KR20140021854A - Method for heat resisting property metal fiber of slag - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a fiber and a manufacturing method thereof, and provides a heat-resistant fiber used as various heat-resistant materials by using slag by-produced at a steel manufacturing process and waste heat-resistant materials as materials, and a manufacturing method thereof. One embodiment of the present invention provides a fiber, in which a fiber body is manufactured by mixing slag generated at a steel manufacturing process, and waste heat-resistant materials, and the fiber body comprises 40-50 weight% of silicon dioxide (SiO2), 7-15 weight% of ferrous oxide (Fe2O3), 7-15 weight% of aluminum oxide (Al2O3), 7-15 weight% of calcium oxide (CaO) and 7-15 weight% of magnesium oxide (MgO). [Reference numerals] (S100) Preparation of materials; (S200) Weighing and controlling composition ratio; (S300) Mixing materials; (S400) Fusion; (S500) Fiberization

Description

섬유 및 이의 제조 방법{Method for heat resisting property metal fiber of slag}Fiber and its manufacturing method {Method for heat resisting property metal fiber of slag}

본 발명은 강 제조 공정에서 부생되는 슬래그 및 폐 내화물을 원료로 하여 각종 내열 재료로 사용되는 내열성 섬유를 제조하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to the production of heat-resistant fibers used in various heat-resistant materials by using slag and waste refractories produced by-products in steel manufacturing processes as raw materials.

제철산업은 대량의 원료와 에너지를 소비하여 철강을 생산하는 것과 더불어 원료, 제선, 제강, 압연 등의 복잡한 연결생산체제를 거치면서, 여러 가지 종류의 부산물과 폐기물을 다량 발생시키고 있다. 이들 부산물과 폐기물은 양적으로 주제품인 철강의 65%에 이르고 있다. 이중 고체상태의 부산물과 폐기물의 약 80% 정도가 슬래그(Slag)이고, 나머지는 폐 내화물, 더스트, 슬러지 등의 형태로 발생하는데 유용한 철분함량이 높아 대부분 자원으로서의 활용이 가능하다. 통상적으로, 철강재 1톤을 생산하는 과정에서 100 내지 500kg의 제강 슬래그(slag)가 발생된다. 예컨대 페로니켈(Fe-Ni) 슬래그(Slag)는 년간 100만 톤이 넘게 발생한다. 발생 된 슬래그(slag)는 야드에 덤핑되어, 대량의 방수와 함께 대기 중에서 냉각되어 응고되고, 응고된 슬래그 덩어리는 시멘트 원료 등으로 재활용된다. 하지만, 시장상황에 따라 매립되기도 하며, 고부가화 또는 소재로서의 용도창출이 잘 되지 않는 실정이다.The steel industry consumes a large amount of raw materials and energy to produce steel and goes through complex connection production systems such as raw materials, steelmaking, steelmaking, and rolling. These by-products and waste account for 65% of the main product steel. About 80% of the solid by-products and waste are slag, and the remaining iron is high in iron, dust, and sludge. Typically, steel slag of 100 to 500 kg is generated in the process of producing one ton of steel. Ferronickel slag, for example, generates more than 1 million tonnes per year. The generated slag is dumped into the yard, cooled in the atmosphere with a large amount of waterproofing and solidified, and the solidified slag mass is recycled as raw material for cement. However, depending on the market situation, the landfill may be difficult, and it is difficult to create high added value or use as a material.

한편, 건출물의 단열 재료 등으로 사용되는 유리 섬유는 가루가 날려 인체에 자극을 주며 다시 재활용이 어렵고, 환경적인 문제를 발생시킬 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 광물을 원료로 하는 무기질 섬유인 바잘트 섬유에 대한 연구가 진행되고 있다. 바잘트 섬유는 천연 현무암을 섬유화한 것으로 인장강도, 내열성, 탄성, 흡음성 등의 특성이 우수하다. 바잘트(Basalt) 섬유는 현무암을 1280도의 용융로에서 완전용융하고, 1200도 상태에서 인발하여 장섬유 형상 제품으로 제작한다. 이와 같은 바잘트(Basalt) 섬유는 친환경적인 섬유로서 내열성 및 내구성에서 유리섬유에 비해 우수하고 탄소섬유와 비슷한 강도를 가진다. 가격은 탄소섬유에 비해 저렴하여 유리섬유의 환경성 논란과 고가의 탄소섬유의 대안으로 주목받고 있으며, 항공기, 자동차, 단열, 난연, 내장재 등과 같은 산업에서 사용된다. 현재 국내에서 사용 중인 바잘트 섬유 고가의 제품이지만 대부분 체코, 중국 등으로부터 수입되는 상황이다. 또한, 국내 제조의 경우 현무암을 채굴하는 비용과 섬유 자체의 제조 과정에서 발생하는 비용을 생각하면 최종 제품을 낮은 가격의 대량 생산하기에는 문제점이 있다. 이러한 고가의 제품을 대체하기 위해 강 제조 공정에서 부생되는 슬래그를 활용하여 섬유를 제조하는 방법에 대한 연구는 미미한 실정이다.On the other hand, the glass fiber used as a heat insulating material of the building material is blown powder to stimulate the human body and difficult to recycle again, may cause environmental problems. In order to overcome these drawbacks, research is being conducted on basalt fiber, which is an inorganic fiber based on minerals. Basalt fiber is made of natural basalt fiber and has excellent properties such as tensile strength, heat resistance, elasticity and sound absorption. Basalt fiber is completely melted in a 1280 degree melting furnace and drawn at 1200 degrees to form a long-fiber product. Such Basalt fiber is an environmentally friendly fiber, which is superior to glass fiber in heat resistance and durability, and has strength similar to that of carbon fiber. Its price is lower than that of carbon fiber, which is attracting attention as an environmental controversy of glass fiber and an alternative to expensive carbon fiber. Currently, it is an expensive product that is used in Korea, but most of it is imported from the Czech Republic and China. In addition, in the case of domestic manufacturing, considering the costs of mining basalt and the costs incurred in the manufacturing process of the fiber itself, there is a problem in mass production of the final product at a low price. In order to replace such expensive products, studies on how to manufacture fibers using slag by-produced in the steel manufacturing process is insignificant.

KRKR 10-2002-002607810-2002-0026078 B1B1

본 발명은 각종 슬래그 및 폐 내화물을 원료로 하여 기존 바잘트 섬유와 유사한 내열성의 섬유 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention is to provide a heat-resistant fiber similar to the existing bazaar fibers and a method for producing the same, using various slag and waste refractories as raw materials.

