KR101890312B1 - Manufacturing method of heat increasing and component controlling briquette used in steel manufacturing process - Google Patents
Manufacturing method of heat increasing and component controlling briquette used in steel manufacturing process Download PDFInfo
- Publication number
- KR101890312B1 KR101890312B1 KR1020160115496A KR20160115496A KR101890312B1 KR 101890312 B1 KR101890312 B1 KR 101890312B1 KR 1020160115496 A KR1020160115496 A KR 1020160115496A KR 20160115496 A KR20160115496 A KR 20160115496A KR 101890312 B1 KR101890312 B1 KR 101890312B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- oil
- waste sludge
- experimental example
- silicon
- sic
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 title description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 233
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 206
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 204
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 160
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 120
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 118
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 118
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 118
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 89
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 47
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 42
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 25
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 17
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 7
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 56
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 abstract description 8
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 abstract description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 45
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 25
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 20
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 14
- NPHULPIAPWNOOH-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-3-(2,3-dihydroindol-1-ylmethyl)pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C=1C(=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2)CN1CCC2=CC=CC=C12 NPHULPIAPWNOOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- HVTQDSGGHBWVTR-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-3-phenylmethoxypyrazol-1-yl]-1-morpholin-4-ylethanone Chemical compound C(C1=CC=CC=C1)OC1=NN(C=C1C=1C=NC(=NC=1)NC1CC2=CC=CC=C2C1)CC(=O)N1CCOCC1 HVTQDSGGHBWVTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VXZBYIWNGKSFOJ-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[5-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrazin-2-yl]pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC=1N=CC(=NC=1)C=1C=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 VXZBYIWNGKSFOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WTFUTSCZYYCBAY-SXBRIOAWSA-N 6-[(E)-C-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-N-hydroxycarbonimidoyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C/C(=N/O)/C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 WTFUTSCZYYCBAY-SXBRIOAWSA-N 0.000 description 12
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 4
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- DEZRYPDIMOWBDS-UHFFFAOYSA-N dcm dichloromethane Chemical compound ClCCl.ClCCl DEZRYPDIMOWBDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/02—General features in the manufacture of pig-iron by applying additives, e.g. fluxing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/005—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using exothermic reaction compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/005—Separation by a physical processing technique only, e.g. by mechanical breaking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계와, 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하는 오일 제거단계 및 상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지로부터 상기 수용성 오일을 분리하여 획득한 Si-SiC 함유체에 바인더(binder)를 추가하고 교반한 후 브리켓(briquette)으로 성형하는 브리켓 성형 단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있고, 폐슬러지 재처리 과정에서 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있고, 실리콘 표면적에 비례하는 경향을 갖는 실리콘 산화를 효과적으로 억제할 수 있고, 후속 공정인 브리켓 성형 공정에서 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있다.The present invention relates to a method of manufacturing briquettes for controlling heat and composition used in a steelmaking process.
The present invention relates to a method for producing waste sludge, comprising the steps of supplying a waste sludge containing silicon (Si), silicon carbide (SiC) and oil, an oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by a reduced pressure evaporation method, A briquetting step of adding a binder to the obtained Si-SiC fluid obtained by separating the water-soluble oil from the waste sludge through a step, stirring, and molding into a briquette, The volume median diameter (Dv50) of the group of particles is not less than 1 占 퐉.
According to the present invention, it is possible to remove the oil contained in the waste sludge to an appropriate level while minimizing silicon oxidation, to prevent the possibility of ignition due to the reaction of oxygen and oxygen with the fine particles in the waste sludge reprocessing process, The silicon oxidation having a tendency proportional to the surface area can be effectively suppressed and the briquetting of the molded briquet can be prevented due to the reduction in the strength of the briquette which is a molded article in the lump form in the subsequent briquette forming step.
Description
본 발명은 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폐슬러지에 포함된 오일을 저압 및 저온 분위기에서 수행되는 감압 증발 방식 또는 상압 분위기에서 수행되는 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 일정 수준 제거함으로써, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있고, 제조 과정에서의 화재의 발생을 방지하고, 덩어리 형상의 브리켓 성형을 용이하게 수행할 수 있게 하는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing briquettes for controlling heat and composition used in a steelmaking process. More specifically, the present invention can remove the oil contained in the waste sludge to a certain level by a reduced pressure evaporation method performed in a low pressure and low temperature atmosphere or an atmospheric evaporation method performed in an atmospheric pressure atmosphere, To manufacture the briquettes for controlling the heat and composition for use in the steelmaking process which can remove the oil contained in the steel sheet at an appropriate level, prevent the occurrence of fire in the manufacturing process, and easily perform massive briquetting And to a process for producing a steelmaking heat and composition regulator which is a raw material of the briquettes.
일반적으로, 제강공정에서 용광로 내의 온도를 높이기 위해 발열량이 우수한 실리콘(Si)이 승열제로 이용되고 있다. 제강공정의 특성상 막대한 양의 실리콘이 요구되지만, 승열제로 이용되는 실리콘의 가격이 높기 때문에, 전체적인 제강 비용이 높아지게 된다는 문제점이 있다.In general, silicon (Si) having excellent heat generation is used as a heat generation agent in order to raise the temperature in a furnace in a steelmaking process. Although a huge amount of silicon is required due to the characteristics of the steelmaking process, there is a problem that the cost of steelmaking as a whole is increased because the price of silicon used as a heat-generating agent is high.
또한, 제강공정에서는, 1500℃ 내외의 용강 온도에서 선철중의 탄소를 비롯한 불순물을 산화시키고, 이 산화물은 슬래그로 제거되는 과정이 수행된다. 제강공정에서는 산소취입 개시후 일정시간 후에 출강하는데, 이 과정에서, 성분조절과 탈산을 위하여 망간철, 규소철 등을 첨가하게 된다. 이때 첨가하는 규소철을 제조하기 위하여 많은 양의 실리콘이 필요하지만 대부분 수입에 의존하는 실리콘의 가격이 높기 때문에, 전체적인 제강공정 비용이 높아지는 문제점이 있다.In the steelmaking process, impurities including carbon in the pig iron are oxidized at a molten steel temperature of about 1500 ° C., and the oxide is removed by slag. In the steelmaking process, after a certain period of time from the start of oxygen blowing, the steel is exposed. In this process, manganese iron and silicon iron are added for controlling and deoxidizing the components. At this time, a large amount of silicon is required to produce the added silicon iron, but the cost of the entire steelmaking process is increased because the price of silicon that is largely dependent on imports is high.
한편, 실리콘은 반도체 산업의 주재료로 사용되고 있으며, 반도체 공정의 부산물로 다량의 실리콘을 함유하는 폐슬러지가 배출된다.On the other hand, silicon is used as the main material of the semiconductor industry, and waste sludge containing a large amount of silicon is discharged as a byproduct of semiconductor processing.
즉, 실리콘 웨이퍼를 획득하기 위하여 와이어쏘(wire saw)를 사용하여 실리콘 잉곳(ingot)을 얇게 절삭하는 슬라이싱(slicing) 공정과 슬라이싱된 실리콘 웨이퍼의 표면 평탄화를 위한 표면 연마공정을 거치는 과정에서, 실리콘, 연마재, 냉각 오일 및 와이어쏘 마모성분을 포함하는 다량의 부산물이 폐슬러지 형태로 배출된다. 여기서, 일반적으로 연마재로는 실리콘 카바이드(SiC)가 사용되고, 냉각 오일로는 PEG, DEG와 같은 수용성 오일이 사용된다. 와이어쏘 마모성분은 와이어쏘의 구성 물질에 따라 다를 수 있으나, 일반적으로 철(Fe)과 같은 금속 성분들을 포함한다.That is, in a process of slicing a silicon ingot thinly using a wire saw to obtain a silicon wafer and a surface polishing process for surface planarization of the sliced silicon wafer, A large amount of by-products, including abrasive, cooling oil and wire saw abrasive components, are discharged in the form of waste sludge. Generally, silicon carbide (SiC) is used as the abrasive, and water-soluble oils such as PEG and DEG are used as the cooling oil. The wire saw wear component may vary depending on the material of the wire saw, but generally includes metal components such as iron (Fe).
이러한 폐슬러지를 소각하거나 토양에 매립하게 되면 심각한 대기오염과 토양오염을 유발하므로, 종래에는, 폐슬러지를 시멘트로 고형화하여 보관하거나 매립하는 방법이 적용되었다.Incineration of such waste sludge or landfilling causes serious air pollution and soil pollution. Therefore, conventionally, a method of solidifying the waste sludge with cement and storing or embedding it has been applied.
그러나 종래의 방식에 따르면, 제강공정에서 승열제 등의 용도로 재활용할 수 있는 고가의 실리콘이 폐기된다는 문제점이 있다.However, according to the conventional method, there is a problem that expensive silicon which can be recycled for use as a heat transfer agent is discarded in the steelmaking process.
따라서, 종래에 폐기되던 실리콘 함유 폐슬러지를 효과적으로 정제하여 제강공정에서 재활용할 수 있도록 하는 방안이 요구된다.Accordingly, there is a need for a method of effectively purifying the silicon-containing waste sludge that has been discarded in the past and recycling it in the steelmaking process.
한편, 실리콘 함유 폐슬러지는 다양한 직경을 갖는 입자군들로 구성되는데, 미분 성분의 함량이 높으면 제강공정용으로 재활용하는 과정에서 다음과 같은 문제점들이 발생할 수 있다.On the other hand, the silicon-containing waste sludge is composed of particles having various diameters. When the content of the fine particles is high, the following problems may occur in the course of recycling for the steelmaking process.
첫째, 실리콘 함유 폐슬러지를 재활용하기 위한 건조 과정에서, 실리콘 미분 성분과 수분의 반응으로 인한 발화의 가능성이 있다는 문제점이 있다.First, in the drying process for recycling the silicon-containing waste sludge, there is a problem in that there is a possibility of ignition due to the reaction between the silicon fine powder component and water.
둘째, 실리콘의 전체적인 표면적이 증가하여 산소와의 접촉면적이 커지기 때문에 실리콘 산화량이 증가하는 문제점이 있다.Secondly, since the total surface area of silicon is increased and the contact area with oxygen is increased, the amount of silicon oxidation increases.
셋째, 덩어리 형태의 성형품인 브리켓(briquette)의 강도가 저하되어, 성형된 브리켓이 쉽게 부스러진다는 문제점이 있다.Thirdly, there is a problem that the strength of the briquette, which is a molded product in the form of a lump, is lowered, and the molded briquettes are easily broken.
본 발명은 반도체 혹은 태양전지 웨이퍼 제조시 발생하는 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention relates to a method for producing briquettes for controlling heat and composition for use in a steelmaking process by purifying waste sludge containing silicon generated in semiconductor or solar cell wafers, And a method for manufacturing the same.
또한, 본 발명은 폐슬러지에 포함된 오일을 저압 및 저온 분위기에서 수행되는 감압 증발 방식 또는 상압 분위기에서 수행되는 상압 증발 방식으로 일정 수준 제거함으로써, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.In addition, the present invention can remove the oil contained in the waste sludge by a reduced pressure evaporation method performed in a low-pressure and low-temperature atmosphere or a normal-pressure evaporation method performed in an atmospheric pressure atmosphere, And to provide a method for manufacturing a heat exchanger and a component regulating body for steelmaking which is a raw material of the briquetting.
또한, 감압 또는 상압 증발 방식을 적용함으로써, 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 요구되는 공정이 단순화되고 장치 구축비용이 저감될 뿐만 아니라, 공정 수행시간이 단축할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.Further, by applying the decompression or the atmospheric pressure evaporation method, not only the process required to remove the oil contained in the waste sludge is simplified, the apparatus construction cost is reduced, but also the heat And a method for producing a briquetting regeneration briquetting material and a method for manufacturing the briquetting heat treatment and composition regulating material.
또한, 감압 증발 방식을 적용하여, 수용성 오일의 기화점을 낮추고, 이에 대응하여 증발을 위해 가해지는 온도를 낮춤으로써, 온도와 비례하는 특성을 갖는 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 기술적 과제로 한다.It is a further object of the present invention to reduce the oxidation amount of silicon having characteristics that are proportional to temperature by lowering the vaporization point of the water-soluble oil and correspondingly lowering the temperature for evaporation by applying the reduced pressure evaporation system.
또한, 본 발명은 실리콘 함유 폐슬러지를 재처리하는 과정에서 발생할 수 있는 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention also relates to a method of manufacturing a briquetting briquetting apparatus for use in a steelmaking process capable of preventing the possibility of ignition due to the reaction of oxygen with a fine powder of silicon, And a method for manufacturing a steelmaking heat and composition regulating material which is a raw material for the briquetting.
또한, 본 발명은 실리콘 함유 폐슬러지를 재처리하는 과정에서 실리콘 산화량을 효과적으로 억제할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention also relates to a method for producing a briquetting heat controlling and regulating component for use in a steelmaking process capable of effectively suppressing the amount of silicon oxidation in the course of reprocessing silicon-containing waste sludge, And to provide a method for manufacturing an adjustable body.
또한, 본 발명은 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention also relates to a method for manufacturing a briquetting heat controlling and regulating component for use in a steelmaking process capable of preventing a molded briquette from being broken due to a decrease in strength of a briquetting molded article, And to provide a method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body.
