KR100591715B1 - Refractories for sliding gate plate - Google Patents

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KR100591715B1 KR1020050036693A KR20050036693A KR100591715B1 KR 100591715 B1 KR100591715 B1 KR 100591715B1 KR 1020050036693 A KR1020050036693 A KR 1020050036693A KR 20050036693 A KR20050036693 A KR 20050036693A KR 100591715 B1 KR100591715 B1 KR 100591715B1
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Abstract

본 발명은 원료의 구성에 있어서 극초미분 입도의 사용에 따른 미세조직의 최적화 및 원료의 조성 및 입도 조정으로 탄소의 사용중 용강에의 용해 및 산화에 따른 소실 문제점과 사용중 강도 열화 등의 방지에 따라 기존의 제품에 비하여 다회 사용수명이 향상된 특성을 갖는 슬라이딩 내화재에 관한 것이다. The present invention is to optimize the microstructure according to the use of ultra-fine particle size in the composition of the raw material, and to control the composition and particle size of the raw material to prevent the loss of carbon due to dissolution and oxidation in molten steel during use and the deterioration of strength during use. The present invention relates to a sliding fireproof material having an improved service life compared to its product.

이에 따른 구성은 1∼3mm입경을 갖는 소결(또는 전융)알루미나 20∼60중량부, 1∼0.04mm입경을 갖는 소결(또는 전융)알루미나 15∼45중량부, 소결(또는 전융)지르코니아-멀라이트 5∼25중량부, 소결(또는 전융)지르코니아-알루미나 5∼25중량부, 가소알루미나 3∼13중량부, Si미분 0.5∼5중량부, 카본 1∼5중량부, 알루미나, 실리카, 알루미나-멀라이트, 알루미나-지르코니아 중 선택한 1종 이상의 20∼900㎚(나노입자)를 갖는 3∼10중량부, 산화방지제 0.3∼5중량부로 혼합되어 이루어짐을 특징으로 하는 슬라이딩 플레이트 내화재로 이루어진다.According to the configuration, 20 to 60 parts by weight of sintered (or electrolytic) alumina having a particle size of 1 to 3 mm, 15 to 45 parts by weight of sintered (or electrolytic) alumina having a particle size of 1 to 0.04 mm, sintered (or electrolytic) zirconia-mullite 5-25 weight part, 5-25 weight part of sintered (or electrolytic) zirconia-alumina, 3-13 weight part of plastic aluminas, 0.5-5 weight part of Si fine powders, 1-5 weight part of carbon, alumina, silica, alumina-mer 3 to 10 parts by weight having one or more selected 20 to 900 nm (nanoparticles) selected from light and alumina-zirconia, and 0.3 to 5 parts by weight of an antioxidant.

슬라이딩 플레이트 내화재. 지르코니아-멀라이트. 나노입자 Sliding plate fireproof material. Zirconia-Mullite. Nanoparticles

Description

슬라이딩 플레이트 내화재{Refractories for sliding gate plate}Refractories for sliding gate plate}

도 1은 슬라이딩 플레이트 구조를 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing a sliding plate structure

도 2a는 종래의 미세조직을 나타낸 현미경 사진Figure 2a is a micrograph showing a conventional microstructure

도 2b는 종래 제품으로서 사용후 제품외관을 나타낸 상태도Figure 2b is a state diagram showing the appearance of the product after use as a conventional product

도 3a는 본 발명의 미세조직을 나타낸 현미경 사진Figure 3a is a micrograph showing the microstructure of the present invention

도 3b는 본 발명 제품으로서 사용후 제품외관을 나타낸 상태도Figure 3b is a state diagram showing the appearance of the product after use as a product of the present invention

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 상부노즐 2: 하부노즐 3: 상부슬라이딩플레이트1: upper nozzle 2: lower nozzle 3: upper sliding plate

4: 하부슬라이딩플레이트4: lower sliding plate

본 발명은 용융금속의 흐름을 제어하는 슬라이딩 플레이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초미분의 나노입자 원료 적용에 따른 미세조직으로 강도의 향상 및 화학적 내용성을 증가시켜 용강류 및 비금속 산화물에 대한 내용손 , 열충격성 및 내산화성에 따라 공경부의 마모나 스트로크부의 마모 현상을 최소화하는데 적합한 슬라이딩 플레이트에 관한 것이다.The present invention relates to a sliding plate for controlling the flow of molten metal, and more particularly to the molten steel and non-metal oxide by improving the strength and chemical resistance to the microstructure according to the application of ultra-fine nanoparticle raw material It relates to a sliding plate suitable for minimizing wear of the bore or stroke due to hand, thermal shock and oxidation resistance.

