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admin

2017-01-16 11:14:22

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제철원료[raw materials for ironmaking]

철광석, 석탄이 주원료이고 부원료에는 석회석, 돌로마이트, 감람석, 형석, 철망간광석 등이 있다. 이 중 석탄은 원연료라고 할 때는 연료와 구별된다.

철광석의 대표적인 것은 철의 함유량이 70%인 헤마타이트(적철석 Fe2O3)가 주성분인데, 맥석 성분으로 Al2O3 및 SiO2를 수% 함유하고 있으므로 철분은 최대 65% 정도이다. 옛날 일본에서는 사철이라고 불리우는 마그네타이트(자철석 Fe3O4)도 사용되고 있으나, 최근에는 양질의 적철석을 오스트레일리아, 브라질, 인도 등에서 수입하고 있다.

지구의 마그마 속에도 산화철은 존재하므로 철광석은 화성암 속에 존재한다. 한편 퇴적암 속에도 존재한다. 이것은 화성암이 물리적, 화학적으로 풍화를 받아 퇴적한 것이다. 물리적이란 화성암이 풍화에 의해 흩어지고 비중이 큰 산화철 성분만이 퇴적한다는 의미이다. 화학적이란 CO2를 함유한 산성의 물에 산화철은 용해하지만, 물이 염기성으로 되면 수산화철을 침전한다는 의미이다. 육상을 흐르는 물은 CO2를 함유하고 있으므로 철분을 용해하고 바닷물은 약염기성이므로 철분을 침전시킨다. 이러한 흐름에 따라 장기간 걸쳐 생긴 것이 수성인침전광상(水成因沈澱鑛床)으로 세계 광상의 85%는 이렇게 하여 생기고 있다.

고품위의 철광석은 입도조정을 위해 분쇄한다. 이 때 발생하는 분광석 중에서 지름이 2～3mm인 것은 소결(신터링)에 의해 단단해진다. 또 200메시 이하의 미분광석은 펠레타이징에 의해 지름 15～29mm의 펠릿으로 된다. 최근의 고로에서는 괴광석 17%, 소결광 71%, 펠릿 12%의 비율로 장입된다.

일본에 있어서 석탄의 분류표

분 류		발열량 [kcal/kg] (무수무광물기)	연료비	점결성
탄 소	구 분	발열량 [kcal/kg] (무수무광물기)	연료비	점결성
무 연 탄	A1		＞9	비점결
반무연탄	A2		＞4	비점결
역 청 탄	B1 B2	＞8400	＞1.5 ＜1.5	강점결
역 청 탄	C1 C2	＞8100	＞1 ＜1	점 결 약점결
아역청탄	D1 D2	＞7800	＞1 ＜1	약점결 비점결
아역청탄	E	＞7300		비점결
갈 탄	F1	＞6800		비점결
갈 탄	F2	＞5800		비점결

[西岡邦彦, 아그네 총서2 태양의 화석∶석탄, 아그네기술센터, p.21 (1990)]

석탄은 태고의 식물이 탄화한 것이지만, 석탄화도에 의해 표와 같이 분류되고 있다. 이 중에서 고로용코크스에는 역청탄에도 강점결성으로 회분과 유황이 적은 석탄이 쓰인다. 그와 같은 석탄은 일본에서는 거의 산출되지 않으므로 오스트레일리아, 중국, 인도, 미국 등에서 수입되고 있다. 최근은 고로에서 미분탄 흡입이 이루어지는데, 여기에는 염가인 비미점결탄이 쓰인다. 무연탄은 소결연료로 일부 쓰인다.