KR20200100597A

KR20200100597A - 내화 배치, 상기 배치로부터 부정형 내화 세라믹 제품을 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 수득한 부정형 내화 세라믹 제품

Info

Publication number: KR20200100597A
Application number: KR1020207008050A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 하이트; 롤랜드 닐리카
Original assignee: 리프랙토리 인터렉추얼 프라퍼티 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2020-08-26
Also published as: JP7247172B2; US11905217B2; RU2020110468A; ES2899921T3; EP3502078A1; EP3502078B1; JP2020534236A; RU2020110468A3; EP3502078B9; CN111132950B; US20200207665A1; WO2019120737A1; BR112020004082A2; CN111132950A; CA3072294A1; KR102650353B1; PL3502078T3

Abstract

본 발명은 내화 배치, 상기 배치로부터 부정형 내화 세라믹 제품을 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 수득한 부정형 내화 세라믹 제품에 관한 것이다.

Description

내화 배치, 상기 배치로부터 부정형 내화 세라믹 제품을 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 수득한 부정형 내화 세라믹 제품

본 발명은 내화 배치(refractory batch), 상기 배치로부터 부정형 내화 세라믹 제품을 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 수득한 부정형 내화 세라믹 제품에 관한 것이다.

본 발명의 의미에서 용어 "내화 세라믹 제품"은 특히 600℃ 초과의 작동 온도를 갖는 내화 제품 및 바람직하게는 DIN 51060: 2000-6에 따른 내화 재료, 즉 > SK 17의 고온측정 콘 당량(pyrometric cone equivalent)을 갖는 재료를 지칭한다. 고온측정 콘 당량의 결정은 특히 DIN EN 993-12: 1997-06에 따라 수행될 수 있다.

잘 알려진 바와 같이, "내화 배치"는 온도 처리에 의해, 즉 특히 소성에 의해 내화 세라믹 제품을 제조할 수 있는 하나 이상의 성분 또는 원료의 조성물이다.

본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 배치로부터 부정형 내화 세라믹 제품을 제조한다. 따라서, 본 발명에 따른 배치는 소위 "내화 물질"로서, 특히 내화 염기성 캐스터블로서 사용된다. 본 발명에 따른 방법에 의해 수득한 내화 세라믹 제품은 따라서 부정형 내화 세라믹 제품으로서, 즉 부정형 형태의 본 발명에 따른 배치를 내화 세라믹 제품의 사용 장소에서 특히 캐스팅(casting)에 의해 주입하고, 이어서 이를 소성하여 부정형 내화 제품을 형성하여 수득한 제품으로서 존재한다.

내화 염기성 캐스터블은 전형적으로 화학 또는 수경 결합된 캐스팅 믹스의 형태이다. 그러한 물질은 마그네시아, 특히 소결 마그네시아 또는 용융 마그네시아에 기초한 하나 이상의 원료로 이루어진 염기성 성분을 갖는다. 화학 결합된 염기성 캐스터블에서, 염기성 성분은, 예를 들어 포스페이트 결합제를 통해 화학 결합된다. 수경 결합된 염기성 캐스터블의 경우에, 결합은 수경 결합제, 예를 들어 알루미나 시멘트를 통해 일어난다.

화학 또는 수경 결합과 비교하여, 세라믹 결합은 상당한 이점을 갖는데, 예를 들어, 일반적으로 더 높은 내화성 및 내부식성, 특히 개선된 고온 굽힘 강도 및 개선된 슬래그 침투에 대한 내성이다. 세라믹 결합된 염기성 캐스터블의 제조를 위한 배치는 EP 825 968 B2에 개시된다. 이 배치는 소결 마그네시아 형태의 염기성 성분, 흑연 형태의 탄소 성분 및 물을 포함한다. 원칙적으로, 그러한 배치는 세라믹 결합된 염기성 내화 캐스터블의 제조에 유용한 것으로 입증되었다. 그러나, 탄소 성분의 산화를 억제하기 위해 알루미늄 형태의 산화방지제를 첨가하는 것은 불가능하다.

이와 관련하여 소위 산화방지제의 존재에 의해 탄소-함유 배치에서 대기 산소에 의한 탄소의 산화를 억제하는 것으로 알려져 있다. 산화방지제는 특히 알루미늄, 실리콘, 마그네슘 및 이들의 합금의 분말로 알려져 있다. 이들 분말은 배치의 탄소와 반응하여 카바이드를 형성하고 또한 물질에 온도를 적용하는 동안 대기 산소와 반응하여, 탄소의 산화를 감소시킨다. 형성된 카바이드는 또한 생성된 소성 제품의 강도에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 열역학적 이유로 알루미늄이 실리콘 및 마그네슘보다 더 효과적인 산화방지제이므로, 산화방지제로서 알루미늄 분말이 바람직하다.

