KR20060126537A - 내화 재료와 용탕의 반응을 억제시키는 방법 - Google Patents

내화 재료와 용탕의 반응을 억제시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내화 성분들 중에 알루미늄 또는 마그네슘에 의한 화학적 침식에 대한 저항성을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 한가지 방법에서, 칼슘 실리케이트-함유 내화 물질 및 바륨-함유 화합물을 포함하는 슬러리가 형성된다. 상기 슬러리를 몰드에 주입한 후, 탈수시켜서 내화 성분을 형성하고, 이를 수열 처리하여 최종 성분을 형성한다. 두번째 과정에서, 실리카-함유 다공성 내화 성분을 바륨 또는 스트론튬의 산화물 또는 수산화물의 수용액으로 함침시킨 후 공기중에서 건조시키는 것을 특징으로 한다.

Description

내화 재료와 용탕의 반응을 억제시키는 방법{METHOD FOR SUPPRESSING REACTION OF MOLTEN METALS WITH REFRACTORY MATERIALS}
본 발명은 일반적으로 내화 재료(refractory material)와 용융 알루미늄 또는 마그네슘 합금 사이의 반응을 억제시키는 방법 및 내화 재료의 첨가제에 관한 것이다.
실리케이트-함유 내화 성분은 용융 알루미늄을 견제하기 위해 알루미늄 주조법(aluminum casting operation)에 널리 사용되었다. 상기 예로 내화 라이닝(refractory liner), 내화 벽돌(refractory brick), 내화 보드(refractory board) 및 내화 주조 몰드 성분(refractory casting mould component)을 포함한다. 상기 실리케이트의 첨가로 강도, 열전도도 및 열 충격에 대한 저항성이 증가한다. 그러나 상기 성분에 실리케이트를 첨가하면 지난 몇 해 동안에 주목을 받았던 몇몇 결점도 발생되었다.
실리케이트-함유 내화 성분이 가지는 일반적인 문제점은 용융 알루미늄 또는 용융 마그네슘과 반응하여 결과적으로 SiO2 성분이 Si로 환원된 후 용융물 중에 용 해되어 내화성을 점진적으로 악화시킨다는 것이다.
벽돌, 주조성 혼합물(castable mixture), 래밍 믹스(ramming mix) 등으로 사용하는 내화재에 있어서 소성(firing) 전에 황산바륨, 탄산바륨 또는 산화바륨을 "그린(green)" 내화 믹스에 첨가하면 소성하는 경우 알루미늄 침식에 대한 저항성이 더 큰 내화재가 수득된다. 상기에 의해 수득된 내화재는 용융 알루미늄을 위한 용융로(melting furnace) 및 유지로(holding furnace)와 용융 알루미늄을 이송하기 위한 다양한 트로프(trough)와 유사 용기에 사용된다.
미국 특허 제4,992,395호 (Dulberg 등)에서는 섬유(알루미나, 알루미늄 실리케이트, 뮬라이트, 칼슘 알루미늄 실리케이트, 미네랄 울 또는 탄화규소), 콜로이드성 실리카, 바인더(유기 폴리머, 특히 극성기를 갖는 유기 폴리머), 1 % 내지 15 %의 황산바륨[예를 들어 광물 중정석(mineral baryte)의 형태임]의 성형성(moldable) 혼합물을 개시하고 있으며, 상기는 물 또는 물-에틸렌 글리콜 혼합물을 사용하여 성형 혼합물로 제조하고, 성형하며, 사용하기 이전에 1500 ℉(815 ℃)에서 소성한다. 상기 혼합물은 용융 알루미늄에 탁월한 저항성을 보여준다.
