KR20020042710A - Carbon-containing refractory article having a protective coating - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보호성 피막을 보유한 탄소 함유 내화성 물품을 개시하고 있다. 보호성 피막은 예열 및 캐스팅 조작 과정에서 물품의 산화를 감소시킨다. 비소, 안티몬, 비스무트, 납, 바나듐 및 주석으로 구성된 군에서 선택된 금속의 산화물을 포함하는 고온 습윤 조제는 물품 상의 보호성 피막의 습윤성을 개선시켜, 용해된 보호성 피막에서의 결함을 감소시킨다. 피막은, 산화 대기 중 고온에서 물품을 사용하여 생길 수 있는 산화 및 탈탄화로부터 물품을 보호한다. 습윤 조제는 고온에서 보호성 피막의 표면 장력을 줄이고 물품의 표면에 보호성 피막의 살포를 촉진하는 금속 산화물, 예컨대 산화비스무트이다.The present invention discloses a carbon-containing fire resistant article having a protective coating. Protective coatings reduce oxidation of the article during preheating and casting operations. Hot wetting aids comprising oxides of metals selected from the group consisting of arsenic, antimony, bismuth, lead, vanadium and tin improve the wettability of the protective coating on the article, thereby reducing defects in the dissolved protective coating. The coating protects the article from oxidation and decarbonization that may occur with the article at high temperatures in an oxidizing atmosphere. Wet aids are metal oxides such as bismuth oxide that reduce the surface tension of the protective coating at high temperatures and promote the spreading of the protective coating on the surface of the article.
Description
강철의 연속 캐스팅에 사용되는 내화성 물품은 흔히 내화성 산화물과 상당량의 원소 탄소를 포함한다. 탄소는 용융된 강철과 접촉하면 열화학적 응력 및 열기계적 응력에 대한 물품의 저항성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 서브-엔트리 슈라우드(SES; sub-entry shrouds)는 용융된 강철을 턴디쉬로부터 주형으로 전달하며, 종종 5∼40 중량% 흑연을 포함한다.Refractory articles used in continuous casting of steel often include refractory oxides and significant amounts of elemental carbon. Carbon, in contact with the molten steel, can improve the article's resistance to thermochemical and thermomechanical stresses. For example, sub-entry shrouds (SES) transfer molten steel from a tundish to a mold and often contain 5-40 weight percent graphite.
탄소는 산화에 감수성이어서, 내화성 물품의 성능을 심각하게 손상시킬 수 있다. 온도 상승은 산화를 가속화시키며, 적어도 점화, 예열 및 캐스팅 조작 과정에서 발생할 수 있다. 탄소 함유 물품은 환원성, 비산화성 대기에서 종종 점화되어 그 후에는 산화가 발생할 수 없다. 대조적으로, 환원 대기는 예열 및 캐스팅 조작에서는 실시가능하지 않다. 산화를 억제하기 위해서, 비교적 산소를 통과시키지 않는 보호성 피막으로 물품을 피복하는 일이 흔히 있다. 보호성 피막은 용해되어 보호성 산소 차단층을 형성하는 고체 또는 액체로부터 형성할 수 있다. 중요한 것은,보호성 피막이 "습윤화"되어 결함 또는 "핀홀" 없이 물품을 완전히 피복해야 한다는 것이다. 보호성 피막에서의 핀홀은 산소를 탄소 함유 내화성 물품과 접촉시켜 산화되도록 한다. 불행히도, 탄소 자체는 보호성 피막에 의한 습윤화를 억제하는 작용을 할 수 있다.Carbon is susceptible to oxidation and can seriously impair the performance of refractory articles. Temperature rises accelerate oxidation and can occur at least during ignition, preheating and casting operations. Carbon-containing articles are often ignited in a reducing, non-oxidizing atmosphere so that oxidation cannot occur thereafter. In contrast, reducing atmospheres are not feasible in preheating and casting operations. In order to suppress oxidation, it is common to coat the article with a protective coating that does not allow relatively oxygen to pass. The protective coating can be formed from a solid or a liquid that dissolves to form a protective oxygen barrier layer. Importantly, the protective coating must be “wet” to completely cover the article without defects or “pinholes”. The pinholes in the protective coating allow oxygen to be contacted with the carbon containing refractory article. Unfortunately, carbon itself can act to inhibit wetting by the protective coating.