그러나, EP 825 968 B2에 따른 배치에서, 알루미늄이 염기성 성분의 존재에서 물과 즉시 반응하여 수소를 형성할 것이며, 이는 제조된 캐스터블 또는 소성된 부정형 내화 세라믹 제품에서 상당한 손상(특히 균열)을 초래할 것이므로, 산화방지제로서 알루미늄의 사용은 특히 염기성 환경에서 매우 어려울 것임을 입증할 것이다. 또한, 상기 언급한 알루미늄의 반응은 캐스터블을 가열할 것이고, 이는 캐스팅성(castability)을 손상시킬 것이다.

이와 관련하여, 수지 또는 피치가 물 대신에 결합제로서 사용될 수 있다. 그러나 이들은 배치가 고온에 노출될 때 휘발되고, 악취가 나거나 심지어 독성일 수 있는 성분을 갖는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 목적은 부정형 염기성 내화 세라믹 제품의 제조를 위한 탄소질 내화 배치를 제공하는 것이고, 여기서 알루미늄은 수성 결합제와 동시에 산화방지제로서 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 목적은 캐스터블의 형태로 사용될 수 있는 상기와 같은 배치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 알루미늄이 수성 결합제의 수분과 반응하여 수소를 형성하는 일이 없거나 그러한 반응이 최소 크게 억제되는 상기와 같은 배치를 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 슬래그 침투에 대한 우수한 내성, 특히 화학 또는 수경 결합된 캐스터블로부터 제조된 제품보다 더 우수한 슬래그 침투에 대한 내성을 갖는 부정형 내화 염기성 세라믹 제품을 제조할 수 있는 상기와 같은 배치를 제공하는 것이다. 마지막으로, 또 다른 목적은 고온 굽힘 강도, 특히 화학 또는 수경 결합된 캐스터블로부터 제조된 제품보다 더 우수한 고온 굽힘 강도를 갖는 부정형 내화 염기성 세라믹 제품을 제조할 수 있는 상기와 같은 배치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적을 해결하기 위해, 다음 성분을 포함하는 내화 배치가 제공된다:

마그네시아에 기초한 하나 이상의 원료를 포함하는 염기성 성분;

하나 이상의 탄소 캐리어를 포함하는 탄소 성분;

하나 이상의 금속 알루미늄 캐리어를 포함하는 알루미늄 성분;

수성 결합제; 및

100 g의 물당 최소 15 g의 용해도를 갖는 하나 이상의 설페이트.

놀랍게도, 본 발명에 따르면, 100 g의 물당 최소 15 g의 용해도를 갖는 하나 이상의 설페이트(이후 "수용성 설페이트"로도 지칭됨)의 내화 배치 중의 존재에서, 마그네시아에 기초한 부정형 내화 제품의 제조를 위해, 수성 결합제와 함께 알루미늄이 산화방지제로서 사용될 수 있음이 밝혀졌다. 본 발명에 따르면, 놀랍게도 하나 이상의 그러한 수용성 설페이트의 배치 중의 존재에서, 알루미늄과 결합제의 수분과의 반응이 완전히 또는 최소 크게 억제될 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 배경에 대해, 본 발명에 따르면 내화 배치가 마그네시아에 기초한 부정형 내화 세라믹 제품의 제조를 위해 제공되고, 이는 마그네시아에 기초한 염기성 성분, 탄소 성분, 산화방지제로서의 알루미늄 및 수성 결합제 이외에도 수용성 설페이트 형태의 성분을 추가로 포함하도록 의도된다.

