[논문]철스크랩의 리사이클링

손호상

doi:10.7844/kirr.2020.29.1.3

철스크랩의 리사이클링
Recycling of Ferrous Scraps 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.29 no.1, 2020년, pp.3 - 16

초록
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본 논문에서는 철강제조 프로세스, 철스크랩의 전처리와 미량 원소, 그리고 철강공정에서 발생하는 분진의 리사이클링 기술에 대해 고찰하였다. 철강은 인류가 가장 많이 사용하는 범용 금속으로, 2018년 기준 전세계 조강 생산량은 18억 톤을 초과하였다. 철을 리사이클링하면 철광석으로부터 환원하여 철강재를 얻는 것에 비하여 CO₂ 발생량은 약 42 % 수준이며, 에너지는 약 60 %를 절약할 수 있다. 철스크랩은 스크랩을 주원료 사용하는 전기로제강과 철광석을 주원료로 사용하는 전로 제강공정에서 리사이클링되고 있다. 철스크랩을 주원료로 사용하는 전기로 제강법은 스크랩을 예열하는 장치를 부가한 에너지 절약형으로 바뀌어 가고 있다. 철강 제조공정에서 발생하는 분진은 제철소 내에서 다양한 방법으로 리사이클링하여 철분과 아연 등을 회수하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This work provides an overview of the steel production process, pretreatment and tramp elements of scraps and recycling technology of dust generated from steelmaking process. Steel is the most common metal used by mankind, with the world production of crude steel in 2018 exceeding 1.8 billion tonnes. Recycling of ferrous scraps reduces CO2 emissions by about 42 % and saves about 60 % of energy, compared to production steel from iron ore. Steel scraps are usually recycled to both an electric arc furnace (EAF), scrap-based steelmaking and the basic oxygen furnace (BOF), in ore-based steelmaking. EAF steelmaking, which uses iron scrap as a main raw material, is changing to an energy-saving type with a device for preheating scrap. Dust generated from the steelmaking process is recycled in various ways in the steel mill to recover iron and zinc.

주제어

표/그림 (20)

그림 Fig. 1. World production of crude steel (Source: USGS).
그림 Fig. 2. Crude steel production of Korea and ratio of EF steel production.
그림 Fig. 3. Schematic diagram of life cycle of steel.
표 Table 1. The use of steel products (%)
표 Table 2. Steel industry recycling rates and life time
그림 Fig. 4. Iron and steelmaking processes.
그림 Fig. 5. Schematic illustration of a shredder and sorting of materials from ELVs.
그림 Fig. 6. Schematic illustrations of sharing machine(a) and press machine(b).
표 Table 3. Adverse effects of tramp elements on the quality of steel products in recycling scraps
그림 Fig. 7. Enrichment of Cu and Sn in various obsolete scraps.
표 Table 4. Variations of acceptable level of Cu and Sn contents of steel with the steel grade (wt%)
그림 Fig. 8. Operation of EAF manufacturing reinforcing bars.
그림 Fig. 9. Energy balance of conventional EAF.
그림 Fig. 10. Electric furnace with off-gas energy recovery by preheating scrap in a shaft.
그림 Fig. 11. Continuous scrap charging and off-gas energy recovery with Consteel EAF.
그림 Fig. 12. Dust generation and flow from iron and steelmaking plants.
표 Table 5. Chemical compositions of dust generated in steel-making plants (wt%)
그림 Fig. 13. Schematic diagram of RHF and hearth.
표 Table 6. Specifications of dust recycling plants in Japan Steel
그림 Fig. 14. Basic concept of ESRF (Electric Smelting Reduction Furnace).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	철강의 기원은 어떻게 추정되는가?	이러한 철강의 기원은 불분명하지만, 소아시아지역에서 B.C. 2,100년경의 철 유적지가 발견되어 약 4,100년 전부터 철을 사용하여 온 것으로 추정하고 있다. B.
	인류가 1900년부터 생산한 물질 중 철강의 2018년 생산량은 어느정도인가?	인류가 1900년부터 생산한 물질 가운데 가장 많이 생산한 것은 시멘트로서 2010년에만 약 35억 톤을 생산하였다6). 그 다음으로 대량 생산한 것이 철강이며, 2018년에는 18억 톤 이상을 생산하였다. Fig.
	철은 어떠한 금속인가?	철(鐵, iron, Fe)은 구조용 금속으로는 알루미늄(Al) 다음으로 지구상에 가장 많이 존재하는 금속이면서, 인류가 가장 많이 사용하는 금속이다. 철은 차량, 선박, 항공기, 주택, 각종 생활용품에 이르기까지 많은 분야에서 사용되고 있으므로 철이 없는 세상은 상상하기 힘들 정도로 중요한 금속이다.

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