KR100213317B1 - Castable refractory composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 래들벽체, 열간 재사용 턴디쉬 내장 등 강제조용 각종설비의 내화물로 이용되는 알루미나-마그네시아-지르코니아계 부정형 내화물의 조성물에 관한 것이며, 그 목적은 내스폴링성이 우수한 부정형 내화조성물을 제공하고자 하는데 있다.The present invention relates to a composition of an alumina-magnesia-zirconia-based amorphous refractory used as a refractory material of various facilities for forcing such as ladle wall, hot reuse tundish, etc. The object is to provide an amorphous refractory composition excellent in spalling resistance have.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 입경이 1㎜ 이하이며, 단사정 지르코니아를 10-35 중량% 포함하는 Al2O3-ZrO2계 클링커 : 10-35%, 입경 45㎛ 이하의 마그네시아 분말 : 1-6중량%, 입경 5㎛ 이하의 하소알루미나 분말 : 5-15 중량%, 알루미나 시멘트 : 6-14중량%, 및 입경 1㎜ 이상의 알루미나 클링커 : 40-65 중량%로 이루어지는 내스폴링성이 우수한 부정형 내화조성물에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention has a particle diameter of 1 mm or less, Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker containing 10-35% by weight of monoclinic zirconia: Magnesia powder of 10-35%, particle diameter of 45㎛ or less : 1-6% by weight, calcined alumina powder having a particle diameter of 5 μm or less: 5-15% by weight, alumina cement: 6-14% by weight, and alumina clinker having a particle size of 1 mm or more: 40-65% by weight The technical gist of an excellent amorphous refractory composition is set forth.

Description

내스폴링성이 우수한 부정형 내화조성물Amorphous fire resistant composition with excellent spalling resistance

본 발명은 래들벽체, 턴디쉬 내벽 등과 같은 각종 강제조 설비에 사용되는 부정형 내화조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내스폴링성, 내침윤성 및 내침식성이 우수한 알루미나-마그네시아-지르코니아계 부정형 내화조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an amorphous refractory composition used in various forced bath facilities such as ladle walls, tundish inner walls, and more particularly, to alumina-magnesia-zirconia-based amorphous refractory compositions having excellent spalling resistance, infiltration resistance and erosion resistance. It is about.

종래의 래들용 부정형 내화물의 재질로는 지르콘질, 규석-지르콘질, 알루미나질, 마그네시아질, 스피넬질, 알루미나-스피넬질 등이 있으며 그중에서 알루미나-스피넬질 부정형 내화물은 슬래그에 대한 내침식성 및 내침윤성 등의 고온 특성이 우수하여 이 재질을 사용한 래들의 경우 그 수명에 있어 타 재질의 것에 비해 높은 것으로 알려져 있다.Conventional amorphous refractory materials for ladles include zirconium, silica-zirconium, alumina, magnesia, spinel, alumina-spinel, etc. Among them, alumina-spinel amorphous refractory is erosion and resistance to slag. It is known that the ladle using this material has a high temperature characteristic such as invasiveness and is higher in life than that of other materials.

상기 알루미나-스피넬질 부정형 내화물은 주로 알루미나와 스피넬을 골재로 하고 Al2O3함량이 높은 알루미나 시멘트를 결합제로 하여 구성된다. 그러나 상기 알루미나-스피넬질 부정형 내화물은 알루미나질 부정형 내화물에 비해 슬래그 침윤에 대한 저항성이 다소 우수하지만 래들, 열간 재사용 턴디쉬 등에서 장시간 사용시 FeO성분의 함량이 높은 슬래그의 침투억제 효과가 충분치 않아 구조적 스폴링에 취약한 결점이 있다.The alumina-spinelyl amorphous refractory is mainly composed of alumina and spinel as aggregates and alumina cement having a high Al 2 O 3 content as a binder. However, the alumina-spinel amorphous amorphous refractories are somewhat better in resistance to slag infiltration than alumina amorphous refractory, but structural spalling due to insufficient penetration inhibitory effect of slag with high FeO content when used for a long time in ladle, hot reuse tundish, etc. There is a flaw in the vulnerability.

