KR100528730B1 - 전로 출강구용 보수재 - Google Patents
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Abstract
제강로인 전로, 특히 출강구 교환시 및 사용중 출강구 주변의 부분적으로 손상된 부위의 보수 및 원할한 조업과, 로의 수명연장을 위해 열간에서 투입,보수하여 사용하는 염기성 부정형 내화물인 전로 출강구용 보수재에 관한 것이다.
평균입경 5㎜이하로 최밀충진된 마그네시아 클린커와 돌로마이트 클린커의 50:50 ~ 90:10중량부 혼합물인 염기성 내화성 골재 75~85중량%; 평균입경이 1㎜이하이며, 연화점이 115℃이하인 분말상 피치 15~25중량%; 및 염기성 내화성 골재와 분말상 피치의 혼합물 100중량%에 대하여, 상온에서 혼련가능한 액상석유수지 1~3중량%로된 전로 출강구용 보수재가 제공된다. 본 발명의 전로 출강구용 보수재는 비수계이면서 틈새부위에 유입이 가능하도록 우수한 유동성을 지니며, 양생시간이 빠르고, 보수성 및 내용성이 우수할 뿐만 아니라 제조 및 보관에 용이하다.
Description
본 발명은 제강로인 전로, 특히 출강구 교환시 및 사용중 출강구 주변의 부분적으로 손상된 부위의 보수 및 원할한 조업과, 로의 수명연장을 위해 열간에서 투입,보수하여 사용하는 염기성 부정형 내화물인 전로 출강구용 보수재에 관한 것이다.
제강로의 염기성 부정형 내화물 보수중, 전로 출강구의 경우, 일반적으로 물과 함께 사용하는 스프레이 보수가 행해지고 있다. 그러나, 상기 방법은 충진성은 양호하나 열간에서 물을 사용함에 따라, 끓음(boiling)에 의한 골재의 층분리, 카본질연와의 수화등으로 인한 내식성의 현격히 저하로 인하여, 만족할만한 내용성을 나타내지 못한다. 따라서, 가능한 한 물을 사용하지 않는 비수계 보수재가 요구된다.
한편, 비수계 보수재인 장입벽에 사용되는 열간투입보수재를 출강구에 사용할 경우, 유동성 저하로 인하여 내장연와와 슬리브연와 사이의 틈새로 유입이 되지 않는 문제가 있다.
이에 본 발명의 목적은 비수계이면서 틈새부위에 유입이 가능하도록 우수한 유동성을 지니는 전로 출강구용 보수재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 양생시간이 빠르며, 보수성 및 내용성이 우수할 뿐만 아니라 제조 및 보관이 용이한 전로 출강구용 보수재를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면,
평균입경 5㎜이하로 최밀충진된 마그네시아 클린커와 돌로마이트 클린커의 50:50 ~ 90:10중량부 혼합물인 염기성 내화성 골재 75~84중량%;
평균입경이 1㎜이하이며, 연화점이 115℃이하인 분말상 피치 15~25중량%; 및
상온에서 혼련가능한 액상석유수지 1~3중량%로된 전로 출강구용 보수재가 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 전로 출강구용 보수재의 주원료인 염기성 내화성 골재로는 마그네시아 클린커와 돌로마이트 클린커의 혼합물이 사용된다. 통상 일반적으로, 열간보수재에는 마그네시아 클린커가 단독으로 사용되나, 본 발명에서는 염기성 내화성 골재로서 마그네시아 클린커와 돌로마이트 클린커를 함께 사용함으로써, 슬래그에 대한 우수한 내침식 및 내침투성을 나타내며, 따라서, 내용성이 증대되고 모재 연와에 대한 보호 효과가 증대된다. 상기 마그네시아 클린커와 돌로마이트 클린커는 50:50∼90:10의 중량비로 혼합하여 사용된다. 마그네시아 클린커의 함량이 50:50중량비보다 적으면 주원료인 마그네시아(MgO)함량이 적어져서 내침식성이 저하되며, 마그네시아 클린커의 함량이 90:10 보다 많으면 상대적으로 돌로마이트에 함유되어 있는 CaO의 함량이 적어져 내침투성이 저하된다.