본 발명에 따르면, 수용성 설페이트는, 상기한 바와 같이, 일반적인 배치에서, 특히 이들의 조성물에 최소 0.05 질량%의 비율로 존재할 때 유리한 특성을 효과적으로 발현할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이와 관련하여 수용성 설페이트가 배치에 최소 0.05 질량%의 비율로 존재하는 것이 바람직하다. 0.1 질량%의 비율로부터, 수용성 설페이트는 이의 유리한 특성을 보다 효과적으로 발현할 수 있으므로, 설페이트가 배치에 최소 0.1 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 0.15 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 0.2 질량%의 비율로 존재하는 것이 바람직하다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

또한 수용성 설페이트가 배치에 1.0 질량% 초과의 비율로 존재하는 경우, 배치로부터 제조될 수 있는 부정형 내화 세라믹 제품의 내화 특성에 악영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, 이와 관련하여 배치는 수용성 설페이트의 질량 분율이 증가함에 따라 더 빠르게 응결되고 1.0 질량% 초과의 수용성 설페이트 함량에서 상당히 빠르게 응결되어 특히 캐스터블로서 배치의 가공 및 사용이 실질적으로 더 이상 가능하지 않은 것으로 밝혀졌다. 그러한 응결은 약 0.5 질량%의 수용성 설페이트의 비율로부터 관찰될 수 있어서, 배치의 응결이 0.5 내지 1.0 질량% 범위의 수용성 설페이트의 질량 비율에 의해 구체적으로 조정될 수 있다. 이와 관련하여, 한 구체예에 따르면 수용성 설페이트는 최대 1.0 질량%의 비율로 배치에 존재할 수 있고; 이러한 상한은 특히 배치의 응결이 또한 수용성 설페이트에 의해 조정될 수 있는 경우 선택될 수 있다. 이와 관련하여, 대안의 구체예에 따르면, 수용성 설페이트는 최대 0.5 질량%의 비율로 배치에 존재할 수 있고; 이러한 상한은 특히 수용성 설페이트가 배치를 응결시키도록 의도되지 않는 경우에 선택될 수 있다. 이와 관련하여, 수용성 설페이트는 바람직하게는 배치에 0.05 내지 1.0 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1.0 질량%의 비율, 더욱더 바람직하게는 0.2 내지 1.0 질량% 범위의 비율로 존재할 수 있다. 수용성 설페이트가 배치를 응결시키도록 의도되지 않는 한, 이들은 바람직하게는 배치에 0.05 내지 0.5 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5 질량% 범위의 비율로 존재한다. 수용성 설페이트가 배치를 목표하는 방식으로 응결시키도록 의도되고, 이들은 바람직하게는 배치에 0.5 내지 1.0 질량% 범위의 비율로 존재한다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

본 발명에 따르면, 수용성 설페이트는 물에 대한 각각의 수용성 설페이트의 용해도가 더 높을수록, 알루미늄과 결합제의 수분과의 반응을 더욱 효과적으로 억제함이 발견되었다. 이와 관련하여, 바람직한 구체예에 따르면, 배치는 100 g의 물당 최소 15 g의 용해도를 갖는 것 뿐만 아니라, 100 g의 물당 최소 20 g의 용해도, 더욱 바람직하게는 100 g의 물당 최소 25 g의 용해도, 더욱 바람직하게는 100 g의 물당 최소 30 g의 용해도, 더욱 바람직하게는 100 g의 물당 최소 35 g의 용해도를 갖는 하나 이상의 설페이트를 포함할 수 있다.

예를 들어, 설페이트 소듐 설페이트 (Na₂SO₄, 즉 IUPAC 명명법에 따라 "디소듐 설페이트"; 용해도: 28.1 g/ 100 g H₂O), 페러스 설페이트 (FeSO₄, 즉 IUPAC 명명법에 따라 "페러스 설페이트"; 용해도: 29.5 g/ 100 g H₂O), 리튬 설페이트 (Li₂SO₄, 즉 IUPAC 명명법에 따라 " 디리튬 설페이트"; 용해도: 34.2 g/100 g H₂O), 마그네슘 설페이트 (MgSO₄, 즉 IUPAC 명명법에 따라 "마그네슘 설페이트"; 용해도: 35.7 g/ 100 g H₂O) 및 알루미늄 설페이트 (Al₂(SO₄)₃, 즉 IUPAC 명명법에 따라 "디알루미늄 트리설페이트"; 용해도: 38.5 g/ 100 g H₂O)에 의해 100 g의 물당 최소 25 g의 용해도가 나타나고, 이들 수용성 설페이트 중 바람직하게는 하나 이상이, 특히 상기 언급된 범위의 총 질량으로 배치에 존재할 수 있다. 물에 대한 매우 높은 용해도로 인해, 설페이트 마그네슘 설페이트 및 알루미늄 설페이트 중 최소 하나가 바람직하게는 특히 상기 언급한 범위의 총 질량으로 배치에 존재할 수 있다. 물에 대핸 특히 높은 용해도로 인해, 알루미늄 설페이트 형태의 수용성 설페이트가 특히 바람직하다.

