KR101458252B1 - 타설 물품, 타설 가능 조성물 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

타설 물품, 타설 가능 조성물 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

낮은 물 함량의 타설 가능 조성물은 파괴 계수가 증가되고 냉간 파쇄 강도가 증가되며, 기공도가 감소한 타설 물품을 생성한다. 그 조성물은 그러한 특성을 생성하도록 입자 크기 분포에서 특정 군 및 특정 갭을 갖는 구성 입자들의 클로즈드 분획들을 이용한다. 이 조성물은 내화재 용례에 적합하다.

Description

타설 물품, 타설 가능 조성물 및 이를 제조하는 방법{CAST BODIES, CASTABLE COMPOSITIONS, AND METHODS FOR THEIR PRODUCTION}
본 발명은 액상 금속 또는 유리 등을 담도록 된 용기 또는 노(爐)의 내벽을 라이닝하기 위한 내화재 조성물과 같은 매트릭스(matrix)의 함량을 감소시킨 타설 가능 조성물(castable compostion)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 조성물로 제조된 타설 물품(cast body) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
야금 용기의 내벽에 라이닝을 생성하는 데에 있어서 다수의 방법이 공지되어 있다. 따라서, 종래 기술에 따르면 예를 들어 무기질 입자, 선택적으로는 섬유와 유기질 및/또는 무기질 바인더를 함유하는 경화 가능한 수성 페이스트 혼합물을 주조용 턴디시와 같은 야금 용기의 내부에 몰딩하거, 탬핑(tamping)하거나, 흙손(trowel), 공압 튜브, 또는 기타 투사 장치를 이용하여 투사(projecting)함으로써 도포하는 방법이 공지되어 있다. 그러한 입자 혼합물은 액상 금속과 접촉하여 소결되어, 라이닝의 응집이 보장된다.
종래 기술에 따르면, 상이한 조성을 갖는 적어도 2개의 층을 야금 용기 내부에 도포하되, 이들 층 각각을 전술한 형태의 경화 가능한 수성 페이스트 혼합물을 투사함으로써 도포하는 방법 또한 공지되어 있다.
그러한 수성 페이스트 혼합물의 도포를 용이하게 하는 그 혼합물의 유동성은 습윤 수분의 함량에 비례한다. 수성 혼합물을 형성하는 데에 이용되는 습윤 수분은 건조에 의해 제거되어야 하며, 이는 부동 시간(immobilization time) 및 에너지 소비를 수반되며 이들 중 어느 것도 무시할 순 없다.
또한, 다른 공지의 방법에 따르면, 야금 용기 내부에 틀(template)을 배치하고, 내화재 입자와 열경화성 바인더로 이루어진 입자를 용기의 내벽과 틀 사이에 공압식으로 투사하며, 이어서 틀을 제위치에 남겨둔 채로 열을 가하여 바인더를 경화시키고, 최종적으로 틀을 제거하게 된다. 타설 재료는 결정수(結晶水)를 함유한 무기 화합물을 함유한다. 결정수는 소정 결정과 화학적으로 조합된 물로서, 결정질 특성의 유지를 위해 필요하지만 충분한 열에 의해 제거될 수 있다.
또한, 습윤 콘크리트를 진동 타설하거나, 자체 유동 가능 컨시스턴스(self-flowing consistency)를 갖는 콘크리트를 무진동 타설함에 의한 내화재 콘크리트의 타설에 의해 내화재 물품을 형성하는 것이 공지되어 있다. 이러한 두 기법 모두에 있어서, 모든 콘크리트 재료는 균질하게 혼합되고 습윤화될 필요가 있다. 통상적으로, 매트릭스 재료와 조대 재료(coarse materials)가 함께 일괄 혼합된다. 그 후에, 물을 추가하여 유동성을 부여하는 한편, 이상적인 형상의 최종 물품을 형성하는 반응이 개시되게 한다. 이를 달성하기 위해, 재료의 대부분이 미세한 입자의 매트릭스 재료로 이루어진다. 이 재료는 큰 표면적을 갖는 데, 이러한 큰 표면적 자체는 대부분의 내화재 용례와 같은 악조건에서 침식이 발생하게 한다. 큰 비율의 물은 혼합물의 유동성을 개선하지만, 형성된 물품에 기공의 형성을 촉진시킨다. 타설 재료에 물의 혼합 함량이 높다는 것은 건조 시간이 매우 길어지고 기계적 강도가 나쁘다는 점을 의미한다. 보다 낮은 비율의 물은 기공 형성을 방지하지만, 크랙이 생성된다거나, 산산조각 난다거나, 스폴링(spalling)이 발생한다거나 하기 쉬운 물품이 얻어지게 된다. 극단적인 경우에, 낮은 비율의 물을 이용한 배합은 응집된 물품을 형성할 수 없다.
내열충격성을 증가시키기 이해, 섬유질 재료가 진동 타설 재료 및 자체 유동 재료에 이용되어 왔다. 그러한 섬유질 재료를 사용하게 되면, 물의 혼합 수준을 높게 할 필요성이 증가하고 타설을 더욱 어렵게 만든다. 높은 밀도로 인해 슬래그 침식 저항(slag resistance)에 대해 유리한 매우 조대한 재료는 그 함량이 높은 콘크리트의 타설이 매우 곤란하기 때문에 단지 특정 양으로만 이용될 수 있다.
