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고강도, 고반응성 코크스의 제조기술과 고로조업 효과

전문가 제언: ○ 코크스는 고로제철법에서 연료로서뿐만 아니라 환원가스(CO)를 생성하는 환원제로서 이용되며 선철 1톤 생산에 400~500kg/t 의 코크스가 소요된다. 코크스의 제조에 이용되는 점결성이 있는 역청탄은 일부 지역에 편재되어 있어 가격 변동이 심하므로 제철원가의 절감에는 코크스비의 저감이 매우 중요하다. 따라서 최근에는 저렴한 미분탄을 노저에서 취입하는 PCI(Pulverized Coal Injection)기술이 보급되어 100kg/t 이상의 비점결성 미분탄 취입으로 코크스비가 크게 절약되고 있다.

○ 코크스의 제조기술은 품질적으로 상반되는 특성인 고온강도와 환원반응성을 양립시키는 방향에서 발전하여 왔다. 그러나 기존의 코크스 제조법은 자원적으로 제약이 있는 점결탄을 원료로 하는 점, 생산성이 낮은 점, 에너지 소비가 큰 점, CO2의 대량발생으로 환경대응력이 취약한 점 등의 문제가 있어 새로운 코크스 제조기술의 개발이 고로제철법이 당면한 중요한 과제가 되고 있다.

○ 일본철강연맹에서는 「SCOPE 21」개발사업을 통하여 건류공정을 ① 조립탄과 미분탄의 급속가열(330~380℃), ② 중저온 건류(700~800℃), ③ CDQ(Coke Dry Quenching)에 의한 재가열(1000℃)의 3단계로 분리하는 차세대 코크스 제조법을 개발하였으며, 연산 100만 톤 규모의 제1호기가 신일본제철의 Oita공장에서 2008년에 준공되어 가동 중에 있다. 현재까지의 조업 성과에 의하면 50%의 비점결탄 배합이 가능하고 연간 약 40만 톤의 CO2 감소효과가 있는 것으로 보고되고 있다.

○ 국내의 제철소에서도 일반탄의 배합비 증대를 위한 제조방법의 연구가 수행되고 있다. 그러나 기존 설비를 활용하는 범위에서 이루어지고 있으므로 새로운 제조법의 개발을 기대하기는 어렵다. 1970, 80년대에 건설된 국내 제철소의 코크스로는 머지않아 개체시기를 맞게 될 것이므로 신규설비의 개체에 대비하여 저품위탄 이용기술, 환경대응기술, 에너지 절약기술 등에 기여할 수 있는 코크스의 제조기술과 이를 이용하는 고로조업 기술의 개발이 요구된다.

저자: Masaaki Naito
자료유형: 학술정보