따라서, 최근 FeO 성분의 침투를 억제하기 위해 알루미나 부화(Al2O3rich) 스피넬 클링커를 사용하는 방법과 마그네시아 분말을 일부 첨가하는 방법 등이 제안되었으나 이들 방법들로 FeO 성분을 다량 함유한 슬래그에 대한 침윤억제 효과는 그리 크지 않다. 특히, 상기 마그네시아 분말을 일부 첨가하는 방법의 경우 알루미나와 마그네시아의 반응에 의한 2차 스피넬 형상으로 인하 부피팽창 때문에 부정형 내화물 조직이 치밀화되어 슬래그의 침윤을 억제할 수 있는 장점은 있지만 부피팽창정도를 조절하기가 매우 어렵기 때문에 가열시 부정형 내화물 가동면이 과도한 팽창으로 인해 구조체에 심한 응력이 발생할 수 있으므로 열적 스폴링 저항성이 취약한 문제점이 있다. 결국, 이로 인해 구조적 스폴링 발생하게 되고 내장내화물의 내구성을 저하하게 되었다. 따라서, 알루미나와 마그네시아의 반응에 의해 알루미나 부화 2차 스피넬이 효과적으로 생성된다면 FeO 성분의 침투를 적극 억제할 수 있다는 것은 알려져 있지만 다량의 마그네시아 분말을 첨가하는 경우 등과 같이 많은 변수등으로 인해 화학 양론적으로 1 : 1 스피넬의 형성을 억제하기에는 어려워 효과적 슬래그 침투의 억제를 할 수 없었다.Therefore, recently, a method of using an alumina-rich (Al 2 O 3 rich) spinel clinker and a method of adding a part of magnesia powder have been proposed to suppress the penetration of FeO component, but these methods have been proposed to the slag containing a large amount of FeO component. Infiltration inhibition effect is not so large. In particular, the method of adding a part of the magnesia powder has the advantage of suppressing the infiltration of the slag due to densified amorphous refractory structure due to the volume expansion due to the reduction in the secondary spinel shape by the reaction of alumina and magnesia, but it controls the degree of volume expansion Since it is very difficult to perform, there is a problem in that the thermal spalling resistance is weak because a severe stress may occur in the structure due to excessive expansion of the amorphous refractory movable surface during heating. As a result, this causes structural spalling and lowers the durability of the internal refractories. Therefore, if the alumina-enriched secondary spinel is effectively produced by the reaction of alumina and magnesia, it is known that the penetration of FeO component can be actively inhibited, but stoichiometrically due to many variables such as the case of adding a large amount of magnesia powder. It was difficult to suppress the formation of 1: 1 spinel, so that effective slag penetration could not be suppressed.

이에, 본 발명자는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연구와 실험을 거듭한 결과 이들 알루미나 또는 알루미나-스피넬 부정형 내화물의 열적스폴링 저항성이 골재자체의 특성, 입도배합비, 결합재의 종류 및 함량에 크게 의존한다는 것을 확인하고, 이에 근거하여 본 발명을 제한하게 되었다.Accordingly, the present inventors have conducted research and experiments to solve the above problems, and the thermal spalling resistance of these alumina or alumina-spinel amorphous refractory materials is highly dependent on the characteristics of the aggregate, particle size ratio, and type and content of the binder. It was confirmed that the present invention has been limited based on this.

본 발명은 종래의 알루미나질 또는 알루미나-스피넬질 내화물의 슬래그 침투저항성과 열적 스폴링 저항성을 보다 향상시킨 부정형(castable) 내화조성물을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a castable refractory composition having improved slag penetration resistance and thermal spalling resistance of conventional alumina or alumina-spinel refractories.

