전기로 제강분진으로부터 분리 회수한 조산화아연의 산화배소 정제에 관한 연구

윤치현,이명원,서정화,윤재홍,Yoon, Chi Hyun,Lee, Myungwon,Seo, Junghwa,Yoon, Jaehong 한국자원리싸이클링학회 2014 資源 리싸이클링 Vol.23 No.1

Variety of volatile materials is present in crude-Zinc oxide recovered from EAFD(Electric arc furnace steel dust). Commonly, it is purified by oxidizing roasting. In this study, spherical each specimen prepared crude-zinc oxide like 1~3 mm and 10 mm was tested in vertical tube furnace at the temperature range $600^{\circ}C$ to $1200^{\circ}C$ in oxidizing atmosphere. Oxidizing roasting properties of zinc oxide were investigated using XRD, XRF and ICP-OES. At temperature blow $950^{\circ}C$ volatilization rate were remarkably low. As the temperature increases, the concentration of Zn increased and the concentration and XRD peaks of impurities decreased. The result indicated that volatilization rate depended on specimen size and roasting temperature. 전기로 제강분진(EAFD)으로부터 환원배소에 의해 회수한 조산화 아연 내에는 다양한 종류의 비등점이 낮은 물질이 존재한다. 따라서 일반적으로 산화배소를 통한 정제과정을 통해 염화물 형태로 존재하는 물질들을 기화시켜 고순도의 기능성 산화아연을 생산하게 된다. 따라서 본 연구에서는 조산화 아연의 산화배소 특성을 체계적으로 규명하여 대량생산공정에 적용할 때의 효율성을 극대화하고자 하였다. 조산화 아연을 적절한 방법을 통해 직경 1-3 mm, 10 mm의 펠렛을 제조하여, 각 시편을 분말시편과 함께 수직 관상로에서 로타리 킬른의 실조업을 묘사하여 산화분위기에서 $600{\sim}1200^{\circ}C$ 온도영역까지 $20^{\circ}C/hr$ 승온속도로 가열하면서 체재시간을 유지하였다. 실험결과 펠렛의 크기에 따른 기화속도의 변화가 $950^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 현저히 증가함을 알 수 있었다. 회수된 시편은 ICP-OES, XRF장비를 통하여 성분분석을 실시한 결과 Zn의 농도는 비례적으로 증가함을 알 수 있었으며, Cl 등의 불순물의 농도도 현저히 감소하였다. XRD 분석결과 온도가 증가할수록 염화물 피크는 관찰되지 않았으며, 본 산화배소실험을 통하여 98%이상의 고순도 산화아연을 얻을 수 있었다.

초등학교 특수학급 교사의 공문서 처리 현황 및 개선방안

윤치현,김호연 한국특수교육학회 2010 특수교육학연구 Vol.44 No.4

본 연구의 목적은 초등학교 특수학급에서 접수ㆍ처리하는 공문서의 양과 종류를 비교하고 공문서로 인한 특수교사의 업무부담 인식 정도와 개선 방안을 제시하여 업무경감에 도움을 주고자 하는데 있다. 전국 16개 시ㆍ도 공립초등학교 문서 수발 현황을 내용 분석하고, 서울특별시와 경기도 초등학교 특수학급에서 근무하고 있는 특수교사를 대상으로 공문서에 대한 업무 부담 인식을 조사 연구하여 분석하였다. 결과에 따르면 특수교사는 일반초등교원에 비해 15배나 많은 공문서를 처리하고 있으며, 특히 일반 여타 업무보다 공문서 처리에 대해서 업무 부담을 크게 느끼고 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 개선방안으로는 공문 수 감축과 더불어 처리 시간이 촉박하게 요구되는 감사 자료의 감축이 우선적으로 이루어져야 하며, 전자결재시스템의 완전 도입 및 단순 통계성 결과보고를 위한 자료 집계 시스템의 도입이 필요한 것으로 나타났다. 그리고 무엇보다 기본적인 교육환경을 정비하여 열악한 근무여건을 개선하는 것이 우선되어야 할 것으로 나타났다. The purpose of this study was to assist the special education teachers by bringing out the issues on recognition extent of work load related to official document. In this study, these researchers analysed document delivery status of nationwide 16 municipal, provincial public elementary schools with content analysis, and analyzed special education teachers' recognition on their work load. The questionnaire was conducted for the special education teachers working at the special classes at elementary school in Seoul and Gyeonggi do. The results from the analysis were as below. First, the content analysis showed that the official documents handled in the special classes were 15 cases monthly, much more than 1.03 cases that handled in the general elementary schools. Second, those special education teachers appeared to feel burden in dealing with official documents particularly among general tasks which include operation of special classes, guidance for teaching classes, guidance for childhood living. Third, They also responded that the reduction of official documents volume along with reduction of urgent audit data requiring very short dealing time, should preferentially carried out. And the full introduction of electronic approval system and data collecting system for the report of simple statistical results should be preferentially introduced. Lastly, it's about the working condition of the special education teachers. It's important to improve the work condition of the special education teachers by checking their work load, but the hardening of the basis by maintaining the most basic educational environment is the first thing to be done above all.

