• 한국세라믹학회지
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• 제44권11호
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• pp.618-621
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• 2007

In this study, flint glass batches with blast furnace slag (BFS) were prepared and the contribution of the BFS to the fining of melts was studied through investigations of the melting and fining characteristics. Additionally, a sulfur redox reaction for BFS-doped melts was examined by square wave voltammetry (SWV). The results of the melting & fining test showed that BFS improved the fining of the melts. In a voltammogram of BFS-doped melts, two reduction peaks were shown at high frequencies while only one peak appeared at low frequencies. The peaks were located at a potential that was similar to those of melts fined by sulfate. From those results it was concluded that sulfide ($S^{2-}$) in BFS has effects in glass melts that are identical to those of sulfate ($SO_4^{2-}$).

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.21-24
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• 2014

In the entrained-flow coal gasifier, coal ash turns into a molten slag most of which deposits onto the wall to form liquid and solid layers. Critical viscosity refers to the viscosity at the interface of the two layers. The slag layers play an important role in protecting the wall from physical/chemical attack from the hot syngas and in continuously discharging the ash to the slag tap at the bottom of the gasifier. For coal with high ash melting point and slag viscosity, CaO-based flux is added to coal to lower the viscosity. This study evaulates the effect of critical viscosity temperature and ash/flux ratio on the slag behavior using numerical modelling in a commercial gasifier. The changes in the slag layer thickness, heat transfer rate, surface temperature and velocity profiles were analyzed to understand the underlying mechanism of slag flow and heat transfer.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.499-503
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• 2016

For safety and economy reasons, hazardous waste including radioactive waste is desired to be converted into stable waste forms with a maximum volume reduction. High temperature melting technology using a plasma torch system can effectively treat even the non-flammable waste as desired. By far, one of the most difficult process for melting the non-flammable waste is a tapping of melts because the melting point of a residual slag in the tapping hole is high and because the viscosity of the melt increases sharply when tapping out. In case of a stationary furnace with a slant tapping port on the side of furnace, a certain amount of melts is left in the tapping hole after tapping out. Because of this, at every end of a melting cycle, the tapping hole needs to be opened by tapping device. The developed tapping device of melts based on both a guide electrode and auxiliary electrode is adequate for the application to discharge of melts except that the consumption of the guide electrode is somewhat faster than expected. Melt is collected in the water cooled vessel.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2017년도 춘계학술논문요약집
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• pp.259-260
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• 2017

• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.27-33
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• 2007

구리, 주석 등의 유가금속을 다량 함유하고 있는 폐전기전자 스크랩으로부터 유가금속을 회수하는 것은 자원 재활용 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 폐동슬래그를 슬래그 형성제로 활용하여 폐전기전자 스크랩으로부터 유가금속을 추출하기 위한 새로운 공정이 제시되었다. 제안된 공정은 슬래그 형성제로 동 제련소에서 배출되는 폐동슬래그를 재활용한다는 장점이 있다. 각 실험에서는 일정한 비율로 혼합된 폐전기전자 스크랩과 폐동슬래그의 혼합시료를 보조 슬래그 형성제인 CaO와 함께 고온 용융되었다. 실험 결과 폐전기전자 스크랩에 함유된 구리와 주석이 Cu-Fe-Sn 합금상으로 각각 95% 이상, 85% 이상 추출되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권5호
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• pp.478-489
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• 2012

Each year, about four million tons of steel slag, a by-product produced during the manufacture of steel by refining pig iron in the converter furnace, is generated. It is difficult to recycle this steel slag as aggregate for concrete because the reaction with water and free-CaO in steel slag results in a volume expansion that leads to cracking. However, the steel slag used in this study is atomized using an air-jet method, which rapidly changes the melting substance at high temperature into a solid at a room temperature and prevents free-CaO from being generated in steel slag. This rapidly-cooled steel slag has a spherical shape and is even heavier than natural aggregate, making it suitable for the aggregate of radiation shielding concrete. This study deals with the radiation shielding property of concrete that uses the rapidly-cooled steel slag from the oxidizing process in the converter furnace as fine aggregate. It was shown that the radiation shielding performance of concrete mixed with rapidly-cooled steel slag is even more superior than that of ordinary concrete.

• 한국광물학회지
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• 제18권1호
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• pp.11-17
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• 2005

소각재 용융슬래그를 출발물질로 하여 알카리 조건하에서 활성화시킴으로써 Na-A형 제올라이트를 합성하였다. 합성실험은 스텐레스 철재로 제작된 반응용기를 사용하였다. 출발물질은 슬래그 외에 수정인공합성 공장에서 배출되는 '규산질 수용액'과 NaAlO₂ 수용액을 사용하였는데, 전자의 화학조성은 SiO₂ 5.7 wt% Na₂O 3.2 wt%이고, 후자는 몰비가 Na₂O/Al₂O₃= 1.2와 H₂O/Ma₂O=9의 조건으로 알루미늄 드로스와 NaOH 수용액을 반응시켜 제조하였다. 위에서 언급된 슬래그, '규산질 수용액' 그리고 NaAlO₂ 수용액을 혼합시킨 혼성물을 약 80℃에서 7∼8시간 반응시키면 Na-A형 제올라이트가 단일상으로 합성되었다. 출발물질의 이상적인 혼합비율은 Na₂O:Al₂O₃:SiO₂의 몰비가 1.3∼l.4 : 0.8∼0.9 : 2이었으며 반응용액과 슬래그의 비율은 1 : 7∼10 (g/cc)이었다. 합성된 제올라이트의 형태는 균일한 입방형이었으며 입도는 약 1 ㎛이었다. 한편, Ca/sup 2+/이온에 대한 이온교환 용량(CEC)은 180∼210 meq/100 g이었으므로 통용되는 세제용 제올라이트와 비교하면 약 80% 수준이었으므로 폐수처리나 오염된 중금속처리와 같은 환경처리용으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권5호
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• pp.442-451
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• 2011

