• 제목/요약/키워드: 제강

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잔골재를 급냉제강(急冷製鋼)슬래그로 대체(代替)한 콘크리트의 특성(特性)에 관(關)한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (An Experimental Study on the Properties of Concrete Substituting the Rapid Chilled Steel Slag for Fine Aggregate)

  • 김남욱;박민욱;배주성
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권1호
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    • pp.73-79
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    • 2008
  • 최근 들어 경제성장과 산업의 발달로 사회기반시설 및 주거시설 등의 건설이 활발히 이루어지면서 콘크리트용 골재의 사용량이 급증하고 있다. 그러나 천연골재는 점차 고갈되고 그 채취에 대한 엄격한 환경적인 규제 때문에 골재의 부족이 건설분야의 큰 문제로 대두되고 있어 이를 대체할 수 있는 대체재의 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 철강생산 과정에서 부산물로 발생되는 제강슬래그를 잔골재의 대체재로 활용하기 위하여 유리석회를 대폭 감소시킨 급냉제강슬래그를 잔골재로 활용한 콘크리트의 물성 및 역학적 시험결과를 비교 고찰하여 그 활용 가능성과 적정대체율을 규명하였다.

제올라이트와 제강슬래그에 의한 중금속과 영양염류 복합오염물질의 제거 효과 (Removal Efficiency of Heavy Metals and Nutrients by Zeolite and Basic Oxygen Furnace Slag)

  • 김용우;오명학;박준범;권오순
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권11호
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    • pp.13-19
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    • 2014
  • 투수성 반응벽체 공법은 지하수 오염을 정화하는 대표적인 방법 중의 하나이다. 영양염류와 중금속 등 여러 가지 오염물질이 동시에 존재하는 경우 두 가지 이상의 반응성 매질을 적용한 반응벽체공법으로 복합오염물질의 제거가 가능하다. 본 연구에서는 반응성 매질로 제올라이트와 제강슬래그를 함께 사용하는 경우 복합오염물질의 제거능을 평가하였다. 영양염류인 암모늄과 인산염, 중금속인 카드뮴이 혼합된 복합오염물질에 대하여 연속회분식실험을 통하여 제올라이트 및 제강슬래그와의 반응순서에 따른 오염물질 제거능을 분석하였다. 연속회분식실험 결과에 의하면 제올라이트-제강슬래그 순서로 반응하는 경우 영양염류와 중금속의 복합오염물질에 대한 제거능이 더 좋은 것으로 나타났다.

주상실험을 통한 연속식 반응벽체에서의 복합오염물질 제거능 평가 (Column Test for Evaluation on Removal Efficiency of Heavy Metal and Nutrients by Double Layered Permeable Reactive Barrier)

  • 오명학;김용우;박준범;권오순
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.5-11
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    • 2015
  • 지하수 내에 영양염류와 중금속 등의 오염물질이 동시에 존재하는 경우 두 가지 이상의 반응성 매질을 적용한 연속식 반응벽체공법이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 영양염류 오염물질인 암모늄과 인산염, 그리고 중금속인 카드뮴의 복합오염물질의 제거를 위해 제올라이트와 제강슬래그를 반응성 매질로 구성한 연속식 반응벽체공법의 적용성을 평가하였다. 흐름 조건을 모사한 주상실험을 수행하여 제올라이트와 제강슬래그와의 연속반응에 의한 오염물질의 제거효과를 평가하였다. 주상실험결과는 비평형 이류확산 모델을 적용하여 주상실험에서의 비평형 반응을 해석하였다. 주상실험을 통해 제올라이트는 암모늄 제거에 효과적이며 제강슬래그는 인산염과 카드뮴 제거에 효과적임을 확인하였으며, 연속식 반응벽체 구성 시 제올라이트와 제강슬래그 순서로 반응시키는 조건이 효과적인 것으로 나타났다.

여재를 이용한 인공습지 유출수 추가처리 (Further Treatment of Constructed Wetland Effluent using Filter Materials)

  • 함종화;김형중;김영경
    • 한국습지학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.9-16
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    • 2009
  • 본 연구는 인공습지 유출수를 추가처리하기 위해 다양한 재료를 이용한 추가처리시설의 적용가능성을 분석하였다. 석문담수호 유입부에 설치된 인공습지 중 무식재구, 갈대식재구, 부들식재구의 하단 배수로(폭 0.3m, 수심 0.35 m)에 각각 제강슬래그, 활성탄, 굴폐각을 이용해 1.0 m 길이로 추가처리시설을 설치하였으며, 각 후 처리시설별로 유입유량을 다르게 적용하였다(제강슬래그 63 $m^3$/day; 활성탄 19 $m^3$/day; 굴폐각 81 $m^3$/day). 제강슬래그, 활성탄, 굴폐각의 COD 처리율은 각각 6 %, 24 %, 1 %로 나타났으며, 제거량은 32, 30, 5 g/day로 나타나, 모든 추가처리시설에서 유기물제거에 효과적인 것으로 나타났다. T-N과 T-P의 제거효율은 활성탄에서 24 %와 4 %로 효과적이었으나, 제강슬래그 및 굴폐각에서는 효과가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 추가처리시설을 상대적으로 영양물질제거에 효과적인 인공습지와 연계하여 운영할 경우 영양물질 및 유기물을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단된다.