본 발명의 실시 형태에 따른 섬유는, 섬유로서, 섬유 몸체는 강의 제조 공정 중 발생된 슬래그와 폐 내화물이 배합되어 제조되며, 상기 섬유 몸체는 40 내지 50 중량%의 이산화규소(SiO2), 7 내지 15 중량%의 철 산화물(Fe2O3), 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄(Al2O3), 7 내지 15 중량%의 칼슘 산화물(CaO) 및 7 내지 15 중량%의 마그네슘 산화물(MgO)을 함유한다.Fiber according to an embodiment of the present invention, the fiber, the fiber body is produced by mixing the slag and waste refractory generated during the steel manufacturing process, the fiber body is 40 to 50% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 7 To 15 wt% iron oxide (Fe 2 O 3 ), 7 to 15 wt% aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 7 to 15 wt% calcium oxide (CaO) and 7 to 15 wt% magnesium oxide ( MgO).

또한, 상기 슬래그는 페로니켈 슬래그, 전로 슬래그, 탈린로 슬래그, 고로 슬래그 중 적어도 어느 하나를 포함한다.Also, the slag includes at least one of ferronickel slag, converter slag, talline slag, and blast furnace slag.

또한, 상기 폐 내화물은 이산화규소(SiO2) 및 알루미늄 산화물(Al2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.The waste refractory material may include at least one of silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

또한, 상기 섬유 몸체는 상기 슬래그의 량이 전체 량에 대하여 70 중량% 이상인 것을 포함한다.In addition, the fiber body includes that the amount of the slag is 70% by weight or more based on the total amount.

또한, 상기 섬유 직경은 10㎛ 내지 50㎛ 범위를 포함한다.The fiber diameter also includes a range of 10 μm to 50 μm.

또한, 상기 섬유 몸체는 휘석 계통의 결정질 상을 포함한다.In addition, the fiber body comprises a crystalline phase of the stone system.

또한, 상기 섬유 몸체는 오우가이트(augite) 결정질 상을 포함한다.The fiber body also includes an augite crystalline phase.

또한, 본 발명의 실시 방법에 따른 섬유 제조 방법은, 섬유 제조 방법으로서, 강의 제조 공정 중 발생된 슬래그 및 폐 내화물을 마련하는 과정과 상기 슬래그와 상기 폐 내화물을 측량하고 조성비를 제어하는 과정과 상기 슬래그와 상기 폐 내화물을 배합하는 과정과 배합물을 용융시키는 과정 및 용융물을 섬유 형상으로 섬유화하는 과정을 포함한다.In addition, the fiber manufacturing method according to the embodiment of the present invention, a fiber manufacturing method, the process of preparing slag and waste refractories generated during the steel manufacturing process, the process of measuring the slag and the waste refractory and controlling the composition ratio and the And mixing the slag with the waste refractory, melting the blend, and fiberizing the melt into a fibrous form.

또한, 상기 슬래그는 페로니켈 슬래그, 전로 슬래그, 탈린로 슬래그 및 고로 슬래그를 준비하고, 이들 중 적어도 2가지 이상의 슬래그를 배합하여 사용하는 것을 포함한다.Also, the slag includes preparing ferronickel slag, converter slag, tallin slag and blast furnace slag, and mixing and using at least two or more of the slag.

또한, 상기 조성비를 제어하는 과정은 40 내지 50 중량%의 이산화규소(SiO2), 7 내지 15 중량%의 철 산화물(Fe2O3), 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄(Al2O3), 7 내지 15 중량%의 칼슘 산화물(CaO), 7 내지 15 중량%의 마그네슘 산화물(MgO)을 가지도록 제어하는 것을 포함한다.Also, the process of controlling the composition ratio may include controlling the composition ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to 40 to 50 wt%, iron oxide (Fe 2 O 3 ) to 7 to 15 wt%, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 7 to 15% by weight of calcium oxide (CaO), and 7 to 15% by weight of magnesium oxide (MgO).

또한, 상기 용융시키는 과정은 상기 배합물의 용융점 대비 100도 이상의 온도로 완전 용융하는 단계를 포함한다.In addition, the melting process includes the complete melting at a temperature of 100 degrees or more relative to the melting point of the blend.

또한, 상기 섬유화하는 과정은 상기 용융물의 온도를 용융점보다 10도 이하의 온도로부터 용융점보다 50도 이상 온도까지의 범위로 유지하는 것을 포함한다.In addition, the process of fiberizing includes maintaining the temperature of the melt in the range of 10 degrees or less than the melting point to 50 degrees or more above the melting point.

또한, 상기 섬유화하는 과정은 용기의 회전 속도는 2000 rpm 이상으로 제조되는 것을 포함한다.In addition, the fiberizing process includes the rotational speed of the container is prepared at 2000 rpm or more.

또한, 상기 용기는 하면 또는 측면에 직경 3mm 이하의 노즐공을 적어도 하나 이상을 구비하는 것을 포함한다.In addition, the container includes at least one nozzle hole having a diameter of 3 mm or less on a lower surface or a side surface thereof.

또한, 상기 섬유화하는 과정은 권취부재의 회전 속도는 300 내지 1000 prm의 범위에서 제조되는 것을 포함한다.In addition, the fiberizing process includes that the rotational speed of the winding member is produced in the range of 300 to 1000 prm.

본 발명의 실시 예들에 의하면, 각종 슬래그 및 폐 내화물을 원료로하는 조성물을 이용하여 각종 건축재료에 사용되는 내열성 섬유를 제조한다. 이러한 조성물로 만들어진 섬유는 바잘트 섬유와 유사한 내열성을 갖는다. 이에, 각종 슬래그 및 폐 내화물을 원료로하는 조성물을 이용하여 제작된 섬유는 종래의 현무암으로 만들어진 고가의 바잘트 섬유를 대체할 수 있다. 따라서, 천연광석인 현무암을 보호할 수 있으며, 수입되는 내열성 섬유의 부담도 줄일 수 있다.According to the embodiments of the present invention, heat-resistant fibers used in various building materials are manufactured by using various slag and waste refractory compositions. Fibers made from such compositions have similar heat resistance to basalt fibers. Thus, the fiber produced using the composition of various slag and waste refractory material as a raw material can replace the expensive basalt fiber made of conventional basalt. Therefore, it is possible to protect the basalt which is a natural ore, and to reduce the burden of imported heat resistant fibers.

