KR20140027621A - Manufacturing process of tungsten briquette - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강의 텅스텐 함유율 정확도를 높임은 물론, 강의 불순물혼입을 억재하고, 강의 기계적 성질(내열성, 내마모성, 내충격성 등)을 향상시킬 수 있도록 한 텅스텐 브리케트 제조방법 및 그 방법으로 제조된 텅스텐 브리케트에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a tungsten briquet which improves the accuracy of the content of tungsten in a steel and improves the mechanical properties (heat resistance, abrasion resistance, impact resistance, etc.) Lt; / RTI >
강의 제조시( 전로 또는 전기로 조업시) 그 제조되는 강의 기계적 성질을 조절하기 위하여 페로텅스텐 등 합금철을 첨가 사용하게 되며, 이와 같이 첨가 사용되는 페로텅스텐은, 통상적으로 10 - 50㎜, 10 - 80㎜의 외형크기이며, 합금철내 텅스텐 함량은 무게중량비로 약 75％ 이상인 것이 사용되고 있다.Ferro-tungsten or other ferro-tungsten is added to control the mechanical properties of the produced steel during the manufacture of the steel (when operating a converter or an electric furnace). The ferro-tungsten added in this way is typically 10-50 mm, And the tungsten content in the alloy steel is about 75% or more by weight.
또 상기 페로텅스텐은, 주로 특수 강종 제강시 사용되는 것으로 현재까지는 순수텅스텐의 높은 가격과 순수 텅스텐의 융점이 높아 용해가 않될 것이라는 이유로, 순수텅스텐을 사용하지 못하고 65 - 75% 텅스텐을 함유한 페로텅스텐(W-Fe)을 사용해 왔다. Ferro-tungsten, which is used mainly for the production of special steel, is a ferro-tungsten containing 65 to 75% tungsten, which can not use pure tungsten because of the high price of pure tungsten and the high melting point of pure tungsten, (W-Fe).
상기와 같이 사용되는 페로텅스텐은 65 - 75% 텅스텐을 함유한 페로텅스텐을 사용하기 때문에 강의 텅스텐 함유율 정확도를 맞추기가 어려워 그에 따른 목적하는 강을 제조하는데 어려움이 있다.Since the ferro-tungsten used in this manner is made of ferro-tungsten containing 65 to 75% tungsten, it is difficult to achieve the accuracy of the tungsten content of the steel, and thus it is difficult to produce the desired steel.
상기와 같은 문제점 외에도 종래의 페로텅스텐은 65 - 75% 텅스텐 함유율이외에 강에 불순물의 혼입되는 문제점이 있어 강의 기계적성질(내열성, 내마모성, 내충격성)을 목적하는 정도로 맞추기가 어려워 텅스텐강, 고속도강 등의 합금강을 제조하는 한계가 있었다.In addition to the above-mentioned problems, conventional ferro-tungsten has a problem in that impurities are mixed into the steel in addition to the content of tungsten of 65 to 75%, so that it is difficult to adjust the mechanical properties (heat resistance, abrasion resistance and impact resistance) There was a limit in manufacturing alloy steel.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로써, 그 목적은, 텅스텐이 함유된 특수목적 강(텅스텐강, 고속도강 등)의 제조시 텅스텐 함유율의 정확도를 높일 수 있음은 물론, 강의 불순물 혼입을 방지하며, 그에 따른 기계적 성질이 탁월한 양질의 특수목적 강을 제조할 수 있는 텅스텐 브리케트 제조방법 및 그 방법으로 제조된 텅스텐 브리케트를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the accuracy of tungsten content in the production of tungsten-containing special purpose steels (tungsten steel, The present invention provides a method of manufacturing a tungsten briquet which is capable of producing a special purpose steel of high quality having excellent mechanical properties and preventing the inclusion of impurities in steel, and a tungsten briquet produced by the method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결을 위한 수단은, 99.5%이상의 순도를 갖는 텅스텐 스크랩을 가열로에서 가열 후 급속냉각하여 스크랩에 균열을 생성시키는 단계; 상기 균열이 생성된 스크랩을 파쇄기를 이용하여 직경 3mm 미만으로 파쇄하여 파우더를 만드는 단계; 상기 파우더에 바인더를 투입하고 반죽기를 이용하여 반죽한 후 그 반죽 물을 몰드에 넣고 진동 다짐하는 단계; 상기 다짐 된 반죽 물을 몰드로부터 탈형한 후 그 탈형된 반죽 물을 가열기에서 가열 건조하는 단계;로 이루어진다.Means for solving the problem of the present invention for achieving the above object, the step of rapid cooling after heating the tungsten scrap having a purity of 99.5% or more in a furnace to generate a crack in the scrap; Crushing the scraps in which the cracks are generated to a powder having a diameter less than 3 mm using a crusher to make powder; Putting a binder into the powder, kneading using a dough machine, and then putting the dough water into a mold to vibrate the vibration; Demolding the compacted dough water from a mold and drying the demolded dough water in a heater.
