KR101380883B1 - 벌크 밀도가 높은 소결성 반성 코크스 분말 - Google Patents

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Abstract

적어도 1종의 바인더와 적어도 1종의 액화제를 첨가하면서 소결성 탄소 분말 (반성 코크스)을 물에 분산시키고(여기서 분산액 중의 탄소의 비율은 분산액 질량에 대하여 적어도 50 중량%로 조정되고, 분산액의 제타 전위는 -50 mV 미만으로 조정됨), 상기 분산액을 밀 중에서, 3분 미만의 체류 시간 동안 연속적으로 습식 분쇄함으로써 균질화시키며, 상기 균질한 분산액을 분무 건조시키는 것을 포함하여 이루어지는 벌크 밀도 및 유동성이 높은 반성 코크스 분말의 연속식 제조 방법이 제공된다.

Description

벌크 밀도가 높은 소결성 반성 코크스 분말{SINTERABLE SEMI-COKE POWDER WITH HIGH BULK DENSITY}
본 발명은 벌크 밀도가 높은 소결성 반성 코크스 분말, 이의 급속 연속식 제조방법, 탄소 및 흑연 세라믹의 제조를 위한 이의 용도 및 본 발명의 중간 생성물인 슬립에 관한 것이다.
알갱이 크기가 20 ㎛ 미만인 탄소 및 흑연 세라믹은 대체로 고체(코크스) 및 바인더로 된 2 성분계로부터 제조된다. 이들의 특성 프로필을 개선시키기 위하여, 바인더의 코킹 잔사(coking residue)를 증가시키는 첨가제를 일반적으로 첨가한다. 2성분계 물질은 탄화 동안 형성된 후, 사용된 코크스가 팽창하는 반면 강화 바인더 프레임워크는 수축한다는 중요한 단점을 갖는다. 코크스의 전처리 온도가 초과되기 전까지는 두 가지 성분 모두 수축되지 않는다. 이러한 기본적인 문제점으로 인해 구조 내에 마이크로크랙이 생성되고 이 기술을 이용하여 완성된 세라믹을 이용하여 달성될 수 있는 강도 역시도 제한적이다.
EP 0 552 422 B1에 그 제조 방법이 설명되어 있는 CARBOSINT
Figure 112011049443471-pct00001
와 같은 소결성 반성 코크스(semicoke)를 이용하는 새로운 접근법도 있다. 반성 코크스는 융합성 피치와 비융합성 그린 코크스 사이의 중간체인 탄소 물질이다. 이것은 피치의 초기 융점과 500℃의 온도 사이의 온도에서의 불완전 탄화(carbonisation)에 의해 얻을 수 있으며 필요에 따라 250℃ 미만에서 산화시켜 얻을 수 있다. 최적으로 맷치된 반성 코크스는 세라믹 제조시 충전 코크스와 바인더로서 동시에 기능한다. 표면에 점성이 있기 때문에, 이 유형의 반성 코크스 분말은 다이 성형(die pressing) 또는 등압 성형(isostatic pressing)에 의하여 추가 첨가제 없이 가공할 수 있다. 비록 소결성 반성 코크스는 오래 전부터 입수가능했었으나, 이들은 그 특성 프로필이 유리함에도 불구하고, 이러한 단일 성분 물질은 후술하는 이유로 인하여 상업적으로 채택하기엔 문제가 많았다.
코크스가 점성을 가짐으로 해서 집밀도(compaction) 측면에서 유리하다는 것은, 이와 동시에 이 재질이 덩어리로 되기 쉽고, 다이 충전시 또는 자동화 성형 주입 시스템에 들러붙음으로 해서, 쉽게 조작할 수 없다는 의미이기도 하다.
이 코크스의 또 다른 결점은 벌크 밀도가 약 0.4 g/cm3 정도로 낮다는 것이다. 일반적으로 미립형 탄소에 기반한 성분은 형성 후 기하학적 밀도(geometric density)가 1.2 내지 1.3 g/cm3인데, 이는 이것이 다이 성형 과정에서 적어도 3배 압축되어야 함을 의미하는 것이다. 장비를 이용하여 밀도의 배가를 제어할 수 있다. 압축 배수가 높으면 - 심지어 멀티레벨 축 프레스인 경우에도 - 생성될 수 있는 부품의 복잡성과 설계의 유연성에 제약을 받게 된다.