또한, 슬래그 및 폐 내화물을 종래와 같이 매립 용도, 시멘트 원료 등으로 사용되는 것 이외에 실시 예에서와 같이 각종 건축 재료로 사용되는 섬유로 확대 적용될 수 있다. 따라서, 년간 100만톤 이상 매립되는 각종 슬래그와 폐 내화물을 활용하여 부가가치가 높은 고 수익성의 신규 용도 창출이 가능하다.In addition, the slag and waste refractories may be extended to fibers used in various building materials as in the embodiment, in addition to being used as a landfill use, cement raw materials, etc. as in the prior art. Therefore, it is possible to create new high-value-added products with high value-added by utilizing various slags and waste refractories that are buried in a capacity of over 1 million tons per year.

또한, 각종 슬래그 및 폐 내화물을 폐기 또는 매립하기 위한 비용을 절약할 수 있으며, 각종 슬래그 생산량이 풍부하기 때문에 낮은 가격에 내열성 섬유의 대량생산이 가능하다. 또한, 유해 물질을 방출하지 않아 인체에 무해하며, 휘발성의 물질이 없어, 친환경적인 장점이 있다.In addition, it is possible to save the cost for the disposal or landfill of various slag and waste refractories, and the mass production of heat-resistant fibers at low prices is possible because of the abundance of various slag production. In addition, it does not emit harmful substances, harmless to the human body, there is no volatile substance, there is an environmentally friendly advantage.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 섬유 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 섬유화 방법을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 섬유의 내열성을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 섬유의 사진이다.
1 is a flow chart illustrating a fiber manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a fiberization method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the heat resistance of the fiber according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph of a fiber according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the exemplary embodiments set forth herein. It is provided to fully inform the category. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 실시 예에 따른 섬유은 각종 슬래그 및 폐 내화물을 함유하는 조성물로 제작되며, 각종 건축물의 내 외장재로 사용되기 위한 섬유로 제작된다. 여기서, 조성물은 각종 슬래그 및 폐 내화물을 분말 형태로 만들고, 설정된 성분비로 원료를 배합하여 제작한다. 이는 조성물의 조성비를 제조되는 섬유가 휘석 계통의 결정질의 상 즉, 오우가이트(augite) 결정질의 상을 갖도록 조절하여 설정하기 때문이다. 여기서 휘석 계통은 화학조성이 다양한 규산염의 주요 조암광물을 의미하며 오우가이트는 단사정계에 속하는 광물로 조흔색은 백색이며 색은 암속색 또는 흑색을 띤다. 화학조성은 (Ca, Mg, Fe2 +, Ti, Al)2 (Si, Al)2O6 로, 단주상이다.Fiber according to an embodiment of the present invention is made of a composition containing a variety of slag and waste refractories, it is made of a fiber for use as the interior facing material of various buildings. Here, the composition is produced by making various kinds of slag and pulverized refractory into a powder form, and blending raw materials in a predetermined component ratio. This is because the composition ratio of the composition is set to be adjusted so that the fibers to be produced have a crystalline phase of a fluorine system, that is, an augite crystalline phase. The pyroxene system refers to the main rocky minerals of silicates with various chemical compositions. Ogwite is a mineral belonging to monoclinic system. Streak color is white and color is dark or black. The chemical composition is (Ca, Mg, Fe 2 + , Ti, Al) 2 (Si, Al) 2 O 6 It is a monolith.

슬래그는 철광석, 석탄, 석회석 등의 천연자원으로부터 철강 제품을 제조하면서 부산물로 생성된 물질이다. Slag is a by-product of steel products produced from natural resources such as iron ore, coal and limestone.

본 발명의 실시 예에 사용되는 각종 슬래그는 다음과 같다. The various slags used in the examples of the present invention are as follows.

철과 니켈의 합금 제조 공정에서 부생되는 페로니켈 슬래그, 전로에 쇳물을 강철로 정련하는 제강공정에서 부생되는 전로 슬래그, 고급강의 일종인 극저탄소강을 제조하기 위해 탈인 및 탈탄 기능을 수행하는 탈린로 제조 공정에서 부생되는 탈린로 슬래그, 고로, 파이넥스(Finex) 융용로 등 용광로에 쇳물을 제조하면서 부생되는 고로 슬래그이다. Ferronickel slag as a byproduct in the iron and nickel alloy manufacturing process, converter slag as a by-product in the steelmaking process for refining tungsten in the converter, and Tallin, which performs detoxification and decarburization to produce ultra-low carbon steel, It is a blast furnace slag produced as a by-product in the blast furnace such as talline slag, blast furnace, Finex melting furnace, which is a by-product in the manufacturing process.

다음은 표 1을 참조하여 각종 슬래그와 바잘트 제품의 주요 화학 조성을 예시적으로 설명한다.The following is an exemplary description of the main chemical composition of the various slags and the bazaart product with reference to Table 1.

구분division SiO2 (wt%)SiO 2 (wt%) Fe2O3 (wt%)Fe 2 O 3 (wt%) Al2O3 (wt%)Al 2 O 3 (wt%) CaO (wt%)CaO (wt%) MgO (wt%)MgO (wt%) 페로니켈
슬래그
Ferronickel
Slag
55.5355.53 11.7111.71 2.212.21 0.290.29 31.0931.09
전로
슬래그
converter
Slag
8.918.91 29.9529.95 1.681.68 46.0946.09 9.809.80
탈린
슬래그
Tallinn
Slag
20.0720.07 50.3850.38 3.913.91 13.2413.24 2.352.35
고로
슬래그
blast furnace
Slag
34.9134.91 1.961.96 14.0114.01 41.9941.99 5.155.15
바잘트
제품
Basalts
product
46.3846.38 12.2512.25 11.1911.19 11.1511.15 11.4711.47

표 1에 표현된 바와 같이 각종 슬래그의 주요 화학 조성과 바잘트 제품의 화학 조성은 각 성분의 함유량에 차이가 있을 뿐 각 구성 성분이 유사한 것을 확인할 수 있다. 즉, 각 슬래그 모두 바잘트 제품이 다른 성분에 비해서 다량 함유하고 있는 주요 성분 이산화규소(SiO2), 철 산화물(Fe2O3), 알루미늄 산화물(Al2O3), 칼슘 산화물(CaO), 마그네슘 산화물(MgO)의 5가지 주요 성분을 포함하며, 슬래그에 따라 각 주요 성분의 함유량에 차이가 있다.As shown in Table 1, the main chemical composition of various slags and the chemical composition of the Vasart products can be confirmed to be similar to each other only in content of each component. That is, in each of the slags, the main component silicon dioxide (SiO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO) Magnesium oxide (MgO), and the content of each major component varies depending on the slag.

