KR20100081381A - Heat insulator for molten steel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heat insulator for molten metal is provided to solve environment problem due to incineration and reclamation for waste disposal and to obtain excellent thermal insulating material. CONSTITUTION: A heat insulator for molten metal is manufactured by molding and carbonizing sewage sludge(1). The heat insulation material for molten metal contains ash material 50-80wt.%, volatile material 12wt.% or less, fixed carbon 20-40wt%, and the rest including impurities. The sewage sludge is transferred and dried from a material hopper to a dry furnace(2). The dried sludge is returned to a forming machine(3).

Description

용강 금속용 단열보온재{Heat insulator for molten steel}Heat Insulator for Molten Metals {Heat insulator for molten steel}

본 발명은 하수처리장에서 배출되는 하수 슬러지를 이용하여 제조된 탄화물을 용해 금속을 보온하는데 이용하는 용강 금속용 단열보온재에 관한 것이다..The present invention relates to a heat insulating insulating material for molten steel metal used to insulate the molten metal of the carbide produced using the sewage sludge discharged from the sewage treatment plant.

소정의 정련 공정 등을 종료한 용해 금속은 다음 처리 공정에 반송되며 더욱더 장시간에 걸쳐 처리를 하는 경우가 많다. 이 경우 반송 도중 혹은 처리 기간 중, 용해 금속을 소정의 온도 범위 내로 유지하지 않으면 안 된다. 예를 들면 제철소에서 용강의 연속 주조 공정에서는 1600℃전후로 가열된 200~300t 전후의 고온용강을 PIG IRON PORT내에 수용한 상태로 보관 유지하며 PIG IRON PORT저부에 설치된 용강배출용 노즐로부터 용강용량 10~40t 정도의 TUNDISH로 주입하고, 그리고 MOLD에서 연속적으로 용강을 주조하여 주물PLAT를 제조한다. 이러한 경우에는 용강의 연속 주조 기간 중, 예를 들면 1시간 정도의 사이, PIG IRON PORT 및 TUNDISH내의 용강을 각각 소정의 온도 범위 내로 유지하지 않으면 안 된다. 그 외, PIG IRON PORT내에서 용강을 2차 정련하는 공정에 대해도 똑같이 용강을 장시간 보온해야 한다.The molten metal which complete | finishes a predetermined refining process etc. is conveyed to the next processing process, and is processed in many more time. In this case, molten metal must be kept within a predetermined temperature range during the conveyance or during the treatment period. For example, in the continuous casting process of molten steel in a steel mill, high temperature molten steel heated to around 1600 ° C around 200 ~ 300 ton is stored in the PIG IRON PORT, and molten steel capacity is 10 ~ The casting PLAT is prepared by injecting it into TUNDISH of about 40 ton and casting molten steel continuously in MOLD. In such a case, molten steel in PIG IRON PORT and TUNDISH must be maintained within a predetermined temperature range, for example, for about one hour during continuous casting of molten steel. In addition, for the process of secondary refining of molten steel in the PIG IRON PORT, the molten steel must be kept warm for a long time.

상술한 용해 금속의 보온에 대해서 가장 경제적인 방법은 특별한 에너지를 공급하지 않고 염가의 보온재로 용해 금속의 표면을 덮음으로써 용해 금속 표면으로부터의 열 손실을 억제하는 것이다. 한편 보온재의 용해 금속 표면 쪽 첨가 작업은 고온의 험난한 환경 속에서 행하여지지 않으면 안 되며, 게다가 용해 금속 표면 전역에 균일하게 되도록 하지 않으면, 보온재의 기능을 충분히 발휘할 수 없다. The most economical method for thermal insulation of the above-described molten metal is to suppress the heat loss from the molten metal surface by covering the surface of the molten metal with an inexpensive insulating material without supplying special energy. On the other hand, the addition of the heat insulating material to the molten metal surface side must be performed in a high temperature and harsh environment, and further, the function of the heat insulating material cannot be sufficiently exhibited unless it is made uniform throughout the molten metal surface.

따라서, 용해 금속용 보온재가 갖추어야 할 특성으로서는 아래와 같은 사항이 중요하다.Therefore, the following matters are important as a characteristic which the heat insulating material for molten metal should have.

