KR100569208B1 - 전로용 무수분 열간 스프레이 보수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염기성 부정형 내화물에 관한 것이다.

본 발명은 3mm 이하의 분말상 피치: 15~25중량%와 나머지 3mm 이하의 염기성 내화골재로 구성되는 내화재료 100중량부에 1~3중량부의 금속산화방지제를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 물을 사용하지 않고 스프레이함에 의하여 물을 사용함에 따른 문제점을 해결하고 보수부위에의 정확한 보수가 가능하도록 한 전로용 무수분 열간 스프레이재가 제공되는 효과가 있다.

전로, 무수분, 스프레이재, 피치, 돌로마이트 클링커, 마그네시아 클링커, 금속산화방지제

Description

전로용 무수분 열간 스프레이 보수방법{Method for repairing converter by Hot spraying without water}

본 발명은 염기성 부정형 내화물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제강로, 특히 전로의 바닥, 장입벽, 출강벽의 부분적으로 손상된 부위를 보수하기 위한 전로용 무수분 열간 스프레이재에 관한 것이다.

전로등 각종 제강로의 조업중에는 부분적으로 손상된 부위가 발생하게 되며, 이를 보수하여 조업을 원활하게 하고 로의 수명을 연장하고자 스프레이 보수, 투입보수 등의 다양한 열간보수가 행해지고 있다.

압축공기에 의해 물과 함께 사용하는 스프레이 보수의 경우, 로의 수평면, 수직면 등에 관계없이 정확한 위치의 보수가 가능하다. 그러나, 상기 스프레이 보수는 부착을 위한 첨가제를 사용하여야 하기 때문에 내식성을 저하시키게 되고, 재료의 토출시 사용되는 물로 인하여 모재인 마그네시아-카본연와를 산화시키고, 시공체의 내식성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편 투입보수의 경우에는 비수계 재질을 이용하기 때문에 시공시 물이 필요없어 스프레이시의 상기 문제점은 해결되나, 투입보수에 따른 정확한 보수부위에의 보수가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물을 사용하지 않고 스프레이함에 의하여 물을 사용함에 따른 문제점을 해결하고 보수부위에의 정확한 보수가 가능하도록 한 전로용 무수분 열간 스프레이재를 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 3mm 이하의 분말상 피치: 15~25중량%와 나머지 3mm 이하의 염기성 내화골재로 구성되는 내화재료 100중량부에 1~3중량부의 금속산화방지제를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

3mm 이하의 분말상 피치: 15~25중량%

일반적으로 이용가능한 탄소재료는 인상흑연, 피치, 코크스, 페놀수지 등이 있다. 그러나, 본 발명에서와 같이 무수분으로 토출되어 열간에서 녹아 목표부위를 보수하기 위해서는 피치를 단독으로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 열간 투입보수재의 경우, 유동성, 매연 및 양생시간을 감안하여 페놀수지와 병용하여 사용하는 것이 제안되기도 하나, 상기 페놀수지를 열간에서 무수분으로 스프레이하는 본 발명에 적용할 경우 부착성 및 내식성을 저해하므로 바람직하지 않다.

상기 분말상 피치의 입도가 3mm를 초과하면 스프레이시 반발되어 소실되는 스프레이재의 양이 많아져 보수효과를 저하시키므로, 상기 분말상 피치의 입도는 3mm 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 분말상 피치의 함량이 15중량% 미만이면 부착성이 떨어지며, 25중량%를 초과하면 내식성의 저하를 초래하므로, 상기 분말상 피치의 함량은 15~25중량%로 제한하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 사용될 수 있는 피치로는 석유계, 석탄계 모두 사용이 가능하다. 그러나, 피치의 연화점이 105℃ 미만이면 토출관내에 녹아 관이 막히는 문제점이 발생할 수 있으며, 125℃를 초과하면 부착후 양생시간이 너무 길어져 조업에 지장을 초래할 수 있으므로, 상기 피치의 연화점은 105~125℃로 제한하는 것이 보다 바람직하다.

3mm 이하의 염기성 내화골재: 나머지

상기한 분말상 피치이외의 나머지는 3mm 이하의 염기성 내화골재로 이루어진다. 상기 염기성 내화골재의 입도가 3mm를 초과하면 스프레이시 반발되어 소실되는 스프레이재의 양이 많아져 보수효과를 저하시키게 된다.

상기 염기성 내화골재는 10~50중량%의 돌로마이트 클링커와 나머지 마그네시아 클링커로 구성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 돌로마이트 클링커의 함량이 10중량% 미만이면 CaO 함량이 적어 돌로마이트 특성을 발휘하지 못하고, 50중량%를 초과하면 Cao 함량 과다로 인하여 내화물의 품질저하를 초래하기 때문이다.