각종 슬래그 화학 조성이 중요한 이유는 바잘트 제품의 조성과 유사한 휘석 계통의 결정질 상 즉, 오우가이트 결정질 상을 갖는 섬유가 제조되도록 조성물의 조성비를 설정하여 각종 슬래그와 하기 설명될 폐 내화물을 배합하여야하기 때문이다. 조성비에 대해서는 하기에 자세히 설명한다. 각종 슬래그의 주요 화학 조성은 다음과 같은 범위를 갖는다. The reason why the various slag chemistry is important is that the composition ratio of the composition should be set so that the various slags and waste refractories to be described below are prepared so that fibers having a crystalline phase, ie, an ophite crystalline phase, similar to that of the Basalt product are produced. Because. The composition ratio will be described in detail below. The main chemical composition of various slag has the following range.

일반적으로 페로니켈 슬래그의 성분은 이산화규소(SiO2)가 45 내지 55 중량%, 철 산화물(Fe2O3)이 7 내지 15 중량%, 알루미늄 산화물(Al2O3)이 1 내지 5 중량%, 칼슘 산화물(CaO)이 0 내지 5 중량%, 마그네슘 산화물(MgO) 25 내지 35 중량%을 포함한다. 전로 슬래그의 성분은 이산화규소(SiO2)가 5 내지 15 중량%, 철 산화물(Fe2O3)이 25 내지 35 중량%, 산화알루미늄(Al2O3)이 0 내지 5 중량%, 칼슘 산화물(CaO)이 40 내지 50 중량%, 마그네슘 산화물(MgO) 5 내지 15 중량%을 포함한다. 탈린로 슬래그의 성분은 이산화규소(SiO2)가 15 내지 25 중량%, 철 산화물(Fe2O3)이 45 내지 55 중량%, 알루미늄 산화물(Al2O3)이 0 내지 10 중량%, 칼슘 산화물(CaO)이 5 내지 20 중량%, 마그네슘 산화물(MgO) 1 내지 5 중량%을 포함한다. 고로 슬래그의 성분은 이산화규소(SiO2)가 30 내지 40 중량%, 철 산화물(Fe2O3)이 1 내지 5 중량%, 알루미늄 산화물(Al2O3)이 10 내지 20 중량%, 칼슘산화물(CaO)이 5 내지 20 중량%, 마그네슘 산화물(MgO) 5 내지 20 중량%을 포함한다.In general, the components of the ferronickel slag include 45 to 55 wt% of silicon dioxide (SiO 2 ), 7 to 15 wt% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 1 to 5 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 0 to 5% by weight of calcium oxide (CaO), and 25 to 35% by weight of magnesium oxide (MgO). The components of the converter slag are 5 to 15% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 25 to 35% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 0 to 5% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) (CaO) of 40 to 50% by weight, and magnesium oxide (MgO) of 5 to 15% by weight. The talline furnace slag contains 15 to 25% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 45 to 55% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 0 to 10% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 5 to 20% by weight of an oxide (CaO), and 1 to 5% by weight of magnesium oxide (MgO). The blast furnace slag contains 30 to 40% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 1 to 5% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 20% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) (CaO) of 5 to 20% by weight, and magnesium oxide (MgO) of 5 to 20% by weight.

또한, 각종 슬래그는 주요 성분 이외에 기타 성분 혹은 불순물 등 불가피하게 함유되는 성분으로 플루오르(F), 오산화인(P2O5), 크롬오커(Cr2O3), 산화니켈(NiO), 산화구리(CuO), 산화아연(ZnO), 산화스트론튬(SrO), 산화지르코늄(ZrO2),오산화니오(Nb2O5), 황(P), 탄소(C) 등을 포함할 수 있다. In addition, various slags as component inevitably contained and other components or impurities in addition to the main ingredient fluorine (F), phosphorus pentoxide (P 2 O 5), chromium ocher (Cr 2 O 3), nickel (NiO), copper oxide oxidation (CuO), zinc oxide (ZnO), strontium oxide (SrO), zirconium oxide (ZrO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), sulfur (P), carbon (C) and the like.

다음은 폐 내화물의 화학 조성을 설명한다. 폐 내화물은 제강공정, 연주공정 및 기타 공정에서 발생하는 폐 내화물을 의미한다. 예컨대 폐 내화물은 소각로 및 각종 내화벽돌 및 석탄재, 소각로의 잔재, 기타 소각 잔사 등을 모두 포함한다. The following describes the chemical composition of the refractory waste. Waste refractory refers to the waste refractory from the steelmaking process, casting process and other processes. For example, waste refractories include incinerators and various refractory bricks and coal ash, residues of incinerators, and other incineration residues.

본 발명의 실시 예에서 각종 슬래그와 배합되는 폐 내화물은 화학 조성으로 이산화규소(SiO2), 알루미늄 산화물(Al2O3)을 갖는다. 배합 시에는 이산화규소(SiO2) , 알루미늄 산화물 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있고, 두 가지를 배합하여 사용할 수 있다. 예를 들어 내화벽돌로 사용되는 실리카벽돌의 경우 전체 함량 중 이산화규소의 함량은 95% 이상이며, 알루미늄 산화물의 함량은 1% 이하이다. 점토질 벽돌의 경우 전체 함량 중 알루미늄 산화물의 함량은 25 내지 40%이다.In the embodiment of the present invention, the waste refractory compounded with various slags has silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as chemical compositions. At the time of blending, at least one of silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide may be used, and two kinds of these may be used in combination. For example, in the case of silica brick used as a refractory brick, the content of silicon dioxide in the total content is 95% or more, and the content of aluminum oxide is 1% or less. In the case of clay bricks, the content of aluminum oxide in the total content is 25 to 40%.

다음은 각종 슬래그 및 폐 내화물을 배합하여 제조되는 조성물에 관해 설명한다. The following describes a composition prepared by blending various slags and waste refractories.

본 발명의 섬유 제조에 사용되는 조성물의 중량비는 페로니켈 슬래그, 전로 슬래그, 탈린로 슬래그, 고로 슬래그 중 적어도 어느 하나가 70 중량% 이상, 폐 내화물로 이산화규소(SiO2) 및 알루미늄 산화물(Al2O3) 중 적어도 어느 하나를 30 중량% 이하로 가진다. The weight ratio of the composition used to prepare the fiber of the present invention is at least any one of ferronickel slag, converter slag, Tallinn furnace slag, blast furnace slag is 70% by weight or more, silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 At least one of O 3 ) is 30% by weight or less.

또한, 위에 설명된 각종 슬래그 중 적어도 두 가지 이상의 슬래그를 혼합하여 조성물의 총 중량의 70 중량% 이상으로 사용할 수 있다.In addition, at least two or more slags of the various slags described above may be mixed and used at 70% by weight or more of the total weight of the composition.

