KR101050146B1 - 제강용 슬래그 조재제의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용강제조시 사용하는 슬래그 조재제를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 현재 폐기물로 버려지는 산업 부산물을 이용하여 탈산력면에서도 기존의 석회계 슬래그 조재제에 비하여 우수한 용강제조용 슬래그 조재제를 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명은 제강용 슬래그 조재제를 제조하는 방법으로서, 산업 부산물로 발생되는 알루미늄 공급원과 산업 부산물로 발생되는 실리콘 공급원을 혼합하는 단계 및 상기와 같이 혼합된 혼합물을 입상화하는 단계를 포함하고, 상기 알루미늄 공급원과 실리콘 공급원의 혼합량은 금속 알루미늄과 금속 실리콘 성분의 합계 함유량이 30wt%이상이 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법을 그 요지로 한다.
본 발명에 의하면, 산업 부산물을 이용하여 탈산력면에서도 기존의 석회계 슬래그 조재제에 비하여 우수하고, 더욱이 특별한 바인더를 사용하지 않고도 적정 강도를 갖는 입상체로 입상화가 가능한 제강용 슬래그 조재제의 제조방법을 제공함으로써, 최종 제품의 제조 원단위 절감은 물론 철강제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
부산물, 알루미늄, 실리콘, 제강, 슬래그, 조재제

Description

제강용 슬래그 조재제의 제조방법{Method for Manufacturing Steel-Making Slag Deoxidizer}
본 발명은 용강제조시 사용하는 슬래그 조재제를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 산업분야에서 발생하는 실리콘 함유 부산물과 알루미늄 함유 부산물을 이용하여 제강용 슬래그 조재제를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전로중심의 용강 제조공정에서는 전로내 산소취련을 함으로써 강중에 산소농도가 600∼1000ppm 잔류하게 되며, 용강 상부에 존재하는 슬래그중에는 FeO+MnO가 25-35%로 매우 높은 상태이다.
이와 같이 취련이 완료된 후의 용강 및 슬래그의 산소포텐샬은 매우 높기 때문에 청정강을 제조하기 위해서는 전로이후에 이를 낮추기 위한 일련의 정련작업이 불가피하다.
이러한 정련조작을 탈산이라고하며, 탈산대상에 따라 용강탈산 또는 슬래그 탈산으로 구분한다.
또한, 탈산방법은 용강과 슬래그를 동시에 탈산하는 방법과 슬래그만을 탈산하는 방법이 있다.
탈산제로서는 용강의 경우에는 Al,Fe-Si,Fe-Mn등을 사용하며, 슬래그의 경우에는 고순도 알루미늄 또는 알루미늄 드로스등을 단독으로 사용하거나 CaO 또는 CaCO3등을 금속 알루미늄과 혼합사용하기도 한다.
대체적으로, 슬래그 탈산제는 슬래그중 FeO와 MnO농도 저감과 동시에 강중에 알루미나계 비금속 개재물을 용이하게 포집할 목적으로 최근에는 알루미늄 단독보다는 CaO 성분을 복합 첨가하고 있다.
일반적으로, 제강공정에서는 용선중에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위하여 통상 250톤 제조용 정련조업시 챠지(charge)당 5-10톤의 생석회가 투입되고 용선중의 규소는 취입된 산소에 의해 전량 산화되어 산화규소로 제거되며, 이러한 산화물들은 비중이 용강보다 훨씬 가벼워 용강위로 부상분리되어 슬래그로 형성된다.
전로 정련조업에서는 산소에 의해 용선중의 불순물울 산화,제거시키게 되므로 용강 및 슬래그는 과포화된 산소를 함유하고 있게 된다.
이와 같은 용강중에 함유된 산소는 제품에 치명적인 결함을 유발하게 되므로 통상 알루미늄 또는 규소등을 용강에 투입하여 용강중에 용존하고 있는 산소를 제거하는 탈산처리를 실시하게 된다.