1. 고온의 용해 금속 표면에 첨가되었을 때에, 장시간에 걸쳐서 단열 보온성이 좋을 것. 그러기 위해서는 고온 하에서 내부에 적절한 형태로 균일하게 공 극(공기가 있는 부분)을 포함한 단열 보온 층이 형성되는 것이 필요하다. 용해 금속의 표면에는 통상, 금속 정련 시에 형성한 슬러그가 존재하지만 이 슬러그나 용해 금속과의 접촉에 의해 보온재가 용해한 슬러그 화가 진행했을 경우에서도, 적정한 단열 보온 층이 형성되지 않으면 안 된다. 따라서, 상기 기능이 발휘되기 위한 적절한 물질로서, 한편 적절한 성분 조성을 가지는 것이 필요하다.1. When added to the surface of hot molten metal, good thermal insulation insulation for a long time. To do this, it is necessary to form an insulating thermal insulation layer containing voids (parts with air) uniformly in a suitable form inside under high temperature. Although the slug formed at the time of metal refining exists normally on the surface of a molten metal, even when the slug which a heat insulating material melt | dissolved by the contact with this slug and a molten metal advances, an appropriate thermal insulation insulating layer must be formed. Therefore, it is necessary to have a suitable component composition on the other hand as a suitable material for exerting the said function.

2. 종래와 같이 작업자가 고온, 분진 환경 속에서 험난한 작업을 행하지 않고, 기계를 이용하여 자동 첨가할 수 있는데 대응한 물성을 가지는 것. 용해 금속 표면에서는 고온의 상승 기류가 발생하므로, 보온재가 분체 이며 고 비중이 작으면 분진이 발생하고 휘발성 물질이 많으면 발연의 원인이 되어, 환경을 악화시킨다. 또 용기 내에 수용된 용해 금속의 표면에 보온재를 균일하게 첨가해야 하기 때문에 용해 금속 첨가 시에 보온재료 분립 체의 분산 성이 나쁘면 한 곳에 굳어있는 채로 있기 때문에 용해 금속 표면을 균일하게 덮을 수 없다. 따라서, 적절한 형태 및 입경 및 부피 비중을 갖는 한편 휘발성 물질 함유 율이 제한된 것이 필요하다.2. As in the prior art, the worker can add the product automatically by using a machine without performing a difficult work in a high temperature and dusty environment. On the molten metal surface, high temperature rising air flows, so that the heat insulating material is powder, and if the specific gravity is small, dust is generated, and if there are a lot of volatile substances, it causes smoke and deteriorates the environment. In addition, since the insulating material must be uniformly added to the surface of the molten metal contained in the container, if the dispersibility of the thermally insulating material granules is poor at the time of adding the molten metal, the molten metal cannot be uniformly covered because it remains solid in one place. Therefore, it is necessary to have a suitable form and particle size and bulk specific gravity while limiting the volatile content.

3. 용해 금속에 유해한 불순물이 보온재로부터 혼입되지 않는 것.3. No harmful impurities in the molten metal are mixed from the insulation.

4 원재료 등이 염가로 제조, 코스트가 싼 것.4 Raw materials are manufactured at low cost.

용해 금속용 보온재로서 그 외에 탄화왕겨가 잘 알려져 있다. 탄화왕겨는 왕겨를 탄화한 것이며, 왕겨의 갈라진 형태를 하고 있다. 용해 금속 표면에 첨가해도 용해 슬러그화 되지 않은 재 상태로 변화하여 양호한 단열 보온 층을 형성하는 성질을 갖추고 있다. 또, 탄화왕겨를 성형함으로써 용해 금속에 첨가했을 때 발진을 억제하는 것(이하, 왕겨탄화 성형 품이라고 한다)이 시판되고 있다.As the heat insulating material for molten metal, other chaff is known. The charcoal chaff is a carbonized chaff and has a split form. Even when added to the surface of the molten metal, it has a property of changing to a state of unmelted slug to form a good thermal insulation insulating layer. In addition, it is commercially available to suppress the oscillation (hereinafter referred to as rice husk carbide molded product) when it is added to the molten metal by molding the charcoal chaff.

탄화왕겨는 용해 금속용 보온재로서 단열 보온성이 양호하다. 그렇지만, 탄화왕겨는 통상, 가연성 포장재로 소정 중량 단위로 포장된 상태로 용해 금속의 표면에 사람 손에 의해서 투입하는데 PIG IRON PORT내의 용강에 사람 손 작업으로 첨가하는 것은 고온 환경하에서의 힘든 작업이며, 작업 환경상에 문제가 있다.The charcoal chaff has good thermal insulation thermal insulation as a heat insulating material for molten metal. However, chaff is usually injected by human hands to the surface of the molten metal in a state of being packed in a flammable packaging material by a predetermined weight unit, and adding to human molten steel in PIG IRON PORT by human hands is a difficult task under high temperature environment. There is a problem with the environment.