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급냉 제강슬래그를 사용한 폴리머 콘크리트 복합재료의 물성(I) (잔골재를 급냉 제강슬래그로 대체 사용) (Physical Properties of Polymer Concrete Composite Using Rapid-Cooled Steel Slag (I) (Use of Rapid-Cooled Steel Slag in Replacement of Fine Aggregate))

  • 황의환;이철호;김진만
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.210-216
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    • 2012
  • 급냉 제강슬래그를 재활용하기 위하여 급냉 제강슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가율을 다양하게 변화시켜 공시체를 제작하였다. 공시체의 제 물성을 조사하기 위하여 흡수시험, 압축 및 휨강도, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰을 실시하였다. 그 결과 폴리머 결합재 및 급냉 제강슬래그의 대체율 증가에 따라 휨강도는 현저히 증가되었으나 압축강도는 특정한 배합조건에서 최대강도를 나타내었다. 내열수성시험에 의하여 압축 및 휨강도는 현저히 감소되었고, 총세공량은 증가되었으나 세공직경은 감소되었다. 전자현미경 관찰에서 내열수시험 전의 조직은 견고하게 융착되어 있었으나 내열수시험 후의 조직에서는 폴리머 결합재가 분해 또는 열화되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.

제강슬래그에서 인의 침출 거동에 대한 pH의 영향 (Influence of pH on Leaching Behavior of Phosphorous from Steelmaking Slag)

  • 김정인;김선중
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권6호
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    • pp.23-28
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    • 2016
  • 본 연구는 제강슬래그로부터 인성분을 추출하여 농업용 비료의 자원으로서 사용하기 위한 침출공정을 연구하였다. 일반적으로 제강 슬래그에 함유되어 있는 인성분은 $C_2S-C_3P$상에 고용되어 있고, 이 고용체는 슬래그 내의 free-CaO 다음으로, 다른 상들보다 수용해성이 크다. 본 실험에서는 다원계 슬래그를 이용하여, 다양한 원소들의 용해거동에 미치는 pH의 영향을 알아보았다. 낮은 pH에서 제강슬래그로부터 수용액 중 Ca, Si, P, Fe의 농도는 증가되었다. pH가 3인 경우, 수용액 중 P 이온의 농도는 시간에 따라 감소하였고, P이온과 Fe이온과의 침전 반응을 감소 원인으로 고찰하였다.

제강슬래그와 CaO를 이용한 폐광산 주변 중금속 오염 농경지 토양의 안정화 처리 연구 (Stabilization of Heavy Metal Contaminated Paddy Soils near Abandoned Mine with Steel Slag and CaO)

  • 손정호;노훈;이선영;김성규;김길홍;박중규;양재규;장윤영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.78-86
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    • 2009
  • 비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$$SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$$AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.

용융환원법에 의한 LD제강 slag로부터 V의 회수(I) (The Recovery of Valuable Metals from LD-Slag by Smelting Reduction)

    • 자원리싸이클링
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    • 제12권2호
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • LD제강슬래그에 함유된 바나디움 회수를 위한 기초실험 결과로써 용융환원시 염기도 최적 염기도 및 환원효율의 증가를 위하여 $SiO_2$, MgO, $Al_2$$O_3$을 첨가하였다. 이에 따라 염기도 1, 2에서 $Al_2$$O_3$의 첨가에 따라 바나디움의 환원율이 증가함이 확인되었다.

해수에 의한 제강 슬래그의 납, 구리, 카드뮴 및 수은 화합물의 용출특성 평가 (Evaluation of Lead, Copper, Cadmium, and Mercury Species in the Leachate of Steel Making Slag by Seawater)

  • 이한국;이동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.75-84
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    • 2005
  • 본 연구는 해양구조물로 재활용되는 제강 슬래그의 납, 구리, 카드뮴과 수은의 용출특성을 평가하는데 있다. 이를 위하여 고형폐기물의 용출규제 시험, 액고비 변화시험, pH 고정시험과 같은 다양한 용출시험을 하였다. 용출용매로 증류수를 이용한 경우와 해수를 이용한 경우의 pH 고정시험 결과, 제강슬래그에서 용출된 납, 구리, 카드뮴은 뚜렷한 차이를 확인할 수 있었다. 용출용매로 증류수 사용시, pH 7-8 구간과 pH 11-12 구간에서 낮은 용출을 보였지만, 해수를 용출용매로 사용한 경우는, 증류수를 용매로 사용한 것 보다 높게 용출되었다. 수은 용출의 경우는 증류수를 용출용매로 이용한 것보다 해수를 이용한 경우에서 더 낮게 용출되었다. 한편, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴의 용존 및 침전 상태의 파악과 중금속 화합물들의 파악을 위하여 지화학 평형 프로그램인 Visual minteq를 사용하였다. 해수와 반응한 제강 슬래그에서 용출된 납, 구리는 pH 11-12 구간에서 대부분 용존되지만 pH가 감소되는 pH 7-10에서는 90% 이상만이 침전하였고, 카드뮴의 경우는 100% 용존상태로 존재하였다. 증류수와 반응한 제강 슬래그에서 용출된 납은 해수의 경우도 유사하였고, 구리와 카드뮴은 100% 용존상태로 존재하였다. 해수 내의 $Cl^-,\;CO_3^{-2},\;SO_4^{-2}$와 결합한 납화합물은 $PbCl^+,\;PbSO_4$로 이루어졌으며, 구리화합물은 $CuSO_4,\;CuCO_3$, 카드뮴화합물은 $CdCl^+,\;CdSO_4$ 등이 형성되었다. 수은의 경우는 해수 및 증류수를 용출용매로 이용한 모든 경우에서 납, 구리, 카드뮴과는 달리 대부분 침전하였다. 더욱이 해수에 존재하는 고농도 염소($Cl^-$)와의 수착으로 인해 finite solid인 calomel($Hg_2Cl_2$)이 형성되어 대부분 침전(SI=0)되기 때문에 납, 구리, 카드뮴 보다 더 낮은 환경이동성을 갖을 것으로 사료된다. 상기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.