KR102380531B1 - Method for manufacturing MgO-Cr2O3 based Seawater Magnesia Clinker - Google Patents

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Abstract

MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커 제조방법이 제공된다.
본 발명의 해수 마그네시아 클린커 제조방법, 해수로부터 합성 수산화마그네슘[Mg(OH)2] 슬러리를 제조하는 공정; 상기 합성 수산화 마그네슘 슬러리에 Cr2O3 계 부원료를 0.1~2중량% 범위로 첨가한 후 혼합하는 공정; 및 상기 혼합된 합성 수산화 마그네슘 슬러리를 건조한 후, 1800~2000℃의 온도에서 소성함으로써 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 공정;을 포함한다.
MgO-Cr 2 O 3 Seawater magnesia clinker manufacturing method is provided.
Seawater magnesia clinker manufacturing method of the present invention, a process of preparing a synthetic magnesium hydroxide [Mg(OH) 2 ] slurry from seawater; A process of adding Cr 2 O 3 additives to the synthetic magnesium hydroxide slurry in an amount of 0.1 to 2% by weight and then mixing; and a process of preparing a MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker by drying the mixed synthetic magnesium hydroxide slurry and then calcining at a temperature of 1800 to 2000°C.

Description

MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커 제조방법{Method for manufacturing MgO-Cr2O3 based Seawater Magnesia Clinker} MgO-Cr2O3-based seawater magnesia clinker manufacturing method {Method for manufacturing MgO-Cr2O3 based Seawater Magnesia Clinker}

본 발명은 염기성 내화물의 주된 원료인 마그네시아(MgO, magnesia) 원료 중에서 천연산 Mganesite의 소결이(Dead burned) 아닌 해수(seawater)로부터 Mg(OH)2 합성 후 제조된 해수 마그네시아 클린커의 제조 기술에 관한 것이다. The present invention relates to the manufacturing technology of seawater magnesia clinker prepared after synthesizing Mg(OH) 2 from seawater rather than sintering (dead burned) of natural Mganesite among magnesia (MgO, magnesia) raw materials, which are the main raw materials of basic refractories. it's about

제철제강(iron & steel making industry)분야에 널리 사용되는 염기성 내화물의 주된 원료로 마그네시아(magnesia, MgO) 원료가 있으며, 그 제법으로는 크게 천연 광석에서 출발하여 1500℃ 이상의 고온에서 소성(dead burned)해서 얻는 방법과, 해수(seawater)에서 출발하여 Mg(OH)2 형태로 합성한 후 1800℃ 이상의 고온으로 소성하여 소결 MgO를 얻는 두 가지로 나눌 수 있다. 통산 이 두 가지를 구분하여 천연산 소결 MgO와 합성 해수 MgO로 구분하여 부른다.The main raw material for basic refractories widely used in the iron & steel making industry is magnesia (MgO) raw material. It can be divided into two methods: a method of obtaining it by sintering, and a method of starting from seawater, synthesizing it in the form of Mg(OH) 2 , and then calcining it at a high temperature of 1800° C. or higher to obtain sintered MgO. In general, these two are divided into natural sintered MgO and synthetic seawater MgO.

천연산의 경우 MgO 함량이 90% 수준의 저급부터 98% 이상의 고급품과 소결이 아닌 전융 방식에 의한(Electric Fused) 고가의 MgO 등 다양한 형태로 판매되고 있으며, 주로 중국의 풍부한 마그네사이트를 이용한 천연산 MgO의 생산과 공급이 널리 행해지고 있다.In the case of natural products, they are sold in various forms, from low-end products with MgO content of 90% to 98% or more, and high-priced MgO by electric fused rather than sintering. production and supply is widely practiced.

이러한 천연산 MgO 원료들은 최근 들어 중국의 환경정책 영향으로 국내 사용자들에게 수급 제한에 따른 공급불안정을 초래하고 있으며, MgO 순도와 품질에 따라 가격 등락의 변화도 심해 사용자측의 대처가 어려운 실정이다. 즉, 중국의 내부 정책 변화에 따라 공급과 가격이 불안정한 상황이 지속되고 있으며, 해외 내화물 원료에 대한 자원 의존성이 강한 국내 내화물 업계는 원료 확보 방안 마련을 위해 다양한 경로로 해소하고자 노력 중이다.These natural MgO raw materials have recently caused supply instability to domestic users due to supply and demand restrictions under the influence of China's environmental policy. In other words, supply and price are unstable due to changes in China's internal policy, and the domestic refractory industry, which has a strong dependence on resources for foreign refractory materials, is trying to solve it through various channels to devise ways to secure raw materials.

