KR100276976B1 - Manufacturing method of electrolytic dolomite - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내소화성 및 내침식성이 강하고 제조원가를 절감할 수 있으며 제강용 전기 아-크로, 정련로 등의 염기성 내화물로서 사용되는 전융 돌로마이트의 제조방법에 관한 것으로, 천연 돌로마이트를 분쇄하고 펠리트상으로 성형하며 전기 아-크로에서 아-킹용융하여 전융 돌로마이트를 제조하는 방법에 있어서, 천연 돌로마이트를 800-1300℃로 열처리하여 CO2등의 가스를 배출하고 열분해에 의한 미세 결정자를 생성하는 탈탄산 단계와, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체에 유리 칼시아(free CaO)를 안정상으로 변화시키는 무기질 첨가제와 전융물내 결정자 성장을 촉진하는 종자결정물질을 첨가·혼련하는 단계와, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체와 무기질 첨가제 및 종자결정물질이 배합된 조성물을 1000kg/cm2이상의 압력으로 Φ3-4cm 및 Φ7-8cm의 펠리트상으로 고압성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전융 돌로마이트의 제조방법.The present invention relates to a method for producing electrolytic dolomite which is strong in fire resistance and corrosion resistance, can reduce manufacturing costs, and is used as basic refractory materials such as electric acro for steelmaking and refining furnaces, and pulverizing natural dolomite and molding into pellets. In the method for producing electrolytic dolomite by a-king melting in the electric a-chrom, the natural dolomite heat treatment at 800-1300 ℃ to discharge the gas, such as CO 2 and decarbonation step of generating fine crystallites by pyrolysis; And adding and kneading an inorganic additive for transforming free CaO into a stable phase and a seed crystal material for promoting crystal growth in an electrolytic melt to the decarboxylated dolomite powder, and the decarbonated dolomite powder and inorganic materials. the additive and the seed crystal material is mixed-composition as 1000kg / cm 2 or more and the pressure Φ3-4cm Φ7-8cm-form of pellets A method of producing a jeonyung dolomite comprising the steps of: forming a high pressure.

Description

전융 돌로마이트의 제조방법Manufacturing method of electrolytic dolomite

본 발명은 제강용 전기 아-크로, 정련로 등의 염기성 내화물로서 사용되는 전융 돌로마이트의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내소화성 및 내침식성이 강하고 제조원가를 절감할 수 있는 전융 돌로마이트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing electrolytic dolomite used as basic refractory materials, such as electric arc for steelmaking, refining furnaces, and more particularly, to a method for producing electrolytic dolomite which is strong in fire resistance and corrosion resistance and can reduce manufacturing costs. It is about.

제강용 내화물 소재로는 높은 융점을 갖는 전융 또는 소결 마그네시아계 내화물이 주로 사용되고 있다. 그러나, 마그네시아계 내화물은 열간팽창성이 크고 이에 따라 온도변화에 따라 부피변화율이 높아서 균열이 발생하고 조직이 붕괴된다는 단점이 있다.As a steel refractories, refractory or sintered magnesia-based refractory materials having a high melting point are mainly used. However, the magnesia-based refractory material has a disadvantage in that the hot expansion property is large and thus the volume change rate is high due to temperature change, so that cracks and tissues collapse.

이와 같은 균열현상을 방지하기 위하여 산화크롬 등을 혼합한 마그네시아-크롬 내화물이 제안되고 있다. 그러나, 최근에 크롬의 유해성이 사회문제로 대두되고 있고, 특히 6가 크롬은 맹독성 공해물질로 선진국에서 이미 사용규제되고 있는 것이다.In order to prevent such cracking, magnesia-chromium refractory materials in which chromium oxide and the like are mixed have been proposed. However, in recent years, the danger of chromium has emerged as a social problem, in particular, hexavalent chromium is already used in advanced countries as a highly toxic pollutant.

또한, 마그네시아의 높은 열팽창율을 보완하기 위하여 인상흑연 등을 넣어 내화물을 제조할 수 있다. 그러나, 이와 같은 흑연첨가 마그네시아는 흑연의 산화문제와 흑연첨가량이 많을 때는 저탄소강제조가 어렵다는 문제점이 있다.In addition, in order to compensate for the high coefficient of thermal expansion of magnesia, it is possible to prepare a refractory by putting an impression graphite. However, such graphite additive magnesia has a problem that it is difficult to produce low carbon steel when the graphite oxidation problem and the graphite addition amount is large.

