KR101155606B1 - 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법 - Google Patents

방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변압기, 전동기, 발전기 및 기타 전자기기 등의 철심재료로 사용되는 방향성 전기강판에 대한 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법에 관한 것으로, 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 분쇄하는 제1단계; 상기 분쇄된 해수 마그네시아 50 ~ 90중량% 및 전융 마그네시아 10 ~ 50중량%를 50 ~ 350g/ℓ의 함량으로 순수액에 혼합시키고 90 ~ 200℃의 온도와 4 ~ 7kgf/㎠의 압력으로 1 ~ 3시간 동안 반응시켜 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 제조하는 제2단계; 상기 제조된 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 건조시킨 후, 800 ~ 1200℃의 온도에서 소성하여 산화마그네슘[MgO]을 제조하는 제3단계를 순차적으로 포함하여 이루어지며, 상기 제1단계는 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 건식 분쇄한 후, 다시 5㎛ 이하로 습식 분쇄하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 해수 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99중량% 이상이며, 상기 전융 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99 ~ 99.9중량%인 것을 사용함으로써 마그네시아 분말 총량을 기준으로 산화마그네슘[MgO]의 함량이 99중량% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법으로 제조된 방향성 전기강판용 소둔 분리제는 강판의 표면에 산화마그네슘(MgO)의 함량이 높은 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 혼합 사용한 분말을 미분쇄한 슬러리를 도포시킴으로써 부식성 원소인 Cl, Na, K, S 등의 함량이 적고, 활성도, 입도, 형상, 코팅성, 밀착성, 도포성, 반응성이 우수하게 될 뿐만 아니라, 최종 소성 후 별도의 분쇄공정을 거치지 않아 입도, 비중의 차이가 발생되지 않기 때문에 제품의 품질과 생산성 향상에 탁월한 효과가 있다.
그리고 본 발명에 의해 제조된 소둔 분리제로 표면 처리된 방향성 전기강판은 코일 권취 후 고온 소둔시 강판 표면의 산화물층과 반응하여 치밀한 글라스 피막을 균일하게 형성하여 방향성 전기강판의 절연성, 내식성, 고장력성, 자기특성 등의 물리적, 화학적 성질이 우수하게 됨은 물론, 소재의 융착이 발생되지 않는 효과를 발휘하게 된다.

