KR0125761B1 - 탄화규소나 탄화망간 또는 그 철함유합금의 제조방법 - Google Patents

탄화규소나 탄화망간 또는 그 철함유합금의 제조방법

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KR0125761B1 KR1019890702101A KR890702101A KR0125761B1 KR 0125761 B1 KR0125761 B1 KR 0125761B1 KR 1019890702101 A KR1019890702101 A KR 1019890702101A KR 890702101 A KR890702101 A KR 890702101A KR 0125761 B1 KR0125761 B1 KR 0125761B1
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지미 알.오크스
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Abstract

요약 없음

Description

[발명의 명칭]
탄화규소나 탄화망간 또는 그 철함유합금의 제조방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 방법의 일 실시예를 설명하는 개략적 선도.
제2도는 본 발명의 방법의 다른 실시예를 설명하는 개략적 선도.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명의 주조 및 세라믹분야에 관한 것이며, 특히, 탄화규소(SiC)나 탄화망간(MnC) 또는 철규소합금 또는 철망간합금을 제조하는 방법에 관한 것이다.
[배경기술]
철규소합금 또는 철망간합금 등과 같은 첨가합금의 사용는 야금분야에 널리 공지되어 있다. 이러한 물질은 마스터합금의 형태로 통용되며, 여기서, 마스터합금이란 궁극적으로 소정의 망간 또는 규소의 함량을 제공하기 위해 철 또는 철합금을 혼합하는 용도로 사용되는 비교적 많은 함량(최종생성물에서의 함량보다 더 많은)의 규소 또는 망간의 철함유합금이다.
이러한 철규소합금 또는 철망간합금은 용광로 및 방전로를 이용하는 것을 포함하는 여러가지 기술로 만들어진다. 철마스터합금을 만드는 종래의 방법에서는, 거친 덩어리형태의 산화규소 또는 산화망간 등과 같은 산화금속이 코크스덩어리 또는 석탄덩어리와 섞여서 반응로(furnace)안에 직접 채워지고 가열됨으로써 산화물이 환원되어 용융된 규소 또는 망간으로 된다. 이러한 금속(기술용어상 반금속이라고 칭하는 규소를 포함함)은 철용융물과 섞여서 철합금을 만든다.
탄화규소는 일반적으로 애치슨 방법(Acheson process)으로 만들어지는데, 이것은 방전로에서 석영 또는 모래등과 같은 규소원과 코크스분말등과 같은 탄소원을 이용하는 방법이다. 이러한 방법에 따르면 가열시간이 매우 길고 생성된 탄화규소가 비교적 비싸고 거칠며 품질이 일정하지 못하다.
이러한 방법에서, 환원반응의 일부는 기체상태와 거친 덩어리형태의 물질간에 일어나고, 일부는 액체금속과 액체 슬래그 간에서 일어난다. 따라서, 이러한 방법에서는 화학반응이 느리므로 노의 크기가 매우 커야하며, 반응액체로의 열전달이 매우 어려우므로 값비싼 전기에너지를 필요로 하며 내화성의 문제가 심각하다.
탄소에 의해 산화철로부터 원소금속으로 용융되지 않은 채로 완전히 환원될 수 있는 철과 달리, 규소 및 망간은 용융점 이상의 온도에서만 탄소에 의해 환원될 수 있다. 따라서, 미세하게 분할된 산화철 및 탄소의 집적체가 고체상태에서 완전히 환원될 수 있는 반면에, 산화망간 또는 산화규소의 유사한 집적체는 용융될 것이며 환원 전에 분해가 완료될 것이므로 내화 용기내에 수용할 필요가 있다. 따라서, 그러한 방법은 반응속도가 느리고 가열비용이 큰 종래의 액체상태에서의 환원반응에 의한 방법과 거의 마찬가지로 된다. 또한, 그러한 방법에 따른 배치식(batch mode : 매회 일정량을 일괄처리하는 방식)공정은 에너지비용 및 작업비용을 상승시키며 생산성을 감소시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 망간 또는 규소를 함유하는 철합금의 저렴한 제조방법과 고체상태에서의 반응을 통해 탄화망간 또는 탄화규소를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적중 하나는 미세하게 분할된 탄소함유물질과 미세하게 분할된 산화규소 또는 산화망간의 혼합물을 만드는 단계와, 어떤 성분 또는 생성물도 용융되지 않은 고체상태의 반응으로 금속탄화물을 만들기 위해 상기 혼합물을 금속산화물의 용융점 이하의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 금속탄화물, 즉, 탄화규소 또는 탄화망간을 제조하는 방법 및 그러한 제법으로 제조된 제품을 제공하기 위한 것이다. 그러한 생성물은 철 또는 철합금에 첨가되어 철이 함유된 합금을 만들게 한다.