돌로마이트 내화물은 고회석(돌로마이트)을 원료로 한 염기성 내화소재로서 내화도, 하중연화점이 높고 용강중의 황(S), 비금속 개재물 등의 제거효과가 우수하기 때문에 청정강(clean steel)의 제조용도에 적합한 것이다.Dolomite refractory is a basic refractory material made of high lime (dolomite), which is suitable for the manufacture of clean steel because it has high fire resistance, high load softening point, and excellent removal effect of sulfur (S) and non-metallic inclusions in molten steel. will be.

돌로마이트 클린커는 돌로마이트 원광을 소성하여 제조된다. 가열에 의해 약 800℃에서 MgCO3가 먼저 분해되고 약 950℃에서 CaCO3가 분해되어 CaO와 MgO의 혼합물이 된다.Dolomite clinker is produced by calcining the dolomite ore. By heating, MgCO 3 is first decomposed at about 800 ° C. and CaCO 3 is decomposed at about 950 ° C. to form a mixture of CaO and MgO.

(Mg·Ca)(CO3)2→ CaCO3+ MgO + CO2 (MgCa) (CO 3 ) 2 → CaCO 3 + MgO + CO 2

CaCO3→ CaO + CO2 CaCO 3 → CaO + CO 2

반응식 1에서 산화칼슘(CaO)은 공기중의 수분과 반응하여 고열을 내면서 CaO + H2O → Ca(OH)2로 수산화칼슘으로 소화(slaking)된다.In Reaction Scheme 1, calcium oxide (CaO) reacts with moisture in the air to produce high heat, and is digested with calcium hydroxide with CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 .

소화현상을 방지하기 위하여, CaO 성분을 SiO2, Fe2O3, TiO2등과 반응시킨 돌로마이트 클린커가 제안되고 있다. 그러나, 이 돌로마이트 클린커는 소결처리하였으므로 장기보존이 불가능하다는 단점이 있으며, 또한 함유된 불순물의 대부분이 저융점물질을 생성하여 내침식성이 저하된다는 문제점이 있다.In order to prevent digestion, a dolomite clinker having a CaO component reacted with SiO 2 , Fe 2 O 3 , TiO 2 , or the like has been proposed. However, since the dolomite clinker is sintered, there is a disadvantage in that long-term preservation is impossible, and further, most of the impurities contained generate low-melting point materials, which lowers corrosion resistance.

한편, 불순물 함량을 줄이고 내침식성을 강화하기 위해 유기질 피복재를 돌로마이트 입자 표면에 도포하고 있으나, 이는 클린커의 내부에는 처리물질이 도달하지 않으므로 유리 CaO와 수분이 반응하여 소화현상이 발생되므로 단기보관밖에는 안되는 문제점이 있다.On the other hand, the organic coating material is applied to the dolomite particle surface to reduce the impurity content and enhance the corrosion resistance, but since the treatment material does not reach the inside of the clinker, since free CaO and moisture react to cause digestion, There is a problem.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 아-킹용융으로 고온에서 결정을 발달시키는 전융 돌로마이트를 제조하되, 전융에 앞서 천연 돌로마이트를 열처리하여 미리 탈탄산하는 단계, 탈탄산된 돌로마이트의 유리 칼시아(free CaO)를 안정화 상으로 변화시키면서 전융온도를 하락시키는 무기질 첨가제와 돌로마이트 전융물내 결정자 성장을 촉진하는 종자결정물질을 첨가하는 단계 및, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체와 무기질 첨가물 및 종자결정물질을 배합조성하고 이를 펠리트로 고압성형하는 단계를 포함하여 전융 돌로마이트를 제조하는 것에 의해서, 종래의 소결 및 전융 돌로마이트에 비해 내소화성 및 내침식성이 크게 향상되면서 전융시 돌로마이트의 용융온도를 하락시켜 제조비용을 절감할 수 있는 전융 돌로마이트의 제조방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, to prepare an electrolytic dolomite that develops crystals at high temperature with a-king melting, heat-treating the natural dolomite prior to electrolytic decarbonation step, decarbonated Adding a seed additive which promotes crystal growth in the dolomite electrolysate and an inorganic additive which lowers the melting temperature while changing free CaO of dolomite into a stabilized phase, and the decarbonated dolomite powder and inorganic additives and By formulating the seed crystal material and forming the molten dolomite, including high pressure molding the pellet, the melting temperature of the dolomite during the melting is lowered while the fire resistance and erosion resistance are significantly improved compared to the conventional sintering and molten dolomite. Electrolysis dolomye to reduce manufacturing costs The purpose is to provide a method for the production of tart.