Description

방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법{Manufacturing process of magnesia for annealing separator of grain oriented electrical steel}
본 발명은 변압기, 전동기, 발전기 및 기타 전자기기 등의 철심 재료로 사용되는 방향성 전기강판에 대한 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 혼합하여 제조되는 고순도, 초미세 분말의 마그네시아 슬러리로 이루어지는 소둔 분리제를 방향성 전기강판 표면에 도포하여 산제거성, 절연 및 자기적 특성이 우수한 글라스 피막을 형성함으로써 안정적 성능을 발휘할 수 있도록 한 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아를 제조하는 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 방향성 전기강판을 제조함에 있어 소둔 분리제 도포는 탈탄 소둔 후 강판소재 표면에 마그네시아 슬러리(현탁액)를 도포하여 고온 소둔시 코일 상호간의 융착을 방지하고, 소재 표면의 산화물(SiO2)과 반응하여 절연성이 우수한 글라스 피막을 형성시키기 위함이며, 여기에 사용되는 소둔 분리제로는 통상 마그네시아가 사용되고 있다.
방향성 전기강판은 결정립(結晶粒)의 방위가 (110)[001] 방향으로 배향되어 압연방향으로 매우 우수한 자기적 특성을 갖기 때문에 일정한 방향으로만 자화가 일어나는 각종 변압기나 발전기 등의 철심 재료로 사용되는 연자성 재료이다. 상기 방향성 전기강판의 제조방법은 Si가 2 ~ 4중량% 정도 함유된 규소강을 열간 압연 및 냉간 압연하고, 탈탄 소둔(1차 재결정 소둔) 및 최종 마무리 소둔작업을 하여 최종적으로 절연 코팅공정으로 이루어진다. 이때, 방향성 전기강판 제조공정 중 탈탄 소둔판에 산화마그네슘 슬러리를 롤코팅 방법 등으로 도포한 후 건조시키고, 코일형상으로 권취한 후 최종 마무리 소둔을 행한다.
상기 탈탄 소둔시 강판 중에 함유된 Si와 산소가 반응하여 강판 표면에 이산화규소(SiO2) 피막을 형성하고, 마무리 소둔(annealing)시에 이 피막 중의 이산화규소(SiO2)와 슬러리 중의 산화마그네슘(MgO)이 반응하여 절연성이 우수한 포스테라이트(Forsterite, 2MgOSiO2) 피막이 강판 표면에 형성된다. 이 포스테라이트로 된 글라스 피막은 절연성을 부여할 뿐만 아니라 강판과의 열팽창률 차이에 의해 강판 표면에 장력을 부여하기 때문에 이것이 방향성 전기강판의 철손을 절감하고 자기(磁氣)특성을 향상시키게 되는 것이다.
상기와 같은 글라스 피막의 형성 반응에 영향을 미치는 요소는 산화마그네슘(MgO)의 순도, 활성도, 입도, 형상, 코팅성, 밀착성, 도포성, 반응성 뿐만 아니라 각종 첨가물 등도 큰 영향을 미치게 되며, 특히 방향성 전기강판의 품질을 향상시키기 위해서는 부식성 원소인 Cl, Na, K, S 등의 함량이 적은 마그네시아가 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 시도는 꾸준히 행하여져 왔으며, 종래의 방향성 전기강판 소둔 분리제용 산화마그네슘은 피막의 부식 발생을 방지하기 위하여 Cl, Na, K, S 등을 제거하는 연구가 이루어지고 있으나, 상기 글라스 피막의 부식을 완전히 방지하지 못할 뿐만 아니라 만족스럽게 개선되는 효과가 없어 제품에 요구되는 충분한 성능을 나타내지 못하고 있는 실정이다.
한편, 마그네시아는 돌로마이트 등 광석을 소성하여 제조하거나 해수 중의 Mg이온을 Ca(OH)2 등의 알칼리수산화물에 의해 침전시킨 후, 세정, 건조, 파쇄 및 소성하는 방법으로 제조되고 있으나, 통상 전기강판용으로 사용되는 마그네시아는 해수로부터 제조되는 것으로, 대부분 수요를 차지하는 고밀도, 비활성의 내화물용과는 달리 저밀도, 활성 마그네시아가 사용되는데, 이것은 고온 소둔시 소재 표면의 산화물층과 반응하여 포스테라이트(2MgOSiO2)의 피막층 형성이 요구되기 때문이다.