미국 특허 제4,762,811호 (Vayda 등)에서는 골재를 함유하는 수경성 주조성 내화재(hydraulic setting castable refractory)[예컨대 용융 보크사이트(fused bauxite), 하소된 보크사이트(calcined bauxite), 하소 알루미나, 하소 카올린 또는 기타 알루미나 내화 재료], 바인더(예컨대 칼슘 알루미네이트, 칼슘 실리케이트, 리그닌 또는 포스페이트) 및 황산바륨에 더하여 아연 보로실리케이트를 개시하고 있으며, 후자 2개는 황산바륨이 2개 중 더 많은 부분을 차지하는 알루미늄 접착 방지성을 제공한다. 상기 혼합물은 물과 혼합하여 사용할 수 있으며, 종래의 주조성 제품(래밍 믹스, 벽돌 또는 기타 성형체)으로서 사용할 수 있다. 2개 성분의 배합물은 소량을 사용할 수 있기 때문에 용융 알루미늄에 대한 저항성과 지지용량(load bearing capability) 둘 다를 최적화시킨다.
미국 특허 제4,126,474호 (Talley 등)에서는 0.5 % 내지 30 %의 황산바륨, 골재[알루미나-실리카 내화재, 납석(pyrophyllite), 하소된 점토질(calcined fireclay), 카올린, 보크사이트, 알루미나 또는 용융 알루미나] 및 바인더(포스페이트 바인더가 바람직하지만 칼슘 알루미네이트, 리그닌 또는 수경 바인더)를 포함하는 포스페이트 결합 플라스틱, 래밍, 모르타르 또는 주조성을 포함하는 내화재를 개시하고 있다. 상기 혼합물은 무소성(unfired) 또는 소성(fired) 형태로 사용하지만 비용융(unfused) 형태로는 사용하지 않는다. 용융 알루미늄 침투에 대한 저항성은 기타 특성의 손실없이 강화된다고 알려져 있으며 바람직한 포스페이트 바인더 경우에 혼합 안정성이 개선된다.
미국 특허 제6,008,152호 (Guillo 등)에서는 예를 들어 1050 ℃ 이상에서 용융 알루미늄에 대한 우수한 저항성을 갖는 제품을 제조하기위해서, 바람직하게는 슬립 주입(slip casting) 및 소성에 의해서 제품으로 제조되는 유리질(vitreaous) 또는 무정형의 실리카와 0.1 % 내지 10 %의 황산바륨을 함유하는 내화재를 개시하고 있다.
미국 특허 제6,548,436호 (Prior 등)에서는 수불용성 바륨 또는 스트론튬 화합물(2 % 내지 25 %)과 클레이 또는 카올린 슬러리를 혼합하고, 성형성 재료를 제 조하기 위해 탈수하며, 성형체를 만들고, 2650 ℉(1455 ℃) 이상에서 소성시켜 형성된 뮬라이트 내화재를 개시하고 있다. 바륨 또는 스트론튬 화합물 범위는 카르보네이트, 클로라이드, 크로메이트, 수산화물, 설페이트, 산화물은 포함하지만 불용성 [및 비친수성(non-hydrophilic)] 설페이트 또는 카르보네이트가 바람직하다고 개시되어 있다. 크리스토발라이트가 없으며 용융 알루미늄에 대한 저항성이 매우 우수한 클레이로부터 소성에 의해 뮬라이트를 형성한다. 소성 온도에서 설페이트를 산화물로 전환한다.
미국 특허 제3,078,173호 (Dolph)에서는 알루미나(예를 들어, 보크사이트 또는 기타 알루미나 재료), 바인더(예를 들어, 클레이, 리그닌 등), 실리케이트, 및 1 % 내지 30 %의 알칼리토류 산화물 또는 카르보네이트(예를 들어 바륨 또는 칼슘)를 높은 농도로 함유하며, 예를 들어 2550 ℉(1400 ℃)에서 소성되는 내화 물질을 개시하고 있다. 소성 재료는 용융 알루미늄에 대한 개선된 저항성을 보여준다.