제강조업시 레들(Ladle)과 턴디쉬(Tundish)하부에는 용강의 배출 및 그 배출량을 제어하기 위한 슬라이딩 플레이트가 장착된다.Ladle and tundish under the steelmaking industry is equipped with a sliding plate for controlling the discharge of molten steel and its discharge.

도 1은 슬라이딩 플레이트 구조를 나타낸 단면도로서, 상부노즐(1)과 하부노즐(2)이 장착되고 그들 사이에는 내화 재질로된 상부 슬라이딩 플레이트(3)와 하부 슬라이딩 플레이트(4)가 설치된다.1 is a cross-sectional view showing a sliding plate structure, in which an upper nozzle 1 and a lower nozzle 2 are mounted, and an upper sliding plate 3 and a lower sliding plate 4 made of a refractory material are installed therebetween.

상기 슬라이딩 플레이트는 그 사용회수의 증가, 주조시간의 증가와 조업 주입의 회수, 주조후 산소세척, 강종 등에 따라 그 수명이 결정되며, 이들 내화재는 주조초 열충격에 의한 균열과 본 내화재가 장착되는 메카, 레들 또는 턴디쉬의 바닥 평탄도에 따라 구속응력의 편차 발생으로 균열이 일어나게 된다.The life of the sliding plate is determined by the increase in the number of times of use, the increase in casting time and the number of operation injections, oxygen washing after casting, steel grade, etc., these refractory material is a mecca equipped with cracks due to thermal shock of the casting and the present refractory material In addition, cracking occurs due to deviation of restraint stress depending on the flatness of ladle or tundish.

상기 발생된 균열은 용강류에 질소나 산소의 유입을 초래하여 용강의 품질을 저하시키며, 사용중 슬라이딩플레이트 내화재의 탈락을 일으켜 제강, 연속주조 조업시 용강유출의 문제를 발생시킬 수 있다. 또한 용강류에 의한 마모나 비금속산화물에 의한 용손, 산화 및 황폐화 현상이 일어나게 되는데, 이러한 현상은 내용성 향상을 위해 첨가한 탄소가 사용중 산화에 의해 탈락되어 이들 성분에 의한 조직 결합력이 약화되고 이에 따른 공극현상과 비금속산화물에 의한 부착이 용이하게 이루어지는 등 조직 황폐화 현상이 가속화 될 수 있어 슬라이딩이 되는 부위의 내화재 구성부분의 일부가 도 2b와 같이 용손되는 문제점을 이르킨다.The cracks may cause inflow of nitrogen or oxygen into the molten steel to degrade the quality of the molten steel, and may cause a drop of the sliding plate refractory material during use, which may cause problems of molten steel during steelmaking and continuous casting operation. In addition, wear and tear caused by molten steel, non-metal oxide melting, oxidation and deterioration occur. This phenomenon is that the added carbon is removed by oxidation during use to improve the solvent content, thereby weakening the tissue binding force by these components. Tissue deterioration such as porosity and adhesion by nonmetal oxides can be accelerated, leading to a problem in which a part of the refractory material of the sliding portion is melted as shown in FIG. 2B.

상기 문제점을 개선하기 위한 일원으로서, 국내특허공보90-0044751호에서는 알루미나 50∼90중량%, Al2O3-SiO2계, Al2O3-ZrO2계, Al2O3-SiO2-ZrO2계에서 선택한 1 종 이상 30중량% 이하, 카본 3∼8중량%, Si으로 조성된 슬라이딩 노즐용 내화재가 제안되고 있으나, 입자간 결합력 부족으로 사용중 조직의 열화에 따른 사용수명의 제한이 되고 있다.As a member for improving the above problems, in Korean Patent Publication No. 90-0044751, alumina 50 to 90% by weight, Al 2 O 3 -SiO 2 system, Al 2 O 3 -ZrO 2 system, Al 2 O 3 -SiO 2- Refractory materials for sliding nozzles composed of at least one selected from ZrO 2 and up to 30% by weight, carbon 3 to 8% by weight, and Si have been proposed, but the service life is limited due to the deterioration of the structure during use due to the lack of bonding between particles. have.