본 발명의 목적중 다른 하나는 미세하게 분할된 탄소함유물질과 미세하게 분할된 합금용 금속의 산화물의 혼합물을 만드는 단계와, 그러한 혼합물과 철금속원(iron metal source)을 가열하는 단계를 포함하며, 합금용 금속의 산화물과 미세하게 분할된 탄소원이 고체상태로 반응하여 합금용 금속의 탄화물을 형성하게 하고 철금속원이 녹아서 철용융물이 되게 하며 그 후에 탄화물이 철용융물과 합금용 금속으로 나뉘어 철이 함유된 합금을 만들게 하는 방법으로 규소와 망간 및 그 혼합물로 된 그룹으로부터 선택되는 금속과 철의 합금을 직접 제조하는 또다른 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 기본사상은 산화망간 또는 산화규소와 탄소함유물질간의 고체상태에서의 반응에 의해 탄화망간 및 탄화규소를 제조하기 위해 사용될 수 있는 조건을 이용하는 것이다. 규소 및 망간에 있어서는 그러한 금속산화물의 환원전에 재료들이 반응로에서 녹아버리는 것을 막기 위해 잉여탄소, 즉, 금속원소로의 환원을 위한 필요량을 초과하여 탄화물을 만들기에 충분한 양의 탄소가 필요하다. 또한, 잉여탄소를 이용하면 훈증화(fuming ; 생산량을 줄이고 환경조절비용을 늘임)를 방지하고 반응속도를 증대시키며 탄화가 가능하고 반응로의 보충적 연료로 작용한다.
이러한 방법으로 형성된 탄화규소 또는 탄화망간의 집적체는 애치슨 방법에 따른 물질과 같은 것으로부터 유도된 상업적으로 이용가능한 탄화규소펠릿보다 더 큰 다공성을 갖는다. 또한, 생성집적체내의 각각의 탄화규소 또는 탄화망간의 입자의 일부(또는 전부)의 중앙에서 소량의 반응되지 않은 탄소를 함유할 수 있다. 본 발명의 방법에 따른 집적체는 반응로내에서 가열되면 몇 분내에 완전히 환원된다. 반응로의 크기는 종래방법과 비교할때 동일한 생성량을 생산하는 크기가 단지 1/5정도이고, 액체상태에서의 환원반응이 필요하지 않다. 전체적인 환원공정에서 중간탄화물의 형성을 이용함으로써 탄소함유금속산화물의 집적체로부터 금속합금까지의 2단계의 환원을 이용하면 많은 장점이 있으며, 고체상태에서의 반응에는 중간탄화물의 형성이 필연적이므로 규소 및 망간의 경우에는 필수적이다. 특히, 규소 및 망간의 경우에 상기 방법을 이용하면 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 고체상태에서 고속으로 반응시킬 수 있다. 또한, 그러한 생성물은 주물사와 반응로의 먼지와 코크스분말 및 탄소부스러기 등과 같은 저렴한 광물과 탄소 및 폐기물을 이용해서 생산될 수 있다. 생성된 최종적인 철합금은 주철을 개선하는 재료로서 유용하면, 주철 또는 강철의 탄소첨가제 또는 동시제련제로도 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 용광로 또는 용선로 등과 같은 종래의 반응로 에서도 수행될 수 있다. 본 발명의 방법은 종래보다 낮은 온도를 이용할 수 있고 손실이 작으므로 생산성이 높다.