각 원료가 배합된 조성물의 성분비는 이산화규소(SiO2)가 40 내지 50 중량%, 철 산화물(Fe2O3)이 7 내지 15 중량%, 산화알루미늄(Al2O3)이 7 내지 15 중량%, 칼슘 산화물(CaO)이 7 내지 15 중량%, 마그네슘 산화물(MgO) 7 내지 15 중량%을 가진다. The composition ratio of the composition containing each raw material is 40 to 50% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 7 to 15% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 7 to 15% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 7 to 15% by weight of calcium oxide (CaO), and 7 to 15% by weight of magnesium oxide (MgO).

조성물의 각 성분은 소정 범위를 가진다. 각 성분 범위의 의미는 다음과 같다. 이산화규소(SiO2)가 40 중량% 미만으로 포함되면, 제품 제조 과정 혹은 후 제품에 크랙이 발생하고, 50 중량%를 초과하여 포함되면, 제품에 유리질이 다량 함유되어 강도가 저하된다. 따라서 바람직하게는 40 내지 50 중량%를 함유하는 것이 좋다. Each component of the composition has a predetermined range. The meaning of each component range is as follows. When silicon dioxide (SiO 2 ) is included in less than 40% by weight, cracks occur in the product during or after the product manufacturing process, and when included in excess of 50% by weight, the product contains a large amount of glassy to decrease the strength. Therefore, it is preferable that it contains 40 to 50% by weight.

산화알루미늄(Al2O3)은 조성물의 용융점을 저감하는 기능과 조성물이 융용 상태일 때 점도와 관련이 깊다. 7 중량% 미만으로 포함되면, 조성물의 융용점을 저감시키기 어려워 조성물 용융이 어려워지고, 15 중량% 초과하여 포함되면, 점도가 상승하여 제품에 변형이 발생한다. 따라서 바람직하게는 조성물의 전체 조성 중 산화알루미늄(Al2O3)은 7 내지 15 중량%를 함유하는 것이 좋다.Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) has a function of reducing the melting point of the composition and is highly related to viscosity when the composition is in a fused state. If it is contained in an amount of less than 7% by weight, it is difficult to reduce the melting point of the composition, thereby making it difficult to melt the composition, and if it exceeds 15% by weight, viscosity increases and deformation occurs in the product. Therefore, it is preferable that aluminum oxide (Al 2 O 3 ) in the whole composition of the composition contains 7 to 15% by weight.

칼슘 산화물(CaO)과 마그네슘 산화물(MgO)의 중량의 범위는 조성물의 산도를 제어한다. 산도 SiO2/(CaO+MgO)가 0.5 내지 0.6 범위인 것이 바람직하다. 산도 값이 0.5의 미만 값을 가지면 즉, 15 중량%를 초과하여 다량 함유되면 제조 공정 혹은 후에 제품에 크랙이 발생하거나 파괴되고, 0.6의 초과 값을 가지면 즉, 7 중량% 미만으로 함유되면 제품에 변형을 초래한다. 따라서 바람직하게는 조성물의 전체 조성 중 칼슘 산화물(CaO)은 7 내지 15 중량%, 마그네슘 산화물(MgO)은 7 내지 15 중량%를 함유하는 것이 좋다.The range of weight of calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO) controls the acidity of the composition. It is preferable that the acidity SiO2 / (CaO + MgO) is in the range of 0.5 to 0.6. If the acid value is less than 0.5, that is, if it is contained in an amount exceeding 15% by weight, cracks are generated or destroyed in the manufacturing process or later, and when the acid value exceeds 0.6, that is, Resulting in deformation. Therefore, it is preferable that 7 to 15% by weight of calcium oxide (CaO) and 7 to 15% by weight of magnesium oxide (MgO) are contained in the whole composition of the composition.

철 산화물(Fe2O3)은 핵 생성을 위한 접종제로서 기능을 하며, 제품의 강도와 관련이 깊다. 7 중량% 미만으로 포함되면, 핵 생성이 미미하고, 15 중량% 초과하여 포함되면, 제조 과정 혹은 후 제품에 크랙이 발생한다. 따라서 바람직하게는 조성물의 전체 조성 중 철 산화물(Fe2O3)은 7 내지 15 중량%를 함유하는 것이 좋다. Iron oxide (Fe 2 O 3 ) functions as an inoculum for nucleation and is closely related to the strength of the product. If it is contained in an amount of less than 7% by weight, nucleation is insignificant, and when it is contained in an amount exceeding 15% by weight, cracks occur in the production process or the after-product. Therefore, it is preferable that the iron oxide (Fe 2 O 3 ) in the whole composition of the composition contains 7 to 15% by weight.

조성물은 강 제조 공정에서 부생되는 각종 슬래그 및 폐 내화물을 분말 형태로 만들어 설정된 중량비 및 조성비가 되도록 배합되어 제작되고, 최종적으로 제작되는 섬유는 현무암 조성과 유사한 휘석 계통의 결정질 상 즉, 오우가이트 결정질 상을 나타낸다.The composition is prepared by mixing various slag and waste refractories by-produced in the steel manufacturing process in the form of powder to have a set weight ratio and composition ratio, and finally, the fabricated fiber is a crystalline phase of whitite system, that is, an ouite crystalline phase similar to basalt composition. Indicates.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 섬유 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 섬유화 방법을 도시한 그래프이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 섬유의 내열성을 도시한 그래프이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 섬유의 사진이다.1 is a flow chart illustrating a fiber manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 2 is a graph illustrating a fiberization method according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a graph showing the heat resistance of the fiber according to an embodiment of the present invention. 4 is a photograph of a fiber according to an embodiment of the present invention.

다음은 도 1을 참조하여 섬유제조 방법을 설명한다.Next, a fiber manufacturing method will be described with reference to FIG. 1.

먼저, 강의 제조 공정 중 발생 된 슬래그 및 폐 내화물을 100도 이상에서 충분히 건조한 후 분쇄기를 사용하여 각각 분말 형태로 각종 원료를 마련한다(S100). 예컨대 각종 슬래그 , 폐 내화물을 자기질볼밀(Ball mill)에서 소정 입도(예: 5m/m 이내)까지 분쇄하여 각각 분말 형태를 가지도록 마련할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 기핵물질인 접종제가(TiO2, Fe2O3, Na2O, K2O)도 소정 입도(예: 5m/m)까지 분쇄하여 분말 형태로 마련할 수 있다.First, the slag and waste refractories generated during the steel manufacturing process is sufficiently dried at 100 degrees or more and then prepared various raw materials in powder form using a grinder (S100). For example, various slags and waste refractories may be pulverized to a predetermined particle size (for example, 5 m / m or less) in a magnetic ball mill to have a powder form. In addition, if necessary, the inoculation agent, which is a nucleus material (TiO 2 , Fe 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O) may also be prepared in a powder form by grinding to a predetermined particle size (eg 5 m / m).