미국 특허 제2,997,402호(McDonald 등)에서는 산화 붕소, 산화 칼슘, 알루미나, 및 15 % 이하의 기타 산화물(1375 ℃에서 소성된 마그네슘, 바륨, 베릴륨, 지르코늄, 아연, 바나듐, 크롬 및 몰리브덴을 포함함)을 함유하는 비(非)용융 내화 재료를 개시하고 있다. 이러한 재료는 몇몇 유리상을 함유하며, 용융 알루미늄에 대한 저항성이 있다.
미국 특허 제2,912,341호 (Ricker)에서는 예를 들어 1700 ℉(925 ℃)에서 소성된 알칼리토류 카르보네이트(예를 들어 바륨, 마그네슘, 스트론튬 또는 칼슘 카르보네이트) 0.25 % 내지 2.25 %를 갖는 칼슘 알루미네이트 결합 내화 시멘트[하소 된 내화 점토(calcined fire clay), 알루미나 또는 크롬 광석(chrome ore), 카이언나이트(kyanite), 오러빈(olivine), 내화 점토 및 버미쿨라이트(vermicullite)를 포함하는 내화 골재]를 개시하고 있다. 알칼리토류 카르보네이트가 존재하면 다른 특성에 영향을 주지 않으면서 저온에서 세라믹 결합을 형성한다는 것을 제안하고 있다.
전술한 재료는 적당한 바륨 염을 내화 혼합물에 미리 혼합하고, 일반적으로 재료를 효력이 생기도록 소성 또는 가열하는 것이 필요하다.
바륨 설페이트 또는 카르보네이트 슬러리(상기 설페이트와 카르보네이트는 수 중에서 거의 불용성임)는 용융 알루미늄에 대한 표면 층 저항성을 형성함으로써 용융 알루미늄으로부터 표면을 보호하기 위해서 사용되었다.
GB580916 (Lucas)에서는 Ⅱ족 원소의 카르보네이트 또는 설페이트를 포함하는 코팅재를 도포함으로써 용융 알루미늄에 의한 침식으로부터 내화재 및 금속 물품을 보호하는 방법을 개시하고 있다. 바륨은 Ⅱ족 원소 중의 하나로 알려져 있다. 코팅재를 건조 및 가열하거나 또는 용융 알루미늄과 접촉시켜 건조 및 가열시킨다고 설명하고 있다.
미국 특허 제6,066,289호 (Eckert)에서는 상세하게는 설명하고 있지 않지만 바륨 설페이트 또는 카르보네이트를 통해 내화재를 코팅할 수 있다고 말하고 있다.
보호 코팅재는 도입된 열 응력하에 깨지는 경향을 가지며, 특히 코팅된 성분이 고온으로 순환한다면 제한된 보호 수명을 가진다.
사용하기 이전에 고온에서 소성되지 않는 수화된 칼슘 실리케이트계 내화 성 분, 예를 들어 내화 보드의 추가 부류는 성형체(예를 들어 주조 몰드)로 용이하게 성형 또는 기계 가공함으로써 용융 알루미늄을 취급하는데 광범위하게 사용된다. 이러한 무소성 성분은 당업계에 잘 공지되어 있으며, 예를 들어 흑연 섬유 강화 수화된 칼슘 실리케이트 재료로서 Pyrotek Inc에서 시판되는 N-17TM 보드를 포함한다.
미국 특허 제4,690,867호 (Yamamoto 등)에서는 크소노틀라이트(xonotlite) 슬러리(크소노틀라이트는 수화된 칼슘 실리케이트임), 규회석(wollastonite)(칼슘 실리케이트 미네랄) 및 강화 섬유(예를 들어 탄소 또는 알칼리 저항성 유리 섬유)를 수성 슬러리 석회/실리카 혼합물로 배합하고, 최종 재료를 형성하기 위해 오토클레이브에서 상기 슬러리를 수열(hydrothermally) 처리하여 형성된 통상적인 무소성 수화된 칼슘 실리케이트 내화재의 조성물 및 제조를 개시하고 있다. 통상적으로 수열 처리는 슬러리를 스팀에 노출시켜 205 ℃/17 kg/㎠에서 경화시킨다.