도 1 - 본 발명의 실시예 및 비교예 따른 전융 돌로마이트의 X-선 회절도1-X-ray diffraction diagram of the electrolytic dolomite in accordance with Examples and Comparative Examples of the present invention

도 2 - 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전융 돌로마이트의 반사현미경 사진Figure 2-reflecting micrograph of the electrolytic dolomite in accordance with the Examples and Comparative Examples of the present invention

도 3 - 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전융 돌로마이트의 침식시험 단면사진Figure 3-Cross section photograph of the erosion test of the electrolytic dolomite according to the Examples and Comparative Examples

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전융 돌로마이트의 제조방법은, 천연 돌로마이트를 분쇄하고 펠리트상으로 성형하며 전기 아-크로에서 아-킹용융하여 전융 돌로마이트를 제조하는 방법에 있어서, 천연 돌로마이트를 800-1300℃로 열처리하여 CO2등의 가스를 배출하고 열분해에 의한 미세 결정자를 생성하는 탈탄산 단계와, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체에 유리 칼시아(free CaO)를 안정상으로 변화시키는 무기질 첨가제와 전융물내 결정자 성장을 촉진하는 종자결정물질을 첨가·혼련하는 단계와, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체와 무기질 첨가제 및 종자결정물질이 배합된 조성물을 1000kg/cm2이상의 압력으로 Φ3-4cm 및 Φ7-8cm의 펠리트상으로 고압성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing the electrolytic dolomite of the present invention for achieving the above object, in the method for preparing the electrolytic dolomite by grinding the natural dolomite, molding into a pellet form and a-king melting in the electric acro- Decarbonation step of discharging gas such as CO 2 by heat treatment at 1300 ° C. to generate fine crystallites by pyrolysis, and inorganic additives and electrolysis to change free CaO into stable phase in the decarboxylated dolomite powder Adding and kneading the seed crystal material for promoting crystal growth in water, and mixing the decarboxylated dolomite powder, the inorganic additive, and the seed crystal material at a pressure of 1000 kg / cm 2 or more at a diameter of Φ 3-4 cm and Φ 7-8 cm. It characterized in that it comprises the step of high-pressure molding on a pellet.

본 발명의 탈탄산 단계는, 돌로마이트 원광을 직접 용융처리하는 종래의 전융 돌로마이트의 제조방법과 달리, 천연 돌로마이트를 용융하기에 앞서 미리 열처리하여 CaCO3및 MgCO3성분으로부터 탄산성분을 분리하는 것으로, 이로써 돌로마이트 원광을 직접 전융처리할 경우 CO2등의 가스가 용융물내 기포형태로 잔류하는 것을 방지하게 되고, 가열분해에 의해 미세한 결정자를 생성할 수 있게 된다. 여기서, 가열온도범위는 800-1300℃이고, 출발원료의 천연 돌로마이트는 고마그네시아질 돌로마이트가 바람직하다.The decarbonation step of the present invention, in contrast to the conventional method for producing molten dolomite, which melts the dolomite ore directly, separates the carbonate component from the CaCO 3 and MgCO 3 components by heat treatment before melting the natural dolomite. When the dolomite ore is directly melted, gas such as CO 2 is prevented from remaining in the form of bubbles in the melt, and fine crystallites can be generated by thermal decomposition. Here, the heating temperature range is 800-1300 ℃, natural dolomite of the starting material is preferably high magnesia dolomite.

상기 탈탄산 단계에서 얻어진 하소물은 53-88μm의 입도로 분쇄된 다음, 이 분체 성분중 유리 칼시아(free CaO)를 안정상으로 변화시켜 수분에 의한 소화현상을 방지하면서, 고융점의 스피넬을 형성하고 이 스피넬이 전융 돌로마이트의 가동면에 보호층으로 형성되도록 하여 용강에 대한 내식성을 향상시키는 무기질 첨가제와, 전융단계에서 전융물내의 결정자(crystallite)의 성장을 촉진하여 결정자의 크기를 발달시키고 이로써 용강과의 반응에서 결정입자 경계부위의 활성도를 낮추어 내식성을 향상시키는 역할의 종자결정물질이 첨가되고 혼련된다.The calcined product obtained in the decarbonation step was pulverized to a particle size of 53-88 μm, and then the free calO of the powder component was changed to a stable phase to prevent digestion caused by moisture, thereby preventing spinel having a high melting point. Mineral additives that form a protective layer on the movable surface of the molten dolomite to improve corrosion resistance to molten steel, and promote the growth of crystallites in the molten material during the melting step, thereby developing crystallite size. In the reaction with molten steel, a seed crystal material is added and kneaded to lower the activity of the grain boundary to improve corrosion resistance.