또한, 본 발명은 환경오염의 요소가 되는 실리콘 함유 폐슬러지를 소각 또는 매립하지 않고, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓으로 재생하여 사용함으로써, 폐기물 처리 비용을 감소시키고 원가 절감에 의한 가격 경쟁력을 확보하는 동시에, 제강 과정에서 발생할 수도 있는 환경오염을 최소화하는 것을 과제로 한다.In addition, the present invention can recycle the silicon-containing waste sludge, which is an element of environmental pollution, as a briquetting heat and component for use in the steelmaking process without incineration or landfilling, thereby reducing waste disposal cost and cost- And to minimize the environmental pollution that may occur during the steelmaking process.
본 발명의 일 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법은 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계와, 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하는 오일 제거단계 및 상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지로부터 상기 수용성 오일을 분리하여 획득한 Si-SiC 함유체에 바인더(binder)를 추가하고 교반한 후 브리켓(briquette)으로 성형하는 브리켓 성형 단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a briquetting heat and composition for use in a steelmaking process according to one aspect of the present invention includes a waste sludge supply step for supplying waste sludge containing silicon (Si), silicon carbide (SiC), and oil, A step of removing the oil contained in the Si-SiC-containing fluid by a reduced-pressure evaporation method, and a step of adding a binder to the Si-SiC-containing fluid obtained by separating the water-soluble oil from the waste sludge through the oil removing step, briquette, and the volume median diameter (Dv50) of the particles constituting the waste sludge is 1 mu m or more.
본 발명의 다른 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법은 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계와, 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 제거하는 오일 제거단계 및 상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지로부터 상기 수용성 오일을 분리하여 획득한 Si-SiC 함유체에 바인더(binder)를 추가하고 교반한 후 브리켓(briquette)으로 성형하는 브리켓 성형 단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a briquetting heat and composition for use in a steelmaking process according to another aspect of the present invention includes a waste sludge supply step for supplying waste sludge containing silicon (Si), silicon carbide (SiC), and oil, An oil removing step of removing the contained oil by atmospheric evaporation; and a binder is added to the Si-SiC fluid obtained by separating the water-soluble oil from the waste sludge through the oil removing step, And a briquetting step of forming a briquette, wherein the volume median diameter (Dv50) of the particles constituting the waste sludge is 1 m or more.
본 발명의 일 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서 가해지는 온도는 150℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing a briquetting heat and composition for use in a steelmaking process according to one aspect of the present invention, the temperature applied in the oil removing step is 150 ° C or more and 500 ° C or less.
본 발명의 다른 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서 가해지는 온도는 200℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, in the method for manufacturing a briquetting heat and composition for use in a steelmaking process, the temperature applied in the oil removing step is 200 ° C or more and 500 ° C or less.
본 발명의 일 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서 가해지는 압력은 1 기압 미만인 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing a briquetting heat and composition for use in a steelmaking process according to one aspect of the present invention, the pressure applied in the oil removing step is less than 1 atm.
본 발명의 일 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서는, 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 가해지는 압력을 감소시켜 상기 오일의 기화점을 낮춤으로써 상기 폐슬러지에 포함된 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing briquettes for controlling the heat and composition used in the steelmaking process according to one aspect of the present invention, in the oil removing step, the pressure applied to remove the oil contained in the waste sludge is reduced, Thereby reducing the oxidation amount of silicon contained in the waste sludge.
본 발명의 양 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법은 상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하여 획득한 Si-SiC 함유체를 분쇄하는 분쇄단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The briquetting method for controlling the heat and the composition used in the steelmaking process according to both aspects of the present invention further includes a crushing step of crushing the Si-SiC-containing fluid obtained by removing the oil contained in the waste sludge through the oil removing step .
본 발명의 양 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 있어서, 상기 분쇄단계에서는, 상기 Si-SiC 함유체를 직경 5㎝ 이하의 분말로 분쇄하는 것을 특징으로 한다.In the method for manufacturing briquettes for controlling heat and composition used in steelmaking processes according to both aspects of the present invention, the Si-SiC fluid is pulverized into powders having a diameter of 5 cm or less in the pulverizing step.
본 발명의 양 측면에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법에 있어서, 상기 브리켓 성형 단계에서, 철 성분(Fe source)을 상기 Si-SiC 함유체에 추가로 첨가하고, 상기 브리켓의 중량을 기준으로, 상기 Si-SiC 함유체가 30wt% 이상이고, 상기 철 성분이 30wt% 이하인 것을 특징으로 한다.In the briquetting step, a Fe source is additionally added to the Si-SiC-containing fluid, and the briquette forming step further comprises the steps of: The Si-SiC-containing material is 30 wt% or more based on the weight, and the iron content is 30 wt% or less.
본 발명의 일 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법으로서, 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계 및 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하는 오일 제거단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body by purifying waste sludge containing silicon, Comprising: a waste sludge supplying step of supplying waste sludge containing oil; and an oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by a reduced pressure evaporation method, wherein a volume median of a particle group constituting the waste sludge diameter, Dv50) is 1 占 퐉 or more.
본 발명의 다른 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법으로서, 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계 및 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 제거하는 오일 제거단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a steelmaking heat exchanger and a component regulating body by purifying a waste sludge containing silicon, the method comprising the steps of: preparing a mixture of silicon (Si), silicon carbide (SiC) A waste sludge supplying step of supplying waste sludge containing oil, and an oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by atmospheric evaporation, wherein the volume median of the particle group constituting the waste sludge And has a volume median diameter (Dv50) of 1 mu m or more.
본 발명의 일 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서 가해지는 온도는 150℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, in the method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body, the temperature applied in the oil removing step is 150 ° C or more and 500 ° C or less.
본 발명의 다른 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서 가해지는 온도는 200℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in the method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body, the temperature applied in the oil removing step is 200 ° C or more and 500 ° C or less.
본 발명의 일 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서 가해지는 압력은 1 기압 미만인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, in the method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body, the pressure applied in the oil removing step is less than 1 atm.
본 발명의 일 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 오일 제거단계에서는, 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 가해지는 압력을 감소시켜 상기 오일의 기화점을 낮춤으로써 상기 폐슬러지에 포함된 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, in the method for manufacturing steelmaking heat and component regulating body, in the oil removing step, the pressure applied to remove the oil contained in the waste sludge is reduced to lower the vaporization point of the oil Thereby reducing the oxidation amount of silicon contained in the waste sludge.
본 발명의 양 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하여 획득한 Si-SiC 함유체를 분쇄하는 분쇄단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing steelmaking heat and component regulator according to both aspects of the present invention further comprises a pulverizing step of pulverizing the Si-SiC-containing fluid obtained by removing the oil contained in the waste sludge through the oil removing step .
본 발명의 양 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 분쇄단계에서는, 상기 Si-SiC 함유체를 직경 5㎝ 이하의 분말로 분쇄하는 것을 특징으로 한다.According to both aspects of the present invention, in the method for manufacturing steelmaking heat and component regulating body, the Si-SiC fluid is pulverized into powder having a diameter of 5 cm or less in the pulverizing step.
본 발명의 양 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 브리켓 성형 단계에서, 철 성분(Fe source)을 상기 Si-SiC 함유체에 추가로 첨가하고, 상기 브리켓의 중량을 기준으로, 상기 Si-SiC 함유체가 30wt% 이상이고, 상기 철 성분이 30wt% 이하인 것을 특징으로 한다.According to both aspects of the present invention, there is provided a method of manufacturing a steelmaking heat and composition regulating body, comprising the steps of: adding an Fe source to the Si-SiC fluid in the briquetting step; , The Si-SiC-containing body is 30 wt% or more, and the iron content is 30 wt% or less.
본 발명의 다른 측면에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법에 있어서, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름을 1㎛ 이상으로 한정하여 상기 폐슬러지에 포함된 상기 실리콘의 미분 성분 및 상기 실리콘의 전체 표면적을 줄임으로써, 상기 실리콘의 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 줄이고 상기 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a steelmaking heat exchanger and a component regulating body, wherein the volume median diameter of a particle group constituting the waste sludge is limited to 1 탆 or more, Reducing the total surface area of the silicon to reduce the possibility of ignition due to the reaction of oxygen with the fine particles of the silicon and to reduce the oxidation amount of the silicon.
본 발명에 따르면, 반도체 혹은 태양전지 웨이퍼 제조시 발생하는 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 효율적으로 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to purify waste sludge containing silicon generated during semiconductor or solar cell wafer manufacturing, to effectively remove the briquettes for controlling the heat and the components used in the steelmaking process and the heat- There is an effect that a manufacturing method is provided.
또한, 폐슬러지에 포함된 오일을 저압 및 저온 분위기에서 수행되는 감압 증발 방식 또는 상압 분위기에서 수행되는 상압 증발 방식으로 일정 수준 제거함으로써, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.In addition, the oil contained in the waste sludge is removed at a certain level by a reduced-pressure evaporation method performed in a low-pressure and low-temperature atmosphere or a normal-pressure evaporation performed in an atmospheric-pressure atmosphere, thereby minimizing silicon oxidation and removing the oil contained in the waste sludge to an appropriate level There is provided an effect of providing a method of manufacturing briquettes for controlling heat and composition used in a steelmaking process and a method of manufacturing a briquetting heat and composition regulating material for steelmaking.
또한, 감압 또는 상압 증발 방식을 적용함으로써, 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 요구되는 공정이 단순화되고 장치 구축비용이 저감될 뿐만 아니라, 공정 수행시간이 단축할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.Further, by applying the decompression or the atmospheric pressure evaporation method, not only the process required to remove the oil contained in the waste sludge is simplified, the apparatus construction cost is reduced, but also the heat And a method of manufacturing a briquetting regeneration briquetting material and a method of manufacturing the briquetting heat and composition regulating material.
또한, 감압 증발 방식을 적용할 경우, 수용성 오일의 기화점이 낮아져 증발을 위해 가해지는 온도를 낮출 수 있기 때문에, 온도와 비례하는 특성을 갖는 실리콘의 산화량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, when the reduced-pressure evaporation system is applied, the vaporization point of the water-soluble oil is lowered and the temperature applied for evaporation can be lowered, so that the oxidation amount of silicon having a characteristic proportional to temperature can be reduced.
또한, 상압 증발 방식을 적용할 경우, 감압을 위한 추가적인 장치 구성이 요구되지 않기 때문에, 장치 구축 비용 및 폐슬러지 처리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.Further, when the atmospheric pressure evaporation system is applied, there is an effect that the apparatus construction cost and the waste sludge processing cost can be reduced because no additional apparatus configuration for reducing pressure is required.
또한, 실리콘 함유 폐슬러지를 재처리하는 과정에서 발생할 수 있는 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.The present invention also relates to a method of manufacturing a briquetting apparatus for controlling the heat and the composition used in a steelmaking process which can prevent the possibility of ignition due to the reaction of oxygen with oxygen and a derivative of silicon which may occur during the reprocessing of the silicon- There is provided an effect of providing a method for manufacturing a steelmaking heat and composition regulating material which is a raw material.
또한, 실리콘 함유 폐슬러지를 재처리하는 과정에서 실리콘 산화량을 효과적으로 억제할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.The present invention also relates to a method of manufacturing briquettes for controlling the heat and composition used in a steelmaking process capable of effectively suppressing the amount of silicon oxidation during the reprocessing of silicon-containing waste sludge, There is an effect that a manufacturing method is provided.
또한, 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.The present invention also relates to a method for producing a briquetting heat and composition controlling material used in a steelmaking process capable of preventing a molded briquette from being broken due to a decrease in the strength of the briquette which is a lumpy molded product, And a method for producing a component adjuster are provided.
또한, 환경오염의 요소가 되는 실리콘 함유 폐슬러지를 소각 또는 매립하지 않고, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓으로 재생하여 사용함으로써, 폐기물 처리 비용을 감소시키고 원가 절감에 의한 가격 경쟁력을 확보하는 동시에, 제강 과정에서 발생할 수도 있는 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, silicon-containing waste sludge, which is an element of environmental pollution, is recycled and used as briquetting heat and component for use in the steelmaking process without incineration or landfilling, thereby reducing waste treatment costs and ensuring price competitiveness by cost reduction. At the same time, there is an effect of minimizing environmental pollution that may occur in the steelmaking process.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예가 적용되는 장치 구성의 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예가 적용되는 장치 구성의 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시 예들에 있어서, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)을 정의하기 위한 예시적인 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이고,
도 6은 체적 메디안 지름(Dv50)이 0.9774㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이고,
도 7은 체적 메디안 지름(Dv50)이 1.5683㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이고,
도 8은 체적 메디안 지름(Dv50)이 4.1155㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이고,
도 9는 체적 메디안 지름(Dv50)이 7.0562㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이고,
도 10은 체적 메디안 지름(Dv50)이 9.6541㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이고,
도 11은 체적 메디안 지름(Dv50)이 11.9273㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process flow diagram for explaining a briquetting method for controlling heat and components used in a steelmaking process according to a first embodiment of the present invention,
2 is a view for explaining an example of a device configuration to which the first embodiment of the present invention is applied,
FIG. 3 is a process flow chart for explaining a briquetting method for controlling the heat and the composition used in the steelmaking process according to the second embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining an example of a device configuration to which the second embodiment of the present invention is applied,
5 is an exemplary volume-based particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph for defining the volume median diameter (Dv50) of a group of particles constituting waste sludge in the embodiments of the present invention,
6 is a volume-based particle size distribution graph and a volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 0.9774 m,
7 is a volume-based particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 1.5683 m,
8 is a volume-based particle size distribution graph and a volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 4.1155 m,
9 is a volumetric particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 7.0562 mu m,
10 is a volume-based particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 9.6541 占 퐉,
11 is a volume-based particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 11.9273 m.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성과 같은 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예가 적용되는 장치 구성의 예를 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process flow diagram for explaining a briquetting method for controlling heat and components used in a steelmaking process according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates an example of a device configuration to which the first embodiment of the present invention is applied Fig.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조방법은 폐슬러지 공급단계(S10), 오일 제거단계(S21), 분쇄단계(S30) 및 브리켓 성형단계(S40)을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a method for manufacturing a briquetting heat and component for use in a steelmaking process according to the first embodiment of the present invention includes a waste sludge supply step S10, an oil removing step S21, And a briquetting molding step S40.