[본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명]
제1도는 탄화규소 또는 탄화망간을 만들기 위해 이용될 수 있는 방법의 개략적 선도이다.
산화규소 또는 산화망간(1)의 미세하게 분할된 입자는 미세하게 분할된 탄소입자(2)와 혼합되어 집적체(agglomerate ; 3)를 형성하고, 그러한 집적체는 코크스입자(4) 및 필요에 따라 플럭스물질(5)을 가진 반응용기(10), 즉, 수직축반응로(vertical shaft reactor)내로 통과된다.
산화규소 또는 산화망간(1)은 보편적으로 입수가능한 어떤 것이어도 좋다. 본 발명에서 산화규소의 대부분은 주조시에 주물사 즉, 코어로 이용되고 폐기된 모래를 이용할 수 있다. 이러한 물질은 주조공장에서는 현지에서 이용이 가능하고 가격이 저렴하므로 특히 양호하다. 또한, 다른 출처로부터의 산화규소 또는 산화망간이 이용될 수도 있다.
탄소입자(2)는 주조공장에서의 부산물로부터 용이하게 입수할 수 있는 코크스분말을 포함하는 코크스(탄을 포함) 또는 하소된(calcined) 석탄 또는 기타 미세하게 분할된 탄소일 수 있다.
탄소입자는 산화금속을 직접 환원시킴으로써 탄화금속을 제조하기 위해 화학량론적으로 필요한 양 이상의 양으로 산화금속과 혼합된다. 본 발명의 장점은 산화금속과 혼합된 잉여탄소가 사실상 두번 사용된다는 것 즉, 철합금생성중에 2단계적인 기능을 한다는 것이다. 하나는 산화물로부터 탄화물로의 변환효율을 최대로 하는 것(제1단계)이고, 다른 하나는 주철의 야금학적 변화 및 가격을 줄이기 위하여 산화제어를 규소로부터 탄소로 최대로 전환시킴으로써 용융산화제어를 향상시키는 것(제2단계)이다. 이러한 방법으로 사용될 수 있는 SiC+C 집적체내의 잉여탄소의 양은 SiC 1몰당 C가 약 1 내지 약 3몰까지 변할 수 있고, 이는 용융슬래그내의 FeO의 희석율 및 온도에 의존하며, 이러한 비율은 철(고철 및 선철)의 질 및 작업방법의 함수이다. SiC가 이러한 방법 즉, 효과적인 다음의 반응식, SiO2+3C → SiC+2CO 으로 제자리에서 형성될때, 1 내지 3몰의 잉여탄소량은 화학량론적 요구치의 33% 내지 100%와 같다. 따라서, 규소의 경우에는 적어도 30% 이상이고 바람직하게는 50% 이상이며 어떠한 경우에는 100%인 잉여탄소원이 바람직하다. 망간의 경우에는 적어도 2.5% 이상이고 바람직하게는 5% 이상이며 어떠한 경우에는 10%인 잉여탄소원이 바람직하다.
탄소입자(2)는 기계형 금속산화물의 반응용을 위한 충분한 탄소표면이 제공되도록 미세하게 분할되는데, 그것은 약 150미크론 이하이고 바람직하게는 약 75미크론 이하이며 가장 바람직하게는 약 50미크론 이하이다. 양호하게는, 탄소입자가 보다 많은 탄소표면을 제공하도록 다공성이어도 좋다. 최상적으로는, 금속산화물의 입자의 크기 및 온도에 의해 적절히 정해진 비율로 산출되는 금속산화물의 증기가 그러한 산출율 만큼 또는 빠른 비율로 탄화변환에 의해 소비되면 된다.
금속산화물의 입자(1)는 바람직하게는, 훈증에 의한 과도한 손실(5% 이상)이 없는 반응온도에서 충분한 반응성을 제공하는 크기이다. 이러한 입자는 탄소입자보다 더 미세하여 약 100미크론 이하의 크기이고 바람직하게는 75미크론 이하의 크기이며 가장 바람직하게는 약 50미크론 이하의 크기이다.