현재 중국 천연산 MgO 내화재 원료의 의존성을 탈피 할 수 있는 한 가지 방법으로 제시되고 있는 것으로 해수 마그네시아(Seawater magnesia) 제조 기술을 들 수 있다. 이 기술은 바닷물(또는 해수, seawater) 중에 존재하는 마그네슘 이온(Mg2+)을 석회유(lime milk, Ca(OH)2)와의 이온교환반응을 거쳐 수산화마그네슘(Mg(OH)2)를 우선 합성하고, 건조-하소-성형-소성 과정을 거쳐 소결 MgO를 얻는 방법이다. 해수 소결 MgO의 경우 현재 순도 98%급까지 제조가 가능하며 순도와 물성(부피비중, 기공율)에 따라 사용 내화물을 달리하고 있다. 95%급의 경우 주로 부정형 내화물에 적용되며 98%급은 염기성 소성 내화물에 사용되고 있다. 이러한 해수 소결 MgO의 경우 특성 개질을 통해 좀더 다용한 활용처 확대로의 기술개발이 진행 중이다.Seawater magnesia manufacturing technology is currently being proposed as one way to break away from dependence on China's natural MgO refractory materials. This technology first synthesizes magnesium hydroxide (Mg(OH)2) through an ion exchange reaction of magnesium ions (Mg2+) in seawater (or seawater) with lime milk (Ca(OH)2), It is a method of obtaining sintered MgO through the drying-calcining-forming-calcining process. In the case of seawater sintered MgO, it is currently possible to manufacture up to a purity level of 98%, and the refractory materials used are different depending on the purity and physical properties (volume specific gravity, porosity). In the case of 95% grade, it is mainly applied to irregular refractories, and 98% grade is used for basic fired refractories. In the case of such seawater sintered MgO, technology development is underway to expand its use to more versatile uses through property modification.

염기성 소성 내화물의 경우 주원료로 천연 소결 및 전융 MgO, 해수 고비중 MgO가 사용되고 있으며 내화물 사용부위의 조건에 따라 Spinel, Cr2O3계 원료등이 함께 사용되고 있다. 특히, 고수명과 내마모성, 내spalling성이 요구되는 부위에 Cr2O3가 함유된 부정형 내화물과 염기성 소성 내화물도 적용 되고 있다. 이러한 내화물은 Cr2O3 함유된 천연산 광석 원료를 주원료와 함께 사용하거나 순도가 높은 Cr2O3 목적에 맞게 혼합하여 사용하는 것이 일반적이다. 그 밖에 일부 내화물은 MgO 와 Cr2O3 를 함께 전융(Fused)한 원료를 사용하는 경우도 있으나, 천연산 소결 혹은 해수 마그네시아 클린커의 경우 적용되어 실용화 되고 있진 않다.In the case of basic fired refractories, natural sintered and electromelted MgO and seawater high specific gravity MgO are used as main raw materials, and spinel, Cr 2 O 3 based materials are used together depending on the conditions of the refractory material. In particular, amorphous refractories containing Cr 2 O 3 and basic calcined refractories are also applied to areas requiring long life, abrasion resistance and spalling resistance. For these refractories, it is common to use natural ore raw materials containing Cr 2 O 3 together with the main raw material or to mix and use Cr 2 O 3 for the purpose of high purity. In addition, some refractories use raw materials fused together with MgO and Cr 2 O 3 , but they are not put to practical use because they are applied to natural sintering or seawater magnesia clinker.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 안출된 것으로, 해수 MgO를 제조하는 설비와 공정을 활용하여 MgO 순도는 97.0% 이상을 유지하면서, 부피 비중은 상용화된 해수 MgO 98%급인 3.25를 유지하고 기공율은 3% 이하인 Cr2O3 함유 해수 마그네시아 클린커(Cr2O3 - Bearing Seawater MgO Clinker) 제조방법을 제공함을 목적으로 한다. Therefore, the present invention has been devised to overcome the above-described limitations of the prior art, and utilizing facilities and processes for manufacturing seawater MgO, the MgO purity is maintained at 97.0% or more, and the bulk specific gravity is 3.25, which is 98% of commercial seawater MgO. It aims to provide a method of manufacturing Cr 2 O 3 containing seawater magnesia clinker (Cr 2 O 3 - Bearing Seawater MgO Clinker) with a porosity of 3% or less.