전기로 제강분진에 함유된 금속원소의 휘발거동에 대한 속도론적 연구

윤재홍,윤치현,이명원,Yoon, Jaehong,Yoon, Chihyun,Lee, Myungwon 한국자원리싸이클링학회 2017 資源 리싸이클링 Vol.26 No.3

전기로 제강분진은 고철을 전기로에서 용해하는 과정에서 발생하는 휘발성분들이 공기 중의 산소와 반응하여 산화물형태로 포집된 미세분말로써 다양한 특성을 가지고 있다. 이러한 전기로 제강분진의 효율적인 자원화를 위해서 반응속도론적 기초실험과 Pilot 규모의 생산실험을 병행하여 실시하였다. 그 결과 전기로 제강분진은 다양한 구성성분과 화합물로 구성되어 있었으며 공통적으로 Cl과 알카리 성분이 다량으로 존재함에 따라 자원화를 위한 실제 조업에 큰 악영향을 미치는 화합물의 형성이 예상된다. 휘발거동은 $1100^{\circ}C$ 영역에서 활발히 진행되고 $1250^{\circ}C$ 영역에서는 용융현상이 나타남을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 Pilot규모의 실증테스트의 결과로 얻은 조산화아연과 환원철의 형성거동에서도 동일한 결과를 얻었다. 이러한 결과는 전기로 제강분진의 자원화 플랜트의 설계 및 조업조건 설정에 유용한 기초자료로 활용이 기대된다. Electric arc furnace steelmaking dust has various physicochemical properties as volatile components generated in the melting process of steel scraps in an electric arc furnace, which is captured in oxide form as fine powder by reacting with oxygen in the air. In order to efficiently recycle these electric arc furnace dust, a kinetic basic experiment and a pilot production test were carried out in parallel. As a result, it was found that the electric arc furnace dust contain a large amount of Cl and alkali components, thus it was expected that the compounds have a great adverse effect on the actual operation for the recycling. It was confirmed that the volatilization behavior was progressing actively at $1100^{\circ}C$ and the electric arc furnace dust was melted at $1250^{\circ}C$. These results are the same as a result of pilot test for the formation behavior of zinc oxide and reduced iron. These results should be useful as basic data for designing the recycling plant of the electric arc furnace dust and establishing the operating conditions.

전기로 제강분진의 재활용과정에서 발생되는 Fe-Clinker의 자원화에 관한 연구

윤재홍,윤치현,Hirofumi Sugimoto,Akio Honjo 한국자원리싸이클링학회 2023 資源 리싸이클링 Vol.32 No.1

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10μm)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10μm)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.