그리고 상기 텅스텐 스크랩을 가열로에서 가열하는 온도는, 1000 - 1300℃이고, 상기 가열로에서 가열된 텅스텐 스크랩의 급속냉각방법은, 수냉각이며, 상기 스크랩을 파쇄기를 이용하여 직경 3mm 미만으로 파쇄하는 방법은, 햄머밀로 1차 파쇄하고, 그를 초경롤밀에서 직경 1 - 3mm로 파쇄하는 것이다.And the temperature for heating the tungsten scrap in the heating furnace is 1000-1300 ℃, the rapid cooling method of the tungsten scrap heated in the heating furnace is water cooling, the shredding the scrap to less than 3mm in diameter using a crusher The method is primarily crushed with a hammer mill and crushed to a diameter of 1 to 3 mm in a carbide roll mill.
또 상기 파우더에 투입되는 바인더는, 규산소다이고, 그 규산소다의 투입량은 파우더 전체량에 대하여 중량%로 2 - 5%이고, 상기 탈형된 반죽 물을 가열기에서 가열 건조하는 온도는, 180 - 220℃이며, 상기 탈형된 반죽 물을 가열하는 가열기는, 진공가열기이다.The binder to be added to the powder is sodium silicate, and the amount of the sodium silicate is 2 to 5% by weight based on the total weight of the powder, and the temperature at which the demolded dough is heated and dried in a heater is 180 to 220. And a heater for heating the demolded dough water is a vacuum heater.
한편 상기의 방법으로 제조된 텅스텐 브리케트은, 상부(Top) 30mm x 30mm, 하부(Bottom) 23mm x 23mm, 높이(Height) 25mm로 성형된다.
Meanwhile, the tungsten briquette manufactured by the above method is formed into a top 30 mm x 30 mm, a bottom 23 mm x 23 mm, and a height 25 mm.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 텅스텐 브리케트 제조방법 및 그 방법으로 제조된 텅스텐 브리케트는, 텅스텐 스크랩을 재활용함으로써 자원절약은 물론, 저렴하면서도 실수율이 높고, 불순물 함유량이 적은 텅스텐 브리케트를 제공함으로써, 강의 제조시 그 강에 함유되는 텅스텐 함유율의 정확도를 높이고, 강의 불순물 혼입을 방지하여 기계적 성질(내열성, 내마모성, 내충격성 등)이 탁월한 양질의 특수목적 강(텅스텐강, 고속도강 등)을 제조할 수 있는 효과가 있다.The tungsten briquettic method of the present invention having the above-described structure and the tungsten briquette produced by the method can provide a tungsten briquette which is not only resource-saving but also high in the rate of realization and low in impurities, by recycling the tungsten scrap (Tungsten steel, high-speed steel, etc.) with excellent mechanical properties (heat resistance, abrasion resistance, impact resistance, etc.) by improving the accuracy of the content of tungsten in the steel during the manufacture of steel and preventing the inclusion of impurities in steel There is an effect that can be done.
도 1은 본 발명의 텅스텐 브리케트 제조방법을 나타낸 공정도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram showing a method for producing a tungsten briquet of the present invention. FIG.
