KR100328074B1 - 합성 돌로마이트의 피치 피복방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수를 이용한 합성 돌로마이트 제조시 냉각장치에서 피치를 첨가하여 합성 돌로마이트의 표면을 피복시킴으로써, 별도의 2차 공정 추가 없이도 원료 보관상의 돌로마이트 수화문제를 완전히 해결하고, 내화재료중의 스프레이(spray)재 및 유입재에 적용이 가능한 내수화성이 향상된 피치가 피복된 합성 돌로마이트의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 합성 돌로마이트 클링커 제조시 냉각부 로터리 킬른의 200~700℃의 온도분포를 갖는 부분에 피치를 2.5~5wt%의 투입하는 것을 특징으로 하는 합성돌로마이트의 피치 피복방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

합성돌로마이트의 피치피복 방법

본 발명은 내화재료로 사용되고 있는 해수를 이용한 합성 돌로마이트의 내수화성을 향상시키기 위한 유기물 피복방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보관성이 우수하고 부정형 내화물로 사용할 때 내수화성이 향상된 합성 돌로마이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

돌로마이트질의 부정형 내화물은 전기로 바닥재로 사용되고 있으며, 마그네시아에 비해 상대적으로 슬래그에 대한 내침윤성과 열충격저항성이 높고 증기압이 낮아 강의 오염을 저감시키는 장점을 지니고 있다. 그러나 돌로마이트 클링커중에 함유되어 있는 칼시아가 수화되기 쉽기 때문에 사용에 제한을 받고 있다.

돌로마이트는 크게 천연돌로 마이트와 합성 돌로마이트로 구분된다. 이중 합성 돌로마이트는 CaO의 함량을 자유롭게 조정할 수 있고 조성이 균일하다는 장점이 있다. 현재 합성 돌로마이트를 제조하는 방법으로 해수중의 Mg+이온에 Ca(OH)₂를 첨가하여 공침시켜 합성 돌로마이트를 생산하고 있다.

현재까지 보고된 유기물로 피복한 돌로마이트 수화방지 방법은 무수히 많은 유류, 타르, 피치, 파라핀 및 수지 등이 이용되고 있다. 그러나 이러한 방법은 소성하여 생산된 천연 돌로마이트나 합성된 돌로마이트의 표면을 피복함으로 2차 공정이 수반되어 원가 측면에서 상승하는 요인으로 작용하고 있다.

또한, 일본 특허공개공보 소56-45878에서는 유황분을 2-15%를 함유한 석유계의 분자량이 높은 피치로 돌로마이트의 표면을 피복하는 방법이 이용되고 있다. 그러나 일반적으로 합성돌로마이트 생산시 산화물을 첨가하여 돌로마이트의 내수화성을 향상시키고 있으나 유기물의 이용은 이루어지지 않고 있다.

본 발명은 해수를 이용한 합성 돌로마이트 제조시 냉각장치에서 피치를 첨가하여 합성 돌로마이트의 표면을 피복시킴으로써 별도의 2차 공정 추가 없이도, 원료 보관상의 돌로마이트 수화문제를 완전히 해결하고 내화재료중의 스프레이(spray)재 및 유입재에 적용이 가능한 내수화성이 향상된 피치가 피복된 합성 돌로마이트의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명을 적용할 수 있는 분사장치의 설치방법의 일예를 보이는 모식도

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 합성돌로마이트 표면을 피치로 피복하는 방법에 있어서, 합성 돌로마이트 클링커 제조시 냉각부 로터리 킬른(rotary kiln)의 200-700℃의 온도분포를 갖는 부분에 피치를 2.5-5wt%투입하는 것을 특징으로 하는 합성돌로마이트의 피치 피복방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 내화재료로 사용되고 있는 해수를 이용한 합성 돌로마이트의 내수화성을 향상시키기 위한 유기물 피복방법에 관한 것이며, 합성 돌로마이트 생산공정중 소성후 냉각공정인 로타리 킬른에 내수화성이 우수한 물질인 피치를 첨가하여 연화점이상의 온도에서 처리하여 합성 돌로마이트의 표면을 피복시키는 것을 특징으로 한다

본 발명에서는 피치의 종류는 특별히 한정하지는 않는다. 일반적으로, 피치로 돌로마이트의 표면을 피복할 경우 균일하게 표면을 피복시키기 위해서는 합성된 클링커를 미리 예열한 후 열간 혼련기를 이용하여야 한다. 그러나 이러한 방법을 이용하여 처리할 경우 제조시간이 길어지고 원가가 상승하는 문제가 있으며, 연화점이 높은 피치의 사용은 어렵다

통상, 합성돌로마이트 클링커 제조시 냉각부 로타리 킬른의 온도가 200~1000℃로 온도번위가 아주 넓다. 이와같이 열간 혼련기에 비해 높은 온도 영역이 존재하여 연화점이 높고 잔탄율이 높은 고연화점 피치로 표면을 피복하는 데도 큰 문제가 없다. 그러나 피치의 표면처리 온도는 200~700℃로 조정되어야 한다. 200℃이하에서는 피치가 완전히 용해되지 않아 균일한 피복물을 얻을 수 없으며, 700℃이상에서는 피치의 분해로 내수화성이 다소 열화되는 경향을 나타낸다. 그러므로 피치의 종류에 따라 투입하는 위치를 온도별로 조절하여 피치를 투입하여야 한다.