금속산화물의 입자(1)와 탄소입자(2)는 양호하게는 반응로(10)를 통과하기에 앞서 집적체로 형성된다. 집적체(3)는 생석회 또는 수화석회를 갖는 칼슘 또는 마그네슘 또는 그 혼합물의 탄산염 또는 수산화물 또는 산화물 등과 같은 결합제를 함유할 수 있는데, 그것은 곡셀(Goksel)에게 허여된 미국특허 제3,770,416호 및 관련특허인 미국특허 제4,580,029호와 제4,412,840호 및 제4,239,530호 등에 양호하게 공지되어 있다. 규산나트륨 또는 포틀랜드산 시멘트 등도 결합제로 이용할 수 있다. 집적체(3)는 반응용기(10)내에서의 이동이 코크스입자(4)의 이동에 필적하는 그러한 적절한 크기이어야 하며, 코크스입자(4)를 통과하는 집적체(3)의 틈 사이로의 흐름이 방지되어야 한다. 또한 집적체(3)는 기체흐름에 대한 최소의 저항을 제공하기에 충분한 크기분포와 편심도를 가져야 한다. 집적체(3)는 일반적으로 구면입자(주직경에 대한 보조직경의 비율이 1 대 1)가 사용되지만, 약 1.05에서 약 1.2에 이르는 주축에 대한 보조축의 직경 비율을 갖는 달걀형태이어도 좋다. 작은 달걀형태의 펠릿을 사용하면 공간이 증가되고, 반응용기(10)내의 기체의 배압을 경감시킨다. 집적체(3)는 연탄모양의 육면체이거나 또는 기타 편리한 단면형을 갖는 어떤 형태 또는 압출물의 절편일 수 있다. 집적체(3)는 일반적으로 10 내지 약 100mm의 크기로 가지는데, 바람직한 것은 약 25 내지 약 40mm이다.
코크스입자(4)는 일반적으로 구형이 아닌 즉, 사각형 또는 육각형으로 된 25 내지 50mm의 크기를 갖는 입자인 용광로(또는 야금용)의 코크스이다. 코크스입자(4)는 양호하게는 집적체(3)보다 조금 크기만, 집적체(3)의 입자의 크기는 상기 특징에 따라 선택될 수 있다.
집적체(3)는 제1도의 반응로(10)에서 11로 표기된 예열구역에서 선택적으로 종래의 플럭스물질(5)(예를 들어, 석회석 등) 및 코크스입자(4)와 혼합된다. 상기 입자는 반응로(10)를 통과하여 반응구역(12)내로 하향 이동된다. 반응구역(12)의 바로 아래에는 플라즈마가열기체 등과 같은 고온열원이 유입구(13)로부터 반응구역(12)을 적절한 온도로 만들기 위한 뜨거운 공기와 함께 반응용기내로 유입된다. 반응구역(12)으로부터의 열은 예열구역(11)내로 상향으로 이동한다. 반응구역(12)에서의 잔류시간과 추가된 뜨거운 공기의 양은 물질에 좌우된다. 즉, 합금용 철의 경우에서의 산화규소는 일반적으로 약 1530℃ 내지 1800℃정도이고 가장 바람직하게는 1580℃ 내지 1700℃ 정도인 반응온도(지시된 것보다 더 높은 온도는 고도한 훈증의 형성을 막기 위해 보다 많은 잉여탄소를 필요로 함)이다. 산화망간은 약 1250℃ 내지 1500℃정도이고 바람직하게는 1300℃ 내지 1450℃정도이며 가장 바람직하게는 1325℃ 내지 1375℃ 정도인 온도에서 반응한다. 반응온도는 입자치수에 좌우되는데, 일반적으로는 산화물의 입자치수가 보다 더 미세해지면 반응온도를 더욱 더 낮아도 산화망간 및 산화규소의 반응에 효과적일 수 있다. 반응물은 생성물 혹은 화합물의 임의의 용융점을 초과하지 않고 산화망간 또는 산화규소를 탄화물로 변환하기에 충분한 시간동안 반응구역(12)에 유지된다. 따라서, 이러한 물질간에는 고체상태에서의 반응이 일어나므로 다음과 같은 장점을 갖는다. 비연금적 용도(세라믹산업용 또는 연마용)인 탄화규소생성물의 경우에는 반응은 베타에서 알파형태(보다 양호한 형태)로 탄화규소를 변환하기 위하여 약 2200℃로 생성물의 사후가열을 하도록 제어된다.