본 발명의 텅스텐 브리케트 제조방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이 99.5%이상의 순도를 갖는 텅스텐 스크랩을 가열로에서 가열 후 급속냉각하여 스크랩에 균열을 생성시킨다.In the method for producing tungsten briquet of the present invention, tungsten scrap having a purity of 99.5% or more as shown in Fig. 1 is heated in a heating furnace and then rapidly cooled to generate cracks in the scrap.
상기 텅스텐 스크랩은 텅스텐 순도 99.5%이상의 것을 사용하는데, 그 이유는, 강 제조시 텅스텐의 함유율 정확도를 높이기 위함이다.The tungsten scrap uses a tungsten purity of 99.5% or more to increase the accuracy of tungsten content in the manufacture of steel.
그리고 상기 가열로에서의 텅스텐 스크랩 가열온도는, 1000 - 1300℃인데, 텅스텐 스크랩을 1000℃ 미만에서 가열하게 되면 텅스텐 스크랩의 부피 팽창이 이루어지지 않아 아래에서 설명되는 급냉시 텅스텐 스크랩에 크랙이 발생하지 않는 문제점이 발생하고, 1300℃를 초과하게 되면 필요 이상이 되어 에너지낭비의 원인이 됨으로 텅스텐 스크랩의 가열온도는 1000 - 1300℃로 함이 바람직하다.The heating temperature of the tungsten scrap in the heating furnace is 1000 to 1300 ° C. When the tungsten scrap is heated at less than 1000 ° C., the volume expansion of the tungsten scrap is not performed, so that a crack is generated in the tungsten scrap If the temperature exceeds 1300 ° C, it becomes unnecessary and causes waste of energy, so that the heating temperature of the tungsten scrap is preferably 1000 to 1300 ° C.
상기와 같이하여 텅스텐 스크랩이 가열되면 그를 급냉시켜 텅스텐 스크랩의 크랙발생을 유도하는데, 그 이유는, 텅스텐 스크랩의 파쇄를 용이하게 하기 위함으로써, 상기 텅스텐 스크랩의 크랙이 발생하는 원리는, 텅스텐 스크랩을 가열하면 부피팽창이 일어나고 그를 급속냉각하면 상기 부피 팽창된 텅스텐 스크랩 내부의 수축계수와 표면의 수축계수 차이가 발생하여 크랙이 생성되게 되는 것이다.When the tungsten scrap is heated as described above, the tungsten scrap is quenched to induce a crack in the tungsten scrap. This is because, in order to facilitate the crushing of the tungsten scrap, When heated, rapid expansion of the volume expansion causes a difference in the shrinkage coefficient of the bulky expanded tungsten scrap and the shrinkage coefficient of the surface, thereby generating a crack.
상기에서 설명된 급속 냉각이라 함은, 물을 이용한 수냉각을 의미하는 것으로써, 이는 가장 바람직할 일실시 예이고, 그 외에도 상기 1000 - 1300℃로 가열된 텅스텐 스크랩을 순간 냉각할 수 있는 방법(냉각가스를 이용한 냉각방법 등)이면 모두 가능하다.The rapid cooling described above means water cooling using water. This is the most preferred embodiment, and a method of instant cooling the tungsten scrap heated to 1000 - 1300 ° C A cooling method using a cooling gas, or the like).
상기와 같이하여 텅스텐 스크랩에 크랙이 발생하면 그를 파쇄기를 이용하여 직경 3mm 미만으로 파쇄하여 파우더를 만드는데, 상기 텅스텐 스크랩을 직경 3mm 미만으로 파쇄하는 이유는, 아래에서 설명되는 바인더와의 결합력을 향상시키고 반죽을 용이하게 하기 위함이다.When a crack is generated in the tungsten scrap as described above, the tungsten scrap is crushed to a diameter of less than 3 mm using a crusher to produce a powder. The reason for crushing the tungsten scrap to less than 3 mm in diameter is to improve the binding force with the binder It is to facilitate dough.