등압 성형에 의한 부품 제조시, 코크스의 이러한 심한 끈적임으로 인해 유연한 다이를 균질하게 충전하는 것이 더 어려워진다. 또한, 충전시 불균일성으로 인한 부품의 밀도 구배는 후속 가공을 통해 보정할 수도 없다.
이러한 단점으로 인하여, 최종 형상에 근접하게 만들어질 것을 요구하는 가능한 많은 응용분야에 이를 이용할 수 없다. 기계적인 후가공 처리는 일반적으로 많은 비용이 든다. 이로 인하여, 기술적인 탄소 제품의 제품 특성과 관련한 소결성 반성 코크의 잠재적인 이용가능성을 충분히 이용하지 못하게 된다.
이러한 단점을 극복하고, 최종 형상에 가까운 탄소 및 흑연 세라믹을 제조하기 위한 소결성 반성 코크스 분말을 생산하기 위하여, US 4 985 184는 탄소 분말을 바인더와 함께 0.01 내지 5 중량% 비율로 그리고 비이온성 습윤제를 0.01 내지 3 중량%의 양으로 현탁한 다음 (각각의 경우 고체 물질 질량에 대한 값임), 분무건조에 의해 과립화시키는 방법을 제안하고 있다. 메틸셀룰로스 또는 히드록시셀룰로스가 바인더로서 제안되며, 습윤제로서는 알킬페놀 에틸렌 옥사이드가 제안된다. 이 방법의 한가지 단점은 현탁액의 고체 함량이 겨우 33%로 낮아서, 분무 과립화 공정 중에 높은 수분 증발률을 필요로 하고, 이로 인하여 공정 단가가 높아진다는 것이다. 추가 공정 중 또 다른 단점은 8 중량%에 달하는 대량의 첨가제가 요구된다는 것이다.
발명의 개요
본 발명은 따라서 벌크 밀도와 유동성이 현저히 증가됨으로 해서 성형법에 의해 코크스를 가공하는데 있어 아무런 문제도 없고, 일상적인 측정 기술을 이용하여 세라믹 형성체를 생산하는 것을 가능케 하는, 소결성 반성 코크스 분말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적은 다음과 같은 연속 작업, 즉:
- 적어도 1종의 바인더와 적어도 1종의 액화제를 첨가하면서, 소결성 탄소 분말(반성 코크스)을 물에 분산시키는 공정 - 여기서 분산액 중 탄소의 비율은 분산액 질량에 대하여 적어도 50 중량%의 비율로 조정하고, 분산액의 제타 전위는 -50 mV 미만이 되도록 조정한다;
- 상기 분산액을 밀 중에서, 3분 미만, 좋기로는 2분 미만의 체류 시간 동안 연속적으로 습식 분쇄함으로써 균질화시키는 공정; 및
- 균질한 현탁액을 분무 건조시키는 공정
을 포함하는 방법에 의하여 달성된다.
본 발명은 또한 다음 공정, 즉:
- 적어도 1종의 바인더와 적어도 1종의 액화제를 첨가하면서, 소결성 탄소 분말을 물에 분산시키는 공정 - 여기서 분산액 중 탄소의 비율은 분산액 질량에 대하여 적어도 50 중량%의 비율로 조정하고, 분산액의 제타 전위는 적어도 -50 mV가 되도록 조정한다; 및
- 상기 분산액을 밀 중의 체류 시간을 3분 미만, 좋기로는 2분 미만으로 하면서 밀 중에서 연속적으로 습식 분쇄함으로써 균질화시키는 공정
에 의하여 얻을 수 있는 분산액(슬립:slip)에 관한 것이다.
본 발명은 또한 분무 건조에 의해 수득된 과립 형태의 고체 물질에 관한 것이다.