본 발명의 제1 실시 예를 구성하는 각 단계들을 설명하기에 앞서, 정제 처리의 대상이 되는 물질인 폐슬러지에 대하여 설명한다.Before describing each step constituting the first embodiment of the present invention, waste sludge which is a substance to be subjected to purification treatment will be described.
폐슬러지는 반도체 또는 태양전지 제조공정 등과 같이 실리콘을 가공하는 과정에서 배출되는 물질이다. 보다 구체적으로, 실리콘 웨이퍼를 획득하기 위하여 와이어쏘(wire saw)를 사용하여 실리콘 잉곳(ingot)을 얇게 절삭하는 슬라이싱(slicing) 공정과 슬라이싱된 실리콘 웨이퍼의 표면 평탄화를 위한 표면 연마공정을 거치는 과정 등에서, 실리콘(Si), 연마재, 냉각 오일 및 와이어쏘 마모성분 등을 포함하는 다량의 부산물이 폐슬러지 형태로 배출된다. 여기서, 일반적으로 연마재로는 실리콘 카바이드(SiC)가 사용될 수 있고, 냉각 오일로는 PEG, DEG 등과 같은 수용성 오일이 사용되거나 지용성 오일이 사용될 수도 있다. 와이어쏘 마모성분은 와이어쏘의 구성 물질에 따라 다를 수 있으나, 일반적으로 철(Fe)과 같은 금속 성분들을 포함한다. 따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따라 정제 처리의 대상이 되는 물질인 폐슬러지는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일, 철(Fe)과 같은 금속 성분들을 포함할 수 있다.Waste sludge is a substance that is emitted during the processing of silicon such as semiconductor or solar cell manufacturing process. More specifically, in order to obtain a silicon wafer, a slicing process for thinly cutting a silicon ingot using a wire saw and a process for performing a surface polishing process for surface planarization of a sliced silicon wafer , Silicon (Si), a large amount of by-products, including abrasive, cooling oil and wire saw abrasive components, are discharged in the form of waste sludge. Here, generally, silicon carbide (SiC) may be used as the abrasive, and water-soluble oil such as PEG, DEG and the like may be used as the cooling oil, or oil-soluble oil may be used. The wire saw wear component may vary depending on the material of the wire saw, but generally includes metal components such as iron (Fe). Thus, the waste sludge, which is the subject of the refining treatment according to the first embodiment of the present invention, may comprise metal components such as silicon (Si), silicon carbide (SiC), oil, iron (Fe)
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 정제 처리 과정이 수행되기 이전의 폐슬러지는 다양한 직경을 갖는 입자군들로 구성되는데, 미분 성분의 함량이 높으면 제강공정용으로 재활용하는 과정에서 다음과 같은 문제점들이 발생할 수 있다. 즉, 폐슬러지에 포함된 오일 성분을 감압 증발 방식으로 제거하는 과정에서, 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성이 있다는 문제점이 있다. 또한, 실리콘 미분 함량의 증가는 실리콘의 전체적인 표면적 증가를 유발하여, 실리콘과 산소와의 접촉면적이 커지기 때문에, 실리콘 산화량이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따라 정제 처리된 실리콘 함유 분말은 제강공정에서 사용하기 위해 덩어리 형태의 성형품인 브리켓(briquette)으로 가공되는데, 실리콘 미분 함량이 높을수록, 브리켓의 강도가 저하되기 때문에, 성형된 브리켓이 쉽게 부스러진다는 문제점이 있다.Meanwhile, the waste sludge before the purification process according to the first embodiment of the present invention is composed of particles having various diameters. When the content of the fine particles is high, the waste sludge is recycled for the steelmaking process. Problems can arise. That is, there is a problem in that, in the process of removing the oil component contained in the waste sludge by the reduced-pressure evaporation method, there is a possibility of ignition due to the reaction of the silicon fine powder component and oxygen. In addition, the increase in the silicon fine powder content causes an increase in the overall surface area of silicon, thereby increasing the silicon oxide amount because the contact area between silicon and oxygen is increased. In addition, the refined silicon-containing powder according to the first embodiment of the present invention is processed into a briquette, which is a lumpy molded product for use in a steelmaking process. The higher the silicon fine powder content, the lower the strength of the briquet Therefore, there is a problem that the molded briquettes are easily broken.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시 예는, 다양한 입자 분포를 갖는 폐슬러지 시료들에 대한 실험에 기초하여, 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 1㎛ 이상인 폐슬러지를 제시한다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 사용되는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름은 1㎛ 이상으로 한정된다.In order to solve these problems, the first embodiment of the present invention is based on an experiment on waste sludge samples having various particle distributions, in which the volume median diameter (Dv 50) Present sludge. That is, the volume median diameter of the particles constituting the waste sludge used in the first embodiment of the present invention is limited to 1 탆 or more.
폐슬러지를 구성하는 입자군의 사이즈를 이와 같이 한정하면, 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있고, 실리콘 표면적에 비례하는 경향을 갖는 실리콘 산화를 효과적으로 억제할 수 있고, 후속 공정인 브리켓 성형 공정에서 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있다.By limiting the size of the group of particles constituting the waste sludge in this way, it is possible to prevent the possibility of ignition due to the reaction of the silicon fine powder component with oxygen, effectively suppress the silicon oxidation having a tendency proportional to the silicon surface area, It is possible to prevent the briquetting of the molded briquettes due to the decrease in the strength of the briquette which is a lumpy molded product in the subsequent briquette forming process.
이하에서는 도 5를 참조하여 체적 메디안 지름(Dv50)을 정의한다.Hereinafter, the volume median diameter (Dv50) is defined with reference to FIG.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 있어서, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)을 정의하기 위한 예시적인 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다. 입도 분석은 레이저 회절 및 산란 방식의 입도분석기를 이용하여 수행될 수 있다.FIG. 5 is an exemplary volume-based particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph for defining the volume median diameter (Dv50) of particles constituting waste sludge in the embodiments of the present invention. Particle size analysis can be performed using a laser diffraction and scattering type particle size analyzer.
도 5의 도면부호 A는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프이다. 체적 기준 입도 분포 그래프의 가로축은 입자군의 입도(Particle Diameter, ㎛)이고, 세로축은 특정 입도를 가진 입자군이 전체 체적에서 차지하는 비율이다. 체적 기준 입도 분포 그래프는 특정 입도를 갖는 입자군이 전체 체적에서 차지하는 비율을 나타낸다.Reference numeral A in FIG. 5 is a volume-based particle size distribution graph of particles constituting waste sludge. The abscissa of the volumetric particle size distribution graph is the particle size of the particle group (Particle Diameter, 탆), and the ordinate is the ratio of the particle group having a specific particle size to the entire volume. The volumetric particle size distribution graph shows the ratio of particle groups having a specific particle size to the total volume.
도 5의 도면부호 B는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다. 체적 기준 누적 입도 분포 그래프의 가로축은 입자군의 입도(Particle Diameter, ㎛)이고, 세로축은 큰 입도를 갖는 입자군의 체적 비율부터 누적한 누적 체적 비율이다. 체적 기준 누적 입도 분포 그래프는 특정 누적 체적 비율을 갖는 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도를 나타낸다.Reference numeral B in FIG. 5 is a volumetric cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge. The abscissa of the volume-based cumulative particle size distribution graph is the particle diameter (탆) of the particle group, and the ordinate is the cumulative volume ratio accumulated from the volume ratio of the particle group having a large particle size. The volumetric cumulative particle size distribution graph shows the particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having a specific cumulative volume ratio.
누적 체적 비율이 50%인 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도는 7.425㎛이며, 이 값이 체적 메디안 지름(Dv50)이다.The particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having the cumulative volume ratio of 50% is 7.425 탆, and this value is the volume median diameter (Dv50).
한편, 누적 체적 비율이 10%인 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도는 9.698㎛이며, 이 값은 Dv10으로 명명된다.On the other hand, the particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having a cumulative volume ratio of 10% is 9.698 μm, and this value is named Dv10.
또한, 누적 체적 비율이 90%인 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도는 3.974㎛이며, 이 값은 Dv90으로 명명된다.The particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having a cumulative volume ratio of 90% is 3.974 μm, and this value is named
이하에서는, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 1㎛ 이상이라는 전제 하에, 본 발명의 제1 실시 예를 구성하는 각 단계들을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each step constituting the first embodiment of the present invention will be described in detail with the assumption that the volume median diameter (Dv50) of the particle group constituting the waste sludge is 1 占 퐉 or more.
폐슬러지 공급단계(S10)에서는, 폐슬러지 공급기(10)가 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일 등을 포함하는 폐슬러지를 감압 증발 방식 오일 제거기(21)로 공급하는 과정이 수행된다. 앞서 설명한 바 있지만, 폐슬러지는 반도체 웨이퍼 또는 태양전지 웨이퍼 제조과정에서 와이어 소잉(wire sawing) 공정 등의 부산물로 발생하는 실리콘 등을 포함하는 물질일 수 있다. 반도체 웨이퍼 또는 태양전지 웨이퍼 제조과정이 수행되면, 이 폐슬러지에 포함되는 실리콘 카바이드(SiC)의 사이즈는 그 크기에 있어서 어느 정도의 편차를 갖게 된다. 따라서, 본 실시 예의 폐슬러지 공급단계(S10)를 수행하기 이전에, 원심 분리 공정 등을 통해 상대적으로 사이즈가 큰 실리콘 카바이드(SiC)를 별도로 분리해 내는 공정이 수행될 수도 있다.In the waste sludge supply step S10, a process is performed in which the
오일 제거단계(S21)에서는, 폐슬러지 공급기(10)로부터 공급받은 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하는 과정이 수행된다.In the oil removing step S21, a process of removing the oil contained in the waste sludge supplied from the
와이어 소잉 공정 등의 부산물인 폐슬러지에는 냉각 오일로 사용된 PEG, DEG 등과 같은 수용성 오일 성분이 10wt% 내지 30wt%까지 함유될 수 있다. 수용성 오일에 비하여 가격이 상대적으로 높기는 하지만, 냉각 오일로 지용성 오일이 사용될 수도 있다. 따라서 폐슬러지를 제강 공정에서 승열 및 성분조절용 실리콘계 원료로 사용하기 위해서는 이 오일을 일정수준 이하로 제거하여야 한다. 수용성 오일을 제거하기 위해서는, 물을 이용한 세정 방식 또는 대기압하에서 고온을 이용하여 연소시키는 방식이 적용될 수 있으며, 지용성 오일을 제거하기 위해서는, 예를 들어, 트리클로로에틸렌(TriChloroEthylene, TCE), 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC) 등의 유기용제를 이용한 세정 방식 또는 대기압하에서 고온을 이용하여 연소시키는 방식이 적용될 수 있다. 그러나 폐슬러지에 다량 함유된 수용성 오일을 물을 이용한 세정으로 제거하는 방식에 따르면, 폐수 처리 비용이 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 지용성 오일을 유기용제를 이용한 세정으로 제거하는 방식에 따르면, 유기용제 처리 비용이 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 고온을 이용하여 수용성 또는 지용성 오일을 연소시키는 방법에 따르면, 대기오염 및 고온으로 인하여 실리콘의 산화량이 크게 증가한다는 문제점이 있다.Waste sludge, which is a by-product of the wire-sawing process, may contain water-soluble oil components such as PEG and DEG used as cooling oil in an amount of 10 wt% to 30 wt%. Oil-soluble oil may be used as the cooling oil, though the price is relatively high compared to the water-soluble oil. Therefore, in order to use waste sludge as a silicon raw material for heat treatment and composition control in a steelmaking process, the oil must be removed to a certain level or less. In order to remove the water-soluble oil, a cleaning method using water or a method of burning at a high temperature under atmospheric pressure may be applied. In order to remove the oil-soluble oil, for example, trichlorethylene (TCE), methylene chloride Methylene Chloride, MC), or a method of burning at a high temperature under atmospheric pressure may be applied. However, according to the method of removing water-soluble oil, which is contained in waste sludge in large quantity, by washing with water, there is a problem that waste water treatment cost is incurred. Further, according to the method of removing the oil-soluble oil by washing with an organic solvent, there is a problem that the cost of the organic solvent treatment is generated. Further, according to the method of burning a water-soluble or oil-soluble oil using a high temperature, there is a problem that the oxidation amount of silicon is greatly increased due to atmospheric pollution and high temperature.