상기 염기성 내화성 골재로 사용되는 마그네시아 클리커와 돌로마이트 클린커는 평균입경이 5㎜이하로 최밀충진된 것이 사용된다. 평균입경이 5㎜를 초과하면, 더욱 최밀충진이 가능하나 보수재의 제조, 운반 및 기타 적용등에 있어서 어려움이 있다.
부원료인 탄소재료로는 분말상 피치를 단독으로 사용한다. 탄소재료는 인상 흑연,피치, 코우크스, 페놀수지등이 있으나, 열간에서 유동성을 나타내어, 골재를 운반, 목표부위에 보수할 수 있는 부원료로는 피치가 가장 바람직하다. 근래 매연 및 양생시간을 줄이기 위해 피치와 페놀수지와 병용하여 사용하는 것이 제안되고 있으나, 피치와 페놀수지는 연화점이 달라, 즉 페놀수지가 먼저 용융 경화하여, 피치의 유동을 저해한다.
본 발명에서 피치로는 분말상의 피치로서, 석유계, 석탄계등 어떠한 것이 사용될 수 있으나, 연화점이 115℃이하이며, 평균 입자 직경이 1㎜이하인 분말상 피치 입자가 바람직하다. 연화점은 피치가 분말상을 유지하는 한도에도 낮을수록 좋으며, 연화점이 115℃를 초과하는 경우, 잔탄량은 많으나, 연소시간이 길어, 조업에 막대한 영향을 끼친다. 피치 분말의 평균 입자 직경이 작을수록 바람직하며, 1㎜이상의 경우에는 연화하여 경화하는데 소요되는 시간이 길다.
내화골재와 분말상 피치는 유동성 및 양생시간을 고려하여 내화골재 75~84중량%와 분말상 피치 15~25중량%로 배합된다. 분말상 피치함량이 15중량%미만이면 탄소성분의 함량이 적어, 충분한 마그네시아골재와 카본과의 결합(MgO-C 본딩(bonding))이 이루어지지 않으며, 25중량%를 초과하면, 잔탄양이 많아서 좋으나, 시공시 양생기간이 길어져 원할한 조업이 문제시 된다.
본 발명의 전로 출강구용 보수재는 습식 보수재이다. 종래의 스프레이 보수재는 분말상태로 제조되고, 사용시 물과 함께 사용하기 때문에 제조 및 사용시 분진발생이 심하고, 사용시 물의 양을 조절해야 하는등 보수가 어렵다. 또한, 근래 습식으로 하기 위한 액상 습윤제로 페놀수지와 에틸렌글리콜등이 사용되고 있으나, 이는 보관중 경화등 경시변화에 의한 보관기간 단축 및 사용시 유동성 저하등이 문제시 된다. 따라서 본 발명에서 습윤제로는 상온에서 혼련가능한 액상석유수지가 사용된다. 액상석유수지는 경시변화의 문제가 없을 뿐만 아니라, 사용중 발열하여 피치의 연화 및 양생시간을 단축한다. 액상석유수지는 염기성 내화성 골재와 분말상 피치의 혼합물 100중량%를 기준으로 1~3중량%로 첨가된다. 1중량%미만인 경우에는 그 첨가효과가 미비하며, 3중량%를 초과하는 경우에는 그 양이 과다하여 매연증가 및 내식성등의 특성이 저하된다. 나아가, 상기 액상석유수지의 점도는 상온에서 혼련가능한 6~18포아즈(poise)인 것이 바람직하다. 6포아즈 미만일 경우, 첨가되는 용제의 양이 많아 매연이 과다하고 고정탄소량이 감소되어 품질이 저하하며, 18포아즈를 초과하는 경우, 겨울철등 기온에 따른 점도상승으로 인하여 제조하기 어렵다.
나아가, 본 발명의 열간투입보수재에는 카본사용에 따라 일반적으로 사용되는 산화방지제가 첨가되어 사용된다. 산화방지제로는 알루미늄(Al), 실리콘(Si) 및 마그네슘(Mg)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속을 단독 또는 병용사용하여도 좋다. 상기 산화방지제의 사용양 또한, 일반적인 것으로 이 기술분야의 기술자는 적용에 따라 적합한 양으로 배합하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
(실시예)
하기 표 1에 기재된 바의 성분 및 함량을 배합하여 발명예 및 비교예 1 내지 4의 보수재를 준비하였다. 발명예 및 비교예 2 내지 4의 보수재 500kg을 1000℃의 전로 출강구에 투입하여 시공성인 유동성 및 양생시간을 측정하였으며, 또한 내용성을 평가하기 위해, 조업 후 횟수마다 육안관찰하여 남은 잔존을 측정하였다.