상기 파쇄기를 이용한 텅스텐 스크랩의 파쇄방법은, 햄머밀로 1차 파쇄하고, 그를 다시 초경롤밀로 직경 1-3mm 되게 2차 파쇄하는 것으로, 상기 1차 파쇄방법은, 텅스텐은 경도가 강하여 일반적인 충격으로 파쇄 되지 않음으로 상기 전처리 과정(크랙생성과정)을 통해 크랙이 발생한 스크랩에 고중 량의 하중을 가진 햄머밀로 반복 타격하여 파쇄하는 것이다.The crushing method of tungsten scrap using the crusher is a crushing method using a hammer mill and crushing the crushed secondary crusher to a diameter of 1-3 mm by a cemented carbide roll mill. In the primary crushing method, tungsten has a high hardness, And the scrap generated by cracking through the preprocessing process (crack generation process) is repeatedly blown with a hammer mill having a heavy load to be crushed.
그리고 상기 2차 파쇄방법은, 상기 1차 파쇄된 스트립을 상기 텅스텐 스크랩 보다 더 강한 초경롤을 이용하여 직경 1 - 3mm 유지되게 파쇄한다. 상기 직경 1 - 3mm로 파쇄하는 이유는, 반죽시 빨리 경화 되는 것을 방지함과 동시에 브리케트가 파손되더라도 미분화로 인한 손실을 최소화하고, 바인더와의 결합력을 높이기 위함이다.And the secondary shredding method is such that the primary shredded strip is crushed to a diameter of 1-3 mm using a stronger hardened roll than the tungsten scrap. The reason for crushing with the diameter of 1 - 3 mm is to prevent hardening at the time of kneading and to minimize the loss due to the undifferentiation even if the brittle breaks, and to increase the binding force with the binder.
상기와 같이하여 텅스텐 스크랩이 직경 1 - 3mm로 파손되어 파우더가 되면 그 파우더에 바인더를 투입하고 반죽기를 이용하여 반죽한 후 그 반죽 물을 몰드에 넣고 진동 다짐한다.When the tungsten scrap is damaged by a diameter of 1 to 3 mm as described above to form a powder, a binder is put into the powder, kneaded using a kneader, and the kneaded product is put into a mold and subjected to vibration.
상기 바인더는 규산소다로 함이 바람직한데, 그 이유는, 제강에 영향을 미치는 규제성분이 포함되어 있지 않음은 물론, 결합력이 우수하여 비중이 높은 텅스텐임에도 불구하고 반죽이 잘되며, 브리케트 형상을 잘 유지하는 장점이 있기 때문이다.The binder is preferably sodium silicate because it does not contain any regulatory components that affect steelmaking, but also has excellent bonding strength and toughness, This is because it has the advantage of being well maintained.
그리고 상기 파우더와 바인더의 혼합비율은, 파우더 전체량에 대하여 중량%로 바인더 2 - 5%인데, 그 이유는, 몰드에 넣고 성형하기가 용이 하며, 불필요한 바인더 함유율을 최소화하기 위함으로써, 2중량% 미만을 사용하면 결합력이 약하여 몰드에 넣고 성형하기가 어려우면 5중% 초과 사용하면 바인더의 양이 너무 많아 강제조시 텅스텐의 함유율 정확도가 떨어지는 문제점이 발생한다. 따라서 파우더와 바인더의 혼합비율은 파우더 전체량에 대하여 중량%로 바인더 2 - 5%로 함이 바람직하다.The blending ratio of the powder and the binder is 2 to 5% by weight based on the total amount of the powder. The reason for this is that the blending ratio of the powder and the binder is in the range of 2 to 5% by weight in order to minimize the unnecessary binder content, , It is difficult to put into a mold and molding. If it is used in an amount exceeding 5%, the amount of the binder is excessively large, so that the accuracy of content of tungsten in a forced state is lowered. Therefore, it is preferable that the blending ratio of the powder and the binder is 2 to 5% by weight based on the whole amount of the powder.
