KR101323295B1 - fireproof composite - Google Patents

fireproof composite Download PDF

Info

Publication number
KR101323295B1
KR101323295B1 KR1020110128419A KR20110128419A KR101323295B1 KR 101323295 B1 KR101323295 B1 KR 101323295B1 KR 1020110128419 A KR1020110128419 A KR 1020110128419A KR 20110128419 A KR20110128419 A KR 20110128419A KR 101323295 B1 KR101323295 B1 KR 101323295B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slag
furnace
sio
silica
weight
Prior art date
Application number
KR1020110128419A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130062027A (en
Inventor
정두화
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020110128419A priority Critical patent/KR101323295B1/en
Publication of KR20130062027A publication Critical patent/KR20130062027A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101323295B1 publication Critical patent/KR101323295B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261Milling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427Silicates other than clay, e.g. water glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Abstract

본 발명은 전기로에서 발생하는 고융점의 마그네시아(MgO)-실리카(SiO2)계 부산물을 재활용할 수 있는 내화 조성물에 관한 것으로서, 전기로에서 생성된 슬래그의 분쇄물을 상기 내화 조성물의 주원료로 사용하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 슬래그의 분쇄물은 상기 내화 조성물의 전체 중량에 대하여 85 내지 88 중량% 함유될 수 있다. 이를 통해 전기로에서 생성된 슬래그를 효율적으로 재활용할 수 있다. The present invention relates to a refractory composition capable of recycling high melting point magnesia (MgO) -silica (SiO 2 ) -based by-products generated in an electric furnace. It is characterized by. At this time, the pulverized product of the slag may be contained 85 to 88% by weight based on the total weight of the refractory composition. This makes it possible to efficiently recycle slag generated in the furnace.

Description

내화 조성물{fireproof composite}Fireproof composite

본 발명은 내화 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기로에서 발생하는 고융점의 마그네시아(MgO)-실리카(SiO2)계 부산물을 재활용할 수 있는 내화 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a fire resistant composition, and more particularly, to a fire resistant composition capable of recycling high melting point magnesia (MgO) -silica (SiO 2 ) -based by-products generated in an electric furnace.

고로(高爐) 조업은 노내에 철광석 및 코크스 등의 장입물을 노 하부에 설치되는 풍구를 통해 고온의 열풍을 취입하여 환원 및 용융시킴으로써 용선을 생산하는 작업이다. 이런 과정에서 고로에 장입되는 철광석 및 코크스 등이 노 하부에서 코크스의 연소 및 철광석의 환원 및 용융에 따라 노 하부로 강하하면서 발생되는 노체 내부의 내화연와의 마찰이나, 또는 고로 하부에서 코크스 연소 및 철광석의 용융환원 과정 중에 발생된 가스가 고로 상부로 배출되기 위하여 상승하면서 노체 내화연와 표면과 접촉시에 발생되는 화학적 침식반응에 의해 고로 노체 내부에 설치되는 내화연와는 손상을 받게 된다.Blast furnace operation is a work to produce molten iron by injecting high temperature hot air through the tuyere installed in the lower part of the furnace such as iron ore and coke in the furnace. In this process, iron ore and coke charged into the blast furnace are lowered to the lower part of the furnace as the coke burns and the iron ore is reduced and melted. The gas generated during the melt reduction process of ascends to be discharged to the upper part of the blast furnace, and is damaged by the refractory smoke installed inside the blast furnace furnace by the chemical erosion reaction generated at the contact with the furnace refractory lead.

또한, 고로는 높은 압력조건 하에서 고로 하부로부터 고로 상부까지 노내 온도분포가 2200℃에서부터 400℃까지 고온 상태를 유지하고 있기 때문에 이러한 고온에 견딜 수 있도록 고로 노체구조를 특수하게 구성해야될 필요가 있다. 이러한 목적에 부합하기 위하여 고로 노체구조는 노체 외측에 철판으로 구성되는 철피를 세우고 그 안쪽으로 고온에 견딜 수 있는 내화연와를 축조하게 된다. 상기와 같은 내화연와 자체만으로는 고로 내 고온에 충분히 대응할 수 없기 때문에 내화연와 사이사이에 그 내화연와를 냉각시킬 수 있는 냉각장치인 냉각반 또는 스테이브를 설치하여 내화연와의 냉각능력을 향상시키고, 내화연와의 손상을 감소시켜서 고로의 수명연장을 도모한다.In addition, because the furnace temperature distribution from the bottom of the blast furnace to the top of the blast furnace is maintained at a high temperature from 2200 ℃ to 400 ℃ under high pressure conditions, it is necessary to specifically configure the blast furnace body structure to withstand such high temperatures. In order to meet these objectives, the blast furnace body structure builds a steel bar made of iron plates on the outside of the furnace body and builds a fire-resistant lead that can withstand high temperatures inside. As the above-mentioned fire retardant and itself alone cannot sufficiently cope with the high temperature in the blast furnace, a cooling panel or a stave, which is a cooling device capable of cooling the fire retardant between the fire retardant and between, is installed to improve the cooling ability with the fire retardant. To reduce the damage to the flame and to extend the life of the blast furnace.