유럽 특허 출원 EP 0 763 392 (Huttner 등)에서는 수성 슬러리, 석회, 실리카, 규회석, 크소노틀라이트 또는 토버모라이트(tobermorite), 소량의 셀룰로스 섬유, 선택적으로 칼슘 실리케이트 미세물 및 탄소 섬유 강화제를 배합하여 형성된 칼슘 실리케이트 내화재를 개시하고 있다. 상기 슬러리는 몰드내에 슬러리에 10 bar 내지 30 bar의 압력을 적용하여 탈수시킨 다음에 7 bar 내지 14 bar에서 오토클레이브한다. 상기에 의해서 규회석, 셀룰로스 섬유 및 흑연 섬유를 함유하는 토버모라이트(수화된 칼슘 실리케이트)의 매트릭스가 제조되며, 이후에 대기중이나 불활성 기체로 건조시켜 과량의 물을 제거할 수 있다.
상기 형태의 내화 보드는 예를 들어 전이 플레이트(transition plate), 딥-튜브(dip-tube) 및 부유물(float), 및 형태 정밀도가 요구되는 유사한 성분을 제조하는데 사용되며, 재료의 기계가공성(machinability) 및 용이한 성형성(formability)이 효과적이다.
미국 특허 제4,897,294호 (Libby 등)에서는 가압하에 슬러리화하고 성형하여 성형체를 형성하는 상기와 유사한 복합물[석회, 실리카, 규회석, 버미큐라이트(수화된 Mg-Fe-Al 실리케이트) 및 유기 섬유 강화제를 포함함]을 사용하는 것을 기재하고 있다. 이전의 경우에서와 같이, 상기 복합물은 그 다음에 170 ℃에서 오토클레이브함으로써 수열 처리한 후에 약 110 ℃에서 과량의 물을 건조시킨다. 수득된 재료를 Al-Li 합금을 주조하기 위한 몰드에 "핫 탑(hot top)"으로서 사용하기 위한 형태로 절단하였다.
미국 특허 제4,430,121호 (Shima)에서는 석회, 실리카, 크소노틀라이트, 규회석 및 선택적으로 알칼리 저항성 유리 섬유 슬러리를 형성하고, 탈수 성형에 의해서 성형체를 제조하고, 조절하여 목적하는 밀도를 달성하여 "부유(floating)" 커버로 용탕의 도가니를 커버하기에 적당한 재료를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 상기 성형체는 6 kg/㎠ 내지 20 kg/㎠의 스팀 압력에서 오토클레이브내에 스팀으로 경화시킨 후에 약 110 ℃ 내지 130 ℃에서 공기로 건조시킨다.
그러나 상기 재료는 수화된 칼슘 실리케이트가 변환되어 제조 부재가 약해지기때문에 제한된 고온 수명을 가지며, 다른 실리카 함유 내화재와 같이 용융 알루미늄과 반응할 것이다.
본 발명의 목적은 이미 성형된 성분에 사용할 수 있거나 또는 종래 보다 내화 혼합물에 보다 용이하게 도입할 수 있는 용융 알루미늄에 대한 바륨(또는 유사한 염)의 보호 효과를 제공하는 간단하지만 훨씬 효과적인 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 용융 알루미늄 및 마그네슘 합금에 대한 저항성과 탁월한 열적 특성을 갖는 무소성 내화 보드를 제공하는 것이다.
본 발명은 하나의 실시양태에서 1개 이상의 칼슘 실리케이트 내화 재료, 및 바륨 또는 스트론튬-함유 화합물을 포함하는 슬러리를 형성하고, 성형에 의해서 성형체를 형성하며, 상기 성형체를 수열 처리하여 고형 성분을 제조하는 단계를 포함하는 무소성 내화 성분을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 성분은 개선된 열 안정성과 용융 알루미늄 또는 마그네슘에 대한 저항성을 가진다.