이하 본 발명에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명은 입력이 1㎜ 이하이며, 10-30 중량% 의 단사정 지르코니아를 포함하는 Al2O3-ZrO2계 클링커 : 10-35%, 입경 45㎛ 이하의 마그네시아 분말 : 1-6중량%, 입경 5㎛ 이하의 하소알루미나 분말 : 5-15 중량%, 알루미나 시멘트 : 6-14중량%, 및 입경 1㎜ 이상의 알루미나 클링커 : 40-65 중량%로 이루어지는 내스폴링성이 우수한 부정형 내화조성물에 관한 것이다.The present invention has an input of 1 mm or less, Al 2 O 3 -ZrO 2 system clinker containing 10-30% by weight of monoclinic zirconia: 10-35%, magnesia powder having a particle diameter of 45㎛ or less: 1-6% by weight Amorphous refractory composition having excellent spalling resistance composed of calcined alumina powder having a particle diameter of 5 μm or less: 5-15 wt%, alumina cement: 6-14 wt%, and alumina clinker having a particle diameter of 1 mm or more: 40-65 wt% will be.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 단사정구조를 갖는 지르코니아를 10-35 중량% 포함하여 입경이 1㎜ 이하인 Al2O3-ZrO2계 클링거를 10-35 중량% 사용하는 것을 특징으로 하는데 단사정 지르코니아를 포함하는 Al2O3-ZrO2계 클링커는 단사정 지르코니아가 코런덤( corundum) 결정입자 내부에 분산되어 있는 구조를 갖는 요업재료를 말한다. 이러한 재료는 지르코니아와 알루미나 원료를 혼합한 후 소결 또는 용융시켜 제조되는데 알루미나 입자속에 분산된 지르코니아의 열간 이상 선 변화에 의해 1200-1500℃ 구간의 온도에서 거의 팽창하지 않는 특성을 갖는다.The present invention is characterized by using 10-35% by weight of Al 2 O 3 -ZrO 2 based klinger having a particle diameter of 1mm or less by including 10-35% by weight of zirconia having a monoclinic structure comprising monoclinic zirconia Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker refers to a ceramic material having a structure in which monoclinic zirconia is dispersed inside corundum crystal grains. These materials are manufactured by mixing zirconia and alumina raw materials, followed by sintering or melting, and have a property of hardly expanding at a temperature of 1200-1500 ° C. due to hot abnormal line change of zirconia dispersed in alumina particles.

따라서 이 재료를 일부 첨가하는 것에 의해 부정형 내화조성물 전체의 온도변화에 따른 체적 변화량이 감소하므로 열 스폴링성 저항성이 개선된다. 이러한 효과는 입경 1㎜ 이하 미부분의 이 재료를 사용하였을 때 얻어지는데 이는 균일하게 혼합된 상태에서 소결 또는 용융되어야 하기 때문이다.Therefore, by adding a part of this material, the volume change due to the temperature change of the entire amorphous refractory composition is reduced, thereby improving heat spalling resistance. This effect is obtained when using this material with a particle diameter of 1 mm or less because it must be sintered or melted in a uniformly mixed state.

또한, 이 재료 중 단사정 지르코니아 함량이 10 중량% 미만이면 열간 체적 팽창 완충효과를 기대하기 어렵고 35중량% 이상이면 지르코니아 알루미나 입자 내부에 효과적으로 분산되지 않고 함께 뭉쳐 있어 단사정 지르코니아의 열간 이상 선 변환에 의해 오히려 스폴링 저항성이 떨어질 뿐만 아니라 Al2O3-ZrO2계 클링커 자체의 강도가 낮아 부정형 내화조성물의 열간 강도가 저하된다. Al2O3-ZrO2계 클링커의 첨가량이 10 중량% 미만이면 첨가효과가 미약하며 35 중량% 를 초과하면 입도구성상 최밀 충진구조를 이룰 수 있으므로 부정형 내화조성물 강도가 낮고 내침식성도 낮다.In addition, if the monoclinic zirconia content of this material is less than 10% by weight, it is difficult to expect a hot volume expansion buffering effect, and if it is 35% by weight or more, it is not effectively dispersed inside the zirconia alumina particles and is united together so that it can be used for hot abnormal line conversion of monoclinic zirconia. As a result, not only the spalling resistance is lowered, but also the strength of the Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker itself is low, so that the hot strength of the amorphous refractory composition is lowered. If the amount of Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker is less than 10% by weight, the effect of addition is insignificant. If it exceeds 35% by weight, the closest packing structure can be achieved due to the particle size composition.