본 발명에서는 천연 마그네시아에 비해 순도가 높은 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 혼합 사용한 소재를 미분쇄한 분말을 사용함으로써 전기강판 표면에 대한 도포가 용이하고 장기간 부식이 방지되며, 아울러 산화마그네슘(MgO)의 순도가 높아 물리적, 화학적 특성이 우수한 글라스 피막을 형성하여 안정적 성능을 발휘하는 전기강판용 소둔 분리제를 연구하여 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명과 관련하여 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-0600804호(공고일: 2006. 07. 18)에는 75㎛ 이하의 입도를 갖는 해수 하소 마그네시아를 마련하는 단계; 농도가 0.1~1.0mol/ℓ인 마그네슘염 용액에 상기 마련된 해수하소마그네시아 50~300g/ℓ를 첨가하는 단계; 상기 해수하소마그네시아가 첨가된 마그네슘염 용액을 50~250℃에서 수화시켜 수산화마그네슘을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 수산화마그네슘을 800~1200℃에서 소성한 다음 분쇄하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법에 관한 기술이 공지되어 있고, 이는 고순도이며 전기강판의 내구성에 악영향을 미치는 부식성 원소의 함량이 낮은 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아를 제공할 수 있다고 하나, 상기 종래기술은 MgO 함량이 99% 미만이고 원하는 순도를 조절할 수 없으며, 또한 반응성을 증가시키기 위해 첨가하는 초산마그네슘, 염화마그네슘, 황산마그네슘은 반응성을 좋게 하지만 완전히 제거되지 않고 Cl, S, H 등이 혼입되어 불순성분으로 남게 되며, 상기 제조된 수산화마그네슘을 소성하고 분쇄하는 단계를 거쳐야 하는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 특허공보 공고번호 제1990-0004064호(공고일: 1990. 06. 11)에는 해수 중의 Mg이온을 Ca(OH)2 등의 알칼리수산화물과 반응시켜 Mg(OH)2를 침전시킨 후, 세정, 건조, 소성하여 방향성 전기강판 소둔 분리제용 MgO를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 해수 중의 Mg이온을 Ca(OH)2과 같은 알칼리수산화물에 의해 분리된 Mg(OH)2를 소성하여 전기강판 소둔 분리제로 사용하는 것은 그 순도는 우수하지만, 소성된 산화마그네슘을 파쇄하는 단계를 별도로 거쳐야 하므로 제품의 품질이 저하되며, 또한 MgO의 수율이 너무 낮기 때문에 제조원가가 비싸게 되어 경제적이지 못하다.
그밖에도, 대한민국 등록특허 제10-0490177호(공고일: 2005. 05. 17), 제10-0572802호(공고일: 2006. 04. 19), 일본 공개특허공보 제2004-238668호(공개일 : 2004. 08. 26)에는 방향성 전기강판의 소둔 분리제로서, 입자의 응집구조를 제어한 산화마그네슘 입자 집합체에 의해 산화마그네슘과 전기강판 표면의 SiO2 피막과의 고상-고상 반응을 적절히 제어하여 포스테라이트를 형성시키는 기술이 공지되어 있다.
본 발명의 목적은, 산화마그네슘(MgO)의 함량이 높은 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 미분쇄한 분말을 혼합하여 사용함으로써 부식성 원소인 Cl, Na, K, S 등의 함량이 적고, 활성도, 입도, 형상, 코팅성, 밀착성, 도포성, 반응성이 우수하며, 또한 최종 소성 후 별도의 분쇄공정을 거치지 않음으로써 소성조건이나 분쇄조건 등에 따라 입도, 비중의 차이가 발생되지 않는 품질이 우수한 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 방향성 전기강판의 표면에 도포되어 코일 권취 후 고온 소둔시 소재 표면의 산화물층과 반응하여 치밀한 글라스 피막을 균일하게 형성하여 강판의 절연성, 내식성, 고장력성, 자기특성 등의 물리적, 화학적 성질이 우수하게 됨은 물론, 소재의 융착이 발생되지 않는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법은, 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 분쇄하는 제1단계; 상기 분쇄된 해수 마그네시아 50 ~ 90중량% 및 전융 마그네시아 10 ~ 50중량%를 50 ~ 350g/ℓ의 함량으로 순수액에 혼합시키고 90 ~ 200℃의 온도와 4 ~ 7kgf/㎠의 압력으로 1 ~ 3시간 동안 반응시켜 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 제조하는 제2단계; 상기 제조된 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 건조시킨 후, 800 ~ 1200℃의 온도에서 소성하여 산화마그네슘[MgO]을 제조하는 제3단계를 순차적으로 포함하여 이루어지며, 상기 제1단계는 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 건식 분쇄한 후, 다시 5㎛ 이하로 습식 분쇄하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 