본 발명에 사용되는 무기질 첨가제는 Cr, Fe, Hf, Th, Zr 등의 산화물이 소량 사용되며, 이 첨가제는 상기 탈탄산된 분체에서 유해한 유리 칼시아(free CaO)를 안정한 CaCr2O4, Ca2Fe2O5, CaHfO3, CaThO3, CaZrO3상으로 변화시키면서 CaO 표면에 부착되거나 일부는 결정 사이의 입계에 존재하게 됨으로써 내소화성이 크게 개선되고, 또한 내식성 향상도 초래할 수 있는 것이다.Inorganic additives used in the present invention is an oxide, such as Cr, Fe, Hf, Th, Zr small amount, the additive is the decarboxylation of the harmful free calcia (free CaO) in a powder stable CaCr 2 O 4, Ca By changing to 2 Fe 2 O 5 , CaHfO 3 , CaThO 3 , CaZrO 3 phases, they adhere to the surface of CaO or exist at grain boundaries between crystals, which greatly improves fire resistance and can also lead to improved corrosion resistance.

예컨대, 본 발명의 무기질 첨가제중 Fe 산화물로서 Fe2O3를 3-7% 첨가하는 경우, CaO-MgO-Fe2O33성분계 반응메카니즘은, 열역학의 표준 생성자유에너지 변화(ΔGf°)를 가지고 제강온도 부근의 1700。K를 기준으로 검토하면 CaO(c)의 ΔGf°= -108.917Kcal이고 MgO(c)의 ΔGf°= -91.346Kcal이므로, 아래의 반응식 2와 같이 Ca2Fe2O5가 생성되어 CaO의 표면이나 CaO의 입계에 존재하게 된다.For example, when 3-7% of Fe 2 O 3 is added as the Fe oxide in the inorganic additive of the present invention, the CaO-MgO-Fe 2 O 3 three-component reaction mechanism is a standard product free energy change of thermodynamics (ΔG f °). If you have a review based on the 1700.K near steelmaking temperature CaO (c) of the ΔG ° f = -108.917Kcal and so ΔG ° f = -91.346Kcal of MgO (c), as shown in Scheme 2 below, Ca 2 Fe 2 O 5 is generated and exists on the surface of CaO and the grain boundary of CaO.

2(CaO·MgO) + Fe2O3→ Ca2Fe2O5+ 2MgO2 (CaOMgO) + Fe 2 O 3 → Ca 2 Fe 2 O 5 + 2MgO

상기 Ca2Fe2O5는 산소분압이 높을 때만 안정하고 환원 분위기나 산소분압이 저하되면 반응식 3과 같이 분해반응이 일어난다.The Ca 2 Fe 2 O 5 is stable only when the oxygen partial pressure is high, and decomposition reaction occurs as shown in Scheme 3 when the reducing atmosphere or the oxygen partial pressure is reduced.

2Ca2Fe2O5→ 4CaO + 4FeO + O2 2Ca 2 Fe 2 O 5 → 4CaO + 4FeO + O 2

이때, Ca2Fe2O5주위에 MgO가 존재하면 반응식 4의 반응이 일어난다.In this case, when MgO is present around Ca 2 Fe 2 O 5 , the reaction of Scheme 4 occurs.