한편 국내등록특허공보10-0384619를 비롯한 일본공개특허공보소58-125660호가 알려지고 있으나, 이들 모두 강도를 비롯한 내용성에서 만족할 만한 결과를 얻을 수 없다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-125660 is known, including Korean Patent Publication No. 10-0384619, but none of them can achieve satisfactory results in strength and content.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 다회 사용수명의 제한의 원인이 되는 원료의 구성에 있어서 극초미분 입도의 사용에 따른 미세조직의 최적화 및 원료의 조성 및 입도 조정으로 탄소의 사용중 용강에의 용해 및 산화에 따른 소실 문제점과 사용중 강도 열화 등의 방지에 따라 기존의 제품에 비하여 향상된 특성을 갖는 슬라이딩 내화재를 얻고자 하는데 그 목적이 있다. The present invention is to improve the above-mentioned conventional problems, in the composition of the raw material causing the limit of the multi-use life, the use of carbon by optimizing the microstructure according to the use of ultra-fine particle size and adjusting the composition and particle size of the raw material The purpose of the present invention is to obtain a sliding refractory material having improved properties compared to existing products, due to the loss problem due to dissolution and oxidation in molten steel and the deterioration of strength during use.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 1∼3mm입경을 갖는 소결 또는 전융알루미나 20∼60중량부, 1∼0.04mm입경을 갖는 소결 또는 전융 알루미나 15∼45중량부, 소결(또는 전융) 지르코니아-멀라이트 5∼25중량부, 소결(또는 전융) 지르코니아-알루미나 5∼25중량부, 가소알루미나 3∼13중량부, Si미분 0.5∼5중량부, 카본 1∼5중량부, 알루미나, 실리카, 알루미나-멀라이트, 알루미나-지르코니아 중 선택한 1종 이상으로서 20∼900㎚(나노입자)를 갖는 3∼10중량부, 산화방지제 0.3∼5중량부로 조성된 슬라이딩 플레이트 내화재로 이루어진다.The present invention for achieving the above object is 20 to 60 parts by weight of sintered or molten alumina having a particle size of 1 to 3 mm, 15 to 45 parts by weight of sintered or molten alumina having a particle size of 1 to 0.04 mm, sintered (or molten) zirconia-mul 5 to 25 parts by weight of light, 5 to 25 parts by weight of sintered (or electrolytic) zirconia-alumina, 3 to 13 parts by weight of plastic alumina, 0.5 to 5 parts by weight of Si fine powder, 1 to 5 parts by weight of carbon, alumina, silica, alumina At least one selected from mullite and alumina-zirconia is composed of a sliding plate refractory material composed of 3 to 10 parts by weight having 20 to 900 nm (nanoparticles) and 0.3 to 5 parts by weight of an antioxidant.

또한 본 발명은 상기 소결(또는 전융) 지르코니아-멀라이트 5∼25중량부, 소결 (또는 전융) 지르코니아-알루미나 5∼25중량부 대신하여 소결(또는 전융) 지르코니아-멀라이트 5∼50중량부 또는 소결 (또는 전융) 알루미나-지르코니아 5∼50중량부 중 선택한 1종 또는 2종을 사용할 수 있다.In addition, the present invention is 5 to 25 parts by weight of the sintered (or molten) zirconia-mullite, 5 to 50 parts by weight instead of 5 to 25 parts by weight of sintered (or molten) zirconia-alumina or One or two selected from 5 to 50 parts by weight of sintered (or electrolytic) alumina-zirconia can be used.

상기 조성에서 알루미나는 각 입경분포를 달리하고 또한 그 사용량을 적절히 배합하므로써 내용성과 내스폴링성 특성을 더욱 좋게 하는 것으로, 그 사용량이 너무 많으면 내스폴링성 저하를 일으키고, 너무 적으면 내용성 개선에 효과가 적다.In the above composition, the alumina improves the solvent resistance and spalling resistance properties by varying the particle size distribution, and by appropriately mixing the amount of the alumina. If the amount is too large, the spalling resistance is lowered. Is less.

본 발명은 알루미나 광물만으로는 내열스폴링성 및 내용성의 개선이 충분하지 않으므로 소결(또는 전융)알루미나-지르코니아 원료 또는 소결(또는 전융)지르코니아-멀라이트원료를 첨가한 것으로, 상기 상한치 이상에서는 내용성의 개선효과가 적고, 하한치 이하에서는 상기 효과를 기대할 수 없다.In the present invention, since the alumina mineral alone is not enough to improve heat spalling resistance and solvent resistance, sintered (or electrolytic) alumina-zirconia raw material or sintered (or electrolytic) zirconia-mullite raw material is added. There is little effect, and the said effect cannot be anticipated below a lower limit.