또한, 근래 전로조업은 N₂ 스플레시(Splash) 공법이 도입되어 이용되고 있으며, 상기와 같이 돌로마이트 클링커와 마그네시아 클링커를 병용하여 사용하면 슬래그에 대한 내침식 및 내침투성이 향상되어 모재 연와를 보호하는데 유리하다.

본 발명의 전로용 무수분 열간 스프레이재는 상기 분말상 피치와 염기성 내화골재로 구성되는 내화재료 100중량부에 1~3중량부의 금속산화방지제를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 전로용 무수분 스프레이재는 분말상으로 이루어지며, 액상수지나 알코올류 같은 어떠한 습윤제의 사용도 필요하지 않아 종래의 열간투입보수재와 비교하여 제조, 포장, 운반, 사용이 용이하다. 다만, 본 발명의 스프레이재는 카본을 사용함에 따른 산화방지제가 첨가되어야 한다.

상기 금속산화방지제의 첨가량이 내화재료 100중량부에 대하여 1중량부 미만이면 카본의 산화방지가 불충분하고, 3중량부를 초과하면 제조원가를 상승시키므로, 상기 금속산화방지제의 첨가량은 내화재료 100중량부에 대하여 1~3중량부로 제 한하는 것이 바람직하다.

상기 산화방지제로는 Al, Si, Mg로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 1종 이상을 이용하는 것이 가능하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

[실시예]

하기 표 1과 같이 조성되는 무수분 열간 스프레이재를 1000℃ 이상의 전로에서 출강측 상부에 스프레이 보수 및 투입보수를 하였으며, 이때 스프레이 보수시 사용한 스프레이기는 토출파이프와 수냉파이프의 이중파이프를 부착한 스프레이기를 사용하였다.

이후, 부착성 및 내식성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1과 같다. 상기 부착성은 사용보수량대비 목표보수 부위에 부착된 양을 의미하며, 내식성은 초기 사용보수량대비 남은 잔량을 의미한다.

구분		발명예	비교예1	비교예2	비교예3
3mm 이하의 마그네시아 클링커 (중량%)		50	60	50	90
3mm 이하의 돌로마이트 클링커 (중량%)		30	30	30	-
3mm 이하의 분말상 피치 (중량%)		20	-	20	10
인산염+석회 (중량%)		-	10	-	-
산화방지제(외삽) (중량부)		2 (Al:1,Si:1)	-	2 (Al:1,Si:1)	2 (Al:1,Si:1)
보수방법	투입보수			○
	물을 이용한 스프레이		○
	무수분 스프레이	○			○
부착성(%)		85	85	70	85
내식성 (%)	1ch후 잔존양	80	55	55	45
	5ch후 잔존양	50	10	20	5
	10ch후 잔존양	20	0	5	0

상기 표 1에서 비교예1은 염기성 내화골재의 함량이 본 발명의 범위를 벗어나며 분말상 피치 및 산화방지제를 사용하지 않고 물을 이용하여 스프레이 보수한 것으로, 초기 부착성은 양호하나 1ch후 내식성이 확연하게 저하됨을 알 수 있었다.

비교예2는 본 발명예를 이용하여 투입보수한 것으로, 초기 부착성이 떨어지는 문제점이 있었다.

비교예3은 염기성 내화골재로 마그네시아 클링커만을 사용하고 분말상 피치의 첨가량이 본 발명의 범위보다 적게 첨가된 것으로, 초기 부착성은 우수하나 1ch후 내식성이 확연하게 저하됨을 알 수 있었다.

그러나, 본 발명의 범위를 만족하는 발명예는 초기 부착성이 우수할 뿐만 아니라 거듭되는 작업후에도 내식성이 우수하게 나타남을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 물을 사용하지 않고 스프레이함에 의하여 물을 사용함에 따른 문제점을 해결하고 보수부위에의 정확한 보수가 가능하도록 한 전로용 무수분 열간 스프레이재가 제공되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 3mm 이하이고 연화점이 105~125℃인 분말상 피치: 15~25중량%와 나머지 3mm 이하의 염기성 내화골재로 구성되는 내화재료이고, 상기 내화골재는 10~50중량%의 돌로마이트 클링커와 나머지 마그네시아 클링커로 구성되고, 상기 내화재료 100중량부에 1~3중량부의 금속산화방지제를 포함하여 이루어지는무수분 열간 스프레이 분말을 전로의 보수부위에 스프레이하여 보수하는 것을 특징으로 하는 전로의 무수분 열간 스프레이 보수방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 금속산화방지제는 Al, Si 및 Mg로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 전로의 무수분 열간 스프레이 보수방법.