• Archives of Metallurgy and Materials
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• 제65권1호
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• pp.349-355
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• 2020

Copper slag differs by chemical composition and structure, depending on the type of processing. Copper slag typically contains about 1 wt.% copper and 40 wt.% iron depending upon the initial ore quality and type of furnace used. The aim is to produce a typical foundry pig iron with the chemical composition of C > 3.40 wt.%, Si 1.40 to 1.80 wt.%, Mn 0.30 to 0.90 wt.%, P < 0.03 wt.% and S < 0.03 wt.% from copper slag. But foundry pig iron manufactured from copper slag contains a high sulphur content. Therefore, this study examines how to conduct desulphurization. Desulphurization roasting and reduction smelting with desulphurization additives used to remove sulphur from the copper slag. The results showed that desulphurization effect of desulphurization roasting is poor but when combined with reduction smelting with CaO addition is possible to manufacture low sulphur pig iron from copper smelting slag.

• 자원리싸이클링
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• 제28권3호
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• pp.59-67
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• 2019

본 연구는 동제련슬래그 내에 존재하는 Fe와 Cu의 동시 환원을 통해 주물용 선철을 제조하고, 선철 제조 시 황 함량 저감에 대한 실험을 진행하였다. Roasting 실험은 실험온도 $500^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $900^{\circ}C$ 온도 조건에서 1시간에서 9시간까지 2시간 간격으로 시간을 변화시키면서 실험을 진행 하였다. 산소분압에 따른 실험은 산소분압 0.5, 0.8, 1.0, 실험 온도는 $900^{\circ}C$, 유지시간 30분으로 설정하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 Roasting 및 산소분압에 따른 황 저감의 영향은 없는 것으로 확인되었다. 첨가제로 CaO를 사용하여 첨가량 15 % 이상부터 S 성분 함량은 0.001 wt% 이하로 확인되었다. 반응온도에 따른 선철 및 슬래그 분리 실험의 조건은 $1300^{\circ}C{\sim}1600^{\circ}C$까지의 온도조건에서 유지시간 30분, Ar 가스 분위기에서 진행하였으며, 반응시간에 따른 선철 및 슬래그 분리 실험의 조건은 유지시간 5 ~ 25분까지 5분 간격, 반응온도 $1600^{\circ}C$, Ar가스분위기에서 실험을 진행하였다. 실험 결과 $1600^{\circ}C$, 30분 유지 환원 조건에서 선철의 회수율이 가장 높았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 2018

제철 공정에서 발생되는 부산물인 용선 슬래그를 재활용하여 활성제를 융합한 표층처리공법용 고화재를 개발하는 연구를 수행하였다. 연구 목적은 폐기 또는 매립되는 제철소의 용선 슬래그를 재활용하여 자원 순환 및 고화재의 기능성을 부여하고 토양의 유실, 침하, 싱크홀 등의 기초지반의 강도 및 내구성을 향상하여 표층토양의 문제점 해결하는데 있다. 이를 위하여 용선슬래그 및 활성재를 융합한 고화재를 가지고 압축강도, 유해물질용출시험, 투수계수 시험을 통해 용선슬래그의 고화재 원료로서의 사용 가능성을 평가하였다. 압축강도 시험 결과 고화재 혼합률이 12%인 고화토의 양생 28일 강도의 값이 각각 0.93, 0.96, 1.3MPa의 값으로 본 연구 개발 고화재의 소요강도 값인 1MPa에 만족하는 값을 나타내었으며, 투수계수의 경우에는 고화재 혼합률 12%에서 각각 $4.1{\times}10^{-8}$, $7.0{\times}10^{-7}$, $1.7{\times}10^{-7}cm/sec$로 최소값을 나타내었다. 또한 유해물질용출시험 결과 6가 크롬 항목에서 미소량 검출되었지만 함유기준을 만족하였으며, 나머지 항목에서는 중금속이 용출되지 않았다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.48-53
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• 2003

The steel slag, a by-product which is produced on the process of manufacturing steel by refining pig iron is mainly used as road materials after aging it. It is necessary to age steel slag for long time in air because the reaction with water and free-CaO in steel slag could make the volume expanded. Due to this reason it prevents steel slag from being used as aggregate of concrete. But steel slag used in this study is controled by a air-jet method which rapidly cools substance melted at a high temperature. Rapid cooling prevents from generating of free-CaO in steel slag. In this study, it was investigated that steel slag manufactured by air-jet method affects on concrete in the freezing and thawing. As results of this study, concrete mixed with steel slag was worse in the freezing and thawing than concrete mixed with sand in spite of using air entraining agent. To obtain durability of concrete in the freezing and thawing, it is desirable to mix 50% of steel slag in concrete per unit weight of volume.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.217-222
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• 2003

The steel slag, a by-product which is produced during the manufacture of steel by refining pig iron, is mainly used as road materials after aging it. It is necessary to age steel slag for long time in air because the reaction with water and free-CaO in steel slag could make the expansion of volume. This problem prevents steel slag from being used as aggregate for concrete. But steel slag used in this study was controled by an air-jet method which rapidly cools substance melted at a high temperature. Rapid cooling prevents from generation of free-CaO in steel slag. In this study, properties of steel slag manufactured by air-jet method and mortar used it were investigated. As results of this study, free-CaO contents were controled under 1%. Mortar used this steel slag demanded to lower water contents, higher compressive strength and lower drying shrinkage than the basic mortar in the same condition.

