KR20110004078A - 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법 - Google Patents

실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 관한 것으로서, 실리콘계인 페로실리콘, 실리콘카바이드와 카본계인 흑연, 유연탄, 무연탄, 코크스와 철함유 부산물을 혼합하고 점결제를 첨가하여 고형 성형화함으로써 우수한 내구성, 용탕의 슬래그 비중과 같거나 보다 높은 비중, 80kg/㎠ 이상의 압축강도를 갖는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 의하면, 본 발명에 의한 용탕 발열제는 종래 기술과는 달리 실리콘계 대비 카본계의 중량%를 높이고 전체 비중을 높이기 위해 철함유 부산물을 혼합한 조성물로서 카본 55~70 중량부, 페로실리콘 또는 실리콘카바이드 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 포함하는 용탕 발열제의 조성물에 점결제를 1~8 중량부를 첨가하여 고화 성형화함으로써 분진 발생이 없고 작업성이 우수할 뿐만 아니라 고강도로 우수한 내구성을 가지며, 저가의 원료인 카본을 다량으로 사용하므로 제조 단가를 낮출 수 있고 용탕 내 슬래그 비중과 같거나 보다 높은 비중을 실현할 수 있어 발열 효율 저하를 방지할 수 있다.
실리콘계, 카본계, 페로실리콘, 실리콘가바이드, 철함유 부산물, 비중, 용탕 발열 효율, 브리케트, 점결제, 알칼리 실리케이트

Description

실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법{Silicon-carbon-iron based briquet for iron melt and the method of forming a solid thereof}
본 발명은 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 관한 것으로서, 실리콘계인 페로실리콘, 실리콘카바이드와 카본계인 흑연, 유연탄, 무연탄, 코크스와 철함유 부산물을 혼합하고 점결제를 첨가하여 고형 성형화함으로써 우수한 내구성, 용턍의 슬래그 비중과 같거나 보다 높은 비중을 실현할 수 있으며, 80kg/㎠ 이상의 압축강도를 갖는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 관한 것이다.
전로 및 전기로 제강 공정에서 용선 탈린 처리시 탈인 반응이 산화성 분위기에서 일어나기 때문에 용선 성분 중 발열물질(Si, C)과 온도가 저하되어 최종 탈탄 공정에서는 용탕의 온도를 높여야 한다.
실리콘은 알루미늄 단독 탈산강을 제외한 대부분의 강에 첨가되는 원소이고 산화 발열량이 높아 제강 공정에서 사용하는 승온용 발열제로서 널리 사용되고 있다. 또한 카본은 실리콘에 비해서는 비중이 작지만 용탕의 승온에 요구되는 산화 발열량을 충분히 제공하고 실리콘에 비하여 비교적 저가이기 때문에 이 또한 승온용 발열제로 널리 사용된다.
일반적으로 제강 공정에 승온용 발열제로는 실리콘(Si) 함량이 약 75 중량% 전후인 페로실리콘(Fe-Si)괴나 무연탄 또는 코크스 등이 주로 사용되고 있다. 실리콘 함량이 약 75 중량% 정도인 페로실리콘은 융점이 1,350℃ 정도로 용탕 온도보다는 낮지만 비교적 높은 편이고 비중 또한 용탕 비중에 대비하여 낮기 때문에 용탕 내에 페로실리콘괴를 투입시 용해 속도가 느려 산화반응속도가 지연되고 고가인 페로실리콘은 제조원가에 큰 영향을 주고 있다. 또한, 저가인 무연탄 또는 코크스 역시 융점이 높아 산화반응 속도가 느리고 비중이 매우 낮아 용탕 위에 뜨게 되어 산화 발열량 상당 부분이 용탕의 승온에 기여하지 못한다.
