현대제철, 세계 최초 '밀폐형 원료처리시스템' 도입

철광석·유연탄 등의 비산먼지 원천 해결

현대제철이 세계 최초로 일관제철소에 밀폐형 원료처리시스템을 도입한다.

현대제철은 2일 당진공장에서 철광석과 유연탄 등 제철원료의 비산먼지 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 밀폐형 원료처리시설의 착공식을 갖고 일관제철소 제철원료 처리시스템의 새로운 모델을 제시했다고 밝혔다.

이번 시설은 전세계 어떤 일관제철소도 시도하지 않았던 획기적인 아이디어로 향후 다른 일관제철소들의 벤치마킹 대상이 될 것으로 현대제철은 내다보고 있다.

또한 밀폐형 연속식 하역기와 밀폐형 벨트컨베이어를 이용해 선박에서부터 원료처리시설까지 철광석과 유연탄을 운송함으로써 바람이 심한 임해 제철소의 비산먼지 문제를 원천적으로 해결하게 됐다.

특히 현대제철이 일관제철사업 부지 조성공사에 밀폐형 원료처리시설의 착공식을 가장 먼저 시작하는 것은 친환경설비에 역점을 두겠다는 현대차그룹 정몽구 회장의 강한 의지를 표명한 것으로 풀이된다.

정 회장은 지난해 10월 “당진 일관제철소는 최신 환경기술과 설비를 도입해 건설할 계획”이라며 “무엇보다 오염물질을 배출하는 기존 공장에 환경설비를 설치해 대응하는 사후적 개념이 아니라, 설계단계에서부터 최신의 친환경 설비와 환경오염 방지 기기들을 도입, 설치하기 때문에 지역과 상생하는 친환경적인 일관제철소가 건설될 것”이라고 밝힌 바 있다.

◆ 세계 최초로 일관제철소에 밀폐형 원료처리시설 도입

현대제철이 건설하는 밀폐형 원료처리시설은 철광석을 저장하게 될 원형 원료저장고 5동과 철광석, 유연탄, 부원료 등을 저장하게 될 선형 원료저장고 8동 등 총 13동으로 일관제철소에는 세계 최초로 도입된다.

이 시설은 친환경 제철소 건설을 가능하게 하는 동시에 기존 개방형 원료처리시설에 비해 원료 적치 효율이 높고 기상 조건에 따른 운전 제약이 없어 원료 관리비용이 절감되는 등 일석이조의 효과를 얻을 수 있다는 것이 큰 장점으로 부각되고 있다.

밀폐형 원료처리시설은 철광석을 기준으로 할 때 적치 효율이 평당 32톤으로 기존 개방형 원료처리시설의 적치 효율인 평당 13톤에 비해 2.5배의 적치 효율을 보여 원료저장 부지의 면적이 획기적으로 감소하게 된다.

연간 800만톤의 조강생산능력을 기준으로 개방형 원료처리시설 확보에 20만평의 부지가 필요하다면 밀폐형 원료처리시설은 8만평이면 충분하다.

또한 원료 자체의 수분 함유량이 6~8%로 일정하게 유지되는 밀폐형 저장 방식에 비해 야드에 보관하는 개방형 저장 방식의 경우 원료의 수분이 6~14%로 불균일해 날씨가 건조하면 원료의 비산을 방지하기 위해 물을 뿌려 적정 수분을 유지해 주어야 하며 비가 많이 내리는 장마철에는 수분 함량이 너무 높아 철광석을 소결광으로 만들거나 유연탄을 코크스로 만들 때 수분을 증발시키기 위해 연료비가 증가하게 된다.

뿐만 아니라 개방형 원료처리시설은 심한 바닷바람으로 인한 제철원료의 비산을 막기 위해 고가의 방진망을 설치하고 표면경화제를 지속적으로 뿌려주어야 하는 한편 우천시 원료가 빗물에 쓸려 내려가기 때문에 이를 재처리하기 위한 오탁수 처리설비가 필요하지만 옥내 저장으로 원료의 유실이 전혀 없는 밀폐형 원료처리시설은 이러한 비용이 발생하지 않게 된다.

따라서 밀폐형 원료처리시설이 조업의 안정성면에서 뛰어나며 원료 관리비용을 절감하는 측면에서도 훨씬 유리하다.