본 발명에서는 슬래그중 FeO 성분의 침투를 억제하기 위해 스피넬 클링커를 첨가하지 않고 입경 45㎛ 이하의 미분 마그네시아 분말과 반응성이 좋은 입경 5㎛ 이하의 초미분 하소 알루미나 분말을 첨가하여 부정형 내화조성물을 열간에서 사용시 2차 스피넬이 형성되도록 하였다. 이때, 반응이 손쉽게 일어나고 전체조직에 고르게 분산되어 일어남으로서 부분 이상 팽창을 방지하기 위하여 입도를 각각 45㎛ 와 5㎛ 이하로 제한하였다.In the present invention, in order to suppress the penetration of FeO component in the slag, without adding a spinel clinker to the fine powder magnesia powder having a particle size of 45㎛ or less and ultrafine calcined alumina powder having a particle size of 5㎛ or less is added to the amorphous refractory composition in hot In use, secondary spinels were allowed to form. At this time, the particle size was limited to 45 µm and 5 µm or less, respectively, in order to prevent the expansion of the partial abnormality by easily occurring and evenly dispersed throughout the entire tissue.

또한, 각 분말의 첨가량을 한정함으로서 Mg2+자리의 양이온 격자 결함구조를 갖는 알루미나 부화 스피넬을 형성하여 슬래그중의 Fe 이온이 격자 결함속으로쉽게 고용되게 함으로서 더이상의 침투가 억제되게 하였다.In addition, by limiting the amount of each powder added, an alumina-enriched spinel having a cationic lattice defect structure of Mg 2+ sites was formed, so that Fe ions in the slag were easily dissolved into the lattice defects, thereby preventing further penetration.

상기 마그네시아 분말의 첨가량이 1중량 % 미만이거나 상기 하소알루미나 분말의 첨가량이 5중량% 미만이면 2차 스피넬 생성효과가 너무 적으며 특히 상기 하소 알루미나는 부정형 내화조성물의 첨가수분을 줄이고, 낮은 시멘트 함량하에서도 강도를 발휘하게 하는 초미분 결합제의 역할을 하므로 5중량% 이상 첨가하여야 한다. 또한, 상기 마그네시아 분말의 첨가량이 6중량% 를 초과하면 알루미나 부화 스피넬의 형성이 어려울 뿐만 아니라 혼련에 필요한 수분량이 많아져 부정형 내회조성물의 강도 및 내침식성이 저하한다. 상기 하소 알루미나 분말의 첨가량은 15 중량% 를 초과하지 않아야 하는데 이를 초과하면 부정형 내화조성물 입도구성중 초미분 부분의 양이 너무 많아 혼련에 필요한 수분량이 많고 부정형 내화조성물의 구조도 치밀하지 않으며 소성후 수축경향을 보인다. 또한 소성후에는 부정형 내화조성물의 구조 중 국부적으로 과 소결되므로 내스폴링성도 나쁘다.When the amount of the magnesia powder added is less than 1% by weight or the amount of the calcined alumina powder added is less than 5% by weight, the secondary spinel formation effect is too small. Particularly, the calcined alumina reduces the added moisture of the amorphous refractory composition and under low cement content. It should be added at least 5% by weight because it acts as an ultra fine binder to exhibit strength. In addition, when the amount of the magnesia powder added exceeds 6% by weight, not only the formation of the alumina-enriched spinel is difficult, but also the amount of water required for kneading increases, thereby decreasing the strength and erosion resistance of the amorphous refractory composition. The addition amount of the calcined alumina powder should not exceed 15% by weight. If this is exceeded, the amount of the ultrafine portion of the amorphous refractory composition particle size is too large, so that the amount of moisture required for kneading is large and the structure of the amorphous refractory composition is not dense and shrinks after firing. Show a tendency. Also, after firing, the spalling resistance is also poor because of locally oversintering in the structure of the amorphous refractory composition.