또한, 슬러리 형태로 도입되는 미세 입자와 뒤섞인 조대 입자를 함유한 물품을 생성하도록 침윤 공법(infiltration process)이 이용된다. 예를 들면, 몰드가 성형 건조체를 형성하도록 약 1 내지 60㎜의 크기를 가질 수 있는 건조 조대 입자로 채워질 수 있다. 그 성형 건조체는 바인더, 물, 및 0.0001 내지 3㎜의 입자 크기 분포를 갖는 미세 충전 재료로 이루어진 슬러리로 침윤시킨다. 이러한 방법에 따른 침윤은 시간 소모적인 공법이다. 이 방법에 의한 두꺼운 물품의 생성에 대한 난이도는 보다 큰 골재를 이용하지 않는다면 물품의 두께 증가에 따라 증가한다.
본 발명의 목적은 공지의 조성물의 단점을 극복하여, 물의 혼합 양을 최소화하고, 매트릭스 재료의 양을 최소화하며, 성형 건조체의 기공도를 최소화하고, 성형 건조체의 밀도를 증가시키며, 향상된 파괴 계수(modulus of rupture) 및 냉간 파쇄 강도 값을 갖는 물품을 생성하는 데에 있다.
특정 조성적 특징들은 단독으로 또는 조합되어, 종래의 조성물과 비교할 때에 물의 양을 감소시키고도 배합될 수 있고 증가된 밀도 및 감소된 기공도를 갖는 타설 가능 재료를 생성할 수 있다는 점이 확인되었다. 이들 특징들은 소결되지 않은 성형체에 부여될 수 있다. 그 특징은 아래와 같다.
1) 가장 조대한 내화재 입자 분획은 건조 조성물의 50중량% 이상을 이루며, 이 분획은 보다 작은 입자 크기의 분획으로부터 적어도 2의 제곱근 또는 적어도 2와 같은 최대 입자 직경에 대한 최소 입자 직경의 비를 갖는 갭만큼 떨어져 있다. 예를 들면, 가장 조대한 내화재 입자 분획은 500㎛보다 큰 직경, 800㎛보다 큰 직경, 또는 1000㎛보다 큰 직경을 갖는 입자로 이루어질 수 있으며, 1000㎛, 2000㎛, 또는 4000㎛와 같은 최대 입자 크기를 갖는 클로즈드 분획(closed fraction)일 수 있다.
2) 조성물은 적어도 4개의 입자 분획을 포함하며, 그 중 3개의 인접하는 입자 분획은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비 또는 적어도 2에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어져 있는 한편, 각각의 바로 위의 보다 큰 입자 크기의 분획에 대해 감소하는 입자 크기 순으로 작은 값, 큰 값, 및 작은 값을 갖는 나머지 중량 백분율(remaining weight percentages)(소정 분획 내의 모든 입자와 그 보다 작은 입자를 합한 중량에 대한 그 분획 내의 입자의 중량 백분율)을 갖는다. 이러한 형태(즉, 큰 값의 분획, 작은 값의 분획, 큰 값의 분획, 작은 값의 분획)는 "교호 형태의 나머지 중량 백분율" 조성으로 지칭한다.
3) 조성물은 적어도 4개의 입자 분획을 포함하며, 그 중 3개의 인접하는 입자 분획은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비 또는 적어도 2에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어져 있는 한편, 각각의 바로 위의 보다 큰 입자 크기의 분획에 대해 감소하는 입자 크기 순으로 큰 값, 작은 값, 및 큰 값을 갖는 나머지 중량 백분율(소정 분획 내의 모든 입자와 그 보다 작은 입자를 합한 중량에 대한 그 분획 내의 입자의 중량 백분율)을 갖는다. 이러한 형태(즉, 작은 값의 분획, 큰 값의 분획, 작은 값의 분획, 큰 값의 분획)는 "교호 형태의 나머지 중량 백분율" 조성으로 지칭한다.
4) 타설 가능 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비 또는 적어도 2에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어져 있고 전적으로 100㎛ 미만의 직경을 갖는 입자들로 이루어진 적어도 2개 또는 적어도 3개의 입자 분획을 포함한다.
5) 타설 가능 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비 또는 적어도 2에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어져 있고 적어도 40%의 나머지 중량 백분율을 갖는 적어도 4개의 입자 분획을 포함한다.
6) 타설 가능 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비 또는 적어도 2에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어져 있는 적어도 5개의 입자 분획을 포함한다.
7) 갭 중 적어도 2개는 각각 건조 조성물의 중량의 10중량% 미만 또는 5중량% 미만을 포함한다.
이러한 특징 중 하나 이상을 포함함으로써, 6.0중량%, 5.0중량%, 4.0중량%, 3.0중량%, 2.5중량% 및 2.0중량%의 물 함량을 사용하여, 종래 기술에 비해 증가된 MOR(modulus of rupture : 파괴 계수), 증가된 벌크 밀도, 감소된 기공도 및 증가된 CCS(cold crushing strength : 냉간 파쇄 강도) 값이 얻어지는 타설 가능 조성물이 생성된다.
본 발명의 조성물에 있어서, MOR(lb/in2 단위로 측정) 값은 230℉에 노출 후에 1000 이상, 2000 이상, 3000 이상, 또는 3500 이상이 얻어지고, 1500℉에 노출 후에 500 이상, 1000 이상, 2000 이상, 3000 이상, 또는 3500 이상이 얻어질 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 조성물이 95중량% 이상의 알루미나로 이루어진 경우에 벌크 밀도(lb/ft3 단위로 측정) 값은 230℉에 노출 후에 190 이상, 195 이상, 또는 200 이상이 얻어지고, 1500℉에 노출 후에 185 이상, 190 이상, 195 이상, 또는 200 이상이 얻어질 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 기공도(체적%로 측정)는 230℉에 노출 후에 15 이하, 10 이하, 5 이하, 4 이하, 또는 3 이하가 얻어지고 1500℉에 노출 후에 18 이하, 15 이하, 10 이하, 5 이하, 4 이하, 또는 3 이하가 얻어질 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, CCS(lb/in2 단위로 측정) 값은 230℉에 노출 후에 3000 이상, 5000 이상, 8000 이상, 10,000 이상, 및 12,000 이상이 얻어지고, 1500℉에 노출 후에 3000 이상, 5000 이상, 8000 이상, 10,000 이상, 및 12,000 이상이 얻어질 수 있다.