용어의 일반적인 이해에 따르면, "용해도"는 여기서 실온(25 ℃에서 포화시 물의 질량에 대한 수용성 설페이트의 용해된 질량의 비율로서 정의된다. 수용성 설페이트의 "100 g의 물당 최소 25 g의 용해도"는, 예를 들어 포화 및 실온에서 25 g의 설페이트가 100 g의 물에 용해됨을 의미한다.

용해도의 결정을 위해, 종래 기술로부터 공지된 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수용성 설페이트는 침전물이 보일 때까지 실온에서 100 g의 증류수에 교반될 수 있다. 이후 용액은 투명한 용액이 형성될 때까지 잠시, 특히 최소 약 24 시간 동안 방치될 수 있다. 이후 용액은 여과될 수 있고 설페이트의 농도가 공지 방법, 예를 들어 원자 방출 분광법(atomic emission spectrometry, AES) 또는 적정에 의해 결정될 수 있다. 필요한 경우, 샘플은 농도 결정 이전에 희석될 수 있다.

수용성 설페이트는 물에 매우 용해성인 것이 유리하다. 이와 관련하여, 수용성 설페이트는 바람직하게는 배치에서 물에 용해되어, 즉 용해된 형태로 존재한다. 수용성 설페이트는 특히 바람직하게 배치에서 수성 결합제의 물에 용해될 수 있다. 수용성 설페이트가 물, 특히 수성 결합제의 물에 용해되므로, 수용성 설페이트는 배치에서 배치의 전체 부피에 걸쳐 특히 균일하고 균질한 분포로 존재할 수 있고, 수용성 설페이트가 배치의 전체 부피에 걸쳐 알루미늄과 수성 결합제의 수분의 반응 억제와 관련하여 유리한 특성을 발현할 수 있다.

수용성 설페이트는, 특히 상기한 바와 같이 물에 용해되는 경우, 배치에 수화된 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 설페이트는 이와 관련하여 Al₂(SO₄)₃ * 17 H₂O의 형태로 존재할 수 있다. 수용성 설페이트가 수화된 형태로 존재하는 한, 수용성 설페이트가 배치에 존재하는 질량 분율에 대해 주어진 정보는 항상 이들의 순수한 설페이트 형태, 즉 이들의 비수화된 형태를 기준으로 한다. 예를 들어, 알루미늄 설페이트가 Al₂(SO₄)₃ * 17 H₂O 형태로 존재하는 한, 이 수화물에 대해 질량 비율에 대해 주어진 정보는 비수화된 알루미늄 설페이트, 즉 Al₂(SO₄)₃의 형태와 관련된다.

본 발명에서 사용된 결합제는 수성 결합제, 즉 물을 포함하는 결합제, 특히 물 기초의 결합제이다. 바람직하게는, 결합제는 물을 포함한다. 물 이외에도, 결합제는 또한 하나 이상의 추가 성분, 특히, 예를 들어, 최소 하나의 증점제, 특히 폴리아크릴산 형태의 증점제를 포함할 수 있다. 바람직한 형태에 따르면, 수성 결합제는 물 및 폴리아크릴산을 포함한다.

수성 결합제는 바람직하게는 배치에, 예를 들어, 최소 4 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 7 질량%의 비율로 존재할 수 있다. 또한, 수성 결합제는 바람직하게는 배치에 최대 15 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최대 10 질량%의 비율로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 수성 결합제는 배치에 4 내지 15 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 7 내지 10 질량% 범위의 비율로 존재할 수 있다. 결합제가 배치에 그러한 비율로 존재하는 경우, 이는 캐스팅 화합물로서 특히 유리한 방식으로 사용될 수 있다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

수성 결합제가 물 및 폴리아크릴산 물질을 포함하는 한, 각 경우에 수성 결합제의 총 질량에 대하여 결합제 중의 물의 비율은 80 내지 95 질량% 범위이고 폴리아크릴산의 비율은 5 내지 20 질량% 범위일 수 있다. 수성 결합제의 총 질량을 기준으로 각 경우에서, 결합제 중의 물의 비율은 특히 바람직하게는 85 내지 92 질량% 범위이고 폴리아크릴산의 비율은 8 내지 15 질량% 범위일 수 있다.

본 발명에 따른 배치의 알루미늄 성분은 하나 이상의 금속 알루미늄의 캐리어로 이루어진다. 바람직하게는, 알루미늄 성분은 다음 금속 알루미늄의 캐리어 중 하나 이상으로 이루어진다: 금속 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 최소 하나의 금속 합금.

