KR100355140B1 - A method of producing and using MgO-C based refractory bricks with a coated back side for prevention of oxidation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배면산화 방지용 코팅연와의 제조방법과 사용방법에 관한 것으로, 상세하게 설명하면 연와의 배면을 유리로 코팅하여 연와에 포함된 탄소와 산소의 접촉을 방지하므로써, 배면산화를 방지하게 하는 코팅 MgO-C계 연와를 제조하는 방법과 그 제조된 코팅 MgO-C계 연와를 사용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method and a method of using a coating lead for prevention of back oxidation, in detail, the coating to prevent the back oxidation by coating the back of the lead with glass to prevent the contact of carbon and oxygen contained in the lead The present invention relates to a method for producing MgO-C based wort and a method of using the prepared coated MgO-C based wort.
일반적으로 제강·제련 공정에서는 고온의 정련과정을 거치기 때문에, 용탕을 담는 용기인 래들 내에는 고온에서 내식성이 강한 내화물이 필수적으로 사용된다. 그 내화물이 래들 내에 축조되는 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 정련작업에 소요되는 래들 내측면에서부터 영구장 연와(20)와 준영구장 연와(30) 및 내장연와(100)로 축조된다. 상기 내장연와(100)는 실제적으로 고온의 용탕과 접촉되는 곳으로 사용부위에 따라 스래그 라인용(Slag Line) 연와, 벽체용 연와 및 바닥용 연와로 구분된다. 특히, 스레그가 집중되는 스래그라인 부위(200)는 용강 및 스래그에 내식성이 우수한 특성을 가진 연와가 사용되는데, 대표적인 연와로는 MgO와 인상흑연을 주원료로 하는 불소성 MgO-C계 연와(이하 '마그카본 연와'라고도 한다)를 사용하고 있다. 상기 마그카본 연와는 용강 및 스래그에 대하여 우수한 내식성과 내스폴링성을 동시에 만족시킨다.In general, the steelmaking and smelting process undergoes a high-temperature refining process, and thus a refractory having a high corrosion resistance at high temperatures is essentially used in a ladle, which is a container for molten metal. As shown in FIG. 1, the refractory is constructed in the ladle, and is constructed from the inner side of the ladle required for the refining operation to the
그러나, 마그카본 연와를 구성하는 인상흑연은 공기중의 산소와 반응하여 [C]의 기화를 발생시킴으로써, 마그카본 연와의 물성치를 저하시켜 연와를 취약하게 하는 문제가 있었다. 특히, 고온의 용탕이 공기를 가열시켜 공기 중의 산소가 하기 반응식에서와 같이 인상흑연을 산화시켜 연와의 물성치를 급격히 저하시킨다.However, the impression graphite constituting the mag carbon brim has a problem of deteriorating physical properties of the mag carbon brim by making the vaporization of [C] react with oxygen in the air, thereby making the brittle brittle. In particular, the hot molten metal heats the air so that the oxygen in the air oxidizes the drawn graphite as in the following reaction formula, thereby rapidly lowering the physical properties of the lead.
또한, 반응식 5와 같이, 스래그 중에 포함된 Fe, Mn, Cr의 산화물이 인상흑연과 반응하여 인상흑연의 기화를 조장하여 연와를 취약하게 하는 문제가 있었다.In addition, as in Scheme 5, the oxides of Fe, Mn, and Cr contained in the slag react with the impression graphite to promote vaporization of the impression graphite, thereby making the duct weak.
