KR100212235B1 - 카본함유 부정형 내화폐쇄재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입자크기가 1

Description

카본함유 부정형 내화폐쇄재
본 발명은 카본함유 부정형 내화폐쇄재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 티밍래들(Teeming Ladle)이나 턴디쉬(Tundish)의 노즐받침용 내화벽돌(Nozzle Well Block)과 용강배출용으로 사용되는 노즐(Nozzle)과의 사이에 발생하는 틈새를 폐쇄(sealing)하기 위하여 사용되는 폐쇄성, 시공성 및 해체성이 우수한 카본함유부정형 내화폐쇄재에 관한 것이다.
티밍래들의 노즐받침용 내화벽돌로서는 MgO-C질, Al2O3-C질, Al2O3-Spinel-C질, Al2O3-MgO-C질 및 Al2O3-Spinel-MgO-C질 등이 사용되며, 근래에는 Al2O3질 예비성형체(pre-cast block)도 사용되고 있다.
또한, 턴디쉬의 노즐받침용 내화벽돌로서는 납석질이 사용되고 있다.
용강배출용으로 사용되는 노즐의 경우에는 티밍래들과 턴디쉬 모두 Al2O3-C들이 주로 사용되고 있다.
또, 노즐받침용 내화벽돌에 노즐을 삽입할 때, 노즐받침용 내화벽돌과 노즐사이에는 틈새가 발생되는데, 이러한 틈새로 조업시에 지금이 침투하는 것을 방지하기 위하여 Al2O3질 수계 부정형 몰탈(mortar)이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 Al2O3질 수계 부정형 몰탈은 사용중 지금의 침투는 방지하지만 해체시 노즐받침용 내화벽돌과 부분적으로 반응응착하여 해체성이 불량하고, 해체시 인위적으로 가하는 충격에 의하여 노즐받침용 내화벽돌의 수명이 저하되는 단점이 있다. 또한, 시공후 발생하는 수증기에 의하여 노즐받침용 내화벽돌이나 노즐의 표면이 산화소실되어 노즐받침용 내화벽돌과 노즐의 수명이 저하되는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하여 폐쇄성, 시공성 및 해체성이 모두 우수한 카본함유 부정형 내화폐쇄재를 제공하는 것이다.
본 발명은 입자크기가 1이하인 마그네시아, 알루미나, 스핀넬 중 1중과 비정질 카본의 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5인 혼합 내화재 100중량부에 오일이 1040 중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 카본함유 부정형 내화폐쇄재에 관한 것이다.
기본적으로 융점이 높고, 사용중에 주변부로의 확산이 없으며, 가격등을 고려하여 본 발명의 카본함유 내화폐쇄재의 산화물로서는 마그네시아, 알루미나, 스핀넬중 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 사용중에 반응을 수반하지 않도록 하기 위하여 이들 산화물들은 함께 사용하지 않고 1종만을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
마그네시아, 알루미나 및 스핀넬의 입자크기는 1이하이아여 한다. 입자크기가 1이상이 되면, 노즐받침용 내화벽돌과 노즐과의 틈새가 충분히 충진되지 않아, 사용시에 지금이 침투되거나 카본함유 부정형 폐쇄재를 구성하는 카본이 산화되어 해체성이 불량하게 된다.
마그네시아, 알루미나 및 스핀넬의 원료에 대해 특별히 제한되는 것은 없으나, 불순물에 의한 반응을 억제하기 위하여 순도는 95이상인 것이 바람직하다.
또, 비정질 카본의 경우, 입자크기는 일반적으로 1이하이므로, 입자크기에 대하여는 특별히 제한할 필요가 없으며, 불순물에 의한 반응을 억제하기 위하여 순도는 95이상인 것이 바람직하다.
입자크기가 1이하인 마그네시아, 알루미나, 스핀넬중 1종과 혼합되는 비정질 카본의 혼합비는 중량비로 1 : 0.671 : 1.5이어야 한다. 혼합비가 1 : 0.67 이하가 되면 산화물이 과다하여 노즐받침용 내화벽돌과의 반응에 의하여 해체성이 저하된다. 또한, 혼합비가 중량비로 1 : 1.5 이상이 되면, 산화물이 부족하여 카본함유 부정형 폐쇄재의 충진이 불량하게 된다.