한편, 상기 고로 노체에 설치된 내화연와의 마모 손실 량 증가에 의해 연와의 두께가 얇아지면서 노내 고온의 가스 및 장입물에 의한 열 부하가 상승되어 노체 냉각반등 냉각장치에 의해 노체 냉각에도 불구하고 노체 철피 표면에 적열 및 철피 크랙을 유발시켜서 고로 수명을 단축시키는 요인 중의 하나가 되고 있다. On the other hand, as the thickness of the lead becomes thin due to an increase in the wear loss with the refractory smoke installed in the blast furnace furnace, the heat load by the high-temperature gas and the charge in the furnace is increased, and the furnace shell is avoided despite the cooling of the furnace by the furnace cooling cooling device. It causes one of the factors that shorten the life of the blast furnace by causing redness and cracks on the surface.

그래서 고로 조업 일대기 기간 중 수명연장을 위해서는 노체 내부에 설치되는 내화연와 손상부위의 복구가 필수적이며, 이를 위하여 부정형 내화물인 압입재를 손상부위에 압입한다. 이때 사용되는 압입재는 알루미나질 내화원료로 만든 내화 조성물로서 대부분 외국에서 수입되고 있어 원료가가 변동이 심하고 수급상에 어려움이 있었다. Therefore, in order to extend the service life of the blast furnace operation period, it is essential to repair the flame retardant and the damaged part installed inside the furnace body. For this purpose, the indentation material, which is an irregular refractory material, is pressed into the damaged part. At this time, the press-fitting material used is a refractory composition made of alumina refractory raw material, which is mostly imported from foreign countries, and thus the raw material price fluctuates severely and there is a difficulty in supply and demand.

한편, 스테인레스강은 전기로에서 고철과 합금철을 아크열로 용해하여 용강을 만들고, 이 용강을 정련로에서 정련하여 제조되는데, 이와 같은 일련의 과정에서 더스트, 슬래그 등의 부산물이 생성된다. 이중 슬래그의 경우, 적당한 사용처가 없어 대부분 매립처분되고 있어, 이에 따라 환경이 오염되는 문제점이 있다. 따라서 스테인레스강 제조 시 발생되는 슬래그를 재활용하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 처리 방안이 요구된다.On the other hand, stainless steel is produced by melting molten iron and ferroalloy in an arc furnace to arc steel, and refining the molten steel in a refining furnace. By-products such as dust and slag are produced in this series of processes. In the case of the double slag, since there is no suitable use, most of the landfill is disposed of, and thus there is a problem that the environment is polluted. Therefore, there is a need for a treatment method that can be used for various purposes by recycling slag generated in manufacturing stainless steel.

KRKR 04502220450222 B1B1 KRKR 2000-421422000-42142 AA

본 발명은 스테인레스강 제조 시 발생하는 슬래그를 재활용할 수 있는 내화 조성물을 제공한다.The present invention provides a fire resistant composition that can recycle slag generated during the production of stainless steel.

본 발명은 환경 오염을 방지할 수 있는 내화 조성물을 제공한다.The present invention provides a fire resistant composition capable of preventing environmental pollution.

본 발명은 제철설비의 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 내화 조성물을 제공한다.The present invention provides a fire resistant composition that can reduce the maintenance cost of steelmaking facilities.

본 발명의 실시 형태에 따른 내화 조성물은, 내화 조성물로서, 전기로에서 생성된 슬래그의 분쇄물을 상기 내화 조성물의 주원료로 사용하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 슬래그의 분쇄물은 상기 내화 조성물의 전체 중량에 대하여 85 내지 88 중량% 함유될 수 있다. 이를 통해 전기로에서 생성된 슬래그를 효율적으로 재활용할 수 있다. The fire resistant composition which concerns on embodiment of this invention is characterized by using the grind | pulverized material of the slag produced | generated in the electric furnace as a main raw material of the said fireproof composition as a fireproof composition. At this time, the pulverized product of the slag may be contained 85 to 88% by weight based on the total weight of the refractory composition. This makes it possible to efficiently recycle slag generated in the furnace.