본 발명은 추가의 실시양태에서 Ⅱ족 알칼리토류의 산화물 또는 수산화물의 수용액을 형성하고; 실리카-함유 다공성 내화 성분을 상기 수용액으로 함침함으로써 용융 알루미늄 또는 마그네슘과의 반응에 대해 실리카-함유 다공성 내화 성분을 안정화시키는 방법을 제공한다.
본 발명은 예기치 않은 상황에서 바륨 화합물(예컨대, 산화바륨, 수산화바륨 또는 황산바륨)을 사용하여 성분을 소성하지 않으면서도 화학적 침식에 대한 저항 성을 증가시키는 놀라운 발견으로부터 이루어졌다.
제1 실시양태에서, 바륨 화합물은 수화된 칼슘 실리케이트계 무소성 내화 성분의 제조에 사용된다. 상기 실시양태에 따르면, 무소성 내화 성분으로 제조하는데 적당한 실리카와 석회 + 규회석(wollastonite) 및 선택적으로 수화된 칼슘 실리케이트 및 강화 섬유를 포함하는 수성 슬러리를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 슬러리에 분체 또는 슬러리 형태의 바륨-함유 화합물(예컨대, BaSO4), BaO의 수용액 또는 Ba(OH)2의 수용액을 첨가한다. 그 후 수득된 슬러리를 몰드에 넣고 탈수하여 그린 성형체를 형성한다. 그 후 상기 성형체를 오토클레이브에서 수열 처리하여 수화된 칼슘 실리케이트 생성물을 형성한다. 그 후 상기 생성물을 200 ℃ 미만에서 공기 건조시키는 것이 바람직하다. 바륨-함유 화합물이 첨가된 특정 조성물을 첨가하며, 상기 방법은 US 4,690,867, 유럽특허출원 EP 0 763 392, 미국 특허 제4,897,294호 또는 미국 특허 제4,430,121호 또는 수화된 칼슘 실리케이트 내화 물질의 유사한 수열적 제조 방법에 상세히 개시되어 있다. 상기 방법은 당분야의 통상의 지식을 가진 사람에게 공지되어 있지만, 종래에는 유익한 성질을 실현하기 위해서 바륨 화합물을 사용하지 않았다.
BaO 또는 Ba(OH)2의 수용액을 제조하여 적어도 30 ℃의 온도에서 사용되며, 더 바람직하게는 40 ℃ 이상의 온도에서 물과 같이 사용된다. 바람직하게, 수득된 슬러리 중에 바륨-함유 화합물의 중량%는 1 중량% 내지 10 중량% 이다.
상기 무소성 수화된 칼슘 실리케이트 내화 보드는 용이한 기계가공 성(machinable) 물질이며, 금속 처리 및 주조에 관련된 수 많은 용도로 사용될 수 있다. 예를들면 상기는 DC 주조 몰드에서 유입구 플레이트, 금속 처리 용기용 배플 플레이트 등으로 사용될 수 있다.
상기 혼합물에 바륨 화합물을 첨가하면 구조체 상에 안정화 효과를 가지므로, 알루미늄 주조 작업에서 사용된 고온에서 크래킹(cracking) 및 약화(weakening)에 대한 저항성을 상기 물질에 제공한다. 또한, 상기 바륨 화합물을 상기 물질에 대한 용융 알루미늄의 침식에 대한 저항성을 증가시키며, 상기 물질을 건조시키고 사용전에 소성시키지 않더라도 증가시킨다.