그 후, 분말 형태로 마련된 각종 원료를 측정하고 조성비를 제어한다(S200). 예컨대 전체 조성물의 중량비 중 각종 슬래그의 분말이 70% 이상, 폐 내화물 분말이 30% 이하를 갖도록 준비하며, 동시에 위에 자세히 설명된 조성비를 갖도록 각 원료를 제어한다. Thereafter, various raw materials prepared in powder form are measured and the composition ratio is controlled (S200). For example, each of the raw materials is controlled so as to have 70% or more of powders of various slags and 30% or less of pulverized refractory powders in the weight ratio of the whole composition, and at the same time, have the composition ratio described in detail above.

그 후, 조성비 제어가 완료된 각종 원료를 배합한다(S300). 예컨대 분말 형태로 각각 마련된 각종 슬래그와 폐 내화물을 함께 혼련기 내부로 투입하여 위에서 설명된 기본적인 배합 비율로 배합할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 분말 형태로 마련된 각종 슬래그, 폐 내화물, 접종제를 함께 혼련기 내부로 투입하여 배합할 수 있다.Thereafter, various raw materials whose composition control is completed are compounded (S300). For example, various slags and waste refractories respectively provided in powder form may be put into the kneader and blended at the basic blending ratio described above. In addition, various slags, pulverized refractories, and inoculants provided in the form of powder may be put into the kneader together with mixing if necessary.

배합된 조성물이 마련되면, 조성물을 용해로에 장입하고, 조성물의 완전 융용 온도까지 용해로를 승온하여 완전 용융시킨다(S400). 예컨대 본 발명의 실시 예에 따른 조성물의 융용점은 1200도 내지 1400도이며, 완전 융용을 위한 온도는 조성물의 융용점보다 100도 이상 높으면 된다. 여기서 완전 융용 온도를 결정하기 위해 조성물의 구성을 이루는 각종 슬래그의 융용점 기반으로 유출할 수 있다. 예컨대 페로니켈 슬래그의 용융점은 1412도, 전로 슬래그의 용융점은 1382도, 고로 슬래그의 용융점은 1364도이다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 완전 용융 온도로 1250 내지 1600도가 사용되었다. When the compounded composition is prepared, the composition is charged into a melting furnace, and the melting furnace is heated up to the complete melting temperature of the composition (S400). For example, the melting point of the composition according to the embodiment of the present invention is 1200 degrees to 1400 degrees, and the temperature for complete melting may be 100 degrees or more higher than the melting point of the composition. Where it can be released on the basis of the melting point of the various slags constituting the composition to determine the complete melting temperature. For example, the melting point of the ferronickel slag is 1412 degrees, the melting point of the converter slag is 1382 degrees, and the melting point of the blast furnace slag is 1364 degrees. Thus, in embodiments of the present invention, a full melting temperature of 1250 to 1600 is used.

그 후, 조성물이 완전 용융된 용융물은 용기에 입조되어 섬유 형상으로 섬유화하는 과정이 진행된다(S500).Thereafter, the melt in which the composition is completely melted is granulated in a container and fiberized into a fibrous shape (S500).

여기서 섬유화 방법으로 인발 방법과 방사 방법 등을 사용할 수 있다. 도 2를 참조하여 섬유화 방법을 자세히 설명한다. As the fiberizing method, a drawing method, a spinning method, and the like can be used. The fiberizing method will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2의 예시적으로 도시된 방법에 사용된 용기(100a, 100b)는 턴디쉬, 레이들 등과 같은 재질의 용기이며, 용기 안으로 용융물을 입조시켜 섬유화 과정을 진행한다. The containers 100a and 100b used in the exemplary method of FIG. 2 are containers made of materials such as tundish, ladle, etc., and granulate the melt into the container to perform the fiberization process.

(a)는 인발 방식으로 섬유화를 진행한다. 용기(100a)는 하면에 하나 이상의 노즐공(110)을 구비한다. 용기(100a)의 하측 방향으로 이격되어 권치부재(200)가 위치한다. 권치부재(200)는 회전하는 롤러를 구비하여 용기(100a)에 구비된 노즐공(110)을 통해 낙하 배출되는 용융물을 롤러의 회전 운동으로 권취하여 섬유화를 진행한다. 여기서 장섬유를 권취하기 위해 권취부재의 회전 속도를 300 내지 1000 rpm 범위로 유지할 수 있다. 회전 속도가 300 rpm 미만이면 귄취되는 섬유의 직경이 커져서 단선이 되고, 1000rpm을 초과하면 낙하 배출되는 섬유의 점도 대비 인장력이 증가하여 단선이 발생 된다. (a) advances the fiberization by drawing method. The container 100a includes one or more nozzle holes 110 on the lower surface thereof. The winding member 200 is spaced apart in the downward direction of the container 100a. The winding member 200 is provided with a rotating roller to wind the melt discharged through the nozzle hole 110 provided in the container 100a by the rotational motion of the roller to advance the fiberization. In this case, in order to wind the long fibers, the rotational speed of the winding member may be maintained in a range of 300 to 1000 rpm. If the rotational speed is less than 300 rpm, the diameter of the fiber to be twisted is increased to become a disconnection, and if it exceeds 1000rpm, the tensile force increases with respect to the viscosity of the dropped fibers, resulting in disconnection.

(b)는 방사 방식으로 섬유화가 진행된다. 용기(100b) 측면에서 내부까지 관통되는 다수의 노즐공(110)을 구비하고, 용기(100b)가 회전운동을 하면 용기 내에 용융물은 노즐공(100b)을 통해 방사되어 섬유화가 진행된다. 여기서 장섬유를 권취하기 위해 용기(100b)의 회전 속도를 2000 rpm 이상으로 유지할 수 있다. 회전 속도가 2000 rpm 미만이면 방사되는 섬유의 직경이 커져서 단선이 발생 된다. In (b), the fiberization proceeds in a radial manner. A plurality of nozzle holes 110 penetrates from the side of the container 100b to the inside thereof, and when the container 100b rotates, the melt in the container is spun through the nozzle holes 100b to perform fiberization. The rotation speed of the container 100b can be maintained at 2000 rpm or more in order to wind up the long fiber here. If the rotational speed is less than 2000 rpm, the diameter of the fiber to be spun increases, causing disconnection.

