KR20190014818A - 몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 몰드 지지부재의 제조방법은, 탄소원, 바인더 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물이 분말 상태로 혼합된 혼합분말을 기 설정된 형상으로 가압 성형하여 성형물을 제공하고, 상기 성형물을 단계적으로 승온시켜 가열함으로써 소결체를 제공하며, 상기 소결체를 냉각하여 몰드 지지부재를 제공한다.

Description

몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조{Manufacturing method for mold supporting member and mold sutucture for ferro silicon casting including the mold supporting member manufactured by the same}
본 발명은 몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조에 관한 것으로, 상세하게는 페로실리콘 주조시 냉각능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조에 관한 것이다.
페로실리콘(ferro silicon)은 철(Fe)과 규소(Si)의 합금을 의미하며, 일반적으로 변압기용 규소강, 규소를 함유하는 내산 합금 및 내산 주철 등의 제조에 첨가제로써 이용된다. 일반적으로 페로실리콘은 전기로에 실리콘 원광(Silicon Ore), 철 스크랩(Scrap), 탄재(Carbon Source) 등을 장입하여 가열함으로써 용융 페로실리콘으로 수득되며, 수득된 페로실리콘은 몰드에서 응고(냉각)된 후 파쇄, 포장 등의 고정을 거쳐 수요자에게 전달될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0091727호(2015.08.12. 공개)
본 발명의 목적은 페로실리콘 주조시 냉각능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 몰드 지지부재의 제조방법은, 탄소원, 바인더 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물이 분말 상태로 혼합된 혼합분말을 기 설정된 형상으로 가압 성형하여 성형물을 제공하고, 상기 성형물을 단계적으로 승온시켜 가열함으로써 소결체를 제공하며, 상기 소결체를 냉각하여 몰드 지지부재를 제공한다.
상기 탄소원은, 탄소(C)분말, 탄화규소(SiC)분말 및 탄소(C)분말과 탄화규소(SiC)분말의 혼합물 중 선택된 어느 하나이며, 상기 혼합분말의 전체 중량 대비 탄소(C) 성분이 80wt% 이상 포함되도록 상기 혼합분말에 혼합될 수 있다.
상기 바인더는, 피치코크스 및 모르타르를 포함하며, 상기 혼합분말의 전체 중량 대비 10~15wt% 비율로 상기 혼합분말에 혼합될 수 있다.
상기 성형물은, 50~90℃의 온도범위로 승온되어 1차 가열되고, 90~400℃의 온도범위로 승온되어 2차 가열되며, 400~500℃의 온도범위로 승온되어 3차 가열될 수 있다.
상기 1차 가열은 상기 성형물이 50~90℃의 온도범위로 승온된 후 10~20분 유지됨으로써 수행되고, 상기 2차 가열은 상기 성형물이 90~400℃의 온도범위로 승온된 후 10~20분 유지됨으로써 수행되며, 상기 3차 가열은 상기 성형물이 400~500℃의 온도범위로 승온된 후 10~20분 유지됨으로써 수행될 수 있다.
상기 몰드 지지부재의 압축강도는 500MPa 이상일 수 있다.
상기 몰드 지지부재의 열전도도는 450~500W/m·K일 수 있다.
상기 몰드 지지부재 내부의 탄소 원자는 인접한 4개의 탄소 원자와 공유결합하여 사면체의 결정구조를 가지도록 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조는, 상부가 개방된 주조공간이 형성되어 용융 페로실리콘을 수용 가능한 몰드; 및 상기 몰드의 하부에서 상기 몰드를 지지하도록 배치되는 몰드 지지부재를 포함하되, 상기 몰드 지지부재는 상기 몰드 지지부재 제조방법에 의해 제조된 몰드 지지부재일 수 있다.