탄소 함유 내화재를 위해 고안되지 않은 피막으로 핀홀을 줄이고 습윤성을 개선시키고자 하는 시도가 있었다. 예를 들어, 미국 특허 제5,013,697호(Akhtar)는 400℃ 이하로 용해 온도를 낮추고 세라믹 기재, 특히 금속으로 피복된 세라믹재에서 광택제의 습윤성을 개선시키기 위해서 산화비스무트 30 중량% 이하를 사용한 반도체 산업용 실링 유리를 교시하고 있다. 실링 유리는 2개의 세라믹 표면을 함께 결합시켜 파손 및 파괴에 대해 내성이 있는 밀폐된 용기를 형성한다. 용해 온도가 낮을수록 반도체에 대한 손상을 감소시킨다. Akhtar는 탄소 함유 기재용 보호성 피막, 핀홀 형성 감소 또는 고온 용도에서의 사용에 대해서는 언급하고 있지 않다.Attempts have been made to reduce pinholes and improve wettability with coatings not intended for carbon containing refractory materials. For example, U.S. Pat.No. 5,013,697 (Akhtar) discloses a semiconductor industrial seal using up to 30% by weight of bismuth oxide to lower the melting temperature to below 400 ° C and to improve the wettability of the varnish in ceramic substrates, especially metal-coated ceramic materials. Teaching Glass. The sealing glass joins the two ceramic surfaces together to form a sealed container that is resistant to breakage and fracture. Lower melting temperatures reduce damage to the semiconductor. Akhtar makes no mention of protective coatings for carbon-containing substrates, reduced pinhole formation or use in high temperature applications.
EP-A-0252621은 탄소 함유 내화성 물품용 보호성 피막을 개시하고 있다. 피복물은 전기 아크 화로 흑연 전극용 고체 미립자 광택제를 포함한다. 광택제는 흑연을 습윤화시키는 가용성 재료 20∼40 중량%, 내화성 충전재 35∼70 중량% 및 금속 또는 준금속 10∼25 중량%를 포함하며, 전극이 고온에 있는 동안 내화성 산화물로 산화될 수 있다. 흑연을 습윤화시키는 가용성 재료는 붕소 화합물 또는 붕소 함유 유리, 예컨대 규산붕소 유리이다. 금속 또는 준금속은 알루미늄이 바람직하며, 산소가 내화성 물품에 도달하기 전에 임의의 산소와 반응한다. 고체 미립자 광택제를 고온 전극에 분무하여 용해시킨다. 알칼리 및 산화붕소를 포함하는 유사한 고체조성물이 문헌 DE-A1-4216934에 공지되어 있다. 이들 조성물을 흙손질하고, 다진 다음 분무한다. 이러한 분무(spraying), 흙손질(trowelling) 또는 다지기(ramming)는 예를 들어 주입관의 구멍을 비롯하여 복잡한 기하학 형상 또는 공동을 쉽고 빠르게 피복할 수 없다.EP-A-0252621 discloses a protective coating for a carbon containing fire resistant article. The coating includes a solid particulate polish for the graphite electrode in an electric arc furnace. Polishing agents include 20-40% by weight of soluble materials that wet the graphite, 35-70% by weight of refractory fillers and 10-25% by weight of metals or metalloids and can be oxidized to refractory oxides while the electrodes are at high temperatures. Soluble materials that wet the graphite are boron compounds or boron containing glasses such as boron silicate glass. The metal or metalloid is preferably aluminum and reacts with any oxygen before oxygen reaches the refractory article. The solid particulate polish is sprayed onto the hot electrode to dissolve. Similar solid compositions comprising alkali and boron oxide are known from document DE-A1-4216934. These compositions are troweled, chopped and sprayed. Such spraying, trowelling or ramming cannot easily and quickly cover complex geometries or cavities, including, for example, holes in the injection tube.