플라즈마 및 뜨거운 공기의 유입구(13) 아래에서 냉각공기(14)가 반응입자를 냉각하기 위해 반응로(10)내로 유입되고, 그 다음에 15로 표기된 출구를 통하여 종래와 같이 물담금질 할 수 있는 담금질유니트(16)내에서 반응로(10)로부터 유출되며, 이것으로부터 탄화망간 또는 탄화규소의 입자(17로 표기)를 회수할 수 있다. 이러한 입자는 철합금의 형성에 활용되고, 그러한 물질이 소요되는 기타의 용도로 활용되기도 한다. 예를들어 탄화규소입자는 세라믹산업에 매우 중요하다.
일반적으로, 예열구역내의 고체 온도는 약 200℃ 내지 500℃이고, 첨가된 코크스는 상기 공정중에 연료로 사용된다. 플라즈마 가열기체는 1000℃ 이상으로 가열되며, 이때 뜨거운 공기는 약 500℃로 가열된다. 플라즈마는 반응용기(10)에 필요한 열의 전부를 제공할 수 있다(이러한 경우에 코크스입자(4)의 양은 감소 또는 제거될 수 있음). 또한, 반응용기의 바닥으로 유입된 냉각공기(14)는 입자의 내부 또는 외부의 잉여탄소를 연소시킨다.
이러한 방법에 따른 탄화망간 또는 탄화규소의 집적체는 애치슨방법에 따른 물질 등으로부터 얻는 상업적으로 이용가능한 탄화규소 펠릿보다 더 큰 다공성을 갖는 것이 밝혀졌다. 또한, 생성물의 집적체내의 탄화망간 또는 탄화규소의 입자는 입자의 일부(또는 전부)의 중앙에서 반응되지 않은 미량의 탄소를 함유할 수 있다. 그러한 탄소의 잔존여부는 주로 반응용기내의 잔류시간에 의존한다. 예를들어, 분말금속 콤팩트를 탄화처리하는 것 등과 같은 철합금의 형성을 위해 고체상태의 반응이 활용되거나 또는, 철합금을 개선하는 것 등과 같은 경우에 액체상태의 반응이 활용되는 경우에, 이러한 탄소의 양은 입자중량에 대해 약 50% 정도이면 양호할 것이다. 이러한 경우에는, 필수적이지는 않다고 할지라도, 보다 완전한 반응을 위하여 좀더 긴 잔류시간을 주면 집적체의 입자로부터 탄소를 거의 모두 제거하게 될 것이다.
제2도는 고체상태에서의 탄화반응에 있어서의 중간산화물을 포함하는 철-규소 합금 또는 철-망간 합금의 직접적인 형성에 사용될 수 있는 반응로(20)의 개략적 선도를 도시하고 있다.
제2도에서 산화금속입자(21) 및 탄소입자(22)는 제1도에서 1 및 2로 표기된 것과 각각 동일한 물질이다. 또한, 이러한 입자는 제1도의 집적체(3)와 동일한 방법 및 동일한 형태와 크기의 집적체(23)로 형성된다. 코크스입자(24)가 임의의 플럭스(25)와 함께 반응로의 용기(20)에 첨가된다. 그러나, 이러한 실시예에서는 고철 또는 선철 또는 철합금과 같은 철화합물의 출처인 철원(26)이 첨가된다.
일반적으로, 철-규소의 경우에 용기(20)에 채워지는 물질은 철원이 일반적으로 약 85 내지 96중량%이고, 양호하게는 약 92 내지 95중량%이며, 집적체는 일반적으로 약 4 내지 15중량%이고 양호하게는 약 5 내지 8중량%이며, 코크스는 일반적으로 약 7 내지 14중량%이고 양호하게는 약 8내지 12중량%이며, 플럭스는 일반적으로 약 1중량%이고 가능하게는 2중량%까지는 혼합물질부분에 대한 중량비로 채워질 것이다. 본 발명의 특정한 실시예에서는 모든 플럭스 요구를 충족시키기 위해 충분한 석회 또는 다른 플럭수물질을 금속산화물과 탄소로 된 집적체에 혼입할 수 있고, 따라서, 반응로에 채워진 물질에는 플럭스물질이 전혀 불필요하다. 코크스가 다른 물질보다 중량이 가볍기 때문에, 일반적으로 충진물의 전체(작업물질+혼합물질부분)의 약 15 내지 35체적%를 차지한다.