전로 조업 완료후에는 용강을 래들에 출강하며, 이 출강과정에서 유출되는 슬래그는 래들내로 유입된다.
따라서, 전로에서 출강과정중 용강과 함께 유출된 슬래그중의 산화물 제거를 위해서는 출강직후 슬래그 상부에 슬래그 탈산역할 뿐만 아니라 슬래그의 유동성등 개 질역할을 위해 슬래그 조재제를 투입하게 된다.
지금까지 공지된 슬래그 탈산제의 원료로는 알루미늄의 경우에는 금속 알루미늄 또는 알루미늄드로스 등을 사용하며, CaO 성분 원료로서는 생석회, 석회석, 소석회등 가능한 CaO함유량이 많은 것을 사용한다.
한편, 슬래그 탈산제의 반응효율을 높이기 위해서는 5-30mm크기의 펠렛트 또는 브리켓트 형상으로 제조하는 것이 일반적인 방법이다.
이와 같은 형상의 슬래그 탈산제가 슬래그와 접촉하게 되면 아래와 같은 반응식(1)이 일어남으로써 슬래그내의 산소 포텐샬을 낮추어 주게 된다.
3FeO (또는 MnO) + 2Al + CaCO3 → 3Fe (또는 Mn) + (Al2O3) + (CaO) +CO2
즉 슬래그의 산소 포텐샬을 좌우하는 FeO 및 MnO는 탈산제의 알루미늄과 반응하며, 반응 생성물중 Fe와 Mn은 용강중으로 회수되며, Al2O3는 슬래그로 남게된다.
한편, 열적 특성상 CaO와 CO2로 열분해를 하는 석회석은 투입직후에 펠렛트(또는브리켓) 형상이 분화하여 반응계면적이 커짐으로써 슬래그 탈산 반응이 촉진된다. 또한 CO2가스가 발생되기 때문에 슬래그의 교반이 동반되므로 더욱더 탈산반응이 촉진된다.
그리고, CaO는 슬래그에 잔존하게 되는데 이것은 슬래그내의 Al2O3의 활동도를 저하시켜줌으로써 위와 같은 반응을 촉진할 뿐만 아니라 용강중에 잔존하는 Al2O3계의 개재물이 슬래그중으로 용이하게 흡수되게 한다.
이와 같이 슬래그 탈산제중 석회석은 탈산역할을 하는 알루미늄 못지않게 중요한 성분이다.
석회석의 원료중 생석회는 석회석과 같은 열적 특성효과가 없기 때문에 슬래그의 탈산효과가 반감되며, 소석회의 경우는 석회석과 유사한 효과를 얻을 수는 있으나 용강중에 수소가 함유될 수 있기 때문에 사용상 제한이 있어 석회석이 가장 일반적으로 사용되고 있다.
슬래그 탈산제의 종래 제조방법은 5mm이하의 박편상 알루미늄과 1mm이하의 석회석 분말, 결합제인 시멘트류를 혼합한 후 10-20중량%의 수분을 첨가하여 입상화하고 이를 건조, 양생하여 최종제품을 제조한다.
최근에는 고청정강 생산 및 제품 품질 향상을 위해 용강 탈산 뿐만 아니라 슬래그 탈산 및 개질을 위한 다양한 탈산제 제조기술들이 개발되고 있다.
기존에 슬래그 조재제로 사용되고 있는 탈산제로서는 알루미늄 용해시 발생되는 알루미늄 드로스계 탈산제, 금속 알루미늄과 석회석을 혼합하여 제조한 석회계 탈산제, 칼슘 카바이드와 생석회를 조합한 칼슘 카비이드계 탈산제등이 각각 사용되어져 왔으나 최근에는 공동 탈산 효과를 위해 Al-Si-Fe계, Si-Mn-Al-Fe계, Ca-Si-Mn계, Si-Ti-Fe합금등 소위 복합 탈산제도 사용되고 있는 추세이다.