소결(또는 전융) 지르코니아-멀라이트 원료에서는 지르코니아 결정이 멀라이트 결정의 내부 및 주변에 석출하여 멀라이트 결정을 보호하도록 존재하므로서 내식성을 갖게되고, 열팽창계수도 떨어뜨리는 특성을 갖는다.In the sintered (or molten) zirconia-mullite raw material, zirconia crystals exist to precipitate inside and around the mullite crystals to protect the mullite crystals, thereby having corrosion resistance and lowering the coefficient of thermal expansion.

또한 본 발명은 바람직하게는 1㎛이하의 가소알루미나를 사용하므로서 미세조직의 개선으로 기계적 강도의 향상과 화학적 내용성을 증가시킨다. 따라서 상기 상한치 이상에서는 제조시 성형 불량의 원인이 될 수 있으며, 하한치 이하에서는 제품의 미세조직의 개선이 이루어지지 않아 내용성 개선이 미약하다.In addition, the present invention preferably uses a plastic alumina of less than 1㎛ by improving the microstructure to increase the mechanical strength and chemical resistance. Therefore, above the upper limit may cause a molding failure during manufacturing, and below the lower limit, the improvement of the microstructure of the product is not made, and the improvement in the contents is weak.

또한 본 발명은 금속실리콘(Si)은 제품의 결합강도를 높이고, 내열충격성 개선을 위한 것으로 3중량부 이상에서는 내용성이 저하되며, 1중량부 이하에서는 탄 소와 반응 소결시 생성하는 탄화규소의 절대량이 부족하여 강도가 떨어지는 등 내열충격성이 개선되지 않는다.In addition, the present invention is to increase the bonding strength of the product, and to improve the thermal shock resistance of the metal silicon (Si) is less than 3 parts by weight of the solvent content, and less than 1 part by weight of the silicon carbide produced during the reaction sintering and carbon Thermal shock resistance does not improve, such as insufficient strength due to lack of absolute amount.

탄소(C)는 내열충격성 및 내용성을 개선하기 위한 것으로, 1∼5중량부 범위로 한다. 이때 상한치 이상에서는 산화에 의한 조직의 황폐화가 일어나고, 하한치 이하에서는 실리콘과의 반응에 의한 강도 발현이 불충분하고 또한 탄소의 특징인 내식성도 불충분하는 등 내열충격성 및 내용성 개선이 감소한다.Carbon (C) is for improving the thermal shock resistance and the solvent resistance, it is in the range of 1 to 5 parts by weight. At this time, the degradation of the tissue due to oxidation occurs above the upper limit, and the improvement of the thermal shock resistance and the contents decreases below the lower limit such as insufficient strength expression due to reaction with silicon and insufficient corrosion resistance characteristic of carbon.

탄소는 함침 이외 배합상 첨가되고 광물형태는 무정형(카본블랙, 무연탄 등)이나 결정형(흑연)을 참가하고 경우에 따라서는 0.2mm이하 정도의 입자를 적용할 수 있다.Carbon is added in addition to the impregnation, and the mineral forms the amorphous (carbon black, anthracite, etc.) or crystalline (graphite) particles. Particles of about 0.2 mm or less can be applied.

한편 슬라이딩 플레이트의 산 화 및 황폐화 현상은 슬라이딩 플레이트내에 첨가된 탄소가 사용중 산화에 의해 탈락됨에 따라 이들 성분에 의한 조직 결합력이 약화되고, 이에 따른 공극 현상으로 용강 및 비금속산화물에 의한 부착이 용이하게 이루어져 슬라이딩 되는 부위의 내화재 구성 부분의 일부가 용손되는 현상의 개선을 위해 저온 및 고온에서 산화방지가 가능한 산화방지제가 사용된다.On the other hand, the oxidation and deterioration of the sliding plate is weakened due to the oxidation of the carbon added in the sliding plate due to oxidation during use, the weakening of the tissue binding force by these components, the pore phenomenon is easy to attach by molten steel and non-metal oxides In order to improve the phenomenon in which a part of the refractory material part of the sliding part is melted, an antioxidant capable of preventing oxidation at low and high temperatures is used.