그리고 상기 슬래그의 분쇄물은 상기 분쇄물의 전체 중량에 대하여 MgO 및 SiO2가 80 중량% 이상 함유된 것이 좋다. MgO 및 SiO2의 함유량이 많을수록 융점이 높아지므로 내화성 골재로서의 역할을 충분히 수행할 수 있다. The slag pulverized product may contain 80% by weight or more of MgO and SiO 2 based on the total weight of the pulverized product. The higher the content of MgO and SiO 2 is, the higher the melting point is, thus being able to sufficiently serve as a fire resistant aggregate.

또한, 상기 분쇄물의 입도는 3㎜ 이하인 것이 조벽성 및 시공성을 향상시키는데 도움이 된다.In addition, the particle size of the pulverized product is 3 mm or less to help improve roughness and workability.

특히, 상기 내화 조성물은 부원료로서, 상기 내화 조성물의 전체 중량에 대하여 알루미나(Al2O3) 분말 10 내지 12중량%, 실리카(SiO2) 플라워 1 내지 3중량% 및 규산소다(Na2O-SiO2) 1 내지 2중량%를 추가로 포함함으로써 내화 조성물의 시공성, 조벽성 및 내마모성을 효율적으로 향상시킬 수 있다. In particular, the refractory composition is an auxiliary material, based on the total weight of the refractory composition 10 to 12% by weight of the alumina (Al 2 O 3 ) powder, 1 to 3% by weight of silica (SiO 2 ) flower and sodium silicate (Na 2 O- By further including 1 to 2% by weight of SiO 2 ), the workability, roughness and wear resistance of the fire resistant composition can be improved efficiently.

본 발명의 실시 형태에 따른 내화 조성물은, Fe-Ni 스테인레스강을 제조하는 과정 중 전기로에서 발생하는 고융점의 슬래그를 재활용하여 시공성, 소성강도 및 열간강도가 우수한 내화 조성물을 획득할 수 있다. 이에 따라 전기로에서 생성된 슬래그를 고로 노체 등의 국부 가열을 해소하기 위한 수계 압입재의 주원료로 활용함으로써 슬래그의 매립처분에 의해 발생할 수 있는 환경 오염을 방지할 수 있다. 또한, 내화 조성물의 원료를 구입하는데 소요되는 비용도 절감할 수도 있다. The fire resistant composition according to the embodiment of the present invention can obtain a fire resistant composition excellent in workability, plastic strength and hot strength by recycling slag of high melting point generated in an electric furnace during the process of manufacturing Fe-Ni stainless steel. Accordingly, by using the slag generated in the electric furnace as the main raw material of the water-based indenting material for eliminating the local heating of the blast furnace furnace, it is possible to prevent the environmental pollution that may be caused by the disposal of the slag. In addition, the cost of purchasing the raw material of the fire resistant composition can also be reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know.

스테인레스강은 전기로에서 고철과 합금철을 아크열로 용해하여 용강을 만들고, 이 용강을 정련로에서 정련하여 제조된다. 이러한 스테인레스강 제조공정에 슬래그와 같은 부산물이 생성되는데, 슬래그의 조성은 첨가되는 합금철의 종류에 따라 달라지게 된다. 예컨대 Fe-Ni 스테인레스강을 제조하는 과정에서는 마그네시아(MgO)-실리카(SiO2)계 슬래그가 생성되며, 이는 대부분 매립을 통해 폐기되고 있다. 그러나 이와 같은 마그네시아-실리카계 슬래그는 SiO2와, MgO가 다량 포함되어 고융점 특성을 갖고 있어, 이와 같은 특성을 이용할 수 있는 다양한 사용처의 개발이 요구된다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 마그네시아-실리카계 슬래그를 고온의 작업환경을 갖는 고로 벽체를 보수하는데 사용되는 내화물인 압입재의 조성물로 사용한다.
Stainless steel is manufactured by melting molten iron and ferroalloy with arc heat in an electric furnace to make molten steel, and refining the molten steel in a refining furnace. By-products such as slag are produced in the stainless steel manufacturing process, and the composition of the slag depends on the type of ferroalloy added. For example, in the process of manufacturing Fe-Ni stainless steel, magnesia (MgO) -silica (SiO 2 ) -based slag is produced, which is mostly disposed of through landfill. However, such magnesia-silica-based slag contains a large amount of SiO 2 and MgO, and has a high melting point characteristic, and thus, development of various applications that can utilize such characteristics is required. Thus, in the embodiment of the present invention, magnesia-silica-based slag is used as a composition of the indentation material that is a refractory material used to repair the blast furnace wall having a high temperature working environment.