(c)는 방사 방식으로 섬유화가 진행된다. 용기(100a) 하면에 하나 이상의 노즐공(110)을 구비한다. 용기(100a)의 하측 방향으로 이격되어 회전용기(300)가 위치한다. 용융물이 용기(100a) 구비된 노즐공(1110)을 통해 낙하 배출될 때 회전하는 회전 용기(300) 내의 용융물은 회전 용기(300)에 구비된 톱니모양의 돌출부에 의해 방사되어 섬유화가 진행된다. 예를 들어 솜사탕 기계에서 솜사탕이 제조되는 원리와 유사하다. 여기서 장섬유를 권취하기 위해 회전 용기(300)의 회전 속도를 2000 rpm 이상으로 유지할 수 있다. 회전 속도가 2000 rpm 미만이면 섬유의 직경이 커져서 단선이 발생 된다. In (c), the fiberization proceeds in a radial manner. One or more nozzle holes 110 are provided on the bottom surface of the container 100a. The rotating container 300 is spaced apart in the downward direction of the container (100a). When the melt is dropped and discharged through the nozzle hole 1110 provided with the container 100a, the melt in the rotating container 300 that is rotated is spun by the serrated protrusion provided in the rotating container 300 to perform fiberization. Similar to the principle that cotton candy is made, for example, in cotton candy machines. In this case, in order to wind the long fibers, the rotation speed of the rotating container 300 may be maintained at 2000 rpm or more. If the rotational speed is less than 2000 rpm, the diameter of the fiber increases, causing disconnection.

또한, 입조되는 용융물의 온도는 완전 용융온도보다 10도 낮은 온도에서부터 완전 용융온도보다 50도 높은 온도까지의 범위 내로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the temperature of the melt to be granulated may include maintaining the temperature within a range of 10 degrees lower than the complete melting temperature to 50 degrees higher than the complete melting temperature.

또한, 노즐공(110)의 직경은 3㎜ 이하이며, 제조된 섬유의 직경은 10㎛ 내지 50㎛까지의 범위를 가진다. 섬유의 직경이 10㎛미만 및 50㎛초과하면 권취 시 혹은 섬유로 천 제조시 단선이 발생한다.In addition, the diameter of the nozzle hole 110 is 3mm or less, the diameter of the fiber produced has a range of 10㎛ to 50㎛. If the diameter of the fiber is less than 10 µm and more than 50 µm, disconnection occurs when winding up or when manufacturing the fabric from the fiber.

또한, 섬유의 인발 방법은 위에서 예시적으로 설명된 방법에 국한되지 않고, 수평 회전 운동 방식, 수직 회전 운동 방식,압출 방식, 용융물에 기체를 주입하는 방식 등 다양한 변형된 방식으로 섬유화할 수 있다. In addition, the drawing method of the fiber is not limited to the method described by way of example above, and may be fiberized in a variety of modified manners, such as a horizontal rotary motion method, a vertical rotary motion method, an extrusion method, a method of injecting gas into the melt.

또한, 용기 내로 완전 용융된 조성물을 유입하기 전에 소정의 시간(예: 20분 ) 동안 가스 청정 과정 즉 가스 배출을 시키는 단계가 포함될 수 있다.In addition, a step of gas cleaning may be included for a predetermined time (eg, 20 minutes) prior to introducing the completely molten composition into the container.

또한, 섬유화 과정에서 용기 내로 완전 용융된 조성물을 유입하기 전에 각종 형상의 용기를 소정 온도(예: 250 내지 1000도)로 예열하여 마련하는 단계가 포함될 수 있다. 이는 각종 형상의 용기 내로 유입되는 완전 용융된 조성물의 온도와 각종 형상의 용기의 표면 온도의 차이에 의해 각종 형상의 용기에서 섬유화되는 섬유가 급냉되어 단선되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, a step of preheating and preparing various shapes of containers at a predetermined temperature (for example, 250 to 1000 degrees) may be included before the completely melted composition is introduced into the container during the fiberization process. This can prevent the fiber from being quenched and disconnected from the various shapes of the container due to the difference between the temperature of the completely melted composition flowing into the various shapes of the container and the surface temperature of the various shapes of the container.

또한, 도 4에 도시된 바와 다양한 굵기의 섬유를 얻을 수 있다. In addition, it is possible to obtain fibers of various thicknesses as shown in FIG.

도 3를 참조하면, 최종 생산된 섬유의 내열성을 비교한 그래프를 볼 수 있는데, 보통 바잘트 섬유는 -260 내지 560도 범위 내에서 내열성을 가지며 최대 700도 까지 내열성을 유지하고, 700도를 초과하면 섬유의 변형이 발생한다. 본 발명의 실시 예에 따른 섬유의 내열성을 살펴보면, -260 내지 750도 범위 내에서 내열성을 가지며 최대 863도 부근 온도까지 내열성을 유지하고 863도를 초과하면 섬유의 변형이 발생한다. 제작된 섬유가 내열성 면에서 바잘트 섬유보다 우수한 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, there can be seen a graph comparing the heat resistance of the final produced fiber, usually bazalt fibers have heat resistance in the range of -260 to 560 degrees and maintain heat resistance up to 700 degrees, and exceed 700 degrees If the fiber is deformed. Looking at the heat resistance of the fiber according to an embodiment of the present invention, has a heat resistance in the range of -260 to 750 degrees, and maintains heat resistance up to a temperature of around 863 degrees and exceeds 863 degrees, the deformation of the fiber occurs. It can be seen that the fabric produced is superior to the basalt fiber in terms of heat resistance.

이상 설명된 실시 예와 실시 방법은 섬유 외에 다양한 섬유 변형에 적용이 가능하다. 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예, 변형 예, 실시 방법 및 변형 방법들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예, 변형 예, 실시 방법 및 변형 방법들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 실시 예 및 변형 예들 간의 다양한 조합이 가능하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Embodiments and methods described above can be applied to various fiber modifications in addition to the fiber. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100a : 용기 100b: 용기
110 : 노즐공 200: 권취부재
300 : 회전 용기
100a: container 100b: container
110: nozzle hole 200: winding member
300: rotating container

Claims (15)

