KR20010085026A

KR20010085026A - 제철 슬래그를 이용한 경량 세라믹 소재의 조성방법과건축자재 제조방법

Info

Publication number: KR20010085026A
Application number: KR1020010043730A
Authority: KR
Inventors: 박흥혜; 황성희
Original assignee: 박흥혜; 황성희
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2001-09-07

Abstract

본 발명은 슬래그를 이용한 경량세라믹 소재의 조성방법과 건축자재 제조방법에 관한 것이며, 제철 폐기물인 슬래그(Slag)와 유리질 원료에 도예원료인 도장석, 수산화알루미나, 고령토를 적정 혼합하고 미분쇄시켜 경량세라믹 소재를 조성하고 이를 이용하여 단열, 방화, 방수방음기능이 우수한 건축자재를 제조할 수 있도록 함에 목적이 있다.

제철 폐기물인 슬래그와 유리질 원료(폐유리등)에 도예원료인 도장석, 수산화알루미나, 고령토를 혼합하여 볼밀기등에서 미분쇄하여 경량세라믹 소재를 조성하고 이와 같은 소재를 이용하여 건축자재를 성형 건조시킨 다음 950~1,180℃에서 소성시켜서 제품화 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 폐기물로 처리되는 슬래그, 유리질 원료등을 소재로 하여 경량세라믹 소재를 조성하게 되므로 경제성이 뛰어나고 건축자재등을 성형 건조시킨 후 이를 소성시켜 제품화 하므로서 경량세라믹 소재의 건축자재를 얻을 수 있게 되고 동 제품은 방음, 방수, 방화, 단열기능이 우수하고 경량이어서 고품질의 건축자재를 얻을 수 있게 된다.

Description

제철 슬래그를 이용한 경량 세라믹 소재의 조성방법과 건축자재 제조방법{ The constituting method of right-ceramic by used iron slag and building materials }

본 발명은 제철 슬래그를 이용한 경량 세라믹 소재의 조성방법과 건축자재제조방법에 관한 것이며, 제철 폐기물인 슬래그(Slag)와 유리질 원료에 도예재료인 도장석, 수산화알루미나, 고령토를 적정 혼합하고 이를 미분쇄시켜 경량 세라믹 소재를 조성하고 이를 이용하여 방수, 단열, 방화, 방음이 우수하고 경량인 건축재료를 제조할 수 있도록 한 것이다.

종래에는 경량 세라믹을 얻기 위한 소재조성과 제조방법에 수많은 연구가 이루어지고 있으나 대체적으로는 탄산칼슘, 탄소등에 기포제 또는 발포제를 첨가하여 소재를 조성하고 기포제 또는 발포제의 기포형성온도를 정밀하게 맞추어 경량세라믹을 제조하고 있다.

이와 같은 방법으로 제조된 경량세라믹은 기포의 분포 또는 크기가 불규칙하고 통상적인 요업 제조공정에서 변화가 요구되고 특히 소성공정에서 온도곡선의 요구조건이 까다로워 양산 제조에 장애요인이 되어 실용화되지 못하고 있다.

또한 제철공장에서 폐기물로 발생되고 있는 슬래그는 Sio₂가 45%,Cao이 43%, Mgo이 1.5%, So₃가 0.3%,Fe이 0.7%, 기타 9.5%이고 시멘트등으로 제한적으로 사용되고 있기는 하나 대부분은 산업폐기물로 처리되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 종래의 제반결점을 해소하고 제철공장에서 폐기물로 처리되고 있는 슬래그와 유리질 원료, 수산화알루미나, 도장석, 점토를 적정 배합하여 경량 세라믹 소재를 조성하고 동 소재를 이용하여 소요형상의 건축자재를 성형건조 후 소성시켜 제품화하는 제조방법을 제공함에 목적을 두고 있다.

도1은 본 발명의 공정도

슬래그 5~35%와 유리질원료 70~30%, 점토10~30%, 수산화알루미나15% 이하, 고령토는 20%이하, 도장석을 5~30%의 범위 내에서 적정비율로 혼합하고 이를 물과 함께 볼밀(Ball Mill)기등으로 200-250메쉬가 되게 미분쇄하여 소재를 조성하고 이와 같이 조성된 소재를 소요 형상과 규격으로 성형하여 건조시킨 다음 950~1,180℃의 온도에서 소성시켜 제조하는 것이다.