본 발명의 실시 예에 따른 내화 조성물은 Fe-Ni 스테인레스강을 제조하는 전기로에서 생성된 마그네시아-실리카계 슬래그를 주원료로 하고, 알루미나 (Al2O3) 분말, 실리카 플라워(Silica flour, SiO2) 및 규산소다를 부원료로 한다. 이렇게 구성된 내화 조성물은 수분(물)과 혼합되어 고로 벽체 등의 보수를 위한 압입재로 사용된다. Refractory composition according to an embodiment of the present invention is a magnesia-silica-based slag produced in the electric furnace for manufacturing Fe-Ni stainless steel as a main raw material, alumina (Al 2 O 3 ) powder, silica flour (Silica flour, SiO 2 ) And sodium silicate as an auxiliary ingredient. The fire resistant composition thus constructed is mixed with water (water) and used as a press-fitting material for repairing blast furnace walls and the like.

마그네시아(MgO)-실리카(SiO2)계 슬래그는 스테인레스강의 합금원료로 사용되는 Fe-Ni을 제조할 때 전기로에서 발생되며, 하기의 [표 1]과 같은 조성을 갖는다. Magnesium (MgO) -silica (SiO 2 ) -based slag is generated in an electric furnace when manufacturing Fe-Ni used as an alloying material of stainless steel, and has a composition as shown in Table 1 below.

구분division SiO2 SiO 2 MgOMgO Al2O3 Al 2 O 3 CaOCaO T.FeT.Fe NiNi MgO-SiO2계 슬래그MgO-SiO 2 Slag 5454 3535 22 0.010.01 <5<5 0.0020.002

[표 1]에 나타난 바와 같이 MgO-SiO2계 슬래그는 SiO2와 MgO가 다량 함유되어 있고, Al2O3, CaO, T.Fe, Ni 등의 불순물이 미량(微量) 함유되어 있기 때문에, 융점이 높아 내화성 골재로서의 역할을 하기에 매우 적합한 물질이다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 전기로에서 발생된 고융점의 슬래그는 내화 조성물로서, 부정형 압입재의 주원료로 활용이 가능하다. 이에 기존에 고로 노체의 압입재의 주원료로 사용되던 알루미나 또는 알루미나-실리카계 크링커 대신 마그네시아-실리카계 슬래그를 압입재의 주원료로 사용한다. As shown in Table 1, MgO-SiO 2 -based slag contains a large amount of SiO 2 and MgO, and contains a small amount of impurities such as Al 2 O 3 , CaO, T.Fe, and Ni. It has a high melting point and is very suitable for acting as a fire resistant aggregate. Therefore, in the embodiment of the present invention, the slag of high melting point generated in the electric furnace can be utilized as the main raw material of the amorphous indentation material as a fireproof composition. Therefore, magnesia-silica-based slag is used as the main raw material of the indentation material instead of alumina or alumina-silica clinker, which was previously used as the main raw material of the blast furnace body indenting material.

전기로에서 발생된 슬래그는 분쇄한 후 입도 분리하여 압입재의 주원료로 사용된다. 이때, 슬래그가 압입재의 주원료로 사용되기 위해서는 SiO2 및 MgO의 함량이 분쇄물 전체 중량에서 80중량% 이상 함유된 것이 좋다. SiO2와 MgO의 함량이 제시된 범위보다 적은 경우에는 융점이 낮아져 내화성 골재로서의 성능이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 분쇄물의 성상은 특별하게 규제되고 있지 않으나, 그 입도는 시공성을 고려하여 3㎜ 이하인 것이 좋다. The slag generated in the electric furnace is used as a main raw material of the press-fitting material by crushing and then separating the particles. At this time, in order for the slag to be used as the main raw material of the indentation material SiO 2 And MgO is preferably contained at least 80% by weight based on the total weight of the pulverized product. If the content of SiO 2 and MgO is less than the indicated range, the melting point is lowered, there is a problem that the performance as a refractory aggregate is lowered. Although the properties of the pulverized product are not particularly restricted, the particle size is preferably 3 mm or less in consideration of workability.

