• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.407-415
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• 2008

슬래그의 팽창성 붕괴는 주로 Free-CaO의 수화 반응이 주된 원인으로 분석되고 있으며, 이 문제의 해결 방안을 마련하기 위해 여러 기관에서 연구가 진행되고 있고, 더불어 콘크리트용 골재로의 활용 방안을 지속적으로 연구하고 있다. 현재, 국내에서는 고로 슬래그에 대한 연구는 많이 이루어지고 있지만, 전기로 및 전로 슬래그와 같은 제강 슬래그에 대한 연구는 극히 미비한 실정이다. 이에, 본 연구의 주재료인 전기로 산화 슬래그의 기초적인 물성 분석뿐만 아니라, 화학적인 메커니즘을 규명하여 콘크리트용 잔골재로서의 활용 가능성을 분석하고, 실생활에 응용하는데 그 목적이 있다고 하겠다. 그렇기 때문에, 본 연구의 진행 방향으로 전기로 산화 슬래그의 성분 분석과 함께 기본 물성을 측정하고, 이후에 중/장기 강도 및 세부적인 내구성 분석을 실시하여, 시멘트 콘크리트 적용의 적합성 평가 후, 규격을 제안하는 절차를 밟았다. 본 연구에 대한 기대 효과는 산업 부산물의 활용에 따른 환경 보전 및 재활용이라는 측면 이외에도, 전기로 산화 슬래그의 시멘트 콘크리트용 잔골재서의 상용화에 있다고 하겠다.

• 자원리싸이클링
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• 제6권3호
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• pp.3-8
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• 1997

I사의 전기로 제강 슬래그(이하 슬래그)는 상당량의 금속철(metal Fe)과 wustite(FeO), magnetite(Fe$_3$O$_4$), gehlenite(${CaAl}_{2}{SiO}_{7}$) 및 monticellite(CaMgSiO$_4$)등으로 구성된다. 슬래그에 함유된 금속철(Fe 품위: 95%이상)을 회수하기 위해서는 금속철을 단ㄱ체로 분리시키는 것이 바람직하며, 매립으로 활용할 수밖에 없는 슬래그를 단계적으로 파쇄하면 대부분의 금속철은 구상의 단체로 분리된다. 구상의 단체인 금속철의 크기에 따라 흡인되는 자장의 세기를 측정하면 금속철이 흡인되는 최소 자장의 세기는 약 100G로 거의 일정하다. 다단계로 파쇄한 슬래그를 100G의 자장에서 회수한 산물은 95%이상의 철분이 함유된 금속철이었으나, 자장의 세기를 증가시키면 철의 산화물 및 알칼리 토금속류의 화합물등도 함께 회수되므로 품위가 저하된다. 따라서 매립되는 슬래그를 다단계로 파쇠하고, 각 입도에서 100G로 자선하면 파쇄된 슬래그에 함유된 대부분의 금속철을 회수할 수 있다. I사에서 매립하는 35만톤의 슬래그를 다단계로 파쇄하는 경우에, 30~4.7mm의 입도에서는 매립되는 전체 슬래그중의 약 0.73%인 2천 5백톤 정도의 금속철이 100G의 자장에서 회수될 수 있고, 4.7~0.3mm서도 약 1.2%인 4천 2백톤 정도가 회수될 수 있다. 그러므로 자력선별로 회수할 수 있는 금속철은 매립되는 슬래그중의 약 1.9%인 6천 7백톤 정도가 된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권7호
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• pp.23-29
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• 2011

산화슬래그는 토목분야에 널리 활용되어 왔으나 전기로 제강 환원슬래그는 거의 활용되지 않고 있는 실정이다. 따라서 토목 분야에서의 재활용 방법을 모색하기 위하여 환원슬래그의 성분을 분석하고 이를 바탕으로 토목현장에서 흔히 볼 수 있는 풍화토와 환원슬래그를 중량비 0% 내지 30%로 혼합한 후, 폐합시스템의 Lysimeter에서 1주, 2주, 4주의 주기로 환원슬래그 혼합토의 환경적 특성을 고찰하기 위한 시험을 수행하였다. 환원슬래그를 XRD, XRF를 이용하여 정성 정량적으로 분석한 결과, calcium silicate의 일종인 $Ca_2(SiO_4)$가 주요 결정 광물로 나타났다. 그리고 ICP-OES에 의한 중금속 분석결과 철강 생산 공정에 의한 영향으로 Al, Fe, Mn이 환원슬래그에 포함된 주요 중금속으로 확인되었다. 이를 폐기물관리법에 의한 오염물질 배출허용기준과 비교한 결과 중금속에 의한 오염가능성은 거의 없을 것으로 사료된다. 또한 환원슬래그 혼합토 침출수는 0% 혼합토에서 pH 6.9로부터 30% 혼합토에서 pH 10으로 측정되어 문제가 없음을 확인하였다. 침출수의 순환주기에 의한 pH 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.36-41
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• 2013

전기로 제강공정 중 LF 공정에서 슬래그는 전기로(EAF)에서 이월된 슬래그와 출강 중에 조재제인 생석회, 돌로마이트 등이 용강 중에 투입되어 생성된다. LF 조업이 끝나면 ladle은 연속주조 공정(CCM)으로 이송되며, ladle 하부의 노즐을 통해 tundish로 용강을 내보내어 연속 주조조업을 하게 된다. 일반적으로 연속 주조공정 후 ladle에 남는 슬래그와 잔강(殘鋼)은 슬래그 포트(Pot)에 받아 슬래그 야적장으로 이송되어 파쇄 후 처리된다. 본 연구에서는 연속 주조공정 후 ladle에 잔류한 용융슬래그(잔강(殘鋼) 포함)를 전기로 출강 후에 ladle 상부에 직접 투입하여 LF 공정 초기의 슬래그를 형성하는데 활용하고자 하였다. 그 결과 LF 공정 중에 사용되는 생석회의 원단위는 2.2 ~ 3.2 kg/steel-ton 저감되었으며, 용강의 생산회수율은 0.3 ~ 0.5% 증가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.37-42
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• 2017