이러한 제반 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시 예는 오일 제거단계(S21)를 통하여 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하도록 구성된다.In order to solve these problems, the first embodiment of the present invention is configured to remove the oil contained in the waste sludge by the reduced-pressure evaporation method through the oil removing step (S21).
이러한 구성에 따르면, 오일 연소에 따른 대기오염과 실리콘 산화를 방지할 수 있다. 또한, 증발된 오일은 재사용할 수 있어 경제성 측면에서도 이점이 있다. 뿐만 아니라, 오일 제거를 위해 물을 사용하지 않기 때문에, 폐수 처리 비용이 발생하지 않는다는 이점이 있다.According to this configuration, air pollution and silicon oxidation due to oil combustion can be prevented. In addition, the evaporated oil can be reused, which is advantageous in terms of economy. In addition, since water is not used for removing oil, there is an advantage that waste water treatment cost is not generated.
오일 제거단계(S21)의 구체적인 구성의 예를 설명하면 다음과 같다.An example of a specific configuration of the oil removing step S21 will be described as follows.
폐슬러지가 투입된 감압 증발 방식 오일 제거기(21)의 내부 온도와 내부 압력을 설정한다. 폐슬러지는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일 등을 포함하며, 이 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 1㎛ 이상이다.And sets the internal temperature and the internal pressure of the reduced pressure evaporation type oil remover (21) into which the waste sludge is introduced. The waste sludge includes silicon (Si), silicon carbide (SiC), oil and the like, and the volume median diameter (Dv50) of the particles constituting the waste sludge is 1 占 퐉 or more.
오일 제거단계(S21)는, 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 가해지는 압력을 감소시켜 오일의 기화점을 낮춤으로써 폐슬러지에 포함된 실리콘의 산화량을 줄이는 동시에 저온에서 오일을 증발시켜 제거하도록 구성될 수 있다.The oil removing step (S21) reduces the amount of silicon contained in the waste sludge by lowering the vaporization point of the oil by reducing the pressure applied to remove the oil contained in the waste sludge, and at the same time, .
감압 증발 방식 오일 제거기(21)의 구체적인 내부 온도와 내부 압력의 범위는 오일 제거와 오일 제거 과정에서의 실리콘 산화 방지 및 오일의 연소 등으로 인한 화재 발생을 방지하기 위해 적정 수준으로 설정될 수 있다.The specific internal temperature and pressure range of the reduced pressure evaporation
예를 들어, 오일 제거단계(S21)에서 가해지는 온도는 150℃ 이상 500℃ 이하일 수 있으며, 압력은 1기압 미만일 수 있다.For example, the temperature applied in the oil removing step (S21) may be 150 deg. C or higher and 500 deg. C or lower, and the pressure may be less than 1 atm.
이하에서는, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50) 별로, 감압 증발 방식 오일 제거기(21)의 내부 온도 및 내부 압력의 적정 범위를 도출하는 실험 및 이 실험 결과를 아래 표 1 내지 표 6을 참조하여 설명한다. 오일 제거단계(S21)를 거쳐 오일이 일정 수준 제거된 폐슬러지를 Si-SiC 함유체로 명명한다. 이 Si-SiC 함유체는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 일정 수준 이하로 함량이 낮아진 오일을 포함하는 물질이다. 또한, Si-SiC 함유체에는 와이어쏘 마모성분인 철(Fe)과 같은 금속 성분들이 추가적으로 포함될 수 있다.Hereinafter, an experiment for deriving an appropriate range of the internal temperature and internal pressure of the reduced-pressure
이 실험에서, 폐슬러지에 대한 입도 분석은 레이저 회절 및 산란 방식의 입도분석기인 HORIBA LA-300을 이용하여 수행되었고, Si-SiC 함유체에 포함된 오일의 함량은 오일 성분을 분리한 후 중량을 비교하는 중량법을 이용하여 수행되었고, Si-SiC 함유체에 포함된 산소의 함량은 WD-XRF 분석기(Wavelength Dispersion - X-ray fluorescence spectrometer)를 이용하여 수행되었다. Si-SiC 함유체에 포함된 산소의 함량은 실리콘의 산화량을 추정하는 지표이다.In this experiment, particle size analysis for waste sludge was performed using HORIBA LA-300, a laser diffraction and scattering type particle size analyzer. The amount of oil contained in the Si-SiC fluid was determined by weight And the content of oxygen contained in the Si-SiC fluid was measured using a Wavelength Dispersion-X-ray fluorescence spectrometer. The content of oxygen in the Si-SiC-containing fluid is an index for estimating the oxidation amount of silicon.
표 1은 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 0.9774㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이고, 도 6은 체적 메디안 지름(Dv50)이 0.9774㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.Table 1 shows experimental results for waste sludge having a volume median diameter (Dv 50) of 0.9774 μm in the constituent particles, and FIG. 6 is a graph showing the results of experiments on a waste sludge constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv 50) of 0.9774 μm A volumetric particle size distribution graph and a volumetric cumulative particle size distribution graph.
표 1 및 도 6을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 0.9774㎛인 경우, 폐슬러지에 포함된 실리콘 미분 성분이 지나치게 많으며, 오일 제거 과정 중에 이 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 발화가 발생하였다. 이러한 실험 결과를 통해, Dv50이 1㎛ 미만인 폐슬러지는 브리켓 제조에 적합하지 않다는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1 and FIG. 6, when the volume median diameter (Dv 50) of the particles constituting the waste sludge is 0.9774 μm, the amount of silicon fine particles contained in the waste sludge is excessively large, The ignition occurred due to the reaction of oxygen. From these experimental results, it can be seen that waste sludge having a
표 2는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 1.5683㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이고, 도 7은 체적 메디안 지름(Dv50)이 1.5683㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.Table 2 shows experimental results of waste sludge having a volume median diameter (Dv 50) of 1.5683 μm and particle size distribution A volumetric particle size distribution graph and a volumetric cumulative particle size distribution graph.
표 2 및 도 7을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 1.5683㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 150℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 225℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 150℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 2 and FIG. 7, when the volumetric median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 1.5683 탆, no fire occurred during the oil removal process, and the oil was significantly removed at 150 ° C The oil was completely removed at 225 ° C, and the oxygen content was found to be tolerable in the range of 150 ° C to 500 ° C.
표 3은 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 4.1155㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이고, 도 8은 체적 메디안 지름(Dv50)이 4.1155㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.Table 3 shows the experimental results of waste sludge having a volume median diameter (Dv 50) of 4.1155 μm in the constituent particles, and FIG. 8 is a graph showing the experimental results of the particle groups constituting the waste sludge having a volume median diameter (Dv 50) A volumetric particle size distribution graph and a volumetric cumulative particle size distribution graph.
표 3 및 도 8을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 4.1155㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 150℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 200℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 150℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 3 and FIG. 8, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 4.1155 mu m, no fire occurred during the oil removing process, and the oil was significantly removed at 150 DEG C The oil was completely removed at 200 ° C, and the oxygen content was at a level to be tolerated in the range of 150 ° C to 500 ° C.
표 4는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 7.0562㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이고, 도 9는 체적 메디안 지름(Dv50)이 7.0562㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.Table 4 shows experimental results of waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 7.0562 占 퐉, and Fig. 9 is a graph showing the results of experiments on a group of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) A volumetric particle size distribution graph and a volumetric cumulative particle size distribution graph.
표 4 및 도 9를 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 7.0562㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 150℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 225℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 150℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 4 and FIG. 9, when the volumetric median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 7.0562 mu m, no fire occurred during the oil removal process, and the oil was significantly removed at 150 DEG C The oil was completely removed at 225 ° C, and the oxygen content was found to be tolerable in the range of 150 ° C to 500 ° C.
표 5는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 9.6541㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이고, 도 10은 체적 메디안 지름(Dv50)이 9.6541㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.Table 5 shows experimental results for waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 9.6541 占 퐉, and Fig. 10 is a graph showing the results of experiments for a group of particles constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 9.6541 占A volumetric particle size distribution graph and a volumetric cumulative particle size distribution graph.
표 5 및 도 10을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 9.6541㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 150℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 225℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 150℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 5 and FIG. 10, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 9.6541 占 퐉, no fire occurred during the oil removing process, and the oil was significantly removed at 150 占 폚 The oil was completely removed at 225 ° C, and the oxygen content was found to be tolerable in the range of 150 ° C to 500 ° C.
표 6은 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 11.9273㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이고, 도 11은 체적 메디안 지름(Dv50)이 11.9273㎛인 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다.Table 6 shows experimental results of waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 11.9273 占 퐉, and Fig. 11 is a graph showing the results of experiments of particle groups constituting waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 11.9273 占A volumetric particle size distribution graph and a volumetric cumulative particle size distribution graph.
표 6 및 도 11을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 11.9273㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 150℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 200℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 150℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 6 and FIG. 11, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 11.9273 탆, no fire occurred during the oil removing process, and the oil was significantly removed at 150 캜 The oil was completely removed at 200 ° C, and the oxygen content was at a level to be tolerated in the range of 150 ° C to 500 ° C.
표 1 내지 표 6에 개시된 실험 결과에 따르면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)은 1㎛ 이상 12㎛ 이하가 바람직하다는 사실을 확인할 수 있다.According to the experimental results shown in Tables 1 to 6, it can be confirmed that the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge is preferably 1 m or more and 12 m or less.
폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)을 1㎛ 이상 12㎛ 이하로 한정하면, 감압 증발 방식으로 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하는 과정에서, 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있고, 실리콘 표면적에 비례하는 경향을 갖는 실리콘 산화를 효과적으로 억제할 수 있고, 후속 공정인 브리켓 성형 공정에서 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있다.When the volumetric median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge is limited to 1 탆 or more and 12 탆 or less, in the process of removing the oil contained in the waste sludge by the reduced pressure evaporation method, It is possible to effectively suppress the silicon oxidation having a tendency proportional to the silicon surface area and to prevent the formation of the molded briquettes due to the decrease in the strength of the briquettes, It is possible to prevent a phenomenon of breakage.
감압 증발 방식 오일 제거기(21)의 내부 압력은 오일의 기화점을 낮추기 대기압 미만으로 설정되며, 예를 들어, 0.1mmHg 이상 760mmHg 미만으로 설정될 수 있다.The internal pressure of the reduced pressure evaporation
본 실시 예에 따라 제조되는 중간물인 Si-SiC 함유체는 발열량이 상당히 높기 때문에, 전로(converter, 轉爐)에 분말을 투입하는 경우, 화재 발생의 위험이 있다. 따라서, 실제 제강 과정에서는, Si-SiC 함유체를 압착하여 일정 사이즈와 형상을 갖는 덩어리 형태의 제강용 승열 및 성분조절체 브리켓(briquette)으로 가공하여 사용한다. 여기서, 만약, 제강용 승열 및 성분조절체 브리켓을 제조하기 위한 원재료인 Si-SiC 함유체에 포함된 오일의 양이 지나치게 적으면, 압착된 브리켓의 형상이 유지되지 않고 부서지기 때문에, Si-SiC 함유체에는 어느 정도의 오일 성분이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, Si-SiC 함유체에 포함된 실리콘의 산화량은 최소화하는 것이 바람직하지만, 폐슬러지 재처리 공정에서 어느 정도는 산화는 불가피한 것이 현실이다.Since Si-SiC fluid, which is an intermediate produced according to this embodiment, has a very high calorific value, there is a risk of fire generation when powder is put into a converter or converter. Therefore, in the actual steelmaking process, Si-SiC fluids are compressed and used as a lump-shaped heat and composition regulator briquette of a certain size and shape. Here, if the amount of oil contained in the Si-SiC-containing fluid, which is the raw material for producing the steelmaking heat and composition regulating body briquettes, is excessively small, the shape of the pressed briquet is not maintained, It is desirable that the fluid contains some degree of oil component. In addition, although it is desirable to minimize the amount of silicon contained in the Si-SiC fluid, oxidation is inevitable to some extent in the waste sludge reprocessing process.
본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 1 기압 미만의 저압 및 150℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 일정 수준 제거함으로써, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the oil included in the waste sludge at a low pressure of less than 1 atm and at a temperature of 150 ° C or higher and 500 ° C or lower is removed at a certain level by the reduced pressure evaporation method, It is possible to remove the oil to an appropriate level.
한편 예를 들어, 이상에서 설명한 오일 제거단계(S21)는 불활성 분위기 또는 질소 분위기에서 수행될 수도 있으며, 이에 따르면, 실리콘 산화량을 더울 줄일 수 있다.On the other hand, for example, the oil removing step (S21) described above may be performed in an inert atmosphere or a nitrogen atmosphere, thereby reducing the amount of silicon oxidation.
분쇄단계(S30)에서는, 오일 제거단계(S21)를 통해 오일이 일정 수준 제거되면서 건조된 덩어리 형태의 Si-SiC 함유체를 분쇄기(30)로 공급하여 분쇄하는 과정이 수행된다. 이러한 분쇄단계(S30)는 필요에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.In the pulverizing step (S30), the oil is removed at a certain level through the oil removing step (S21), and the dried massive Si-SiC fluid is supplied to the pulverizer (30) and pulverized. This pulverization step (S30) may optionally be carried out as required.
