고로에서 소결광을 사용하는 것의 장점은 무엇입니까? 효율성 향상 및 비용 절감

요컨대, 소결광 사용은 현대 제철의 기본적인 전략입니다. 이는 저렴한 철광석 미분과 산업 폐기물과 같은 저비용 원료를 우수한 공학적 용광로 공급물로 변환하여 고로가 더 높은 효율성, 낮은 연료 소비 및 더 큰 생산성으로 작동할 수 있도록 합니다.

소결광의 핵심 장점은 단순히 미세 입자를 사용할 수 있게 한다는 것만이 아닙니다. 이는 고로 내부의 물리적 및 화학적 조건을 최적화하도록 설계된 맞춤형 재료이며, 이는 원광석만으로는 달성할 수 없는 상당한 경제적 및 운영적 이득으로 이어집니다.

원료 투입 최적화

소결광의 사용은 고로의 원료 조달 및 준비 경제성을 근본적으로 변화시킵니다.

미분 및 폐기물 활용

원철광석에는 상당량의 미세 입자가 포함되어 있습니다. 이를 고로에 직접 투입하면 시스템이 막혀 중요한 고온 가스의 흐름을 방해하고 생산을 중단시킬 수 있습니다.

소결은 이러한 미세 입자를 더 크고 다공성인 덩어리로 응집시켜 이 문제를 해결합니다. 이 과정은 또한 코크스 미분, 밀 스케일, 집진 먼지와 같은 다른 공장 운영에서 발생하는 귀중한 철 함유 폐기물을 재활용하여 폐기물 흐름을 귀중한 투입물로 전환할 수 있게 합니다.

용제 사전 처리

소결은 석회 및 돌로마이트와 같은 용제를 응집된 재료에 직접 통합할 수 있게 합니다.

이는 이러한 용제를 분해하는 데 필요한 화학 반응(소성)이 고로가 아닌 소결 공장에서 발생하기 때문에 매우 효율적입니다. 이 사전 처리는 용광로 내부에서 상당한 양의 에너지를 절약하며, 이 에너지는 철 산화물을 환원하는 주요 작업에 사용될 수 있습니다.

고로 성능 향상

고품질 소결광 장입물로 공급되는 고로는 더 원활하고 효율적으로 작동합니다.

우수한 투과성

소결광은 강하고 다공성이 있도록 설계되었습니다. 이 구조는 용광로 내부에 투과성 베드를 형성하여 뜨거운 환원 가스가 모든 재료 스택을 통해 균일하게 흐르도록 합니다.

이 균일한 가스 흐름은 효율적인 열 전달에 필수적이며, 용광로 전체에서 화학 반응이 일관되게 발생하도록 보장하여 채널링을 방지하고 전반적인 안정성을 향상시킵니다.

향상된 환원성

소결광의 다공성 구조는 환원 가스(주로 일산화탄소)에 더 넓은 철 산화물 표면적을 노출시킵니다. 환원성으로 알려진 이 특성은 철 산화물이 금속 철로 더 빠르고 완벽하게 전환됨을 의미합니다.

더 나은 환원성은 용광로가 더 강렬하고 효율적으로 작동할 수 있도록 합니다.

더 높은 생산성 및 낮은 코크스율

우수한 투과성과 높은 환원성의 결합된 효과는 주요 성능 향상으로 직접 이어집니다. 용광로는 재료를 더 빠르게 처리할 수 있어 생산성(일일 용선 생산량)이 증가합니다.

동시에 향상된 열 및 화학 효율성은 각 톤의 철을 생산하는 데 필요한 연료가 적다는 것을 의미합니다. 이는 고로의 가장 큰 운영 비용인 코크스율의 상당한 감소로 이어집니다.

최종 제품 품질 향상

용광로에 투입되는 재료의 품질은 나오는 제품의 품질을 직접적으로 결정합니다.

일관된 화학 조성

소결 공정은 다양한 원료의 광범위한 혼합 및 제어된 비율 조정을 포함합니다. 이는 매우 일관되고 예측 가능한 화학적 구성을 가진 용광로 공급물을 생산합니다.

이러한 일관성은 원광석 사용에 내재된 가변성을 제거하여 작업자가 고로 공정을 훨씬 더 엄격하게 제어할 수 있도록 합니다.

불순물 부분 제거

소결 공정의 고온(약 1300-1400°C)은 황과 같은 일부 휘발성 불순물을 원료에서 제거하는 데 도움이 됩니다.

이 사전 정화 단계는 더 깨끗한 공급 재료를 생성하며, 이는 결과적으로 최종 용선의 불순물 부하를 줄입니다.

예측 가능한 용선 품질

고로에 일관되고 깨끗하며 고도로 환원 가능한 재료가 공급되면, 생산물도 똑같이 예측 가능해집니다. 이는 후속 제강 단계에서 용선의 품질 및 일관성 향상으로 이어져 비용을 절감하고 공정을 단순화합니다.

절충점 이해

매우 유리하지만, 소결광 사용 결정에는 복잡성과 비용이 따릅니다.

상당한 자본 투자

소결 공장은 거대한 산업 설비입니다. 건설에 필요한 자본 지출은 상당하며, 넓은 토지 면적과 지원 인프라가 필요합니다.

환경 고려 사항

소결 공정 자체는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 및 미세 먼지를 포함한 대기 배출물을 생성합니다. 현대식 소결 공장은 환경 규제를 충족하기 위해 광범위하고 비용이 많이 드는 가스 정화 및 오염 제어 시스템을 필요로 합니다.

에너지 소비

소결광은 고로 내부에서 엄청난 양의 에너지를 절약하지만, 소결 공정 자체는 에너지 집약적이며 응집에 필요한 열을 생성하기 위해 연료(일반적으로 코크스 미분)를 필요로 합니다. 이는 에너지 소비가 용광로에서 소결 공장으로 전략적으로 전환됨을 나타냅니다.

목표에 맞는 올바른 선택

소결광 사용은 전체 제철 가치 사슬을 최적화하는 것을 기반으로 한 전략적 결정입니다.

주요 초점이 비용 절감인 경우: 소결광은 저렴한 철광석 미분 및 야금 폐기물을 사용하는 데 필수적이며, 코크스율을 크게 낮춥니다.
주요 초점이 생산성 및 처리량인 경우: 소결광의 우수한 투과성 및 환원성은 고로의 더 높은 생산율로 직접 이어집니다.
주요 초점이 용선 품질인 경우: 소결광은 화학적으로 균일하고 더 깨끗한 용광로 공급물을 제공하여 제강 공장에 더 예측 가능하고 고품질의 용선을 제공합니다.

궁극적으로 고로 운영에 소결광을 통합하는 것은 저급 재료를 전체 공장 효율성을 극대화하는 고성능 투입물로 변환하기 위한 핵심 전략입니다.

요약표:

장점	주요 이점
원료 최적화	철광석 미분 및 산업 폐기물을 활용하여 비용 절감.
용광로 성능 향상	투과성 및 환원성을 개선하여 생산성 증대.
운영 비용 절감	가장 큰 운영 비용인 코크스율을 크게 절감.
제품 품질 향상	일관된 화학 조성과 더 깨끗한 용선 제공.

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