섬유로서,
섬유 몸체는 강의 제조 공정 중 발생된 슬래그와 폐 내화물이 배합되어 제조되며,
상기 섬유 몸체는 40 내지 50 중량%의 이산화규소(SiO2), 7 내지 15 중량%의 철 산화물(Fe2O3), 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄(Al2O3), 7 내지 15 중량%의 칼슘 산화물(CaO) 및 7 내지 15 중량%의 마그네슘 산화물(MgO)을 함유하는 섬유.
As a fiber,
The fiber body is made of a combination of slag and waste refractories generated during the steel manufacturing process,
The fiber body is 40 to 50% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 7 to 15% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 7 to 15% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 7 to 15 Fiber containing wt% calcium oxide (CaO) and 7-15 wt% magnesium oxide (MgO).
청구항 1에 있어서,
상기 슬래그는 페로니켈 슬래그, 전로 슬래그, 탈린로 슬래그, 고로 슬래그 중 적어도 어느 하나를 포함하는 섬유.
The method according to claim 1,
The slag is at least one of ferronickel slag, converter slag, Tallinn furnace slag, blast furnace slag.
청구항 1에 있어서,
상기 폐 내화물은 이산화규소(SiO2) 및 알루미늄 산화물(Al2O3) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 섬유.
The method according to claim 1,
The waste refractories include at least one of silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
청구항 1에 있어서,
상기 섬유 몸체는 상기 슬래그의 량이 전체 량에 대하여 70 중량% 이상인 섬유.
The method according to claim 1,
The fiber body is a fiber in which the amount of the slag is 70% by weight or more based on the total amount.
청구항 1에 있어서,
상기 섬유 직경은 10㎛ 내지 50㎛ 범위를 포함하는 섬유
The method according to claim 1,
The fiber diameter ranges from 10 μm to 50 μm
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유 몸체는 휘석 계통의 결정질 상을 포함하는 섬유.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The fiber body comprises a crystalline phase of the fluorine system.
청구항 6에 있어서,
상기 섬유 몸체는 오우가이트(augite) 결정질 상을 포함하는 섬유.
The method of claim 6,
The fiber body comprises an augite crystalline phase.
섬유 제조 방법으로서,
강의 제조 공정 중 발생된 슬래그 및 폐 내화물을 마련하는 과정;
상기 슬래그와 상기 폐 내화물을 측량하고 조성비를 제어하는 과정;
상기 슬래그와 상기 폐 내화물을 배합하는 과정;
배합물을 용융시키는 과정; 및
용융물을 섬유 형상으로 섬유화하는 과정; 을 포함하는 섬유 제조 방법.
As a fiber manufacturing method,
A process of preparing slag and a waste refractory material generated during a steel manufacturing process;
Measuring the slag and the waste refractory and controlling the composition ratio;
Mixing the slag and the waste refractory;
Melting the combination; And
Fiberizing the melt into a fibrous shape; Fiber manufacturing method comprising a.
청구항 8에 있어서,
상기 슬래그는 페로니켈 슬래그, 전로 슬래그, 탈린로 슬래그 및 고로 슬래그를 준비하고, 이들 중 적어도 2가지 이상의 슬래그를 배합하여 사용하는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 8,
The slag is a method for producing a fiber to prepare a ferronickel slag, converter slag, Tallinn furnace slag and blast furnace slag, at least two of them slag.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 조성비를 제어하는 과정은 40 내지 50 중량%의 이산화규소(SiO2), 7 내지 15 중량%의 철 산화물(Fe2O3), 7 내지 15 중량%의 산화알루미늄(Al2O3), 7 내지 15 중량%의 칼슘 산화물(CaO), 7 내지 15 중량%의 마그네슘 산화물(MgO)을 가지도록 제어하는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The process of controlling the composition ratio is 40 to 50% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 7 to 15% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 7 to 15% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), A process for controlling fibers to have from 7 to 15% by weight of calcium oxide (CaO) and from 7 to 15% by weight of magnesium oxide (MgO).
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 용융시키는 과정은 상기 배합물의 용융점 대비 100도 이상의 온도로 완전 용융하는 단계를 포함하는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The melting process comprises the step of completely melting at a temperature of 100 degrees or more relative to the melting point of the blend.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 섬유화하는 과정은 상기 용융물의 온도를 용융점보다 10도 이하의 온도로부터 용융점보다 50도 이상 온도까지의 범위로 유지하는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The fiberizing process is to maintain the temperature of the melt in the range of 10 degrees or less than the melting point to 50 degrees or more above the melting point.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 섬유화하는 과정은 용기의 회전 속도는 2000 rpm 이상으로 제조되는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The fiberizing process is a fiber manufacturing method of the rotational speed of the container is produced at 2000 rpm or more.
청구항 13에 있어서,
상기 용기는 하면 또는 측면에 직경 3mm 이하의 노즐공을 적어도 하나 이상을 구비하는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 13,
The container is a fiber manufacturing method comprising at least one nozzle hole having a diameter of 3mm or less on the bottom or side.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 섬유화하는 과정은 권취부재의 회전 속도는 300 내지 1000 prm의 범위에서 제조되는 섬유 제조 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The fiberizing process is a fiber manufacturing method of the rotational speed of the winding member is produced in the range of 300 to 1000 prm.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170129548A (en) * 2016-05-17 2017-11-27 재단법인 포항산업과학연구원 Fireproof fiber, method for manufacturing of the same, and method for manufacturing of insulating materials using the same
CN113831010A (en) * 2021-10-25 2021-12-24 光大环保技术研究院(深圳)有限公司 Method for preparing mineral wool by using plasma molten ash
KR20210158156A (en) * 2020-06-23 2021-12-30 주식회사 케이씨씨 Batch composition for mineral wool and mineral wool manufactured therefrom

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066803A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-12 재단법인 포항산업과학연구원 Inorganic fiber using by-products of iron-making process, and manufacturing method therefor
KR101937807B1 (en) * 2016-10-04 2019-01-14 재단법인 포항산업과학연구원 Method for preparing inorganic fibers from by-products of steel works and method for preparing the same
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR830007450A (en) * 1981-10-22 1983-10-21 김홍기 Manufacturing method of light rock surface texture
KR900001372B1 (en) * 1986-12-30 1990-03-09 포항종합제철 주식회사 Preparing method of the heat resistant staple from slag
GB9314230D0 (en) * 1993-07-09 1993-08-18 Pilkington Plc Compositions for high temperature fiberisation
JP2002220744A (en) * 2001-01-19 2002-08-09 Paratekku Kk Inorganic fiber and method for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170129548A (en) * 2016-05-17 2017-11-27 재단법인 포항산업과학연구원 Fireproof fiber, method for manufacturing of the same, and method for manufacturing of insulating materials using the same
KR20210158156A (en) * 2020-06-23 2021-12-30 주식회사 케이씨씨 Batch composition for mineral wool and mineral wool manufactured therefrom
CN113831010A (en) * 2021-10-25 2021-12-24 光大环保技术研究院(深圳)有限公司 Method for preparing mineral wool by using plasma molten ash

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