예를 들어, 분쇄단계(S30)는, 건조된 Si-SiC 함유체를 직경 5㎝ 이하의 분말로 분쇄하도록 구성될 수 있으며, 이러한 분쇄단계(S30)를 거치고 나면, Si-SiC 함유체가 분말 형태로 획득된다. 실제 제강소에서는, Si-SiC 함유체가 일정 사이즈와 형상을 갖는 덩어리 형태의 브리켓(briquette)으로 가공되어 사용되기 때문에, Si-SiC 함유체 분말의 형상은 규칙적 또는 불규칙적인 임의의 형상을 가져도 무방하다.For example, the pulverization step S30 may be configured to pulverize the dried Si-SiC fluid into powder having a diameter of 5 cm or less. After the pulverization step S30, the Si-SiC- . In actual steelworks, since the Si-SiC-containing material is processed and used as a lump-shaped briquette having a predetermined size and shape, the shape of the Si-SiC-containing fluid powder may have any shape that is regular or irregular .
다음으로, 브리켓 성형 단계(S40)에서는, 분쇄 단계(S30)를 통해 획득한 Si-SiC 함유 분말에 바인더(binder)를 추가하고, 교반한 후, 브리켓 성형기(40)를 이용하여 브리켓(briquette)으로 성형하는 과정이 수행된다.Next, in the briquetting step S40, a binder is added to the Si-SiC-containing powder obtained through the pulverization step (S30), and after stirring, a briquette is formed by using the
브리켓 성형 단계(S40)의 구체적인 구성의 예를 설명하면 다음과 같다.An example of a specific configuration of the briquetting molding step S40 will be described below.
먼저, 분쇄 단계(S30)를 통해 획득한 Si-SiC 함유 분말에 철 성분(Fe source)과 바인더(binder)를 첨가하는 과정이 수행된다.First, a process of adding an iron source (Fe source) and a binder to the Si-SiC-containing powder obtained through the pulverization step (S30) is performed.
철 성분의 추가는 선택적인 사항이며, 철 성분을 추가하는 이유 중의 하나는 최종적으로 제조되는 브리켓의 비중을 조절하기 위한 것이다. 즉, 본 실시 예에 따라 제조되는 최종물인 승열 및 성분조절 용도의 브리켓은 제강공정의 용강 제조과정에서 전로에 투입되는데, 이 브리켓의 비중(specific gravity, 比重)이 너무 낮으면, 브리켓이 용융 상태의 용강 내부로 침투되지 못하고 그 표면에 부유하게 되어, 승열 및 성분조절의 효율이 떨어진다.The addition of the iron component is optional, and one of the reasons for adding the iron component is to control the weight of the finally produced briquettes. That is, the briquettes for the purpose of heat treatment and component adjustment, which are final products manufactured according to the present embodiment, are put into the converter during the process of manufacturing molten steel in the steelmaking process. If the specific gravity of the briquets is too low, The molten steel does not penetrate into the molten steel of the molten steel and floats on the surface thereof.
본 실시 예는 이를 방지하기 위하여, Si-SiC 함유 분말에 철 성분을 첨가하며, 본 실시 예에 있어서, 철 성분의 첨가는 선택적이다.To prevent this, the present embodiment adds an iron component to the Si-SiC-containing powder, and in this embodiment, the addition of the iron component is optional.
예를 들어, 브리켓 성형 단계(S40)에서, 철 성분을 Si-SiC 함유체에 추가로 첨가하는 경우, 브리켓의 중량을 기준으로, Si-SiC 함유체가 30wt% 이상이고, 철 성분이 30wt% 이하가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.For example, when the iron component is further added to the Si-SiC fluid in the briquetting step S40, the Si-SiC-containing body is 30 wt% or more and the iron component is 30 wt% or less As shown in Fig.
철 성분이 첨가되는 경우와 첨가되지 않는 경우를 포함하는 경우에 대한 구체적인 중량 조성비의 예는 다음과 같다.Examples of specific weight composition ratios for the case where the iron component is added and the case where the iron component is not added are as follows.
즉 예를 들어, 브리켓의 중량을 기준으로, Si-SiC 함유 슬러리가 30wt% 이상이고, 철 성분이 50wt% 이하이고, 바인더를 포함하는 기타 성분이 3wt% 이상 15wt% 이하가 되도록 설정될 수 있다. 제강 공정에서의 사용 용도에 따라 철 성분을 첨가하지 않고 Si-SiC 함유 슬러리만을 사용할 수도 있으나, 이 경우에도 브리켓 제조를 위하여 바인더가 사용되기 때문에 Si-SiC 함유 슬러리의 최대 중량 조성비는 대략 97%로 설정될 수 있다.That is, for example, the Si-SiC-containing slurry may be set to 30 wt% or more, the iron component may be 50 wt% or less, and the other components including the binder may be 3 wt% or more and 15 wt% or less based on the weight of the briquettes . SiC-containing slurry may be used only in the steelmaking process without adding an iron component. In this case, however, since the binder is used for producing the briquettes, the maximum weight composition ratio of the Si-SiC containing slurry is about 97% Can be set.
또한, 추가되는 바인더는 브리켓 성형을 위해 Si-SiC 함유 분말 또는 Si-SiC-Fe 함유 분말이 일정 정도의 점성을 갖도록 하기 위한 것으로서, 당밀, 전분, 벤토나이트(bentonite) 및 소석회로 이루어진 제1군에서 선택된 하나 이상과 물과 수용성 오일로 이루어진 제2군에서 선택된 하나 이상을 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the added binder is for the Si-SiC-containing powder or the Si-SiC-Fe-containing powder to have a certain viscosity for the briquetting, and the first group consisting of molasses, starch, bentonite and slaked lime At least one selected from the group consisting of water and water-soluble oil, and at least one selected from the second group consisting of water and water-soluble oil.
바인더를 구성하는 재료 성분들 간의 혼합비는 상황에 따라 변동될 수 있으며, 이 바인더에는 물이 혼합되거나, 수용성 오일이 혼합되거나, 물과 함께 수용성 오일이 혼합될 수 있다.The mixing ratio between the material components constituting the binder may vary depending on the situation, and the binder may be mixed with water, water-soluble oil may be mixed, or water-soluble oil may be mixed with water.
다음으로, 바인더가 첨가된 Si-SiC 함유 분말 또는 Si-SiC-Fe 함유 분말의 구성 성분들이 적절히 혼합되도록 교반하는 과정이 수행된다. 물론 이 교반을 위해, 브리켓 성형기(40)는 자체 교반 기능을 지원하도록 구성되거나, 별도의 교반기를 이용하여 교반할 수도 있다.Next, a process of stirring the constituents of the Si-SiC-containing powder or the Si-SiC-Fe-containing powder to which the binder is added is appropriately mixed is carried out. Of course, for this stirring, the
다음으로, 바인더가 첨가되어 교반된 Si-SiC 함유 분말 또는 Si-SiC-Fe 함유 분말을 브리켓 성형기(40)를 이용하여 특정 형상을 갖는 브리켓으로 성형하는 과정이 수행된다.Next, a process of molding the Si-SiC-containing powder or the Si-SiC-Fe-containing powder added with the binder and stirring is molded into briquettes having a specific shape by using the
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시 예가 적용되는 장치 구성의 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a process flow chart for explaining a briquetting method for controlling heat and components used in a steelmaking process according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view illustrating an example of a device configuration to which the second embodiment of the present invention is applied Fig.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조방법은 폐슬러지 공급단계(S10), 오일 제거단계(S22), 분쇄단계(S30) 및 브리켓 성형단계(S40)을 포함하여 구성된다.3 and 4, a method for manufacturing a briquetting heat and component for use in a steelmaking process according to a second embodiment of the present invention includes a waste sludge supply step S10, an oil removal step S22, a crushing step S30 And a briquetting molding step S40.
본 발명의 제2 실시 예를 구성하는 각 단계들을 설명하기에 앞서, 정제 처리의 대상이 되는 물질인 폐슬러지에 대하여 설명한다.Before describing the respective steps constituting the second embodiment of the present invention, the waste sludge which is the subject of purification treatment will be described.
폐슬러지는 반도체 또는 태양전지 제조공정 등과 같이 실리콘을 가공하는 과정에서 배출되는 물질이다. 보다 구체적으로, 실리콘 웨이퍼를 획득하기 위하여 와이어쏘(wire saw)를 사용하여 실리콘 잉곳(ingot)을 얇게 절삭하는 슬라이싱(slicing) 공정과 슬라이싱된 실리콘 웨이퍼의 표면 평탄화를 위한 표면 연마공정을 거치는 과정 등에서, 실리콘(Si), 연마재, 냉각 오일 및 와이어쏘 마모성분 등을 포함하는 다량의 부산물이 폐슬러지 형태로 배출된다. 여기서, 일반적으로 연마재로는 실리콘 카바이드(SiC)가 사용될 수 있고, 냉각 오일로는 PEG, DEG 등과 같은 수용성 오일이 사용되거나 지용성 오일이 사용될 수도 있다. 와이어쏘 마모성분은 와이어쏘의 구성 물질에 따라 다를 수 있으나, 일반적으로 철(Fe)과 같은 금속 성분들을 포함한다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따라 정제 처리의 대상이 되는 물질인 폐슬러지는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일, 철(Fe)과 같은 금속 성분들을 포함할 수 있다.Waste sludge is a substance that is emitted during the processing of silicon such as semiconductor or solar cell manufacturing process. More specifically, in order to obtain a silicon wafer, a slicing process for thinly cutting a silicon ingot using a wire saw and a process for performing a surface polishing process for surface planarization of a sliced silicon wafer , Silicon (Si), a large amount of by-products, including abrasive, cooling oil and wire saw abrasive components, are discharged in the form of waste sludge. Here, generally, silicon carbide (SiC) may be used as the abrasive, and water-soluble oil such as PEG, DEG and the like may be used as the cooling oil, or oil-soluble oil may be used. The wire saw wear component may vary depending on the material of the wire saw, but generally includes metal components such as iron (Fe). Thus, the waste sludge, which is the subject of the refining treatment according to the second embodiment of the present invention, may comprise metal components such as silicon (Si), silicon carbide (SiC), oil, iron (Fe)
한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 정제 처리 과정이 수행되기 이전의 폐슬러지는 다양한 직경을 갖는 입자군들로 구성되는데, 미분 성분의 함량이 높으면 제강공정용으로 재활용하는 과정에서 다음과 같은 문제점들이 발생할 수 있다. 즉, 폐슬러지에 포함된 오일 성분을 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 제거하는 과정에서, 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성이 있다는 문제점이 있다. 또한, 실리콘 미분 함량의 증가는 실리콘의 전체적인 표면적 증가를 유발하여, 실리콘과 산소와의 접촉면적이 커지기 때문에, 실리콘 산화량이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따라 정제 처리된 실리콘 함유 분말은 제강공정에서 사용하기 위해 덩어리 형태의 성형품인 브리켓(briquette)으로 가공되는데, 실리콘 미분 함량이 높을수록, 브리켓의 강도가 저하되기 때문에, 성형된 브리켓이 쉽게 부스러진다는 문제점이 있다.Meanwhile, the waste sludge before the purification treatment according to the second embodiment of the present invention is made up of particle groups having various diameters. When the content of the fine particles is high, in the process of recycling for the steelmaking process, Problems can arise. That is, there is a problem in that, in the process of removing the oil component contained in the waste sludge by the atmospheric evaporation method, there is a possibility of ignition due to the reaction of the silicon fine powder component and oxygen. In addition, the increase in the silicon fine powder content causes an increase in the overall surface area of silicon, thereby increasing the silicon oxide amount because the contact area between silicon and oxygen is increased. In addition, the refined silicon-containing powder according to the second embodiment of the present invention is processed into a briquette which is a lumpy molded product for use in a steelmaking process. The higher the silicon fine powder content is, the lower the strength of the briquet Therefore, there is a problem that the molded briquettes are easily broken.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 제2 실시 예는, 다양한 입자 분포를 갖는 폐슬러지 시료들에 대한 실험에 기초하여, 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 1㎛ 이상인 폐슬러지를 제시한다. 즉, 본 발명의 제2 실시 예에 사용되는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름은 1㎛ 이상으로 한정된다.A second embodiment of the present invention for solving these problems is based on experiments on waste sludge samples having various particle distributions, and it has been found that when the volume median diameter (Dv50) Present sludge. That is, the volume median diameter of the particles constituting the waste sludge used in the second embodiment of the present invention is limited to 1 탆 or more.
폐슬러지를 구성하는 입자군의 사이즈를 이와 같이 한정하면, 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있고, 실리콘 표면적에 비례하는 경향을 갖는 실리콘 산화를 효과적으로 억제할 수 있고, 후속 공정인 브리켓 성형 공정에서 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있다.By limiting the size of the group of particles constituting the waste sludge in this way, it is possible to prevent the possibility of ignition due to the reaction of the silicon fine powder component with oxygen, effectively suppress the silicon oxidation having a tendency proportional to the silicon surface area, It is possible to prevent the briquetting of the molded briquettes due to the decrease in the strength of the briquette which is a lumpy molded product in the subsequent briquette forming process.
이하에서는 도 5를 참조하여 체적 메디안 지름(Dv50)을 정의한다.Hereinafter, the volume median diameter (Dv50) is defined with reference to FIG.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 사용될 수 있는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프와 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다. 입도 분석은 레이저 회절 및 산란 방식의 입도분석기를 이용하여 수행될 수 있다.5 is a volumetric particle size distribution graph and volume-based cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge that can be used in embodiments of the present invention. Particle size analysis can be performed using a laser diffraction and scattering type particle size analyzer.