특정 조성적 특징의 존재 또는 조합으로 인해, 물의 혼합 양을 최소화하고, 매트릭스 재료의 양을 최소화하며, 성형 건조체의 기공도를 최소화하고, 성형 건조체의 밀도를 증가시키고, 향상된 파괴 계수 및 냉간 파쇄 강도 값을 갖는 내화재 물품이 생성되는 것으로 확인되었다. 이들 특징들은 소결되지 않은 성형체에 부여될 수 있다.
도 1은 종래 기술의 조성물 및 본 발명의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 중량%를 나타낸 그래프이며,
도 2는 본 발명의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 중량%를 나타낸 그래프이고,
도 3은 본 발명의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 체적%를 나타낸 그래프이며,
도 4는 본 발명의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 체적%를 나타낸 그래프이고,
도 5는 종래 기술의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 중량%를 나타낸 그래프이며,
도 6은 종래 기술의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 중량%를 나타낸 그래프이고,
도 7은 본 발명의 조성물에 대해 로그 눈금 상의 입자 크기에 대한 조성물 분획들의 중량%를 나타낸 그래프이다.
본 발명을 실시하는 데에 있어서 유용한 조대 골재는 융합 알루미나 또는 소결 알루미나(평알루미나 : tabular alumina), 완전한 알루미나 볼(whole alumina balls), 융합 보크사이트, 융합 및 소결 뮬라이트, 융합 및 소결 마그네시아, 융합 및 소결 마그네시아 알루미나 스피넬, 융합 및 소결 지르코니아, 내화 보크사이트, 내화 카이어나이트(kyanite), 내화 안달루사이트(andalusite), 내화 실리마나이트(sillimanite), 실리콘 카바이드, 또는 이들의 조합을 함유할 수 있다.
본 발명을 실시하는 데에 있어서 유용한 조대한 골재는 임의의 형상을 가질 수 있다. 이러한 골재는 구형, 뭉툭한 형상(blocky), 직사각형, 심지어는 섬유 형상으로 이루어질 수 있다. 게다가, 그러한 골재들은 단독으로 또는 조합하여 이용될 수도 있다.
매트릭스에 이용되는 바인더는 칼슘 알루미네이트 시멘트, 알파 본드 시멘트, 포틀랜드 시멘트, 모노 알루미늄 인산염(mono-aluminum phosphate : MAP), 점토, 반응성 알루미나(예를 들면, AA 101), 수화 가능 알루미나(hydratable alumina), 및 이들의 조합을 함유할 수 있다. 특정 실시예에서, 본 발명에 따른 매트릭스 재료는 시멘트를 함유하지 않는다.
매트릭스에 이용되는 다른 원료로는 반응성 알루미나, 하소 알루미나, 평알루미나, 융합 알루미나, 뮬라이트, 탄소(흑연 또는 카본 블랙), 실리콘 카바이드, 이산화 지르코늄, 산화마그네슘, 알루미늄 실리케이트(예를 들면, 카이어나이트, 안달루사이트, 또는 실리마나이트), 마이크로 실리카, 보크사이트, 산화 크롬 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 미립자로서도 알려진 0.01 내지 10㎛ 범위의 직경을 갖는 조성물의 부분은 반응성 알루미나 및 융합 실리카를 포함할 수 있다.
매트릭스는 또한 분산제, 가소제, 기포 방지제나 기포 생성제, 및 탈기 성분을 포함할 수 있다. 이들 제제는 당업계에 공지되어 있다.
본 발명의 방법은 최소 체적의 미세 입자를 갖는 타설 가능 혼합물을 제조한다. 일반적으로, 타설 가능 혼합물을 생성하는 데에 필요한 미세 입자의 양은 최고 크기 입자의 크기에 좌우된다. 3메쉬(mesh)의 최고 입자 크기를 갖는 혼합물은 실용적인 타설 가능 혼합물을 형성하기 위해서 통상 최소 33체적%의 -100메쉬 입자를 필요로 한다. 본 발명에 따르면, 30체적% 이하의 -100메쉬 입자, 29체적% 이하의 -100메쉬 입자, 26체적% 이하의 -100메쉬 입자, 25체적% 이하의 -100메쉬 입자, 22체적% 이하의 -100메쉬 입자, 또는 24체적% 이하 18체적% 이상의 -100메쉬 입자를 갖는 유용한 타설 가능 혼합물을 제조할 수 있다.
3메쉬의 최고 입자 크기를 갖는 타설 가능 혼합물은 통상 실용적인 타설 가능 혼합물을 형성하기 위해서 통상 최소 48체적%의 -16메쉬 입자를 필요로 한다. 본 발명에 따르면, 47체적% 이하의 -16메쉬 입자, 45체적% 이하의 -16메쉬 입자, 또는 43체적% 이하의 -16메쉬 입자를 갖는 유용한 타설 가능 혼합물을 제조할 수 있다.