2Ca2Fe2O5+ 4MgO → 4CaO + 4(Mg,Fe)O + 3O2 2Ca 2 Fe 2 O 5 + 4MgO → 4CaO + 4 (Mg, Fe) O + 3O 2

CaO 입자의 표면이나 입계에 존재하던 Ca2Fe2O5는 반응식 4와 같이 CaO로 분해되어 용강으로 유출되고 불안정한 (Mg,Fe)O가 생성된다. 냉각시에 산소분압이 높아지므로 Fe2+이온이 Fe3+이온으로 산화되어 안정한 MgFe2O4의 스피넬 물질이 생성된다. 즉, 이 고융점의 MgFe2O4스피넬이 전융 돌로마이트의 가동면에 계속 생성되면서 보호층을 형성하게 되고 이로써 용강에 대한 내식성을 갖게 되는 것이다.Ca 2 Fe 2 O 5 that existed on the surface or grain boundary of the CaO particles is decomposed into CaO, as shown in Scheme 4, outflowed into molten steel, and unstable (Mg, Fe) O is produced. As the oxygen partial pressure increases during cooling, Fe 2+ ions are oxidized to Fe 3+ ions to form a stable spinel material of MgFe 2 O 4 . That is, the high melting point MgFe 2 O 4 spinel continues to form on the movable surface of the molten dolomite to form a protective layer, thereby providing corrosion resistance to molten steel.

위의 CaO-MgO-Fe2O33성분계 공정반응에서 생성되는 Ca2Fe2O5는 후술되는 실시예에 따른 도 1의 X-선 회절도를 통해 확인할 수 있었고, MgFe2O4는 용강과의 반응후 전융 돌로마이트 시료의 가동면에서 확인되었다.Ca 2 Fe 2 O 5 generated in the CaO-MgO-Fe 2 O 3 three-component process reaction can be confirmed through the X-ray diffraction diagram of FIG. 1 according to the embodiment described below, MgFe 2 O 4 is molten steel After reaction with, it was confirmed from the operation surface of the electrolytic dolomite sample.

또한, 상기와 같은 Cr, Fe, Hf, Th, Zr 등의 산화물의 첨가는, 돌로마이트의 용융점을 약간 하락시켜 전융에 따른 전력량을 절감할 수 있다. 통상의 전기 아-크로에서 펠리트상의 돌로마이트 성형물을 유리(glass)처럼 용융하는 경우 약 2400-2800℃ 이상의 가열온도가 필요한 것에 반하여, 본 발명의 Cr, Fe, Hf, Th, Zr 등의 산화물이 첨가된 경우 종래의 전융온도보다 약 200℃ 저하되는 효과가 나타나며 이로써 제조원가를 절감할 수 있는 것이다.In addition, the addition of the oxides such as Cr, Fe, Hf, Th, Zr as described above can reduce the melting point of the dolomite slightly to reduce the amount of power due to the melting. When melting the pelletized dolomite molded product like glass in a typical electric arc, a heating temperature of about 2400-2800 ° C. or more is required, whereas oxides such as Cr, Fe, Hf, Th, and Zr of the present invention When added, the effect is lowered by about 200 ° C. than the conventional melting temperature, thereby reducing the manufacturing cost.

상기 무기질 첨가제와 함께 탈탄산된 돌로마이트 분체에 첨가되는 종자결정물질은 20-50μm 크기의 전융 돌로마이트 입자가 소량 사용된다. 돌로마이트 전융물내 결정자(crystallite)의 성장을 촉진하여 결정자의 입자를 200μm 이상으로 성장시키면 결정입자 경계의 수가 적어지므로 용강과의 반응에서 활성도를 낮추어 내식성을 갖게 된다. 후술되는 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 반사현미경 관찰에 의해 종자결정물질의 첨가로 전융 돌로마이트내 결정자가 200-400μm 크기로 형성된 것을 확인할 수 있었다.As the seed crystal material added to the decarbonated dolomite powder together with the inorganic additive, a small amount of electrolytic dolomite particles having a size of 20-50 μm is used. When the crystallites are grown to 200 μm or more in the dolomite electrolytic melt, the number of crystal grain boundaries decreases, thereby lowering the activity in the reaction with molten steel, thereby providing corrosion resistance. It was confirmed by the reflection microscope observation of FIG. 2 according to the embodiment of the present invention that the crystallites in the electrolytic dolomite were formed in the size of 200-400 μm by the addition of the seed crystal material.

상기와 같이 탈탄산된 돌로마이트 분체와 무기질 첨가제 및 종자결정물질이 배합된 조성물은, 1000kg/cm2이상의 고압으로 Φ3-4cm 및 Φ7-8cm의 2종의 펠리트상으로 성형된다. 이와 같은 고압성형을 통하여 전융조작이 용이할 뿐 아니라 전융후 제품의 고밀도화를 이룰 수 있게 된다.The composition in which the decarboxylated dolomite powder, the inorganic additive, and the seed crystal material are blended as described above is formed into two types of pellets of Φ 3-4 cm and Φ 7-8 cm at a high pressure of 1000 kg / cm 2 or higher. Through such high pressure molding, not only the melting operation is easy, but also the density of the product after the melting can be achieved.

