안녕하세요 여러분, 철강 제조 또는 금속 합금 공급망에서 일해 본 적이 있다면 페로망간이 강철 빔부터 자동차 부품에 이르기까지 모든 것을 강하고 내구성 있게 유지하는 이름 없는 영웅이라는 것을 알고 계실 것입니다. 수년간 페로망간 공급 경쟁에 참여해 온 사람으로서 저는 이러한 합금을 소싱할 때 품질만 확인하는 것이 아니라 환경 문제에도 주의를 기울이고 있다는 것을 알고 있습니다. 그렇죠? 현실적으로 말하자면 요즘 금속 생산에 따른 배출 및 폐기물을 처리하고 싶어하는 사람은 아무도 없습니다. 오늘 저는 페로망간 생산을 효율적이고 깨끗하게 유지하기 위해 우리 시설(및 기타 유명 생산업체)에서 사용하는 실제 오염 제어 기술을 분석하고 싶습니다. 하지만 기술에 대해 알아보기 전에 다음 기본 사항을 유지합시다. 페로망간은 망간과 철로 만든 합금으로 주로 제강에서 탈산제 및 탈황제로 사용됩니다. 이 내용이 처음이라면 다음 페이지를 확인하세요.망간철합금고탄소철망간 및 탄소철망간과 같이 우리가 제공하는 다양한 유형에 대한 간략한 개요를 보려면 몇 가지 변형이 있으며 각각 고유한 생산 요구 사항과 환경 고려 사항이 있습니다.
먼저, 이해하지 못하는 것을 통제할 수 없기 때문에 페로망간 생산에서 나오는 주요 오염물질에 대해 이야기해 보겠습니다. 대부분의 페로망간은 수중아크로(SAF)에서 생산됩니다. 그렇죠? 그것은 합금을 녹이기 위해 망간 광석, 코크스 및 플럭스를 초고온으로 가열하는 에너지 소모가 큰 대형 용광로입니다. 우리가 주의해야 할 주요 물질은 입자상 물질(PM), 즉 작은 재 입자, 연소되지 않은 탄소, 공기 중에 떠다니는 금속 산화물입니다. 그 다음에는 일산화탄소(CO), 코크스와 광석의 황에서 나오는 이산화황(SO2), 공기 중의 질소와 산소를 반응시키는 높은 용광로 온도에서 나오는 질소산화물(NOx)과 같은 가스 오염물질이 있습니다. 또한 금속을 추출한 후 남은 슬래그와 같은 고형 폐기물과 중금속이나 남은 공정 화학 물질을 포함할 수 있는 폐수도 있습니다. 이제 이러한 각 문제를 해결하는 기술에 대해 살펴보겠습니다. 그 중 일부는 오랫동안 사용되어 왔지만 배출량을 훨씬 더 줄이는 새로운 기술도 있습니다.
가장 큰 것부터 시작하여, 용광로 배기가스에서 발생하는 미립자 물질을 제어합니다. PM은 공기에 좋지 않을 뿐만 아니라 실제로 망간을 함유하고 있기 때문에 이것은 협상할 수 없습니다. 따라서 우리는 오염시킬 뿐만 아니라, 이를 포착하지 않으면 귀중한 물질을 잃게 됩니다. 여기서 가장 일반적인 기술은 백하우스 필터(패브릭 필터라고도 함)이며 이것이 판도를 바꾸는 기술입니다. 일어나는 일은: 용광로에서 나오는 뜨거운 배기 가스가 먼저 냉각된 다음(직물 필터를 통해 뜨거운 가스를 직접 흐르게 할 수 없으므로 가방이 녹을 수 있음) 그런 다음 긴 튜브 모양의 직물 가방을 통해 밀려납니다. 가방은 특수 내열 원단으로 제작되었으며, PM이 가방 외부에 달라붙은 후 주기적으로 가방을 흔들거나 공기를 불어넣어 먼지를 바닥에 있는 호퍼로 떨어뜨립니다. 포착된 먼지는 거의 순수한 산화망간이므로 실제로 다시 용광로로 재활용할 수 있습니다! 낭비가 없으며 원자재를 절약하고 있습니다. 일부 시설에서는 대안으로 전기 집진기(ESP)를 사용하기도 합니다. ESP는 전하를 사용하여 PM을 대전된 플레이트에 달라붙게 만듭니다. 그러나 백하우스는 더 작은 입자를 포집하는 데 더 효율적입니다. 이는 미세 PM(PM2.5)에 대한 규제 기준이 점점 더 엄격해지고 있기 때문에 요즘 큰 문제가 되고 있습니다. 예를 들어, 우리 시설은 2년 전에 백하우스를 업그레이드했으며, 기존 ESP에 비해 PM 배출을 92% 정도 줄였습니다. 총 윈윈(win-win)입니다.