지금까지 개발, 제안되어 있는 탈산제 제조방법으로서는 알루미늄드로스와 금속 알루미늄의 적정 조합에 의한 탈산제 제조방법(대한민국 공개특허공보 1996-0023119), 금속 알루미늄과 래들슬래그의 적정조합에 의한 탈산제 제조방법(대한민 국 공개특허공보 1997-0027322), 금속 알루미늄과 석회석 슬러지의 적정 조합에 의한 탈산제 제조방법(대한민국 공개특허공보 1998-044849), 금속 알루미늄과 CaO 및 Al2O3로 조합된 탈산제 제조방법(대한민국 공개특허공보 1999-0042920), 알루미늄 제조과정에서 발생하는 용해재중 나트륨,염소, 형석등을 기재로 사용하는 탈산제 제조방법(대한민국 공개특허공보 2001-0061567), 금속 알루미늄과 백운석 슬러지의 적정 조합에 의한 탈산제 제조방법(대한민국 공개특허공보2002-0031863)등이 있다.
기존에 개발, 제안되어 있는 탈산제 제조방법상의 공통점은 탈산효과가 가장 큰 금속 알루미늄과 다양한 산업공정에서 배출되는 산업부산물을 이용하여 제조한다는 것이다.
탈산제 제조시 첨가, 사용되는 다양한 금속 부산물의 주된 용도는 알루미늄의 경우는 탈산제로서 강의 결정입도조절, 강도 및 인성개선을 위해 첨가되고, Mg의 경우는 탈산, 탈황제 용도로서 강의 흑연 구상화를 위해 첨가되고, Ca의 경우는 탈산, 탈황제 용도로서 강의 난환원성 금속의 산화, 할로겐화물의 환원, 비금속 개재물의 부상을 위하여 첨가되고, 그리고 Si의 경우는 탈산제 용도로서 강의 전기적 성질, 강도 및 경도 개선을 위해 각각 첨가, 사용되고 있다.
본 발명은 현재 폐기물로 버려지는 산업 부산물을 이용하여 탈산력면에서도 기존의 석회계 슬래그 조재제에 비하여 우수한 용강제조용 슬래그 조재제를 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 현재 폐기물로 버려지는 산업 부산물을 이용하여 특별한 바인더를 사용하지 않고도 적정 강도를 갖는 입상체로 입상화가 가능할 뿐만 아니라 탈산력면에서도 기존의 석회계 슬래그 조재제에 비하여 우수한 제강용 슬래그 조재제를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명은 제강용 슬래그 조재제를 제조하는 방법으로서, 산업 부산물로 발생되는 알루미늄 공급원과 산업 부산물로 발생되는 실리콘 공급원을 혼합하는 단계 및 상기와 같이 혼합된 혼합물을 입상화하는 단계를 포함하고,
상기 알루미늄 공급원과 실리콘 공급원의 혼합량은 금속 알루미늄과 금속 실리콘 성분의 합계 함유량이 35wt%이상이 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법에 관한 것이다.
상기 방법에 있어서, 알루미늄 공급원으로는 알루미늄 용해시 발생되는 알루미늄 드로스와 각종 산업 부품 소재 제조 및 가공시 발생되는 알루미늄 칩 및 Al-Fe혼합 칩 중의 1종 또는 2종 이상이 바람직하고, 그리고 실리콘 공급원으로는 반도체 또는 태양전지용 실리콘 웨이퍼 가공시 발생되는 Si함유 슬러지가 바람직하다.
본 발명에 의하면, 산업 부산물을 이용하여 탈산력면에서도 기존의 석회계 슬래그 조재제에 비하여 우수하고, 더욱이 특별한 바인더를 사용하지 않고도 적정 강도를 갖는 입상체로 입상화가 가능한 제강용 슬래그 조재제의 제조방법을 제공함으로써, 최종 제품의 제조 원단위 절감은 물론 철강제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 산업 부산물을 이용한 슬래그 조재제를 제조하는 방법에 있어서, 탈산효과는 기존의 슬래그 조재와 동등 또는 그 이상의 효과를 가지며, 경제성 있는 슬래그 조재제를 제조할 수 있는 방법을 확보하기 위해 여러 가지 방안을 검토한 결과 본 발명을 제안하게 된 것이다.