이러한 문제를 해결하기 위해 탄화왕겨 성형품을 사용하는 데, 그 제조 과정에서 첨가한 첨가제가 용해하므로 양호한 단열 보온층이 유지되지 않고, 단열 보온성에 뒤떨어진다는 결점이 있다.In order to solve such a problem, a chaff carbide article is used, and since the additive added during the manufacturing process is dissolved, a good heat insulation insulating layer is not maintained, and there is a disadvantage inferior to heat insulation insulation.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 용해 금속 표면에 첨가했을 때, 고온 상승 기류로 뜨지 않고, 첨가 후 균일 작업을 하지 않아도 균일하게 분포되며 또한 양호한 단열 보온 층이 형성되는 용해 금속용 보온재료를 개발한다.An object of the present invention for solving the above-mentioned conventional problems is that, when added to the surface of the molten metal, it does not float in a high temperature rising air stream, and evenly distributed even without addition work, the melt is formed evenly and a good thermal insulation insulating layer Develop thermal insulation materials for metals.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 용강 금속용 단열보온재는 유기성 슬러지인 하수 슬러지를 원료로 하여, 건조, 분말 및 성형, 그 다음으로 탄화하여 제조된 것을 특징으로 하여 이루어진다.The heat insulating insulating material for molten steel metal according to the present invention for solving the above problems is made of sewage sludge as an organic sludge as a raw material, characterized in that it is manufactured by drying, powder and molding, and then carbonized.

여기서, 상기 용강 금속용 단열보온재는 회분 50~80wt.%, 휘발성 물질 12wt.%이하 및 고정탄소 20~40wt.%를 함유하고, 나머지 부분은 불순물인 것을 특징으로 하여 이루어진다.Here, the heat insulating insulating material for the molten steel metal is 50 to 80 wt.% Ash, 12 wt.% Or less volatiles and 20 to 40 wt.% Fixed carbon, the remaining portion is characterized in that the impurity.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 염가로 보온성이 뛰어난 보온재료를 얻을 수 있으며 폐기물 처리를 위해 발생하는 소각 및 매립 이에 수반하는 환경 문제의 해소에도 도움이 된다.According to the above-described configuration of the present invention, it is possible to obtain a thermal insulation material having excellent thermal insulation at a low cost, and also helps to solve the environmental problems associated with incineration and landfill that occur for waste treatment.

1. 뛰어난 보온성을 갖추는 한편, 염가의 용해 금속용 단열보온재를 제공할 수 있다.1. It is possible to provide an insulator for inexpensive molten metal while providing excellent insulation.

2. 원료는 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지를 활용하므로, 종래의 폐기물 처리에 의해 발생하였던 소각 매립, 이에 수반하는 환경 문제의 해소에 도움이 된다.2. As raw materials utilize sewage sludge from sewage treatment plant, it helps to solve incineration landfill caused by conventional waste treatment and accompanying environmental problems.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용강 금속용 보온재의 구성및 작용효과를 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the configuration and effect of the molten steel thermal insulation for metal according to the present invention.

본 발명자 등은 상술한 관점에서 용해 금속용 보온재를 개발할 수 있도록 열심히 연구를 거듭했다. 그 결과 다음의 지견을 얻었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor repeated earnestly in order to develop the heat insulating material for molten metal from the above viewpoint. As a result, the following findings were obtained.

(가) 용해 금속 표면에 첨가되어 장시간 고온에 노출된다 하더라도 용해되어 슬러그화가 진행되지 않고, 양호한 단열 보온층을 형성시켜 장시간 보관 유지시키기 위해서 성품 보온재의 성분 조성을 적절하게 하지 않으면 안된다. 이러한 성품 보온재의 성분 조성으로서 회분이 50 wt.%이상 확보되는 한편 나머지 부분은 해당 용해 금속의 온도보다 용해점이 높도록 해야한다.(A) Even if it is added to the surface of the molten metal and exposed to high temperature for a long time, it does not melt and proceed to slug, and in order to form a good thermal insulation insulating layer and keep it for a long time, the component composition of the insulating material must be appropriately maintained. As a component composition of such an insulating material, the ash content is secured to 50 wt.% Or more, while the remaining part must have a melting point higher than the temperature of the molten metal.

(나) 용해 금속의 표면에 첨가했을 때 용해 금속 표면으로부터 상승 기류에 의해서 뜨지 않게 하는 물성의 것으로 하지 않으면 안 된다. 이 조건을 만족시키기 위해서는 적절한 고비중과 적절한 입경과의 조합을 갖는 것으로 하여야 한다. (B) When added to the surface of the molten metal, it must be made to be a physical property that does not float from the surface of the molten metal by rising airflow. In order to satisfy this condition, a combination of an appropriate high specific gravity and an appropriate particle diameter should be used.