도 5의 도면부호 A는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 입도 분포 그래프이다. 체적 기준 입도 분포 그래프의 가로축은 입자군의 입도(Particle Diameter, ㎛)이고, 세로축은 특정 입도를 가진 입자군이 전체 체적에서 차지하는 비율이다. 체적 기준 입도 분포 그래프는 특정 입도를 갖는 입자군이 전체 체적에서 차지하는 비율을 나타낸다.Reference numeral A in FIG. 5 is a volume-based particle size distribution graph of particles constituting waste sludge. The abscissa of the volumetric particle size distribution graph is the particle size of the particle group (Particle Diameter, 탆), and the ordinate is the ratio of the particle group having a specific particle size to the entire volume. The volumetric particle size distribution graph shows the ratio of particle groups having a specific particle size to the total volume.
도 5의 도면부호 B는 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 기준 누적 입도 분포 그래프이다. 체적 기준 누적 입도 분포 그래프의 가로축은 입자군의 입도(Particle Diameter, ㎛)이고, 세로축은 큰 입도를 갖는 입자군의 체적 비율부터 누적한 누적 체적 비율이다. 체적 기준 누적 입도 분포 그래프는 특정 누적 체적 비율을 갖는 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도를 나타낸다.Reference numeral B in FIG. 5 is a volumetric cumulative particle size distribution graph of particles constituting waste sludge. The abscissa of the volume-based cumulative particle size distribution graph is the particle diameter (탆) of the particle group, and the ordinate is the cumulative volume ratio accumulated from the volume ratio of the particle group having a large particle size. The volumetric cumulative particle size distribution graph shows the particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having a specific cumulative volume ratio.
누적 체적 비율이 50%인 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도는 7.425㎛이며, 이 값이 체적 메디안 지름(Dv50)이다.The particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having the cumulative volume ratio of 50% is 7.425 탆, and this value is the volume median diameter (Dv50).
한편, 누적 체적 비율이 10%인 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도는 9.698㎛이며, 이 값은 Dv10으로 명명된다.On the other hand, the particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having a cumulative volume ratio of 10% is 9.698 μm, and this value is named Dv10.
또한, 누적 체적 비율이 90%인 입자군에 속하는 입자들 중에서 가장 작은 입자의 입도는 3.974㎛이며, 이 값은 Dv90으로 명명된다.The particle size of the smallest particle among the particles belonging to the particle group having a cumulative volume ratio of 90% is 3.974 μm, and this value is named
이하에서는, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 1㎛ 이상이라는 전제 하에, 본 발명의 제2 실시 예를 구성하는 각 단계들을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each step constituting the second embodiment of the present invention will be described in detail, provided that the volume median diameter (Dv50) of the particle group constituting the waste sludge is 1 탆 or more.
폐슬러지 공급단계(S10)에서는, 폐슬러지 공급기(10)가 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일 등을 포함하는 폐슬러지를 상압 증발 방식 오일 제거기(22)로 공급하는 과정이 수행된다. 앞서 설명한 바 있지만, 폐슬러지는 반도체 웨이퍼 또는 태양전지 웨이퍼 제조과정에서 와이어 소잉(wire sawing) 공정 등의 부산물로 발생하는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일 등을 포함하는 물질일 수 있다. 반도체 웨이퍼 또는 태양전지 웨이퍼 제조과정이 수행되면, 이 폐슬러지에 포함되는 실리콘 카바이드(SiC)의 사이즈는 그 크기에 있어서 어느 정도의 편차를 갖게 된다. 따라서, 본 실시 예의 폐슬러지 공급단계(S10)를 수행하기 이전에, 원심 분리 공정 등을 통해 상대적으로 사이즈가 큰 실리콘 카바이드(SiC)를 별도로 분리해 내는 공정이 수행될 수도 있다.In the waste sludge supply step S10, a process is performed in which the
오일 제거단계(S22)에서는, 폐슬러지 공급기(10)로부터 공급받은 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 제거하는 과정이 수행된다.In the oil removing step S22, a process of removing the oil contained in the waste sludge supplied from the
와이어 소잉 공정 등의 부산물인 폐슬러지에는 냉각 오일로 사용된 PEG, DEG 등과 같은 수용성 오일 성분이 10wt% 내지 30wt%까지 함유될 수 있다. 수용성 오일에 비하여 가격이 상대적으로 높기는 하지만, 냉각 오일로 지용성 오일이 사용될 수도 있다. 따라서 폐슬러지를 제강 공정에서 승열 및 성분조절용 실리콘계 원료로 사용하기 위해서는 이 오일을 일정 수준 이하로 제거하여야 한다. 수용성 오일을 제거하기 위해서는, 물을 이용한 세정 방식이 적용될 수 있으며, 지용성 오일을 제거하기 위해서는, 예를 들어, 트리클로로에틸렌(TriChloroEthylene, TCE), 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC) 등의 유기용제를 이용한 세정 방식이 적용될 수 있다. 그러나 폐슬러지에 다량 함유된 수용성 오일을 물을 이용한 세정으로 제거하는 방식에 따르면, 폐수 처리 비용이 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 지용성 오일을 유기용제를 이용한 세정으로 제거하는 방식에 따르면, 유기용제 처리 비용이 발생한다는 문제점이 있다.Waste sludge, which is a by-product of the wire-sawing process, may contain water-soluble oil components such as PEG and DEG used as cooling oil in an amount of 10 wt% to 30 wt%. Oil-soluble oil may be used as the cooling oil, though the price is relatively high compared to the water-soluble oil. Therefore, in order to use waste sludge as a silicon raw material for heat treatment and composition control in a steelmaking process, the oil must be removed to a certain level or less. In order to remove the water-soluble oil, a cleaning method using water may be applied. In order to remove the oil-soluble oil, an organic solvent such as triChloroEthylene (TCE), methylene chloride (MC) A cleaning method using a cleaning method can be applied. However, according to the method of removing water-soluble oil, which is contained in waste sludge in large quantity, by washing with water, there is a problem that waste water treatment cost is incurred. Further, according to the method of removing the oil-soluble oil by washing with an organic solvent, there is a problem that the cost of the organic solvent treatment is generated.
이러한 제반 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예는 오일 제거단계(S22)를 통하여 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발 방식으로 제거하도록 구성된다.To solve these problems, an embodiment of the present invention is configured to remove oil contained in waste sludge by an atmospheric pressure evaporating method through an oil removing step (S22).
이러한 구성에 따르면, 상압 증발을 위해 가해지는 온도를 조절함으로써 오일 연소에 따른 대기오염을 방지하고 실리콘 산화량을 감내할 수 있는 수준으로 억제할 수 있다. 또한, 증발된 오일은 재사용할 수 있어 경제성 측면에서도 이점이 있다. 뿐만 아니라, 오일 제거를 위해 물을 사용하지 않기 때문에, 폐수 처리 비용이 발생하지 않는다는 이점이 있다.According to this configuration, by controlling the temperature applied for atmospheric pressure evaporation, air pollution due to oil combustion can be prevented and the amount of silicon oxidation can be suppressed to a level that can be tolerated. In addition, the evaporated oil can be reused, which is advantageous in terms of economy. In addition, since water is not used for removing oil, there is an advantage that waste water treatment cost is not generated.
오일 제거단계(S22)의 구체적인 구성의 예를 설명하면 다음과 같다.An example of a specific configuration of the oil removing step S22 will be described below.
폐슬러지가 투입된 상압 증발 방식 오일 제거기(22)의 내부 온도와 내부 압력을 설정한다. 폐슬러지는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일 등을 포함하며, 이 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 1㎛ 이상이다.And sets the internal temperature and the internal pressure of the atmospheric evaporation
상압 증발 방식 오일 제거기(22)의 내부는 상압 상태 즉, 대기압 상태를 유지하도록 구성될 수 있으며, 상압 증발 방식 오일 제거기(22)의 구체적인 내부 온도의 범위는 오일 제거와 오일 제거 과정에서의 실리콘 산화 방지 및 오일의 연소 등으로 인한 화재 발생을 방지하기 위해 적정 수준으로 설정될 수 있다.The inside of the atmospheric pressure evaporation
예를 들어, 오일 제거단계(S22)에서 가해지는 온도는 200℃ 이상 500℃ 이하일 수 있다.For example, the temperature applied in the oil removing step (S22) may be 200 deg. C or higher and 500 deg. C or lower.
이하에서는, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50) 별로, 상압 증발 방식 오일 제거기(22)의 내부 온도의 적정 범위를 도출하는 실험 및 이 실험 결과를 아래 표 7 내지 표 12를 참조하여 설명한다. 오일 제거단계(S22)를 거쳐 오일이 일정 수준 제거된 폐슬러지를 Si-SiC 함유체로 명명한다. 이 Si-SiC 함유체는 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 일정 수준 이하로 함량이 낮아진 오일을 포함하는 물질이다. 또한, Si-SiC 함유체에는 와이어쏘 마모성분인 철(Fe)과 같은 금속 성분들이 추가적으로 포함될 수 있다.Hereinafter, an experiment for deriving an appropriate range of the internal temperature of the atmospheric pressure evaporation
이 실험에서, 폐슬러지에 대한 입도 분석은 레이저 회절 및 산란 방식의 입도분석기인 HORIBA LA-300을 이용하여 수행되었고, Si-SiC 함유체에 포함된 오일의 함량은 오일 성분을 분리한 후 중량을 비교하는 중량법을 이용하여 수행되었고, Si-SiC 함유체에 포함된 산소의 함량은 WD-XRF 분석기(Wavelength Dispersion - X-ray fluorescence spectrometer)를 이용하여 수행되었다. Si-SiC 함유체에 포함된 산소의 함량은 실리콘의 산화량을 추정하는 지표이다.In this experiment, particle size analysis for waste sludge was performed using HORIBA LA-300, a laser diffraction and scattering type particle size analyzer. The amount of oil contained in the Si-SiC fluid was determined by weight And the content of oxygen contained in the Si-SiC fluid was measured using a Wavelength Dispersion-X-ray fluorescence spectrometer. The content of oxygen in the Si-SiC-containing fluid is an index for estimating the oxidation amount of silicon.
표 7은 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 0.9774㎛인 폐슬러지에 대한 실험 결과이다.Table 7 shows the experimental results of waste sludge having a volume median diameter (Dv 50) of 0.9774 μm.
표 7 및 도 6을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 0.9774㎛인 경우, 폐슬러지에 포함된 실리콘 미분 성분이 지나치게 많으며, 오일 제거 과정 중에 이 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 발화가 발생하였다. 이러한 실험 결과를 통해, Dv50이 1㎛ 미만인 폐슬러지는 브리켓 제조에 적합하지 않다는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 7 and FIG. 6, when the volume median diameter (Dv 50) of the particle group constituting the waste sludge is 0.9774 μm, the amount of silicon fine particles contained in the waste sludge is excessively large, The ignition occurred due to the reaction of oxygen. From these experimental results, it can be seen that waste sludge having a
표 8 및 도 7을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 1.5683㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 200℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 325℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 200℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 8 and FIG. 7, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 1.5683 탆, no fire occurred during the oil removal process, and the oil was significantly removed at 200 ° C The oil was completely removed at 325 ° C, and the oxygen content was found to be at a level to be tolerated in the range of 200 ° C to 500 ° C.
표 9 및 도 8을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 4.1155㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 200℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 300℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 200℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 9 and FIG. 8, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 4.1155 mu m, no fire occurred during the oil removal process, and the oil was significantly removed at 200 DEG C The oil was completely removed at 300 ° C. and the oxygen content was at a level to be tolerated in the range of 200 ° C. to 500 ° C.
표 10 및 도 9를 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 7.0562㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 200℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 275℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 200℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 10 and FIG. 9, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 7.0562 占 퐉, no fire occurred during the oil removing process, and the oil was significantly removed at 200 占 폚 The oil was completely removed at 275 ° C, and the oxygen content was found to be tolerable in the range of 200 ° C to 500 ° C.
표 11 및 도 10을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 9.6541㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 200℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 325℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 200℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 11 and FIG. 10, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 9.6541 占 퐉, no fire occurred during the oil removing process, and the oil was significantly removed at 200 占 폚 The oil was completely removed at 325 ° C, and the oxygen content was at a level to be tolerated in the range of 200 ° C to 500 ° C.
표 12 및 도 11을 참조하면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)이 11.9273㎛인 경우, 오일 제거 과정 중에 화재는 발생하지 않았으며, 200℃에서 오일이 유의미하게 제거되기 시작하여 300℃에서 오일이 완전 제거되었으며, 2000℃ 이상 500℃ 이하의 구간에서 산소함량이 감내할 수준인 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 12 and FIG. 11, when the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge was 11.9273 占 퐉, no fire occurred during the oil removal process and the oil was significantly removed at 200 占 폚 The oil was completely removed at 300 DEG C, and it was confirmed that the oxygen content was at a level to be tolerated in the range of 2000 DEG C or more and 500 DEG C or less.
표 7 내지 표 12에 개시된 실험 결과에 따르면, 폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)은 1㎛ 이상 12㎛ 이하가 바람직하다는 사실을 확인할 수 있다.According to the experimental results shown in Tables 7 to 12, it can be confirmed that the volume median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge is preferably 1 m or more and 12 m or less.