다음은 기체 오염물질입니다. 먼저 CO부터 시작하겠습니다. 왜냐하면 SAF에서 발생하는 큰 오염물질이기 때문입니다. CO는 독성 가스이지만 가연성도 있기 때문에 그냥 태우는 것(이를 플레어링이라고 하며 비효율적임) 대신에 우리는 훨씬 더 똑똑한 방법을 사용합니다. 즉 CO를 연료로 회수하는 것입니다. 용광로 배기가스에는 다른 가스와 혼합된 엄청난 양의 CO가 포함되어 있으므로 정화 시스템을 통해 이를 먼지와 습기를 제거한 다음 공장 자체 보일러의 연료로 사용하거나 들어오는 원자재를 가열하기 위해 보냅니다. 이는 CO 배출을 거의 0으로 줄일 뿐만 아니라 공장을 운영하기 위해 구입해야 하는 천연가스나 석탄의 양도 줄여줍니다. 기본적으로는 원형입니다. 다음으로는 환원제로 사용하는 코크스의 황과 망간 광석에서 나오는 SO2가 있습니다. SO2를 제어하기 위해 대부분의 시설에서는 배가스 탈황(FGD) 시스템을 사용합니다. 금속 생산의 일반적인 유형은 석회석과 물의 혼합물을 배기 가스에 분사하는 습식 FGD입니다. 석회석은 SO2와 반응하여 아황산칼슘을 만들고, 그 다음 산화되어 석고로 변합니다. 건식 벽체에 사용되는 것과 같은 물질이죠! 우리가 생산하는 석고의 일부를 지역 건설업체에 판매하기도 하여 폐기물이 사실상 수익원이 됩니다. 높은 용광로 온도에서 발생하는 NOx의 경우 몇 가지 방법을 사용합니다. 하나는 용광로 자체에 있는 저NOx 버너입니다. 이는 버너에 들어가는 연료와 공기의 양을 조정하여 불꽃이 한 지점에서 지나치게 뜨겁지 않도록 하여 NOx 형성을 줄입니다. 또 다른 방법은 선택적 무촉매 환원(SNCR)으로, 암모니아나 요소를 뜨거운 배기 가스(약 800~1000°C)에 분사하고 NOx와 반응하여 질소와 수증기에 무해한 물질을 만드는 것입니다. 작년에 우리 공장에서 SNCR을 실시했는데 NOx 배출량이 80% 정도 줄었습니다.
자, 고형폐기물 관리-페로망간 생산으로 인해 슬래그가 많이 발생하는 거겠죠? 슬래그는 용융된 금속이 광석에서 분리된 후 남은 물질로 기본적으로 실리카, 알루미나, 산화칼슘 및 남은 망간이 혼합되어 있습니다. 오래된 시설은 슬래그를 매립지에 버리는 데 사용되었지만 이는 엄청난 낭비이며 올바르게 처리하지 않으면 물질이 땅에 흘러내릴 수 있습니다. 요즘은 슬래그 과립화 작업을 하는데 훨씬 더 좋습니다. 용해된 슬래그가 용광로에서 나올 때 고압의 물을 분사하여 초고속으로 냉각시켜 작은 모래 같은 알갱이로 만듭니다. 그 과립은 스크리닝되어 건설 골재, 도로 기초, 시멘트 원료 등 모든 종류의 용도로 사용됩니다. 우리는 심지어 배터리용 전해 망간 금속을 만드는 경우와 같이 다른 망간 제품으로 처리하기 위해 망간이 풍부한 슬래그 일부를 보내기도 합니다. 잠깐만 기다려 주세요. 관심이 있으시면 다음 페이지를 확인하세요.전해질 망간 금속 Fla해당 특정 제품 라인에 대해 자세히 알아보세요. 슬래그 과립화는 매립 폐기물을 90% 정도 줄이며 지속 가능한 수익원입니다. 우리는 또한 백하우스의 먼지(다시 용광로에 재활용한다고 언급한 것을 기억하십니까?)와 버리는 대신 재활용하기 위해 보내는 오래된 필터 백과 같은 기타 고형 폐기물에 대한 엄격한 분류 시스템을 갖추고 있습니다.