본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명 명세서의 전반적인 사항으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional subject matter of the present invention from the general description of the present invention.

본 발명의 일측면은,One aspect of the present invention is

해수로부터 합성 수산화마그네슘[Mg(OH)2] 슬러리를 제조하는 공정;A process for preparing a synthetic magnesium hydroxide [Mg(OH) 2 ] slurry from seawater;

상기 합성 수산화 마그네슘 슬러리에 Cr2O3 계 부원료를 0.1~2중량% 범위로 첨가한 후 혼합하는 공정; 및 A process of adding Cr 2 O 3 additives to the synthetic magnesium hydroxide slurry in an amount of 0.1 to 2% by weight and then mixing; and

상기 혼합된 합성 수산화 마그네슘 슬러리를 건조한 후, 1800~2000℃의 온도에서 소성함으로써 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 공정;을 포함하는 해수 마그네시아 클린커 제조방법에 관한 것이다. It relates to a seawater magnesia clinker manufacturing method comprising a; drying the mixed synthetic magnesium hydroxide slurry, and then calcining at a temperature of 1800 to 2000° C. to prepare a MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker.

상기 수산화 마그네슘 슬러리에 SiO2 소결조제를 0.3~0.8중량% 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. It is preferable to add the SiO 2 sintering aid in the range of 0.3 to 0.8 wt % to the magnesium hydroxide slurry.

상기 수산화 마그네슘 슬러리의 건조 시 건조온도를 300℃이하로 하는 것이 바람직하다.When drying the magnesium hydroxide slurry, it is preferable to set the drying temperature to 300° C. or less.

상기 제조된 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커는 겉보기 기공율이 3% 이하, 부피 비중이 3.29~3.32, 그리고 결정 크기가 150㎛ 이상일 수 있다.The prepared MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker may have an apparent porosity of 3% or less, a bulk specific gravity of 3.29 to 3.32, and a crystal size of 150 μm or more.

상술한 제조공정을 이용하여 제조된 본 발명의 해수 마그네시아 클린커는 겉보기 기공율이 3% 이하이며, 부피 비중이 3.29~3.32, 결정 크기가 150㎛ 이상인 특성을 가질 수 있다. The seawater magnesia clinker of the present invention manufactured using the above-described manufacturing process may have an apparent porosity of 3% or less, a bulk specific gravity of 3.29 to 3.32, and a crystal size of 150 μm or more.

따라서 상기 해수 마그네시아 클린커는 내식성과 내마모 특성 및 경우에 따라 수명 증대가 요구되는 MgO-Cr2O3계 보수용 부정형 내화물에 적용 가능하며, MgO-Cr2O3계 소성 내화물에 적용하는 것도 가능하다는 장점이 있다. Therefore, the seawater magnesia clinker can be applied to MgO - Cr 2 O 3 system irregular refractory materials for repair that require corrosion resistance and wear resistance characteristics, and in some cases, life extension is required . The advantage is that it is possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 제조공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 Cr2O3 함유 해수 마그네시아 클린커의 광학현미경(Optical microscope)을 통해 관찰한 미세조직 사진이다.
1 is a manufacturing process diagram for manufacturing a seawater magnesia clinker according to an embodiment of the present invention.
2 is a microstructure photograph observed through an optical microscope of Cr 2 O 3 containing seawater magnesia clinker according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명의 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커는 출발 물질로 해수 마그네시 클링커의 제조과정에서 형성되는 합성 수산화마그네슘 슬러리를 이용하고, 통상적으로 슬러리의 여과 단계에서 첨가제 형태로 Cr2O3 계 부원료를 첨가하고, 이를 건조한 후 1800℃ 이상의 고온에서 소성함으로써 제조할 수 있다.The MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker of the present invention uses a synthetic magnesium hydroxide slurry formed in the process of preparing seawater magnesi clinker as a starting material, and is usually Cr 2 O 3 in the form of an additive in the filtration step of the slurry It can be prepared by adding a system additive, drying it, and then calcining it at a high temperature of 1800° C. or higher.