폐슬러지를 구성하는 구성 입자군의 체적 메디안 지름(Dv50)을 1㎛ 이상 12㎛ 이하로 한정하면, 상압 증발 방식으로 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하는 과정에서, 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있고, 실리콘 표면적에 비례하는 경향을 갖는 실리콘 산화를 효과적으로 억제할 수 있고, 후속 공정인 브리켓 성형 공정에서 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있다.When the volumetric median diameter (Dv50) of the constituent particles constituting the waste sludge is limited to 1 탆 or more and 12 탆 or less, in the process of removing the oil contained in the waste sludge by the atmospheric pressure evaporation method, It is possible to effectively suppress the silicon oxidation having a tendency proportional to the silicon surface area and to prevent the formation of the molded briquettes due to the decrease in the strength of the briquettes, It is possible to prevent a phenomenon of breakage.
본 실시 예에 따라 제조되는 중간물인 Si-SiC 함유체는 발열량이 상당히 높기 때문에, 전로(converter, 轉爐)에 분말을 투입하는 경우, 화재 발생의 위험이 있다. 따라서, 실제 제강 과정에서는, Si-SiC 함유체를 압착하여 일정 사이즈와 형상을 갖는 덩어리 형태의 제강용 승열 및 성분조절체 브리켓(briquette)으로 가공하여 사용한다. 여기서, 만약, 제강용 승열 및 성분조절체 브리켓을 제조하기 위한 원재료인 Si-SiC 함유체에 포함된 오일의 양이 지나치게 적으면, 압착된 브리켓의 형상이 유지되지 않고 부서지기 때문에, Si-SiC 함유체에는 어느 정도의 오일 성분이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, Si-SiC 함유체에 포함된 실리콘의 산화량은 최소화하는 것이 바람직하지만, 폐슬러지 재처리 공정에서 어느 정도는 산화는 불가피한 것이 현실이다.Since Si-SiC fluid, which is an intermediate produced according to this embodiment, has a very high calorific value, there is a risk of fire generation when powder is put into a converter or converter. Therefore, in the actual steelmaking process, Si-SiC fluids are compressed and used as a lump-shaped heat and composition regulator briquette of a certain size and shape. Here, if the amount of oil contained in the Si-SiC-containing fluid, which is the raw material for producing the steelmaking heat and composition regulating body briquettes, is excessively small, the shape of the pressed briquet is not maintained, It is desirable that the fluid contains some degree of oil component. In addition, although it is desirable to minimize the amount of silicon contained in the Si-SiC fluid, oxidation is inevitable to some extent in the waste sludge reprocessing process.
본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 200℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서, 구성 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)이 1㎛ 이상인 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발 방식으로 일정 수준 제거함으로써, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the oil contained in the waste sludge having a volume median diameter (Dv50) of 1 mu m or more at a temperature of 200 DEG C to 500 DEG C, By removing the level, it is possible to remove the oil contained in the waste sludge to an appropriate level while minimizing silicon oxidation.
한편 예를 들어, 이상에서 설명한 오일 제거단계(S22)는 불활성 분위기 또는 질소 분위기에서 수행될 수도 있으며, 이에 따르면, 실리콘 산화량을 더울 줄일 수 있다.On the other hand, for example, the oil removing step (S22) described above may be performed in an inert atmosphere or a nitrogen atmosphere, thereby reducing the amount of silicon oxidation.
분쇄단계(S30)에서는, 오일 제거단계(S22)를 통해 오일이 일정 수준 제거되면서 건조된 덩어리 형태의 Si-SiC 함유체를 분쇄기(30)로 공급하여 분쇄하는 과정이 수행된다. 이러한 분쇄단계(S30)는 필요에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.In the pulverization step (S30), the oil is removed at a certain level through the oil removing step (S22), and the dried massive Si-SiC fluid is supplied to the pulverizer (30) and pulverized. This pulverization step (S30) may optionally be carried out as required.
예를 들어, 분쇄단계(S30)는, 건조된 Si-SiC 함유체를 직경 5㎝ 이하의 분말로 분쇄하도록 구성될 수 있으며, 이러한 분쇄단계(S30)를 거치고 나면, 중간물인 Si-SiC 함유체가 분말 형태로 획득된다. 실제 제강소에서는, Si-SiC 함유체가 일정 사이즈와 형상을 갖는 덩어리 형태의 브리켓(briquette)으로 가공되어 사용되기 때문에, Si-SiC 함유체 분말의 형상은 규칙적 또는 불규칙적인 임의의 형상을 가져도 무방하다.For example, the pulverizing step S30 may be configured to pulverize the dried Si-SiC fluid into powder having a diameter of 5 cm or less. After the pulverizing step S30, the Si-SiC containing body It is obtained in powder form. In actual steelworks, since the Si-SiC-containing material is processed and used as a lump-shaped briquette having a predetermined size and shape, the shape of the Si-SiC-containing fluid powder may have any shape that is regular or irregular .
다음으로, 브리켓 성형 단계(S40)에서는, 분쇄 단계(S30)를 통해 획득한 Si-SiC 함유 분말에 바인더(binder)를 추가하고, 교반한 후, 브리켓 성형기(40)를 이용하여 브리켓(briquette)으로 성형하는 과정이 수행된다.Next, in the briquetting step S40, a binder is added to the Si-SiC-containing powder obtained through the pulverization step (S30), and after stirring, a briquette is formed by using the
브리켓 성형 단계(S40)의 구체적인 구성의 예를 설명하면 다음과 같다.An example of a specific configuration of the briquetting molding step S40 will be described below.
먼저, 분쇄 단계(S30)를 통해 획득한 Si-SiC 함유 분말에 철 성분(Fe source)과 바인더(binder)를 첨가하는 과정이 수행된다.First, a process of adding an iron source (Fe source) and a binder to the Si-SiC-containing powder obtained through the pulverization step (S30) is performed.
철 성분의 추가는 선택적인 사항이며, 철 성분을 추가하는 이유 중의 하나는 최종적으로 제조되는 브리켓의 비중을 조절하기 위한 것이다. 즉, 본 실시 예에 따라 제조되는 최종물인 승열 및 성분조절 용도의 브리켓은 제강공정의 용강 제조과정에서 전로에 투입되는데, 이 브리켓의 비중(specific gravity, 比重)이 너무 낮으면, 브리켓이 용융 상태의 용강 내부로 침투되지 못하고 그 표면에 부유하게 되어, 승열 및 성분조절의 효율이 떨어진다.The addition of the iron component is optional, and one of the reasons for adding the iron component is to control the weight of the finally produced briquettes. That is, the briquettes for the purpose of heat treatment and component adjustment, which are final products manufactured according to the present embodiment, are put into the converter during the process of manufacturing molten steel in the steelmaking process. If the specific gravity of the briquets is too low, The molten steel does not penetrate into the molten steel of the molten steel and floats on the surface thereof.
본 실시 예는 이를 방지하기 위하여, Si-SiC 함유 분말에 철 성분을 첨가하며, 본 실시 예에 있어서, 철 성분의 첨가는 선택적이다.To prevent this, the present embodiment adds an iron component to the Si-SiC-containing powder, and in this embodiment, the addition of the iron component is optional.
예를 들어, 브리켓 성형 단계(S40)에서, 철 성분을 Si-SiC 함유체에 추가로 첨가하는 경우, 브리켓의 중량을 기준으로, Si-SiC 함유체가 30wt% 이상이고, 철 성분이 30wt% 이하가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.For example, when the iron component is further added to the Si-SiC fluid in the briquetting step S40, the Si-SiC-containing body is 30 wt% or more and the iron component is 30 wt% or less As shown in Fig.
철 성분이 첨가되는 경우와 첨가되지 않는 경우를 포함하는 경우에 대한 구체적인 중량 조성비의 예는 다음과 같다.Examples of specific weight composition ratios for the case where the iron component is added and the case where the iron component is not added are as follows.
즉 예를 들어, 브리켓의 중량을 기준으로, Si-SiC 함유 슬러리가 30wt% 이상이고, 철 성분이 50wt% 이하이고, 바인더를 포함하는 기타 성분이 3wt% 이상 15wt% 이하가 되도록 설정될 수 있다. 제강 공정에서의 사용 용도에 따라 철 성분을 첨가하지 않고 Si-SiC 함유 슬러리만을 사용할 수도 있으나, 이 경우에도 브리켓 제조를 위하여 바인더가 사용되기 때문에 Si-SiC 함유 슬러리의 최대 중량 조성비는 대략 97%로 설정될 수 있다.That is, for example, the Si-SiC-containing slurry may be set to 30 wt% or more, the iron component may be 50 wt% or less, and the other components including the binder may be 3 wt% or more and 15 wt% or less based on the weight of the briquettes . SiC-containing slurry may be used only in the steelmaking process without adding an iron component. In this case, however, since the binder is used for producing the briquettes, the maximum weight composition ratio of the Si-SiC containing slurry is about 97% Can be set.
또한, 추가되는 바인더는 브리켓 성형을 위해 Si-SiC 함유 분말 또는 Si-SiC-Fe 함유 분말이 일정 정도의 점성을 갖도록 하기 위한 것으로서, 당밀, 전분, 벤토나이트(bentonite) 및 소석회로 이루어진 제1군에서 선택된 하나 이상과 물과 수용성 오일로 이루어진 제2군에서 선택된 하나 이상을 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the added binder is for the Si-SiC-containing powder or the Si-SiC-Fe-containing powder to have a certain viscosity for the briquetting, and the first group consisting of molasses, starch, bentonite and slaked lime At least one selected from the group consisting of water and water-soluble oil, and at least one selected from the second group consisting of water and water-soluble oil.
바인더를 구성하는 재료 성분들 간의 혼합비는 상황에 따라 변동될 수 있으며, 이 바인더에는 물이 혼합되거나, 수용성 오일이 혼합되거나, 물과 함께 수용성 오일이 혼합될 수 있다.The mixing ratio between the material components constituting the binder may vary depending on the situation, and the binder may be mixed with water, water-soluble oil may be mixed, or water-soluble oil may be mixed with water.
다음으로, 바인더가 첨가된 Si-SiC 함유 분말 또는 Si-SiC-Fe 함유 분말의 구성 성분들이 적절히 혼합되도록 교반하는 과정이 수행된다. 물론 이 교반을 위해, 브리켓 성형기(40)는 자체 교반 기능을 지원하도록 구성되거나, 별도의 교반기를 이용하여 교반할 수도 있다.Next, a process of stirring the constituents of the Si-SiC-containing powder or the Si-SiC-Fe-containing powder to which the binder is added is appropriately mixed is carried out. Of course, for this stirring, the
다음으로, 바인더가 첨가되어 교반된 Si-SiC 함유 분말 또는 Si-SiC-Fe 함유 분말을 브리켓 성형기(40)를 이용하여 특정 형상을 갖는 브리켓으로 성형하는 과정이 수행된다.Next, a process of molding the Si-SiC-containing powder or the Si-SiC-Fe-containing powder added with the binder and stirring is molded into briquettes having a specific shape by using the
본 발명의 제1 실시 예에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법으로서, 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계 및 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하는 오일 제거단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing steelmaking heat and component regulating body according to the first embodiment of the present invention is a method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body by purifying waste sludge containing silicon, ), A waste sludge supply step of supplying waste sludge containing oil, and an oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by a reduced-pressure evaporation method, wherein a volume median diameter of the particle group constituting the waste sludge volume median diameter, Dv50) is 1 占 퐉 or more.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 앞서 상세히 설명한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법의 일부이기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.Since the method for manufacturing steelmaking heat and component regulating body according to the first embodiment of the present invention is a part of the method for manufacturing briquettes for controlling the heat and component used in the steelmaking process according to the first embodiment of the present invention described above, The description is omitted.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법으로서, 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계 및 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 제거하는 오일 제거단계를 포함하고, 상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing steelmaking heat and component regulating body according to the second embodiment of the present invention is a method for manufacturing a steelmaking heat and component regulating body by purifying waste sludge containing silicon, A waste sludge supplying step of supplying waste sludge containing oil and an oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by atmospheric evaporation, And has a volume median diameter (Dv 50) of 1 μm or more.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법은 앞서 상세히 설명한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법의 일부이기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.Since the method for manufacturing steelmaking heat and component regulating body according to the second embodiment of the present invention is a part of the method for manufacturing briquettes for controlling the heat and the components used in the steelmaking process according to the second embodiment of the present invention described above, The description is omitted.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 혹은 태양전지 웨이퍼 제조시 발생하는 실리콘을 함유하는 폐슬러지를 정제하여 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 효율적으로 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.As described above in detail, according to the present invention, it is possible to purify wastes sludge containing silicon generated during the manufacture of semiconductor or solar cell wafers, to improve the heat and composition control briquettes used in the steelmaking process, There is an effect that a method of efficiently manufacturing a component adjuster is provided.
또한, 폐슬러지에 포함된 오일을 저압 및 저온 분위기에서 수행되는 감압 증발 방식 또는 상압 분위기에서 수행되는 상압 증발 방식으로 일정 수준 제거함으로써, 실리콘 산화를 최소화하면서 폐슬러지에 포함된 오일을 적정 수준으로 제거할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.In addition, the oil contained in the waste sludge is removed at a certain level by a reduced-pressure evaporation method performed in a low-pressure and low-temperature atmosphere or a normal-pressure evaporation performed in an atmospheric-pressure atmosphere, thereby minimizing silicon oxidation and removing the oil contained in the waste sludge to an appropriate level There is provided an effect of providing a method of manufacturing briquettes for controlling heat and composition used in a steelmaking process and a method of manufacturing a briquetting heat and composition regulating material for steelmaking.