제2 실시양태에서, 그룹 Ⅱ 알칼리토류는 바륨 또는 스트론튬인 것이 바람직하다. 산화바륨, 산화스트론튬, 수산화바륨 또는 수산화스트론튬의 수용액을 사용하여 실리카-함유 다공성 내화 성분, 예컨대 다공성 내화 바디, 페이퍼 또는 섬유를 함침시킨 후 함침된 성분은 250 ℃ 이하의 온도에서 바람직하게 공기 건조된다. 다공성 내화 성분은 무소성된 종래의 내화 성분일 수 있거나, 또는 함침 전에 고온에서 소성되어진 것일 수 있다. 무소성 성분은 US 4,690,867, 유럽 특허 출원 EP 0 763 392, 미국 특허 제4,897,294호 또는 미국 특허 제4,430,121호에 개시된 방법 또는 수화된 칼슘 실리케이트 내화 물질의 유사한 수열적 제조 방법에 의해서 형성된 수화된 칼슘 실리케이트 물질이다.
또한, 바륨 화합물의 용해에 사용되는 물은 적어도 30 ℃, 더 바람직하게는 적어도 40 ℃의 온도이다. 바륨 화합물의 용해는 물에 제한되지 않으며, 당분야에 공지된 다른 적당한 용매가 사용될 수 있다.
바람직한 추가의 단계에서, 상기에 기술된 BaO-함침된 성분은 황산 용액내에 이를 침지시킴으로써 후처리하여 BaSO4를 형성한다. BaO 및 BaSO4의 조성 균형은 황산의 몰 농도를 조절함으로써 제어될 수 있다. 상기 2번째 단계 이후에, 상기 성분은 공기 중에서, 바람직하게는 약 250 ℃ 미만의 온도에서 건조된다. 용탕(molten metal)에 노출시키기 전에 과량을 물을 배출시키는 경우 건조 온도는 중요하지 않다. 그러나 약 250 ℃를 초과하는 온도는 바람직하지 않으며, 이는 고온에서 칼슘 실리케이트 미네랄이 다소 변성(conversion)될 수 있기 때문이다.
산화 상태 및 황산염 상태에서, 바륨은 상기 방법에 의해서 함침되어진 내화 성분에 있어서 용융 알루미늄에 대한 향상된 저항성을 부여함으로써 형성되어진 후에 바륨의 잇점을 성분들에 제공한다.
특정 이론에 한정되지 않고, 비교적 온화한 열처리(수열 처리 또는 건조)하에서 바륨 화합물은 내화재 중에 존재하는 수화된 칼슘 실리케이트 화합물과 반응하여 용융 알루미늄에 의한 침식에 덜 영향을 받도록 결정 구조를 변경하는 것으로 사료된다.
본 발명은 하기 실시예에 의해서 추가로 설명된다:
실시예 1:
규회석 보드용 표준 시판용 제제에 기초하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 하기와 같이 추가로 처리한다:
(a) 첫번째 경우에, Ba를 함유하지 않는 화합물이 첨가됨;
(b) 두번째 경우에, 7 중량%의 고체 BaO(고체 분체로서)가 첨가됨; 및
(c) 세번째 경우에, 7 중량%의 고체 BaSO4(고체 분체로서)가 첨가됨.
그 후 상기 슬러리를 칼슘 실리케이트 내화 보드를 제조하기위한 성형, 탈수 및 오토클레이브의 표준 상업적 기술을 사용하여 처리된다. 상기 시료를 2일 동안 800 ℃에서 Al-5% Mg 합금에 노출시킴으로써 용융 알루미늄에 대한 저항성을 시험한 후, 일반적인 성능이 평가되고 미세구조(microstructure)를 조사한다.
측정 결과를 표 1에 개시하였다.
시료 거시적 조사 미시적 조사
Ba가 첨가되지 않음 금속 접착성으로 저항성이 불량하고 시료로 금속이 상당량 침투함 광범위한 크래킹 및 다공성
BaO가 첨가됨 금속 접착성으로 중간의 저항성을 가지며 금속이 약간 침투함 수개의 크랙 및 다공성. 표면에 Al 및 Mg 합금 성분의 층
BaSO4가 첨가됨 낮은 금속 접착성으로 양호한 성능을 가지며 침투 없음 실질적으로 크랙 및 다공성은 없음. 표면에 Al 및 Mg 성분의 작은 층
또한, 시료를 노출시킨 후 X-선 회절을 사용하여 조사한다. 주성분은 미네랄 규회석이지만, 첨가된 BaSO4의 경우에, 추가의 X-선 피크는 변형된 규회석 구조인 것으로 사료된다.