해수 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99중량% 이상이며, 상기 전융 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99 ~ 99.9중량%인 것을 사용함으로써 마그네시아 분말 총량을 기준으로 산화마그네슘[MgO]의 함량이 99중량% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법으로 제조된 방향성 전기강판용 소둔 분리제는 강판의 표면에 산화마그네슘(MgO)의 함량이 높은 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 혼합 사용한 분말을 미분쇄한 슬러리를 도포시킴으로써 부식성 원소인 Cl, Na, K, S 등의 함량이 적고, 활성도, 입도, 형상, 코팅성, 밀착성, 도포성, 반응성이 우수하게 될 뿐만 아니라, 최종 소성 후 별도의 분쇄공정을 거치지 않아 입도, 비중의 차이가 발생되지 않기 때문에 제품의 품질과 생산성 향상에 탁월한 효과가 있다.
본 발명에 의해 제조된 소둔 분리제로 표면 처리된 방향성 전기강판은 코일 권취 후 고온 소둔시 강판 표면의 산화물층과 반응하여 치밀한 글라스 피막을 균일하게 형성하여 방향성 전기강판의 절연성, 내식성, 고장력성, 자기특성 등의 물리적, 화학적 성질이 우수하게 됨은 물론, 소재의 융착이 발생되지 않는 효과를 발휘하게 된다.
본 발명의 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법은, 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 분쇄하는 제1단계; 상기 분쇄된 해수 마그네시아 50 ~ 90중량% 및 전융 마그네시아 10 ~ 50중량%를 50 ~ 350g/ℓ의 함량으로 순수 용액에 혼합시키고 90 ~ 200℃의 온도와 4 ~ 7kgf/㎠의 압력으로 1 ~ 3시간 동안 반응시켜 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 제조하는 제2단계; 상기 제조된 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 건조시킨 후, 800 ~ 1200℃의 온도에서 소성하여 산화마그네슘[MgO]을 제조하는 제3단계를 차례로 포함하여 이루어진다.
이하에서는 본 발명에 의한 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
제1단계 공정(10)은, 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 분쇄하는 것으로, 상기 마그네시아는 습식 또는 건식 분쇄기를 이용하여 10㎛ 이하로 분쇄하여 사용한다. 만일 상기 마그네시아의 입도가 10㎛ 이상이면 수화시간이 장시간 소요되며, 본 발명과 같이 10㎛ 이하의 미분말을 사용하는 경우에는 수화속도가 빠르기 때문에 반응성이 매우 우수하게 된다. 이로 인하여 방향성 전기강판 표면에 도포된 마그네시아 슬러리는 마무리 소둔시에 강판 표면에 형성된 SiO2와 슬러리 중의 산화마그네슘이 반응하여 절연성이 우수한 글라스 피막이 강판 표면에 균일하게 형성되어 절연성과 장력을 부여하기 때문에 이것이 방향성 전기강판의 철손 절감과 자기 특성을 나타내게 하는 것이다.
그리고 본 발명에 있어서, 제1단계 공정(10)은 종래에는 최종 소성 후 필수적으로 분쇄를 실시함으로써 소성조건이나 분쇄조건에 따라 제품의 입도, 비중 등의 물성에 차이를 발생시키는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 원료를 미리 분쇄함으로써 종래와 같은 분쇄공정이 불필요하고 반응성이 우수하여 제품의 품질과 생산성이 향상되며, 또한 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 건식 분쇄한 후, 다시 5㎛ 이하로 습식 분쇄함으로써 더욱 미세하고 입도가 균일한 마그네시아 분말 슬러리를 제조하게 되어 제품의 특성을 가장 바람직하게 개선시킬 수도 있다.
상기 해수 마그네시아는 해수 중에 존재하는 Mg이온을 정제유와 반응시켜 로타리 킬른에서 소성한 산화마그네슘을 널리 알려진 방법으로 상용화되어 제조되고 있으며, 이는 저밀도, 활성 마그네시아로서 MgO의 순도가 99중량% 이상인 것을 사용함에 의해 포스테라이트(2MgOSiO2)의 피막 생성율을 증대시키게 되며, 또한 전융 마그네시아는 내화물 원료로 널리 사용되는 것으로 본 발명에 사용된 전융 마그네시아는 당사 전기로를 이용 MgO 순도가 99 ~ 99.9중량%까지 제조하여 사용할 수 있어 소둔 분리제 슬러리의 MgO 함량이 종래보다 현저히 높아짐에 따라 부식성 원소인 Cl, Na, K, S 등의 함량이 낮아지게 되며, 이로써 해수 마그네시아의 불순물 함입에 의한 미비점을 보완할 수 있으므로 피막의 외관, 밀착성, 미반응 산화마그네슘의 산제거성이 향상되어 방향성 전기강판 표면에 절연성이 우수한 글라스 피막이 균일하게 형성할 수 있게 된다.