본 발명에 따르는 슬래그 조재제의 주요성분은 금속 알루미늄과 금속 실리콘이다.
알루미늄의 경우는 탈산효과 이외에 강의 결정입도조절, 강도 및 인성개선을 조장하며, Si의 경우에는 탈산효과 이외에 강의 전기적 성질, 강도 및 경도 개선을 조장하는 원소이므로 탈산 효과 이외에 강의 품질 향상에도 기여할 수 있게 된다.
본 발명에서 사용되는 알루미늄 공급원으로는 각종 산업분야에서 부산물로서 발생 되는 알루미늄 함유 부산물이라면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 알루미늄 용해시 발생하는 알루미늄 드로스를 비롯하여 각종 산업 부품 소재 제조 및 가공시 발생하는 알루미늄 칩 또는 알루미늄과 주철의 혼합재료 등의 가공시 발생하는 Al-Fe칩등을 들수 있으며, 이들을 1종 또는 2종이상 복합하여 사용할 수 있다.
즉, 본 발명에서 사용하는 알루미늄 부산물은 탈산 효율 및 경제성등을 고려하여 적절히 선정하면 된다.
상기 알루미늄 드로스는 일반적으로 폐알루미늄 소재로부터 알루미늄을 회수하는 공정중에서 필연적으로 발생되는 부산물로서, 용해과정시 발생되는 1차드로스, 즉 화이트 드로스(white dross)는 금속 알루미늄 함량이 높아 일반적으로 드로스 재처리 설비에서 알루미늄을 재차 회수하게 된다.
상기 드로스 재처리 과정에서 발생되는 2차 드로스, 즉 블랙 드로스(black dross)는 알루미늄 함량이 낮아 일반적으로 산업 부산물로 발생된다.
또한, 각종 산업 부품소재 제조 및 가공시 발생되는 알루미늄과 주철이 혼합된 Al-Fe칩은 자선기로 1차 선별하여 비자착 물질인 알루미늄을 분리, 회수하여 알루미늄 잉곳을 제조하는 원료로 사용하고 있다.
그러나, 자선기로 분리하지 못하는 Al-Fe 혼합물은 적정한 사용 용도가 없어 부산물로 발생되고 있는 실정이다.
알루미늄 용해시 발생하는 알루미늄 드로스는 성상에 따라 다르지만 약 35-70wt% 정도의 알루미늄을 함유하고 있으며, 각종 부품 소재 제조 및 가공시 발생하는 알 루미늄 칩의 경우는 90wt% 이상의 알루미늄을 함유하고 있다.
또한, 알루미늄과 주철이 혼합된 소재 가공시 발생되는 Al-Fe칩은 가공소재 및 가공 부위에 따라 다르지만 대개 30∼80wt%의 알루미늄을 함유하고 있다.
본 발명에서 사용하는 Si 공급원으로는 각종 산업분야에서 부산물로서 발생되는 실리콘 함유 부산물이라면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 반도체 또는 태양전지용 실리콘 웨이퍼 가공공정에서 발생하는 Si슬러지를 들수 있다.
상기 Si슬러지는 반도체 및 태양전지용 실리콘 웨이퍼 가공공정인 와이어 쏘 슬라이싱(wire-saw slicing)공정단계에서 발생하는 Si슬러지로부터 1차 원심분리에 의해 슬러지내에 함유되어 있는 절삭재와 절삭유를 분리, 회수하고 남는 슬러지이다.즉, 와이어 쏘 슬라이싱공정단계에서 발생된 Si슬러지는 원심분리방법등에 의해 연마재와 절삭유를 분리,회수하여 와이어 쏘 슬라이싱 공정에 재 사용하고 있으나 분리되지 못한 잔여물 (Si 미분+절삭유+미분 연마재 혼합물)은 슬러지 상태로 처리 비용을 지원하면서 폐기처리하고 있다.