3메쉬의 최고 입자 크기를 갖는 타설 가능 혼합물은 통상 실용적인 타설 가능 혼합물을 형성하기 위해서 통상 최소 58체적%의 -6메쉬 입자를 필요로 한다. 본 발명에 따르면, 55체적% 이하의 -6메쉬 입자, 47체적% 이하의 -6메쉬 입자, 42체적% 이하의 -6메쉬 입자, 또는 36체적% 이하의 -6메쉬 입자를 갖는 유용한 타설 가능 혼합물을 제조할 수 있다. 최고 입자 크기에 관계없이, 종래 기술의 타설 가능 혼합물을 위해 소정 최소 체적의 미세 골재가 필요하다. 이러한 최소 체적들은 3메쉬의 최고 크기 입자를 갖는 혼합물에 대해 제시한 값과 유사하다. 본 명세서에서 메쉬(mesh) 값은 Tyler 값으로서 나타낸 것이다.
추가로, 3메쉬의 최고 입자 크기를 갖는 타설 가능 혼합물에 대해 제공한 -6메쉬, -14메쉬, -16메쉬, -28메쉬, 및 -100메쉬 입자들에 대한 최대 체적% 값은 3메쉬보다 큰 최고 입자 크기 또는 골재를 갖는 본 발명에 따른 타설 가능 혼합물을 제조하는 데에도 이용될 수 있다. 예를 들면, -3/8" 골재, 1/2"×1/4" 골재, -1/2" 골재, -3/4" 골재, -1" 골재 및 이들의 혼합물은 물론 -3메쉬 이상 12" 이하의 범위 내의 최고 입자 크기를 갖는 골재 본 발명에 따른 타설 가능 조성물을 제조하는 데에 이용될 수 있다.
본 발명의 방법은 사용되는 조성물에 대해 종래에는 달성할 수 없었던 밀도를 갖는 타설 물품을 제조할 수 있다. 종래의 알루미나계 타설 물품은 산화 크롬을 포함하는 경우에 생형 상태(green state)에서 202 lb/ft3 이하의 밀도를 가질 수 있다. 생형 상태의 재료는 유리수(free water)를 함유하며, 이 유리수는 230℉로 가열함으로써 제거된다. 본 발명에 따르면 생형 상태에서 204 lb/ft3 이상 또는 210 lb/ft3 이상의 밀도를 갖는 알루미나계 타설 물품을 제조할 수 있다.
종래 기술의 알루미나계 타설 물품은 산화 크롬을 포함하는 경우에 230℉로 건조시킨 후 199 lb/ft3 이하의 밀도를 갖거나, 알루미나만을 포함하는 경우에는 생형 상태에서 196 lb/ft3 이하의 밀도를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 230℉로 건조시킨 후에 200 lb/ft3 이상, 202 lb/ft3 이상, 또는 207 lb/ft3 이상의 밀도를 갖는 알루미나계 타설 물품을 제조할 수 있다.
본 발명의 방법은 이론 밀도에 대하여 종래에 달성할 수 없었던 밀도를 갖는 타설 물품을 제조한다. 이론 밀도는 소정 물질(즉, 입자들 사이에 간극이 있는 다진 분말과는 구별되는 어떠한 간극도 포함하지 않는 솔리드 샘플)이 달성할 수 있는 최고 밀도를 지칭한다. 알루미나는 247.53 lb/ft3의 이론 밀도를 갖는다. 종래 기술에서는 이론 밀도의 (196.0/247.53)×100%, 즉 79.2%의 밀도를 갖거나 이론 밀도의 (199.0/247.53)×100%, 즉 80.3%의 밀도를 갖는 재료를 제조할 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 재료는 이론 밀도의 (200.0/247.53)×100%, 즉 80.7% 이상의 밀도를 갖거나, 이론 밀도의 83.6% 이상의 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 방법은 액체의 양을 감소시킨 타설 가능 재료를 제조할 수 있게 한다. 종래 기술의 타설 가능 재료는 통상 적어도 3.7중량%의 액체를 함유한다. 본 발명에 따르면 3.3 중량% 이하의 액체, 3.0중량% 이하의 액체, 2.0중량%의 액체, 또는 1.7중량% 이하의 액체를 갖는 타설 가능한 재료를 제조할 수 있다. 종래 기술의 타설 가능 재료는 통상 적어도 10.9체적%의 액체를 함유한다. 본 발명에 따르면 9.1체적% 이하의 액체 또는 7.8체적% 이하의 액체를 갖는 타설 가능한 재료를 제조할 수 있다. 이러한 백분율은 골재, 매트릭스, 미립자 및 물의 총 중량 또는 체적에 대해 나타낸 것이다.
본 발명의 방법은 기공도를 감소시킨 타설 물품의 제조를 가능하게 한다. 종래 기술의 타설 기법에 의해 제조된 따른 타설 물품은 1500℉로 가열한 후에 13% 이상의 기공도를 갖는다. 본 발명에 따르면, 13% 미만, 12% 미만, 11% 미만, 10% 미만, 9% 미만, 8% 미만, 7% 미만, 6% 미만, 5% 미만, 4% 미만, 또는 3% 미만의 기공도 수준을 갖는 타설 물품을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 기둥형 구조체와 같은 타설 성형체, 타설 구조체, 및 타설 물품을 본 발명의 타설 가능 조성물로 제작할 수 있다. 그 방법은, (a) 구조체 또는 타설 물품의 크기 및 형상에 상응하는 공동을 갖는 몰드를 마련하는 단계; (b) 본 발명의 타설 가능 조성물을 공동 내에 채우는 단계; (c) 선택적으로 본 발명의 타설 가능 조성물에 다짐 및/또는 진동을 가하는 단계; (d) 타설 가능 조성물을 경화시켜 타설 성형체, 타설 구조체 또는 타설 물품을 형성하는 단계; 및 (e) 타설 성형체, 타설 구조체, 또는 타설 물품으로부터 몰드를 분리하는 단계를 포함한다. 본 발명의 조성물은, 원하는 형상을 갖는 물품 또는 타설 물품을 형성하도록 습윤 조성물을 몰드 내에 넣고 기계식 또는 유압식 가압 프로세스 또는 기타 압축 프로세스를 적용하는 압축 성형 공정에 이용될 수 있다.