단, 비교예 1의 보수재는 스프레이 보수재로, 전로 출강구 교환 후 500㎏을 스프레이 기기를 사용하여 보수한 후 유입성, 양생시간 및 조업 후 횟수마다 육안관찰하여 남은 잔존을 내용성으로 평가하였다.
[표1] (중량%)
| 구분 | 발명예 | 비교예 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||||
| 마그네시아클린커(평균입경 ∼5㎜) | 40 | 50 | 40 | 40 | 80 | ||
| 돌로마이트클린커(평균입경 ∼5㎜) | 40 | 50 | 40 | 40 | |||
| 인산계 첨가제(소디움 포스페이트) | 첨가 | ||||||
| 물 | 첨가 | ||||||
| 피치(평균입경 ∼1㎜,연화점 111℃) | 20 | 20 | 20 | 20 | |||
| 액상석유수지(12 포아즈) | 2.5 | 2.5 | |||||
| 에틸렌글리콜 | 3 | ||||||
| 액상페놀수지 | 3 | ||||||
| 실로시험(500kg) | 유동성(1) | ○ | ◎ | △ | △ | ○ | |
| 양생시간 | 18분 | 20분 | 25분 | 20분 | 18분 | ||
| 내용성(잔존) | 1회후 | 80% | 70% | 70% | 70% | 70% | |
| 5회후 | 50% | 30% | 50% | 40% | 40% | ||
| 10회후 | 30% | 5% | 20% | 10% | 5% | ||
| 20회후 | 10% | - | 5% | - | - | ||
(1) 유동성 평가기준 ◎: 노 경동시 보수재가 흐르는 정도의 유동성
○: 노 경동시 보수재가 움직이는 정도의 유동성
△ : 노 경동시 보수재가 부착하여 움직이지 않는 정도의
유동성
(2) 액상석유수지, 에틸렌글리콜 및 액상페놀수지의 함량은 마그네시아 클린커, 돌로마이트 클린커 및 피치 양의 합 100중량%에 대한 중량%로 첨가됨.
상기 표 1에서 나타난 바와 같이 비교예 1은 현재 전로 출강구의 보수재로 사용중인 물과 함께 스프레이하여 사용함에 따라, 유입성 및 양생시간은 양호하나, 모재연와의 수화, 층분리등에 따른 내식성이 떨어져 내용성 저조하다. 비교예 2, 3 및 4는 비수계 보수재이나, 비교예 2의 경우, 습윤제로 액상 페놀수지를, 비교예 3은 에틸렌글리콜을 사용한 결과, 발명예에 비하여 유동성 및 양생기간등의 시공성 및 내용성이 저조하며, 비교예 4는 골재로 마그네시아 클린커가 단독으로 사용된 경우로서, 발명예에 비하여 시공성은 유사하나 내용성이 저하하는 결과를 나타냈다.
또한, 표 1에 나타낸 발명예를 전로 출강구에 실로시험 후 3개월간 지속적으로 사용한 결과, 종래 사용되던 비교예 1의 보수재에 비하여 시공성 및 내용성등 품질의 우수성이 인정되어 그 효과가 확인되었다.
본 발명의 전로 출강구용 보수재는 비수계이면서 틈새부위에 유입이 가능하도록 우수한 유동성을 갖으며, 양생시간이 빠르고, 보수성 및 내용성이 우수할 뿐만 아니라 제조 및 보관에 용이하다.
Claims (2)
- 평균입경 5㎜이하로 최밀충진된 마그네시아 클린커와 돌로마이트 클린커의 50:50 ~ 90:10중량부 혼합물인 염기성 내화성 골재 75~84중량%;평균입경이 1㎜이하이며, 연화점이 115℃이하인 분말상 피치 15~25중량%; 및상온에서 혼련가능한 액상석유수지 1~3중량%로된 전로 출강구용 보수재.
- 제 1항에 있어서, 상기 액상수지는 점도가 6~18포아즈임을 특징으로 하는 전로 출강구용 보수재.
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| KR10-2003-0040693A KR100528730B1 (ko) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | 전로 출강구용 보수재 |
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