상기와 같은 비율로 파우더와 바인더가 혼합되면 그를 몰드에 넣고 진동 다짐하는데, 그 진동 다짐하는 이유는, 반죽 물의 다짐이 안정적으로 이루어지도록 하기 위함이다.When the powder and the binder are mixed at the same ratio as described above, the mixture is put into a mold to vibrate the vibration. The reason for vibrating is to stably compaction of the kneaded material.
상기 몰드에서 다짐 된 반죽 물을 몰드로부터 탈형한 후 그 탈형된 반죽 물을 가열기에서 가열 건조하는데, 상기 가열기에서의 가열 건조 이유는, 브리케트를 형성시키기 위함이고, 상기 가열기에서의 가열 건조 온도는 180 - 220℃이다.The dough-shaped kneaded product is demolded from the mold, and the demolded dough is heated and dried in a heater. The reason for heating and drying in the heater is to form a briquet, and the heating and drying temperature in the heater is 180 - 220 캜.
상기 건조온도가 180℃ 미만이면 건조시간이 오래 걸려 작업 효율이 떨어지는 문제점이 있고, 220℃를 초과하면 텅스텐이 산화될 위험이 발생하게 된다. 따라서 상기 몰드로부터 탈형된 반죽 물의 가열온도는 180 - 220℃로 함이 바람직하다.If the drying temperature is lower than 180 ° C, the drying time is prolonged, If the temperature exceeds 220 ° C., there is a risk that tungsten is oxidized. Therefore, the heating temperature of the kneaded product demolded from the mold is preferably 180 to 220 ° C.
그리고 상기 몰드로부터 탈형된 반죽 물을 가열하는 가열기는 진공상태를 유지함이 바람직한데, 그 이유는 가열도중에 텅스텐이 산화되는 것을 방지하기 위함이다.And the heater for heating the kneaded product from the mold preferably maintains a vacuum state in order to prevent oxidation of tungsten during heating.
상기와 같은 방법으로 제조된 브리케트는 제강과정에서 취련 또는 정련이나 그 정련 직후 노외 정련과정에서 투입되기 적합한 상태가 되는 것이며. 상기 투입될 때에 비산됨이 없이 투입되고 또 투입 후 강에 용이하게 혼입되는 장점이 있다.The briquettes produced in the above manner are in a state suitable for being blown or refined in the steelmaking process or put into the refining process after the refining process. There is an advantage that it is injected without being scattered when injected and easily mixed into the steel after the injection.
그리고 상기의 방법으로 제조된 브리케트은, 상부(Top) 30mm x 30mm, 하부(Bottom) 23mm x 23mm, 높이(Height) 25mm를 유지하는데, 이는 본 발명의 일실시 예이고, 그 외에도 반죽 물을 넣고 진동 다짐하는 몰드의 형태에 따라 다양하게 성형할 수 있다.The briquettes produced by the above method are maintained at a top of 30 mm x 30 mm, a bottom of 23 mm x 23 mm and a height of 25 mm, which is an embodiment of the present invention. In addition, It can be variously shaped according to the shape of the mold to which the vibration is applied.
상기 상부(Top) 30mm x 30mm, 하부(Bottom) 23mm x 23mm, 높이(Height) 25mm를 유지하는 본 발명의 브리케트은, 본 발명의 가장 바람직한 실시예로써, 상기의 형태가 제강과정에서 취련 또는 정련이나 그 정련 직후 노외 정련과정에서 투입되었을 때 텅스텐이 강에 가장 잘 혼입되는 형태이다.The briquettes of the present invention, having a top 30 mm x 30 mm, a bottom 23 mm x 23 mm and a height 25 mm, are the most preferred embodiments of the present invention, Tungsten is most likely to be incorporated into the steel when refined or refined and then refined.
이상과 같은 본 발명의 텅스텐 브리케트는, 제강과정에서 취련 또는 정련이나 그 정련 직후 노외 정련과정에서 투입되어 강의 텅스텐 함유율 정확도를 높일 수 있고, 또 강의 불순물 혼입을 방지하여 기계적 성질(내열성, 내마모성, 내충격성 등)이 탁월한 양질의 특수목적 강(텅스텐강, 고속도강 등)을 제조할 수 있는 장점이 있다.