조산화아연의 정제과정에서 발생된 2차분진으로부터 유용금속원소(Zn, Pb)의 분리회수에 관한 연구

윤재홍,윤치현 한국자원리싸이클링학회 2021 資源 리싸이클링 Vol.30 No.1

Electric arc furnace dust (EAFD) contains compounds, such as oxides and chlorides, including large quantities of Zn, Pb and Fe. An efficient and stable method for the extraction of metal elements from EAFD is the Rotary Kiln Process. This method is used to recover Zn in the form of crude ZnO (approximately 60%) via the addition of a reducing agent (coke, anthracite) and limestone (for basicity control) to EAFD. This process is commonly used in industry as well as in research and development. Currently, this method is used in many Korean commercial plants, producing approximately 150,000 tons of Crude ZnO per year. The majority of Zn is found in crude ZnO (approximately 76%). In addition components such as Pb, Cd, Sn, In, Fe, Cl, and F are present as oxides, chlorides, and alkaline compounds. This elements have an adverse effect on the zinc smelting process. Therefore, a refining process that eliminates these impurities is essential. In this study, we developed a process technology that efficiently separates Zn and Pb from byproducts (mainly chlorides). A bag filter was used to collect Zn and Pb generated during the dry purification process of crude ZnO. Pure components were recovered as metals or metal carbonate. 전기로 제강분진 중에는 아연(Zn), 납(Pb)등과 같은 유가금속들이, 다양한 화합물(산화물 또는 염화물 등)의 형태로 다량 함유되어 있다. 전기로 제강분진 내에 함유되어 있는 이들 유용금속원소들을, 가장 효율적이며 안정적으로 회수할 수 있는 대표적인 방법으로서는Rotary Kiln Process가 있다. Rotary Kiln Process는 전기로 제강분진에 환원제(Coke, 무연탄)와 석회석(염기도 제어용)을 첨가하여 성형한 후에 가열함으로서, 아연성분을 조산화아연(Crude Zinc Oxide : 60% Zn)의 형태로 회수하는 방법으로 오래전에 이미 상용화되었으며, 지금도 공정 및 설비의 단점을 개선하기 위한 연구개발을 지속적으로 수행하고 있다. 현재 국내에서도 전기로 제강분진을 재활용하여조산화아연을 생산하는 다수의 상용화공장들이 가동되고 있다. 조산화아연 중에는, 아연성분 외에도 다양한 기타의 성분원소들(Pb, Cd, Sn, In, Fe, Cl, F 등)이 산화물, 염화물, 알칼리 화합물 등의 형태로 함께 혼재되어 있다. 그러므로 조산화아연을 건식 또는 습식아연제련용 원료로서 그대로 사용하게 되면 조산화아연에 함유된 이들 불순물 성분들이 미치는 악영향으로 인하여, 아연제련과정에서 많은 문제점들이 발생하므로. 따라서 이들 불순물 성분원소들을 가능하면 모두 제거하기 위한 건식 또는 습식정제공정이 추가로 필요하다. 따라서본 연구에서는 조산화아연의 건식휘발 정제공정에서 발생되어 백필터에 포집된 아연(Zn) 및 납(Pb)을 함유한 2차분진(2nd Dust)으로부터 아연(Zn)과 납(Pb)을 효율적으로 분리하고, 더욱 부가가치를 높이기 위하여 Zn-cementation법으로 이들 성분원소들을 금속탄산염의형태로 분리회수할 수 있는 공정기술에 대하여 기초적인 연구를 수행하였다.

전기로 제강분진의 재활용과정에서 발생된 Clinker의 전기로에서의 가열용해에 의한 자원화에 관한 연구

윤재홍,윤치현,Akio Honjo 한국열처리공학회 2023 熱處理工學會誌 Vol.36 No.1

In general, when scrap is dissolved in an electric arc furnace, the amount of electric furnace steel dust (EAFD) generated is about 1.5% of the scrap charge amount, and the electric furnace steel dust collected by the bag filter is charged into the Rotary Kiln or Rotary Hearth Furnace (RHF), and the zinc component is recovered as crude zinc oxide, at which time a clinker of Fe-Base is generated. In this research, first, for the efficient resource conversion of electric furnace steel dust, a reduction and roasting experiment was conducted and the reaction kinetics was examined. As a result of the experiment, it was observed that the reduction and roasting reaction was actively conducted in the range of 1100~1150°C, and melting occurred in the range of 1250°C. In the past, this clinker was widely used as a roadbed material for road construction and an Fe-Source for cement production, but in recent years, it has been mainly reclaimed due to strengthening environmental standards. However, landfill treatment is by no means a desirable treatment method due to environmental pollution caused by leachate, expensive landfill costs, and waste of Fe resources. Therefore, in order to more actively recycle the Fe component in the clinker, first of all the clinker was pulverized into an optimal particle size, and anthracite and binder (starch) were added to the magnetic material obtained by specific gravity and magnetic separation for briquet. As a experimental results, it was possible to efficiently separate clinker as Fe component and other slag component by specific gravity and magnetic force. As a results of loading and dissolving the manufactured briquet clinker in an electric arc furnace, it was observed that the unit of power and production yield were clearly improved and the carbon addition effect in molten metal was also somewhat.

CutMix-SupCon: CutMix 증강과 지도 대조 학습을 활용한 멀티모달 기반 감정인식

김준우(June-Woo Kim),김수영(Suyoung Kim),윤치현(Chihyeon Yoon),황지연(Jiyeon Hwang),정호영(Ho-Young Jung) 한국정보과학회 2023 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2023 No.6