이때 사용되는 산화방지제로서는 각종의 탄화물(예: SiC, ZrC, B4C, Al4C3 등), 붕화물(예: ZrB2, CaB6, MgB 등), 산탄화물(Oxycarbides) 질화물, 산질화물 등으이 비금속산화물계 또는 유리(Glass)질상 형성이 가능한 산화물 중에서 선택한 1종 이상 사용 가능하다.The antioxidant used at this time may be various carbides (e.g. SiC, ZrC, B 4 C, Al 4 C 3, etc.), borides (e.g. ZrB 2 , CaB 6 , MgB, etc.), oxycarbide (oxyxybibides) nitride, acid Nitride and the like can be used for at least one selected from non-metal oxide type or oxide capable of forming a glass phase.

특히 본 발명은 알루미나, 실리카, 알루미나-멀라이트, 알루미나-지르코니아 중 선택한 1종 이상 3∼10중량부를 조성하되 이때의 입경분포를 20∼900㎚(나노입자)되게 함이 더욱 바람직 하다. 상기 입경분포로 한 것은 용강의 침윤과 부착지금에 대한 저항성을 높이기 위해 극초미분에 의한 미세조직의 개선으로 상당한 개선이 가능하는 등 강도 향상을 도모할 수 있다. 따라서 다회 사용수명의 제한의 원인이 되는 원료의 구성에 있어서 입도의 재조정과 탄소의 사용중 용강에의 용해 및 산화에 따른 소실 문제점과 사용중 강도 열화를 방지하기 위하여 상기와 같은 나노입자의 첨가로 제품의 미세조직을 최적화시킨 결과 기존의 제품에 비하여 물성 및 특성 개선이 현저히 이루어질 수 있었다.In particular, the present invention is more preferably 3 to 10 parts by weight of at least one selected from alumina, silica, alumina-mullite, alumina-zirconia, but the particle size distribution at this time is 20 to 900nm (nanoparticles). The particle size distribution can improve the strength such that significant improvement can be achieved by improving the microstructure by ultrafine powder in order to increase resistance to infiltration and adhesion of molten steel. Therefore, in order to prevent the problem of loss due to re-adjustment of particle size, dissolution and oxidation of carbon in molten steel during use, and deterioration of strength in use, the product of product As a result of optimizing the microstructure, the physical properties and properties were improved significantly compared to the existing products.

이때 첨가량은 3∼10중량부가 바람직한 것으로, 3중량부 이하에서는 미세조직의 개선효과가 충분치 못하고, 10중량부 이상에서는 제조시 속뜸의 윈인이 되기 때문이다. 나노입자의 구성은 알루미나, 실리카로 이루어져 있으며 각각 또는 혼합한 성분으로도 특성 발현이 가능하다. 알루미나-멀라이트, 알루미나-지르코니아도 동일한 효과가 발현된다.At this time, the addition amount is 3 to 10 parts by weight is preferable, the improvement effect of the microstructure is not enough at 3 parts by weight or less, because at 10 parts by weight or more, it is a win-win of manufacturing. Nanoparticles are composed of alumina and silica, and their properties can be expressed with each or mixed components. The same effect is expressed in alumina-mullite and alumina-zirconia.

상기 나노입자롤 사용함에 있어 20㎚ 이하에서는 입자간 응집에 의한 불균일 혼합이 이루어지는 문제가 있으며, 900㎚ 이상에서는 제품의 강도, 내식성 등 특성 개선 효과가 미흡하다.In using the nanoparticle roll, there is a problem that non-uniform mixing is caused by aggregation between particles at 20 nm or less, and the effect of improving the properties such as strength and corrosion resistance of the product is insufficient at 900 nm or more.

나노입자의 제조는 알루미나, 실리카, 지르코니아 각각의 수십미크론의 입자를 어트리션 밀로서 분쇄하거나 졸형태로 부터 얻을 수 있다.The preparation of nanoparticles can be achieved by grinding tens of microns of alumina, silica, and zirconia, respectively, into an grinding mill or from sol form.

한편 혼련시에 사용되는 유기바인더는 Rosol 형이나 Novolac형의 수지가 이용되고 따라서는 Silicon Resin과 Furan변성수지를 이용할 수 있다.On the other hand, the organic binder used in kneading is a resin of Rosol type or Novolac type, and therefore, Silicon Resin and Furan modified resin can be used.

상기한 본 발명의 원료배합에 따라 제조된 최종 화학성분은 Al2O3 65∼85중량부, ZrO2 3∼14중량부, C 4∼10중량부이고 나머지는 산화방지제 0.4∼4중량부 및 SiO2, SiC로 이루어진다.The final chemical components prepared according to the raw material mixture of the present invention is 65 to 85 parts by weight of Al 2 O 3 , 3 to 14 parts by weight of ZrO 2 , C 4 to 10 parts by weight and the rest 0.4 to 4 parts by weight of antioxidants and SiO 2 and SiC.