이러한 (가) 및 (나)를 채우기 위한 원료로서 주성분이 섬유질 물질이 적합하고, 용해 금속에서는 일반적으로 유해한 원소인 수소원인 수분 함유율을 상당히 낮게 하여 특별한 binder 없이도 입자 형태를 보관 유지할 수 있다.As a raw material for filling (a) and (b), a fibrous material is suitable as a main component, and in molten metal, the moisture content, which is a hydrogen source, which is generally a harmful element, is significantly lowered, so that the particle form can be maintained without a special binder.

여기서 유기성 슬러지로서 하수처리장 등에서 날마다 배출되는 방대한 양의 하수 슬러지에 주목했다. Attention was directed to the vast amount of sewage sludge discharged daily from sewage treatment plants as organic sludge.

이러한 하수 슬러지를 용해 금속용 보온재로 사용하기 위해서 수분을 포함한 유기성 슬러지를 원료로 하여 건조한 후 성형하고 그 다음으로 탄화시켜 제조된다.In order to use such sewage sludge as a heat insulating material for molten metal, organic sludge containing water is used as a raw material, dried, molded and then carbonized.

또한, 유기성 슬러지로써 하수종말처리장 공정에서 발생하는 하수 슬러지 내에 일종 이상을 포함하도록 한다.In addition, organic sludge is to include at least one kind of sewage sludge generated in the sewage treatment plant process.

또한, 용해 금속용 보온재는 회분:50~80 wt.%, 휘발성 물질:12 wt.%이하 및 고정탄소:20~40 wt.%를 함유하며, 나머지부분이 수분 등 불가피하게 불순물을 함유하는 성분 조성을 갖는다.In addition, the heat insulating material for molten metal contains ash: 50 to 80 wt.%, Volatile matter: 12 wt.% Or less, and fixed carbon: 20 to 40 wt.%, And the remaining part inevitably contains impurities such as moisture. Has a composition.

다음으로 본 발명을 도면을 참조하여 제조공정을 설명한다. Next, the manufacturing process will be described with reference to the drawings.

도1은 본 발명의 용해 금속용 보온재를 제조하기 위한 개략 공정도를 도시한 것이다.Figure 1 shows a schematic process diagram for producing the heat insulating material for molten metal of the present invention.

원료인 하수 슬러지(1)를 원료 호퍼에서 로터리 킬른형의 건조로(2)에 반입한다. 건조로(2)에는 탄화로(5) 및 재연소로(6)에서 가열된 750~780℃의 열풍이 이송된다. 함수율(외수) 82 wt.%의 하수 슬러지(1)는 건조로(2) 내에서 건조시켜 함수율(외수)이 30 wt.% 으로 내려간 건조 슬러지가 배출된다. Sewage sludge 1, which is a raw material, is loaded into a rotary kiln-type drying furnace 2 from a raw material hopper. Hot air at 750 to 780 ° C. heated in the carbonization furnace 5 and the reburn furnace 6 is transferred to the drying furnace 2. The sewage sludge 1 having a water content (external water) of 82 wt.% Is dried in the drying furnace 2 to discharge dry sludge having a water content (external water) of 30 wt.%.

그 다음으로 건조로(2)에서 배출된 건조 슬러지는 성형기(3)로 반송된다. 성형기(3)는 회전 다이스형이며 성형기(3)에서 성형된 건조 슬러지는 10㎜Φ(10~50) ㎜ 두께의 원주형이 된다. 다음으로 성형기(3)에서 성형된 성형품(4)은 탄화로(5)에 연속적으로 반송된다. Next, the dry sludge discharged from the drying furnace 2 is conveyed to the molding machine 3. The molding machine 3 is a rotary die type, and the dry sludge formed in the molding machine 3 becomes a columnar shape having a thickness of 10 mm (10 to 50) mm. Next, the molded article 4 molded in the molding machine 3 is continuously conveyed to the carbonization furnace 5.

탄화로(5)는 회전로상 형태이며, 성형품(4)은 약 680℃에서 40분간 미끄러지며 회전을 가하면서 탄화되어 탄화물(7)이 되어 연속적으로 배출된다. 탄화물(7)의 형태는 최대 10㎜ 원주형을 나타낸다. 수분 함유율은 1wt.%정도이다. The carbonization furnace 5 is in the form of a rotary furnace, and the molded product 4 is carbonized while being rotated at about 680 ° C. for 40 minutes and rotated, thereby being discharged continuously. The shape of the carbide 7 is at most 10 mm cylindrical. The water content is about 1 wt.%.

