KR101601955B1 - 전로용 내장 내화연와 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영구장 연와와 내장 내화연와로 구성되는 전로용 연와재에 있어서, 상기 내장 내화연와는 용강과 직접 접하는 내부부재와 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재가 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전로용 내장 내화연와에 관한 것으로, 외부부재가 내부부재에 비해 열전도율이 낮은 소재를 사용함으로써, 내장 내화연와의 열팽창에 따른 균열과 부식현상에 의한 철피의 손상을 최대한 예방하여 전로의 보수기간 연장이 가능한 것이 장점이다.

Description

전로용 내장 내화연와{Inner fireproof material for furnace}
본 발명은 영구장 연와와 내장 내화연와로 구성되는 전로용 연와재에 있어서, 상기 내장 내화연와는 용강과 직접 접하는 내부부재와 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재가 일체형으로 구성되고, 외부부재가 내부부재에 비해 열전도율이 낮은 소재를 사용함으로써, 내장 내화연와의 열팽창에 따른 균열과 부식현상에 의한 철피의 손상을 최대한 예방하여 전로의 보수기간 연장이 가능한 것을 특징으로 하는 전로용 내장 내화연와에 관한 것이다.
전로는 고로에서 생산된 선철을 용강으로 정련하기 위한 설비로서, 특허문헌 1 내지 3에 알려진 바와같이 1,350℃ 정도의 온도를 갖는 용선을 1,700℃ 정도까지 온도를 끌어올려 조업시에도 용강의 용손을 최대한 줄일 수 있는 구조로 내화물을 축조한 설비이다.
일반적인 전로의 구조를 살펴보면, 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 철피(108)와 그 내측의 영구장 연와(107) 및 내장 내화연와(109)로 구성되어 있다. 전로를 장기간 사용시에는 전로 내에서 내장 내화연와(109)에 침식이 진행되며, 침식은 노체 온도변동에 따른 열 스폴링(thermal spalling), 고체 원료 장입시의 충격에 의한 기계적 마모 또는 취련중 슬래그에 의한 용선과 노내 내용물 유동에 따른 침식 등에 의해 기인하는 것으로 알려져 있다.
특히 고철 및 용선이 인입되는 장입측 부분에 잔존이 가장 취약한 현상을 보이거나 또는 취련중 발생된 슬래그가 전로 밖으로 배출되기 전까지 정체되어 있는 부분이 화학적인 침식이 상대적으로 가혹한 조건이 형성되어 내장 내화연와(109)에 균열이 발생되고 그 균열 내부로 용강이 침투되어 영구장 연와(107)가 훼손되고, 이로 인해 심할 경우에는 전로 내부의 고열이 철피(108)까지 전달되어 훼손되는 문제점이 발생할 우려가 있다.
이와 같이 전로 내에서 정련 중에 용강에 의한 화학적 침식에 의해 심하게 부식되는 내장 내화연와를 교체하기 위한 전로보수작업을 정기적으로 수행하여야 하며, 철피까지 훼손될 경우에는 전로 보수에 장기간 소요됨에 따라 막대한 경제적 손실을 가져오게 된다.
따라서, 일반적인 전로의 내장 내화연와는 산소를 불어 넣어 쇳물을 섞을 때 발생하는 강력한 소용돌이 현상과 짧은 처리 시간으로 인한 급격한 온도 변화, 그리고 쇳물을 받을 때 강한 충격 등 사용 조건이 굉장히 열악하고, 또한 작업중에 내화물에 대한 침식성이 높은 슬래그가 고온 상태에서 생성되므로 내장 내화연와는 이때 발생되는 염기성 슬래그에 대하여 화학적 반응을 일으키지 않는 특성과 강력한 소용돌이 현상에도 마모되지 않고 견디는 성질, 그리고 쇳물을 받고 부어낼 때 생기는 급격한 온도 변화에도 견딜 수 있는 내열 충격성 등의 물성이 요구되며, 상기와 같은 피해를 최대한 줄이기 위해 내장 내화연와(109)는 열전도율은 높지만 내화성이 우수한 마그네시아-흑연질계(MgO-C계) 불소성 소재를 사용하고, 상기 영구장 연와(107)는마그네시아계(MgO계) 소성 소재를 사용한다.
또한 특허문헌 1은 내화연와 축조시 내화연와의 침식에 따른 잔존량을 열간상태에서 쉽게 측정할 수 있도록 하여 철피 등의 손상을 예방하고, 전로의 수명을 연장하기 위한 수단으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 철피(108)의 내측으로 영구장 연와(107)를 축조한 다음, 내장 내화연와(109)를 전로(100)의 원주방향으로 축조하면서, 필요부위에 영구장 연와(107)와 밀착시켜 먼저 점검연와(15)를 축조하고, 카드보드지(20)를 삽입한 다음, 절단연와(25)를 맞추어 축조하면서, 주위 내화 연와(105)와 조합되는 반복하여 축조하는 방식이지만, 점검 연와(15)와 절단 연와(25) 사이에 다수 겹의 카드보드지(20)를 삽입하여 축조함으로써, 축조 방식이 복잡할 뿐만 아니라 또한 점검 연와(15)와 절단 연와(25)가 분리된 구조로서 내구성이 떨어지는 문제점 등이 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제0362654호(2002년 11월 14일 등록) 전로 내화연와의 잔존량 측정을 위한 점검연와의 축조구조 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허공보 제0752516호(2007년 08월 21일 등록) 전로 보수방법 특허문헌 3 : 대한민국 등록특허공보 제0821131호(2008년 04월 03일 등록) 전로 내화연와 부분수리 방법
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 영구장 연와와 내장 내화연와로 구성되는 전로용 연와재에 있어서, 상기 내장 내화연와는 용강과 직접 접하는 내부부재와 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재가 일체형으로 구성되고, 외부부재가 내부부재에 비해 열전도율이 낮은 소재를 사용함으로써, 내장 내화연와의 열팽창에 따른 균열과 부식현상에 의한 철피의 손상을 최대한 예방하여 전로의 보수기간 연장이 가능한 것을 특징으로 하는 전로용 내장 내화연와를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 철피 내측면에 영구장 연와와 내장 내화연와로 구성되는 전로용 연와재에 있어서, 상기 내장 내화연와는 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재와 용강과 직접 접하는 내부부재가 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전로용 내장 내화연와를 과제의 해결 수단으로 한다.
