밀을 이용하여 분쇄하였다. 이후 지름 75㎛ 미만의 크기를 가진 채를 이용하여 약 75㎛ 이하의 Al 탈산 전로슬래그 200g을 입도 선별하였다.In order to produce a cement or slag cement composition and a shrinkage reducing material using the property of expanding the hydration reaction of the obtained Al deoxidation converter slag, the Al deoxidation converter slag was pulverized using a ball mill so that the average particle size was about 75 μm . Then, 200 g of the Al-deoxidized transfer slag having a size of less than 75 μm was granulated using a steel having a diameter of less than 75 μm.

상기 입도 선별한 200g의 Al 탈산 전로슬래그 미분말에 무수석고 200g을 2중량% 및 2중량%로 혼합한 혼합 페이스트를 400g을 제조하였다. 상기 혼합 페이스트 400g과 일반 포틀랜드 시멘트 4000g 및 고로수재 미분말 5600g을 40중량% 및 56중량%로 혼합하여 조성물 10,000g을 제조하였다. 200 g of the Al-deoxidation converter slag powder thus obtained was mixed with 200 g of anhydrous gypsum in an amount of 2% by weight and 2% by weight to prepare 400 g of a mixed paste. 400 g of the mixed paste, 4000 g of common portland cement, and 5600 g of blast furnace fine powder were mixed at 40% by weight and 56% by weight to prepare 10,000 g of a composition.

비교예Comparative Example

비교예 1Comparative Example 1

Al 탈산 슬래그 및 무수석고의 혼합 페이스트가 포함되지 않은 일반 포틀랜드 시멘트 55중량%와 고로수재 슬래그 미분말 45중량%의 혼합물을 사용한 것을 제외하고 실시예와 동일한 조건에서 시멘트를 제조하였다.Cement was prepared under the same conditions as in Example except that a mixture of 55 wt% of common portland cement and 45 wt% of blast furnace slag fine powder not containing the mixed powder of Al deoxidized slag and anhydrous gypsum was used.

비교예 2Comparative Example 2

천연무수석고를 제외하고 실시예와 동일한 조건에서 농축 선별한 Al 탈산 전로슬래그를 4중량% 혼합하여 시멘트를 제조하였다.Cement was prepared by mixing 4 wt% of the Al-deoxidation converter slag concentrated and sorted under the same conditions as those of Example except for the natural anhydrous gypsum.

비교예 3Comparative Example 3

Al 탈산 전로슬래그를 제외하고 천연무수석고를 4중량% 혼합하여 실시예와 동일한 조건에서 시멘트를 제조하였다.Cement was prepared under the same conditions as in Example except that 4% by weight of natural anhydrous gypsum was mixed except for the Al-deoxidation converter slag.

비교예 4Comparative Example 4

Al 탈산 전로슬래그 및 무수석고를 각각 5중량%씩 총 10중량%를 과량으로 혼합한 것을 제외하고 실시예와 동일한 조건에서 시멘트를 제조하였다.Cement was prepared under the same conditions as in Example except that the Al-deoxidation converter slag and anhydrous gypsum were mixed in an excess amount of 10 wt% in total of 5 wt% each.

구분division OPCOPC 고로수재
미분말
Blast furnace
Fine powder
Al 탈산 전로 슬래그Al-deoxidation converter slag 천연
무수석고
natural
Anhydrous plaster
압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 28일 수축 길이변화
(um/m)
28 day shrinkage length change
([mu] m / m)
3일3 days 28일28th 실험예 1Experimental Example 1 4040 5656 22 22 2424 5555 510510 비교예 1Comparative Example 1 5555 4545 -- -- 2222 5252 780780 비교예 2Comparative Example 2 4040 5656 44 -- 1919 5050 770770 비교예 3Comparative Example 3 4040 5656 -- 44 2020 5151 750750 비교예 4Comparative Example 4 4040 5252 55 55 1515 4040 300300

상기 표 2는 상기 실시예 및 비교예에 대한 결과를 나타낸 것이다Table 2 above shows the results of the above Examples and Comparative Examples

비교예 1은 실험 후 28일 경과되는 시점의 수축 길이 변화가 780um/m로 가장 크게 나타나 수축저감효과가 크지 않은 것을 확인할 수 있었다. In Comparative Example 1, it was confirmed that the shrinkage length change at the time of 28 days from the experiment was the largest at 780 um / m, and the shrinkage reduction effect was not large.