또한 산화붕소를 포함하는 다른 보호성 조성물은 미국 특허 제3,460,987호에 개시되어 있다. 그러나 이들 조성물은 산화붕소 5% 미만을 함유하는 기재 상에 직접 사용할 수 없으므로, 유리 또는 금속 산업에 사용되는 대부분의 탄소 함유 내화성 물품에 유용하지 않다.Other protective compositions comprising boron oxide are also disclosed in US Pat. No. 3,460,987. However, these compositions cannot be used directly on substrates containing less than 5% boron oxide and thus are not useful for most carbon containing refractory articles used in the glass or metal industry.
출원인은 탄소 함유 물품용 보호성 피막을 교시하고 있는 미국 특허 제5,856,015호(Buchanan)를 참고로 인용한다. 보호성 피막은 점토, 유리 프릿(frit), 알루미늄, 규소 또는 이의 합금 분말과 억제제를 포함하는 수성 현탁액이다. 이러한 프릿은 연화점이 600℃ 이하인 규산붕소, 인산붕소 또는 인산염 유리이다. 분말은 탄소의 산화를 억제하는 산화방지제로서 개시되어 있다. 억제제는 물과 분말의 반응성을 감소시키는 것으로 개시되어 있다. 억제제와 물 간의 반응으로 피막에서 기포와 핀홀을 유발하는 수소 기체가 방출된다. 억제제는 일부 산과 염을 포함하며, 삼인산나트륨인 것이 좋다. 본 발명의 잇점으로는 보호성이 향상된 피막의 형성과 저장 수명의 개선 등이 있다.Applicant incorporated by reference in U.S. Patent 5,856,015 (Buchanan), which teaches protective coatings for carbon containing articles. Protective coatings are aqueous suspensions comprising clay, glass frits, aluminum, silicon or alloy powders thereof and inhibitors. This frit is boron silicate, boron phosphate or phosphate glass with a softening point of 600 ° C. or less. Powders are disclosed as antioxidants that inhibit the oxidation of carbon. Inhibitors are disclosed to reduce the reactivity of the powder with water. The reaction between the inhibitor and water releases hydrogen gas that causes bubbles and pinholes in the coating. Inhibitors include some acids and salts, preferably sodium triphosphate. Advantages of the present invention include formation of an improved protective film and improvement of shelf life.
습윤 조제 및 억제제의 첨가에도 불구하고, 핀홀 형성과 그 결과 생기는 산화가 탄소 함유 내화성 물품, 특히 알루미나, 마그네시아 및 지르코니아를 추가로 포함하는 물품에서 여전히 발생할 수 있다. 고온에서 탄소 함유 내화성 물품 상의핀홀 형성을 줄이고 예열 및 캐스팅 조작 과정에서 산화로부터 물품을 보호하는 보호성 피막에 대한 요구는 지속되고 있다.Despite the addition of wetting aids and inhibitors, pinhole formation and the resulting oxidation can still occur in carbon containing refractory articles, in particular articles further comprising alumina, magnesia and zirconia. There is a continuing need for protective coatings that reduce pinhole formation on carbon containing refractory articles at high temperatures and protect the article from oxidation during preheating and casting operations.
본 발명은 보호성 피막을 보유한 탄소 함유 내화성 물품에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 탄소 산화를 줄이는 보호성 피막을 개시하고 있다.The present invention relates to a carbon-containing fire resistant article having a protective coating. More specifically, the present invention discloses a protective coating that reduces carbon oxidation.
발명의 개요Summary of the Invention
본 발명은 산화로부터 물품을 보호하는 피막을 보유한 탄소 함유 내화성 물품에 관한 것이다. 광범위한 측면에서, 물품은 탄소, 바람직하게는 흑연의 형태와 1종 이상의 다른 내화성 성분, 예컨대 산화물, 탄화물 또는 질화물을 포함한다. 보호성 피막은 실리카, 산화붕소, 알루미나 및 습윤 조제를 포함한다. 대안적으로, 알루미나 전부 또는 일부 대신에 칼시아 또는 마그네시아로 대체할 수 있다.The present invention relates to a carbon-containing fire resistant article having a coating that protects the article from oxidation. In a broad aspect, the article comprises carbon, preferably in the form of graphite and one or more other refractory components such as oxides, carbides or nitrides. Protective coatings include silica, boron oxide, alumina and wetting aids. Alternatively, it may be replaced with calcia or magnesia instead of all or part of the alumina.