또한, 상기 반응은 도2(가)에 도시된 바와 같이, 연와의 표면에서 보다 배면(130)에서 활발히 일어난다. 그 이유는 연와의 표면에는 스래그 일부가 연와의 표면에 부착되어 코팅층을 형성하여 산소와의 접촉을 차단하는 반면, 연와의 배면부에서는 모르타르와 연와 사이 틈새로 공기가 유입되며, 용탕의 고온에 의하여 반응에 쉽게 일어날 수 있는 분위기를 조성시키는데 원인이 있다. 더욱이, 래들의 사용횟수가 늘어남과 비례하여 배면산화도 진행되게 되어 래들은 취약하게 되고, [C]의 산화가 심화된 부위는 연와로서 기능을 상실하게 된다. 이러한 상태에서 정련 작업시 용탕 장입 충격이나 스래그 배제를 위한 래들의 경동충격에 무너지거나 용탕의 침식에 의한 용탕의 누출사고를 발생시키며 잦은 수리에 의한 수리비용 증가 및 안전작업에 위협을 주는 문제가 있었다.In addition, the reaction takes place more actively at the
이를 해결하기 위하여 종래에는 상기한 반응을 억제하여 [C]의 산화를 방지하는 수단으로 [C]보다 산소와 먼저 반응되는 Al, Si 등과 같은 금속분말을 연와에 첨가하여 Al, Si등이 산소와 반응되게 함으로써 [C]의 산화를 방지하는 방법을 사용하고 있었다. 그러나, 이러한 방법은 일부 효과는 있으나, 상기 반응을 완벽하게 억제하지는 못하고 있다.In order to solve this problem, conventionally, a metal powder such as Al, Si, which reacts with oxygen before [C], is added to the lead to suppress oxidation of [C] by inhibiting the above reaction. The method of preventing the oxidation of [C] by making it react was used. However, this method has some effects but does not completely inhibit the reaction.
따라서, 본 발명은, 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 연와의 배면부로 공기가 유입되는 경우에도 연와를 구성하는 인성흑연과 공기중의 산소와의 접촉을 방지하여 연와의 배면산화를 방지하는 코팅 MgO-C계 연와의 제조방법과 사용방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention, even if the air flows into the rear portion of the lead to solve the above-mentioned problem MgO- to prevent the back oxidation of the lead by preventing the contact between the tough graphite and the oxygen in the air constituting the lead It provides a method of manufacturing and using a C-based lead.
도 1은 주조 래들 내화물 축조 단면도.1 is a cast ladle refractory construction cross-sectional view.
도 2(가)는 종래 [C] 함유 불소성 연와의 배면산화 과정을 도시한 단면도.Figure 2 (a) is a cross-sectional view showing the rear oxidation process of the conventional [C] containing fluorine lead.
(나)는 본 발명에 따른 배면산화 코팅연와의 배면산화 과정을 도시한 단면도.(B) is a cross-sectional view showing a back oxidation process with a back oxidation coating lead according to the present invention.
도 3(가)는 본 발명에 따른 배면산화 방지용 코팅연와의 평면도.Figure 3 (a) is a plan view of the back anti-oxidation coating lead according to the invention.
(나)는 본 발명에 따른 배면산화 방지용 코팅연와의 단면도.(B) is a cross-sectional view of the backside anti-oxidation coating lead according to the invention.
도 4(가)는 실시예에 사용된 연와의 사시도.Figure 4 (a) is a perspective view of a kite used in the embodiment.
(나)는 시험방법을 도시한 모식도.(B) is a schematic diagram showing the test method.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 ... 배면산화 방지용 코팅연와 11-1 ... 길이방향 코팅층10 ... backing anti-oxidation coating and 11-1 ... longitudinal coating layer
11-2 ... 두께방향 코팅층 12 ... 용탕 접촉면11-2 ...