상기 몰드 지지부재의 상부면은 상기 몰드의 하부면의 면적보다 더 큰 면적을 가지도록 제공되며, 상기 몰드는 상기 몰드 지지부재의 상부면 내에 상기 몰드의 하부면이 위치하도록 배치될 수 있다.
도 1은 페로실리콘의 주조 공정에 있어서, 일반적으로 이용되는 페로실리콘 주조용 몰드구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2의 (a) 및 (c)는 공냉 조건에서의 응고된 페로실리콘의 미세조직을 촬영한 사진이며, 도 2의 (b) 및 (d)는 급냉 조건에서 응고된 페로실리콘의 미세조직을 촬영한 사진이다.
도 3은 Factsage 프로그램을 통해 획득한 페로실리콘의 상변태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조에 용융 페로실리콘이 주입된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 몰드 지지부재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 몰드 지지부재를 형성하는 탄소 성분 결정구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조에 의한 용융 페로실리콘의 응고 과정을 시간대별로 촬영한 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조와 Fe-Si 미분층을 포함하는 몰드구조에서 동일한 응고 시간 경과시 용융 페로실리콘의 응고 정도를 비교한 실험 결과를 사진이다.
본 발명은 몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조에 관한 것으로, 이하에 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에 언급되는 연결은 두 개의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통하여 간접적으로 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 페로실리콘의 주조 공정에 있어서, 일반적으로 이용되는 페로실리콘 주조용 몰드구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 페로실리콘 주조용 몰드구조(100)는 주조공간(17)이 형성된 몰드(15), 몰드(15)의 하부에서 몰드(15)를 지지하도록 구비되는 Fe-Si 미분층(25), Fe-Si 미분층(25)의 하부에서 몰드(15)와 Fe-Si 미분층(25)을 지지하도록 구비되는 몰드 테이블(35)을 구비하는 것이 일반적이다. Fe-Si 미분층(25)은 Fe-Si 미분이 일정한 두께를 가지도록 몰드 테이블(35) 상에 도포됨으로써 형성되며, 약 1,650~1,700℃의 용융 페로실리콘이 주조공간(17)에 주입된 경우, 몰드 테이블(35)로의 열전달을 차단하여 몰드 테이블(35)이 고온의 환경에 노출되어 용손되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. Fe-Si 미분층(25)의 두께는 용융 페로실리콘의 주조조건 및 설비환경에 따라 적절히 조절되어 구비될 수 있으나, 일반적으로 100~200mm의 두께로 몰드 테이블(35) 상에 Fe-Si 미분이 도포됨으로써 형성될 수 있다.
Fe-Si 미분층(25)에 의해 몰드 테이블(25)의 용손이 방지될 수는 있으나, Fe-Si 미분층(25) 내에 존재하는 잠열에 의해 주조공간(17) 내에 주입된 용융 페로실리콘의 냉각속도가 충분히 확보되지 않는 문제가 발생될 수 있다. 즉, Fe-Si 미분층(25)은 약 150W/m·K의 열전도도를 가지는바, 즉각적인 열 배출이 이루어지지 않아 페로실리콘의 냉각속도가 충분히 확보되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 용융 페로실리콘의 냉각속도가 충분히 확보되지 않는 경우, 완성품인 페로실리콘의 파쇄시 다량의 미분이 발생할 수 있으며, 그에 따라 페로실리콘 제품의 실수율이 떨어지게 될 수 있다.
도 2의 (a) 및 (c)는 공냉 조건에서의 응고된 페로실리콘의 미세조직을 촬영한 나타낸 사진이며, 도 2의 (b) 및 (d)는 급냉 조건에서 응고된 페로실리콘의 미세조직을 촬영한 사진이다. 구체적으로, 도 2의 (a) 및 (b)는 동일한 조성으로 구비되는 용융 페로실리콘을 각각 공냉 및 급냉 조건에서 냉각한 후의 미세조직을 촬영한 사진이며, 도 2의 (c) 및 (d)는 각각 도 2의 (a) 및 (b)의 붉은 박스로 표시된 부분을 각각 일정 배율로 확대한 사진이다.