다음으로 탄화물(7)은 선별기(8)에서 사이즈 1.5㎜× 5㎜ 장방형 스크린을 추가한 오버사이즈를 탄화 저장조(9)에 저장한다. 그리고 탄화물(7)은 입경1.5㎜ 이상, 수분 함유율 약1wt.%이하의 입상의 용해 금속용 보온재료가 된다.Next, the carbide 7 stores the oversize in which the size screen 1.5mm x 5mm rectangular screen was added in the sorting machine 8 in the carbonization storage tank 9. The carbide 7 is a granular molten metal insulating material having a particle diameter of 1.5 mm or more and a water content of about 1 wt.% Or less.

본 발명에서는 원료로서 하수 슬러지를 사용하므로 성형기(3)에서 첨가제의 첨가 없이 성형되는 것에 특징이 있다. 성품 보온재의 압축 강도는 약간 취약하지만 비중은 0.28~0.38의 보온재이다. 이러한 고 비중은 입경 1㎜ 이상으로 조합함으로써 용해 금속에 의한 상승 기류에서 들뜨지 않기 위한 조건에 적합하다.In the present invention, since sewage sludge is used as a raw material, it is characterized in that the molding machine 3 is molded without addition of an additive. The compressive strength of the quality insulation is slightly weak, but its specific gravity is 0.28 ~ 0.38. Such high specific gravity is suited to the condition of not being lifted in the upward air flow by the molten metal by combining at a particle diameter of 1 mm or more.

또한, 본 발명에서 사용하는 하수 슬러지는 모두 식물성 섬유질을 다량으로 포함하고 있어 용해 금속용 보온재의 원료로서 적합하다.Moreover, since all the sewage sludge used by this invention contains a large amount of vegetable fiber, it is suitable as a raw material of the heat insulating material for molten metal.

본 발명의 용해 금속용 보온재의 성분 조성은 회분:50~80 wt.%, 휘발성 물질:12 wt.%이하 및 고정탄소:20~40 wt.%를 함유하고 나머지 부분이 수분 등 불가피하게 발생하는 불순물에서 나온 것으로 한정된다. The component composition of the heat insulating material for molten metal of the present invention contains ash: 50 to 80 wt.%, Volatile matter: 12 wt.% Or less, and fixed carbon: 20 to 40 wt.%, And the remaining part inevitably occurs such as water. Limited to those derived from impurities.

앞에서 설명했던 대로 보온재가 용해 금속 표면에 첨가된 후, 장시간 고온에 노출되어도 용해하여 슬러그화 되지 않고, 양호한 단열 보온층이 되는 것이 중요한데, 회분은 융점이 높기 때문에 고온에 장시간 보관 유지되어도 대부분 용해되지 않는다. 그리고 이 발명에서는 섬유질 및 토사에서 생기는 회분이기 때문에 내부에 미세한 기공을 많이 포함한다. 이 기공이 양호한 단열 보온층을 형성한다. As described above, after the insulation is added to the surface of the molten metal, it is important not to dissolve and slug even after being exposed to high temperature for a long time, but to be a good thermal insulation insulating layer. Do not. And in this invention, since it is a ash produced from fiber and soil, it contains many fine pores inside. These pores form a good thermal insulation thermal insulation layer.