마그네시아-실리카계 슬래그, 즉 분쇄물은 압입재 전체 중량에 대해 85 내지 88 중량% 사용된다. 압입재는 고로 노체 등을 보수하는데 사용되기 때문에 시공성, 조벽성 및 내마모성이 우수해야 한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 이와 같은 특성을 저하시키지 않는 범위 내에서 슬래그의 분쇄물을 최대한으로 사용함으로써 슬래그 매립 처분에 의한 환경오염의 발생을 억제하고, 원료 구입에 따른 비용을 절감한다. 여기에서 슬래그의 분쇄물이 제시된 범위보다 지나치게 많이 사용되는 경우 시공성 및 조벽성이 악화되고, 내마모성도 저하되는 문제점이 있다. 또한, 분쇄물이 제시된 범위보다 적게 사용하는 경우에는 시공성, 조벽성 및 내마모성의 저하는 물론, 슬래그를 압입재의 주원료로 사용함으로써 슬래그를 재활용하려는 본 발명의 취지에 부합되지 않는 문제점이 있다. Magnesia-silica slag, ie pulverized, is used in an amount of 85 to 88% by weight based on the total weight of the indenting material. Since the press-fitting material is used to repair the blast furnace furnace, etc., it should be excellent in workability, roughness and wear resistance. Therefore, in the embodiment of the present invention by using the crushed slag to the maximum within the range that does not lower such characteristics, the generation of environmental pollution by slag landfill disposal is suppressed, and the cost of purchasing the raw material is reduced. In the case where the crushed product of slag is used in an excessively larger range than the suggested range, there is a problem in that workability and roughness deteriorate, and wear resistance also decreases. In addition, in the case where the pulverized product is used in less than the suggested range, there is a problem in that the slag is used as a main raw material of the press-fitting material, as well as the workability, roughness and abrasion resistance, which do not correspond to the purpose of the present invention.

압입재의 부원료는 알루미나 분말, 실리카 플라워 및 규산소다가 사용된다. 압입재에는 알루미나 분말이 10 ~ 12 중량% 함유되고, 실리카 플라워는 1 ~ 3 중량%, 그리고 규산소다가 1 ~ 2 중량% 함유된다. 알루미나 분말은 압입재에 유동성을 부여하고, 고온에서의 결합강도를 높이기 위한 것으로서, 제시된 범위보다 적은 양을 사용하는 경우에는 압송성(壓送性)이 부족하여 시공성이 악화되고, 제시된 범위보다 많은 양을 사용하는 경우에는 주원료인 마그네시아-실리카계 슬래그의 사용량이 감소되는 문제점이 있다. 또한, 실리카 플라워는 초미분 상태의 물질로서, 압입재의 유동성과 건조강도와, 600 내지 1000℃ 정도의 중간온도영역에서 결합강도를 유지하기 위해 첨가되는 성분이다. 그러나 실리카 플라워의 함량이 제시된 범위보다 적은 경우에는 유동성 부여와 강도 증진 효과가 미약하여, 시공성 및 내구성이 저하되는 문제점이 있고, 그 함량이 제시된 범위보다 많은 경우에는 초미분의 증가로 유동성이 오히려 저하되는 문제점이 있다. 또한, 규산소다는 열경화성 결합제 역할을 하는 물질로서, 압입재를 고로 노체에 압입하는 경우, 압입재가 고로 내부의 고열에 의해 경화되어 벽체를 형성(조벽)하는데 기여한다. 규산소다의 함량이 제시된 범위보다 적은 경우에는 조벽성이 악화되어 노체의 보수가 어려운 반면, 그 함량이 제시된 범위보다 많은 경우에는 내화물의 열간 특성이 저하되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.Subsidiary materials of the indentation material are alumina powder, silica flower and sodium silicate. The press-fitting material contains 10 to 12% by weight of alumina powder, 1 to 3% by weight of silica flower, and 1 to 2% by weight of sodium silicate. The alumina powder is used to impart fluidity to the indentation material and to increase the bonding strength at high temperature. When the amount of the alumina powder is used in a smaller amount than the suggested range, the alumina powder is deteriorated in the formability due to the lack of the compressibility. If the amount is used, there is a problem that the amount of magnesia-silica slag that is the main raw material is reduced. In addition, the silica flower is a material in an ultra fine powder state, and is a component added to maintain the bonding strength in the intermediate temperature range of about 600 to 1000 ° C. with the fluidity and dry strength of the indentation material. However, when the content of the silica flower is less than the suggested range, the fluidity imparting effect and the strength enhancing effect are weak, and the workability and durability are deteriorated. When the content is more than the suggested range, the fluidity decreases due to the increase of ultra fine powder. There is a problem. In addition, sodium silicate serves as a thermosetting binder. When the indentation material is pressed into the blast furnace furnace body, the indentation material is hardened by the high heat inside the blast furnace, thereby contributing to the formation of a wall (rough wall). When the content of sodium silicate is less than the suggested range, the roughness deteriorates and the repair of the furnace body is difficult. On the other hand, when the content of the sodium silicate is more than the suggested range, the hot property of the refractory is deteriorated and durability is deteriorated.