또한, 감압 또는 상압 증발 방식을 적용함으로써, 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 요구되는 공정이 단순화되고 장치 구축비용이 저감될 뿐만 아니라, 공정 수행시간이 단축할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.Further, by applying the decompression or the atmospheric pressure evaporation method, not only the process required to remove the oil contained in the waste sludge is simplified, the apparatus construction cost is reduced, but also the heat And a method of manufacturing a briquetting regeneration briquetting material and a method of manufacturing the briquetting heat and composition regulating material.
또한, 감압 증발 방식을 적용할 경우, 수용성 오일의 기화점이 낮아져 증발을 위해 가해지는 온도를 낮출 수 있기 때문에, 온도와 비례하는 특성을 갖는 실리콘의 산화량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, when the reduced-pressure evaporation system is applied, the vaporization point of the water-soluble oil is lowered and the temperature applied for evaporation can be lowered, so that the oxidation amount of silicon having a characteristic proportional to temperature can be reduced.
또한, 상압 증발 방식을 적용할 경우, 감압을 위한 추가적인 장치 구성이 요구되지 않기 때문에, 장치 구축 비용 및 폐슬러지 처리 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.Further, when the atmospheric pressure evaporation system is applied, there is an effect that the apparatus construction cost and the waste sludge processing cost can be reduced because no additional apparatus configuration for reducing pressure is required.
또한, 실리콘 함유 폐슬러지를 재처리하는 과정에서 발생할 수 있는 실리콘 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 방지할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.The present invention also relates to a method of manufacturing a briquetting apparatus for controlling the heat and the composition used in a steelmaking process which can prevent the possibility of ignition due to the reaction of oxygen with oxygen and a derivative of silicon which may occur during the reprocessing of the silicon- There is provided an effect of providing a method for manufacturing a steelmaking heat and composition regulating material which is a raw material.
또한, 실리콘 함유 폐슬러지를 재처리하는 과정에서 실리콘 산화량을 효과적으로 억제할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.The present invention also relates to a method of manufacturing briquettes for controlling the heat and composition used in a steelmaking process capable of effectively suppressing the amount of silicon oxidation during the reprocessing of silicon-containing waste sludge, There is an effect that a manufacturing method is provided.
또한, 덩어리 형태의 성형품인 브리켓의 강도 저하로 인하여, 성형된 브리켓이 부스러지는 현상을 방지할 수 있는 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓을 제조하는 방법과 이 브리켓의 원료가 되는 제강용 승열 및 성분조절체를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.The present invention also relates to a method for producing a briquetting heat and composition controlling material used in a steelmaking process capable of preventing a molded briquette from being broken due to a decrease in the strength of the briquette which is a lumpy molded product, And a method for producing a component adjuster are provided.
또한, 환경오염의 요소가 되는 실리콘 함유 폐슬러지를 소각 또는 매립하지 않고, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓으로 재생하여 사용함으로써, 폐기물 처리 비용을 감소시키고 원가 절감에 의한 가격 경쟁력을 확보하는 동시에, 제강 과정에서 발생할 수도 있는 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, silicon-containing waste sludge, which is an element of environmental pollution, is recycled and used as briquetting heat and component for use in the steelmaking process without incineration or landfilling, thereby reducing waste treatment costs and ensuring price competitiveness by cost reduction. At the same time, there is an effect of minimizing environmental pollution that may occur in the steelmaking process.
10: 폐슬러지 공급기
21: 감압 증발 방식 오일 제거기
22: 상압 증발 방식 오일 제거기
30: 분쇄기
40: 브리켓 성형기
S10: 폐슬러지 공급단계
S21, S22: 오일 제거단계
S30: 분쇄단계
S40: 브리켓 성형 단계10: waste sludge feeder
21: Vacuum evaporation type oil remover
22: Atmospheric pressure evaporative oil remover
30: Grinder
40: Briquetting machine
S10: Waste sludge supply step
S21, S22: Oil removing step
S30: Grinding step
S40: Briquette forming step
Claims (20)
실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계;
상기 폐슬러지에 포함된 오일을 감압 증발 방식으로 제거하는 오일 제거단계; 및
상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지로부터 상기 오일을 분리하여 획득한 Si-SiC 함유체에 바인더(binder)를 추가하고 교반한 후 브리켓(briquette)으로 성형하는 브리켓 성형 단계를 포함하고,
상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상으로 한정하여 상기 폐슬러지에 포함된 상기 실리콘의 미분 성분 및 상기 실리콘의 전체 표면적을 줄임으로써, 상기 실리콘의 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 줄이고 상기 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.1. A method for producing briquettes for controlling heat and composition used in a steelmaking process by purifying waste sludge containing silicon,
A waste sludge supply step of supplying waste sludge containing silicon (Si), silicon carbide (SiC), and oil;
An oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by a reduced pressure evaporation method; And
And a briquetting step of adding a binder to the Si-SiC fluid obtained by separating the oil from the waste sludge through the oil removing step, stirring the oil, and molding the oil into a briquette,
The volume median diameter (Dv50) of the particle group constituting the waste sludge is limited to 1 탆 or more to reduce the fine powder component of the silicon contained in the waste sludge and the total surface area of the silicon, To reduce the possibility of ignition due to the reaction of the differential component with oxygen and to reduce the oxidation amount of the silicon.
실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), 오일을 포함하는 폐슬러지를 공급하는 폐슬러지 공급단계;
상기 폐슬러지에 포함된 오일을 상압 증발(atmospheric evaporation) 방식으로 제거하는 오일 제거단계; 및
상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지로부터 상기 오일을 분리하여 획득한 Si-SiC 함유체에 바인더(binder)를 추가하고 교반한 후 브리켓(briquette)으로 성형하는 브리켓 성형 단계를 포함하고,
상기 폐슬러지를 구성하는 입자군의 체적 메디안 지름(volume median diameter, Dv50)은 1㎛ 이상으로 한정하여 상기 폐슬러지에 포함된 상기 실리콘의 미분 성분 및 상기 실리콘의 전체 표면적을 줄임으로써, 상기 실리콘의 미분 성분과 산소의 반응으로 인한 발화의 가능성을 줄이고 상기 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.1. A method for producing briquettes for controlling heat and composition used in a steelmaking process by purifying waste sludge containing silicon,
A waste sludge supply step of supplying waste sludge containing silicon (Si), silicon carbide (SiC), and oil;
An oil removing step of removing the oil contained in the waste sludge by atmospheric evaporation; And
And a briquetting step of adding a binder to the Si-SiC fluid obtained by separating the oil from the waste sludge through the oil removing step, stirring the oil, and molding the oil into a briquette,
The volume median diameter (Dv50) of the particle group constituting the waste sludge is limited to 1 탆 or more to reduce the fine powder component of the silicon contained in the waste sludge and the total surface area of the silicon, To reduce the possibility of ignition due to the reaction of the differential component with oxygen and to reduce the oxidation amount of the silicon.
상기 오일 제거단계에서 가해지는 온도는 150℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the temperature in the oil removing step is in the range of 150 ° C to 500 ° C.
상기 오일 제거단계에서 가해지는 온도는 200℃ 이상 500℃ 이하인 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the temperature in the oil removing step is in the range of 200 ° C to 500 ° C.
상기 오일 제거단계에서 가해지는 압력은 1 기압 미만인 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the pressure applied in the oil removing step is less than 1 atm.
상기 오일 제거단계에서는, 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하기 위해 가해지는 압력을 감소시켜 상기 오일의 기화점을 낮춤으로써 상기 폐슬러지에 포함된 실리콘의 산화량을 줄이는 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.The method according to claim 1,
Characterized in that in the oil removing step, the oxidizing amount of silicon contained in the waste sludge is reduced by lowering the vaporization point of the oil by reducing the pressure applied to remove the oil contained in the waste sludge Wherein the briquettes of claim 1 or 2,
상기 오일 제거단계를 통해 상기 폐슬러지에 포함된 오일을 제거하여 획득한 Si-SiC 함유체를 분쇄하는 분쇄단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a crushing step of crushing the Si-SiC fluid obtained by removing the oil contained in the waste sludge through the oil removing step.
상기 분쇄단계에서는, 상기 Si-SiC 함유체를 직경 5㎝ 이하의 분말로 분쇄하는 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the Si-SiC fluid is pulverized into a powder having a diameter of 5 cm or less in the pulverizing step.
상기 브리켓 성형 단계에서, 철 성분(Fe source)을 상기 Si-SiC 함유체에 추가로 첨가하고,
상기 브리켓의 중량을 기준으로, 상기 Si-SiC 함유체가 30wt% 이상이고, 상기 철 성분이 30wt% 이하인 것을 특징으로 하는, 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
In the briquetting step, an Fe component is additionally added to the Si-SiC fluid,
Wherein the Si-SiC-containing body is at least 30 wt% and the iron content is at most 30 wt% based on the weight of the briquettes.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20150135114 | 2015-09-24 | ||
| KR1020150135114 | 2015-09-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170036608A KR20170036608A (en) | 2017-04-03 |
| KR101890312B1 true KR101890312B1 (en) | 2018-09-28 |
Family
ID=58589409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160115496A KR101890312B1 (en) | 2015-09-24 | 2016-09-08 | Manufacturing method of heat increasing and component controlling briquette used in steel manufacturing process |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101890312B1 (en) |
| CN (1) | CN106967857A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012115758A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Sanwa Biotech Kk | Method for treating waste liquid from silicon cutting |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100625283B1 (en) | 2004-09-24 | 2006-09-18 | 장영철 | Waste Sludge Regeneration Apparatus and Method Generated in Semiconductor Wafer Fabrication |
| KR100636335B1 (en) | 2004-11-29 | 2006-10-19 | (주)에스이텍 | Waste Sludge Regeneration Device during Semiconductor Wafer Manufacturing |
| KR100776966B1 (en) | 2006-07-25 | 2007-11-21 | 장영철 | Waste Slurry Regeneration Device Generated During Semiconductor Wafer Manufacturing |
| KR101079311B1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-11-04 | 한국세라믹기술원 | Recycle of Silicon Sludge and Manufacturing Method of Sintered SiC Body Using the same |
| KR20130056992A (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-31 | 재 혁 이 | Method for treating the waste sludge of silicon wafer and fe-si-sic briquette thereof |
-
2016
- 2016-09-08 KR KR1020160115496A patent/KR101890312B1/en active IP Right Grant
- 2016-09-22 CN CN201610843256.8A patent/CN106967857A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012115758A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Sanwa Biotech Kk | Method for treating waste liquid from silicon cutting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170036608A (en) | 2017-04-03 |
| CN106967857A (en) | 2017-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20130056992A (en) | Method for treating the waste sludge of silicon wafer and fe-si-sic briquette thereof | |
| US9228246B2 (en) | Method of agglomerating silicon/silicon carbide from wiresawing waste | |
| KR20190025345A (en) | Method for manufacturing silicone powder | |
| KR102169875B1 (en) | Recovery method of high purity silicon powder from Waste sludge and Silcon powder recovered using the same method | |
| JPS6319231B2 (en) | ||
| CN107075593B (en) | Method for manufacturing block and block manufactured using the method | |
| JP5631782B2 (en) | Method for recovering silicon and method for manufacturing silicon | |
| KR20060032666A (en) | Brittle molded bodies and iron-based powder materials, and methods of making the same | |
| CN111099899B (en) | Treatment process of waste magnesia carbon brick regenerated particles | |
| KR101890312B1 (en) | Manufacturing method of heat increasing and component controlling briquette used in steel manufacturing process | |
| KR101703127B1 (en) | Manufacturing method of heat increasing and component controlling element for steel making | |
| KR101703128B1 (en) | Manufacturing method of heat increasing and component controlling element for steel making | |
| KR101890311B1 (en) | Manufacturing method of heat increasing and component controlling briquette used in steel manufacturing process | |
| KR20170064289A (en) | Manufacturing method of heat increasing and component controlling briquette used in steel manufacturing process | |
| KR101597161B1 (en) | Manufacturing method of heat increasing element for iron making | |
| KR20130034752A (en) | The process of manufacture of molding silicon deoxidizer | |
| KR101703126B1 (en) | Manufacturing method of heat increasing and component controlling element for steel making | |
| KR100483929B1 (en) | A method for making silicon-based industrial wastes into a fire-resistance powder | |
| KR101517099B1 (en) | Method for making cement material from steelmaking slag | |
| JP2006022337A (en) | Processing method for plastics and solid fuel and ore reducing agent using processed plastics | |
| JP2015057506A (en) | Foaming suppression material for steel making | |
| JP2000119758A (en) | Pre-treatment of worked metal scraps and dehydrating device | |
| KR101335491B1 (en) | Method of life elongation and recovery of wear registance for reaction bonded SiC grinding materials and materials of the same | |
| JPH05139725A (en) | Production of titanium boride | |
| KR20140114628A (en) | Method for manufacturing silica by thermal oxidation using silicon recovered from wafering sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20160908 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20171129 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20180703 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20180814 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20180816 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210721 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240724 Start annual number: 7 End annual number: 7 |