그리고 상기 외부부재는 내부부재에 비해 상대적으로 열전도율이 낮은 내화물 소재를 사용하고, 상기 내부부재는 마그네시아-흑연질계(MgO-C계) 내화물 소재이고, 상기 외부부재는 외부부재는 규석질계(SiO2계) 내화물, 납석질계(SiO2-Al2O3계) 내화물, 점토-탄화규소질계(SiO2-Al2O3-SiC계) 내화물 또는 고알루미나질계(Al2O3-SiO2계) 내화물로부터 1종 또는 그 이상을 선택한 소재인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기의 과제 해결 수단에 의해 내장 내화연와는 용강과 직접 접하는 내부부재와 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재가 일체형으로 구성되고, 외부부재가 내부부재에 비해 열전도율이 낮은 소재를 사용함으로써, 내장 내화연와의 열팽창에 따른 균열과 부식현상에 의한 철피의 손상을 최대한 예방하여 전로의 보수기간 연장이 가능한 것이 장점이다.
도 1은 일반적인 전로의 철피 및 내장 내화연와의 축조구조를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 전로의 내장 내화연와 축조구조를 나타낸 상세도.
도 3은 종전의 점검연와의 축조구조를 나타낸 상세도.
도 4는 도 3의 점검연와를 사용하여 축조시킨 전로 내부의 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 내부부재와 외부부재가 일체형으로 형성된 내장 내화연와의 축조구조를 나타낸 상세도.
도 6은 도 5의 내장 내화연와를 사용하여 축조시킨 전로 내부의 상태를 나타낸 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전로용 내장 내화연와를 첨부한 도면들에 의거하여 상세히 설명하며, 각 도면 및 상세한 설명에서 전로의 내장 내화연와 제조분야 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다.
본 발명에 따른 전로용 내장 내화연와를 첨부된 도면을 중심으로 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.
참고로, 도 5는 본 발명에 따른 내부부재와 외부부재가 일체형으로 형성된 내장 내화연와의 축조구조를 나타낸 상세도이고, 도 6은 도 5의 내장 내화연와를 사용하여 축조시킨 전로 내부의 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 상기한 도면인 도 5 및 도 6에 의하면, 철피(10) 내측면에 영구장 연와(20)와 내장 내화연와(30)로 구성되는 전로용 연와재에 있어서, 상기 내장 내화연와(30)는 외부의 영구장 연와(20)와 접하는 외부부재(30a)와 용강과 직접 접하는 내부부재(30b)가 일체형으로 구성되어진다.
따라서, 본 발명에 따른 전로용 내장 내화연와(30)는 특허문헌 1과는 달리 전로용 연와재의 외부부재(30a)와 내부부재(30b)가 일체형으로 이루어져 있어, 전로의 축조나 보수시 내장 내화연와의 축조시 시공이 간편한 것이 특징이다.
그리고 본 발명에 따른 전로용 내장 내화연와(30)에서 외부부재(30a)는 내부부재(30b)에 비해 상대적으로 열전도율이 낮은 소재를 사용한다.
즉, 쇳물의 정련시 용강에 접촉되는 내화물인 내부부재(30b)는 열전도율이 높지만 내화특성이 우수한 내화물 소재인 마그네시아-흑연질계(MgO-C계) 내화물 소재를 사용하는데 반해, 영구장 연와(20)와 접하는 외부부재(30a)는 상기 내부부재(30b)보다 열전도율이 낮은 규석질계(SiO2계) 내화물, 납석질계(SiO2-Al2O3계) 내화물, 점토-탄화규소질계(SiO2-Al2O3-SiC계) 내화물 또는 고알루미나질계(Al2O3-SiO2계) 내화물로부터 1종 또는 그 이상을 선택한 소재를 사용한다.
참고로 본 발명에서 내부부재(30b)에 사용하는 마그네시아-흑연질계(MgO-C계) 내화물 소재는 염기성 내화물로서, 구체적으로 순도 98 중량% 이상의 MgO 클링커(Clinker) 75~85 중량%, 순도 99 중량% 이상의 인상흑연 10~15 중량%, Al 3∼5 중량% 및 바인더 2∼5 중량%로 이루어진 불소성 연와가 대표적이다. 상기 바인더는 합성수지로서 페놀수지인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 외부부재(30a)에 사용하는 내화물 소재는 상기 내부부재(30b)에 사용하는 내화물 소재보다 열전도율이 낮은 내화물 소재로서, 알루미나(Alumina) 60~82중량%, 샤모트(Chamotte) 10~20중량%, 내화점토 3~8중량%, 인산알루미늄 5~12중량%로 이루어지는 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 상기 알루미나(Alumina)는 입도가 4.0~0.5mm이고, Al2O3 함량이 98% 이상의 내부 공극이 큰 버블 알루미나(Bubble Alumina)를 사용하며, 상기 샤모트(Chamotte)는 입도1.0~0.3mm이고, SiO2 함량이 98% 이상인 용융실리카 또는 SiO2 45~60 중량%, Al2O3 40~55 중량%로 이루어진 것이 바람직하다.
한편, 종전의 전로용 내장 내화연와는 내화특성이 우수하지만 열 팽창계수가 큰 MgO-C계 소재를 사용함에 따라 외부의 영구장 연와(20) 및 철피(10)를 압박하기 때문에 영구장 연와(20)에 쉽게 균열이 발생하고, 철피(10)의 훼손을 유발하여 전로의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 전로용 내장 내화연와(30)는 외부부재(30a)와 내부부재(30b)는 각각 열전도율이 상이한 소재를 사용함으로써, 고온의 용강과 접하는 내부부재(30b)는 내화특성이 우수한 반면에 열전도도와 비례한 열 팽창계수가 높아 내부부재(30b)의 크기가 팽창되지만, 외부부재(30a)는 열전도도가 낮아 열 팽창계수가 낮아 외부부재(30a)의 크기가 팽창되지 않아 외부의 영구장 연와(20) 및 철피(10)를 압박하지 않기 때문에 영구장 연와(20)와 철피(10)의 훼손을 예방할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 전로용 내장 내화연와는 용강과 직접 접하는 내부부재와 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재가 일체형으로 구성하고, 외부부재가 내부부재에 비해 열전도율이 낮은 소재를 사용함으로써, 내장 내화연와의 열팽창에 따른 균열과 부식현상에 의한 철피의 손상을 최대한 예방하여 전로의 보수기간 연장이 가능한 것이 특징이다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전로용 내장 내화연와에 대한 기술을 설명하고, 도면을 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 철피 20 : 영구장 연와
30 : 내장 내화연와 30a : 외부부재
30b : 내부부재