분무 건조시, 분산액의 분무 액적의 급속한 건조로 인하여, 1차 입자들은 보다 크기가 큰 자유 유동성의 2차 입자들로 응집된다. 분무 건조 후에 얻어진 이러한 고체 입자들은 DIN 53468에 기초하여 측정 시, 안식각이 18O 내지 23O, 좋기로는 18.5O 내지 22.5O 이다. 과립화되지 않은 물질의 안식각은 41O 이다. 분무-과립화된 제품의 과립 크기 분포의 d50 값은 맬번사(Malvern)의 레이저 회절 분광광도계 (Mastersizer 2000)를 이용하여 측정 시 60 내지 100 ㎛이다. 이것은, 분무 건조 후, 탄소 입자의 50 중량%가 60 내지 100 ㎛의 직경을 갖는 것임을 의미하는 것이다. 이것은 2차 입자의 크기이다.
마지막으로, 본 발명은 탄소 및 흑연 세라믹을 제조하는데 있어서의, 분무 건조된 탄소 입자의 용도에 관한 것이다.
밀 중에서의 단기 체류 시간 동안 연속 습식 분산시키는 방법과 분무 과립화를 병용하는 이 방법은, 예컨대 EP 0 552 422 B1에 따른 CARBOSINT
Figure 112011049443471-pct00002
분말과 같은 소결성 반성 코크스 분말의 조작 특성을 개선시켜 준다. 거의 완벽하게 둥근 무결점의 과립이 얻어지는 것이다 (도 2). 예비 습식 분산 없이 분무 과립화를 수행할 경우, 첨가제를 사용함에도 불구하고 분무 건조용 저장 용기 중에 고체 물질이 상당량 침강되어 분무 노즐이 막히게 된다. 본 발명에 따라 수득된 시편의 굽힘 강도(bending strengths)는 65 MPa에서 US 4 985 184에 기재된 것보다 훨씬 높다.
소결성 탄소 분말(반성 코크스)은 본 발명에 따른 방법의 출발 물질이다. 상기 반성 코크스 분말의 제조 방법은 EP 0 552 422 B1에 기재되어 있으며, 이 문헌의 기재 내용은 본 발명의 목적상 참고 통합된다. 이러한 유형의 탄소 분말은 5 mbar 이하의 압력 하, 적어도 400℃의 최종 온도에서, 콜 타르나 방향족 미네랄 오일로부터 유래된 타르 또는 피치와 같은 역청 물질을 증류시키고, 이 증류 잔사를 분말 케이킹 출발 온도 미만의 온도에서, 개별적인 입자의 코어가 더 이상 용융되지 않을 때까지, 원하는 입도가 되도록 건조 분쇄시킴으로써 얻는다. 소결성 반성 코크스 분말을 물에 분산시킨다 (슬립). 분산액 중 반성 코크스 분말의 비율은 분산액 질량에 대하여 55 내지 59 중량%가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 분산액 중의 고체 비율의 정도는 분무 건조에 의한 추가 가공성에 의존한다. 고체 물질의 농도가 너무 높으면, 안정적으로 분무 건조할 수 없다. 그러나, 일반적으로, 이 비율은 얻어진 분산액을 분무 건조에 의해 가공할 수 있는 정도까지 조정된다.
액화제와 바인더를 분산 첨가제로서 이용할 수 있다. 사용되는 액화제는 무알칼리 및 무알칼리토 표면활성제인 것이 좋으며, 예컨대 시판되는 물질인 Dolapix
Figure 112013084171717-pct00003
CA, Dolapix
Figure 112013084171717-pct00004
ET 85, Trusan
Figure 112013084171717-pct00005
450, 470, 480 및 490 및 포름알데히드와 함께 생산되는 나프탈렌 설폰산(NSF)의 폴리머 및 리그닌 설포네이트를 들 수 있다. 합성 NSF는 그의 재현 가능한 분자량 분포로 인하여 가변적인 조성을 갖는 천연 제품에 비해 특히 바람직하다. 고체 물질 질량에 대한 액화제의 비율은 0.5 내지 5 중량% 일 수 있다.