통상의 해수 합성 MgO를 주원료로 하는 내화물이 사용 조건과 부위에 따라 고 내마모성과 수명 향상이 요구되는 경우, Cr2O3계 부원료를 직접 첨가하여 사용해 왔다. 그러나 본 발명에서는 이러한 직접적인 첨가가 아닌 해수로부터 합성 마그네시아 클린커의 제조공정 중, 구체적으로, 합성 마그네슘 슬러리에 Cr2O3계 부원료를 일부 첨가하여 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 것을 특징으로 한다. When a refractory material using seawater-synthesized MgO as a main raw material is required to have high abrasion resistance and improved lifespan depending on the usage conditions and parts, Cr 2 O 3 based auxiliary materials have been directly added and used. However, in the present invention, during the manufacturing process of the synthetic magnesia clinker from seawater rather than such direct addition, specifically, by adding some Cr 2 O 3 based additives to the synthetic magnesium slurry, MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker is manufactured. characterized in that

이에 따른 본 발명의 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조방법은, 해수로부터 합성 수산화마그네슘[Mg(OH)2] 슬러리를 제조하는 공정; 상기 합성 수산화 마그네슘 슬러리에 Cr2O3 계 부원료를 0.1~2중량% 범위로 첨가한 후 혼합하는 공정; 및 상기 혼합된 합성 수산화 마그네슘 슬러리를 건조한 후, 1800~2000℃의 온도에서 소성함으로써 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 공정;을 포함한다. According to this, the MgO-Cr 2 O 3 method for producing a seawater magnesia clinker of the present invention includes a process of preparing a synthetic magnesium hydroxide [Mg(OH) 2 ] slurry from seawater; A process of adding Cr 2 O 3 additives to the synthetic magnesium hydroxide slurry in an amount of 0.1 to 2% by weight and then mixing; and a process of preparing a MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker by drying the mixed synthetic magnesium hydroxide slurry and then calcining at a temperature of 1800 to 2000°C.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 제조공정도이다. 1 is a manufacturing process diagram for manufacturing a seawater magnesia clinker according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 먼저, 해수로부터 합성 수산화 마그네슘[Mg(OH)2] 슬러리를 제조한다. 이러한 합성 수산화 마그네슘 슬러리는 탄탄산 처리된 해수를 소석회[Ca(OH)2] 슬러리와 반응시켜 얻어지는 것으로서, 이는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다. As shown in FIG. 1 , in the present invention, first, a synthetic magnesium hydroxide [Mg(OH) 2 ] slurry is prepared from seawater. This synthetic magnesium hydroxide slurry is obtained by reacting carbonate-treated seawater with slaked lime [Ca(OH) 2 ] slurry, which is obvious to those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted.

이어, 본 발명에서는 상기 합성 수산화 마그네슘 슬러리에 Cr2O3 계 부원료를 0.3~0.8중량% 범위로 첨가한 후 혼합한다. 그리고 이때, SiO2 소결제도 함께 첨가될 수 있다. Next, in the present invention, after adding Cr 2 O 3 additives to the synthetic magnesium hydroxide slurry in an amount of 0.3 to 0.8 wt %, the mixture is mixed. And at this time, a SiO 2 sintering agent may also be added.

본 발명에서는 내화물의 수명 향상과 내마모성을 개선하기 위하여 MgO 내화물에 Cr2O3계 원료를 일정 범위로 첨가하며, 여기에서 Cr2O3계 원료는 Cr2O3 함량이 90%를 넘는 상업용 Cr2O3 원료 뿐만 아니라 Cr2O3함량이 44~60% 범위인 Cr 원광도 사용할 수 있다. In the present invention, Cr 2 O 3 -based raw material is added to MgO refractory material in a certain range in order to improve the lifespan and wear resistance of the refractory material . It is possible to use 2 O 3 raw materials as well as Cr ore with a Cr 2 O 3 content in the range of 44 to 60%.