참고로, 상기 해수 마그네시아는 바닷물에 Mg이온에 Ca(OH)2를 첨가하고 치환 반응하여 Mg(OH)2를 제조하며, 이것을 건조시킨 후 1800℃ 이상으로 소성하여 제조된 제품으로서, 일반적인 결정크기는 50 ~ 120㎛이고 비중은 3.30 정도이다. 그리고 상기 전융 마그네시아는 해수 마그네시아를 아크(Arc) 전기로에서 2,850℃ 이상으로 용융하여 결정크기를 약 800㎛ 이상으로 크게 하고 비중도 3.40 이상으로 제조된 것으로, 이로 인하여 마그네시아 슬러리에 대한 MgO 함량을 고순도로 조정하는 것이 가능하다.
위와 같은 이유로, 전융 마그네시아의 MgO 순도가 99중량% 이하이면 최종적으로 제조되는 MgO 순도가 낮아질 수 있으므로, 마그네시아 혼합분말 총량을 기준으로 해수 마그네시아를 50 ~ 90중량% 정도로 사용하고, 이에 비해 전융 마그네시아는 10 ~ 50중량%로 사용하는 것이 마그네시아에 함유되어 있는 미량 성분을 제어하여 소둔 분리제 슬러리의 MgO 함량을 높이게 되는 것이다.
제2단계 공정(20)은, 상기 분쇄된 해수 마그네시아 50 ~ 90중량% 및 전융 마그네시아 10 ~ 50중량%를 50 ~ 350g/ℓ의 함량으로 순수액에 혼합시키고 90 ~ 200℃의 온도와 4 ~ 7kgf/㎠의 압력으로 1 ~ 3시간 동안 반응시켜 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 제조하는 것으로, 이때 전체 마그네시아의 함량이 50g/ℓ 이하인 경우 경제성이 없으며, 350g/ℓ 이상인 경우 수화반응시 점성 등에 문제가 있어 배출이 어려우므로 첨가량이 50 ~ 350g/ℓ 정도의 농도를 설정하는 것이 적당하며, 반응온도는 90℃ 이상이 되어야 수화가 가능하므로 압력 5.0kgf/㎠, 온도 120 ~ 170℃ 정도에서 반응을 실시하는 것이 가장 바람직한 것으로 연구되었다.
본 발명에서는 마그네시아 슬러리 제조시 전기강판에 맞는 물성을 제어하기 위하여 중간단계를 거쳐야 되는데, 이는 MgO를 Mg(OH)2으로 제조하고 이 Mg(OH)2를 소성하여 MgO으로 제조함에 의하여 방향성 전기강판에 요구되는 비중, 활성도 등의 물성을 만족시키게 된다. 또한, 본 발명에서 혼합시키는 순수액은 일반적인 수돗물, 공업용수를 사용하여 제조할 시 불순물이 혼입될 수 있어 불순물을 완전히 제거한 증류수를 사용한다는 의미이며, 상기 수화가 완료된 액상용액은 수세 및 필터링하여 수산화마그네슘 분말상태로 건조시켜 그 입도가 10㎛ 이하가 되도록 제조하게 되는 것이다.
제3단계 공정(30)은, 상기 제조된 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 건조시킨 후, 800 ~ 1200℃의 온도에서 소성하여 산화마그네슘[MgO]으로 제조하는 것으로, 만일 소성온도가 800℃ 이하인 경우 산화마그네슘은 고활성이 되어 점성이 너무 높아 이를 강판에 도포할 시, 외관 및 밀착성이 저하되어 피막의 두께가 불균일하고 줄무늬가 형성되는 등 제품의 품질이 불량하게 되며, 1200℃ 이상에서는 저활성이 되어 반응성이 떨어지기 때문에 포스테라이트(2MgOSiO2)의 피막 생성이 저하되는 문제점이 있으므로 반드시 800 ~ 1200℃의 온도로 설정하여 소성하는 것이 필요하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
<실시예 1>
해수 마그네시아 90중량% 및 전융 마그네시아 10중량%를 혼합하고 제트밀(Z-Mill)을 이용하여 10㎛ 이하로 분쇄한 다음, 상기 마그네시아의 첨가량이 300g/ℓ가 되도록 순수액에 첨가한 슬러리를 압력용기(Autoclave)에 넣어 온도 120℃, 압력 5.2kgf/㎠가 되도록 2시간 동안 반응시켜 수산화마그네슘을 제조하고 수세, 건조시킨 다음, 특수 제작된 소성로(Turnel Kiln)에서 약 900℃의 온도로 2시간 동안 소성하여 입도가 3.0㎛ 이하인 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말을 얻었다. 또한, 상기 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 혼합, 분쇄하는 경우에 있어서, 입도 10㎛ 이하로 건식 분쇄한 후, 이들을 다시 5㎛ 이하로 습식 분쇄하고 혼합하는 공정으로 실시하여도 무방하다.
아래 [표 1]은 상기 해수 마그네시아와 전융 마그네시아의 물성을 시험한 결과를 예시적으로 나타내었다.