본 발명의 타설 가능 조성물은 이형(demolding)을 위한 양호한 생형 강도가 얻어지도록 가열될 수 있다. 반응성 알루미나를 반응시키기 위해 110℃로의 가열이 이용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 생형 강도를 제공하도록 미세 입자 재료에 시멘트가 이용될 수 있다.
표 1에 제시한 예는 표에 기재된 바와 같은 크기를 갖는 평알루미나와 바인더로서 Secar 71을 이용하여 타설하였다. Secar 71은 약 70%의 알루미나 함량을 갖는 수경성 바인더이다. ULM2는 입자 직경 분포에 4개의 피크를 갖는 본 발명의 조성물로서, 그 피크 중 2개는 250㎛ 이하의 직경을 갖는 입자에 상응한다. ULM3 및 ULM3B는 1000㎛ 이하의 직경을 갖는 입자에 상응하는 3개의 입자 직경 분포 피크를 갖는 본 발명의 2가지 조성물이다. PA1 및 PA2는 종래 기술의 조성물이다. ULM1은 100㎛ 이하 범위(또는, -60메쉬)의 입자 크기 분포를 변경하고, 이 범위 내에 갭을 도입함으로써 조성물 PA2로부터 얻어진 본 발명의 조성물이다.
표 1 및 표 2의 "장입량(loading)" 값은, 소정 분획 내의 모든 입자와 그 보다 작은 입자를 합한 중량에 대한 그 분획 내의 입자의 중량 백분율로서 정의되는 나머지 중량 백분율(remaining weight percentage)을 나타낸다. 예를 들면, ULM2 내의 최대 크기 입자를 포함하는 분획은 조성물 중에서 알루미나와 실리카의 53중량%를 포함한다. 제2 크기 입자를 포함하는 분획이 그 나머지 입자들의 50중량%를 포함한다. 제3 크기 입자를 포함하는 분획은 그 나머지 입자들의 35중량%를 포함한다. 최소 크기 입자이기도 한 제4 크기 입자를 포함하는 분획은 그 나머지 입자들의 100%를 포함한다.
조성물 ULM1, ULM3 및 ULM3B는 교호(交互)하는 형태의 나머지 중량 백분율을 갖는 4개 또는 그 이상의 분획을 포함한다. PA1 및 PA2는 그러한 형태를 갖지 않는다. ULM2 또한 4개의 분획이 교호하는 형태의 나머지 중량 백분율을 갖진 않지만, 250㎛ 이하의 직경을 갖는 입자에 상응하는 2개의 피크를 갖는다.
조성물 PA1 및 PA2는 타설 물품을 제조하기 위해 제시한 양의 물(각각 6.34 중량% 및 5.25 중량%)이 필요하였다.
A3000FL는 D50이 약 2.5 내지 3㎛이고 BET(Brunauer-Emmett-Teller)법에 의해 측정한 비표면적이 통상 1.3 내지 2 ㎡/g인 초분쇄 바이모달 반응성 알루미나(superground bimodal reactive alumina)이다. A152SG는 중간 입자 크기가 1.2㎛이고 모노모달 입자 크기 분포를 갖는 초분쇄 알루미나이다. RG 4000은 D50이 0.5 내지 0.8㎛인 모노모달 반응성 알루미나이다. Dispex N100은 나트륨 폴리아크릴레이트 분산제이다.
본 발명의 초저 매트릭스 조성물(ultra-low matrix composition) ULM1, ULM2, ULM3, 및 ULM3은 종래 기술의 조성물 PA1 및 PA2와 비교할 때 MOR, 벌크 밀도, 및 CSS에서 증가를 보이고 기공도는 감소하였다. 이들 조성물의 성분 및 특성은 표 1에 제시되어 있다.
[표 1] : 성분 및 물리적 특성의 비교
Figure 112010019442421-pct00001
본 발명의 조성물 ULM-FG, ULM-PG 및 ULM-671은 종래 기술의 조성물 PA2와 비교할 때에 물의 비율을 감소시킨 타설 성형체를 제조할 수 있다. 그 조성은 표 2에 기재되어 있고, 물을 다양한 비율로 추가하여 제조한 타설 성형체의 특성의 비교는 표 3에 제시되어 있다.
[표 2] : 조성 비교
Figure 112010019442421-pct00002
모든 샘플은 30초 동안 건식 혼합하고 4.5분 동안 습식 혼합하며, 4분 동안 고진동을 가하고, 그리고 1분 동안 저진동을 가하였다. KBD 값은 세제곱 피트 당 파운드로 측정한 벌크 밀도이다. KPOR 값은 체적 백분율로 측정한 기공도 값이다. KBD 값 및 KPOR 값은 모두 1500℉에서의 값이다. DNB란 표시는 접합되지 않은(did not bond) 조성물에 부여된다. DNC는 압밀되지 않은(did not consolidate) 조성물에 부여된다.
비교를 위해 높은 비율로 물을 가한 본 발명의 초저 매트릭스 조성물과 같은 특정 조성물에서, 입자 분획들의 분리가 관찰되었다. "전체(full)"로서 표기한 표의 값들은 샘플의 상부에서 저부에 이르는 완전한 단면을 나타내는 피스의 측정값이다. "저부(bottom)"로서 표기한 표의 값들은 진동원에 근접한 샘플의 부분의 측정값이다. 표 3에서 물의 백분율은 중량 백분율이다.