종래에는 이러한 문제점을 개선하는 방법으로 페로실리콘이나 카본의 용해 반응속도를 증대시키기 위하여 괴의 크기를 기존의 괴상보다 작은 10 mm 이하의 크기로 하거나 분입자 상태의 실리콘카바이드(SiC)를 투입하여 용해 반응속도를 증대시키는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 사용하는 원료의 크기가 작아짐으로 인하여 제조 및 운반 과정에서 분진 발생이 많아져 운반 및 용탕 내로 투입하는 과정에서 분진이 비산하여 환경오염 문제가 발생하고 저장용기에서의 엉킴 현상에 의해 작업 성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 노 내에 투입시 미분들이 미반응 상태로 집진되어 투입량 대비 용탕 내에서의 실수율이 낮아지는 문제점이 있었다.
상기 과제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 제10-0406920호 및 제10-0554732호에서는 입경 1~10mm인 페로실리콘, 실리콘카바이드에 카본을 각각 5~40 중량%, 5~30중량%의 배합비로 여기에 10 중량% 미만의 점결제를 첨가한 다음 이를 물리적으로 성형함으로써 실리카가 40~70 중량% 포함되고 카본이 5~50 중량% 포함된 용탕 승온용 실리콘-카본계 브리케트(용탕 승온용 실리콘-카본계 발열제)를 제조하고 이로써 압축강도를 50kg/㎠ 이상이고 승온 효율이 우수한 용탕 승온재(본 발명에서는 용탕 발열제를 의미함)를 제조하는 방법이 개시되어 있다.
그러나 이러한 방법을 통하여 제조되는 용탕 승온재는 혼합되는 카본 분말을 일정 중량% 이상 첨가하는 경우에는 결합력이 낮은 카본의 다량 함유로 인해 고형 성형화가 어렵고 성형 후 용탕 발열제의 비중이 용탕 슬래그의 비중보다 낮아져 슬래그 위에 뜨게 되어 용탕에 대한 승온효율이 떨어져 바람직하지 않아 카본 분말을 페로실리콘에 대해서는 40 중량% 이하, 실리콘카바이드에 대해서는 30 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직한데 이는 실제로 카본의 배합비가 낮아질 수 밖에 없어 비용 측면에서 보면 상대적으로 고가인 페로실리콘, 실리콘카바이드의 배합비가 높아져 제조단가가 상승하여 바람직하지 않다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0406920호에서 5 페이지 30 째줄 중반에 "카본의 배합비가 낮아져 비용 측면에서 보면 제조단가가 상승"한다고 지적하고 있으며, 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0554732에서 2 페이지 밑에서 4 째줄 중반에 "결합력이 낮은 카본의 다량 함유로 인해 브리케트 성형이 어렵고 성형 후 브리케트의 비중이 슬래그의 비중보다 낮아져 슬래그 위에 뜨게 되어 용탕에 대한 승온 효율이 떨어져 바람직하지 않다"라고 지적하고 있는 바, 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 용탕 발열제 및 그 고형 성형방법이 절실히 요구된다.
카본은 주성분이 탄소(C)이고 탄소의 발열량은 94.05 kcal/mole C = 7,837.5 kcal/kg이며 비열은 0.46cal/g·℃이다. 탄소의 함유량에 따라 카본의 발열량은 6,000~8,000 kcal/kg이고 실리콘(Si)의 발열량은 6,750kcal/kg이다. 실리콘(Si)의 경우 페로실리콘(Fe-Si)을 사용할 경우 Si가 75 중량% 정도이고 나머지가 Fe로 25 중량% 수준이며 이게 타면 Fe도 발열반응을 한다.