본 발명에서는 Al2O3-ZrO2계 클링커를 첨가하는 것에 의해 2차 스프넬 생성반응을 초과함으로서 알루미나 부화 스피넬 고용체가 안정적으로 생성되게 함을 특징으로 한다. 즉, 하소알루미나 분말과 마그네시아 분말이 반응하여 알루미나 부화 스피넬을 형성하고 잉여로 남은 마그네시아를 Al2O3-ZrO2클링커중의 단사정 지르코니아가 흡수하여 고온에서 보다 안정한 구조를 갖는 정방정 및 입방정 지르코니아로 전이되며, Al2O3-ZrO2계 클링커는 안정한 구조가 되어 스폴링되는 한편 알루미나 부화 스피넬이 더 많은 마그네시아를 고용하여 화학양론적으로 1 ; 1 인 스피넬(stoichiometric spinel)로 변하는 것을 억제한다.In the present invention, the addition of Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker is characterized in that the alumina-enriched spinel solid solution is stably produced by exceeding the secondary spinel formation reaction. That is, calcined alumina powder and magnesia powder react to form an alumina-enriched spinel, and the excess magnesia is absorbed by monoclinic zirconia in Al 2 O 3 -ZrO 2 clinker so that tetragonal and cubic zirconia having a more stable structure at high temperature The Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker is stable and spalled, while the alumina-enriched spinel employs more magnesia to stoichiometrically 1; Suppresses the change to 1 spinichiometric spinel.

상기 단사정 지르코니아는 마그네시아를 약 10 중량% 까지 고용할 수 있으며 스피넬 클링커는 마그네시아를 약 28.4중량% 까지 고용할 수 있지만 25중량% 이하에서 격자결함 스피넬로서의 역할이 가능하므로 마그네시아 분말의 첨가량이 부정형 내화조성물에 첨가된 ZrO2함량의 1/10과 첨가된 하소 알루미나 분말 함량의 1/3의 합에 해당하는 중량보다 많으면 스피넬구조가 화학 양론적으로 1 : 1인 구조로 이동하므로 효과적인 슬래그 침투억제가 어렵다. 즉, 마그네시아 분말의 함량은(마그네시아 분말 첨가량 ≤ 캐스타블중 ZrO2함량 × 1/10 + 하소알루미나분말 첨가량×⅓) 인 것이 바람직하다. 결합재로서 첨가되는 알루미나시멘트는 6중량% 미만이면 결합강도가 너무 작고 14 중량% 이상이 되면 내침식성이 저하되고 과도한 소결로 인해 열적 스폴링저항성도 낮아서 알루미나시멘트의 함량은 6-14 중량%의 범위로 함이 바람직하다.The monoclinic zirconia can employ up to about 10% by weight of magnesia, and spinel clinker can employ up to about 28.4% by weight of magnesia, but it can act as a lattice-defective spinel at 25% by weight or less, so the amount of magnesia powder added is amorphous. If the weight is more than the sum of 1/10 of the ZrO 2 content added and 1/3 of the added calcined alumina powder content, the spinel structure moves to the stoichiometric 1: 1 structure, and thus effective slag penetration inhibition is achieved. it's difficult. That is, the content of magnesia powder is preferably (the amount of magnesia powder added ≤ ZrO 2 content in castable x 1/10 + calcined alumina powder added x ⅓). If the alumina cement added as a binder is less than 6% by weight, the bond strength is too small. If the alumina cement is more than 14% by weight, the erosion resistance is lowered and the thermal spalling resistance is low due to excessive sintering. It is preferable to use.

상기의 원료 이외의 부분은 입경 1㎜ 이상의 알루미나 클링커로 채워지지만 이때의 알루미나 클링커의 함량은 40-65 중량% 로 제한함이 바람직하다. 상기 알루미나 클리커의 함량이 상기 조건범위를 벗어나면 입도구성비가 적절하지 않아 혼련에 필요한 수분량이 많아져서 강도가 낮아져 바람직하지 못하다.'The portion other than the above raw material is filled with an alumina clinker having a particle diameter of 1 mm or more, but the content of the alumina clinker at this time is preferably limited to 40-65 wt%. If the content of the alumina clicker is out of the above condition range, the particle size composition ratio is not appropriate, so that the amount of moisture required for kneading is increased, so the strength is lowered.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples.

[실시예]EXAMPLE

하기 표1과 같은 조성을 갖는 Al2O3-ZrO2클링커와, 소결 알루미나 클링커, 순도 98% 급 마그네시아 분말, 하소 알루미나 및 Al2O3함량 80% 급 알루미나 시멘트 등의 원료를 이용하여 하기 표2와 같은 조건으로 혼련하여 배합원료를 얻었다.Table 2 using Al 2 O 3 -ZrO 2 clinker having a composition as shown in Table 1, sintered alumina clinker, purity 98% grade magnesia powder, calcined alumina and Al 2 O 3 content 80% grade alumina cement, etc. The mixture was kneaded under the same conditions to obtain a blended raw material.