회분이 50 wt.%미만이 되면, 사용 상태에서의 보온재의 기공율이 저하되어 양호한 단열 보온층을 유지할 수 없게 된다. 또한 위에 설명한 원료 중에는 휘발성 물질이 다량으로 포함되어 있기 때문에 성품 보온재료 중에 불가피하게 잔류된다. 휘발성 물질이 12 wt.%를 넘으면 용해 금속 표면에 첨가했을 때에 발연하여 환경을 오염시키거나 용해 금속 표면을 교란하여 방열의 원인이 된다. 탄소분도 휘발성 물질과 같은 원료 중에 다량으로 포함되어 있어 보온재 제조 공정에서의 감소 정도는 작다. 따라서, 고정탄소 함유율은 20~40 wt.%정도 이상 잔류하는 것이 많다. 따라서 회분 함유율의 상한은 휘발성 물질과 고정탄소와의 잔류량에 따라서 정해진다. 이러한 이유에 의하여 보온재료의 성분 조성을 회분:50~80wt.%, 휘발성 물질:12 wt.%이하 및 고정탄소:20~40wt.%를 함유하며, 나머지 부분이 수분 등 불가피하게 발생하는 불순물로부터 나오게 되므로, 양질의 보온재를 얻을 수 있음과 동시에 효율적으로 제조할 수 있고 제조 코스트도 낮출 수 있게 된다.When the ash content is less than 50 wt.%, The porosity of the heat insulating material in the use state is lowered, so that a good heat insulating insulating layer cannot be maintained. In addition, since the raw materials described above contain a large amount of volatile substances, they remain unavoidably in the insulating material. If the volatile substance is more than 12 wt.%, When added to the surface of the molten metal, it will smoke to contaminate the environment or disturb the surface of the molten metal, causing heat radiation. Carbon content is also contained in a large amount in the raw materials such as volatile materials, so the reduction in the insulation manufacturing process is small. Therefore, the fixed carbon content is often 20 to 40 wt.% Or more. Therefore, the upper limit of the ash content is determined according to the residual amount of volatile matter and fixed carbon. For this reason, the component composition of the insulating material contains ash: 50 to 80 wt.%, Volatile matter: 12 wt.% Or less, and fixed carbon: 20 to 40 wt.%, And the remaining portion is free from impurities inevitable such as moisture. Therefore, a high quality heat insulating material can be obtained, and at the same time, it can be manufactured efficiently and the manufacturing cost can also be lowered.

다음으로 본 발명의 용해 금속용 보온재를 실시예로 더욱 상세하게 설명하겠다. 도1에 나타낸 보온재의 제조 공정에 따라, 본 발명의 범위 내의 용해 금속용 보온재를 제조했으며 그 제조 조건은 다음과 같다.Next, the heat insulating material for molten metal of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. According to the manufacturing process of the heat insulating material shown in FIG. 1, the heat insulating material for molten metal within the range of this invention was manufactured, The manufacturing conditions are as follows.

[원료] 탈수 하수 슬러지 원료를 건조로에 원료로서 넣음. 함수율(외수)은 82 wt.% 전후.Raw material Dewatering sewage sludge is put into a drying furnace as raw material. The moisture content (outside water) was around 82 wt.%.

[건조로] 건조 처리(가스 온도):750~780℃ 0분 건조 후의 혼합 원료의 함수 율(외수):30 wt.%전후[Drying furnace] Drying treatment (gas temperature): 750-780 degrees Celsius Water content (outside water) of mixed raw material after 0 minutes drying: Around 30 wt.%

[성형기]:회전다이스식[Molding machine]: Rotary dice type

[성형품]:10㎜Φ(10~50)㎜ 두께의 원주형 성형품의 수분 함유율(내수):20 wt.%전후[Molded article]: Water content rate (water resistance) of columnar molded article of 10mm Φ (10-50) mm thickness: Around 20 wt.%

[탄화로] 처리 온도:680±20℃×40 분, 냉각:수냉(쟈켓 방식), 탄화물의 형태, 치수:1~5㎜ 원통형, 탄화물의 수분 함유율(내수):1wt% [Carbonization furnace] Treatment temperature: 680 ± 20 ° C. × 40 minutes, cooling: water cooling (jacket method), form of carbide, dimensions: 1 to 5 mm Cylindrical, water content of carbide (water resistance): 1wt%

이렇게 제조한 보온재의 성분 분석 결과의 일례를 [표1]에 나타내었으며, [표]1에 나타낸 탄화물의 성분 분석 결과를 [표]2에 나타내었다. 참고적으로 분석은 포항산업과학연구원에서 시행하였으며, 시험성적서는 도 2 및 도 3으로 첨부된다.An example of the component analysis result of the heat insulating material thus prepared is shown in [Table 1], and the results of the component analysis of the carbide shown in [Table] 1 are shown in [Table] 2. For reference, the analysis was conducted by the Pohang Institute of Industrial Science and Technology, and the test report is attached to FIGS. 2 and 3.

Figure 112009000428647-PAT00001
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Figure 112009000428647-PAT00002
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위에서 상술한 대로 제조된 본 발명의 용해 금속용 보온재의 성능 시험 결과는 다음과 같다.Performance test results of the heat insulating material for molten metal of the present invention prepared as described above are as follows.

(1) 보온 성능 비교 시험 (1) thermal insulation performance comparison test

본 발명과 종래의 것과의 보온성 비교 실험을 하였다. 종래것인 탄화왕겨, 탄화왕겨 성형품, 페이퍼 슬러지 및 페이퍼 슬러지 성형품이다. The thermal insulation comparison experiment of this invention and the conventional thing was done. Conventional carbonized rice hulls, rice hulls, molded articles, paper sludge and paper sludge molded articles.