• 보존과학회지
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• 제34권4호
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• pp.273-281
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• 2018

$Ji{\check{u}}di{\grave{a}}n$ iron production site in China is a relic smelting site, which in the past produced pig iron. In this study, scientific analysis of the smelting furnace and collected slag was conducted to reveal some aspects of the ancient Chinese smelting technique. A 3D model of the smelting furnace showed a narrow lower part and an upper section which increased in diameter upwards. Although the smelting furnace relic does not include the upper part and its complete shape cannot be predicted, the remaining part suggests that the furnace had a larger diameter in the central part compared to the upper and lower parts. Most of the collected slag was completely vitrified. Long prismatic fayalite was observed in the matrix of some samples. The iron particles contained phosphorus, which could not be discharged during smelting work. In addition, as the $CaO/SiO_2$ ratio was 0.42 or lower in the results of the content analysis, no CaO slag former had been added. However, the ratio of $CaO/SiO_2$ to $Al_2O_3/SiO_2$ did not have a constant trend. This needs to be investigated in a further study.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.103-105
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• 2012

With blast-furnace slag is a by-product generated when pig iron is produced. It has been used as the concrete admixture due to high reactivity. However, It causes low strength development during early age. In order to make up for this drawback, in this study, we evaluated compressive strength of mortar replaced with high volume blast-furnace slag. Experimental results, Compressive strength of mortar based on blast-furnace slag is affected by cement type, substitution rate of blast-furnace slag and pH after mixing.

• 자원리싸이클링
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• 제23권3호
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• pp.30-36
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• 2014

동정광으로 동을 제련하는 동제련소에서는 대략 35-45%정도 철을 함유한 폐동슬래그가 다량 배출되어 대부분 폐기처분되고 있다. 따라서 폐동슬래그로부터 철을 회수하여 철을 자원화하는 것은 자원의 효율적인 활용측면과 환경문제를 감소하는 측면에서 관심이 크게 증대되고 있다. 본 연구에서는 동제련소에서 발생되는 다량의 철 성분이 포함된 폐동슬래그로부터 철의 품위향상을 위한 physico-chemical 분리 공정이 개발되었다. 개발된 공정은 먼저 폐동슬래그를 1 mm이하로 파쇄하는 공정(1차 파쇄공정)과, 이어서 $1225^{\circ}C$에서 90분 동안 탄소 환원하는 공정(탄소 환원공정), 그리고 환원된 슬래그로부터 $104{\mu}m$ 이하로 2차 파 분쇄하는 공정(2차 파쇄공정)과, 이어서 철 농축물을 분리 회수하는 습식자력선별 공정(습식 자력선별공정)으로 구성된다. 개발된 공정을 이용하여 환원된 폐동슬래그를 0.2 T의 자력세기에서 습식자력선별 함으로써 철 품위가 66 wt.%인 철 농축물을 얻었고, 같은 조건에서 철 회수율은 72%이었다. 따라서 분리 회수된 철 농축물은 철 원료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제36권2호
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• pp.143-151
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• 2020

본 연구에서는 인제 부평리유적 4-2지구 통일신라시대 제철유적에서 출토된 슬래그 5점에 대해 분석을 수행하였으며 그 결과를 통하여 당시의 제철공정을 밝히고자 하였다. 인제 부평리유적출토 슬래그의 전철량은 3.65~23.78%로 고대 제철에서 일반적으로 나타나는 전철량보다 상당히 낮았다. 조재량 또한 65.92~88.96%로 매우 높아 철과 슬래그의 분리가 원활하게 이루어졌을 것으로 보이며 그로 인해 철의 회수율이 상당히 좋았을 것으로 추정된다. 화합물 분석결과 대부분의 시료에서는 크리스토발라이트가 검출되었으며 FAS 상태도와 FCS 상태도에 분석된 데이터를 대입하여 추정한 노 내 온도 또한 1600℃ 이상으로 나타나 탄소를 포함한 철이 완전히 용융되어 주철을 생산하기에 충분한 온도로 조업이 이루어졌음을 확인하였다. 미세조직 관찰 결과 철편에서는 백주철 조직이 관찰되고 백주철 조직에서 철-탄소-인의 3원계 공정인 스테다이트가 함께 관찰되었다. 이는 제철부산물이 생성될 당시 주조 공정을 위한 간접제련이 이루어졌다는 증거가 된다. 분석결과를 토대로 인제 부평리유적은 철광석을 용해하여 선철을 생산한 간접제련유적인 것을 추정하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제7권2호
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• pp.39-45
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• 1998

LD 제강 더스트를 제철원료로 LD 전로 제강 슬래그를 용제로 하고 폐타이어에 의해 제조한 건류탄을 환원제로 사용하여 반사로에서 환원 실험하여 배합비, 온도 및 반응시간 변화에 따른 환원율 및 철 회수율의 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1) $1300^{\circ}C$에서 1시간 동안 환원실험한 결과 탈아연율(removal rate of zinc)이 97%이상이며 잔사중의 Zn은 0.1~0.2%이었다. 2)페렛트 중에 LD 스래그 15~20%, 폐타이어 건류탄 4.1~6.7% 함유된 시료를 대기압, $1350^{\circ}C$에서 3시간동안 환원실험한 결과 선철의 회수율은 89.3~92%이었다. 3)환원제련시에 집진장치에서 회수한 더스튼 Zn 60%의 조산화아연이었다. 4) 회수한 선철의 성분은 Fe 96%, C 1.6%, P 0.08%, S 0.05%이었다. 5) 환원시에 생성한 슬래그의 조성은 $Ca_2Al_2SiO_7$, 8CaO $5SiO_2$ 및 $Na_3Ca_6(PO_4)_5$가 확인되었다.