[표 3] : 종래 기술 및 본 발명의 조성물로 이루어진 타설 물품의 특성
Figure 112010019442421-pct00003
도 1에서는 종래 기술에 따른 입자 크기 분포(12)와 본 발명에 따른 입자 크기 분포(14)의 비교를 나타내고 있다. 입자 크기 분포(14)는 표 1의 조성물 ULM2에 해당한다. 도 1에서, 입자 크기(로그 눈금 상에 마이크로미터 단위로 표기함)에 따른 건조 조성물의 입자들에 대한 중량 백분율을 그래프로 도시하고 있다.
표준 SR 92 CF은 종래 기술에 따른 타설 물품을 제조하는 데에 이용될 수 있는 미세 입자 재료이다. 이 재료는 미세 활성 알루미나 바인더를 포함한다. 메쉬로 나타낸 그 입자 크기 분포 및 화학적 조성은 표 4 및 표 5에서 입자 크기 갭을 보이는 본 발명의 미세 입자 재료와 비교되어 있다.
[표 4] : 본 발명과 종래 기술의 입자 크기 분획들의 비교
Figure 112010019442421-pct00004
[표 5] : 본 발명과 종래 기술의 화학적 조성의 비교
Figure 112010019442421-pct00005
도 2에서는 6개의 분획들이 최종 분획에 도달할 때까지 33%와 48%간에 교호하고 있는 교호 형태의 나머지 중량 백분율을 갖는 본 발명에 따른 입자 크기 분포를 나타내고 있다. 최종 분획에 도달할 때까지 분획의 중량 백분율은 입자 크기의 감소에 따라 감소하지만, 6개의 크기 분획들은 교호 형태의 나머지 중량 백분율을 갖는다. 제1 분획(21)은 입자들의 33중량%를 포함하며, 나머지 입자들은 67중량%이다. 제2 분획(22)은 (67×0.48), 즉 32.2 중량%의 입자들을 포함한다. 따라서, 첫 두 분획들은 65.2중량%를 포함하며, 나머지는 34.8중량%이다. 제3 분획(23)은 (34.8×0.33), 즉 11.5중량%의 입자들을 포함한다. 따라서, 첫 세 개의 분획들은 76.7중량%를 포함하고 나머지는 23.3중량%이다. 제4 분획(24)은 (23.3×0.48), 즉 11.2중량%의 입자들을 포함한다. 따라서, 첫 네 개의 분획들은 87.9중량%를 포함하고 나머지는 12.1중량%이다. 제5 분획(25)은 (12.1×0.33), 즉 4.0중량%의 입자들을 포함한다. 따라서, 첫 다섯 개의 분획들은 91.9중량%를 포함하고 나머지는 8.1중량%이다. 제6 분획(26)은 (8.1×0.48), 즉 3.9중량%의 입자들을 포함한다. 따라서, 첫 여섯 개의 분획들은 95.8중량%를 포함하고 나머지는 4.2중량%이다. 제7 분획(27)은 유일한 나머지 분획이라서, 4.2중량%의 입자들, 즉 나머지 입자들 100중량%를 포함한다.
도 3에서는 본 발명의 조성물 ULM3의 입자 크기 분포를 도시하고 있다. 이 도면에서, 로그 눈금 상에 마이크로미터 단위로 표기한 입자 크기에 따른 건조 조성물 내의 입자들의 체적 백분율이 그래프로 도시되어 있다. 제1 분획(31), 제2 분획(32), 제3 분획(33), 제4 분획(34), 제5 분획(35), 및 제6 분획(36)이 도시되어 있다. 제1 분획(31)의 나머지 체적 백분율은 48%이다. 이러한 나머지 체적 백분율은 제2 분획(32)의 경우에 32%, 제3 분획(33)의 경우에 42%, 제4 분획(34)의 경우에 48%, 그리고 제5 분획(35)의 경우에 44%이다. 나머지 체적 백분율은 지정된 범위에 해당하거나 그 보다 작은 직경의 입자들을 갖는 모든 범위의 입자들의 체적의 합에 대한 지정된 범위 내의 입자들의 체적의 백분율이다. 제6 분획(36), 즉 최소 크기 입자를 포함하는 분획은 100%의 나머지 체적 백분율을 갖는다.
도 4에서는 본 발명의 조성물 ULM3B의 입자 크기 분포를 도시하고 있다. 이 도면에서, 로그 눈금 상에 마이크로미터 단위로 표기한 입자 크기에 따른 건조 조성물 내의 입자들의 체적 백분율이 그래프로 도시되어 있다. 제1 분획(41), 제2 분획(42), 제3 분획(43), 제4 분획(44), 제5 분획(45), 및 제6 분획(46)이 도시되어 있다. 제1 분획(41)의 나머지 체적 백분율은 48%이다. 이러한 나머지 체적 백분율은 제2 분획(42)의 경우에 30%, 제3 분획(43)의 경우에 41%, 제4 분획(44)의 경우에 41%, 그리고 제5 분획(45)의 경우에 49%이다. 나머지 체적 백분율은 지정된 범위에 해당하거나 그 보다 작은 직경의 입자들을 갖는 모든 범위의 입자들의 체적의 합에 대한 지정된 범위 내의 입자들의 체적의 백분율이다. 제6 분획(46), 즉 최소 크기 입자를 포함하는 분획은 100%의 나머지 체적 백분율을 갖는다.