가장 일반적으로, 탄소 함유 내화성 물품은 예컨대 슈라우드, 노즐, 단체(monoblock) 또는 전지봉과 같이 캐스팅 과정에서 용융된 금속류와 접촉하는 물품으로서 기재되어 있다. 대안적으로, 물품은 도가니 또는 용융된 금속을 포함하거나 또는 이와 접촉하는 다른 내화성 물품일 수 있다.Most commonly, carbon containing refractory articles are described as articles that come into contact with molten metals during the casting process, such as, for example, shrouds, nozzles, monoblocks or battery rods. Alternatively, the article may be a crucible or other refractory article comprising or in contact with molten metal.
보호성 피막은, 마그네시아 및 지르코니아를 포함하는 물품과 같이 내화성 조성물을 습윤화시키기 어려운 점에 특히 효과적인 것으로 설명된다. 습윤 조제는 고온에서 보호성 피막의 표면 에너지를 줄여서, 탄소 함유 내화재의 습윤화를 개선하고 핀홀 형성과 산화를 줄이는 것으로 개시되어 있다. 한 측면에서, 습윤 조제는 비소, 안티몬, 비스무트, 주석, 바나듐 및 납으로 구성된 군에서 선택된 금속의 산화금속으로 개시되어 있다. 산화금속은 산화비스무트가 바람직하며, 10 중량% 이하로 존재하는 것이 좋다.Protective coatings are described as being particularly effective at the point where it is difficult to wet the fire resistant composition, such as articles comprising magnesia and zirconia. Wetting aids have been disclosed to reduce the surface energy of the protective coating at high temperatures, thereby improving wetting of the carbon containing refractory and reducing pinhole formation and oxidation. In one aspect, the wetting aid is disclosed as a metal oxide of a metal selected from the group consisting of arsenic, antimony, bismuth, tin, vanadium and lead. The metal oxide is preferably bismuth oxide, and preferably present at 10 wt% or less.
본 발명의 추가의 구체예에서, 보호성 피막은 이의 유동성을 개선하는 용제(flux)를 포함한다. 용제는 알칼리 금속의 산화물일 수 있으며, 바람직하게는 리튬, 나트륨 또는 칼륨의 산화물이다.In a further embodiment of the invention, the protective coating comprises a flux that improves its fluidity. The solvent may be an oxide of an alkali metal, preferably an oxide of lithium, sodium or potassium.
본 발명의 기타 세부 사항, 목적 및 장점은 본 발명을 실시하는 바람직한 방법의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Other details, objects, and advantages of the invention will be apparent from the detailed description of the preferred method of practicing the invention.
발명의 상세한 설명Detailed description of the invention
본 발명은 보호성 피막을 보유한 탄소 함유 내화성 물품에 관한 것이다. 내화성 물품은 탄소의 산화가 물품의 성능에 상당한 영향을 주는 일정량의 탄소를 포함하는 임의의 물품을 포함한다. 통상적으로, 내화성 물품은 탄소 2∼40 중량%를 포함하며, 탄소는 흑연의 형태로 존재한다. 이러한 물품은 종종 탄소 결합되어 있고 용융된 금속과 직접 접촉되어 있다. 물품은 탄소 외에 1종 이상의 내화성 성분, 예컨대 내화성 산화물, 탄화물 또는 질화물을 포함할 것이다. 이러한 내화성 성분은 당업자가 선택할 수 있다. 내화성 물품의 예로는 잠수 유입 노즐, 잠수 유입 슈라우드, 슬라이드 게이트 플레이트(slide gate plate), 전지봉, 흑연 전극, 도가니와, 강철 및 야금 산업에서 사용되는 기타 성분들이 있다. 내화성 물품은 "단체" 물품을 포함할 수 있는데, 단체 물품이란 노즐 또는 슈라우드와 같이 관에 단단히 고정된 슬라이드 게이트 플레이트를 포함하는 일체형 부품이다.The present invention relates to a carbon-containing fire resistant article having a protective coating. Refractory articles include any article that includes an amount of carbon, where oxidation of carbon has a significant impact on the performance of the article. Typically, the refractory article comprises 2 to 40 weight percent carbon, the carbon being in the form of graphite. Such articles are often carbon bonded and in direct contact with the molten metal. The article will comprise one or more refractory components, such as refractory oxides, carbides or nitrides, in addition to carbon. Such refractory components may be selected by those skilled in the art. Examples of refractory articles include submersible inlet nozzles, submerged inlet shrouds, slide gate plates, battery rods, graphite electrodes, crucibles, and other components used in the steel and metallurgical industries. Refractory articles may include "unitary" articles, which are integral parts comprising a slide gate plate secured to a tube, such as a nozzle or shroud.