Blast furnace slag is recycled as a high value-added material, while steel slag is difficult to recycle or is recycled as a low-grade filler material due to its expansive characteristics. Its property is caused by the high content of free lime and instable steel oxides. Recently, an innovative and rapid cooling method for melting steel slag has been developed in Korea, which reduces free lime content to a minimum level and increases the stability of steel oxides. However, researches on the long-term stability are not sufficient so far. Therefore, this study, focusing on the electric arc furnace oxidizing slag in the steel slag, aims to investigate the properties of the steel slag aggregate, its long-term volume stability and the engineering strength of mortar, and using it as a fine aggregate. This study result indicated that it was possible for it to be used as concrete aggregate because the volume change of the steel slag appeared to be stable.

• 에너지공학
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• 제4권3호
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• pp.372-378
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• 1995

분류층 석탄가스 반응온도에서 slag의 배출 조건을 원활하게 유지하기 위하여 CaCO3를 flux로 사용한 용융특성을 파악하였다. 첨가에 의한 용융온도는 flux 주입량에 따라 감소하다가 증가하였다. 최저 용융온도의 범위는 ash중 CaO 농도기준 30-40%의 범위에서 나타났으며, Base/Acid ratio에 따라 최소 용융온도는 ash중 무기물간의 eutetic effect가 작용함을 알 수 있었다. 고온에서의 slag 조성은 ash의 조성과 비교시 알카리 산화물의 휘발화와 SO2의 감소를 보여주고 있으며, salg중 환원성 가스가 증가함에 따라 금속 산화물의 환원에 의해 SiO2 조성은 증가하였다. CaCO3를 혼합한 시료를 질소분위기하에서 조제하여 점도를 측정한 결과, low silica ash의 경우 낮은 점도치를 보여주나, 250 poise 이하의 범위에서 고화되는 현상이 발생하였다. high silica ash에서는 CaCO3 투입에 의해 slag 점도는 감소하였는데, slag 분석 결과 CaO가 산소 제공물질(oxide doner)로 작용하여 silicate의 응집현상을 억제하는 것으로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.33-40
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• 2006

한국원자력연구소 내의 연구용 원자로(TRIGA II, III) 해체 시 발생한 방사성 알루미늄 해체 폐기물의 감용 및 제염 특성을 평가하기 위해 아크로에서 알루미늄의 용융 특성 및 방사성 핵종의 분배 특성에 대한 연구를 수행하였다. 알루미늄 폐기물은 흑연전극(graphite electrode)을 이용한 전기아크로에서 4가지 종류의 플럭스$(A:NaCl-KCl-Na_3AlF_6,\;B:NaCl-NaF-KF,\;C:CaF_2,\;D:LiF-KCl-BaCl_2)$를 함께 첨가하여 용융시켰다. 또한 알루미늄의 용융 시 방사성 핵종의 분배 특성을 고찰하기 위해 알루미늄 시편에 방사성 모의 핵종인 코발트, 세슘, 스트론튬의 화합물을 오염시킨 후 혹연도가니에 넣어 알루미늄 용융실험을 수행하였다. 전기아크로에서 알루미늄의 용융실험을 수행한 결과 플럭스의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 플럭스의 첨가에 의해 알루미늄 용융체의 유동성이 증가됨을 확인할 수 있었다. 아크 용융에 의해 생성된 슬래그의 발생량은 플럭스 A와 B를 첨가한 알루미늄 용융실험에 비해 플럭스 C와 D를 첨가한 실험에서 상대적으로 많은 양이 생성됨을 알 수 있었으며, 첨가된 플럭스의 양이 증가할수록 이에 비례하여 슬래그의 발생량이 증가함을 알 수 있었다. 슬래그(slag)의 XRD 분석을 통해 방사성 핵종이 주괴에서 슬래그 상으로 이동한 후 슬래그를 구성하고 있는 산화알루미늄과 결합하여 안정한 화합물로 슬래그 상에 포집됨을 알 수 있었다. 알루미늄 폐기물의 용융시 Co의 분배율은 플럭스를 첨가한 경우에 보다 높은 제염계수를 나타냈으며, 모든 플럭스에서 40% 이상의 제염 효과를 나타내었다. 반면에 휘발성 핵종인 Cs과 Sr은 주괴로부터 98% 이상이 제거되어 대부분이 슬래그상과 분진으로 이동되는 특성을 확인할 수 있었다.