도 5에서는 종래 기술의 조성물 PA1의 마이크로미터 단위의 입자 크기에 대한 입자 분획들의 중량 백분율의 그래프를 나타내고 있다. 이 그래프에서는 제1 분획(51), 제2 분획(52) 및 제3 분획(53)을 도시하고 있다. 제3 분획(53)은 조성물 내에서 100㎛ 이하의 직경을 갖는 재료 전부를 포함하는 것으로, 단일 피크를 갖는다. 제1 분획(51)은 나머지 중량의 45%를 포함하고 제2 분획(52)은 나머지 중량의 46%를 포함하며, 제3 분획(53)은 나머지 중량의 100%를 포함한다.
도 6에서는 종래 기술의 조성물 PA2의 마이크로미터 단위의 입자 크기에 대한 입자 분획들의 중량 백분율의 그래프를 나타내고 있다. 이 그래프에서는 제1 분획(61), 제2 분획(62), 제3 분획(63) 및 제4 분획(64)을 도시하고 있다. 제4 분획(64)은 조성물 내에서 100㎛ 이하의 직경을 갖는 재료 전부를 포함하는 것으로, 단일 피크를 갖는다. 제1 분획(61)은 나머지 중량의 40%를 포함하고 제2 분획(62)은 나머지 중량의 33%를 포함하며, 제3 분획(63)은 나머지 중량의 38%를 포함하고, 그리고 제4 분획(64)은 나머지 중량의 100%를 포함한다.
도 7에서는 본 발명의 조성물 ULM1의 마이크로미터 단위의 입자 크기에 대한 입자 분획들의 중량 백분율의 그래프를 나타내고 있다. 이 그래프에서는 제1 분획(71), 제2 분획(72), 제3 분획(73), 제4 분획(74), 제5 분획(75) 및 제6 분획(76)을 도시하고 있다. 분획(71, 72, 73)은 PA2의 유사한 분획들과 동일한 중량 백분율을 갖는다. PA2 입자 크기 분포의 1000㎛ 이하의 부분은 단일 피크를 갖는 반면, ULM1의 1000㎛ 이하의 부분은 3개의 분획, 즉 분획(74, 75, 76)을 갖는다.
본 발명은 이하의 부기(付記)도 포함한다.
[부기 1]
2.8중량% 이하의 물 함량으로 타설(casting)하는 경우, 미소결 상태에서 230℉에 노출 후의 기공도가 15체적% 이하인 타설 물품을 생성하는 타설 가능 조성물.
[부기 2]
2.8중량% 이하의 물 함량으로 타설하는 경우, 미소결 상태에서 230℉에 노출 후의 파괴 계수가 1000 lb/in2 이상인 타설 물품을 생성하는 타설 가능 조성물.
[부기 3]
2.8중량% 이하의 물 함량으로 타설하는 경우, 미소결 상태에서 230℉에 노출 후의 냉간 파쇄 강도가 3000 lb/in2 이상인 타설 물품을 생성하는 타설 가능 조성물.
[부기 4]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 10체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 5]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 9체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 6]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 8체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 7]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 7체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 8]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 6체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 9]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 5체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 10]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 4체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 11]
부기 1에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 3체적% 이하의 기공도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 12]
부기 1, 4 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 기공도는 1500℉에 노출 후에 얻어지는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 13]
부기 2에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 2000 lb/in2 이상의 파괴 계수를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 14]
부기 2에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 3000 lb/in2 이상의 파괴 계수를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 15]
부기 2에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 4000 lb/in2 이상의 파괴 계수를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 16]
부기 2, 13, 14 및 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 파괴 계수 값은 1500℉에 노출 후에 얻어지는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 17]
부기 3에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 5000 lb/in2의 냉간 파쇄 강도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 18]
부기 3에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 8000 lb/in2의 냉간 파쇄 강도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 19]
부기 3에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 10,000 lb/in2의 냉간 파쇄 강도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 20]
부기 3에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 12,000 lb/in2의 냉간 파쇄 강도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 21]
부기 3, 17 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 냉간 파쇄 강도는 1500℉에 노출 후에 얻어지는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 22]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 건조 조성물의 적어도 50중량%를 포함한 가장 조대한 내화재 입자 분획을 포함하며, 이 가장 조대한 내화재 입자 분획은 보다 작은 입자 분획으로부터, 적어도 2의 제곱근에 해당하는 최소 입자 직경에 대한 최대 입자 직경의 비를 갖는 갭만큼 떨어져 있는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 23]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 적어도 4개의 입자 분획을 포함하며, 그 중 3개의 인접하는 분획들은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 떨어져 있으며, 이들 3개의 인접하는 입자 분획은 각각의 바로 위의 보다 큰 입자 크기의 분획에 대해 감소하는 입자 크기 순으로 작은 값, 큰 값, 및 작은 값을 갖는 나머지 중량 백분율을 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 24]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 적어도 4개의 입자 분획을 포함하며, 그 중 3개의 인접하는 분획들은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 떨어져 있으며, 이들 3개의 인접하는 입자 분획은 각각의 바로 위의 보다 큰 입자 크기의 분획에 대해 감소하는 입자 크기 순으로 큰 값, 작은 값, 및 큰 값을 갖는 나머지 중량 백분율을 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 25]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어진 적어도 2개의 입자 분획을 포함하며, 이들 적어도 2개 입자 분획은 전적으로 100㎛ 미만의 직경을 갖는 입자로 이루어지는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 26]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어진 적어도 3개의 입자 분획을 포함하며, 이들 적어도 3개 입자 분획은 전적으로 100㎛ 미만의 직경을 갖는 입자로 이루어지는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 27]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어진 적어도 4개의 입자 분획을 포함하며, 이들 적어도 4개 입자 분획 각각에서 나머지 중량 백분율은 적어도 40%인 것인 타설 가능 조성물.