철-망간의 경우에는 혼합물질부분은 99중량%까지 될 수 있지만, 양호하게는(철망간 합금생성물을 위해선) 약 0 내지 약 10중량%의 철원과 약 1중량% 이상의 부수물이 있고, 철망간 합금생성물의 경우에는 집적체의 약 90 내지 100중량%이면 바람직하다. 작업물질은 철-규소의 경우와 동일하다.
또한, 상기 공정의 연료로서의 코크스입자(24)를 연소시키기 위해 유입부(27)를 통하여 반응로(20)로 공기가 더해진다. 필요에 따라, 플라즈마 가열기체가 열원으로 사용되기도 한다. 반응구역의 기체온도는 일반적으로 1700 내지 2200℃ 근처가 될 것이다.
본 발명에서, 탄화금속의 형성이 고체상태인 반면에(상기 제1도를 참고한 설명을 참고), 고철 또는 선철과 같은 철화합물의 출처인 철원(26)은 약 1300 내지 1500℃ 온도로 반응구역에서 용융되어 철용융물이 된다. 고체상태에서의 반응으로 형성된 탄화규소 및 탄화망간은 철용융물 및 철을 함유한 규소합금 또는 망간합금에서 분해된다. 따라서, 반응로(20)로부터 얻어진 생성물(29)은 1 내지 5중량%의 규소를 함유한 철합금 또는 약 80중량%에 이르는 양의 망간을 함유한 철합금이다.
반응로에서 유입구(27)를 통해 유입되는 공기가 실온일 수도 있지만, 종래의 예열수단에 의해 공기를 예열하면 반응온도에 도달시키기 위해 필요한 코크스의 양을 절감시킨다.
본 명세서가 산화망간 또는 산화규소를 사용하는 경우에 대하여 기술하고 있을지라도, 이러한 산화물의 여러 혼합물에도 적용할 수 있으며, 일정한 제한을 둔다면, 다른 산화물을 가진 혼합물에도 적용할 수 있다. 예를들어, 산화철이 함유된 산화규소의 경우에는 너무도 많은 산화철(측, 약 2중량% 이상)이 입자를 용융 및 붕괴시키기 때문에 본 발명의 방법이 정상적으로 적용될 수 있다. 따라서, 그러한 산화철을 함유한 산화규소는 일반적을 바람직스럽지 못하다(그러나, 전체 펠릿의 2중량% 이상의 양인 산화철과 혼합할 산화규소 물질이 입수될 수 있다면 2중량% 이상의 잉여산화철과 동일한 양인 석회를 더함으로써 약 5중량%까지의 산화철도 수용될 수 있다).
산화망간을 사용하면, 산화철을 포함하는 철광석이 이용될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 산화규소를 함유한 많은 양의 철의 존재가 수용될 수는 없지만, 철 및 망간은 탄화철만의 경우보다 더 큰 안정성을 갖는 탄화물을 형성한다. 또한, 액체철에서의 탄화망간의 용해도는 매우 높고, 따라서 70 내지 80중량%만큼 많은 망간을 함유하는 철마스터합금을 용이하게 만들 수 있다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명은 세라믹산업 및 주조산업에 사용되는 탄화규소 및 탄화망간의 새로운 구조체 및 저렴한 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 산화망간 또는 산화규소와 탄소 및 철을 함유한 산화물로부터 직접적으로 철규소합금 및 철망간합금을 제조하는 저렴한 방법을 제공한다.