도 2의 (a) 내지 (d)에서 상대적으로 어두운 색으로 표시되는 부분은 Si 석출상을 의미한다. 즉, 도 2의 (a) 및 (c)의 공냉조건의 경우, 도 2의 (b) 및 (d)의 급냉조건의 경우에 비해 상대적으로 Si 석출상이 조대하게 성형되며, 도 2의 (b) 및 (d)의 급냉조건의 경우, 도 2의 (a) 및 (c)의 공냉조건의 경우에 비해 상대적으로 Si 석출상이 미세하게 형성됨을 확인할 수 있다. 즉, 공냉조건에서 냉각된 페로실리콘의 경우, 급냉조건에서 냉각된 페로실리콘에 비해 Si 석출상이 조대하게 형성되며, 그에 따라 완성품인 페로실리콘의 파쇄시 크랙(crack)의 발생량이 증가되는 것을 예상할 수 있다.
또한, 도 3은 Factsage 프로그램을 통해 획득한 페로실리콘의 상변태도이며, 이로부터 공냉조건에서 냉각된 페로실리콘의 경우, 급냉조건에서 냉각된 페로실리콘에 비해 크랙 발생량이 증가하는 원인을 찾을 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 920~960℃ 부근에서는 Fe3Si7로부터 FeSi2로의 상변태가 일어나며, FeSi2상은 약 0.6%의 자체 체적 증가를 유발하여 압축응력에 의해 자체 크랙(crack)을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 즉, 페로실리콘의 냉각 과정에 있어서, 920~960℃ 부근의 체류시간이 증가되는 경우, 페로실리콘 내부의 크랙 발생량이 증가됨을 이론적으로 확인할 수 있다. Fe-Si 미분층(25)의 열전도도는 150W/m·K의 수준에 불과한 바, Fe-Si 미분층(25)을 사용하여 용융 페로실리콘의 주조 작업을 수행하는 경우, 용융 페로실리콘의 냉각과정에서 920~960℃ 부근에 장시간 체류됨으로써 다량의 FeSi2상이 형성될 수 있다. 즉, 완성품인 페로실리콘의 파쇄시 미분이 다량 발생하는바, 완성품인 페로실리콘의 실수율이 현격히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 용융 페로실리콘의 냉각속도를 충분히 확보하여 완성품인 페로실리콘의 파쇄시 미분 발생을 적극 억제하여 실수율을 효과적으로 확보할 수 있는 몰드 지지부재의 제조방법 및 그에 따라 제조된 몰드 지지부재를 포함하는 페로실리콘 주조용 몰드구조를 제공하고자 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조에 용융 페로실리콘이 주입된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조(1)는 상부가 개방된 주조공간(12)을 구비하는 몰드(10), 몰드(10)의 하부에서 몰드(10)를 지지하도록 구비되는 몰드 지지부재(20), 몰드 지지부재(20)의 하부에서 몰드(10)와 몰드 지지부재(20)를 지지하도록 구비되는 몰드 테이블(30)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에는 직육면체 형상의 주조공간(12)이 도시되어 있으나, 본 발명의 주조공간(12)의 형상은 반드시 이에 구속되는 것은 아니며, 용융 페로실리콘(5)의 냉각 효율 및 수요자의 요구에 따라 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