이하 본 발명의 제조방법을 실시예에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to Examples.

(실시예)(Example)

고마그네시아질 돌로마이트 원광을 머플(muffle) 가마에서 100±1100℃로 가열하여 탈탄산처리한다.High magnesia dolomite ore is decarbonated by heating to 100 ± 1100 ° C. in a muffle kiln.

상기 탈탄산된 하소물을 레이몬드 밀로 53-88μm의 입자로 분쇄한다.The decarbonated calcined product is ground into particles of 53-88 μm with a Raymond mill.

상기 분체에 Cr2O3, Fe2O3, HfO2, ThO2, ZrO24.5중량%와 10±30μm의 전융 돌로마이트 입자 2.0중량%를 첨가하고, 소량의 수용액을 첨가하면서 팬믹서에서 혼련한다. 여기서, 상기 산화철 및 전융 돌로마이트의 첨가비율은 표 1에 나타난 화학조성 100중량%에 대한 비율이다.4.5% by weight of Cr 2 O 3 , Fe 2 O 3 , HfO 2 , ThO 2 , ZrO 2 and 2.0% by weight of 10 ± 30 μm of electrolytic dolomite particles are added and kneaded in a fan mixer while adding a small amount of an aqueous solution. . Here, the addition ratio of the iron oxide and the electrolytic dolomite is a ratio with respect to 100% by weight of the chemical composition shown in Table 1.

혼련후 적당한 성형점력이 생기면 1000kg/cm2이상의 압력으로 Φ3-4cm 및 Φ7-8cm의 펠리트로 고압성형하고, 100-300℃의 건조로에서 건조한다.After kneading, if a suitable molding viscosity is produced, it is formed under high pressure with pellets of Φ 3-4 cm and Φ 7-8 cm at a pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and dried in a drying furnace at 100-300 ° C.

상기 펠리트를 용량 4톤의 전기 아-크로에 넣고 전류 5500-7000A, 전압 75-100V의 조건하에서 100±2500℃의 온도로 전융하고, 냉각한다. 전융 돌로마이트 응고체를 얻는데는 8-12시간이 소요된다.The pellets are placed in an electric arc with a capacity of 4 tons and melted and cooled to a temperature of 100 ± 2500 ° C. under conditions of a current of 5500-7000 A and a voltage of 75-100 V. It takes 8-12 hours to obtain the electrolytic dolomite coagulum.

상기 전융 돌로마이트의 화학성분, 부피비중, 겉보기 기공율, 결정자 크기, 수화성 지수, 침식 지수를 아래의 방법에 따라 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.The chemical composition, volume specific gravity, apparent porosity, crystallite size, hydration index, and erosion index of the electrolytic dolomite were measured by the following method, and the results are shown in Table 1.

시료는 한국공업규격 KS A 3101-81에 준하여 채취되었고, 화학성분 분석은 KS L 3120 및 KS L 3316-88에 준하여 분석되었다.Samples were taken according to Korean Industrial Standard KS A 3101-81, and chemical composition analysis was performed according to KS L 3120 and KS L 3316-88.

겉보기 비중 및 기공율의 측정은 KS L 3114-77에 준하여 분석하였으나 포수 측정방법에서는 물 대신에 백등유(비중 약 0.8)를 사용하였다.The apparent specific gravity and porosity were measured according to KS L 3114-77, but white kerosene (specific gravity 0.8) was used instead of water in the catcher measurement method.

입자크기의 측정은 KS L 3523-78에 준하여, 수화율(소화성) 측정은 KS L 3524-81에 준하여 분석하였다.The particle size was measured according to KS L 3523-78, and the hydration rate (digestibility) was measured according to KS L 3524-81.