일반적으로, 와이어 쏘 슬라이싱 공정에서 발생하는 폐슬러지에 함유된 SiC입자는 평균입도가 5∼20㎛범위이고, Si입자는 1∼2㎛입도를 가지므로 밀도차이를 이용한 비중분리 및 원심분리 방식에 의해 회수하고 있지만, 미분의 SiC와 Si는 완전한 분리,회수가 곤란하여 절삭유가 포함된 슬러지 상태로 다량 발생되고 있다.
1차 원심분리후 남는 Si슬러지는 지용성의 절삭유가 포함된 것과 수용성(유기용제)의 절삭유가 포함된 것이 있으며, Si 슬러지내의 고형물의 함량은 약 70∼80wt%정도이고, 고형물중 Si 함유량은 대개 30∼50wt%정도를 함유하고 있다.
수용성 절삭유가 포함된 Si슬러지만을 Si 원료로 사용할 경우에는 건조하여 유기용제를 휘발 제거하거나 아니면 그대로 사용할 수 있다.
슬러지에 함유된 수용성 절삭유의 유기용제는 낮은 온도에서 휘발되기 때문에 강의 품질에는 전혀 영향을 미치지 않는다.
상기 수용성 절삭유의 유기용제는 폴리 글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
수용성의 절삭유가 포함된 Si슬러지만을 Si 원료로 사용할 경우에는 입상화 전에 이 수용성 성분을 제거하거나 또는 잔류시킨 상태에서 물유리, 전분, 당밀 및 시멘트로 이루어진 바인더 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 첨가하여 입상화 하는 것이 바람직하다.
상기 바인더의 첨가량은 입상화에 필요한 결합력을 부여할 수 있는 양으로 제한하면 되고. 바람직하게는 원료 100g에 대하여 5-10wt% 정도이다.
상기 수용성 절삭유를 함유하는 Si슬러지로는 전처리 공정으로서 여과 공정을 통해 함수율 10-20wt%정도로 조정하여 사용하거나 또는 여과 후 건조공정을 거쳐 분말상으로 제조한 후 사용할 수 있다.
한편, 지용성의 절삭유가 혼합된 Si슬러지만을 Si원료로 사용할 경우에는 전처리 필요없이 그대로 사용하여도 무방하며 오히려 유지성분을 바인더로 활용할 수 있으므로 보다 경제적이다.
상기 지용성 절삭유에는 유지성분이 포함된다.
상기 지용성 절삭유를 함유하는 Si슬러지로는 유지성분 함량이 10-20wt%정도인 것 이 바람직하며, 예를 들면, 전처리공정으로서 여과공정을 통해 과잉의 기름성분을 1차 제거하여 유지성분 함량을 10-20wt%정도로 조정하여 사용할 수 있다.
보다 바람직하게는 지용성과 수용성의 절삭유가 포함된 Si슬러지를 혼합하여 Si원료로 사용하는 것이다.
한편, 상기 알루미늄 공급원과 실리콘 공급원의 혼합량은 금속 알루미늄과 금속 실리콘 성분의 합계 함유량이 30wt%이상이 되도록 조절하는 것이 바람직하다.
상기 금속 알루미늄과 금속 실리콘의 함유량이 30wt%이하가 되면 슬래그 조재제로서의 탈산 효과 및 슬래그 개질효과를 기대할 수 없기 때문이다.
알루미늄 부산물과 실리콘 부산물을 혼합한 2원계 조성물을 직접 입상화하는 경우에는 다른 첨가물 없이 실리콘 슬러지내에 함유되어 있는 기름성분을 바인더로 활용하여 펠렛타이징 및 브리켓팅등의 적정한 방법에 의해 입상화 한다.