몰드 지지부재(20)는 탄소원, 바인더 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물이 분말 상태로 혼합된 혼합분말의 소결 가공에 의해 제조될 수 있으며, 그 형상은 특별히 제한되지는 않는다. 다만, 용융 페로실리콘(5)의 냉각 효율을 고려하여 몰드 지지부재(20)의 상부면은 몰드(10)의 하부면보다 더 넓은 넓이를 가지도록 제공됨이 바람직하며, 몰드 지지부재(20)와 몰드(10)의 접촉면을 충분히 확보하기 위하여 몰드 지지부재(20)는 몰드(10)의 하부면에 대응하는 상부면을 가지는 플레이트형으로 제공됨이 더욱 바람직하다. 본 발명의 몰드 지지부재(20)에 대해서는 이하의 몰드 지지부재의 제조방법에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 몰드 지지부재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 몰드 지지부재의 제조방법은, 탄소원, 바인더 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물로 구성되는 혼합분말을 일정한 형상으로 가압하여 성형물(S1)을 제조하고(S100), 성형물(S1)을 단계적으로 승온시켜 가열함으로써 소결체(S2)를 제조하며(S200), 소결체(S2)를 냉각시킴으로써 몰드 지지부재(20)를 제조할 수 있다. 탄소원, 바인더 등은 분말 상태로 제공되어 혼합분말을 형성할 수 있으며, 탄소원은 탄소(C)분말, 탄화규소(SiC)분말 및 탄소(C)분말과 탄화규소(SiC)분말의 혼합물 중 선택된 어느 하나일 수 있다. 비용 및 취급 용이성 등을 고려하여 탄소원은 탄소 전극봉의 제조에 이용되는 탄소분말로 제공될 수 있다.
탄소(C)는 본 발명의 몰드 지지부재(20)의 주요 성분인바, 탄소원은 혼합분말의 전체 중량 대비 탄소(C) 성분이 80wt% 이상이 포함되도록 혼합됨이 몰드 지지부재(20)의 강도 및 열전도도 확보 측면에서 바람직하다. 바인더는 성형물(S1)의 제조시 성형물(S1)의 형상을 유지하기 위하여 투입되는 성분으로, 피치코크스 및 모르타르 등을 포함할 수 있다. 성형물(S1)의 형상 유지를 위해 바인더는 혼합분말의 전체 중량 대비 10wt% 이상 포함됨이 바람직하며, 최종 소성 완료된 몰드 지지부재(20)의 강도 및 열전도도 확보를 위해 15wt% 이하로 제한되어 포함됨이 바람직하다. 바인더가 혼합분말의 전체 중량 대비 15wt%를 초과하여 포함되는 경우, 성형물(S1)의 가열시 몰드 지지부재(20)에 과량의 기공을 형성시키는바, 이들 기공은 몰드 지지부재(20)의 강도 및 열전도도의 열위를 유발시키기 때문이다.
소결체(S2)의 제조(S200)시 단계적 승온에 의해 성형물(S1)을 가열함으로써 소결체(S2)를 획득할 수 있다. 즉, 소결체(S2)의 제조(S200)에는, 50~90℃의 온도범위로 승온하여 성형물(S1)을 가열하는 1차 가열(S210), 1차 가열(S210)의 종료 후 90~400℃의 온도범위로 승온하여 성형물(S1)을 가열하는 2차 가열(S220) 및 2차 가열(S220)의 종료 후 400~500℃ 온도범위로 승온하여 성형물(S1)을 가열하는 3차 가열(S230)이 수행될 수 있으며, 일련의 가열을 거친 성형물(S1)은 고온에서의 소결 작용에 의해 소결체(S2)로 제공될 수 있다.