적절한 바인더는 분자량이 500 내지 20 000 g/mol, 바람직하게는 2000 내지 6000 g/mol인 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리비닐 알코올이다. 적절한 폴리비닐 알코올은 예컨대 PVA 4-88이다. 바인더의 비율은 고체 물질 질량에 대하여 0.5 내지 2.5%, 좋기로는 1 내지 2 중량%이다.
슬립의 소망되는 안정성을 유지하기 위하여, 제타 전위를 -45 mV 미만으로, 좋기로는 약 -50 mV 미만으로 조정한다. 슬립의 pH는 적어도 7, 좋기로는 8 내지 12로 조정한다.
슬립의 소망되는 안정성을 확보하기 위하여, 후속 단계에서 슬립 분산액을 쓰루-플로우(through-flow)에서 연속적으로 작동되는 볼 밀 중에서 습식 분쇄할 수 있다. 이에 의하여 입자들이 탈응집(deagglomeration)되며 이와 동시에 개별적인 입자들이 수성상에 의해 습윤되게 된다. 탈응집은 또한 초음파를 이용한 분산 처리에 의해 지지될 수도 있다. 놀랍게도, 볼 밀 중의 체류 시간은 매우 짧게 유지할 수 있다. 이에 따라 입도 분포의 실질적인 변화를 방지할 수 있다. 밀은 주로 고에너지 입력과 함께 분산기로서 작동한다.
분산/분쇄 작업에 이은 분무 건조는 용액, 현탁액 및 페이스트의 연속적인 건조 방법이다. 노즐(유압 또는 압축 공기 또는 불활성 가스에 의해 작동함) 또는 회전 분무 디스크(4000-50 000 rev/min)에 의하여, 건조시키고자 하는 물질을 열기류(온도는 기기에 따라 300℃ 이하임) 중에서 소적(droplets)이 되도록 분무시키며 이 소적들이 분무탑을 통해 하강하면서 건조되어 구형의 미세한 과립 형상을 띠게 된다. 디자인 또는 의도된 용도에 따라, 열기(hot air)는 분무된 제트와 평행하게 또는 역방향으로 흐르게 할 수 있다. 결과적인 건조 생성물을 일반적으로 사이클론 세퍼레이터에 의해 기류로부터 분리하여, 생성물을 꺼낼 수 있다. 분무 건조/과립화에 의해 수득된 입자들은 자유 유동형이며 입도 분포 d50은 60 내지 100 ㎛이다.
본 발명에 따른 분무 과립의 벌크 밀도는 0.5 내지 0.6 g/cm3이며; 충전 밀도는 약 0.6 g/cm3이다.
다음에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
도 1은 현탁액의 pH에 미치는 반성 코크스 입자의 제타 전위의 의존성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 처리된 반성 코크스의 주사전자 현미경 관찰 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 CARBOSINT
Figure 112013084171717-pct00006
의 주사전자 현미경 관찰 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 고함량의 함수로서의 본 발명에 따른 제품의 벌크 밀도/충전 밀도를 나타낸 도면이다.
도 5는 슬립의 고함량이 55.8% w/w일 때 분무탑을 통한 주입속도의 함수로서의 벌크/충전(bulk/tamped) 밀도를 도시한 도면이다.
도 6은 슬립의 고함량의 함수로서의 압착 밀도를 도시한 도면이다.
도 7은 슬립의 고함량의 함수로서의 소결된 압착 밀도를 도시한 도면이다.
도 8은 주어진 슬립 조성물과 증발 성능에 대한 분무 건조시 주입 속도의 함수로서의 밀도를 나타낸 도면이다.
도 9는 분무 건조시 주입 속도의 함수로서 1100℃ 이하의 온도에서 소결된 컴팩트의 밀도를 나타낸 도면이다.