따라서 주원료와 부원료의 함량을 제시된 범위 내에서 적절하게 조절하여 사용함으로써 유동성, 조벽성, 내구성 등을 극대화시킬 필요가 있다.
Therefore, it is necessary to maximize the fluidity, roughness, durability, etc. by using the content of the main raw materials and the subsidiary materials adjusted appropriately within the range.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 내화 조성물이 고온의 공정 환경을 갖는 고로 등의 보수재로서 적합 여부를 확인하기 위한 실험 결과를 살펴본다. Hereinafter, look at the experimental results for confirming whether the refractory composition according to an embodiment of the present invention is suitable as a repair material such as blast furnace having a high temperature process environment.

하기의 [표 2]와 같은 내화 조성물을 마련한다. 이후, 각각의 내화 조성물에 조성물 전체 중량의 12%의 수분을 첨가한 후, 성형, 양생 및 건조 과정을 거쳐 40×40×160 ㎜ 크기의 시편을 제조하였다. To prepare a fire resistant composition as shown in Table 2 below. Then, after adding 12% water of the total weight of the composition to each refractory composition, a specimen of 40 × 40 × 160 mm size was prepared through molding, curing and drying.


실시예Example 비교예Comparative Example
1One 22 33 1One 22 33 44 55 MgO-SiO2계 슬래그MgO-SiO 2 Slag 8585 8585 8888 9090 8585 8585 8585 8585 Al2O3 Al 2 O 3 1111 1212 1010 77 1010 13.513.5 12.512.5 1010 SiO2 SiO 2 33 1One 1One 22 44 0.50.5 22 22 Na2O-SiO2 Na 2 O-SiO 2 1One 22 1One 1One 1One 1One 0.50.5 33 유동도(㎜)Fluidity (mm) 180180 180180 170170 130130 140140 140140 160160 160160 꺾임강도
(℃/시간)
Breaking strength
(℃ / hour)
110/24110/24 146146 150150 150150 140140 150150 7575 6060 165165
800/3800/3 154154 180180 160160 150150 160160 110110 6060 165165 1000/31000/3 130130 140140 140140 100100 170170 7878 100100 140140 열간곡강도(1100℃,㎏/㎠)Hot bending strength (1100 ℃, ㎏ / ㎠) 8383 7070 6060 3030 2020 1818 1313 55

통상 압입재의 특성 평가를 함에 있어서 중요한 물성은 압입재를 고로 노체에 압입 시 압입재의 조벽성 및 시공성을 평가할 수 있는 유동도와, 조벽 후 열간에서 견딜 수 있는 내마모성을 평가할 수 있는 열간 곡강도이다. In evaluating the characteristics of the press-fitting material, the important physical properties are the fluidity to evaluate the roughness and workability of the press-fitting material when the press-fitting material is pressed into the blast furnace body, and the hot bending strength to evaluate the wear resistance that can withstand the heat after the roughing wall.

이에 제조된 시편을 이용하여 내화물의 시공성을 평가하기 위한 유동도 평가 시험을 실시하였다. 유동도 평가 시험은 플로우 탭(flow tap)을 이용하여 15회 진동 후 재료의 퍼짐성(직경)을 측정하는 방식으로 수행되었다. The fluidity test for evaluating the workability of the refractory material was carried out using the prepared specimen. The flow rate evaluation test was performed by measuring the spreadability (diameter) of the material after 15 vibrations using a flow tap.

또한, 시편을 이용하여 열간 곡강도를 측정하였으며, 열간 곡강도 측정은 1100℃의 온도에서 3점 꺾임 강도 시험법을 이용하여 실시되었다. In addition, hot bending strength was measured using a specimen, and hot bending strength measurement was performed using a three-point bending strength test method at a temperature of 1100 ° C.