배합된 원료는 유동값(flow) 이 200이 되도록 물과 혼련한 다음, 각각 다음과 같은 시편을 성형하였다.The blended raw materials were kneaded with water so that the flow value was 200, and then the following specimens were molded.

강도, 선 변화율 측정용 시편(직육면체) : 40㎜×40㎜×160㎜Specimen for measuring strength and line change rate (cuboid): 40 mm x 40 mm x 160 mm

침식시험용 시편(횡제리형) : 110㎜×40㎜×88㎜×116㎜Specimen for erosion test (cross-edge type): 110 mm x 40 mm x 88 mm x 116 mm

스폴링서험용 시편(정육면체) : 60㎜×60㎜×60㎜Specimen for spalling test (cube): 60 mm x 60 mm x 60 mm

성형된 시편은 25℃로 일정하게 유지된 항온항습조에서 24시간 양생한 후 110℃ 의 온도에서 24시간 건조하여 다음과 같은 건조후 압축강도, 열간꺽임 강도, 소성 후 잔존선변화율, 내스폴링성, 침실깊이 등의 재특성을 측정하고, 그 결과를 하길표 3에 나타내었다.The molded specimens were cured for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber maintained at 25 ℃ and then dried for 24 hours at a temperature of 110 ℃ after compressive strength, hot bending strength, residual line change rate after firing, spalling resistance And re-characteristics such as bedroom depth, and the results are shown in Table 3 below.

상기 특정중 내스폴링성 1400℃ 승온과 물에 의한 수냉을 반복하여 시편의 파손이 일어날 때까지의 승온, 냉각의 반복 횟수를 측정하여 나타내었다.The specific temperature was measured by repeating the spalling resistance of 1400 ° C. and water cooling by water, and measuring the repeated number of times of temperature rise and cooling until the specimen was broken.

상기 침식, 침윤시험은 회전 침식시험기에서 염기도 2.5, 총 Fe 15% 인 래드슬래그와 강을 1 : 1로 혼합하여 1550℃ 로 녹인 후 1시간마다 슬래그와 강을 새것으로 고체하는 것을 6회 반복한 다음 시편의 침식깊이와 침윤깊이를 측정하였다.In the erosion and infiltration test, a slag and a steel having a basicity of 2.5 and a total Fe 15% in a rotary erosion tester were mixed at a ratio of 1: 1 and melted at 1550 ° C., followed by six times of solidifying the slag and steel with a new one every hour. The erosion depth and infiltration depth of the specimens were then measured.

* 1 : flow 치 200일때의 첨가 수분량(중량%)* 1: Moisture content (weight%) at 200 flow

* 2 : 박락식 까지 1400℃ ↔ 수냉의 반복 횟수* 2: Number of repetitions of 1400 ℃ ↔ water cooling until falling

* 3 :{래들슬래그(염기도 2.5,T.Fe15%)+강}=1 : 1 에 의한 회전침식 시험(1550℃×1시간×6회) 후 침식 깊이(㎜)* 3: {Delay slag (base degree of 2.5, T.Fe15%) + steel} = 1: Erosion depth (mm) after rotary erosion test (1550 ° C x 1 hour x 6 times)

상기 표2, 3에서 나타낸 바와 같이, 발명에 (1-4)의 경우는 본 발명의 조건을 만족하는 부정형 내화조성물로서 종래예(1-3)에 비해 용적안전성 및 내침식, 내침윤성이 우수하여 내스폴링성도 크게 향상되었음을 알 수 있었다.As shown in Tables 2 and 3, in the case of the invention (1-4), it is an amorphous refractory composition that satisfies the conditions of the present invention, and has superior volumetric safety, erosion resistance, and infiltration resistance as compared with the conventional example (1-3). It was found that spalling resistance was also greatly improved.