또한, 필요에 따라서 탈산효율 및 교반효과 그리고 개재물의 흡수능력을 향상시키고자 할 경우에는 금속 알루미늄과 금속 실리콘의 함유량이 30wt% 이상으로 조정한 조성물에 적정한 양의 CaCO3를 첨가한 3원계 조성물로 제조한 후 이를 펠렛타이징 및 브리켓등의 적정한 방법에 의해 입상화하여 제조한다.
상기 CaCO3의 첨가량은 20-50wt% 정도가 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예)
알루미늄 용해시 발생되는 알루미늄 2차 드로스(알루미늄 함량 :50%)와 반도체 웨 이퍼 제조공정중에서 발생한 Si 함유 슬러지로부터 1차 원심분리에 의해 절삭유와 절삭재를 분리, 회수한 후 폐기처리되는 수용성 Si 함유 슬러지 (Si 함량 :30%)의 함수량을 15%정도로 조정한 후 두 물질을 적정한 배합비로 혼합하고 금속 알루미늄과 금속 실리콘의 총함유량이 35%가 되도록 조정한 2원계 조성물을 제조한 후 바인더로 물유리를 두 원료합의 10wt%를 첨가하여 브리켓팅 방법에 의해 20mm정도 크기의 브리켓으로 입상화한 후 건조 양생하였다(발명예 1).
또한 Si함유 슬러지로서 지용성 Si함유 슬러지(Si 함량 :30%)를 사용하고 슬러중의 수분함량을 15%로 조정하지 않은 것과 바인더를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 발명예(1)과 동일하게 실시하여 브리켓을 제조하였다(발명예2).
또한, 상기 2원계 조성물에 탈산효율 및 슬래그 개질, 개재물 흡수능력등을 향상시킬 목적으로 CaCO3분말을 적정량 첨가하여 3원계 조성물로 제조한 후 다른 바인더를 사용하지 않고 직접 브리켓팅 방법에 의해 20mm정도 크기의 브리켓으로 입상화 한후 건조,양생하였다.
이때 사용한 Si 슬러지는 지용성으로서 함수율을 15%로 조정한 후 사용하였다(발명예 3).
기존 슬래그 조재제와 비교하기 위해 현재 가장 많이 사용되고 있는 석회계 슬래그 조재제를 제조하여 비교하였다.
즉, 1-3mm입도의 알루미늄드로스(알루미늄 함량 35%)에 적정량의 석회석 분말과 바인더로서 시멘트를 혼합하고 브리켓팅 방법에 의해 입상화한후 건조, 양생하여 제조하였다(비교예).
각각의 조건에서 입상화할 때 입상화 상태, 제조 브리켓의 강도 등을 측정하고, 또한 슬래그 조재제의 슬래그 탈산력을 조사하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
슬래그 탈산력 척도는 일반적으로 슬래그 성분중 FeO와 MnO의 농도변화, 즉 슬래그중(FeO+MnO)농도의 감소양으로 판단한다.
본 실시예에서는 발명예와 비교예(기존재)의 탈산력을 비교 검토하기 위하여 반응전 및 반응 후의 슬래그를 채취하여 슬래그내의 MnO+FeO양을 분석하여 비교하였다. 탈산력을 검토하기 위한 시험은 100Kg 유도용해로를 이용하여 용강을 제조한 다음, 2차정련 슬래그를 투입하였다.
슬래그 용해 직후에 약 200g의 슬래그 조재제를 용융슬래그 상부에 투입하여 30분간 반응시켰다.