실시예
실시예 1 - 소결성 반성 코크스 분말의 제조
연화점(Mettler)이 50℃이고 DIN 51921에 따른 퀴놀린-불용성(QI) 물질의 함량이 13.2 중량%이며 DIN 51906에 따른 톨루엔-불용성(TI) 물질의 함량이 32.7 중량%인 콜-타르 피치를 460℃ 이하의 온도, 1 mbar의 압력 하에 교반 증발기에서 증류시킨다. 증류 잔사는 유동점(flow point:Tottoli)이 350℃이고 57.4　중량%의 QI, 91.9　중량%의 TI 및 10.9　중량%의 휘발성 성분을 갖는다. 이를 평균 입도가 30 ㎛이 될 때까지 진동 밀에서 건식 분쇄한다. 분말은 약 280℃에서 케이크화하기 시작한다. 예상되는 발열 반응에서조차 분말이 케이킹되는 것을 배제시키기 위하여, 단지 180℃의 산화 온도를 선택한다.
분쇄 잔사의 일부분을 180℃의 온도에서 공기 존재 하에 산화시키고 각 경우마다 1 시간 간격으로 샘플을 채취한다. 샘플을 30 MPa에서 가압하여 시편을 제작하고 이를 온도 구배가 1 K/min인 챔버 킬른에서 불활성 가스 존재 하에 1000℃까지 가열한다.
10 시간 동안 산화시키면, 시편이 더 이상 팽창하지 않는다. 따라서 개별적인 입자의 코어 내로 분말이 융합되지 않게 하는데 요구되는 산화 시간은 10 시간이다. 이에 따라, 분쇄 잔사의 나머지들을 180℃에서 10 시간 동안 공기 중에서 산화시킨다. 산화된 분말은 초기 연화점이 250℃이고, 산소 함량은 2.9 중량%이며 광학 비등방성은 15 부피%이다.
이것은 70.9　중량%의 QI, 94.5　중량%의 TI 및 0.1　중량%의 휘발성 성분을 함유한다.
실시예 2 - 탄소 분산액(슬립)의 제조
18 가지 시편의 조성을 표 4에 나타내었다.
3000　g의 CARBOSINT
Figure 112013084171717-pct00007
, 2.375　g의 탈이온수, 액화제로서 60　g의 NSF와 바인더(PEG 4000) 60　g을 교반 반응기에 한데 넣는다. 입도 분포 d50이 8 내지 9　㎛인 고체 물질을 서서히 첨가하여 최대 혼합 균질도를 달성한다. 1 시간 동안 분산시킨 후, pH를 25% 암모니아 용액으로 조정하여 pH 10으로 만들고 다시 24 시간 동안 균질화시킨다. 이를 Willy A. Bachofen (WAB) AG사의 Dyno_Mill
Figure 112013084171717-pct00008
KDL 파일럿 타입의 비드 밀에서 미세 분산(균질화)시킨다. 분쇄용 비드는 세륨-안정화된 산화지르코늄으로 이루어져 있으며 직경은 1.2 내지 1.7 mm이다. 이 밀을 85% 이하의 충전도로 분쇄 비드로 충전시킨다. 교반 디스크의 말단 속도는 10　m/s이다. 변위 펌프(displacement pump)에 의해 밀을 통해 펌핑할 부피 유량은 700　mL/min이다. 비드 밀에서의 체류 시간은 50 내지 80초이다. 비드 밀을 통해 통과시킨 후, 현탁액을 분무탑 내로 펌핑시키고, 건조 온도까지 가열한다.
실시예 3 - 분무 건조
실시예 2에서 얻은 슬립을 평행류(parallel flow)로 작동하는, LTC형의 Nubilosa사의 분무탑을 이용하여 분무 건조시킨다. 이 분무탑은 최대 건조 기온 350℃에서 최대 7.5 kg/h의 수증기를 증발시키는, 파일럿-플랜트 분무탑이다. 전기식 공기 히터는 가열용량이 12 kW이다. 이 탑의 실린더 부분은 4 m 길이이며 직경은 800 mm이다. 분무탑 정상부에서, 직경이 1.5 내지 2 mm이며, 2종의 물질을 외부에서 혼합하는 노즐을 통해 건조시키고자 하는 수성 분산액이 주입된다. 분무를 하기 위해서는, 3 bar의 압축된 과량의 공기압에서 약 3 nm3/h의 압축된 공기 소모량이 요구된다. 건조탑 바닥에는 건조 기류로부터 미립자를 분리시키기 위한 사이클론 및 제트-필터가 장착되어 잇다. 생성물을 이 장치의 최하부에서 포획한다. 180 내지 275℃의 건조 가수 온도에서 2 내지 8 L/h의 현탁 처리량(suspension throughputs)이 작업된다.