한편 본 발명에서 상기 Cr2O3계 부원료의 첨가량은 원래의 해수 마그네시아 클린커의 MgO 순도를 크게 저하시키지 않으면서 원료 자체의 미세조직(microstructure)과 특성이 크게 저하되지 않는 방향으로 조정하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the present invention, the amount of the Cr 2 O 3 supplementary material added is preferably adjusted in such a way that the microstructure and characteristics of the raw material itself do not significantly deteriorate without significantly reducing the MgO purity of the original seawater magnesia clinker. Do.

본 발명에서는 Cr2O3 부원료 첨가량은 합성된 수산화 마그네슘 슬러리를 기준으로 0.1~2중량% 범위로 결정됨이 바람직하다. 만일 상기 첨가량이 0.1중량% 미만이면 미세조직상의 결정크기 변화에 영향을 미치지 못하고, 2중량%를 상회할 경우 부피비중이 3.25g/㎤이하가 되어 내화물 사용 부위와 경우에 따라 사용 수명이 저하될 수 있기 때문이다. 또한, 적정함량을 벗어날 과도한 기공 크기의 증가로 내화물 품질을 저하시켜 사용에 적합하지 않기 때문이다. In the present invention, the Cr 2 O 3 additive amount is preferably determined in the range of 0.1 to 2% by weight based on the synthesized magnesium hydroxide slurry. If the addition amount is less than 0.1% by weight, it does not affect the crystal size change in the microstructure. because it can In addition, it is not suitable for use because the quality of the refractory material is deteriorated due to an excessive increase in the pore size that is out of the appropriate content.

또한 본 발명에서는 상기 첨가되는 SiO2 소결조제의 함량을 0.6~1.2중량% 범위로 제한함이 바람직하다. In addition, in the present invention, it is preferable to limit the content of the added SiO 2 sintering aid to 0.6 to 1.2% by weight.

후속하여, 본 발명에서는 상기 혼합된 합성 수산화 마그네슘 슬러리를 건조한다. Subsequently, in the present invention, the mixed synthetic magnesium hydroxide slurry is dried.

Cr2O3 함유 해수 마그네시아 제조시, 건조는 성형 과정에 용이하게 수분 8~12%로 관리하는 것이 필요하며, 이를 위해 건조 온도는 Mg(OH)2의 열분해 직전 온도 부근인 300℃ 이하로 관리해야 한다. 이 보다 낮은 온도에서는 연속 제조공정에서 수분 관리가 어려워 설비 트러블 발생을 일으키며 최종 원료의 부피비중 저하와 기공율 상승으로 원하는 원료의 물성을 얻기 어렵다.When manufacturing Cr 2 O 3 containing seawater magnesia, it is necessary to easily manage the moisture at 8 to 12% during the molding process, and for this, the drying temperature is managed below 300℃, which is near the temperature just before the thermal decomposition of Mg(OH) 2 Should be. At a temperature lower than this, it is difficult to manage moisture in the continuous manufacturing process, which causes equipment troubles, and it is difficult to obtain the desired physical properties of the raw material due to the decrease in the volume specific gravity of the final raw material and the increase in the porosity.

그리고 본 발명에서는 상기 건조된 합성 수산화 마그네슘 슬러리를 1800~2000℃의 온도에서 소성함으로써 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조한다. And in the present invention, by calcining the dried synthetic magnesium hydroxide slurry at a temperature of 1800 ~ 2000 ℃ MgO-Cr 2 O 3 To prepare a seawater magnesia clinker.

최종 Cr2O3 함유 해수 마그네시아 원료를 제조하기 위해서는, 소성(firing) 과정을 거쳐야하며, 내화물 원료에 요구되는 부피 비중 3.25g/㎤을 유지하기 위해서는 적어도 1800℃ 이상의 소성온도를 유지해야 한다. 그 이하가 될 경우 마그네시아 결정상인 페리클라제(periclase)상의 성장이 부족하여 최종 원료의 부피비중을 저하시키고 내화물 제품에 적용시 과도한 수축(shrinkage)으로 사용시 문제가 되거나 수명을 저하시킬 우려가 있다.In order to produce the final Cr 2 O3 containing seawater magnesia raw material, a firing process is required, and in order to maintain the bulk specific gravity of 3.25 g/cm 3 required for the refractory raw material, the calcination temperature must be maintained at at least 1800 ° C. If it is less than that, the growth of the periclase phase, which is a magnesia crystal phase, is insufficient, thereby lowering the volume specific gravity of the final raw material, and excessive shrinkage when applied to refractory products may cause problems or reduce the lifespan.

