KR19980046891A - 카본함유 내화벽돌의 산화방지용 내화접착재 - Google Patents

카본함유 내화벽돌의 산화방지용 내화접착재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 Al2O3-C, Al2O3-MgO-C, Al2O3-스피넬(Spinel)-C, Al2O3-SiC-C, MgO-C, 및 MgO-SiC-C 등 카본을 함유한 내화벽돌을 제철 및 제강용으로 사용할 때 카본 함유 내화벽돌의 줄눈부와 배면의 산화를 방지하기 위하여 사용되는 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화접착재에 대한 것이다.
본 발명의 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화접착재는, 금속 Al, Mg, 및 Si 중의 1종 또는 2종과 비정질 카본이 중량비로 5 : 95-15 : 85의 비율로 혼합된 혼합물에 오일이 외삽으로 10-30중량% 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화 접착재
본 발명은 Al2O3-C, Al2O3-MgO-C, Al2O3-스피넬(Spinel)-C, Al2O3-SiC-C, MgO-C, 및 MgO-SiC-C 등 카본을 함유한 내화벽돌을 제철 및 제강용으로 사용할 때 카본 함유 내화벽돌의 줄눈부와 배면의 산화를 방지하기 위하여 사용되는 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화접착재에 대한 것이다.
일반적으로 제철 및 제강용 각종 요로에는 Al2O3-C, Al2O3-MgO-C, Al2O3-스피넬(Spinel)-C, Al2O3-SiC-C, MgO-C, 및 MgO-SiC-C 등 카본을 함유한 내화벽돌이 다량 사용되고 있다.
이러한 내화벽돌은 용강이나 슬래그(Slag)에 대한 내식성을 우수하나 사용할 때 내화 벽돌의 줄눈부와 배면에 산화가 발생되어 내화벽돌이 열화되어 수명이 저하한다.
또한, 카본 함유 내화벽돌에 사용되는 수계 몰탈(Mortar)은 예열시 수증기를 발생하여 내화벽돌의 특성을 저하시키고 특히 배면에 사용될 경우에는 가동면에 사용되는 카본 함유 내화벽돌과 카본 함유 내화벽돌의 배면에 사용되는 영구장(Permenent Lining)이나 준영구장 내화벽돌과의 반응 용착을 초래하여 해체성이 불량한 단점이 있다.
또한, 기존의 사용되고 있는 카본계 몰탈은 80-95중량%의 인상흑연과 5-20중량%의 내화연료를 사용하여 카본 함유 내화벽돌의 해체성을 좋게 할 목적으로 사용되고 있으나, 물이 50-100중량% 첨가되어 시공되는 내화 재료이고 산화 방지용 금속을 사용하지 않으므로 수분 증발에 의한 카본 함유 내화 벽돌의 카본이 산화되어 손상되는 것을 방지하는 데 효과적이지 못한 문제가 있으므로 카본 함유 내화벽돌의 내용성 향상의 개선이 요구되었다.
본 발명은 상기 설명한 종래 기술의 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 카본 함유 내화벽돌의 줄눈부와 배면부의 산화를 방지하고 사용후 해체성이 우수한 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화 접착재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 금속 Al, Mg, 및 Si 중의 1종 또는 2종과 비정질 카본이 중량비로 5 : 95-15 : 85의 비율로 혼합된 혼합물에 오일이 외삽으로 10-30중량% 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 카본 함유 내화벽돌용 산화 방지용 내화 접착재를 제공한다.
이하에서는 본 발명의 카본 함유 내화벽돌용 산화 방지용 내화 접착재를 상세하게 설명한다.
본 발명의 카본 함유 내화벽돌용 산화 방지용 내화 접착재는, 금속 Al, Mg, 및 Si 중의 1종 또는 2종과 비정질 카본이 중량비로 5 : 95-15 : 85의 비율로 혼합된 혼합물에 오일이 외삽으로 10-30중량% 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화 접착재에 있어서 비정질 카본의 산화를 방지하기 위하여 금속 분말상인 Mg, Al, Si 중의 1종 또는 2종을 포함하는 데, 이는 카본 함유 내화벽돌에 함유되어 있는 산화 방지제를 고려하여야 하기 때문이다.