폐수는 또 다른 문제입니다. 페로망간 생산은 냉각, 원자재 세척 및 가공을 위해 많은 물을 사용합니다. 그 물을 그냥 버리면 망간이나 철과 같은 중금속과 FGD 또는 슬래그 처리에서 나오는 화학물질이 포함될 수 있습니다. 우리는 기본적으로 3단계 공정으로 구성된 전체 수처리 시스템을 현장에 보유하고 있습니다. 먼저 큰 고체 입자를 걸러낸 다음 석회와 같은 화학 물질을 사용하여 물의 pH를 높입니다. 그러면 중금속(망간 등)이 우리가 여과할 수 있는 고체로 침전됩니다. 그런 다음 활성탄으로 마지막 단계를 수행하여 남은 오염 물질을 제거하고, 정화된 물은 용광로 냉각이나 원료 세척을 위해 공장에서 다시 재사용됩니다. 우리는 매일 아주 적은 양의 깨끗한 물만 추가하면 되므로 공정수 중 95% 이상을 재활용하고 있습니다. 이는 환경에 좋을 뿐만 아니라 수도 요금도 1톤이나 절감해 줍니다.
잠깐, 페로망간 분야에서 나타나고 있는 새로운 기술에 대해서도 언급해야겠습니다. 업계가 가만히 있지 않기 때문입니다. 환원제로 코크스 대신 천연가스나 수소를 사용하는 일부 파일럿 프로젝트가 있습니다. 코크스는 CO와 SO2의 큰 배출원이므로 청정 연료로 전환하면 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 우리는 지난 1년 동안 우리 시설에서 소규모 수소 감소를 테스트해 왔으며 초기 결과에 따르면 CO 배출량을 70% 정도 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 또한 더 많은 디지털 모니터링을 향한 움직임도 있습니다. 우리는 용광로 전체에 센서를 사용하여 실시간으로 배출을 추적하므로 문제가 있는 경우 실험실 테스트를 기다리지 않고 즉시 프로세스를 조정할 수 있습니다. 이는 우리가 모든 환경 규제(매년 더욱 엄격해지고 있음)를 준수하는 데 도움이 되었고 생산 효율성도 향상시켰으므로 지구와 우리 수익 모두에 도움이 되었습니다.
자, 현실적으로 생산 공정은 100% 무공해이며 페로망간도 예외는 아닙니다. 하지만 지금 우리가 가지고 있는 기술은 배출량이 훨씬 더 많고 폐기물이 그냥 버려졌던 20년 전보다 훨씬 발전했습니다. 핵심은 우리가 단지 최소 규제 수준을 충족하는 것이 아니라 그 이상을 달성하려고 노력하고 있다는 것입니다. 그것이 업계가 발전하는 방식이기 때문입니다. 철강 공장이나 합금 사업을 위해 페로망간을 소싱하는 경우 좋은 가격과 고품질 재료를 얻는 것만이 아니라 공급업체가 사용하는 오염 통제 조치에 대해 문의하세요. 우리 회사에서는 특히 점점 더 많은 철강 제조업체가 지속 가능성을 공급망의 요구 사항으로 삼고 있기 때문에 이것이 고객에게 중요하다는 것을 알고 있기 때문에 이 내용을 투명하게 공개합니다.
이러한 오염 제어 시스템(예:고탄소 철망간또는카본페로 망간), 우리가 도와드리겠습니다. 우리 팀은 생산 공정을 안내하고, 환경 관행에 대한 질문에 답하고, 요구 사항에 적합한 페로망간 등급을 찾는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 우리는 제철소, 주조소, 합금 생산업체와 협력해 왔으며 우수한 제품 품질과 책임감 있는 생산을 위해 최선을 다하고 있습니다.
결국 페로망간은 많은 산업에 매우 중요하지만 그렇다고 해서 페로망간을 만들기 위해 환경을 희생해야 한다는 의미는 아닙니다. 우리가 사용하는 오염 제어 기술은 단순한 규정 준수가 아니라 비즈니스 수행 방식의 일부이며 고객이 계속해서 다시 찾아오는 이유입니다. 품질과 지속 가능성을 모두 고려하는 공급업체로부터 페로망간을 공급할 준비가 되었다면 당사 팀에 문의하여 대화를 시작하세요. 우리는 환경에 미치는 영향을 가능한 한 낮게 유지하면서 필요한 것을 정확하게 찾을 수 있도록 도와드립니다.
참고자료
- 국제 망간 연구소. (2022).페로망간 생산을 위한 오염 제어 기술. 망간 산업 리뷰.
- 미국 환경 보호국. (2021).합금철 제조의 오염 방지 표준. EPA 항공 및 방사선국.
- 유럽위원회. (2020).금속 생산을 위한 최적가용기술(BAT) 참조 문서. 산업 배출 지침.
- 세계철강협회. (2023).지속 가능한 페로망간 생산: 기술 및 동향. 철강산업 지속가능성 보고서.
- 굽타, S. 및 굽타, A.(2022).합금철 산업의 환경 관리: 현재 관행과 미래 방향. 지속 가능한 야금학 저널.