상술한 제조공정을 이용하여 제조된 본 발명의 해수 마그네시아 클린커는 겉보기 기공율이 3% 이하이며, 부피 비중이 3.29~3.32, 결정 크기가 150㎛ 이상인 특성을 가질 수 있다. The seawater magnesia clinker of the present invention manufactured using the above-described manufacturing process may have an apparent porosity of 3% or less, a bulk specific gravity of 3.29 to 3.32, and a crystal size of 150 μm or more.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

(실시예 1)(Example 1)

합성 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 슬러리를 출발원료로 하여 하기 표 1과 같이 슬러리에 통상적인 소결조제인 Silica(SiO2)를 첨가한 경우와 Cr2O3만을 첨가한 경우로 제조 조건을 달리하여 해수 마그네시아 클린커를 제조하고, 실험실 회전침식시험로(rotary corrosion tester) 에서 소성 후 5~3mm로 분급 후 부피 비중과 기공율 변화를 비교하였다.Using a synthetic magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ) slurry as a starting material, as shown in Table 1 below, the manufacturing conditions were obtained when Silica (SiO 2 ), a conventional sintering aid, was added to the slurry and when only Cr 2 O 3 was added. Differently, seawater magnesia clinker was manufactured, and after calcination in a laboratory rotary corrosion tester, the volume specific gravity and porosity change were compared after classification to 5~3mm.

하기 표 1에서 종래예 1-2는 기존 소결조제인 SiO2만을 합성 수산화마그네슘 슬러리에 첨가한 경우의 소성 후 클린커 물성 평가 결과이며, 발명예 1-3은 Cr2O3를 첨가한 경우의 소성 후 클린커 물성 평가 결과이다. 그리고 발명예 4는 SiO2와 Cr2O3를 함께 첨가한 경우의 물성 평과 결과이다In Table 1 below, Conventional Example 1-2 is the evaluation result of the clinker properties after firing when only SiO 2 , which is the existing sintering aid, is added to the synthetic magnesium hydroxide slurry, and Inventive Example 1-3 is the case of adding Cr 2 O 3 These are the results of evaluation of the physical properties of the clinker after firing. And Inventive Example 4 is a result of evaluation of physical properties when SiO 2 and Cr 2 O 3 are added together

구분division 종래예1Conventional example 1 종래예2Conventional example 2 발명예1Invention Example 1 발명예2Invention example 2 발명예3Invention example 3 발명예4Invention Example 4 제어
인자
control
factor
SiO2 첨가량
(중량%)
SiO 2 addition amount
(weight%)
0.50.5 1One 0.50.5
Cr2O3 첨가량
(중량%)
Cr 2 O 3 addition amount
(weight%)
0.10.1 0.30.3 0.50.5 0.50.5
클린커
특성
clicker
characteristic
비중importance 3.123.12 3.203.20 3.243.24 3.273.27 3.303.30 3.313.31
기공율(%)Porosity (%) 5.85.8 4.24.2 3.33.3 3.23.2 2.82.8 2.42.4

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 합성 수산화 마그네슘 슬러리에 Cr2O3를 첨가한 발명예 1-3의 경우, 소량 첨가량 변화에도 부피비중이 증가하고 기공율이 감소한 결과를 나타냄을 확인할 수 있다. 또한 SiO2와 Cr2O3 첨가제를 복합적으로 첨가한 발명예 4의 경우, Cr2O3 첨가량 0.5% 첨가시와 유사한 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. As shown in Table 1, in the case of Inventive Examples 1-3 in which Cr 2 O 3 was added to the synthetic magnesium hydroxide slurry, it can be confirmed that the volume specific gravity increased and the porosity decreased even when a small amount was added. In addition, in the case of Inventive Example 4 in which SiO 2 and Cr 2 O 3 additive were added in combination, it can be seen that similar results to that when 0.5% of Cr 2 O 3 was added can be obtained.