이산화탄소 저감을 위한 유효한 방법 중의 하나로 칼슘규산염 광물의 간접탄산염화 공정이 보고되고 있다. 이 공정은 염산, 질산 등의 산에 의하여 칼슘규산염으로부터 칼슘성분을 침출하는 단계와 이산화탄소에 의한 침출용액의 탄산염화 단계의 두 과정으로 구성된다. 침출용매로 초산수용액을 사용하는 경우에는 침출용액을 이산화탄소로 탄산염화 하는 과정에서 초산이 재생성 되어 침출단계로 순환되어 침출용매로 재사용될 수 있다. 제철 및 제강슬래그와 같은 산업부산물은 칼슘규산염을 많이 함유하고 있어 간접탄산염화공정의 원료로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 초산수용액에 의한 국내 전기로제강슬래그의 침출효율을 조사하기 위하여, 초산수용액 농도, 침출온도 및 침출시간 등의 침출조건 변화에 따른 침출실험을 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.195-201
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• 2011

이 연구에서는 나선 철근으로 횡 구속된 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 콘크리트의 구조적 성능을 평가한다. 전기로 산화 슬래그는 철강 산업의 부산물로서, 그동안 유리석회와 유리마그네슘의 팽창성질 때문에 저부가가치적인 용도로만 이용되어 왔지만 최근 제강 기술의 발달에 힘입어 안정화된 전기로 산화 슬래그 골재의 생산이 가능하여 졌다. 구조용 콘크리트에 대한 전기로 산화 슬래그 골재의 적용성을 검증하기 위하여, 직경이 150 mm이고 높이가 300 mm인 실린더형 실험체를 총 27개 제작하고 횡 구속 실험을 수행하였다. 실험 변수는 골재의 종류와 나선 철근의 항복 강도로 하였다. 실험 결과, 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 실험체의 구조적 성능이 천연골재를 사용한 횡 구속된 콘크리트와 비교하여 동등 이상인 것을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.54-59
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• 2016

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

• 자원리싸이클링
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• 제7권3호
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• pp.27-35
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• 1998

전기로 제강업체에서 생성되는 분진을 매립할 경우 토양 및 수질오염등의 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있지만 적절한 처리공정을 거치게 되면 고부가가치를 얻을 수 있는 Fe, Zn, Pb, Cd 등의 원소들이 함유되어 있다. 이에 국내외 제강업체에서는 폐자원의 재자원화 측면 뿐만 아니라 환경오염 억제 차원에서 이러한 전기로 분진중 유가금속의 회수를 위한 처리공정의 개발이 시급히 요구되고 있으나, 현재 전기로 분진의 대부분은 재활용 처리되지 않고 매립되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전기로 분진에 함유된 산화철을 Fe로 회수하기 위한 기초자료를 얻고자 실제 전기로 분진의 화학적 조성과 유사한 시료를 제조하여 $1500^{\circ}C$ Ar 분위기 하에서 탄소첨가량 및 연기도의 변화가 슬래그내의 $Fe_2O$ 회수율에 미치는 영향을 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 합성시료의 고온용융특성 조사에서 탄소환원당량 대비 탄소첨가량이 증가함에 따라 연화점 및 용융점이 증가하였으며 슬래그중 $Fe_2O$의 환원속도는 탄소환원당량대비 탄소첨가량이 100%, 염기도 1.7에서 가장 높았다. 또한 $Fe_2O$의 환원반응차수는 거의 1차반응임을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.3-13
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• 2011

대만의 제강생산량은 21,290천톤이고, 전기로제강량은 제강생산량의 약 반, 즉 11,200천톤이다. 그리고 이 전기로 제강시 발생되는 더스트량은 160천톤(2009년도)이다. Walcz 프로세스(탄소강 EAF 더스트)에서 약 70천톤, RHF/SAF 프로세스(스테인레스강 EAF 더스트)에서 약 60천톤을 처리하고 있다. 그리고 약 90천톤/년의 조산화아연(ZnO)이 생산되고 있는 것으로 추정된다. 현재 새로운 EAF 더스트 리싸이클링법이 개발되고 있고, 조산화아연의 품위향상이 앞으로 과제이다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.243-244
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• 2011

In general, magnetite or barite (density: more than 4.0ton/㎥) has been used in concrete for radiation shielding, and radiation tests have been performed to evaluate shielding performance. However, researchers have not studied concrete for radiation shielding that utilizes electric arc furnace oxidizing slag. This research aims to utilize electric arc furnace oxidizing slag which depends on reclamation as environment-friendly concrete materials by using coarse and fine aggregates of electric arc furnace slag containing 30% ferrous metal and with a density of around 3.0~3.8 ton/㎥. Accordingly, this research has judged that the high density electric arc furnace oxidizing slag aggregate can be applied to radiation shielding concrete. It has also examined the possibility of developing radiation shielding concrete utilizing electric arc furnace oxidizing slag aggregate by comparing concrete utilizing all fine and coarse aggregate of electric arc furnace oxidizing slag with concrete using magnetite.