구체적으로, 제1 가열(S210)에서 성형물(S1)은 50~90℃의 온도범위로 승온되어 가열되는바, 성형물(S1) 내에 포함되어 있던 바인더가 휘발 배출됨으로써 성형물(S1)로부터 제거될 수 있다. 제1 가열(S210)에서 성형물(S1)은 50~90℃의 온도범위로 승온되어 약 10~20분간 가열이 유지될 수 있으며, 그에 따라 전체 바인더의 질량 대비 25% 수준의 바인더가 성형물(S1)로부터 제거되어 성형물(S1)의 치밀화가 이루어질 수 있다. 제2 가열(S220)에서 제1 가열(S10)을 거친 성형물(S1)은 90~400℃의 온도범위로 승온되어 가열되는바, 성형물(S1) 내에 포함되는 바인더가 일부 용융되어 성형물(S1)은 액화 상태와 유사하게 거동할 수 있다. 제2 가열(S220)에서 성형물(S1)은 액화 상태와 유사하게 거동하는바, 탄소 원자는 자유롭게 이동하여 재배열 될 수 있다. 200~350℃의 온도범위에서 성형물(S1)의 액화가 가장 활발히 일어나며, 해당 온도범위에서 성형물(S1)의 부피가 증가하는 것을 통해, 탄소 원자의 이동이 활발하게 이루어지고 있음을 확인할 수 있다. 성형물(S1) 내에서 탄소 원자의 활발한 유동 및 열효율 등의 요소를 고려하여 제2 가열(S220)은 약 10~20분간 수행됨이 바람직하다.
제3 가열(S230)에서 제2 가열(S220)을 거친 성형물(S1)은 400~500℃ 온도범위로 승온되어 가열되는바, 제2 가열(S220)에서 액화된 성형물(S1)은 소결 단계를 거치게 된다. 제3 가열(S230)에서 탄소 원자는 인접하는 4개의 탄소 원자와 공유결합을 형성하며, 그에 따라 제3 가열(S230)을 거친 소결체(S2) 내부의 탄소 원자는 인접한 탄소원자와 사면체의 결정구조를 가지는 탄소 고형체로 제공될 수 있다. 도 7은 본 발명의 소결체(S2)를 형성하는 탄소 성분 결정구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 소결 완료 및 열효율 등의 요소를 고려하여 제3 가열(S230)은 약 10~20분간 수행됨이 바람직하다.
위에서 언급한 제1 가열(S210), 제2 가열(S220) 및 제3 가열(S230)의 시간은 예시적인 시간에 불과하며, 성형물(S1)의 성분 함량, 성형물(S1)의 질량 및 부피, 바인더 등의 휘발 배출, 탄소 원자의 공유결합 형성률 등의 요소를 고려하여 적절히 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법에 의해 제조된 몰드 지지부재(20)는 인접한 4개의 탄소 원자와 공유결합을 형성하여 사면체의 결정구조를 가지는 탄소 고형체로 제공되는바, 일정 수준 이상의 강도 및 열전도도를 효과적으로 확보할 수 있다. 본 발명의 발명자는 본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법에 의해 제조된 몰드 지지부재(20)에 대한 압축강도 및 열전도도 측정 실험을 수행하였으며, 실험 결과 본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법에 의해 제조된 몰드 지지부재(20)는 500MPa 이상의 압축강도 및 450~500W/m·K의 열전도도를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법에 의해 제조된 몰드 지지부재(20)는 용융 페로실리콘(5)의 주입시 몰드 지지부재(20) 및 몰드 테이블(30)의 파손을 효과적으로 방지 가능한 정도의 강도를 확보할 수 있으며, Fe-Si 미분층(25) 대비하여 몰드 지지부재(20)의 냉각능을 효과적으로 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 8의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조에 의한 용융 페로실리콘의 응고 과정을 시간대별로 촬영한 사진이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 페로실리콘 주조용 몰드구조와 Fe-Si 미분층을 포함하는 몰드구조에서 동일한 응고 시간 경과시 용융 페로실리콘의 응고 정도를 비교한 실험 결과를 촬영한 사진이다.
도 8의 (a) 내지 (f)는 용융 페로실리콘(5)의 주입 후 5분 간격으로 용융 페로실리콘(5)의 상태를 촬영한 사진으로, 도 8의 (a) 내지 (f)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 주조용 몰드구조(1)에 의한 용융 페로실리콘(5)의 응고시 약 30분 만에 용융 페로실리콘(5)의 응고가 종료되는 것을 확인할 수 있다.