또한, 비교예(1)의 경우는 본 발명의 조건범위보다 Zro함량이 많은 AlO-ZrO계 클링커를 사용한 경우로서, 내스폴링성 및 열간 강도가 낮으며, 비교예(2)의 경우는 본 발명의 조건범위보다 ZrO함량이 적은 AlO-ZrO계 클링커를 사용한 경우로 내스폴링성이 취약함을 알 수 있다.In the case of Comparative Example (1), the AlO-ZrO-based clinker having a higher Zro content than the condition range of the present invention was used, and the spalling resistance and the hot strength were low, and in the case of Comparative Example (2), the present invention It can be seen that the spalling resistance is weak when the AlO-ZrO-based clinker having a lower ZrO content than the condition range of is used.

또한, AlO-ZrO계클링커의 함량에 있어 본 발명의 조건범위보다 적은 비교예(3)의 경우에는 그 효과 발휘가 미약하며, AlO-ZrO계 클링커의 함량이 본 발명의 조건범위보다 많은 비교예(4)의 경우 강도가 낮고 내침식성이 취약하며 내스폴링성 향상효과도 미약함을 알 수 있다.In addition, the comparative example (3) in the content of AlO-ZrO-based clinker is less than the range of the present invention, the effect is weak, and the content of the AlO-ZrO-based clinker is more than the range of the present invention In the case of (4), the strength is low, the corrosion resistance is weak, and the effect of improving the spalling resistance is also weak.

그리고, 마그네시아 분말 또는 하소알루미나의 첨가량이 본 발명의 조건범위 미만인 비교예(5)(7)의 경우에는 침식, 침윤이 심하고, 특히 비교예 (7)의 경우 초미분 결합재의 양 부족으로 강도가 낮음을 알 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example (5) (7) in which the amount of magnesia powder or calcined alumina added is less than the condition range of the present invention, the erosion and infiltration are severe. It can be seen that low.

또한 비교예(6)의 경우는 마그네시아 분말의 첨가량이 본 발명의 조건범위를 초과하는 경우로 강도가 낮으며 내침식성의 개선도 이루어지지 않았음을 알 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example (6) it can be seen that the addition of the magnesia powder exceeds the condition range of the present invention, the strength is low and the corrosion resistance is not improved.

또한, 비교예(8)의 경우는 하소 알루미나 분말의 첨가량이 본 발명의 조건범위를 초과하는 경우는 혼련에 필요한 수분량이 많아 강도가 낮고 내스폴링성도 취약함을 알 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example (8) it can be seen that when the addition amount of the calcined alumina powder exceeds the condition range of the present invention, the amount of moisture required for kneading is large, the strength is low, and the spalling resistance is also weak.

또한, 비교예(9)의 경우는 알루미나 시멘트의 첨가량이 본 발명의 조건범위 미만인 경우로 강도가 매우 낮음을 알 수 있다.In addition, in the case of the comparative example (9), it can be seen that the strength is very low when the addition amount of the alumina cement is less than the condition range of the present invention.

또한, 비교예(10)의 경우는 알루미나 시멘트의 첨가량이 본 발명의 조건범이를 초과하는 경우로 열간 강도 및 내침식성이 취약함을 알 수 있다.In addition, in the case of the comparative example (10) it can be seen that the hot strength and erosion resistance are weak when the addition amount of the alumina cement exceeds the condition range of the present invention.

그리고, 알루미나 클링커의 함량이 본 발명의 조건범위보다 적은 비교예(11) 및 많은 비교예(12)의 경우 전체 입도 구성비가 적절하지 않아 혼련에 필요한 수분량이 많고 강도가 낮음을 알 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example (11) and many Comparative Examples (12) where the content of the alumina clinker is less than the condition range of the present invention, the total particle size composition ratio is not appropriate, it can be seen that the amount of moisture required for kneading is high and the strength is low.

또한, 비교예(13)의 경우는 AlO-ZrO계 클링커 대신에 단사정 지르코니아 분말을 단독으로 첨가한 경우로 내스폴링성이 매우 취약함을 알 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example 13, it was found that the spalling resistance was very weak when monoclinic zirconia powder was added alone instead of the AlO-ZrO-based clinker.