본 발명에 따르면, 알루미늄은 결합된 형태, 예를 들어 산화물, 예를 들어 코런덤(Al₂O₃) 또는 마그네시아 스피넬(MgAl₂O₄) 형태로 존재하지 않는 한 배치에 "금속" 알루미늄으로서 존재한다.

알루미늄 성분이 알루미늄을 포함하는 최소 하나의 금속 합금 형태로 존재하는 한, 이러한 금속 합금은 특히 금속 합금 AlSi, AlMg 또는 AlSiMg, 즉 금속 알루미늄 및 다른 금속인 실리콘 및 마그네슘 중 최소 하나로 이루어진 금속 합금 중 하나 이상의 형태로 존재할 수 있다. 알루미늄 성분은 AlSi 형태의 금속 합금으로서 특히 바람직하다. 본 발명에 따르면, 금속 알루미늄 형태의 알루미늄 성분은 또한 본 발명에 따른 배치가 가열될 때 수화될 수 있는 알루미늄 카바이드, 예를 들어 Al₄C₃를 형성할 수 있음이 밝혀졌다. 그러나 놀랍게도, 본 발명에 따른 배치가 가열될 때, 전술한 금속 합금 중 하나의 형태인 알루미늄 성분은 독점적으로 또는 대부분 수화될 수 없는 알루미늄 옥시카바이드, 예를 들어 Al₄O₄C를 형성하는 것으로 밝혀졌다. 이와 관련하여, 알루미늄 성분이 알루미늄을 포함하는 금속 합금, 특히 전술한 금속 합금 중 최소 하나의 형태인 경우, 본 발명에 따른 배치로부터 제조된 부정형 내화 세라믹 제품의 수화 내성이 개선될 수 있다.

알루미늄 성분이 금속 합금 AlSi, AlMg 또는 AlSiMg 중 하나 이상의 형태로 존재하는 한, 이들 합금은 바람직하게는 금속 합금의 총 질량을 기준으로 최소 70 질량%, 특히 바람직하게는 최소 80 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 85 질량%의 알루미늄으로 이루어진다.

바람직하게는, 배치는 알루미늄 성분을 최소 1 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 2 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 3 질량%의 비율로 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 배치는 알루미늄 성분을 바람직하게는 최대 10 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최대 8 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최대 6 질량%의 비율로 포함한다. 이와 관련하여, 배치는 알루미늄 성분을 1 내지 10 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 2 내지 6 질량% 범위의 비율로 포함할 수 있다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

알루미늄 성분은 바람직하게는 분말 또는 그릿(grit)의 형태로 존재한다; 특히, 알루미늄 성분은 바람직하게는 알루미늄 성분의 총 질량을 기준으로 최소 90 질량%의 비율로 존재하고, 입자 크기는 500 μm 미만이며, 입자 크기는 ISO 13320:2 009-10에 따라 결정된다. 분말 형태의 알루미늄 성분 사용의 이점은 특히 배치 전체에 걸쳐 매우 균일하고 균질하게 분포될 수 있다는 것이다.

배치는 마그네시아에 기초한 하나 이상의 원료를 포함하는 염기성 성분을 포함한다. 바람직하게는, 염기성 성분은 마그네시아에 기초한 다음 원료 중 하나 이상으로 이루어진다: 소결 마그네시아 또는 용융 마그네시아. 바람직하게는, 염기성 성분은 소결 마그네시아, 특히 바람직하게는 고순도 소결 마그네시아로 이루어진다. 바람직한 구체예에 따르면, 염기성 성분이 소결 마그네시아의 총 질량을 기준으로 최소 97 질량% MgO의 함량을 갖는 소결 마그네시아로 이루어지도록 의도된다.

특히, 염기성 성분은 각 경우에 염기성 성분의 총 질량을 기준으로 최소 90 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 95 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 97 질량%의 마그네시아, 즉 MgO로 이루어진다. 염기성 성분이 마그네시아에 기초한 여러 원료로 이루어지는 한, 염기성 성분의 조성물은 염기성 성분이 전술한 마그네시아의 비율을 갖는 방식으로 선택된다.