도 2에 도시된 전융 돌로마이트의 미세구조(결정 및 결정자 크기)는 반사 현미경과 주사형 전자 현미경으로 관찰하였다. 즉, 응고시료를 일정한 크기로 채취하고 체대각방향으로 2등분되도록 절단한 후 절단면에 수지(resin)를 함침하였다. 표면을 연마한 3개소의 평균부위를 선정하여 측정하고 평균치로 나타내었다. 전자현미경 관찰은 시료표면에 수지함침 및 연마를 하였으며 금코팅이나 카본코팅을 행한 후 관찰하였다.The microstructure (crystal and crystallite size) of the electrolytic dolomite shown in FIG. 2 was observed by a reflection microscope and a scanning electron microscope. That is, the coagulation sample was taken to a certain size, cut into two parts in the diagonal direction, and the resin was impregnated into the cut surface. The average area of three places where the surface was polished was selected and measured. Electron microscopic observation was performed after resin impregnation and polishing on the sample surface and gold coating or carbon coating.

도 3에 도시된 전융 돌로마이트의 침식시험에서 침식지수는 종래의 전융 돌로마이트(비교예 1)의 침식도를 100으로 하였을 때, 이에 대한 백분율로 지수를 표시한 것이다.The erosion index in the erosion test of the electrolytic dolomite shown in Figure 3 when the erosion degree of the conventional electrolytic dolomite (Comparative Example 1) is 100, the index is expressed as a percentage.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

천연 돌로마이트를 탈탄산처리하지 않고, 무기질 첨가제(Cr, Fe, Fh, Th, Zr의 산화물) 및 전융 돌로마이트 입자 첨가없이, 바로 전융처리하는 것외에는 실시예와 동일하게 행하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.Natural dolomite was not subjected to decarbonation treatment and inorganic additives (oxides of Cr, Fe, Fh, Th, and Zr) and electrolytic dolomite particles were added. It was.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

상기 실시예의 탈탄산된 하소물을 분쇄한 후, 무기질 첨가제 및 전융 돌로마이트 입자의 첨가없이, 바로 펠리트로 조제하고 전융처리하는 것외에는 실시예와 동일하게 행하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.After the decarbonated calcined product of the above example was pulverized, the preparation was carried out in the same manner as in the example of the pellet without the addition of the mineral additive and the electrolytic dolomite particles, followed by electrolytic treatment, and the results are shown in Table 1.

비교예Comparative example 실시예Example 1One 22 화학성분(%)Chemical composition (%) SiO2 SiO 2 1.031.03 0.990.99 0.980.98 Al2O3 Al 2 O 3 0.490.49 0.460.46 0.450.45 Fe2O3 Fe 2 O 3 0.870.87 0.830.83 0.820.82 CaOCaO 34.4234.42 34.5134.51 34.5034.50 MgOMgO 62.5962.59 62.4062.40 62.4262.42 MnOMnO 0.180.18 0.150.15 0.160.16 첨가제(Cr, Fe, Hf, Th,Zr의 산화물)Additives (oxides of Cr, Fe, Hf, Th, Zr) -- -- 4.54.5 전융 돌로마이트 입자Electrolytic Dolomite Particles -- -- 2.02.0 물리적성질Physical properties 부피비중Volume specific gravity 3.03.0 3.13.1 3.43.4 겉보기기공율 (%)Apparent porosity (%) 5.85.8 4.24.2 2.02.0 결정자 (μm)Determinant (μm) 10-4010-40 20-8020-80 200-400200-400 수화성 지수Hydration Index 100100 8080 5050 침식 지수Erosion Index 100100 8080 6060