특히, 도 9는 동일한 조건하에 용융 페로실리콘(5)의 주입 후 20분이 경과 한 상태를 촬영한 결과로, 도 9를 기준으로, 좌측은 Fe-Si 미분층(25)을 포함하는 몰드구조(100)에 주입되어 냉각되는 용융 페로실리콘, 우측은 본 발명의 일 실시예에 의한 몰드구조(1)에 주입되어 냉각되는 용융 페로실리콘(5)을 촬영한 사진이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 동일한 조건하에서 본 발명의 몰드구조(100)에 수용되어 냉각되는 용융 페로실리콘(5)의 경우 Fe-Si 미분층(25)을 포함하는 몰드구조(100)에 수용되어 냉각되는 페로실리콘에 비해 현저히 냉각이 진행된 것을 육안으로 확인할 수 있는바, 본 발명의 일 실시예에 의한 몰드구조(100)에 의해 제조되는 페로실리콘 완성품은 파쇄시 미분 발생이 효과적으로 억제되며, 그에 따라 페로실리콘 완성품의 실수율이 효과적으로 확보됨을 확인할 수 있다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
1: 페로실리콘 주조용 몰드구조 10: 몰드
20: 몰드 지지부재 30: 몰드 테이블

Claims (10)

  1. 탄소원, 바인더 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물이 분말 상태로 혼합된 혼합분말을 기 설정된 형상으로 가압 성형하여 성형물을 제공하고,
    상기 성형물을 단계적으로 승온시켜 가열함으로써 소결체를 제공하며,
    상기 소결체를 냉각하여 몰드 지지부재를 제공하는 몰드 지지부재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소원은,
    탄소(C)분말, 탄화규소(SiC)분말 및 탄소(C)분말과 탄화규소(SiC)분말의 혼합물 중 선택된 어느 하나이며,
    상기 혼합분말의 전체 중량 대비 탄소(C) 성분이 80wt% 이상 포함되도록 상기 혼합분말에 혼합되는, 몰드 지지부재의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는,
    피치코크스 및 모르타르를 포함하며,
    상기 혼합분말의 전체 중량 대비 10~15wt% 비율로 상기 혼합분말에 혼합되는, 몰드 지지부재의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성형물은,
    50~90℃의 온도범위로 승온되어 1차 가열되고,
    90~400℃의 온도범위로 승온되어 2차 가열되며,
    400~500℃의 온도범위로 승온되어 3차 가열되는, 몰드 지지부재의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1차 가열은 상기 성형물이 50~90℃의 온도범위로 승온된 후 10~20분 유지됨으로써 수행되고,
    상기 2차 가열은 상기 성형물이 90~400℃의 온도범위로 승온된 후 10~20분 유지됨으로써 수행되며,
    상기 3차 가열은 상기 성형물이 400~500℃의 온도범위로 승온된 후 10~20분 유지됨으로써 수행되는, 몰드 지지부재의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 지지부재의 압축강도는 500MPa 이상인, 몰드 지지부재의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 지지부재의 열전도도는 450~500W/m·K인, 몰드 지지부재의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 지지부재 내부의 탄소 원자는 인접한 4개의 탄소 원자와 공유결합하여 사면체의 결정구조를 가지도록 제공되는, 몰드 지지부재의 제조방법.
  9. 상부가 개방된 주조공간이 형성되어 용융 페로실리콘을 수용 가능한 몰드; 및
    상기 몰드의 하부에서 상기 몰드를 지지하도록 배치되는 몰드 지지부재를 포함하되,
    상기 몰드 지지부재는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 몰드 지지부재인, 페로실리콘 주조용 몰드구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 몰드 지지부재의 상부면은 상기 몰드의 하부면의 면적보다 더 큰 면적을 가지도록 제공되며,
    상기 몰드는 상기 몰드 지지부재의 상부면 내에 상기 몰드의 하부면이 위치하도록 배치되는, 페로실리콘 주조용 몰드구조.
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