KR100248108B1

KR100248108B1 - 산화몰리브덴 브리켓트의 제조방법

Info

Publication number: KR100248108B1
Application number: KR1019980007847A
Authority: KR
Inventors: 박찬
Original assignee: 정권선; 하이메탈주식회사
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19980019355A

Abstract

철강의 합금첨가제의 사용되는 산화몰리브덴 브리켓트를 제조하기 위한 방법에 있어서, 산화몰리브덴 분말에 200메쉬(mesh)이상의 미립의 규소분말을 Si/Mo 중량비로 0.1~0.5의 비율로 혼합교반하고, 여기에 수산화나트륨(NaOH)와 물을 각각 상기 산화몰리브덴분말에 대하여 5~10중량%로 첨가하여 역시 혼합교반한 다음, 프레스의 원통형틀에서 성형압축한 후 통상의 건조기로 건조하여 산화몰리브덴 브리켓트를 제조하기 위한 제조방법.

Description

산화몰리브덴 브리켓트의 제조방법

본 발명은 제강첨가제로 사용되는 몰리브덴 브리켓트(briquette)의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 그 중에서도 종래의 소다회배소방법으로 산화몰리브덴 브리켓트를 제조하는 방법과 달리 프레스로 압력을 가하여 산화몰리브덴의 브리켓트를 제조하는 것에 관한 방법에 관한 것이다.

통상, 몰리브덴(Mo)은 고속도강, 내열강 등의 합금강에서 내마모성, 경도증가 등을 목적으로 소량 첨가되는 첨가제이다. 이 철강에 소량 첨가되는 몰리브덴은 통상 산화몰리브덴(MoO₃)이나 훼로몰리브덴(Fe-Mo) 형태로 사용된다.

훼로몰리브덴(Fe-Mo)은 산화몰리브덴(MoO₃)을 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 탄소(C) 등의 환원제로 테르밋 제련법이나 전기로방식으로 환원제련하여 제조하므로 공정도 복잡하고 제조원가가 너무 높아지는 단점이 있다.

또한, 산화몰리브덴 분말은 제강중 투입시 산화몰리브덴의 분말이 비산되는 문제가 있어 몰리브덴의 손실이 크며, 또한 이 미세한 분말은 인체에 해로워 산화몰리브덴 분말을 제강도중에 철강의 첨가제로 사용하는 것은 가급적 피해야 한다.

따라서, 이상과 같은 이유로 철강에 첨가되는 몰리브덴은 산화몰리브덴 브리켓트의 형태가 주로 사용된다.

종래, 산화몰리브덴 브리켓트는 산화몰리브덴 분말에 탄산나트륨(Na₂CO₃)를 혼합하여 로타리킬른 등의 회전로에 투입한 다음, 통상 버너로 1~3hr, 700~900℃의 온도로 가열하여 용융상태로 만든 다음, 회전로로부터 용탕을 배출하여 냉각시키고 다음 이를 10~50mm 정도의 크기로 파쇄하게 제조하여 왔다.

그러나, 종래의 이러한 방법은 버너가열시 산화몰리브덴 분말의 손실량이 너무 큰데다 10~50mm의 것으로 파쇄할 때에도 인체와 동물에 해로운 미세분진이 다량 발생하고 제강중에 투입시에도 몰리브덴중 통산 15~20%의 손실율이 발생하는 등 문제가 발생하였다.

또한, 종래의 프레스 압축방법도 산화몰리브덴분말에 결합체(binder)로 핏치(pitch)를 사용하여 브리켓트를 제조하여 온 바 있으나, 몰리브덴 회수율이 80~85%로 낮으며, 결합제로 사용되는 핏치가 인체에 피부암, 폐암 등을 일으키는 발암성 물질을 함유하고 있으므로 이 역시 부적합하다.

따라서, 본 발명자는 인체에 유해한 산화몰리브덴 분말의 생성을 억제하며 제강중에 투입되는 산화몰리브덴중의 몰리브덴 회수율증대에 초점을 맞추고 프레스를 이용하여 압축에 의한 산화몰리브덴 브리켓트 제조에 관해 연구하여 왔다.

그 결과, 산화몰리브덴중의 몰리브덴회수율을 높이기 위해서는 환원제로서 규소분말을 사용하는 것이 효과적이라는 점, 그리고 아울러 결합제(birder)로서 유기질이 아닌 무기질 결합제를 사용하는 것이 제조비가 저렴함은 물론, 냄새가 없고, 특히 브리켓트 건조시 수분제거 등에도 유리함을 알게 되었다.