구분
화학성분 (중량%)
MgO CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 기타

해수 마그네시아
99.1
0.58
0.16
0.07
0.04
0.05

전융 마그네시아
99.7
0.11
0.05
0.02
0.01
0.11
<실시예 2>
실시예 1 중 해수 마그네시아 80중량% 및 전융 마그네시아 20중량%를 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말을 제조하였다.
<실시예 3>
실시예 1 중 해수 마그네시아 50중량% 및 전융 마그네시아 50중량%를 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말을 제조하였다.
<비교예 1>
해수 하소 마그네시아를 75㎛ 이하로 분쇄한 다음, 해수 하소 마그네시아에 0.5mole/ℓ의 초산마그네슘 용액, 염화마그네슘 용액 및 황산마그네슘 용액을 넣어 실시예 1과 동일한 방법으로 반응, 수세, 건조, 소성하여 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말을 얻었다.
<비교예 2>
천연 마그네시아를 75㎛ 이하로 분쇄하여 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말을 제조하였다.
<실험예>
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1, 2에서 제조된 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말에 함유된 성분을 비교 시험한 결과는 아래 [표 2]와 같다.

구 분
화학성분 (중량%)
평균입도
(D50)
MgO CaO SiO2 Cl SO3 K2O Na2O




실시예
1
99.1
0.53
0.15
0.008
0.009
0.005
0.005
2.0㎛

2
99.2
0.48
0.14
0.003
0.005
0.001
0.003
1.9㎛

3
99.4
0.32
0.13
0.001
0.003
0.001
0.002
1.8㎛


비교예
1
98.6
0.42
0.11
0.09
0.27
0.008
0.025
10.0㎛

2
96.2
1.69
0.92
0.15
0.90
0.06
0.03
10.0㎛
상기 [표 2]에서와 같이, 본 발명의 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 분말로 시험한 실시예 1 내지 실시예 3은 MgO 함량이 99중량% 이상의 고순도이며, Cl, S, K, Na 등의 함량이 현저하게 감소되고 입도도 상당한 미분말로 조절할 수 있음을 나타내고 있으므로, 본 발명은 소둔 분리제용 마그네시아 슬러리에 함유되는 미량 성분을 제어하여 MgO 함량을 높일 수 있게 되며, 또한 본 발명에서는 마그네시아의 입도가 10㎛ 이하로서 수화속도가 빠르기 때문에 마무리 소둔시에 반응성이 우수하여 포스테라이트(2MgOSiO2)의 생성율 증가에 따른 절연성이 우수한 글라스 피막이 강판 표면에 균일하게 형성됨으로 인하여 방향성 전기강판의 철손 절감과 자기 특성이 우수하게 발휘되는 것이다.
이상과 같이, 본 발명의 제조방법으로 제조된 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아 피막은 종래의 소둔 분리제로 사용되고 있는 산화마그네슘 입자로부터 형성된 피막과 비교하여, 방향성 전기강판 표면에 균일한 두께를 갖는 포스테라이트 피막을 안정적으로 형성할 수 있음과 아울러 밀착성도 우수함을 확인하였다.
따라서 상기와 같이 제조된 마그네시아 슬러리는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하여 대형 전동기와 변압기, 가전제품, 완구 등에 사용되는 소형 모터나 변압기는 물론, 방향성 전기강판의 자기적 특성을 이용한 각종 세라믹 제품이나 전자 제품 등의 소재로서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.