다음은 실시예에 따라 설명한다.The following is described according to the embodiment.

하기 (표 1)은 본 발명에 따른 실시예를 나타낸 것으로, 제품제조시 환원분위기에서 소성하거나 함침에 의해 조직을 치밀화한다. 필요한 경우는 저온(1000℃)에서 소성하거나 고온(1400℃)에서 산화 또는 환원분위기에서 제조한다. Table 1 shows an example according to the present invention, densifying the tissue by firing or impregnation in a reducing atmosphere during production of the product. If necessary, it is calcined at low temperature (1000 ° C.) or prepared in an oxidizing or reducing atmosphere at high temperature (1400 ° C.).

(표 1)      Table 1

∼∼ 종래   Conventional 본 발명의 실시예             Embodiment of the present invention 1      One 2    2 3    3 4     4 배 합 원 료 중량 부           Compound weight part ①소결또는전융Al2O3 (알루미나90%이상) ① Sintered or molten Al 2 O 3 (more than 90% of alumina) 50∼90      50-90 소결또는전융Al2O3(아루미나97%이상)1∼3mm 38Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 to 3 mm 38 소결또는전융Al2O3(아루미나97%이상)1∼3mm 37Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 to 3 mm 37 소결또는전융Al2O3(알루미나97%이상)1∼3mm 45Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 to 3 mm 45 소결또는전융Al2O3(아루미나97%이상)1∼3mm 20Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 to 3 mm 20 소결또는전융Al2O3(알루미나97%이상)1∼0.04mm 28Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 ~ 0.04mm 28 소결또는전융Al2O3(알루미나97%이상)1∼0.04mm 20Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 ~ 0.04mm 20 소결또는전융Al2O3(알루미나97%이상)1∼0.04mm 30Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 ~ 0.04mm 30 소결또는전융Al2O3(알루미나97%이상)1∼0.04mm 30Sintered or Electrolytic Al 2 O 3 (Alumina 97% or more) 1 ~ 0.04mm 30 ②Al2O3-SiO2계,Al2O3-ZrO2계,Al2O3-SiO2-ZrO2② Al 2 O 3 -SiO 2 system, Al 2 O 3 -ZrO 2 system, Al 2 O 3 -SiO 2 -ZrO 2 system 0∼30    0-30 소결또는전융 지르코니아-멀라이트 10Sintered or Electrolytic Zirconia-Mullite 10 소결또는전융 지르코니아-멀라이트 30Sintered or Electrolytic Zirconia-Mullite 30 소결또는전융 지르코니아-알루미나 7Sintered or Electrolytic Zirconia-Alumina 7 소결또는전융 알루미나-지르코니아 13Sintered or Electrolytic Alumina-Zirconia 13 소결또는전융 알루미나-지르코니아 26Sintered or Electrolytic Alumina-Zirconia 26 ③가소알루미나(-1㎛,비표면적3m2/g이상)③ Plasticized alumina (-1㎛, specific surface area over 3m 2 / g) ①성분중 5∼20① 5 to 20 of the ingredients 5     5 5     5 5     5 10    10 ④금속Si미분 ④ Metal Si Fine Powder ②성분카본과의합이 4∼10② 4 to 10 sum with component carbon 1     One 1     One 2     2 3     3 ⑤ carbon(비표면적 50m/g이상)⑤ carbon (specific surface area 50m / g or more) 3∼8   3 to 8 4     4 1     One 1     One 2.5     2.5 ⑥산화방지제금속 (carbides이외)⑥ Antioxidant metals (other than carbides) -     - 4     4 1     One 1     One 0.5     0.5 ⑦나노복합입자⑦ Nanocomposite particles 알루미나 50㎚ 3Alumina 50nm 3 실리카 300㎚ 5Silica 300nm 5 지르코니아 800㎚ 3Zirconia 800nm 3 알루미나30㎚3, 실리카40㎚ 5 Alumina 30nm3, Silica40nm 5 물 성   Properties 기공율(%)Porosity (%) 6∼76 to 7 7     7 5    5 7    7 6     6 부피비중Volume specific gravity 2.9∼3.12.9-3.1 3.1    3.1 3.2    3.2 3.3    3.3 3.4    3.4 압축강도(kg/cm2)Compressive strength (kg / cm 2 ) -    - 2100    2100 2860   2860 300    300 3360   3360 열팽창율(%) at 1000℃Thermal expansion rate (%) at 1000 ℃ +0.6∼ 0.7+0.6 to 0.7 0.7      0.7 0.6     0.6 0.6      0.6 0.6     0.6 화 학 성 분Chemical composition Al2O3 Al 2 O 3 79     79 74     74 85      85 83    83 ZrO2 ZrO 2 7      7 11     11 4       4 8     8 C  C 8      8 5      5 5        5 7     7 고주파유도로 내침식성★ (%)1650℃×3hrsCorrosion resistance with high frequency induction ★ (%) 1650 ℃ × 3hrs 100%100% 86%    86% 75    75 70%    70% 70%    70% 내산화성(at 1000×3hr ★★Oxidation Resistance (at 1000 × 3hr 100% 100% 70%    70% 70%    70% 70%     70% 70%    70% 내열충격성★★★Thermal shock resistance 보통  usually 우수    Great 우수    Great 우수    Great 우수    Great 구분 division 일반강 General steel STS강종, 일반강STS steel grade, general steel 일반강, 범용General steel, general purpose 일반강 범용General steel general purpose STS강종 일반강종STS Steel General Steel 예상수명(제강래들)Life expectancy (steel ladle) 3∼4  3 to 4 6     6 7    7 9     9 10    10