이와 같은 본 발명을 제조공정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

[제1공정](소재혼합공정)

슬래그(Slag) 35㎏(35%)

유리질 원료(각종 도자기의 유약슬러지나 각종 유리질제품) 30㎏(30%)

점토 10㎏(10%)

수산화 알루미나 5㎏(5%)

고령토 10㎏(10%)

도장석 10㎏(10%)

를 혼합한다.

[제2공정](분쇄와 소재조성공정)

제1공정의 소재를 볼밀(Ball Mill)기를 통하여 물과 함께 미분말 상태로 분쇄하며 분쇄 입도는 200-250메쉬 상태로 하여 경량 세라믹 소재를 조성한다.

이 때 프레스 성형시에는 수분 함유율을 5.5~6.5%로 하고, 압출 성형시에는 15~25%로 한다.

[제3공정](성형 및 건조공정)

제2공정의 소재를 이용 프레스기 또는 압출기를 이용하여 규격의 형상으로 성형하여 이를 열풍 또는 건조로에서 건조하며 수분함유율을 0.5%이하로 한다.

[제4공정](소성공정)

제3공정의 건조된 성형물을 950~1,180℃에서 소성한다.

이 때 소성시간은 성형물의 규격에 따라 변화된다.

[제5공정](연마 및 제품화 공정)

제4공정에서 소성 완료된 제품을 제품화하거나 재가공 연마하여 제품화한다.

이와 같은 본 발명에서 소재의 배합비율은 제1공정으로 제한하는 것이 아니고 제조제품의 특성, 소재의 품질정도 또는 소성온도에 따라 배합비율이 조절되며, 소재에 함유하는 Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, NaOH, KOH등이 소성과정에서 Cao, Mgo, Na₂O, K₂O등으로 전환이 이루어지고 산화에 따른 환원작용으로 알칼리 물질의 승화작용으로 기체가 되면서 기포를 형성하게 된다.

또한 본 발명은 미세기포가 균일하게 분포되고 특히 체적팽창이 균일하며 연마 또는 가공이 요구되지는 않으나 가공시에는 그 가공성이 우수하게 된다.

또 본 발명의 경량세라믹 소재의 건축용 판넬은 비중이 0.7정도이어서 구조물이 경량화 되고 방화, 방수, 방음, 단열이 우수하고, 강도가 강하여 널리 이용할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 건축자재 외에도 특성에 따라 산업용으로 이용할 수 있게 된다.

또 본 발명은 요업을 이용하여 건축자재를 제조하는 Wall Tile의 제조공정 라인이나 Floor Tile의 제조공정 라인을 그대로 이용할 수 있어 제조가 용이하게되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 제철 폐기물인 슬래그와 유리질 원료에 도장석, 수산화알루미나, 고령토등의 도자기 원료를 배합하여 소재를 조성하게 되므로 경제성이 뛰어나고 제조된 건축자재는 비중이 0.7정도의 경량이고 방화, 방수, 방음, 단열이 우수하고 강도가 강하여 건축자재로서 지극히 편리하게 사용할 수 있고 이와 같은 배합조성된 소재를 이용하여 기타 산업용 소재를 제조할 수 있게 되는 매우 유용한 발명이다.

Claims

슬래그5~35%와 유리질원료 70~30%, 점토10~30%, 수산화알루미나15%이나 고령토20%이하, 도장석을 5~30%의 범위 내에서 적정비율로 혼합하고 이를 물과 함께 200-250메쉬 상태로 미분쇄하여서 됨을 특징으로 한 제철 슬래그를 이용한 경량 세라믹 소재의 조성방법
제철 슬래그를 이용한 경량 세라믹 소재를 이용하여 규격의 건축자재를 성형 건조한 다음 이를 950~1,180℃에서 소성하여서 됨을 특징으로 한 제철 슬래그를 이용한 경량 세라믹 소재로 한 건축자재 제조방법