염기성 성분은 바람직하게는 최소 75 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 80 질량%의 비율로 존재한다. 또한, 염기성 성분은 본 발명에 따른 배치에 최대 95 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최대 90 질량%의 비율로 존재할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 배치 중의 염기성 성분은 바람직하게는 75 내지 95 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 80 내지 90 질량% 범위의 비율로 존재할 수 있다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

염기성 성분은 바람직하게는 5.0 mm 미만의 입자 크기로 염기성 성분의 총 질량을 기준으로 최소 90 질량%로 존재한다. 바람직한 구체예에 따르면, 염기성 성분의 총 질량을 기준으로 최소 10 질량%, 바람직하게는 10 내지 35 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 질량% 범위의 비율의 염기성 성분이 100 μm 미만의 입자 크기로 존재한다. 입자 크기는 DIN 66165-02: 2016-08에 따라 결정된다.

배치는 하나 이상의 탄소 캐리어로 이루어지는 탄소 성분을 갖는다. 탄소 캐리어는 유리 탄소로 이루어지는 원료이다. 바람직하게는 탄소 성분은 다음 탄소 캐리어 중 하나 이상으로 이루어진다: 흑연 또는 카본 블랙. 흑연은 특히 플레이크 또는 구형 입자의 형태로 존재할 수 있다.

한 구체예에 따르면, 탄소 성분은 탄소 성분의 총 질량을 기준으로 최소 90 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 95 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 99 질량%의 유리 탄소로 이루어진다. 탄소 성분이 주로 유리 탄소로 이루어진 여러 원료로부터 형성되는 한, 탄소 성분의 조성물은 탄소 성분이 전술한 유리 탄소의 비율을 갖는 방식으로 선택된다.

탄소 성분은 바람직하게는 최소 2 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 3 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최소 5 질량%의 비율로 존재한다. 또한, 바람직하게는 탄소 성분은 본 발명에 따른 배치에 최대 12 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최대 9 질량%의 비율, 더욱 바람직하게는 최대 7 질량%의 비율로 존재할 수 있다. 이와 관련하여, 예를 들어, 본 발명에 따른 배치는 2 내지 12 질량% 범위의 비율, 바람직하게는 3 내지 9 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 5 내지 7 질량% 범위의 비율로 탄소 성분을 가질 수 있다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

탄소 성분은 바람직하게는 분말 형태로 존재한다. 바람직한 구체예에 따르면, 탄소 성분의 총 질량을 기준으로 최소 90%의 탄소 성분이 ISO 13320:2009-10에 따라 결정된 500 μm 이하의 입자 크기로 존재한다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 배치는 전술한 성분 이외에 배치에 존재하는 다른 성분의 존재에 매우 민감하게 반응할 수 있음이 밝혀졌다. 바람직한 구체예에 따르면, 배치는 최소 95 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 97 질량%, 더욱 바람직하게는 최소 99 질량%의 염기성 성분, 탄소 성분, 알루미늄 성분, 수성 결합제 및 수용성 설페이트로 이루어진다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 배치는 - 염기성 성분, 탄소 성분, 알루미늄 성분, 수성 결합제 및 수용성 설페이트 이외에도 - 배치의 총 질량을 기준으로 5 질량% 미만의 비율, 더욱 바람직하게는 3 질량% 미만의 비율, 더욱 바람직하게는 1 질량% 미만의 비율로 추가 성분을 가질 수 있다.

그러한 추가 성분으로서, 배치는, 예를 들어 다음 성분 중 하나 이상을 가질 수 있다: 마이크로실리카, 금속 실리콘, 분산제 또는 수지, 피치, 타르 또는 역청 형태의 최소 하나의 결합제.

마이크로실리카 형태의 추가 성분은 배치에, 예를 들어 배치의 총 질량을 기준으로 5 질량% 이하의 비율로 존재할 수 있다. 마이크로실리카는 마이크로실리카의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 최소 90 질량%의 비율로, ISO 13320:20 09-10에 따라 결정된 500 μm 미만의 입자 크기, 더욱 바람직하게는 200 μm 미만의 입자 크기로 존재할 수 있다.

금속 실리콘 형태의 추가 성분은 배치에, 예를 들어 배치의 총 질량을 기준으로 5 질량% 이하의 비율로 존재할 수 있다. 금속 실리콘은 바람직하게는 ISO 13320: 2009-10에 따라 결정된 500 μm 미만의 입자 크기로, 금속 실리콘의 총 질량을 기준으로 최소 90 질량%의 비율로 존재할 수 있다.

분산제 형태의 추가 성분은 배치에, 예를 들어 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 최대 1.0 질량%의 비율, 바람직하게는 0.2 내지 1.0 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.8 질량% 범위의 비율로 존재할 수 있다.

