DEM을 이용한 미분광 브리켓의 압력분포 해석

초록

최근 고품위 제철 자원의 고갈 대응과 이산화탄소 배출량 저감을 위한 파리기후협약 이행을 위해 저품위 미분광의 유효 활용 기술 개발이 필요하다. 이에 따라 저품위 미분광을 가압하여 만든 성형체(briquette)를 소결기 하부에 장입하여 소결기 내 과잉 열을 활용하여 에너지 효율을 증가시키는 방법이 연구되고 있다. 이 방법은 기존의 소결 공정을 이용하기 때문에 별도의 설비가 필요 없고, 과잉 열을 활용함에 따라 코크스 사용 효율을 증가시킬 수 있어 이산화탄소 저감 효과를 기대할 수 있다. 그러나 소결 공정에서 미분광 성형체를 유의미하게 사용하기 위해서는 성형체의 충분한 생산량이 확보되어야 한다. 따라서 이송 및 장입에 필요한 충분한 강도를 가지면서도 생산성을 증가시킬 수 있는 성형체의 적정 제조 조건을 도출할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 롤(roll) 형태의 브리케터(briquetter)를 이용하여 저품위 미분광을 활용한 고환원성 성형체 제조 과정을 DEM(Discrete Element Method)을 활용하여 해석하였다. 입자의 입도, 브리케터의 형태 등 제조 조건을 변화시키며 해석을 진행하였으며, 브리케팅 후 성형체 내부 압력 분포 및 크기, 성형체 단일 질량 등을 확인하여 브리케팅 제조 조건을 고찰하였다.