★ 고주파 유도로에서 용강 및 제작슬랙 투입후 5시간 침식시험후의 침식면적비교★ Comparison of erosion area after 5 hours of erosion test

★★ 전기로에서 1000℃로 3시간 유지후 산화면적과 미산화면적 비교★★ Oxidation area and non-acid screen area after 3 hours at 1000 ℃ in electric furnace

★★★ 버너로 노내를 1600℃로 유지한 다음 제품을 상부에 올려놓아 제품에 발생되는 최초의 균열발생 시간★★★ The first cracking time occurred in the product by keeping the inside of the furnace at 1600 ℃ with the burner and then placing the product on the top.

상기 (표 1)에 대한 물성시험 결과 종래의 경우 극초미분의 미첨가로 미세조직의 개선이 이루어지지 않은 관계로 기계적강도는 1500kg/cm2 전후로 물성이 낮게 나오는 반면 본 발명의 경우 현저한 개선이 가능함을 알 수 있었다.As a result of the physical property test for Table 1, since the microstructure is not improved due to the addition of ultrafine powder, the mechanical strength is lower than about 1500kg / cm 2, whereas the physical property is remarkably improved. And it was found.

실시예 1Example 1

종래 재질에 비해 미세조직의 개선으로 극초미분의 나노입자 적용으로 강도의 향상이 가능함을 알 수 있고, 화학적 내용성 또한 현저히 증가됨을 알 수 있으며, 내산화성 또한 약 30% 정도 개선이 가능하였다.Compared with the conventional material, it can be seen that the application of ultrafine nanoparticles can improve the strength by improving the microstructure, and the chemical content is also significantly increased, and the oxidation resistance can be improved by about 30%.

실시예 2Example 2

본 발명의 경우는 내열스폴링성 향상을 위해 저팽창성 광물인 소결 또는 전융지르코니아-멀라이트계 원료만을 적용한 제품으로 장기 사용시 균열발생의 문제를 완화시키기 위한 것이다.In the case of the present invention is intended to alleviate the problem of cracking in the long-term use as a product that applies only sintered or fully fused zirconia-mullite-based raw materials that are low-expandable minerals to improve heat spalling resistance.

도 3a는 본 발명에 따른 미세조직을 나타낸 현미경사진으로서 종래의 도2a에 나타낸 현미경사진에 비해 미세조직임을 알 수 있으며, 도3b는 본 발명품의 사용후 제품외관을 나타낸 사진으로서 슬라이딩이 되는 부위의 내화재 구성부분에 용손이 없는데 반해 종래를 나타낸 도2b는 구성부분의 일부가 용손됨을 알 수 있다.Figure 3a is a micrograph showing the microstructure according to the present invention can be seen that the microstructure compared to the conventional micrograph shown in Figure 2a, Figure 3b is a photograph showing the appearance of the product after use of the present invention of the sliding portion While there is no melting loss in the refractory component, it can be seen that FIG.

실시예 3 및 4Examples 3 and 4

본 실시예는 내열충격성의 향상과 화학적 내용성 향상을 위해 소결 또는 전융 알루미나-지르코니아 원료만을 적용한 제품으로서 특히 SiO2를 극소화함으로써 강종중 환원성 강종인 스테인레스강과 일반강종 및 고Mn 강종에 대해 적합하도록한 재질이다.This embodiment is a product that applies only sintered or molten alumina-zirconia raw materials to improve the thermal shock resistance and chemical content, and in particular, minimizes SiO 2 to make it suitable for reducing steels, general steels and high Mn steels. to be.