Claims (6)

  1. 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 분쇄하는 제1단계;
    상기 분쇄된 해수 마그네시아 50 ~ 90중량% 및 전융 마그네시아 10 ~ 50중량%를 50 ~ 350g/ℓ의 함량으로 순수액에 혼합시키고 90 ~ 200℃의 온도와 4 ~ 7kgf/㎠의 압력으로 1 ~ 3시간 동안 반응시켜 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 제조하는 제2단계;
    상기 제조된 수산화마그네슘[Mg(OH)2]을 건조시킨 후, 800 ~ 1200℃의 온도에서 소성하여 산화마그네슘[MgO]으로 제조하는 제3단계;
    를 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는 해수 마그네시아와 전융 마그네시아를 각각 입도 10㎛ 이하로 건식 분쇄한 후, 다시 5㎛ 이하로 습식 분쇄하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해수 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99중량% 이상인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법.
  4. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전융 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99 ~ 99.9중량%인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아의 제조방법.
  5. 해수 마그네시아 50 ~ 90중량% 및 전융 마그네시아 10 ~ 50중량%이 혼합되어 이루어지는 입도 10㎛ 이하인 분말 슬러리로서, 상기 분말 총량을 기준으로 산화마그네슘[MgO]의 함량이 99중량% 이상인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 해수 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99중량% 이상이고, 상기 전융 마그네시아는 산화마그네슘[MgO]의 순도가 99 ~ 99.9중량%인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 소둔 분리제용 마그네시아.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017191953A1 (ko) * 2016-05-02 2017-11-09 주식회사 포스코 소둔 분리제 조성물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 방향성 전기강판의 제조방법
KR101858786B1 (ko) 2014-04-18 2018-05-16 김현영 수산화마그네슘 Mg(OH)₂를 마그네슘 Mg로 환원하는 방법
KR101865570B1 (ko) * 2016-12-13 2018-06-08 (주)포스코켐텍 고 알칼리 저항성 해수 마그네시아 클링커

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900004064B1 (ko) * 1987-12-28 1990-06-11 포항종합제철 주식회사 방향성 전기강판 소둔분리제용 MgO 제조법
KR900007441Y1 (ko) * 1987-01-13 1990-08-16 김성남 철근 이음쇠
KR100600804B1 (ko) 2005-04-25 2006-07-18 주식회사 포스렉 방향성 전기강판 소둔분리제용 마그네시아의 제조방법
KR100600805B1 (ko) 2005-04-25 2006-07-18 주식회사 포스렉 방향성 전기강판용 소둔분리제의 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6899768B2 (en) * 2000-10-25 2005-05-31 Tateho Chemical Industries Co., Ltd. Magnesium oxide particle aggregate
JP3761867B2 (ja) * 2003-02-05 2006-03-29 タテホ化学工業株式会社 焼鈍分離剤用酸化マグネシウム及び方向性電磁鋼板
CN1594091A (zh) * 2004-06-25 2005-03-16 天津化工研究设计院 一种硅钢专用氧化镁的制造方法
CN101514025B (zh) * 2009-02-16 2012-02-29 大连理工大学 一种制备超纯氧化镁粉体的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900007441Y1 (ko) * 1987-01-13 1990-08-16 김성남 철근 이음쇠
KR900004064B1 (ko) * 1987-12-28 1990-06-11 포항종합제철 주식회사 방향성 전기강판 소둔분리제용 MgO 제조법
KR100600804B1 (ko) 2005-04-25 2006-07-18 주식회사 포스렉 방향성 전기강판 소둔분리제용 마그네시아의 제조방법
KR100600805B1 (ko) 2005-04-25 2006-07-18 주식회사 포스렉 방향성 전기강판용 소둔분리제의 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101858786B1 (ko) 2014-04-18 2018-05-16 김현영 수산화마그네슘 Mg(OH)₂를 마그네슘 Mg로 환원하는 방법
WO2017191953A1 (ko) * 2016-05-02 2017-11-09 주식회사 포스코 소둔 분리제 조성물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 방향성 전기강판의 제조방법
KR101796751B1 (ko) * 2016-05-02 2017-11-10 주식회사 포스코 소둔 분리제 조성물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 방향성 전기강판의 제조방법
KR101865570B1 (ko) * 2016-12-13 2018-06-08 (주)포스코켐텍 고 알칼리 저항성 해수 마그네시아 클링커

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