분산제는 배치 중의 탄소 성분에 대해 우수한 분산 효과를 갖는 하나 이상의 물질의 형태로 존재할 수 있다. 특히 분산제는, 예를 들어 다음 물질 중 하나 이상의 형태로 존재할 수 있다: 폴리카르복실레이트, 폴리카르복실산, 폴리비닐, 폴리비닐산 또는 폴리알코올. 분산제는 특히 폴리카르복실레이트의 형태, 특히 변성 폴리카르복실레이트의 형태로 존재할 수 있다.

수지, 타르, 역청 또는 피치 형태의 최소 하나의 결합제 형태의 추가 성분은 배치에, 예를 들어, 최대 1.0 질량%의 비율로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 그러한 결합제는 배치에 최대 0.5 질량%의 비율, 특히 바람직하게는 최대 0.1 질량%의 비율로 존재한다. 질량%로 나타낸 상기 데이터는 각 경우에 배치의 총 질량을 기준으로 한다.

본 발명의 주제는 또한 다음 단계를 포함하는 부정형 내화 제품 제조 방법이다:

배치를 제공하는 단계;

철강 처리 플랜트 내에 용강(molten steel) 수용을 위한 용기를 제공하는 단계;

용기가 플랜트에서 사용될 때 용강과 접촉하게 되는 용기의 부분에 배치를 캐스팅하는 단계;

상기 부분에 캐스팅된 배치가 부정형 내화 세라믹 제품을 형성하도록 용기를 가열하는 단계.

그러므로 본 발명에 따른 배치는 캐스터블 형태로 사용된다. 본 발명에 따른 방법은 강철 처리를 위한 플랜트, 즉 강철 용융 또는 캐스팅을 위한 플랜트, 특히 전기 아크로 또는 연속 캐스팅 플랜트에서 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 방법이 연속 캐스팅 플랜트에 적용되는 한, 본 발명에 따른 배치가 일부분에 캐스팅되는 용기는 특히 연속 캐스팅 플랜트의 컨버터(converter) 또는 레이들(ladle)일 수 있다. 배치는 특히 조인트, 갭 또는 마모된 부분의 형태의 용기의 부분에 캐스팅될 수 있다.

본 발명의 범위 내에서, 본 발명에 따른 배치는 강철 캐스팅을 위한 레이들의 슬래그 구역의 라이닝(lining) 및 수리에 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 슬래그 구역은 용강의 슬래그와 접촉하게 되는 캐스팅 레이들의 영역인 것으로 알려져 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 방법의 구체예에 따르면, 용강을 수용하기 위한 용기는 레이들 형태로 제공되고 배치는 레이들의 슬래그 구역에 캐스팅된다. 본 발명에 따른 방법은 캐스팅 레이들에 배열된 템플릿이 배치에 의해 슬래그 구역의 영역에서 캐스팅 레이들의 내부 윤곽을 형성하도록 사용되는 방식으로 종래 기술에 따라 수행될 수 있다. 그러한 종래의 방법은, 예를 들어 "Veitsch-Rade x Rundschau", issue 1-2 /1994, page 494에 기재된다.

한 구체예에 따르면, 이와 관련하여 본 발명에 따른 방법은 다음 단계를 추가로 포함할 수 있다:

슬래그 구역의 영역에서 캐스팅 레이들의 내부 윤곽을 위한 템플릿을 제공하는 단계;

템플릿과 캐스팅 레이들 사이에 내부공간이 형성되는 방식으로 캐스팅 레이들에 템플릿을 배치하는 단계, 템플릿의 표면은 슬래그 구역의 영역에서 캐스팅 레이들의 내부 윤곽에 상응하는 내부공간을 한정함.

배치를 캐스팅하는 단계는 다음과 같이 수행된다:

배치를 내부공간에 캐스팅함으로써 레이들의 슬래그 구역 부분에 배치를 캐스팅함.

용기가 조업 중에 가열될 때, 배치 또는 캐스터블의 알루미늄 성분은 초기에 탄소 성분의 탄소뿐만 아니라 대기 산소 및 대기 질소와 각각 완전히 또는 대부분 반응하여 알루미늄 옥시카바이드 및 알루미늄 카르보니트라이드를 형성하고, 이는 배치에 고강도를 제공한다. 약 1,000 ℃ 온도로부터, 배치의 알루미늄은 또한 염기성 성분의 마그네시아와 함께 부분적으로 마그네시아 스피넬(MgAl₂O₄)을 형성한다. 용기가 더욱 가열되는 경우, 더 많은 마그네시아 스피넬이 형성된다. 이러한 마그네시아 스피넬은 특히 배치에서 염기성 성분 이외에도 알루미늄 성분이 존재하는 영역에서 형성된다. 약 1,300 ℃ 온도로부터, 세라믹 제품의 미세구조가 형성되는데, 이는 특히 마그네시아 스피넬을 통해 함께 소결된 염기성 성분의 입자뿐만 아니라 알루미늄 옥시카바이드 및 임의로 알루미늄 카르보니트라이드 및 Al₂O₃로 이루어진다.