18회의 테스트 동안 적용된 분무 과립화 조건을 표 5에 정리하였다.
실시예 4 - 벌크 및 충전 밀도 조사
벌크 밀도(bulk density)는 DIN 51705에 따라 측정하고 충전 밀도(tamped density)는 DIN 51916에 따라 측정하였다. 달성가능한 벌크 밀도 및 충전 밀도는 고함량이 증가함에 따라 증가하며(도 4), 분무탑을 경유한 주입 속도가 증가함에 따라 최대로 된다 (도 5). 측정된 벌크 밀도는 0.5 내지 0.6　g/cm3 이다. DIN 51916에 따른 충전 밀도의 경우, 최대값 0.61　g/cm3 이 얻어졌다.
조사 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었으며, 이들 도면은 고함량이 증가하거나, 분무탑을 통한 주입 속도가 증가할수록, 컴팩트의 밀도가 감소함을 보여준다.
프레스 내에서의 가공성 뿐만 아니라, 높은 벌크 밀도가 필요한 경우, 성분들의 특성을 최적화시킬 필요가 있기 때문에, 슬립 질량에 대해 각 경우마다 고함량을 58 중량% 이하, 56 중량% 이상으로 조정하는 것이 바람직하다.
실시예 5 - 컴팩트의 밀도
공정 중 분말(분무 과립)을 추가 가공하기 위하여, 분말을 컴팩트로 압착시킨 다음 소결시킨다. 압착 또는 소결된 물품의 결정적인 특성은 압착 또는 소결 후 얻어진 밀도 및 소결 후의 굽힘 강도이다. 따라서, 압착되거나 소결된 컴팩트의 밀도를 고함량과 주입 속도에 대하여 측정하였다. 그 결과를 도 6, 7, 8 및 9에 그래프로 나타내었다.
굽힘 강도는 DIN 51902에 기초하여 측정하였다. 1100 bar의 압력으로 시편들을 압착시킨 후, 이들은 최대 200 MPa였다. 분무 과립화 없이, 오직 180 MPa의 굽힘 강도가 얻어졌다.
얻어진 측정치에 대한 리뷰 결과를 표 3에 나타내었다.
실시예 6 - 연속식 분산과 회분식 분산의 비교
비드 밀 중에서 < 1분의 체류 시간 동안 연속식 분산하는 것과 이에 이어서 분무 건조시키는 것을 병용하는 방법은 드럼 밀 중에서 2 시간 동안 회분식 분산시킨 다음 분무 과립화하는 방법에 비해, 얻어지는 물질의 물성이 훨씬 좋다는 장점을 갖는다. 벌크 밀도와 충전 밀도가 높을수록 과립의 가공성이 훨씬 개선되는데, 이는, 이들이 낮은 벌크 밀도를 갖는 분말에 비해 더 우수한 다이 충전능을 갖기 때문이다. 이것은 탄화 후 컴팩트의 굽힘 강도 역시도 증가된 사실로부터도 확인가능하다. 측정 결과를 다음 표 4에 나타내었다. 또한, 연속식 공정은 보다 높은 공간/시간 수율로 인해 보다 경제적이다. 나아가, 연속식 공정은 보다 쉽게 자동화될 수 있다.
Figure 112011049443471-pct00009
실시예 7 - 사용된 액화제의 비교
생성물 특성에 미치는 액화제 NSF 및 리그닌 설포네이트의 효과를 조사하였다. NSF를 액화제로서 이용함으로써, 얻어진 분무 과립 및 이로부터 생산된 컴팩트의 특성 가치는 리그닌 설포네이트를 사용한 경우에 비하여 더 개선될 수 있다. 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
Figure 112011049443471-pct00010
실시예 8 - 바인더
본 발명에 따라 얻은 생성물에 미치는 바인더의 영향을 조사하였다. 바인더 첨가 없이 분무 과립화 함으로써, 바인더를 첨가한 경우에 필적할만한 생성물의 물질 가치가 달성될 수 있다. 다음 표 3에 결과를 나타내었다.