보호성 피막은 고온 습윤 조제를 소량 포함하고, 그 피막의 주요 부분은 실리카, 산화붕소 및 알루미늄, 칼슘 또는 마그네슘의 산화물과 같은 적절한 산화물을 포함한다. 본 발명의 주요 부분은 출원인이 참고로 인용한 미국 특허제5,856,015호에 실질적으로 개시되어 있다. 주요 부분은 내화성 산화물, 특히 팽창 연화점이 600℃ 이하인 규산붕소, 인산붕소 및 인산염을 포함하는 납과 바륨이 없는 유리 입자로부터 형성된다. 주요 부분은 실리카 40∼80 중량%, 산화붕소 5∼20 중량%와, 알루미나, 칼시아 및 마그네시아로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 내화성 산화물 5∼20 중량%를 포함한다. 또한, 주요 부분은 산화코발트 4 중량% 이하를 포함할 수 있다. 주요 부분은 일반적으로 보호성 피막의 약 99 중량% 이하로 존재한다.The protective coating contains a small amount of high temperature wetting aid, the main part of the coating comprising silica, boron oxide and suitable oxides such as oxides of aluminum, calcium or magnesium. A major part of the present invention is substantially disclosed in US Pat. No. 5,856,015, which is incorporated by reference. The main part is formed from glass particles free of lead and barium including refractory oxides, in particular boron silicate, boron phosphate and phosphate having an expansion softening point of 600 ° C. or lower. The main part comprises 40 to 80% by weight silica, 5 to 20% by weight boron oxide and 5 to 20% by weight of one or more refractory oxides selected from the group consisting of alumina, calcia and magnesia. In addition, the main part may comprise up to 4% by weight of cobalt oxide. The major part is generally present in up to about 99% by weight of the protective coating.
주요 부분은 내화성 물품에서 원소 탄소보다 먼저 산화되는 산화방지제를 포함할 수 있다. 산화방지제를 포함하는 경우에는, 산화방지제의 산화를 지연시키는 억제제를 사용할 것을 권한다. 산화방지제 및 억제제는 주요 부분의 약 30 중량% 이하를 구성할 수 있다. 적절한 산화방지제로는 금속, 준금속, 탄화물, 질화물 또는 이의 조합물의 분말 등이 있다. 용어 "분말"은 분말과 박편 물질을 포함한다. 분말은 입도가 1∼250 ㎛, 가장 바람직하게는 10∼50 ㎛인 것이 바람직하다. 두꺼운 보호성 피막을 원하는 경우에는 입도가 클수록 좋다. 일반적인 산화방지제로는 알루미늄, 마그네슘, 붕소, 칼슘, 규소와, 규소, 칼슘, 지르코늄, 붕소, 탄탈륨 및 티탄의 탄화물 등이 있다.The main part may comprise an antioxidant that is oxidized before elemental carbon in the refractory article. If it contains an antioxidant, it is recommended to use an inhibitor that delays the oxidation of the antioxidant. Antioxidants and inhibitors may comprise up to about 30% by weight of the main portion. Suitable antioxidants include powders of metals, metalloids, carbides, nitrides or combinations thereof. The term "powder" includes powder and flake material. The powder preferably has a particle size of 1 to 250 μm, most preferably 10 to 50 μm. If a thick protective film is desired, the larger the particle size, the better. Common antioxidants include aluminum, magnesium, boron, calcium, silicon and carbides of silicon, calcium, zirconium, boron, tantalum, and titanium.