비교예 2는 실험 후 3일 및 28일이 경과되는 시점에서 압축 강도가 19MPa 및 51MPa로 측정되어 실험예(24 MPa 및 55 MPa)와 비교 시 각각 약 5MPa가 작게 측정되었다. 이는 비교예 2의 압축 강도가 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 압축 강도에 비해 상대적으로 약한 것을 확인 할 수 있었다.In Comparative Example 2, the compressive strengths were measured at 19 MPa and 51 MPa at 3 days and 28 days after the experiment, respectively, and the compressive strengths were measured to be about 5 MPa smaller than those of the experimental examples (24 MPa and 55 MPa). This confirms that the compressive strength of Comparative Example 2 is relatively weak compared with the compressive strength of the preferred embodiment of the present invention.

나아가, 비교예 2 및 3은 실험 진행 후 3일 째의 압축 강도가 실시예 1에 비해 약 5MPa이 적게 측정되었으며 수축 길이 변화가 약 350um/m 크게 측정되어 실시예 1과 비교 시 몰탈 압축 강도가 상대적으로 약하고 수축저감효과가 현저히 떨어지는 것을 확인 할 수 있었다. Further, in Comparative Examples 2 and 3, the compressive strength on the third day after the test was conducted was measured to be less than about 5 MPa as compared with Example 1, and the shrinkage length change was measured to be about 350 um / m. And the shrinkage reduction effect was remarkably decreased.

또한 비교예 4는 실험 진행 후 3일 째의 압축 강도가 15MPa로서 실험예에 비해 약 9MPa 적게 측정되었는바 실시예와 비교 시 압축 강도가 상대적으로 약한 것을 확인 할 수 있었다.In Comparative Example 4, the compressive strength at the third day after the test was 15 MPa, which was about 9 MPa less than that in the Experimental Example. Compared with the Examples, the compressive strength was relatively weak.

이와 같이 본 발명에 따른 Al 탈산 전로슬래그의 농축 선별 방법 및 이를 이용하여 시멘트 혼화재 및 콘크리트 수축저감재용 원료로 재활용하는 경우 초기 강도 향상뿐만 아니라 수축 길이 변화를 저감시켜 압축 강도가 우수한 효과가 있다.As described above, when the method of concentrating and sorting Al-deoxidation transfer slag according to the present invention and recycling it as a raw material for a cement admixture and a concrete shrinkage reducing material, there is an effect of not only improving the initial strength but also reducing the shrinkage length change and thus having excellent compressive strength.

Claims (11)

Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그를 냉각하는 냉각 단계;
상기 냉각한 혼합 슬래그를 파쇄한 후 지금 성분을 제거하는 파쇄 단계; 및
상기 지금 성분이 제거된 Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 습식 선별하는 습식 선별 단계;를
포함하는, Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하여 수축저감재를 제조하는 방법.
A cooling step of cooling the mixed slag of the Al deoxidized slag and the Si deoxidized slag;
A crushing step of crushing the cooled mixed slag and removing the component now; And
A wet sorting step of wet-sorting the Al-deoxidized slag from the mixed slag of the Al-deoxidized slag and the Si-deoxidized slag,
A method for producing a shrinkage reducing material by concentrating and selecting an Al deoxidized slag from a mixed slag of an Al-deacid slag and a Si-deacid slag.
제1항에 있어서,
상기 냉각은 20 내지 40℃로 냉각하는 것인, Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하여 수축저감재를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cooling is performed at a temperature of 20 to 40 캜, wherein the Al-deoxidized slag and the Si-deacidified slag are concentrated and selected from the mixed slag of the Si-deacidified slag to produce a shrinkage reducing material.
제1항에 있어서,
상기 파쇄 단계는
상기 냉각한 슬래그를 평균 입도 200mm 이하로 파쇄한 후 대형 지금(地金, base metal)을 제거하는 단계;
상기 대형 지금이 제거된 파쇄 슬래그를 평균 입도 80mm 이하로 파쇄하고 자력선별하여 지금 성분을 제거하는 1차 파쇄 단계;
상기 지금 성분이 제거된 파쇄 슬래그를 평균 입도 40mm 이하로 파쇄하는 2차 파쇄 단계;
평균 입도 5mm 이하로 습식 파쇄하여 지금 성분을 습식 부유 선별하는 습식 파쇄 단계; 및
잔여 자착물을 제거하는 단계;를
포함하는, Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하여 수축저감재를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
The shredding step
Crushing the cooled slag to an average particle size of 200 mm or less and removing a large base metal;
A first crushing step of crushing the above-mentioned crushed slag removed at an average particle size of not more than 80 mm and sorting out the magnetic force to remove the crust now;
A second crushing step of crushing the crushed slag from which the crumb component has been removed to an average particle size of 40 mm or less;
A wet crushing step of wet crushing an average particle size of 5 mm or less to select a wet suspended particle for the present component; And
Removing the residual zeolite;
A method for producing a shrinkage reducing material by concentrating and selecting an Al deoxidized slag from a mixed slag of an Al-deacid slag and a Si-deacid slag.
제1항에 있어서,
상기 습식 선별하는 단계는 상기 혼합 슬래그를 35 내지 45ton/h으로 공급하고, 공정수를 100 내지 140ton/h로 공급하는, Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하여 수축저감재를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
The wet screening step comprises concentrating and selecting the Al deacid slag from the mixed slag of Al deacid slag and Si deacid slag, feeding the mixed slag at 35 to 45 ton / h and supplying the process water at 100 to 140 ton / h, A method for manufacturing a reducing agent.
제1항에 있어서,
상기 습식 선별된 Al 탈산 슬래그가 제거된 슬러리를 여과하여 여액을 공정수로 이용하는 단계를 추가로 포함하는, Al 탈산 슬래그 및 Si 탈산 슬래그의 혼합 슬래그로부터 Al 탈산 슬래그를 농축 선별하여 수축저감재를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of filtering the slurry from which the wet-selected Al deoxidized slag has been removed and using the filtrate as the process water to concentrate and sort the Al deoxidized slag from the mixed slag of the Al deoxidized slag and the Si deoxidized slag to produce a shrinkage reducing material How to.
제1항에 의해 농축 선별된 Al 탈산 슬래그를 포함하는, 수축저감재.A shrinkage reducing material comprising an Al-deoxidized slag concentrated and selected according to claim 1. 제6항에 있어서,
상기 Al 탈산 슬래그는 평균 입도가 15 내지 75㎛인, 수축저감재.
The method according to claim 6,
Wherein the Al deoxidized slag has an average particle size of 15 to 75 占 퐉.
제6항에 있어서,
상기 수축저감재는 Al 탈산 슬래그 및 무수석고를 1 내지 2: 2 내지 1의 중량비로 포함하는 것인 수축저감재.
The method according to claim 6,
Wherein the shrinkage reducing material comprises Al-deoxidized slag and anhydrous gypsum at a weight ratio of 1: 2: 2 to 1: 1.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 수축저감재; 및 잔부 시멘트 또는 슬래그 시멘트를 포함하는 시멘트 조성물.9. The shrinkage reducing material according to any one of claims 6 to 8, And residual cement or slag cement. 제9항에 있어서, 상기 수축저감재는 시멘트 조성물 총 중량을 기준으로 3 내지 6중량% 포함되는 시멘트 조성물.
10. The cement composition of claim 9, wherein the shrinkage reducing material comprises from 3 to 6% by weight based on the total weight of the cement composition.
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