KR100701372B1 - 내화 라이닝 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내화물 및 내화 라이닝 제조방법에 관계한다. 내화 물질은 MgO 소결물과 금속 및 탄소질 물질에서 선택된 최대 5중량%의 환원제를 포함한다. 라이닝은 감소된 환원제 함량을 갖는 복수의 층으로 구성된다.

Description

내화 라이닝 제조방법{METHOD OF PRODUCING A FIREPROOF LINING}
본 발명은 내화 라이닝 제조방법에 관계한다.
전기로의 노상은 건조한 노상 물질로 보통 라이닝 된다. 소결된 돌로마이트 기초 물질에 추가적으로 MgO 소결에 기초한 물질이 주로 사용된다.
당해 분야에서 그레인 크기 분포는 내화물의 가공과 이의 압축성에서 중요하다.
새로운 물질을 사용하여 라이닝이 된 로의 산화가 개시되면 물질의 세라믹 결합이 빠르게 일어난다. 그러므로 스크랩(scrap)이 충전되자마자 라이닝이 내성적이 된다.
유럽 특허 0 214 882 B1은 다중 층으로 구축된 방화로 라이닝을 발표하는데 용융 금속을 대면하는 층은 공정 동안에 완전 소결되며 그 뒤에 놓이는 층, 특히 로 벽을 향하는 층은 기껏해야 부분적으로 소결되어 라이닝이 마모된 이후에 파손시키기 쉽게 한다.
방화 물질은 결합제에 파묻힌 방화 무기 입자를 포함한다. 각 층의 상이한 소결 성질은 방화 무기 물질의 그레인 크기를 통해 조절된다.
본 발명은 두께에 따라 상이한 소결 양태를 갖는 노상 라이닝을 생성하도록, 소결 양태가 한정된 방식으로 조절될 수 있는 내화 세라믹 물질, 특히 노상 물질을 제공한다.
놀랍게도 이 목적을 위해 물질이 단지 2가지 성분, 즉 MgO 소결물과 환원제를 포함해야 함이 발견되었다.
본 발명에 따르면 결합제 사용이 불필요하다. 특정 그레인 크기나 특정 그레인 크기 분포의 선택은 단지 이차적으로 의미가 있다.
본 발명에 따른 방법은 제1항의 특징을 포함한다. 구체적 예는 제2-7항에 발표된다.
배타적으로 MgO 소결물 및 원소 탄소와 같은 환원제로부터 본 발명의 물질을 생성할 수 있다. 추가적으로 필요할 경우 내화 매트릭스 물질은 MgO 소결물에 Al2O3, TiO2, Fe2O3, CaO와 같은 다른 내화 산화물을 함유할 수 있으며 구운 돌로마이트가 사용될 수도 있다.
노상 물질의 소결 양태는 노상 물질 내에서 환원제의 질량 비율을 통해 조절될 수 있다. 탄소(흑연, 카본블랙 또는 석유 코크스와 같은)의 첨가를 통해 MgO 소결물에서 디칼슘 페라이트의 환원이 일어나고 CaO와 FeO가 생성된다.
FeO는 페리클레이스(MgO 소결물)로 확산하여 마그네시오우스타이트(magnesiowustite)를 형성한다. 탄소 첨가량을 증가시킴으로 써 소결 양태가 연속으로 감소될 수 있다.
Si 또는 Al과 같은 순수한 금속의 첨가는 산소가 소모되고 물질의 소결이 지연된다는 점에서 환원 공정을 촉진한다. 다른 환원제, 특히 수지(예 페놀수지), 피치 또는 당과 같은 다른 탄소 캐리어도 가능하다.
원칙적으로 결과의 반응 생성물이 본 발명의 목적에 반대되는 효과를 가져오지 않는다면 환원제로 작용하는 첨가제가 사용될 수 있다. 상기 반대되는 효과는 물질 소결의 조장이나 내화성의 감소(예컨대 용융상의 형성 때문에)일 것이다. 가령 환원제로서 황산나트륨은 분해 생성물로서 바람직하지 않은 산화나트륨을 가져온다.
다음 표는 MgO 소결물(그레인 크기: 최대 8mm)과 흑연 형태의 다양한 함량의 탄소로 제조된 노상 물질의 경우 1300℃에서 산화 예비-굽기 후 1600℃에서 환원 굽기 후 저온 압축강도(N/mm2)를 보여준다.
탄소 함량 저온 압축강도
0% 46.6
1% 44.1
2% 42.4
3% 35.8
4% 27.9
5% 20.9
유럽특허 0 214 882 B1에 반해서 결합제가 사용되지 않았다. 효과는 MgO 소결물의 그레인 크기와 무관하게 나타난다. 이것은 <5mm일 수 있다. 다시 말하자면 동일한 기본 물질(MgO 소결물)로 시작하여 첨가된 환원제의 양을 조절함으로써 상이한 소결 양태를 보이는 노상 물질이 제조될 수 있다.
이 방식으로 감소되는 비율의 환원제를 함유한 물질로 내화 라이닝이 다중 층으로 제조될 수 있다. 예컨대 제1층은 5중량% 탄소를 함유한 물질로 구성되고 제1층에 적용되는 후속 층의 탄소 함량은 감소되고 용융 금속에 접하는 마지막 적용된 층에서 탄소 함량은 가령 0.5%이다.
최저 탄소 함량을 갖는 최종 적용된 층의 탄소가 로 작동 후 내화 면 수 센티미터 깊이까지 연소되어 전형적인 노상 물질에서처럼 이 층에서 완전 소결이 달성되지만 그 뒤에 배치된 층의 소결은 더욱 감소되어(탄소 함량 증가로) 예컨대 로의 금속 케이싱에 인접한 외부 층은 오랜 기간 사용 후에도 부서지기 쉬우며 단지 부분적으로 소결되므로 수선 또는 교체의 경우 라이닝 파괴를 쉽게 할 수 있다.
다양한 타입의 MgO 소결물이 사용될 수 있다. 화학적 속성 때문에 지금 까지 제한된 방식으로 사용될 수 있는 더 높은 철 함량(화학적 분석)을 갖는 MgO 소결물이 특히 적합하다.
한 측면에서 >1.5중량% 또는 >3중량%의 Fe2O3함량을 갖는 MgO 소결물이 제안되며 또 다른 측면에서 >5중량%의 Fe2O3함량을 갖는 MgO 소결물이 제안된다.
이것은 2 또는 4중량% 또는 7중량%의 C2F함량에 대응한다.
탄소는 흑연, 카본블랙으로 첨가될 수 있다. 소결된 그레인과 균질 혼합이 바람직하다. 탄소의 그레인 크기는 200μm 미만, 특히 100μm 미만이다.