단열성내화물 내에 발열실, 보온재의 연소실을 설치하고 내부 온도 측정용 열전대를 묻히고, 연소실내 온도를 항온 보관 유지하도록 전력을 공급하여 연소실에 시료(보온재)를 투입한 후, 시간t분 경과후의 시점으로부터 10분 경과후((t+10)분)까지의 공급 전력의 적분치로 평가했다. 단 시간t은 시료 투입 시점을 기준(0분)에서 10분 마다의 시간으로 했다. After installing the heating chamber and the combustion chamber of the heat insulating material in the heat insulating refractory, embedding the thermocouple for measuring the internal temperature, supplying power to maintain the temperature of the combustion chamber at constant temperature, and injecting the sample (heat insulating material) into the combustion chamber, It evaluated by the integrated value of supply electric power until after 10 minutes passed ((+10) minutes). However, time t was made into the time every 10 minutes from the reference | standard (0 minute) of the sample injection time.

비교품으로서 탄화왕겨, 탄화 왕겨 성형품, 페이퍼 슬러지 및 페이퍼 슬러 지 성형품에 대해 시험했다. 각 보온재의 보온 성능 시험 결과 본 발명은 탄화왕겨와 동등한 좋은 보온성을 갖으며, 그 외의 종래의 것 보다 우수한 것을 알 수 있었다.As comparative products, carbonized rice husk, carbonized rice husk molded products, paper sludge and paper sludge molded products were tested. The heat insulation performance test result of each heat insulating material showed that this invention had a good heat insulation equivalent to the charcoal chaff, and was superior to other conventional things.

(2) 연속 주조에서의 사용 시험(2) Test of use in continuous casting

본 발명품을 250t/CHARGE의 연속 주조 공정에 사용했다. 즉 250t 용량의 PIG IRON PORT에 수용된 용강의 표면에 0.3㎏/용강t, 그리고 28t용량의 TUNDISH내의 용강표면에 0.4㎏/통과용강t 첨가했다. 본 발명품의 PIG IRON PORT 및 TUNDISH쪽의 첨가는 기계에 의해 자동적으로 진행된다. 작업자가 조작판넬상의 PIG IRON PORT용 및 TUNDISH용 PUSH BOTTON을 누르는 것만으로 보온재 첨가 장치로부터 각각 소정량의 보온재료가 잘라진다. The present invention was used in a continuous casting process of 250 t / CHARGE. That is, 0.3 kg / t steel was added to the surface of the molten steel accommodated in the PIG IRON PORT of 250t capacity, and 0.4kg / trough steel t was added to the molten steel surface in TUNDISH of 28t capacity. Addition of PIG IRON PORT and TUNDISH side of the present invention is automatic by machine. A predetermined amount of heat insulating material is cut out from the heat insulating material adding device only by the operator pressing the PIG IRON PORT and TUNDISH PUSH BOTTON on the operation panel.

PIG IRON PORT쪽의 보온재료 첨가 장치는, PIG IRON PORT의 윗쪽에 설치된 보온재 저장조, 슛 및 배분 판넬로 되어 있다. PIG IRON PORT의 바로 윗쪽에 마련한 진립상의 보온재 배분판넬의 경사면을 활강 시켜 용강표면에 보온재가 첨가되었다. 보온재 배분판넬의 직경은 PIG IRON PORT의 내경은 PIG IRON PORT의 내경보다 작고, 보온재 배분판넬의 윗쪽에는 투입 슛을 갖춘 보온재 저장 호퍼가 설치되어 있다. 또 TUNDISH 내용강 표면쪽의 보온재 첨가는 TUNDISH 윗쪽에 이동 가능하게 설치된 TUNDISH 보온재 투입 장치로부터 첨가된다. TUNDISH 보온재 투입 장치는 호퍼, 슛 및 벨트 컨베이어로 된다. 호퍼로부터 잘린 보온재는 슛에서 벨트 컨베이어 위에 태울 수 있어 TUNDISH의 천정에 설치된 첨가구멍에서 자연 낙하되어 용강표면에 연속적 내지 간헐적으로 첨가되었다.The thermal insulation material adding device on the PIG IRON PORT side includes a thermal insulation storage tank, a shot and a distribution panel installed on the upper side of the PIG IRON PORT. A thermal insulation material was added to the molten steel surface by sliding the inclined surface of the distribution panel of the insulated phase in the upper side of the PIG IRON PORT. The inner diameter of the PIG IRON PORT is smaller than the inner diameter of the PIG IRON PORT, and the insulating material storage hopper with an input shot is installed on the upper side of the insulating material distribution panel. In addition, the insulation material on the surface of the TUNDISH inner steel is added from the TUNDISH insulation material input device installed to be movable above the TUNDISH. TUNDISH thermal insulation dosing device consists of hopper, shot and belt conveyor. The insulation cut from the hopper was burned onto the belt conveyor in the shot, and naturally dropped from the addition hole provided in the ceiling of the TUNDISH and added continuously or intermittently to the molten steel surface.