따라서 실리콘계(페로실리콘이나 실리콘카바이드)를 사용하나 카본계(흑연, 무연탄 등)를 사용하나 발열량에는 큰 차이가 없다. 다만 제강공정상 유황(S)과 실리콘의 함량이 문제가 된다. 흑연을 다량으로 쓰면 탄소(C)와 산소의 격렬한 반응으로 CO 가스 내지 CO2 가스의 발생으로 화염이 솟구치거나 슬래그(Slag)가 넘치는 현상이 일어날 가능성이 있고 실리콘계를 많이 쓰면 SiO2의 생성으로 염기 도(CaO/SiO2) 조정을 해주어야 하므로 생석회(CaO)를 SiO2의 증가분만큼 더 투입하여야 하므로 원가적 손실을 입게 된다. 따라서, 페로실리콘(Fe-Si)을 사용하는 것이 바람직하나 고가이고 원가에 영향을 주므로 비중이 상대적으로 낮은 흑연을 철함유 부산물을 혼합하여 비중을 맞추어 사용량을 줄이면 흑연을 다량으로 사용함으로써 탄소(C)와 산소의 격렬한 반응으로 CO 가스 내지 CO2 가스의 발생으로 화염이 솟구치거나 슬래그(Slag)가 넘치는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과 안출된 것으로서, 종래 기술과는 달리 실리콘계 대비 카본계의 중량%를 높이고 전체 비중을 높이기 위해 철함유 부산물을 혼합한 조성물로서 카본 55~70 중량부, 페로실리콘 또는 실리콘카바이드 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 포함하는 용탕 발열제의 조성물에 점결제를 1~8 중량부를 첨가하여 고화 성형화함으로써 분진 발생이 없고 우수한 내구성을 가질 뿐만 아니라 저가의 원료인 카본을 다량으로 사용하므로 제조 단가를 낮출 수 있으며 용탕 내 슬래그 비중과 같거나 보다 높은 비중을 실현할 수 있어 발열 효율 저하를 방지할 수 있는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제는 제강 공정에서 사용되는 용탕 발열제에 있어서, 카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부에 점결제 1~8 중량부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제는 상기 점결제는 입경 이 10~40nm이고 SiO2와 M2O(M = Li, Na, K)의 몰비 SiO2/M2O가 3.6~5.6인 알칼리 실리케이트(Alkali Silicate)로 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 고형 성형화 방법은 카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 혼합한 용탕 발열제의 조성물에 점결제 1~8 중량부를 첨가하여 혼합교반하는 단계와; 상기 혼합물을 브리케팅 방법으로 성형하는 단계와; 상기 성형된 브리케트를 100~300℃의 온도로 건조하고 서냉하는 단계가 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 용탕 발열제의 고형 성형화 방법은 상기 점결제는 입경이 10~40nm이고 SiO2와 M2O(M = Li, Na, K)의 몰비 SiO2/M2O가 3.6~5.6인 알칼리 실리케이트(Alkali Silicate)로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 의하면, 본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제는 종래 기술과는 달리 실리콘계 대비 카본계의 중량%를 높이고 전체 비중을 높이기 위해 철함유 부산물을 혼합한 조성물로서 카본 55~70 중량부, 페로실리콘 또는 실리콘카바이드 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 포함하는 용탕 발열제의 조성물에 점결제를 1~8 중량부를 첨가하여 고화 성형화함으로써 분진 발생이 없고 작업성이 우수할 뿐만 아니라 고강도로 우수한 내구성을 가지며, 저가의 원료인 카본을 다량으로 사용하므로 제조 단가를 낮출 수 있고 용탕 내 슬래그 비중과 같거나 보다 높은 비중을 실현하므로 발열 효율 저하를 방지할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이에 사용하는 기술용어 및 과학용어에 있어서 다른 정의가 없다면 이 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상식적으로 이해하고 있는 의미를 가지며 또한 종래와 동일한 기술적 구상 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 용탕 발열제는 제강 공정에서 사용되는 용탕 발열제에 있어서, 카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부에 점결제 1~8 중량부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 상기 카본은 흑연, 유연탄, 무연탄, 코크스 등을 분말로 하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 페로실리콘은 실리콘의 함량이 60 중량% 이상이며 보통 실리콘 함량이 약 75 중량%인 것을 사용하고 상기 실리콘카바이드는 실리콘의 함량이 90 중량%인 것을 사용하며, 상기 철함유 부산물은 제철소에서 부산물로 파생되어 모아 둔 철가루를 사용한다.