고온 습윤 조제는 약 300℃ 이상의 온도에서 탄소 함유 내화성 물품에서의 보호성 피막의 습윤성을 개선시킨다. 습윤성이 개선되면 핀홀 형성이 줄고 산화물로부터 물품을 보호하는 보호성 피막의 능력이 개선된다. 이러한 설명에 구애받지 않고, 습윤 조제는 보호성 피막의 표면 에너지를 줄여서, 습윤성을 개선시키고, 핀홀 형성과 탄소 함유 내화성 물품으로의 산소의 확산을 줄일 수 있다. 습윤 조제는 비소, 안티몬, 비스무트, 주석, 바나듐 및 납으로 구성된 군에서 선택된 금속의 산화물을 포함한다. 산화비스무트는 습윤 조제로서 특히 유용하다. 이들 금속은 종종 환원된 상태로서도 산화물로서도 존재할 수 있다. 환원 대기 하에서 탄소 함유 내화성 물품을 점화시키면 환원 금속이 존재할 수 있다. 해당 산업에서는 관례적인 바와 같이, 환원 금속의 존재는 마치 산화물로 존재하는 것 같이 중량%로 기록한다.High temperature wetting aids improve the wettability of protective coatings in carbon containing refractory articles at temperatures of about 300 ° C. or higher. Improved wettability reduces pinhole formation and improves the ability of the protective coating to protect the article from oxides. Without being bound to this description, wetting aids can reduce the surface energy of the protective coating, thereby improving wettability and reducing pinhole formation and diffusion of oxygen into the carbon containing refractory article. Wetting aids include oxides of metals selected from the group consisting of arsenic, antimony, bismuth, tin, vanadium and lead. Bismuth oxide is particularly useful as a wet aid. These metals can often be present in the reduced state as well as as oxides. Ignition of the carbon containing refractory article under a reducing atmosphere may result in the presence of a reducing metal. As is customary in the industry, the presence of the reducing metal is reported in weight percent as if it were present as an oxide.
충분한 양의 습윤 조제가 습윤성을 개선시키고 핀홀 형성을 줄이기 위해서 존재한다. 예컨대 내화성 물품의 조성, 보호성 피막의 두께 및 용해 온도와 같은 특정 조건에 따라 유효 농도가 달라진다. 습윤 조제의 양이 주요 부분의 차단층 특성을 손상시키고 피막을 통해 탄소 함유 내화성 물품으로 산소를 확산시키는 양을 상한선으로 한다. 습윤 조제의 양은 보호성 피막의 0.5∼10 중량%인 것이 좋다.Sufficient amount of wetting aid is present to improve wettability and reduce pinhole formation. Effective concentrations vary depending on the specific conditions such as, for example, the composition of the refractory article, the thickness of the protective coating and the dissolution temperature. The amount of wetting aid impairs the barrier layer properties of the main part and limits the amount of oxygen diffusion through the coating into the carbon containing refractory article. The amount of the wet aid is preferably 0.5 to 10% by weight of the protective coating.
보호성 피막은 고온에서 보호성 피막의 점도를 줄이는 용제를 포함할 수 있다. 점도가 낮으면 유동성이 증가하여 보호성 피막으로 피막의 작은 결함을 쉽게 밀폐시킬 수 있다. 용제는 보호성 피막의 기타 성분, 특히 산화방지제와 유해한 반응을 해서는 안된다. 용제 첨가 수준은 목적하는 특정 성질에 따라 달라지며 당업자가 용이하게 결정할 수 있다. 알카리 금속, 예컨대 리튬, 나트륨 및 칼륨의 산화물 및 플루오르화물은 특히 유용한 용제이다. 용제는 약 20 중량% 이하로 사용할 수 있지만, 약 5 중량% 이하의 범위가 가장 효과적이다.The protective coating may include a solvent that reduces the viscosity of the protective coating at high temperature. Low viscosities increase the fluidity and can easily seal small defects in the coating with a protective coating. Solvents should not cause harmful reactions with other components of the protective coating, especially antioxidants. Solvent addition levels depend on the particular properties desired and can be readily determined by one skilled in the art. Oxides and fluorides of alkali metals such as lithium, sodium and potassium are particularly useful solvents. Solvents can be used at up to about 20% by weight, but up to about 5% by weight is most effective.