Claims (26)

  1. 탄소화 금속산화물 즉, 산화규소 또는 산화망간의 혼합물을 가열함으로서 금속탄화물 즉, 탄화규소 또는 탄화망간을 제조하는 방법에 있어서, 상기 혼합물이 미분된 탄소함유물질과 미분된 산화규소 또는 산화망간으로 형성되고 이때 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 형성하기 위해 화학량론적으로 요구되는 양을 초과하는 정도인 탄소와 금속산화물의 혼합단계와, 상기 혼합물이 가열전에 집적체(agglomerate)로 되는 혼합물 집적단계 및 상기 화합물 또는 생성물을 전혀 용융시키지 않고 금속탄화물을 형성하는 고체상태 반응을 수해하도록 상기 금속산화물의 용융점 이하의 온도로 상기 혼합물을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미분된 탄소함유물질(the finely divided carbonaceous material)은 약 150미크론 이하의 입자치수를 갖는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미분된 탄소함유물질은 약 75미크론 이하의 입자치수를 갖는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법
  4. 제1항에 있어서, 상기 미분된 탄소함유물질은 약 50미크론 이하의 입자치수를 갖는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느한 항에 있어서, 상기 탄소함유물질은 하소된(calcined) 석탄 또는 코크스를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제4항중 어느한 항에 있어서, 상기 미분된 금속산화물은 약 100미크론 이하의 입자치수를 갖는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 미분된 금속산화물은 약 75미크론 이하의 입자치수를 갖는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 미분된 금속산화물은 약 50미크론 이하의 입자치수를 갖는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 미분된 금속산화물은 산화규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 제조하기 위해 화학량론적(stoichiometrically)으로 요구되는 양보다 약 100%까지 많은 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 제조하기 위해 화학량론적으로 요구되는 양보다 약 50%까지 더 많은 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 제조하기 위해 화학량론적으로 요구되는 양보다 약 30%까지 많은 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 미분된 산화규소중 적어도 일부는 주조공장에서 사용된 주물사(molding sand)인 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 혼합물을 가열하는 온도는 약 1530℃ 내지 1800℃인 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  15. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속산화물은 산화망간을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 제조하기 위해 화학량론적으로 요구되는 양보다 약 10%까지 많은 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 제조하기 위해 화학량론적으로 요구되는 양보다 약 5%까지 많은 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 상기 금속탄화물을 제조하기 위해 화학량론적으로 요구되는 양보다 약 2.5%까지 많은 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 혼합물은 약 1250℃ 내지 1500℃의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  20. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기와 같이 가열하는 열량중 적어도 일부는 탄소함유물질의 산화에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  21. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기와 같은 가열에 이용되는 탄소함유물질중 적어도 일부는 상기 혼합물의 탄소함유물질과는 다른 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기와 같은 가열에 이용되는 탄소함유물질은 코크스인 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기와 같은 가열에 이용되는 탄소함유물질은 야금용 코크스인 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  24. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기와 같은 가열은 상기 금속탄화물이 반응로의 바닥으로부터 회수되는 수직축반응로(vertical shaft furnace)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 탄화규소 또는 탄화망간의 제조방법.
  25. 산화망간과 탄소의 혼합물을 가열함으로써 탄화망간을 제조하는 방법에 있어서, 100미크론 이하인 평균직경을 갖는 산화망간 입자와 150미크론 이하인 평균직경을 갖는 탄소함유물질 입자로 상기 혼합물을 만들고 이때, 상기 혼합물에 존재하는 상기 탄소함유물질의 양은 산화망간으로부터 망간원소로 직접 환원시키기 위해 화학량론적으로 요구되는 양을 초과하는 정도인 탄소와 산화망간의 혼합단계와, 상기 혼합물이 집적체로 형성되는 혼합물 집적단계 및 상기 집적체 및 부가적인 탄소함유물질이 반응로속에 넣어져서 상기 혼합물 또는 반응에 의해 생성되는 생성물을 전혀 용융시키지 않은 고체 상태에서의 반응에 의해 산화망간의 거의 전부를 탄화망간으로 변환하기에 충분한 시간동안 약 1250℃ 내지 1500℃의 온도로 가열되는 탄화망간 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화망간 제조방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 탄화망간 입자는 반응로로부터 회수되는 것을 특징으로 하는 탄화망간 제조방법.
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