20 ... 영구장 연와 30 ... 준영구장 연와20 ... Permanent Field Yeonwa 30 ... Associate Director General Yeonwa
40 ... 모르타르 50 ... 실험로40
51 ... 단열재51 ... insulation
본 발명은 중량%로, MgO가 80~95% 및 인상흑연 5~20%에 금속산화방지제 2~8%와 결합제 2~5%를 첨가하여 조성되며, 분쇄, 분급, 저장, 평량, 혼련, 성형, 400℃ 이하의 건조 및 검사 과정을 거쳐 제조되는 인상흑연 함유 불소성 연와의 제조방법에 있어서, 상기 건조 공정과 검사공정 사이에서, 중량%로, SiO260% 이상 75% 이하, Na2O 15% 이하, B2O310% 이하, ZnO 10% 이하, CaO 7%이하 및 Al2O37% 이하인 유리를 900℃~1300℃로 승온시켜 용융시킨 후, 그 용융된 유리에 상기 인상흑연 함유 불소성 연와의 배면을 침적시켜 코팅시키는 것으로 구성되는 배면산화 방지용 코팅 MgO-C계 연와의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is by weight, 80% to 95% MgO and 5% to 20% graphite is added by adding 2 to 8% metal antioxidant and 2 to 5% binder, pulverization, classification, storage, basis weight, kneading, In the manufacturing method of the impression graphite-containing fluorine lead produced by molding, drying at 400 ° C. or lower, and in the weight% between the drying step and the inspection step, SiO 2 60% or more and 75% or less, Na 2 The glass having 15% or less of O, 10% or less of B 2 O 3, 10% or less of ZnO, 7% or less of CaO and 7% or less of Al 2 O 3 is heated to a temperature of 900 ° C to 1300 ° C for melting, and then the molten glass The present invention relates to a method for producing a backside anti-oxidation coating MgO-C-based lead consisting of depositing and coating the back of the impression graphite-containing fluorine lead.
또한, 본 발명은 상기 제조된 코팅 MgO-C계 연와를 사용하여 축조하는 경우, 코팅된 부분이 서로 접촉되는 부위는 모르타르를 사용하지 않고 축조하는 배면산화 방지용 코팅 MgO-C계 연와의 사용방법으로 구성된다.In addition, the present invention is when using the prepared MgO-C-based lead prepared by the above method, the coated portion is in contact with each other by using a method for use with the backing anti-oxidation coating MgO-C based to build without using mortar It is composed.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 하기와 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 적합한 마그카본 연와로서는, 중량%로, MgO 80~95% 및 인상흑연 5~20%에 금슥산화방지제 2~8%와 결합제 2~5%로 첨가된 것이다. 이러한 마그카본 연와는, 통상 분쇄, 분급, 저장, 평량, 혼련, 성형, 건조, 검사 과정을 거쳐 제조된다. 마그카본 연와는 성형후 건조 온도가 400℃ 이하로 6시간 건조시켜 제조되는 것을 이용함이 바람직하다.As the carbon carbon lead, suitable for the present invention, MgO is added in an amount of 80% to 95% and 5% to 20% of graphite, which is added as 2% to 8% gold oxidant antioxidant and 2% to 5% binder. Such a mag carbon lead is usually manufactured through a pulverization, classification, storage, basis weight, kneading, molding, drying, and inspection process. It is preferable to use what is produced by drying the carbon carbon lead after drying for 6 hours to 400 ° C or less after molding.