보호성 피막은 임의의 적절한 도포 방법, 예컨대 슬립 캐스팅법, 침지법, 건식 또는 습식 분무법 또는 침투법으로 내화성 물품에 도포할 수 있다. 방법에 따라서, 액체 캐리어 및 유동성 변형제와 같은 첨가제가 필요할 수 있다. 방법에 따라 필요한 첨가제의 종류와 양이 달라진다. 바람직하게는, 습윤 조제 및 주요 부분을 액체 캐리어에 현탁시킨다. 유동성 변형제를 사용하여 액체 캐리어 중의 현탁액을 농후하게 하고 안정하게 할 수 있으며, 따라서 내화성 물품에 현탁액을 피복하기 수월해진다. 액체 캐리어는 가장 통상적으로는 물이며, 기타 적절한 액체, 예컨대 알코올 및 기타 유기 용매일 수 있다. 습윤 조제, 주요 부분 및 유동성 변형제를 현탁시켜서 보호성 피막을 내화성 물품상에 피복하는 데 충분량의 액체 캐리어가 필요할 것이다. 액체 캐리어 및 유동성 변형제의 양은 목적하는 컨시스턴시(consistency)가 얻어질 때까지 보호성 피막의 다른 성분과 혼합하여 실험적으로 결정할 수 있다.The protective coating can be applied to the refractory article by any suitable application method, such as slip casting, dipping, dry or wet spraying or infiltration. Depending on the method, additives such as liquid carriers and flow modifiers may be required. The type and amount of additives required depends on the method. Preferably the wetting aid and the main part are suspended in a liquid carrier. Flow modifiers can be used to thicken and stabilize the suspension in the liquid carrier, thus facilitating coating the suspension on refractory articles. The liquid carrier is most commonly water and may be other suitable liquids such as alcohols and other organic solvents. Sufficient liquid carrier will be needed to suspend the wetting aid, main portion, and flow modifier to coat the protective coating on the refractory article. The amount of liquid carrier and flow modifier can be determined experimentally by mixing with other components of the protective coating until the desired consistency is achieved.
보호성 피막을 갖는 탄소 결합된 전지봉을 제조하였다. 전지봉의 본체는 탄소 결합되어 있고 알루미나와 20 중량% 이상의 흑연을 포함하였다. 전지봉의 돌출부(nose)는 마그네시아와 20 중량% 이상의 흑연을 포함하였다. 보호성 피막은 주로 다음 조성으로 구성된다.A carbon bonded battery rod having a protective coating was prepared. The body of the battery rod was carbon-bonded and contained alumina and at least 20 wt% graphite. The anode of the battery rod contained magnesia and more than 20% by weight graphite. The protective coating mainly consists of the following composition.
재료material 중량%weight%
실리카62Silica62
산화붕소13Boron Oxide13
산화코발트1Cobalt Oxide 1
산화칼륨2Potassium oxide 2
산화나트륨6Sodium oxide6
산화리튬2Lithium Oxide 2
산화칼슘3Calcium Oxide 3
알루미나9Alumina 9
산화비스무트2Bismuth Oxide 2
수성 현탁액으로서 800℃ 이상의 산화 대기에서 물품을 가열하기 전에 보호성 피막을 전지봉에 도포하였다. 보호성 피막은 전지봉을 완전히 습윤화시킨 것으로 보이며, 핀홀은 관찰되지 않았다. 보호성 피막이 있는 전지봉을 90분 동안 1100℃에서 공기 중에 가열하였다. 산화 및 탈탄화는 관찰되지 않았다. 대조적으로 보호성 피막이 없는 전지봉은 광범위한 산화를 나타내었으며, 열화된 탄소 결합으로 인해 무르게 되었다.The protective coating was applied to the battery rods before heating the article in an oxidizing atmosphere of 800 ° C. or higher as an aqueous suspension. The protective coating appeared to completely wet the rods and no pinholes were observed. The battery rod with the protective coating was heated in air at 1100 ° C. for 90 minutes. Oxidation and decarbonization were not observed. In contrast, rods without protective coatings exhibited extensive oxidation and softened due to deteriorated carbon bonds.
본 발명의 다수의 변형예 및 변화예가 가능함은 명백하다. 따라서, 다음 청구범위 내에서 구체적으로 개시한 것 외에도 본 발명을 실시할 수 있음을 알 것이다.It is apparent that many variations and modifications of the invention are possible. Accordingly, it will be appreciated that the invention may be practiced in addition to those specifically disclosed within the following claims.
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