따라서, 본 발명에서는 연구결과, 200메쉬(mesh) 이상의 보다 미립의 규소분말을 환원제로 사용키로 하고, Si/Mo의 비율을 0.1~0.5의 비율로 혼합첨가하므로써 규소분말이 산화몰리브덴과 접촉면적을 크게하여 제강중 산화몰리브덴의 환원을 증가시켜주고 산화몰리브덴의 고온에서의 승화를 막아주므로써 몰리브덴의 회수율을 90% 이상 높여주는 안정성을 부여하도록 하였다. 규소분말중의 규소는 고온에서 이산화규소(SiO₂)가 되어 슬라그속으로 들어가게 된다.

여기에서 Si/Mo의 비가 0.1 이하로 되면, 몰리브덴을 환원시켜주어야 할 Si이 적어지므로 환원불량에 의한 몰리브덴 제거율이 떨어지게 되고, 반대로 Si/Mo의 비가 0.5를 초과할 경우 상대적으로 Si 비율이 많아져서 조직이 취약하게 되어 철강의 품질이 불량해지고, 특히 저실리톤강에는 치명적이 된다.

한편, 결합제(binder)로서 본 발명은 수산화나트륨(NaOH)을 산화몰리브덴분말과 규소분말, 물과 함께 혼합하되, 수산화나트륨(NaOH)과 물을 각각 산화몰리브덴 분말에 대하여 5~10중량%로 첨가하여 혼합교반시키고, 이를 프레스로 압축하는데, 통상 2,000~3,000kg의 비교적 낮은 프레스 압력으로도 압축성형가능하다. 즉, 브리켓트가 운반·취급상 충분한 강도를 가질 수 있을 정도로 압축성형제조하여 건조후 제강중에 투입한다. 여기에서 수산화나트륨을 5중량%이하로 첨가하면 점착효율이 적어지고, 10중량%이상 첨가하면 성형압력이 저하되고, 묽어져서 건조에 의한 수분제거가 곤란해진다. 이 결합제는 그 기능을 수행하면서 용탕중에서 슬라그속으로 들어가게 된다.

[실시예]

[실시예 1]

산화몰리브덴 분말 20kg, 규소분말(250mesh) 2.7kg, NaOH 1kg, 물 1kg을 혼합교반한 다음, 압축프레스에 이송하여 원통형틀속에 투입한 후 2,000kg/cm²의 압력을 가하였다. 다음, 위 산화몰리브덴 혼합물을 인출한 다음, 200℃로 1hr 건조기에 보내어 통상 수분함량 0.1%이하로 건조시켜서 고속도공구강재중 SKH 52 고속도강을 제건시예 2]

산화몰리브덴 분말 20kg, 실리콘분말(250mesh) 4kg, NaOH 2kg, 물 2kg을 혼합교반하여 위 실시예 1과 같은 방법으로 제조하여 열간압연 스텐레스강연 STS 316 공정에 투입하여 Mo회수율 92.5%의 수율을 얻었다.

[실시예 3]

산화몰리브덴 분말 20kg, 실리콘 분말(200mesh) 3.5kg, NaOH 1.5kg, 물 2kg을 혼합교반하여 위 실시예 1과 같은 방법으로 제조하여 열간압연 스텐레스강인 STS 316L 공정에 투입한 결과, Mo 회수율 92.4%의 수율을 얻었다.

위 실시예 (1)(2)(3)에 의한 산화몰리브덴 제조결과 및 Mo회수율은 다음 표와 같다.

본 발명에 의하여 보다 확실하고 작업성이 좋으며 저렴하면서도 높은 몰리브덴 회수율을 얻을 수 있게 되어 산화몰리브덴 브리켓트의 제조가 보다 실제적으로 효율적이고도 용이하게 되었다.

Claims

철강의 합금첨가제로 사용되는 산화몰리브덴 브리켓트를 제조하기 위한 방법에 있어서, 산화몰리브덴 분말에 200메쉬(mesh)이상의 미립의 규소분말을 Si/Mo 중량비로 0.1~0.5의 비율로 혼합교반하고, 여기에 수산화나트륨(NaOH)와 물을 각각 상기 상기 산화몰리브덴 분말에 대하여 5~10중량%로 첨가하여 역시 혼합교반한 다음, 프레스의 원통형틀에서 성형압축한 후 통상의 건조기로 건조하여 산화몰리브덴 브리켓트를 제조하는 것을 특징으로 하는 산화몰리브덴 브리켓트의 제조방법.