본 발명에 따른 코팅 MgO-C계 연와의 제조방법은, 상기 건조공정과 검사공정 사이에서, 융용된 유리에 상기 인상흑연 함유 불소성 연와를 길이방향으로 침적시켜 코팅시키는 과정으로 구성된다. 이때, 본 발명에 적합한 유리성분으로서는 700℃~ 1300℃ 범위, 바람직하게는 900℃~ 1300℃ 범위에서 액상을 형성하는 물질이면 사용이 가능하다. 이러한 유리 성분으로서, 예컨대, 중량%로, SiO260% 이상 75% 이하, Na2O 15% 이하, B2O310% 이하, ZnO 10% 이하, CaO 7%이하 및 Al2O37% 이하로 조성된 유리를 들 수 있다.The manufacturing method of the coating MgO-C type | system | group lead according to this invention consists of a process of depositing and coating the said graphite graphite containing fluorine lead in the longitudinal direction between the said drying process and the test process. At this time, as a glass component suitable for this invention, if it is a substance which forms a liquid phase in 700 to 1300 degreeC, Preferably it is 900 to 1300 degreeC, it can be used. As such a glass component, for example, by weight%, SiO 2 60% or more and 75% or less, Na 2 O 15% or less, B 2 O 3 10% or less,
본 발명에서 MgO-C계 연와를 코팅할 때, 얼와 길이의 1/5 이내에서 용융유리로 코팅하는 것이 바람직하다. 이는 코팅 MgO-C계 연와를 사용하여 노의 축조를 하는 경우, 코팅된 유리가 용탕과의 접촉을 방지하기 위한 것이다. 유리가 용탕과 접촉되는 경우 유리의 내식성이 모르타르나 MgO-C계 연와에 비해 취약하여 오히려 용탕의 침입이 손쉽게 발생되기 때문이다. 특히, 상기 마그카본 연와를 코팅할 때, 도3에 도시된 바와 같이, 연와의 길이방향 코팅층(11-1)은 3mm 이하, 두께방향 코팅층(11-2)은 1.5mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 연와 두께방향 코팅층(11-2)이 1.5mm 초과시에는 통상적인 모르타르 시공두께가 2~3mm 정도이므로 연와의 축조시 수평 형성에 어려움이 있게 된다. 또한, 연와 길이방향 코팅층(11-1)의 두께가 3mm를 초과하는 경우에는 사용중 유리의 일부가 녹아 흘러내리거나 모르타르와 반응될 수 있다.When coating the MgO-C-based lead in the present invention, it is preferable to coat with molten glass within 1/5 of the length of the ear. This is to prevent the contact of the coated glass with the molten metal when the furnace is constructed using the coated MgO-C-based lead. When the glass is in contact with the molten metal, the corrosion resistance of the glass is weaker than that of the mortar or MgO-C-based lead, so the intrusion of the molten metal is easily generated. In particular, when coating the Mag carbon yeonwa, as shown in Figure 3, it is preferable that the longitudinal coating layer (11-1) of the yeonwa 3mm or less, the thickness coating layer 11-2 is 1.5mm or less. . When the lead and the thickness direction coating layer 11-2 is more than 1.5mm, since the typical mortar coating thickness is about 2 to 3mm, it is difficult to form a horizontal when the lead is constructed. In addition, when the thickness of the lead and the longitudinal coating layer (11-1) exceeds 3mm, a portion of the glass may be melted down during use or reacted with mortar.
한편, 상기 제조법에 의해 제조되는 배면산화 방지용 코팅 MgO-C계 연와를 사용하여 축조하는 경우, 도2(나)에 도시된 바와 같이, 코팅된 부분이 서로 접촉되는 부위는 모르타르(40)를 사용하지 않고도 배면(13)으로부터 용탕접촉면(12)으로 공기유입을 방지할 수 있다.On the other hand, when built using the anti-oxidation coating MgO-C-based lead prepared by the above manufacturing method, as shown in Figure 2 (b), the coated parts are in contact with each other using a mortar (40) The inflow of air from the back surface 13 to the
본 발명의 배면산화 방지용 코팅 MgO-C계 연와(10)를 사용한 경우, 외부에서 공기가 유입되더라도 연와표면 유리로팅층(11)에 의해서 연와(10)와 공기와의 접촉이 차단되며, 연와의 상·하단사이 일부가 유리층(11)으로 접촉되어 공기의 인입을 방지시켜 배면산화의 조건을 근본적으로 방지한다. 따라서, [C]의 산화작용은 발생되지 않으며, 코팅된 유리가 900℃ 부근에서 용융이 시작되어 연와(10)와 연와(10) 사이 접착력을 증대시켜 연와(10)의 탈락을 방지한다.In the case of using the MgO-C based
상술한 작용을 검증하기 위하여 하기와 같은 실시를 행하였다.In order to verify the above-mentioned action, the following implementation was carried out.