본 발명의 보온재는 위에 설명한 대로 자동 투입 장치에 의해 PIG IRON PORT및 TUNDISH에 첨가된 두 곳 모두 발진 및 발연은 전혀 없고, 보온재 첨가 중, 양호한 환경을 얻을 수 있었다. 용강250t/CHARGE의 연속 주조 소요 시간은 50~80분이었다. 연속 주조 개시로부터 종료5분전까지의 45~75분간에서의 온도 강하 속도는 아래와 같다. Insulation material of the present invention, as described above was added to the PIG IRON PORT and TUNDISH by the automatic dosing device, there is no oscillation and fume at all, it was possible to obtain a good environment during the addition of the insulation. The continuous casting time of molten steel 250t / CHARGE was 50 to 80 minutes. The temperature drop rate in 45 to 75 minutes from the start of continuous casting to 5 minutes before the end is as follows.

TUNDISH 내용강의 온도 강하 속도:평균0.15~0.20℃/s. 한편 본 발명품 대신에 종래품인 탄화왕겨(비교품)를 상기와 같은 연속 주조 공정에서, PIG IRON PORT및 TUNDISH의 용강표면에 사용한 비교 시험을 실시했다. 탄화왕겨의 사용량은 PIG IRON PORT내에 0.3㎏/용강t, TUNDISH내에 0.4㎏/통과용강t첨가했다. 연속 주조 기간중의 용강온도 강하 속도는 상기와 같은 측정 조건에 대해서 아래와 같다.Temperature drop rate of TUNDISH steel: Average 0.15 to 0.20 ° C / s. On the other hand, the comparative test which used the carbonized rice husk (comparative product) which is a conventional product instead of the invention in the molten steel surface of PIG IRON PORT and TUNDISH in the above continuous casting process was performed. The amount of charcoal chaff added was 0.3 kg / t steel in PIG IRON PORT and 0.4 kg / trough steel t in TUNDISH. The molten steel temperature drop rate during the continuous casting period is as follows for the above measurement conditions.

TUNDISH내용강의 온도 강하 속도:평균0.15~0.20℃/s. 상기 시험 결과로부터 실용 시험에서도 본 발명품은 탄화왕겨와 동등하게 우수한 것을 알 수 있다.Temperature drop rate of steel content: average 0.15 ~ 0.20 ℃ / s. From the said test result, it turns out that this invention product is equally superior to the charcoal chaff also in a practical test.

이와 같이 본 발명품은 용해 금속용 보온재로서 뛰어난 것이며, 종래 보온성이 양호한 점에서 평가되어온 탄화왕겨와 동등의 보온성을 갖는 것이 밝혀졌다.Thus, it was found that this invention is excellent as a heat insulating material for molten metals, and has heat retention equivalent to the charcoal chaff which was evaluated from the point which is excellent in heat retention conventionally.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 용강 금속용 단열보온재를 제조하기 위한 개략 공정도의 예이다.1 is an example of a schematic process diagram for manufacturing the heat insulating insulating material for molten steel metal of the present invention.

도 2 및 도 3은 본 발명의 용강 금속용 단열보온재의 시험성적서이다.2 and 3 is a test report of the heat insulating insulating material for molten steel metal of the present invention.

Claims (2)

유기성 슬러지인 하수 슬러지를 원료로 하여, 건조, 분말 및 성형, 그 다음으로 탄화하여 제조된 것을 특징으로 하는 용강 금속용 단열보온재.An insulating heat insulating material for molten steel metal, which is produced by drying, powdering and molding, followed by carbonization using sewage sludge as an organic sludge as a raw material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용강 금속용 보온재는 회분 50~80wt.%, 휘발성 물질 12wt.%이하 및 고정탄소 20~40wt.%를 함유하고, 나머지 부분은 불순물인 것을 특징으로 하는 용강 금속용 단열보온재.The molten steel metal thermal insulation material containing 50 to 80wt.% Of ash, 12wt.% Or less of volatile substances and 20 to 40wt.% Of fixed carbon, and the remaining portion is an insulating heat insulating material for molten steel metal.
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