The tungsten briquet of the present invention as described above can be added during refining or refining in the steelmaking process or immediately after refining to improve the accuracy of the tungsten content of the steel and to prevent the inclusion of impurities in the steel to improve the mechanical properties (heat resistance, abrasion resistance, (Tungsten steel, high-speed steel, etc.) of excellent quality, which is excellent in heat resistance, impact resistance and the like.
Claims (9)
상기 균열이 생성된 스크랩을 파쇄기를 이용하여 직경 3mm 미만으로 파쇄하여 파우더를 만드는 단계;
상기 파우더에 바인더를 투입하고 반죽기를 이용하여 반죽한 후 그 반죽 물을 몰드에 넣고 진동 다짐하는 단계;
상기 다짐 된 반죽 물을 몰드로부터 탈형한 후 그 탈형된 반죽 물을 가열기에서 가열 건조하는 단계;로 이루어진 텅스텐 브리케트 제조방법.
Rapidly cooling the tungsten scrap having a purity of 99.5% or more in a furnace to generate cracks in the scrap;
Crushing the scraps in which the cracks are generated to a powder having a diameter less than 3 mm using a crusher to make powder;
Putting a binder into the powder, kneading using a dough machine, and then putting the dough water into a mold to vibrate the vibration;
And demolding the compacted dough water from a mold, and drying the demolded dough water by heating in a heater.
상기 텅스텐 스크랩을 가열로에서 가열하는 온도는, 1000 - 1300℃인 것을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트 제조방법.
The method of claim 1,
The temperature for heating the tungsten scrap in a heating furnace is a tungsten briquette manufacturing method, characterized in that 1000 to 1300 ℃.
상기 가열로에서 가열된 텅스텐 스크랩의 급속냉각방법은, 수냉각인 것을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트 제조방법.The method of claim 1,
The rapid cooling method of the tungsten scrap heated in the heating furnace is a tungsten briquette manufacturing method, characterized in that the water cooling.
상기 스크랩을 파쇄기를 이용하여 직경 3mm 미만으로 파쇄하는 방법은, 햄머밀로 1차 파쇄하고, 그를 초경롤밀에서 직경 1 - 3mm로 파쇄하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트 제조방법.
The method of claim 1,
The method of crushing the scrap to less than 3mm in diameter using a crusher, the primary crushing with a hammer mill, it is crushed to a diameter of 1-3mm in a carbide roll mill, tungsten briquette production method.
상기 파우더에 투입되는 바인더는, 규산소다이고, 그 규산소다의 투입량은 파우더 전체량에 대하여 중량%로 2 - 5%인 것을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트 제조방법.
The method of claim 1,
The binder introduced into the powder is sodium silicate, and the amount of sodium silicate is 2 to 5% by weight based on the total amount of powder.
상기 탈형된 반죽 물을 가열기에서 가열 건조하는 온도는, 180 - 220℃ 임을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트 제조방법.
The method of claim 1,
Tungsten briquette manufacturing method characterized in that the temperature of the demolded dough water by heating and drying in a heater, 180-220 ℃.
상기 탈형된 반죽 물을 가열하는 가열기는, 진공가열기임을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트 제조방법.
7. The method according to claim 1 or 6,
The heater for heating the demolded dough water, tungsten briquette manufacturing method characterized in that the vacuum heater.
Tungsten briquette prepared by the method of any one of claims 1 to 7.
상기 텅스텐 브리케트은, 상부(Top) 30mm x 30mm, 하부(Bottom) 23mm x 23mm, 높이(Height) 25mm로 형성된 것임을 특징으로 하는 텅스텐 브리케트.9. The method of claim 8,
The tungsten briquette is tungsten briquette, characterized in that formed in the top 30mm x 30mm, the bottom 23mm x 23mm, height 25mm.
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| KR20170142279A (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-28 | 주식회사 티에이 | Method for manufacturing hardmetal parts for drilling bit of tap hole on blast furnace by using hard metal scrap and hardmetal parts therefrom |
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| KR101459095B1 (en) | 2014-11-12 |
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