실시예 2:
시판용 칼슘 실리케이트 내화 보드(예컨대, N-17TM, Pyrotek Inc. 제)를 알루미늄 주조 몰드로 삽입하기 위한 전이 플레이트(transition plate)로 기계 가공한다. 상기 플레이트(대략 150 g의 중량을 가짐)를 하기와 같이 처리한다:
(a) 첫번째 경우에, 추가적 처리를 하지 않음(Ba를 첨가하지 않음);
(b) 두번째 경우에, 부재를 뜨거운 물(50 ℃)내에 10 중량%의 Ba(OH)2 용액에 5분 동안 침지시킨 후, 공기 중 230 ℃에서 30분동안 건조시킴; 및
(c) 세번째 경우에, 상기 (b)단계에서 처리된 부재를 실온에서 5분동안 황산(10 중량%의 H2SO4)에 침지시킨 후, 공기 중 230 ℃에서 30분동안 건조시킴.
상기 시료를 일련의 주조물로 주조하기위한 주조 장치에서 용융 알루미늄 합금(AA 6082)에 노출시킨다. 결과는 하기 표 2에 개시되어 있다.
시료 결과
Ba가 첨가되지 않음 약 4시간 내지 5시간 후에 상당한 금속 침투 및 접착성
Ba(OH)2 용액만 첨가됨 16시간 내지 18시간 후에 최소 침투
Ba(OH)2 + 황산이 첨가됨 30시간 후에 침투 또는 접착성 없음
상기 구체적인 설명을 통해서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 대한 모든 내용을 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 균등하게 적용할 수 있는 것을 이해할 것이다.

Claims (13)

  1. 용융 알루미늄 또는 마그네슘과의 반응에 저항성이 있는 무소성(unfired) 내화 성분의 제조 방법으로서,
    상기 방법은
    (a) 칼슘 실리케이트-함유 내화 물질 및 바륨-함유 또는 스트론튬-함유 화합물을 포함하는 슬러리를 형성하는 단계;
    (b) 상기 슬러리를 몰드(mould)에 주입하는 단계;
    (c) 상기 슬러리를 탈수시켜서 무소성 내화 성분을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 성분을 수열 처리(hydrothermally processing)하여 최종 생성물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    바륨-함유 또는 스트론튬-함유 화합물은 황산바륨, 산화바륨 및 수산화바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 바륨-함유 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    황산바륨은 분체 또는 슬러리인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    산화바륨 또는 수산화바륨은 수용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 용액은 30 ℃ 이상의 온도에서 물로 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 수용액은 40 ℃ 이상의 온도에서 물로 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 용융 알루미늄 또는 마그네슘과의 반응에 대한 실리카-함유 다공성 내화 성분의 안정화 방법으로서,
    상기 방법은
    (a) Ⅱ족 알카리토류의 산화물 또는 수산화물의 수용액을 형성하는 단계;
    (b) 실리카-함유 다공성 내화 성분을 상기 수용액으로 함침시키는 단계; 및
    (c) 상기 함침된 성분을 공기 중에서 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    Ⅱ족 알카리토류는 바륨 및 스트론튬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것 을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    단계 (c) 이후에, 상기 성분을 황산 용액으로 함침하고 상기 성분을 공기 중에서 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    다공성 내화 성분은 소성(fired)된 성분인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    다공성 내화 성분은 무소성된 성분인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 수용액은 30 ℃ 이상의 온도에서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 수용액은 40 ℃ 이상의 온도에서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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