[부기 28]
부기 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 적어도 2의 제곱근에 해당하는 입자 직경비를 갖는 갭만큼 서로 떨어진 적어도 5개의 입자 분획을 포함하는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 29]
부기 23 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 갭 중 적어도 2개는 각각 건조 조성물의 중량의 10중량%미만을 포함하는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 30]
부기 23 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 갭 중 적어도 2개는 각각 건조 조성물의 중량의 10중량%미만을 포함하는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 31]
선행하는 부기들 중 어느 하나에 있어서, 상기 타설 물품은 이론 밀도의 적어도 80.7%에 해당하는 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 32]
선행하는 부기들 중 어느 하나에 있어서, 상기 타설 물품은 이론 밀도의 적어도 83.6%에 해당하는 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 33]
선행하는 부기들 중 어느 하나에 있어서, 적어도 95중량%의 알루미나를 포함하는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 34]
부기 33에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 적어도 190 lb/ft3의 벌크 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 35]
부기 33에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 적어도 195 lb/ft3의 벌크 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 36]
부기 33에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 적어도 200 lb/ft3의 벌크 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 37]
부기 33에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 적어도 202 lb/ft3의 벌크 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 38]
부기 33에 있어서, 상기 타설 물품은 230℉에 노출 후에 적어도 207 lb/ft3의 벌크 밀도를 갖는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 39]
부기 34 내지 36 중 어느 하나에 있어서, 상기 벌크 밀도는 1500℉에 노출 후에 얻어지는 것인 타설 가능 조성물.
[부기 40]
부기 1 내지 39에 따른 타설 가능 조성물로 제조된 타설 물품.
[부기 41]
타설 물품을 제조하는 방법으로서, (a) 타설 물품의 크기 및 형상에 상응하는 공동을 갖는 몰드를 마련하는 단계; (b) 부기 1 내지 39 중 어느 하나에 따른 타설 가능 조성물을 공동 내에 채우는 단계; (c) 선택적으로 상기 타설 가능 조성물에 다짐 및/또는 진동을 가하는 단계; (d) 타설 가능 조성물을 경화시켜 타설 물품을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 타설 물품으로부터 몰드를 분리하는 단계를 포함하는 타설 물품 제조 방법.
[부기 42]
타설 물품을 제조하는 방법으로서, (a) 타설 물품의 크기 및 형상에 상응하는 공동을 갖는 몰드를 마련하는 단계; (b) 부기 1 내지 39 중 어느 하나에 따른 타설 가능 조성물을 공동 내에 채우는 단계; (c) 상기 타설 가능 조성물에 압축 처리를 가하는 단계; (d) 타설 가능 조성물을 경화시켜 타설 물품을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 타설 물품으로부터 몰드를 분리하는 단계를 포함하는 타설 물품 제조 방법.
앞서 본 발명의 최선의 실시 형태로 여겨지는 것에 대해 설명하였다. 그러나, 당업자에게는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 전술한 형태에 대한 수많은 변형이 본 발명에 이루어질 수 있다는 점은 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 청구 범위에 표현된 용어들의 광의의 포괄적인 의미에 의해 한정된다.

Claims (30)

  1. 내화재를 포함하는 타설 가능 조성물로서,
    a) 직경이 100 ㎛ 미만인 입자들로 구성된 제1 입자 분획;
    b) 직경이 100 ㎛ 미만인 입자들로 구성된 제2 입자 분획; 및
    c) 적어도 하나의 갭에 의해 떨어져 있는 복수의 인접한 입자 분획을 포함하고,
    상기 갭의 상측 경계 입자 직경과 하측 경계 입자 직경의 비가 2 제곱근을 초과하며,
    상기 복수의 인접한 입자 분획은 직경이 100 ㎛를 초과하는 입자들로 구성되고,
    상기 복수의 인접한 입자 분획은 가장 조대한 입자 분획을 포함하는 것인 타설 가능 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 직경이 100 ㎛ 미만인 입자들로 구성된 제3 입자 분획을 더 포함하는 타설 가능 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 실리카 퓸을 더 포함하는 타설 가능 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가장 조대한 입자 분획은 적어도 건조 조성물의 50 중량%을 포함하는 것인 타설 가능 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 95 중량%의 알루미나를 포함하는 타설 가능 조성물.
  6. 타설 물품을 제조하는 방법으로서,
    (a) 타설 물품의 크기 및 형상에 상응하는 공동을 갖는 몰드를 마련하는 단계;
    (b) 제1항에 따른 타설 가능 조성물을 공동 내에 채우는 단계;
    (c) 선택적으로 상기 타설 가능 조성물에 다짐 및/또는 진동을 가하는 단계;
    (d) 타설 가능 조성물을 경화시켜 타설 물품을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 타설 물품으로부터 몰드를 분리하는 단계
    를 포함하는 타설 물품 제조 방법.
  7. 타설 물품을 제조하는 방법으로서,
    (a) 타설 물품의 크기 및 형상에 상응하는 공동을 갖는 몰드를 마련하는 단계;
    (b) 제1항에 따른 타설 가능 조성물을 공동 내에 채우는 단계;
    (c) 상기 타설 가능 조성물에 압축 처리를 가하는 단계;
    (d) 타설 가능 조성물을 경화시켜 타설 물품을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 타설 물품으로부터 몰드를 분리하는 단계
    를 포함하는 타설 물품 제조 방법.
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