상기 카본, 페로실리콘 또는 실리콘카바이드, 철함유 부산물의 입경은 0.5~10mm 범위로 함으로써 상기 카본, 페로실리콘 또는 실리콘카바이드, 철함유 부산물의 용탕에서의 용해속도를 증대시켜 승온 효율을 증대시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 점결제로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 규산소다(Sodium silicate, 물유리), 시멘트계 등의 무기계 점결제 또는 전분, 당밀, 아교 등의 유기계 점결제가 사용될 수 있다. 상기 페로실리콘 또는 실리콘카바이드, 카본, 철함유 부산물은 상기 점결제에 의해 결합되고 최종적으로 고형 성형화되어 브리케트(Briquet)로 구성된다.
상기 카본의 함량이 종래의 기술과는 달리 상대적으로 실리콘계인 페로실리콘(Fe-Si), 실리콘카바이드(SiC)의 함량보다 많게 되면 결합력이 낮은 카본의 다량 함유로 인해 브리케트로의 고형 성형화가 어렵고 성형 후 브리케트의 비중이 슬래그의 비중보다 낮아져 슬래그 위에 뜨게 되어 용탕에 대한 승온 효율이 바람직하지 않게 되는데 본 발명에서는 제조원가면에서 상대적으로 고가인 실리콘계의 함량을 낮추고 저가인 카본의 함량을 높임과 동시에 브리케트 성형 후 비중을 슬래그의 비중과 같거나 보다 높게 유지하여 우수한 용탕에 대한 발열 효율을 얻을 수 있도록 상기 철함유 부산물을 포함하는 용탕 발열제의 조성물로 구성하는 것에 그 1차적인 특징이 있다.
한편, 상기 무기계 또는 유기계 점결제의 경우 본 발명과 같이 결합력이 낮은 카본의 다량 함유로 인해 브리케트로의 고형 성형화가 다소 원활하지 못하게 되는데 이에 본 발명에서는 상기 점결제를 입경이 10~40nm이고 SiO2와 M2O(M = Li, Na, K)의 몰비 SiO2/M2O가 3.6~5.6인 알칼리 실리케이트(Alkali Silicate)로 하는 것을 특징으로 한다.
상기, M2O는 금속산화물로서 M은 이온화되었을 때 +1가의 이온이 되는 주기율표상 1족의 알칼리 금속으로 Li, Na, K이다.
한편, 본 발명에 의한 용탕 발열제의 고형 성형화 방법은 카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 혼합한 용탕 발열제의 조성물에 점결제 1~8 중량부를 첨가하여 혼합교반하는 단계와; 상기 혼합물을 브리케팅 방법으로 성형하는 단계와; 상기 성형된 브리케트를 100~300℃의 온도로 건조하고 서냉하는 단계가 순차적 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 상기 용탕 발열제의 조성물는 카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 혼합하여 이루어지고 이에 상기 카본, 페로실리콘 또는 실리콘카바이드, 철함유 부산물이 상호 결합될 수 있도록 점결제 1~8 중량부를 첨가하여 혼합교반하고 숙성시킨다.
다음으로, 상기 혼합물을 브리케팅 방법으로 성형하게 된다. 즉, 상기 혼합물을 유압롤 성형기에 넣고 30,000~40,000psi의 유압을 주면서 직사각형, 원통형, 구형 등 원하는 형상의 다수개의 브리케트로 성형한다.
또한, 상기 점결제로는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 규산소다(Sodium silicate, 물유리), 시멘트계 등의 무기계 점결제 또는 전분, 당밀, 아교 등의 유기계 점결제가 사용될 수 있다. 상기 페로실리콘 또는 실리콘카바이드, 카본, 철함유 부산물은 상기 점결제에 의해 결합되고 최종적으로 고형 성형화되어 브리케트(Briquet)로 구성된다.