입자크기가 1이하인 마그네시아, 알루미나, 스핀넬중 1중과 비정질 카본의 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5인 혼합 내화재에 첨가되는 오일은 혼합 내화재 100중량부에 1040 중량부이어야 한다.
첨가되는 오일의 함유량이 10중량부 이하가 되면 오일이 부족하여 카본함유 부정형 내화폐쇄재가 시공이 되지 않으며, 오일의 함유량이 40중량부 이상이 되면 오일의 함유량이 과다하여 시공시 카본함유 부정형 내화폐쇄재가 흘러내리므로 시공상의 난점을 초래한다.
본 발명에 사용되는 오일로서 특별히 한정되는 것은 없으나, 휘발성이 우수하고 잔류탄소량이 비교적 많은 등유나 중유의 석유계가 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[실시예 1-3]
표 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 입자크기가 1이하인 소결마그네시아, 소결알루미나, 소결스핀넬중 1종과 비정질 카본을 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5가 되도록 혼합한 내화재 100중량부에 오일을 1040중량부 첨가하여 티밍래들용 Al2O3-C질 노즐받침용 내화벽돌에 적응하여 실시예 1-3을 얻었다. 해체지수, 폐쇄성지수 및 시공가능여부를 측정하여 하기 표 1에 게재하였다.
[비교예 1-3]
표 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 입자크기가 1.5인 소결마그네시아, 소결알루미나, 소결스핀넬중 1종과 비정질 카본을 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5가 되도록 혼합한 내화재 100중량부에 오일을 1040중량부 첨가하여 티밍래들용 Al2O3-C질 노즐받침용 내화벽돌에 적응하여 비교예 1-3을 얻었다. 해체지수, 폐쇄성지수 및 시공가능여부를 측정하여 하기 표 1에 게재하였다.
[비교예 4-5]
표 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 입자크기 1이하인 소결마그네시아와 비정질 카본을 혼합비가 중량비로 1 : 4(비교예 4) 또는 1 : 0.5(비교예 5)가 되도록 혼합한 내화재 100중량부에 오일을 30중량부 첨가하여 티밍래들용 Al2O3-C질 노즐받침용 내화벽돌에 적용하여 비교예 4-5를 얻었다. 해체지수, 폐쇄성지수 및 시공가능여부를 측정하여 하기 표 1에 게재하였다.
[비교예 6-7]
표 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 입자크기가 1이하인 소결알루미나와 비정질 카본을 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5가 되도록 혼합한 내화재 100중량부에 오일을 5중량부(비교예 6) 또는 50중량부(비교예 7) 첨가하여 티밍래들용 Al2O3-C질 노즐받침용 내화벽돌에 적용하여 비교예 6-7을 얻었다. 해체지수, 폐쇄성지수 및 시공가능여부를 측정하여 하기 표 1에 게재하였다.
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 의해 제조된 카본함유 부정형 내화폐쇄재는 시공성, 해체성 및 폐쇄성이 우수한 특징을 지니고 있다. 그러나, 입자크기가 1이상인, 즉 1.5인 마그네시아, 알루미나, 스핀넬중 1종을 사용한 비교예 1-3의 경우 폐쇄성과 해체성이 불량하고, 소결 마그네시아와 비정질 카본의 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5 범위를 벗어난 비교예 4-5의 경우 시공성, 해체성 및 폐쇄성이 모두 떨어지거나 폐쇄성과 해체성이 불량하였다. 또한, 오일의 첨가량이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 6-7의 경우에는 시공자체가 불가능하였다.
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의해, 사용시나 해체시에 노즐받침용 내화벽돌에 손상을 미치지 않으면서 시공성, 해체성 및 폐쇄성이 우수한 카본함유 부정형 내화폐쇄재를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 입자크기가 1이하인 마그네시아, 알루미나, 스핀넬중 1종과 비정질 카본의 혼합비가 중량비로 1 : 0.671 : 1.5인 혼합 내화재 100중량부에 오일이 1040중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 카본함유 부정형 내화폐쇄재.
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