◆밀폐형 연속식 하역기와 벨트컨베이어도 운영

대형선박을 통해 해상으로 운송되어 온 철광석과 유연탄 등의 제철원료를 밀폐형 원료처리시설까지 운반하는 데는 밀폐형 연속식 하역기(일명 CSU: Continuous Ship Unloader)와 밀폐형 벨트컨베이어가 이용된다.

밀폐형 연속식 하역기는 선박으로 운송되어 온 제철원료를 하역기 내부의 구조물을 통해 벨트컨베이어로 이송하는 설비로 시간당 3500톤의 하역능력을 갖춘 하역기 3대와 시간당 1600톤의 하역능력을 갖춘 하역기 2대 등 총 5대가 도입된다.

이 설비는 기존에 사용되던 그랩 방식의 하역장비(일명 GTU: Grab Type Unloader)에 비해 하역효율이 높으며 최고 높이는 50m, 작업반경은 최대 55m에 이른다.

기존 제철소의 경우 연속식 하역기가 아닌 그랩(Grab)이나 버킷(Bucket)을 이용한 하역을 해왔으며 최근 들어 연속식 하역기를 설치해 기존 설비와 병행 운영하고 있다.

제철원료 하역 이후 원료처리시설까지의 원료 이송과 원료저장고에서 후공정 시설인 소결공장과 코크스공장으로의 원료 이송은 밀폐형 운반시설인 벨트컨베이어가 담당한다.

현대제철 일관제철소에는 시간당 400~7000톤까지 제철원료를 운반할 수 있는 폭 600~2200mm 규모의 밀폐형 벨트컨베이어가 총 연장 35km 구간에 설치되며 벨트의 속도는 분당 20~270m에 이른다.

◆일관제철 공정별로 다양한 환경설비 적용 계획

현대제철은 밀폐형 원료처리 시스템 도입 이외에도 다양한 환경설비를 적용함으로써 세계적인 친환경 제철소 건설을 추진하고 있다.

현대제철이 도입하고자 하는 환경설비들을 공정별로 살펴보면 소결공정의 활성탄흡착설비와 전기집진설비, 코크스공정의 최신식 습식소화설비와 코크스가스청정설비, 고로의 고로가스청정설비와 수재무증기설비 등이 있다.

활성탄흡착설비는 소결공정에서 발생하는 다이옥신과 황산화물(SOX), 질산화물(NOX) 등의 오염물질을 제거하는 설비이며 전기집진기는 먼지와 다이옥신, 중금속 등을 제거한다.

또한 수재무증기설비는 고로에서 쇳물을 제조하는 과정에서 나오는 슬래그를 시멘트 원료로 재활용할 때 발생하는 증기에 물을 뿌려 오염물질인 황산화물을 제거하는 설비이다.

이외에도 전로와 연주공정에 가스청정설비와 백필터를 설치해 오염물질 배출을 최소화시키고 각 공장별로 수처리설비와 배수종말처리설비, 부산물자원화설비 등을 마련해 자원순환형 시스템을 구축한다는 방침이다.

◆ 주설비 계약 등 일관제철사업 순항

한편 현대제철은 지난 6월말 양재동 서울사무소에서 독일의 우데(Uhde)사와 ‘코크스·화성 주설비 계약 조인식’을 갖고 성공적인 일관제철소 건설에 한걸음 더 다가섰다.

현대제철에 코크스·화성플랜트를 공급하게 된 독일의 우데사는 세계 최고 수준의 기술을 보유하고 있는 업체로 전세계 코크스·화성플랜트 시장의 80%를 점유하고 있으며 현대제철이 일관제철소 조업 및 운영기술에 관해 총괄적인 기술제휴를 추진하고 있는 티센크룹의 계열회사이다.

우데사는 이번 계약에 따라 연간 314만톤의 코크스를 생산하는 코크스로와 화성설비에 대한 기본설계에서 시운전에 이르는 전 공정의 엔지니어링 및 설비 공급을 담당하게 된다.

이로써 현대제철은 지난 4월 룩셈부르크 폴워스(Paul Wurth)사와의 고로 엔지니어링 및 핵심설비 계약, 5월 일본 JP SPCO(JP Steel Plantech Co.)사와의 제강 주설비 계약 체결에 이어 세 번째로 핵심설비에 대한 계약을 체결하면서 순조롭게 일관제철사업을 진행하고 있다.