한편, 상기 무기계 또는 유기계 점결제의 경우 본 발명과 같이 결합력이 낮은 카본의 다량 함유로 인해 브리케트로의 고형 성형화가 다소 원활하지 못하게 되 는데 이에 본 발명에서는 상기 점결제를 입경이 10~40nm이고 SiO2와 M2O(M = Li, Na, K)의 몰비 SiO2/M2O가 3.6~5.6인 알칼리 실리케이트(Alkali Silicate)로 하는 것을 특징으로 한다.
상기, M2O는 금속산화물로서 M은 이온화되었을 때 +1가의 이온이 되는 주기율표상 1족의 알칼리 금속으로 Li, Na, K이다.
상기 성형된 브리케트를 100~300℃의 온도로 건조하고 서냉하는 단계는 상기 브리케팅 방법에 의해 가압성형된 브리케트를 강도를 더욱 향상시키기 위해 양생하는 단계로서, 양생(건조) 온도는 100~300℃의 온도가 바람직한데 100℃ 미만일 경우에는 양생 효과가 충분하지 않고 300℃를 초과할 경우에는 고열로 인한 브리케트의 균열 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 양생 시간은 상기 양생 온도에 따라 달라지지만, 100℃에서 1 시간 정도면 충분하며 양생 장치는 소형 전기로 등의 건조기를 이용하며 다음으로 공기 중에 서냉하여 본 발명에 따른 용탕 발열제(브리케트)를 완성하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 의하여 용탕 발열제를 제조하는 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
여기서, 실리콘계의 함량이 카본계의 함량보다 상대적으로 높은 종래 기술, 즉 대한민국 등록특허공보 제10-0406920호에 의한 용탕 승온용 실리콘(Si)-카본(C)계 브리케트와 제10-0554732호에 의한 용탕 승온용 실리콘-카본계 발열제의 실시예를 비교예로 하여 성형 후 브리케트의 압축강도, 비중, 발열량을 대비하였다. 비교예 1 내지 6의 압축강도 및 비중의 데이타는 상기 특허공보에서 인용하였으며 발열량은 별도로 하기 <표1>에 기재된 비교예 1 내지 6의 배합비율로 배합한 경우를 가정하여 계산에 의해 분석한 결과를 사용하였다.
<실시예>
실시예에서 사용하는 원재료로 페로실리콘은 Si 함량 75 중량%, 실리콘카바이드는 SiC 함량 90 중량%, 카본은 C 함량 80 중량%, 철함유 부산물은 제철소에서 부산물로 파생되어 모아 둔 철가루로서 자체 고유 수분 함량은 약 7%이고 유분 함량은 약 2%이며 입경은 3~5mm 범위로 하였다.
본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제는 <표1>의 실시예1 내지 12에서 나타낸 바와 같은 배합비로 혼합한 용탕 발열제의 조성물에 상기 조성물 중량의 5 중량%의 알칼리 실리케이트를 점결제를 첨가하여 10분간 혼련하였다. 이 때 전체 중량이 1톤이 되게 하고 이를 1시간 동안 숙성한 후 유압롤 성형기에서 40,000 psi 의 유압을 가하여 원방형의 브리케트를 다수개로 성형하고 이를 100 ℃로 예열된 건조기에 넣어 1시간 건조 후 공기 중에 서냉하여 실리콘-카본-철계 용탕 발열제를 완성한 후 압축강도, 비중, 발열량을 측정하였다.