Mg, Al, Si에 대해 특별히 한정하는 것은 없고, 상용의 금속 분말을 사용하여도 무방하나 금속 분말의 첨가 효과가 충분히 발휘되도록 입자 크기가 50㎛이하인 것이 바람직하며, 불순물에 의한 반응을 억제하기 위하여 순도 95% 이상인 것이 바람직하다.
Mg, Al, Si 중의 1종 또는 2종과 혼합되는 비정질 카본의 혼합비는 중량비로 5 : 95-15 : 85이어야 한다.
이러한 수치 한정의 이유는, 금속의 양이 15중량% 이상이면 사용할 때 산화물 생성에 의한 체적 팽창에 의하여 줄눈부의 갭(Gap)이 커져 카본 함유 내화벽돌의 손상을 초래하며, 금속의 양이 5중량% 이하이면 비정질 카본의 산화 방지 효과가 미약하여 카본 함유 내화벽돌의 줄눈부나 배면의 산화 방지력이 저하된다.
이와 같이 이루어지는 금속 분말과 비정질 카본의 혼합물에 외삽으로 첨가되는 오일의 양은 10-30중량%이어야 하는데, 외삽으로 첨가되는 오일의 함유량이 10중량% 이하이면 오일이 부족하여 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화재가 시공이 용이하지 않으며, 오일의 함유량이 30중량% 이상이면 오일의 함유량이 과다하여 시공시 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화재가 흘러내리므로 시공상의 난점이 초래되기 때문이다.
본 발명에서 사용되는 오일로서는 특별히 한정하는 것은 없으나, 인화성이 비교적 작고 잔류 탄소량이 비교적 많은 등유나 중유의 석유계가 바람직하다.
이하에서는 실시예와 관련하여 본 발명을 설명한다.
[실시예]
표 1에 나타낸 금속 Al, Mg, 및 Si 중 1종 또는 2종과 비정질 카본이 중량비로 5: 95-15 : 85인 혼합물에 오일을 외삽으로 10-30중량% 첨가하여 티밍래들 슬래그 라인(Slag Line)용 MgO-C 재질의 내화벽돌에 적용하여 실시예 1-3을 얻었다. 또한 실시예의 범위를 벗어난 범위에서 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지용 내화재를 제조하여 비교예 1-4를 얻었다. 금속 Al, Mg, 및 Si 중 1종 또는 2종과 비정질 카본이 중량비로 5 : 95-15 : 85인 혼합물에 오일을 외삽으로 10-30중량% 첨가하여 얻은 실시예 1-3에 의하면 본 발명에서 의도하였던 소기의 효과가 얻어졌으나, 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 1-4의 혼합물에 의하면 카본 함유 내화벽돌의 산화 방지 효과가 미약하거나 시공상의 난점이 발생되었다.
[표 1]
배면산화층두께*(㎜) : 96ch 사용후 MgO-C재질의 내화벽돌의 잔존량이 50㎜인 것을 기준으로 하였을 때 배면의 산화층 두께
줄눈부 손상지수**: MgO-C 재질의 내화벽돌의 줄눈부와 중간부의 잔존 두께비(즉, 줄눈부 두께/중간부 두께)
해체 지수***: 비교예 1의 카본 함유 내화벽돌 산화 방지용 내화재를 사용하였을 경우의 티밍 래들 슬래그 라인부 내화벽돌 해체시 인위적 충격회수를 기준으로 하였을 경우의 비교지수
이와 같은 본 발명에 의하여 제조되는 카본 함유 내화벽돌의 산화방지용 내화재는 우수한 산화 방지 효과를 나타내었다.
따라서, 상시 설명한 본 발명의 카본 함유 내화벽돌의 산화방지용 내화재에 의하면, 카본 함유 내화벽돌의 줄눈부와 배면부의 산화 저항성을 증진시킬 수 있으므로 내화 벽돌의 열화를 방지하여 수명을 향상시킬 수 있음과 동시에 해체성도 양호하여 원가 절감에 기여할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

  1. 금속 Al, Mg, 및 Si 중의 1종 또는 2종과 비정질 카본이 중량비로 5 : 95-15 : 85의 비율로 혼합된 혼합물에 오일이 외삽으로 10-30중량% 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 카본 함유 내화벽돌 산화 방지용 내화 접착재.
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