Claims (8)

  1. 야금 용기의 내화 라이닝을 다중 층으로 제조하는 방법에 있어서,
    MgO 소결물과 금속 및 탄소질 물질에서 선택된 최대 5중량%의 환원제를 포함한 내화물질은 환원제 함량이 순차적으로 감소되도록 각 층에 적용됨을 특징으로 하는 내화 라이닝 제조방법
  2. 제 1항에 있어서, 원소 탄소가 환원제로 사용됨을 특징으로 하는 제조방법
  3. 제 1항에 있어서, 수지, 피치, 타르, 유기 첨가물에서 선택된 환원제가 사용됨을 특징으로 하는 제조방법
  4. 제 1항에 있어서, 내화 물질이 MgO 소결물과 환원제만을 포함함을 특징으로 하는 제조방법
  5. 제 1항에 있어서, MgO 소결물이 >1.5중량%의 Fe2O3함량을 가진 내화물질이 사용됨을 특징으로 하는 제조방법
  6. 제 1항에 있어서, MgO 소결물이 >3중량%의 Fe2O3함량을 가진 내화물질이 사용됨을 특징으로 하는 제조방법
  7. 제 1항에 있어서, MgO 소결물이 >5중량%의 Fe2O3함량을 가진 내화물질이 사용됨을 특징으로 하는 제조방법
  8. 삭제
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