한편, 발명예(5-6)의 경우 본 발명의 조성범위는 만족하지만 마그네시아 함량이 (부정형 내화물 중 ZrO함량×1/10+하소알루미나분말×1/3)보다 큰 경우로서 발명예(1-4)의 경우보다 내침윤성이 다소 열악하였으나, 종래 및 비교예 보다는 우수함을 알 수 있었다. 결국, 마그네시아 함량율(ZrO2×1/10+ 하소알루미나 분말×1/3)보다 적게하면 보다 우수한 부정형 내화조성물이 얻어짐을 알 수 있다.In the case of Inventive Example (5-6), the composition range of the present invention is satisfied, but the magnesia content is greater than (ZrO content in amorphous refractory x 1/10 + calcined alumina powder x 1/3). It was found that the infiltration resistance was slightly worse than that of 4), but was superior to the conventional and comparative examples. As a result, when the magnesia content rate (ZrO 2 × 1/10 + calcined alumina powder × 1/3) is less, it can be seen that a better amorphous type refractory composition is obtained.

그리고, 알루미나 부정형 내화물인 종래예(1)의 경우, 내스폴링성 및 내침윤성이 매우 열악하였으며, 알루미나-스피넬질 부정형 내화물인 종래예(2)의 경우 역시 내스폴링성 및 내침윤성이 본 발명의 경우에 비해 열악함을 알 수 있다.In addition, in the case of the conventional example (1) which is an alumina amorphous refractory material, the spalling resistance and infiltration resistance are very poor, and in the case of the prior art example (2) which is an alumina-spinel amorphous amorphous refractory material, also the spalling resistance and infiltration resistance of this invention It is poor in comparison with the case.

또한, 알루미나-마그네시아질 부정형 내화물일 종래예(3)의 경우도 내스포링성이 본 발명의 경우에 비해 취약하고 열간 선팽창율이 큼을 알 수 있다.In addition, in the case of the prior art example (3), which is an alumina-magnesia amorphous amorphous refractory material, it can be seen that the spraying resistance is weaker than that of the present invention, and the coefficient of hot linear expansion is large.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 부정형 내화조성물은 높은 열간 강도와 안정된 선 변화 특성을 가지며, 특히 내 스폴링성, 내침윤, 내침식특성이 현저히 우수하여 래들벽체, 열간 재사용 턴디쉬 등에 사용하게 되는 경우 내화재의 수명을 크게 연장하는 효과가 있다.As described above, the amorphous refractory composition according to the present invention has high hot strength and stable line change characteristics, and in particular, has excellent spalling resistance, infiltration and corrosion resistance, so that it can be used for ladle walls, hot reuse tundish, etc. If there is an effect that greatly extends the life of the refractory material.

Claims (2)

입경이 1㎜ 이하이며, 단사정 지르코니아를 10-35 중량% 포함하는 Al2O3-ZrO2계 클링커 : 10-35%, 입경 45㎛ 이하의 마그네시아 분말 : 1-6중량%, 입경 5㎛ 이하의 하소알루미나 분말 : 5-15 중량%, 알루미나 시멘트 : 6-14중량%, 및 입경 1㎜ 이상의 알루미나 클링커 : 40-65 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내스폴링성이 우수한 부정형 내화조성물.Al 2 O 3 -ZrO 2 -based clinker having a particle diameter of 1 mm or less and containing 10-35% by weight of monoclinic zirconia: 10-35%, magnesia powder having a particle size of 45 μm or less: 1-6% by weight, 5 μm in particle size An amorphous fire resistant composition having excellent spalling resistance, comprising: calcined alumina powder: 5-15 wt%, alumina cement: 6-14 wt%, and alumina clinker: 40-65 wt% having a particle diameter of 1 mm or more. 제1항에 있어서, 상기 마그네시아 분말의 첨가량이 부정형 내화조성물중의 ZrO2함량의 1/10 + 첨가된 하소알루미나 분말 함량의 1/3을 넘지 않는 것을 특징으로 하는 내스폴링성이 우수한 부정형 내화 조성물.The amorphous refractory composition having excellent spalling resistance according to claim 1, wherein the amount of the magnesia powder added is not more than 1/10 of the ZrO 2 content in the amorphous refractory composition plus 1/3 of the added calcined alumina powder. .
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