• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 2023

본 연구에서는 시멘트 제조 공정 CO₂ 배출을 저감하기 위해 철강 슬래그로 시멘트 원료로 사용되는 석회석 사용량을 대체할수 있는 수준을 시뮬레이션 방법을 이용하여 평가하였다. 이를 위해 석회석을 비롯한 시멘트 각 원료와 석회석 대체원료로서 고로 서냉 슬래그, 전로 슬래그, KR 슬래그의 화학성분을 바탕으로 최적 시멘트 원료 배합을 도출하는 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 분석 결과, 슬래그 대체원료는 일정 수준의 CaO를 함유해 석회석 사용량을 일부 저감하는 비탄산염 대체원료로 사용할 수 있음을 확인하였다. 동시에 각 원료의 최대 사용 가능 수준을 도출하였는데. 특히 이들 원료를 각기 사용하는 경우보다 혼합해서 사용하면 석회석 저감 효과를 증대해 탈탄산 반응에 의한 CO₂ 배출을 저감하는데 기여할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.239-246
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• 2012

천연제올라이트와 제강전로슬래그를 혼합 소성한 펠렛형 세라믹 소재(ZS 세라믹)를 이용하여 산성폐수 내 중금속의 제거특성 및 제거기작을 연구하고자 하였다. 세라믹 소재의 최적의 소성온도는 $600{\sim}800^{\circ}C$로 파악되었으며 소성시간에 따른 중금속 제거효율의 변화는 거의 나타나지 않았다. ZS 세라믹의 최적의 투여농도는 2~5%임을 알 수 있었고 최대의 중금속 제거능은 중금속별로 Al 84.7 mg/g, Cd 37.3 mg/g, Cr 81.7 mg/g, Cu 55.6 mg/g, Fe 57.2 mg/g, Mn 32.1 mg/g, Ni 38.0 mg/g, Pb 71.6 mg/g, Zn 46.3 mg/g로 나타났다. pH는 ZS 세라믹의 중금속 제거에 큰 영향을 미치는 인자로 파악되었다. ZS 세라믹에 의한 중금속의 제거 기작 실험을 통해 ZS 세라믹은 천연제올라이트에 의한 이온교환 및 흡착의 기작과 제강전로슬래그의 알칼리 공급에 의한 중화침전의 기작이 동시에 발생하는 중금속 처리제임을 확인 할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.879-886
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• 2010

제철소에서 산업부산물로 다량 발생되는 제강전로슬래그를 struvite 정석반응의 정석재로 사용하여 고농도의 질소와 인의 제거특성을 파악하고자 하였다. $NH_4$-N와 $PO_4$-P의 제거 및 회수를 위한 struvite 정석반응의 최적의 pH영역은 8.0~8.75 범위로 확인되었다. pH 8.0~8.75 영역에서 struvite 침전 및 정석반응에 의한 총제거효율은 $NH_4$-N와 $PO_4$-P에 대하여 각각 34.3~61.0%와 91.0~96.2%의 값을 나타냈다. Struvite 정석반응에 의한 $NH_4$-N의 제거는 pH 8.5에서 29.4%의 최대값을 보였고 $PO_4$-P의 경우 pH 8.0에서 65.1%로 최대값을 나타냈다. 수중의 Ca 이온농도가 증가할수록 struvite 정석반응에 의한 $NH_4$-N의 제거효율은 감소하는 경향을 나타냈으며 $PO_4$-P의 경우에는 Ca 이온농도의 변화에 총제거효율이 크게 변하지 않았다. SEM, EDS 및 XRD 분석결과 struvite 정석반응에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거는 MAP과 HAp 결정이 독립적으로 혹은 정석재의 표면상에 발생함으로써 진행되는 것으로 판단되었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2004년도 춘계임시총회 및 제23회 학술대회
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• pp.53-58
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• 2004

동제련 공정중 고품질의 전기동을 효율적으로 생산하기 위해서는 Anode중에 적정량의 비소(As)가 필요하다. 그러나 Cu가 약30% 함유되어 있는 동정광에 함유된 비소는 Smelting Furnace 용련과정에서 비소 특성상 약 70%가 Offgas로 휘발되어 황산공장으로 유입 처리되고, 나머지 30%만 아노드(Anode)로 유입되므로 별도로 전련공정에서 발생된 Cu-Cement(비소 함유)를 정제로에 Recycle 하고 있으며, 부족시 추가로 비소 Source를 구입하여 정제로에 투입하고 있다. 이를 효과적으로 해결하기 위하여 현재 위탁처리를 하고있는 As가 함유된 폐수처리 2차 중화시 발생된 2차 Cake 60W.T/D중 30W.T/D를 기존 Converter Slag 건조용 Rotary Dryer를 이용하여 Converter Furnace에 Recycle 함으로써 전련 Anode에 필요한 비소를 공급하고, 또한 2차 Cake에 혼입되어 있는 CaO 활용으로 부재료 절감, 유가금속(Cu등) 회수등 및 2차 Cake 위탁처리비용을 절감하며, Cu-Cement는 Smelting Furnace에 투입하여 정제로 투입시 발생되는 문제점들을 동시에 해결코자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.49-53
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• 2018

제철기술은 고순도, 친환경화와 더불어 공정능력 및 제조원가를 고려한 최적의 공정개발이 요구되고 있다. 전로조업의 전 공정인 용선예비처리 단계에서 탈황처리가 실시된다. 탈황제로 CaO와 $CaCO_3$에 반응촉진제로 형석이 첨가되어 사용되지만, 슬래그 중 불소농도의 규제로 인하여 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 형석을 대체하기 위해 CaO에 알루미늄 드로스와 알루미나를 함유한 래들 슬래그를 배합하여 첨가하는 방안을 제시하였다. 알루미늄 드로스와 알루미나 함유 래들 슬래그를 CaO에 배합하여 제조한 탈황제의 온도에 따른 물성과 KR(Kanvara Reactor)에서 탈황능을 비교하는 시험을 하였다. 본 연구에서 개발한 탈황제는 형석을 기반으로 제조한 종전의 탈황제와 탈황능이 동일하였다.