<표1>


구분
배합비 중량%

압축강도

비중

발열량
페로
실리콘		 실리콘
카바이드		 카본 철함유
부산물
Si 75% SiC 90% C 80% 철가루 (Kg/㎠) (g/㎤) (cal/g )
비교예1 50 50 28 2.6 3,900
비교예2 60 40 58 2.9 4,040
비교예3 70 30 74 3.1 4,070
비교예4 50 50 26 2.2 3,230
비교예5 60 40 46 2.25 3,900
비교예6 70 30 73 2.3 4,060
실시예1 5 70 25 83 2.5 5,320
실시예2 10 60 30 85 2.8 4,610
실시예3 5 55 40 93 3.2 4,220
실시예4 20 70 10 84 2.5 4,450
실시예5 20 60 20 86 2.7 4,290
실시예6 20 55 25 90 2.9 4,200
실시예7 5 70 25 84 2.4 4,740
실시예8 10 60 30 86 2.7 4,700
실시예9 5 55 40 90 3.0 4,210
실시예10 20 70 10 84 2.5 4,520
실시예11 20 60 20 85 2.7 4,420
실시예12 20 55 25 89 2.8 4,170
상기 <표1>에서 압축강도는 상온 압축강도(Cold Crushing Strengrh)를 의미하는 것으로 KSL3114에 준하여 측정하였으며, 본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 압축강도는 83~93kg/㎠로서 80kg/㎠를 초과하는 고강도의 발열제로서 비교예 1 내지 6의 28~73kg/㎠ 이보다 월등함을 확인할 수 있다.
또한, 용탕 내 슬래그의 비중은 2.4~2.7 범위인데, <표1>에서 비교예 1 내지 6은 2.3~3.1의 범위로 이와 비교할 때 본 발명의 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 조성물에 의한 용탕 발열제의 실시예1 내지 12는 2.4~3.2의 범위로 카본계를 많이 사용하였음에도 거의 동등하게 나타남을 확인할 수 있으며 이에 본 발명의 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 조성물에 의한 용탕 발열제는 용탕 위에 뜨지 않고 보다 안정적으로 용탕 슬래그 내로 침투될 수 있어 용탕에 대한 발열 효율이 현저히 저하되는 것을 방지할 수 있음을 예측할 수 있다.
또한, 비교예 1 내지 6의 발열량을 계산한 결과 3,230~4,070cal/g의 범위로 이와 비교할 때 본 발명의 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 조성물에 의한 용탕 발열제의 실시예1 내지 12는 4,170~5,320cal/g의 범위로 카본계를 많이 사용하였음에도 불구하고 보다 높은 발열량을 나타내고 있음을 확인할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 의한 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법에 의하면, 카본을 많이 사용하였음에도 불구하고 그 압축강도, 비중, 그리고 발열량의 측면에서 발열제로서 용탕에 대한 발열 효율이 매우 우수함을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 실리콘-카본-철계 용탕 발열제 및 그 고형 성형화 방법을 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 제강 공정에서 사용되는 용탕 발열제에 있어서,
    카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부에 점결제 1~8 중량부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 점결제는 입경이 10~40nm이고 SiO2와 M2O(M = Li, Na, K)의 몰비 SiO2/M2O가 3.6~5.6인 알칼리 실리케이트(Alkali Silicate)로 하는 것을 특징으로 하는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제.
  3. 카본(C) 55~70 중량부, 페로실리콘(Fe-Si) 또는 실리콘카바이드(SiC) 중 어느 하나 5~20 중량부, 철함유 부산물 10~40 중량부를 혼합한 용탕 발열제의 조성물에 점결제 1~8 중량부를 첨가하여 혼합교반하는 단계와;
    상기 혼합물을 브리케팅 방법으로 성형하는 단계와;
    상기 성형된 브리케트를 100~300℃의 온도로 건조하고 서냉하는 단계가 순차 적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 고형 성형화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 점결제는 입경이 10~40nm이고 SiO2와 M2O(M = Li, Na, K)의 몰비 SiO2/M2O가 3.6~5.6인 알칼리 실리케이트(Alkali Silicate)로 하는 것을 특징으로 하는 실리콘-카본-철계 용탕 발열제의 고형 성형화 방법.
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