Figure 112011049443471-pct00011
실시예 9 - 안식각(angle of repose)
DIN 53468에 기초하여 안식각을 측정하였다. 측정을 위해, 60g의 샘플 물질을 d정상부 = 140　mm 및 d하부 = 10　mm, 높이 = 140　mm인 깔때기로부터 붓고 형성된 고깔(cone)을 측정하였다. 여기서 D는 직경을 나타낸다.
분말-과립형 물질의 안식각은 18.9 내지 22.1O로 밝혀졌으며 CARBOSINT
Figure 112011049443471-pct00012
출발물질의 경우 약 41O이다.
실시예 10 - 입도 분포
레이저 회절 분광광도분석에 의해 입도를 측정하여 입도 분포의 d50 값을 구하였다. 결과를 다음에 나타내었다.
CARBOSINT
Figure 112011049443471-pct00013
출발물질: d50 = 7-8 ㎛
CARBOSINT
Figure 112013084171717-pct00014
과립: d50 = 60-100 ㎛
Figure 112011049443471-pct00015
Figure 112011049443471-pct00016
Figure 112011049443471-pct00017

Claims (8)

  1. 적어도 1종의 바인더와 적어도 1종의 액화제를 첨가하면서 소결성 탄소 분말 (반성 코크스)을 물에 분산시키는 공정 - 여기서 분산액 중의 탄소의 비율은 분산액 질량에 대하여 적어도 50 중량%로 조정되고, 분산액의 제타 전위는 -50 mV 미만으로 조정됨 -;
    상기 분산액을 밀 중에서, 3분 미만의 체류 시간 동안 연속적으로 습식 분쇄함으로써 균질화 및 안정화시키는 공정; 및
    상기 균질한 분산액을 분무 건조시키는 공정
    을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는, 반성 코크스 분말의 연속식 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 포름알데히드와 함께 생산되는 나프탈렌 설폰산의 폴리머를 액화제로서 사용하고 PEG 2000 내지 12 000을 바인더로서 사용하는 것이 특징인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 분쇄는 볼 밀 중에서 연속적으로 수행하는 것이 특징인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 분산액의 pH를 7 이상으로 조정하는 것이 특징인 방법.
  5. 적어도 50 중량%의 반성 코크스 분말, 0.5 내지 2 중량%의 바인더 및 0.5 내지 5 중량%의 액화제를 함유하는 수성 분산액으로서, 여기서 상기 바인더와 액화제의 중량 백분율은 상기 분산액의 고체 물질의 질량에 상대적인 값인 것인 수성 분산액: 여기서
    적어도 1종의 바인더와 적어도 1종의 액화제의 첨가와 함께, 소결성 탄소 분말(반성 코크스)이 물에 분산되고, - 여기서 분산액 중의 탄소의 비율은 분산액 질량에 대하여 적어도 50 중량%로 조정되고, 분산액의 제타 전위는 -50 mV 미만으로 조정되며; 및
    상기 분산액은 밀 중에서, 3분 미만의 체류 시간 동안 연속적으로 습식 분쇄됨으로써 균질화 및 안정화되는 것인 수성 분산액.
  6. DIN 51705에 따른 벌크 밀도가 적어도 0.52 g/cm3이고, DIN 51916에 따른 충전 밀도는 적어도 0.59 g/cm3인 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법으로 수득가능한 반성 코크스 과립.
  7. 제6항에 있어서, 입도 d50은 60 내지 100 ㎛인 것이 특징인 반성 코크스 과립.
  8. 압착에 의한 추가 가공 후 및 1100℃ 이하의 온도에서의 탄화 후의 밀도가 적어도 1.65 g/cm3이고 굽힘 강도가 적어도 160 MPa인 탄소 및 흑연 세라믹을 제조하는데 사용되기 위한, 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법으로 수득가능한 반성 코크스 분말.
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