[실시예]EXAMPLE
도 4(가)와 같이 길이 230mm, 폭 150mm, 높이 80mm 크기로 만들어진 종래의 [C] 함유 불소성 MgO-C 연와(100)와, 상기 연와(100)와 동일한 재질과 크기의 연와에 본 발명에 따라 코팅 처리한 배면산화 방지용 코팅 MgO-C 연와(10)를 준비하였다. 이때, 본 발명의 코팅 MgO-C 연와를 코팅할 때 사용한 유리성분은, 중량%로, SiO266.9%, Na2O 10.4%, B2O37.5%, ZnO 4.8%, CaO 6.2% 및 Al2O34.2%이었다.As shown in FIG. 4 (a), the present invention relates to a conventional [C] -containing fluorinated MgO-
상기한 2개의 연와를 도 4(나)와 같이, 1600℃로 승온된 실험로(50) 내부로 170mm 삽입한 후, 1시간 경과한 다음, 대기 중에서 20분 냉각하는 작업을 5회 반복하였다, 이때, 실험로(50)는 단열재(51)를 사용하여 열기의 외부 유출을 방지하였다. 그 후, 각 연와를 도4(가)와 같이, 배면에서부터 50mm를 절단하여 연와의 강도와 중량을 비교하여 하기와 같은 표를 작성하였다.As shown in FIG. 4 (b), the 170 mm was inserted into the
표 1은, 중량 비교표로서, 본 발명에 따른 코팅연와의 중량을 100으로 하였을 때 종래 연와의 중량을 나타낸 것이다. 표1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅연와에 비하여, 종래의 연와는 3~5%의 중량이 감소된 것을 알 수 있다. 이는 종래의 연와는 3~5% 중량만큼 [C]가 산화되어 기화된 것이다.Table 1 is a weight comparison table, shows the weight of the conventional lead when the weight of the coated lead according to the present invention is 100. As shown in Table 1, it can be seen that compared with the coating lead according to the present invention, the weight of the conventional lead is reduced by 3 to 5%. This is [3] oxidized and vaporized by 3 to 5% by weight with conventional smoke.
표 2는 강도 비교표로서, 본 발명에 따른 코팅연와의 배면 강도를 100으로 하였을 때, 종래 연와의 강도를 나타낸 것이다. 표2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅연와에 비해, 종래의 연와는 약 20% 이상이 중량 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 종래의 연와에서는 [C]의 산화에 의해 연와의 조밀성이 저해된 것이다.Table 2 is a strength comparison table, which shows the strength of the conventional lead when the back strength with the coated lead according to the present invention is 100. As shown in Table 2, compared with the coated lead according to the present invention, it can be seen that the conventional lead is reduced by about 20% or more. This is because in the conventional smoke, the density of the smoke is inhibited by the oxidation of [C].
따라서, 본 발명에 따른 배면산화 방지용 코팅연와는, 종래 연와에 비해 [C]의 산화가 방지되어 좋은 강도를 유지하는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the oxidation resistance of [C] is prevented from the coated lead for back oxidation prevention according to the present invention to maintain good strength.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, MgO-C계 연와의 배면부로 공기가 유입되는 경우에도 연와를 구성하는 인상흑연과 공기 중의 산소와의 접촉을 방지하여 연와의 배면산화를 방지함으로써, 연와의 수명을 연장시키며 용탕의 누출사고를 방지하여 안전작업은 물론 생산성 향상에 기여하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, even when air flows into the rear portion of the MgO-C-based lead, it is possible to prevent back oxidation of the lead by preventing contact between the drawn graphite constituting the lead and oxygen in the air. It extends life and prevents leakage of molten metal, which contributes to safety work and productivity.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS60103088A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-07 | 川崎炉材株式会社 | Antioxidation for carbon-containing product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR19990015969A (en) | 1999-03-05 |
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