이에 반하여, 합성 수산화 마그네슘 슬러리에 기존 소결 조제인 SiO2를 첨가한 종래예 1-2는 경향성은 동일하지만 Cr2O3를 첨가한 발명예 1-4에 대비해서 부피 비중 증가와 기공율 감소 효과가 낮음을 알 수 있다. On the other hand, Conventional Example 1-2 in which SiO 2 , which is a conventional sintering aid, was added to the synthetic magnesium hydroxide slurry had the same tendency, but increased bulk specific gravity and reduced porosity compared to Inventive Example 1-4 in which Cr 2 O 3 was added. It can be seen that low

(실시예 2)(Example 2)

하기 표 2에서는 실시예 1의 종래예 1, 발명예 3-4에 해당하는 원료를 실제 해수 마그네시아 클린커 제조설비인 Rotary kiln에서 제조할 경우 어떠한 결과를 나타내는지 비교한 결과이다. Table 2 below is a comparison result of what kind of results are shown when raw materials corresponding to Conventional Example 1 and Inventive Example 3-4 of Example 1 are manufactured in a rotary kiln, which is an actual seawater magnesia clinker manufacturing facility.

종래예1Conventional example 1 발명예3Invention example 3 발명예4Invention Example 4 제어인자control factor SiO2 첨가량(중량%)SiO 2 addition amount (wt%) 0.50.5 0.50.5 Cr2O3 첨가량(중량%)Cr 2 O 3 addition amount (wt%) 0.50.5 0.50.5 클린커 특성Clicker Characteristics 비중importance 3.323.32 3.313.31 3.313.31 기공율(%)Porosity (%) 1.91.9 2.12.1 2.02.0 MgO(%)MgO (%) 97.997.9 97.897.8 97.497.4

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실제 현장 제조의 경우, 실시예 1의 실험실 조건에서 소성한 결과와 동일한 경향은 아니지만 유사한 결과를 나타내었다. 구체적으로, Cr2O3의 단독 첨가나 Cr2O3와 SiO2 복합 첨가의 경우, 부피 비중이 종래예 1 대비 유사하며, MgO 순도도 Cr2O3만 첨가된 경우 거의 동일 수주을 유지하고 Cr2O3와 SiO2를 함께 첨가한 경우는 약간 저하되는 결과를 얻을 수 있었다. 한편 첨가제의 함량은 0.5중량%를 기준으로 하였으며, 첨가제에 의한 순도 저하는 MgO 순도 97.2% 이상을 유지하는 수준에서 첨가되었으며, 그 결과 부비피중 3.3이상을 모두 유지할 수 있었다. 이러한 결과는 도 2에서 나타난 바와 같이, 결정 크기가 150㎛로 크게 성장한 것에 기인한 것으로 추정되며, 이러한 결정 크기의 성장과 입계(grain boundary)의 감소는 후술하는 바와 같이, 내마모성과 내식성 효과에 영향을 미칠 수 있다. As shown in Table 2 above, in the case of actual on-site manufacturing, the results were not the same as those of the results of firing under the laboratory conditions of Example 1, but showed similar results. Specifically, in the case of the single addition of Cr 2 O 3 or the combined addition of Cr 2 O 3 and SiO 2 , the bulk specific gravity is similar to that of Conventional Example 1, and the purity of MgO is maintained almost the same when only Cr 2 O 3 is added, and Cr When 2 O 3 and SiO 2 were added together, a slightly lowered result was obtained. On the other hand, the content of the additive was based on 0.5% by weight, and the purity decrease due to the additive was added at a level to maintain the MgO purity of 97.2% or more, and as a result, all of 3.3 or more of the sinus volume could be maintained. As shown in FIG. 2, it is estimated that this result is due to the large growth of the crystal size to 150 μm, and the growth of the crystal size and the reduction of the grain boundary affect the wear resistance and corrosion resistance effects, as will be described later. can affect

(실시예 3)(Example 3)

실시예 2에 따라 발명예 3-4 및 종래예 1의 MgO-Cr2O3계 내화물용 해수 마그네시아 클린커를 각각 제조하였다. 그리고 제조된 마그네시아 클린커를 부정형 내화물의 주원료로 사용하여 내화물를 제조한 후, 그 내식성과 내마모성 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 본 실험에서는 대비를 위하여, 종래예 1의 내마모성과 내식성을 각각 100으로 하였을 때, 발명예 3-4가 갖는 내식성과 내마모성을 각각 상대적으로 평가한 결과치를 하기 표 3에 나타내었다. According to Example 2, MgO-Cr 2 O 3 seawater magnesia clinkers for MgO-Cr 2 O 3 based refractories of Inventive Examples 3-4 and Conventional Example 1 were respectively prepared. And after manufacturing a refractory material using the manufactured magnesia clinker as a main raw material of the irregular refractory material, the corrosion resistance and abrasion resistance were evaluated, and the results are shown in Table 3 below. In this experiment, for comparison, when the wear resistance and corrosion resistance of Conventional Example 1 were set to 100, respectively, the results of comparative evaluation of the corrosion resistance and wear resistance of Inventive Example 3-4 are shown in Table 3 below.