성분 및 함량 바인더 입상화상태 브리켓
강도		 탈산력
(FeO+MnO)감소율
발명예 1 알루미늄드로스+Si슬러지(수용성)(Al+Si=35wt%) 물유리 (10wt%) 양호 25Kg/cm2 16%
발명예
2		 알루미늄드로스+Si슬러지(지용성)(Al+Si=35wt%) 비사용 양호 25Kg/cm2 16%
발명예 3 알루미늄드로스+Si슬러지(지용성)+CaCO3(Al+Si=35wt%) 비사용 양호 28Kg/cm2 19%
비교예 알루미늄드로스+CaCO3
+시멘트 (Al=35wt%) 		시멘트 양호 30Kg/cm2 12%
상기 표1에 나타난 바와 같이, 본 발명예(1,2,3)의 경우에는 입상화 상태가 양호하고, 또한 브리켓 강도가 기존의 시멘트를 바인더로 사용한 경우(비교예)와 유사한 수준을 나타내었으며, 특히, 본 발명예(2,3)의 경우에는 다른 바인더를 사용하지 않고도 입상화 상태가 양호함을 알 수 있다.
특히, 슬래그 조재제로서의 효율을 판단할 수 있는 탈산력 시험결과 기존 슬래그 조재제(비교예)의 경우에 비해 본 발명에 따라 제조한 슬래그 조재제(발명예1,2,3)의 경우가 보다 우수한 탈산력을 나타낸다는 사실을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 용강제조용 슬래그 조재제를 제조하는 방법으로서, 산업 부산물로 발생되는 알루미늄 공급원과 산업 부산물로 발생되는 실리콘 공급원을 혼합하는 단계 및
    상기와 같이 혼합된 혼합물을 입상화하는 단계를 포함하고,
    상기 알루미늄 공급원과 실리콘 공급원의 혼합량은 금속 알루미늄과 금속 실리콘 성분의 합계 함유량이 35wt%이상이 되도록 결정되며,
    상기 알루미늄 공급원은 알루미늄 용해시 발생되는 알루미늄 드로스와 각종 산업 부품 소재 제조 및 가공시 발생되는 알루미늄 칩 및 Al-Fe혼합칩 중의 1종 또는 2종 이상이고; 그리고 실리콘 공급원은 반도체 또는 태양전지용 실리콘 웨이퍼 가공시 발생되는 Si함유 슬러지이고,
    상기 알루미늄 드로스는 35-70wt%의 알루미늄을 함유하고, 상기 알루미늄 칩은 90wt% 이상의 알루미늄을 함유하고, 그리고 Al-Fe칩은 30∼80wt%의 알루미늄을 함유하고; 그리고 Si 함유슬러지는 70∼80wt%의 고형물을 함유하고, 이 고형물에는 30∼50wt%의 실리콘이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합물에 CaCO3가 20-50wt% 첨가된 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 Si 함유 슬러지는 지용성 절삭유 및 수용성 절삭유를 단독 또는 복합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 Si 함유 슬러지가 지용성 절삭유를 함유하고, 입상화 단계에서 이 지용성 절삭유를 바인더로 사용하여 입상화하는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 Si 함유 슬러지가 수용성 절삭유를 함유하고, 입상화 전에 이 수용성 절삭유를 제거하거나 또는 잔류된 상태에서 물유리, 전분, 당밀 및 시멘트로 이루어진 바인더 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 원료 100g에 대하여 5-10wt% 첨가하여 입상화 시키는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 Si 함유 슬러지중의 지용성 절삭유의 함량은 10-20wt%인 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 수용성 절삭유를 함유하는 상기 Si 함유 슬러지로는 여과 공정을 통해 함수율 10-20%로 조정한 것 또는 여과 후 건조공정을 거쳐 분말상으로 제조된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 제강용 슬래그 조재제의 제조방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000290718A (ja) * 1999-04-07 2000-10-17 Sanyo Special Steel Co Ltd 複合造滓材
JP2002003929A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Asahi Giken Hanbai Kk アルミニウム滓とＳｉＣからなる脱酸用造滓剤
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000290718A (ja) * 1999-04-07 2000-10-17 Sanyo Special Steel Co Ltd 複合造滓材
JP2002003929A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Asahi Giken Hanbai Kk アルミニウム滓とＳｉＣからなる脱酸用造滓剤
KR100446469B1 (ko) * 2002-03-11 2004-08-30 재 혁 이 합금강 제조용 탈산제

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