유동도 측정 결과, [표 2]에 따르면 내화 조성물이 제시된 범위 내의 함량으로 이루어진 실시 예 1 내지 3의 경우, 유동도가 170 내지 180㎜ 정도로 높게 측정된데 비하여, 조성물의 함량이 제시된 범위를 벗어난 비교 예 1 내지 5의 경우에는 유동도가 130 내지 160㎜ 정도로 상대적으로 낮게 측정된 것을 알 수 있다. 특히, 주원료인 슬래그의 분쇄물이 제시된 범위보다 많이 함유되고, 알루미나 분말은 제시된 범위보다 적게 함유된 비교 예 1의 경우, 유동도가 지나치게 낮게 측정된 것으로 보아 알루미나 분말이 압입재의 유동도에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. As a result of measuring the flow rate, according to Table 2, in Examples 1 to 3, in which the refractory composition had a content within the range, the flow rate was measured as high as about 170 to 180 mm, whereas the content of the composition was outside the range indicated. In the case of Comparative Examples 1 to 5, it can be seen that the flow rate was measured to be relatively low, about 130 to 160 mm. In particular, in Comparative Example 1 in which the pulverized product of slag, which is the main raw material, was contained more than the indicated range, and the alumina powder contained less than the indicated range, the flow rate was measured to be too low. It is judged to have.

또한, 열간 곡강도 측정 결과, [표 2]에 따르면, 내화 조성물이 제시된 범위 내의 함량으로 이루어진 실시 예 1 내지 3의 경우, 열간 곡강도가 60 내지 80㎏/㎠ 정도로 높게 측정된데 비하여, 조성물의 함량이 제시된 범위를 벗어난 비교 예 1 내지 5의 경우에는 열간 곡강도가 5 내지 30㎏/㎠로 상대적으로 낮게 측정되었다. 즉, 압입재의 조성물이 제시된 범위를 벗어난 경우 조벽 후 열간에서 견딜 수 있는 내마모성이 현저하게 저하됨을 알 수 있다. In addition, as a result of measuring the hot bending strength, according to [Table 2], in the case of Examples 1 to 3, in which the refractory composition had a content within the range, the hot bending strength was measured as high as about 60 to 80 kg / cm 2, but the content of the composition In the case of Comparative Examples 1 to 5 outside this suggested range, the hot bending strength was measured to be relatively low at 5 to 30 kg / cm 2. That is, when the composition of the indentation material is out of the suggested range it can be seen that the wear resistance that can withstand hot after the rough wall is significantly reduced.

여기에서 비교 예 1은 Fe-Ni 제조용 전기로에서 발생되는 마그네시아-실리카계 슬래그를 분쇄한 분쇄물을 제시된 범위보다 과도하게 첨가하고, 부원료인 알루미나 분말은 제시된 범위보다 적게 첨가하였다. 이에 따라 비교 예 1은 유동도와 열간 곡강도가 저하되었다. In Comparative Example 1, the pulverized crushed magnesia-silica-based slag generated in the Fe-Ni manufacturing furnace was added in excess of the range shown, and the alumina powder as an auxiliary material was added in less than the range shown. Accordingly, in Comparative Example 1, the fluidity and the hot bending strength were lowered.

그리고 비교 예 2와 3은 실리카 플라워가 제시된 범위를 벗어나도록 함유되었다. 실리카 플라워가 제시된 범위를 초과하여 함유된 비교 예 2는 유동성과 열간 곡강도가 저하되었으며, 실리카 플라워가 제시된 범위보다 적게 함유된 비교 예 3의 경우에는 건조강도(110℃에서의 꺾임강도) 및 열간 곡강도가 저하되었다.And Comparative Examples 2 and 3 were contained such that the silica flower was out of the range shown. Comparative Example 2 containing silica flowers in excess of the indicated ranges decreased fluidity and hot bending strength, and in Comparative Example 3 in which silica flowers contained less than the indicated ranges, dry strength (break strength at 110 ° C.) and hot bending strength Was lowered.

또한, 비교 예 4 및 5의 경우 규산소다가 제시된 범위를 벗어나도록 함유되었다. 비교 예 4의 경우에는 건조강도 및 소성강도(800℃에서의 꺾임강도)가 저하되었고, 비교 예 5의 경우에는 건조강도 및 소성강도는 높으나 과다한 액상 생성에 의해 열간 곡강도가 크게 저하되었다. In addition, for Comparative Examples 4 and 5, sodium silicate was contained so as to deviate from the range shown. In Comparative Example 4, the dry strength and the plastic strength (bending strength at 800 ° C.) were lowered. In Comparative Example 5, the dry strength and the plastic strength were high, but the hot bending strength was greatly reduced due to excessive liquid phase generation.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

Claims (5)