구분division 발명예3Invention example 3 발명예4Invention Example 4 종래예1Conventional example 1 내화물 특성Refractory properties 내마모성wear resistance 105105 107107 100100 내식성corrosion resistance 103103 102102 100100

상기 표 3에 나타난 바와 같이, Cr2O3를 단독으로 부원료로 첨가한 발명예 3과, Cr2O3와 SiO2를 복합적으로 첨가한 발명예 4를 해수 마그네시아 클린커를 주원료를 사용하여 부정형 내화물을 제조할 경우, 종래예1 대비 내식성과 내마모성이 유사하거나 약간 증가하는 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. As shown in Table 3, Inventive Example 3 in which Cr 2 O 3 was added alone as an auxiliary material, and Inventive Example 4 in which Cr 2 O 3 and SiO 2 were added in combination, seawater magnesia clinker was used as a main raw material to form an irregular shape. When the refractory material is manufactured, it can be confirmed that the result of similar or slightly increased corrosion resistance and abrasion resistance compared to Conventional Example 1 can be obtained.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, preferred embodiments of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the scope of the present invention. Of course, this is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims to be described later as well as equivalents thereof.

Claims (4)

해수로부터 합성 수산화마그네슘[Mg(OH)2] 슬러리를 제조하는 공정;
상기 합성 수산화 마그네슘 슬러리에, Cr2O3계 부원료:0.1~2중량% 및 SiO2 소결조제:0.3~0.8중량% 범위로 각각 첨가한 후 혼합하는 공정; 및
상기 혼합된 합성 수산화 마그네슘 슬러리를 건조한 후, 1800~2000℃의 온도에서 소성함으로써 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커를 제조하는 공정;을 포함하는 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커 제조방법.
(여기에서, 상기 중량%는, 상기 합성 수산화 마그네슘 슬러리에, Cr2O3계 부원료와 SiO2 소결조제가 혼합된 합성 수산화 마그네슘 슬러리 전체 중량에 대한 Cr2O3계 부원료 및 SiO2 소결조제 각각의 중량비를 말함)
A process for preparing a synthetic magnesium hydroxide [Mg(OH) 2 ] slurry from seawater;
To the synthetic magnesium hydroxide slurry, Cr 2 O 3 additive material: 0.1 to 2% by weight and SiO 2 sintering aid: a step of mixing after adding each in the range of 0.3 to 0.8% by weight; and
MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker including; drying the mixed synthetic magnesium hydroxide slurry, and then calcining at a temperature of 1800 to 2000° C. to produce a MgO-Cr 2 O 3 based seawater magnesia clinker manufacturing method.
(Here, the weight % is, in the synthetic magnesium hydroxide slurry, Cr 2 O 3 -based auxiliary material and SiO 2 sintering aid are mixed with respect to the total weight of the synthetic magnesium hydroxide slurry Cr 2 O 3 -based auxiliary material and SiO 2 sintering aid, respectively refers to the weight ratio of
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 수산화 마그네슘 슬러리의 건조 시 건조온도를 300℃이하로 하는 것을 특징으로 하는 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커 제조방법.
[Claim 3 ] The method of claim 1, wherein the drying temperature of the magnesium hydroxide slurry is set to 300 ° C. or less.
제 1항에 있어서, 상기 제조된 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커는 겉보기 기공율이 3% 이하, 부피 비중이 3.29~3.32, 그리고 결정 크기가 150㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 MgO-Cr2O3계 해수 마그네시아 클린커 제조방법.
The MgO-Cr 2 according to claim 1, wherein the prepared MgO-Cr 2 O 3 seawater magnesia clinker has an apparent porosity of 3% or less, a bulk specific gravity of 3.29-3.32, and a crystal size of 150 μm or more . O 3 seawater magnesia clinker manufacturing method.
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