Claims (4)

  1. 철피 내측면에 영구장 연와와 내장 내화연와로 구성되는 전로용 연와재에 있어서,
    상기 내장 내화연와는 외부의 영구장 연와와 접하는 외부부재와 용강과 직접 접하는 내부부재가 일체형으로 구성되되,
    상기 외부부재는 내부부재에 비해 상대적으로 열전도율이 낮은 내화물 소재를 사용하고,
    상기 내부부재는 마그네시아-흑연질계(MgO-C계) 내화물 소재이며,
    상기 외부부재는 알루미나(Alumina) 60~82중량%, 샤모트(Chamotte) 10~20중량%, 내화점토 3~8중량%, 인산알루미늄 5~12중량%로 이루어지는 소재인 것을 특징으로 하는 전로용 내장 내화연와.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097079A (ja) * 2000-09-21 2002-04-02 Shinagawa Refract Co Ltd 背面側に低熱伝導層を有するカーボン含有れんがおよびその製造方法
JP2011252696A (ja) 2010-05-07 2011-12-15 Ngk Insulators Ltd 複合耐火物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362654B1 (ko) * 1998-09-23 2003-01-24 주식회사 포스코 전로 내화연와의 잔존량 측정을 위한 점검연와의 축조구조
KR100821131B1 (ko) 2001-10-08 2008-04-11 주식회사 포스코 전로 내화연와 부분수리 방법
KR100752516B1 (ko) 2005-12-24 2007-08-29 주식회사 포스렉 전로 보수방법
PL2546215T3 (pl) * 2011-07-11 2017-09-29 Sgl Carbon Se Ogniotrwały kompozyt na wewnętrzną wykładzinę wielkiego pieca

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097079A (ja) * 2000-09-21 2002-04-02 Shinagawa Refract Co Ltd 背面側に低熱伝導層を有するカーボン含有れんがおよびその製造方法
JP2011252696A (ja) 2010-05-07 2011-12-15 Ngk Insulators Ltd 複合耐火物

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