내화 조성물로서,
전기로에서 생성된 슬래그의 분쇄물을 상기 내화 조성물의 전체 중량에 대하여 85 내지 88 중량%와, 알루미나(Al2O3) 분말 10 내지 12중량%, 실리카(SiO2) 플라워 1 내지 3중량% 및 규산소다(Na2O-SiO2) 1 내지 2중량% 를 포함하고,
상기 슬래그의 분쇄물은 상기 분쇄물의 전체 중량에 대하여 MgO 및 SiO2가 80 중량% 이상 함유된 내화 조성물.
As a fireproof composition,
The pulverized product of the slag generated in the electric furnace is 85 to 88% by weight, 10 to 12% by weight of alumina (Al 2 O 3 ) powder, 1 to 3% by weight of silica (SiO 2 ) flower and Sodium silicate (Na 2 O-SiO 2 ) It contains 1 to 2% by weight,
The slag pulverized product contains 80% by weight or more of MgO and SiO 2 based on the total weight of the pulverized product.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 분쇄물의 입도는 3㎜ 이하인 내화 조성물.
The method according to claim 1,
The particle size of the pulverized product is 3 mm or less.
삭제delete
KR1020110128419A 2011-12-02 2011-12-02 fireproof composite KR101323295B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110128419A KR101323295B1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 fireproof composite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110128419A KR101323295B1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 fireproof composite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130062027A KR20130062027A (en) 2013-06-12
KR101323295B1 true KR101323295B1 (en) 2013-10-30

Family

ID=48859907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110128419A KR101323295B1 (en) 2011-12-02 2011-12-02 fireproof composite

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101323295B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06271352A (en) * 1993-03-22 1994-09-27 Nisshin Steel Co Ltd Fireproofing material compounded with steelmaking slag aggregate
KR20020049910A (en) * 2000-12-20 2002-06-26 신현준 Injection repair composition for blast furnace by using spent refractories

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06271352A (en) * 1993-03-22 1994-09-27 Nisshin Steel Co Ltd Fireproofing material compounded with steelmaking slag aggregate
KR20020049910A (en) * 2000-12-20 2002-06-26 신현준 Injection repair composition for blast furnace by using spent refractories

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130062027A (en) 2013-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100890626B1 (en) Refractory repairing material for equipment of iron/steel making, method for preparing thereof and composition comprising the same
CN107140951A (en) A kind of whisker composite high-performance magnesia brick and its manufacture method
CN102627463B (en) Aluminum-spinel-corundum composite refractory material and preparation method as well as application thereof
KR101105437B1 (en) Method for regenerating waste MgO-C refractories
KR101389266B1 (en) Method for manufacture of fire-resistant MgO-board from Fe-Ni slag
CN102795843A (en) High-strength anti-stripping wear-resistant ceramic paint and preparation method thereof
CN113233908A (en) Regenerated carbon-free brick and preparation method thereof
CN105084920A (en) Repair material used for resistant material blast-furnace tuyere small sleeve and preparing method of repair material
CN100497244C (en) Composite carbon brick and its production
KR101414265B1 (en) substitute materials of lump coke and cold pig iron for electric furnace work, manufacturing method thereof
KR100675348B1 (en) Two type binder and method for preparing briquette of the used steel using the same
KR101323295B1 (en) fireproof composite
KR101489381B1 (en) Refractory composition and furnace runner cover of using it
KR101927710B1 (en) Mill scale briquet with reinforced strength
KR100834548B1 (en) Manufacturing method of briquette containing mill scale
KR101267642B1 (en) Method for manufacturing of heat resistant cement
CN105060910B (en) Converter flue discharge chute repair material and preparation method thereof
KR20190001767A (en) Basic Reparing Materials for Tundish
CN107324824A (en) A kind of BOF Hood tar combination magnesia-alumina brick and preparation method thereof
KR100605711B1 (en) The refractory material composed by using magnesia carbon brick
KR101494421B1 (en) Method for manufacturing sidewalk bock using waste molding sand and the sidewalk bock thereof
KR101378300B1 (en) Mg-Cr BASED REFRACTORY MATERIAL WITH HIGH SPECIFIC GRAVITY AND STRENGTH AND THE MANUFACTURING METHOD THE SAME
KR100478141B1 (en) Injection repair composition for blast furnace by using spent refractories
KR20140004281A (en) Method for manufacturing pig iron for cast iron from copper slag
CN1978369B (en) Method for producing mineral admixture for high-strength high-performance concrete

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161024

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171024

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181024

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191024

Year of fee payment: 7