• 한국재료학회지
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• 제27권5호
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• pp.281-288
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• 2017

In this study, Fe-Ni slag, converter slag and dephosphorization slag generated from the steel industry, and fly ash or bottom ash from a power plant, were mixed at an appropriate mixing ratio and melted in a melting furnace in a mass-production process for glass ceramics. Then, glass-ceramic products, having a basalt composition with $SiO_2$, $Al_2O_3$, CaO, MgO, and $Fe_2O_3$ components, were fabricated through casting and heat treatment process. Comparison was made of the samples before and after the modification of the process conditions. Glass-ceramic samples before and after the process modification were similar in chemical composition, but $Al_2O_3$ and $Na_2O$ contents were slightly higher in the samples before the modification. Before and after the process modification, it was confirmed that the sample had a melting temperature below $1250^{\circ}C$, and that pyroxene and diopside are the primary phases of the product. The crystallization temperature in the sample after modification was found to be higher than that in the sample before modification. The activation energy for crystallization was evaluated and found to be 467 kJ/mol for the sample before the process modification, and 337 kJ/mol for the sample after the process modification. The degree of crystallinity was evaluated and found to be 82 % before the process change and 87 % after the process change. Mechanical properties such as compressive strength and bending strength were evaluated and found to be excellent for the sample after process modification. In conclusion, the samples after the process modification were evaluated and found to have superior characteristics compared to those before the modification.

• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제8권5호
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• pp.19-27
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• 1999

전로 분진의 재활용 방안을 모색하기 위해 용선 탈규 처리제로서의 이용가능성을 파악하였다. 분진에 의한 탈규 효과는 투여량의 증가에 따라 향상되었으며, 분진에 CaO의 첨가에 따른 탈규 양상의 변화는 거의 없는 것으로 관찰되었다. 탈규 반응은 대부분의 우에 있어 탈규제의 조성에 관계없이 반응 개시 10분 이내에 집중적으로 일어남을 알 수 있었다. 본 연구에서는 또한 전로 분진을 탈규제로 사용함에 있어 용선 내의 Si 이외의 성분들은 Mn. P, C 그리고 S등에 대해서도 분진의 조성에 따른 거동을 조사하였다. 한편, 분진 내의 CaO의 존재는 탈규제에 의한 탈망간 방지, 슬래그 거품 현상의 억제 및 탈진 공정을 위한 탈규 슬래그 제거 측면에서 효과적인 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제14권4호
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• pp.303-310
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• 2000

This study is conducted in order to find more improved solidifying effects than the former converter slag solidification technology. The converter slag is used as a solidifying agent, and the quick lime and the gypsum are used as solidifying aids. Several tests are performed for the purpose of investigating the solidifying effects and the applicability of the solidified sludge as a daily or intermediate landfill cover. The unconfined uniaxial compressive strength, pH and leaching of heavy metal are investigated. In the case of using both quick lime and gypsum as solidifying aids, the compressive strength of specimen has significantly increased that of specimen which used quick lime only. The compressive strength of each specimen cured for 7 days which is mixed with quick lime and gypsum as mixing ratios 7:1, 5:1 and 3:1 are $0.59kg/cm^2$, $1.18kg/cm^2$, and $1.25kg/cm^2$, respectively. The results of all the leaching tests of specimen cured for 7 days show that the concentrations of leachate heavy metals(Cu, Pb, Cd and $Cr^{6+}$) are lower than the Korea toxic waste criteria. The microstructure analysis by SEM shows that needlelike crystals appear as the solidification proceed. The analysis of these crystals by EDS confirms that these main components are Ca. Si etc. Also, XRD analysis shows that the main solidification products are CSH and Ettringite; in addition, $Ca(OH)_2$ CAH are observed. When the added gypsum is used as a solidifying aid, more improved solidifying effects are obtained and the solidified sludge may be appropriately used as a daily or intermediate landfill cover.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.829-833
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• 2001

전로 내화물의 화학적인 부식에 대해서는 많은 연구가 이루어져 왔다. 그러나 전로 내화물의 자체 무게와 구조적인 형상으로 발생되는 응력집중에 의한 내화물의 부식에 대해서는 그 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 각이 진 노저부 형상을 가지는 전로(모델 1)와 완만한 곡선 형상을 가지는 전로(모델 2)에 대하여 FEM을 이용하여 자중응력분포 시뮬레이션을 행하고 그 결과를 비교분석 하였다. 시뮬레이션결과 슬래그 라인 근방에서 모델 2가 모델 1보다 높은 응력값을 나타내었다. 따라서 열적${\cdot}$화학적인 요인을 모두 고려한다면 조업 중기에 모델 2의 슬래그 라인 근방에서의 부식이 모델 1에 비해 심각할 것이라 결론 내릴 수 있다.