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전융 돌로마이트는 비교예 1 및 2에 비해, 결정이 크게 발달하여 부피비중은 증가되고 겉보기 기공율은 감소하면서, 내소화성 및 내식성이 약 2배 향상된 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, compared to Comparative Examples 1 and 2, the electrolytic dolomite according to the embodiment of the present invention showed that the crystallization was greatly developed so that the volume specific gravity was increased and the apparent porosity was decreased while the fire resistance and corrosion resistance were improved by about 2 times. You can check it.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 돌로마이트 원광을 아-킹용융으로 전융하여 고온에서 결정을 발달시키는 전융 돌로마이트를 제조함에 있어서, 전융에 앞서 천연 돌로마이트를 열처리하여 미리 탈탄산하는 것으로 용융시 발생되는 가스가 용융물내에 기포형태로 잔존하는 것을 방지하고 열분해에 의해 미세 결정을 생성하여 치밀조직을 유도하는 단계와, 이 탈탄산된 돌로마이트 성분중 유리 칼시아(free CaO)를 수분환경에서도 소화되지 않는 안정화 상으로 변화시키고 전융온도를 하락시켜 제조원가를 절감할 수 있으며 또한 고융점의 스피넬이 전융 돌로마이트의 가동면에 생성되어 보호층을 형성하도록 하여 용강에 대한 내식성을 갖도록 하는 무기질 첨가제와, 돌로마이트 전융물내 결정자 성장을 촉진하여 용강과의 반응에서 활성도를 낮추어 내식성을 갖도록 하는 종자결정물질을 첨가하는 단계 및, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체와 무기질 첨가물 및 종자결정물질을 배합조성하고 이를 고압에서 펠리트로 성형하여 전융조작이 용이하고 전융물의 고밀도화를 유도하는 단계를 포함하여 전융 돌로마이트를 제조하는 것에 의해서, 미세구조가 치밀하고 내소화성 및 내침식성이 크게 개선되면서 전융시 돌로마이트의 용융온도를 하락시켜 제조비용을 절감할 수 있는 전융 돌로마이트의 제조방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the production of electrolytic dolomite in which the dolomite ore is melted by arc-melting to develop crystals at high temperature, the gas generated during melting by heat-treating the natural dolomite in advance prior to the melting is performed. To prevent bubbles from remaining in the melt in the melt and to generate fine crystals by pyrolysis to induce dense tissue, and to stabilize the free-calcium (free CaO) in the decarboxylated dolomite component in the water environment. Production cost by reducing the melting temperature and lowering the melting temperature.In addition, crystal additives in the dolomite electrolytic material and inorganic additives which have high melting point spinel are formed on the moving surface of the molten dolomite to form a protective layer and have corrosion resistance to molten steel. To promote low activity in reaction with molten steel Adding a seed crystal material which has a resistance to chewing, and mixing the decarboxylated dolomite powder, an inorganic additive, and a seed crystal material, and molding the pellets at high pressure for easy melting and inducing densification of the melt. By manufacturing the molten dolomite including a, the microstructure is compact and greatly improved the fire resistance and erosion resistance can be provided a method of manufacturing the molten dolomite which can reduce the manufacturing cost by reducing the melting temperature of the dolomite during melting have.

Claims (3)

천연 돌로마이트를 분쇄하고 펠리트상으로 성형하며 전기 아-크로에서 아-킹용융하여 전융 돌로마이트를 제조하는 방법에 있어서,In a method for producing electrolytic dolomite by grinding natural dolomite, molding into pellets and arc-melting in electric arc 천연 돌로마이트를 800-1300℃로 열처리하여 CO2등의 가스를 배출하여 용융물내에 기포로 잔류하는 것을 방지하고 열분해에 의한 미세 결정자를 생성하는 탈탄산 단계와,A decarbonation step of heat-treating natural dolomite at 800-1300 ° C. to discharge gas such as CO 2 to prevent remaining of bubbles in the melt and to generate fine crystallites by thermal decomposition; 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체에 유리 칼시아(free CaO)를 안정상으로 변화시키는 무기질 첨가제와 전융물내 결정자 성장을 촉진하는 종자결정물질을 첨가·혼련하는 단계와,Adding and kneading an inorganic additive that changes free CaO into a stable phase and a seed crystal material that promotes crystal growth in the molten metal to the decarboxylated dolomite powder, 상기 탈탄산된 돌로마이트 분체와 무기질 첨가제 및 종자결정물질이 배합된 조성물을 1000kg/cm2이상의 압력으로 Φ3-4cm 및 Φ7-8cm의 펠리트상으로 고압성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전융 돌로마이트의 제조방법.High pressure molding the composition comprising the decarboxylated dolomite powder, the inorganic additive, and the seed crystal material into a pellet of Φ 3-4 cm and Φ 7-8 cm at a pressure of 1000 kg / cm 2 or higher. Manufacturing method. 제 1 항에 있어서, 상기 무기질 첨가제가 Cr, Fe, Hf, Th, Zr의 산화물인 것을 특징으로 하는 전융 돌로마이트의 제조방법.2. The method of claim 1, wherein the inorganic additive is an oxide of Cr, Fe, Hf, Th, Zr. 제 1 항에 있어서, 상기 종자결정물질이 20-50μm 크기의 전융 돌로마이트 입자를 사용하는 것을 특징으로 하는 전융 돌로마이트의 제조방법.The method of claim 1, wherein the seed crystal material is 20-50μm sized electrolytic dolomite particles, characterized in that for producing the electrolytic dolomite.
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