본 발명에 있어서 피치의 첨가량은 2.5~5wt%이어야 한다. 2.5wt%미만에서는 피치양의 부족으로 돌로마이트 클링커의 완전한 피복이 어렵다. 그리고 5wt%를 초과하는 경우에는 피치양의 과다로 피복층이 두꺼워져 내수화성은 향상되나, 부정형재의 물성을 저하시키게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

실시예 1

MgO:CaO가 7:3으로 이루어진 돌로마이트 클링커 제조시 연화점이 200℃정도인 피치를 냉각공정인 로터리 킬른온도가 하기표 1과 같은 부분에 하기표 1과 같은 함량으로 첨가한후, 냉각대의 온도가 200℃이상인 온도에서 피치가 피복된 합성돌로마이트를 얻었다. 이때 상기 로터리 킬른에 피치를 장입한 수단은 도 1과 같은 분사장치를 이용하여 행하였다. 얻어진 피치피복 합성돌로마이트를 수중에 침적한 후, 5시간 중탕하여 건조한 다음 무게 증가율을 측정하였다. 그 측정결과는 하기표 1에 나타내었다.

	발명예	비교예
	1	2	3	4	5	1	2	3
피치 첨가량(wt%)	2.5	4	5	6	4	0	4	4
처리온도(℃)	200	250	300	500	600	250	750	150
무게증가율(%)1)	0	0	0	0	0	2.4	0.4	0.8

상기표 1에 나타난 바와같이, 본 발명의 조건을 모두 만족하는 발명예(1~5)에서는 본 발명의 목적이 달성되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어난 비교예(1~3)에서는 본 발명의 목적을 달성할 수 없었다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 얻어진 피치피복 합성돌로마이트 클링커를 이용하고, 하기표 2와 같은 비율로 유입재는 조합하여 통상의 방법으로 건조하고 소성하였다.

건조후 시편의 상태를 확인하고, 1500℃에서의 소성강도를 측정하여 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.

또한 염기도 비가 2.1인 슬래그를 침식제로 사용하여 1650℃x1시간x배제x3회반복의 시험조건으로 침식시험을 행한후 침식전후의 침식면적으로 발명예(1)을 기준으로 상대비교값을 구하여, 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.

	발명예	비교예
	1	2	3	1	2
돌로마이트 클링커의피치첨가량(wt%)	2.5	4	5	6	0
돌로마이트 클링커피치첨가량(wt%)	50	50	50	50	50
마그네시아 1mm이하	45	45	45	45	45
알루미나 시멘트	2	2	2	2	2
초미분 실리카	3	3	3	3	3
헥사메타	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
건조후 시편상태	양호	양호	양호	양호	균열
1500℃소성강도(kg/cm2)	162	160	159	142	측정불가
침식지수	1.00	0.98	0.99	1.23	1.82

상기 표 2에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 범위에서 벗어난 비교예(1-2)에서는 피치무첨가 시편에서는 균열의 발생으로 유입재로의 적용이 불가능하였으며, 피치가 6wt%첨가된 클링커를 사용한 경우 강도가 저하하고 내침식성이 저하하였다.

이에 반하여, 본 발명의 조건을 만족하는 발명예(1-3)은 소성강도 및 침식지수가 우수하였다.

본 발명은 내화재료로 사용되고 있는 해수를 이용한 합성 돌로마이트에 피치를 피복시킴으로써 보관성이 우수하고 유입재로의 적용이 가능하다. 또한 2차 공정을 수반하는 일반적인 피복과정을 거치지 않아 경제적인 측면에서도 장점을 가지고 있다. 즉, 합성돌로마이트 생산공정중 소성후 냉각공정인 로타리 킬른에 내수화성이 우수한 물질인 피치를 첨가하여 돌로마이트의 표면을 피복시킨후, 마그네시아 미분을 첨가하여 응집을 방지함으로써 보관성이 우수하고 부정형 내화물로 사용할 때 내수화성이 향상된 합성 돌로마이트를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 합성돌로마이트 표면을 피치로 피복하는 방법에 있어서,

   합성 돌로마이트 클링커 제조시 냉각부 로터리 킬른의 200~700℃의 온도분포를 갖는 부분에 피치를 2.5~5wt% 투입하는 것을 특징으로 하는 합성돌로마이트의 피치 피복방법

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