상기 배합원료중에서 소결 또는 전융지르코니아-멀라이트의 화학조성은 Al2O3 40∼46%, ZrO2 27∼39%, SiO2 15∼20% 범위이고, 소결 또는 전융알루미나-지르코니아는 ZrO2 함량이 10∼50% 범위로 함이 바람직하다.The chemical composition of the sintered or premelted zirconia-mullite in the blended materials ranges from 40 to 46% Al 2 O 3, 27 to 39% ZrO 2 , and 15 to 20% SiO 2 , and the content of ZrO 2 is It is preferable to set it as 10 to 50% of range.

이상에서와 같이 본 발명은 다회 사용수명의 제한의 원인이 되는 원료의 구성에 있어서 입도의 재조정과 탄소의 사용중 용강에의 용해 및 산화에 따른 소실 문제점과 사용중 강도 열화를 방지하기 위하여 나노입자의 첨가로 제품의 미세조직을 최적화시킨 결과 기존의 제품에 비하여 강도의 향상 및 내용성을 증대시키는 등의 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention adds nanoparticles to prevent the loss of strength due to re-adjustment of particle size, dissolution and oxidation of carbon in molten steel during use, and deterioration of strength in use in the composition of raw materials causing the limitation of the service life of multiple times. As a result of optimizing the microstructure of the furnace product, it is possible to obtain the effect of improving the strength and increasing the content compared to the existing product.

Claims (3)

1∼3mm입경을 갖는 소결(또는 전융)알루미나 20∼60중량부, 1∼0.04mm입경을 갖는 소결(또는 전융)알루미나 15∼45중량부, 소결(또는 전융)지르코니아-멀라이트 5∼25중량부, 소결(또는 전융)지르코니아-알루미나 5∼25중량부, 가소알루미나 3∼13중량부, Si미분 0.5∼5중량부, 카본 1∼5중량부, 알루미나, 실리카, 알루미나-멀라이트, 알루미나-지르코니아 중 선택한 1종 이상의 20∼900㎚(나노입자)를 갖는 3∼10중량부, 산화방지제 0.3∼5중량부로 혼합되어 이루어짐을 특징으로 하는 슬라이딩 플레이트 내화재.20 to 60 parts by weight of sintered (or electrolytic) alumina having a particle size of 1 to 3 mm, 15 to 45 parts by weight of sintered (or electrolytic) alumina having a particle size of 1 to 0.04 mm, 5 to 25 parts by weight of sintered (or electrolytic) zirconia-mullite Part, 5 to 25 parts by weight of sintered (or electrolytic) zirconia-alumina, 3 to 13 parts by weight of plastic alumina, 0.5 to 5 parts by weight of Si fine powder, 1 to 5 parts by weight of carbon, alumina, silica, alumina-mullite, alumina- Sliding plate refractory material, characterized in that it is mixed with 3 to 10 parts by weight and 0.3 to 5 parts by weight of antioxidant having at least one selected from zirconia 20 to 900 nm (nanoparticles). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소결(또는 전융) 지르코니아-멀라이트, 소결 (또는 전융) 지르코니아-알루미나 대신에 소결(또는 전융) 지르코니아-멀라이트 5∼50중량부 또는 소결 (또는 전융) 알루미나-지르코니아 5∼50중량부 중 선택한 1종 또는 2종을 사용함을 특징으로 하는 슬라이딩 플레이트 내화재.5 to 50 parts by weight of the sintered (or molten) zirconia-mullite, 5 to 50 parts by weight of sintered (or molten) zirconia-mulite or sintered (or molten) alumina-zirconia instead of the sintered (or molten) zirconia-alumina Sliding plate refractory material characterized by using one or two selected. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 배합에 따라 화학성분이 Al2O3 65∼85중량부, ZrO2 3∼14중량부, C 4∼10중량부이고, 나머지는 산화방지제 0.4∼4중량부 및 SiO2, SiC로 이루어짐을 특징 으로 하는 슬라이딩 플레이트 내화재.According to the above formulation, the chemical composition is 65 to 85 parts by weight of Al 2 O 3 , 3 to 14 parts by weight of ZrO 2 , 4 to 10 parts by weight of C, and the rest consists of 0.4 to 4 parts by weight of antioxidant and SiO 2, SiC. Sliding plate fireproof material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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