이와 관련하여, 용기는 본 발명에 따른 방법을 수행 시 바람직하게는 최소 1,450℃ 온도, 특히 바람직하게는 약 1,600℃ 온도까지 가열된다.

상기 방법에 의해 제조된 부정형 내화 세라믹 제품은 부정형 내화 세라믹 제품, 즉 소결된 결합 또는 세라믹 소결체를 갖는 부정형 내화 제품으로서 제시된다. 소결된 결합은 특히 마그네시아 스피넬의 소결 가교 형태의 염기성 성분의 입자 사이에 형성된다.

본 발명에 따른 배치에 기초하여 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 부정형 내화 제품의 미세구조는 이와 관련하여, 마그네시아 및 탄소의 배치에 기초하여 제조된 종래 기술에 따른 부정형 내화 제품의 미세구조와 상이하다. 주로 탄소 결합이 존재하는 마그네시아 및 탄소에 기초하는 배치로부터 제조된 종래 기술의 부정형 내화 제품의 미세구조와 대조적으로, 본 발명에 따른 부정형 내화 제품의 미세구조에서는 주로 소결된 결합이 존재한다.

본 발명의 주제는 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 수득되고 다음 상을 포함하는 부정형 내화 세라믹 제품이다:

페리클레이스;

마그네시아 스피넬; 및

알루미늄 옥시카바이드.

본 발명에 따른 제품의 미세 구조는 본질적으로 마그네시아 스피넬의 소결 가교를 통해, 알루미늄 옥시카바이드의 구조 영역과 함께 소결된 마그네시아(페리클레이스, MgO)의 입자의 매트릭스이고, 임의로 그 안에 알루미늄 카르보니트라이드 및 코런덤(Al₂O₃)이 내포된다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 제품은 제품의 총 질량을 기준으로 최소 95 질량%, 특히 바람직하게는 97 질량%의 앞서 언급한 상으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 제품은 바람직하게는 제품의 총 질량을 기준으로 최소 75 질량%, 더욱 바람직하게는 75 내지 90 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 75 내지 85 질량% 범위의 비율의 페리클레이스로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제품은 제품의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 10 내지 25 질량% 범위의 비율, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 질량% 범위의 비율의 마그네시아 스피넬 및 알루미늄 옥시카바이드로 이루어질 수 있다. 알루미늄 옥시카바이드는 바람직하게는 Al₄O₄C 형태로 존재할 수 있다.

본 발명에 따른 부정형 내화 제품은 DIN EN ISO 1927-8:2012에 따라 결정된 16 내지 22 부피% 범위일 수 있는 개방 공극을 특징으로 한다.

이러한 고비율의 개방 공극에도 불구하고, 본 발명에 따른 제품은 우수한 강도 값을 가진다. 본 발명에 따른 제품은 다음의 물리적 특성 중 최소 하나를 가질 수 있고, 특성은 (환원 대기하에) 1,500℃서 코킹 후 배치로부터 제조된 내화 세라믹 제품에서 DIN EN ISO 1927- 8:2012에 따라 결정된다:

벌크 밀도: 2.55 - 2.70 g/cm³;

개방 공극: 16 - 22 부피%;

저온 굽힘 강도: 0.5 - 5 MPa;

저온 압축 강도: 15 - 40 MPa;

고온 굽힘 강도 (1,400℃ 환원 대기): 5 - 8 MPa;

고온 굽힘 강도 (1,500℃ 환원 대기): 4 - 7 MPa.

본 발명의 추가 특징이 청구범위 및 다음의 본 발명의 예시적인 구체예로부터 기인한다.

본 발명의 모든 특징은 개별적으로 또는 조합으로 서로 조합될 수 있다.

실시예 1

본 발명의 예시적인 구체예에 따르면, 각각 배치의 총 질량을 기준으로 다음 질량 비율의 다음 성분으로 이루어진 배치가 제공되었다:

소결 마그네시아의 염기성 성분: 82 질량%;

미세결정 흑연 형태의 탄소 성분: 5.5 질량%;

AlSi 합금 형태의 알루미늄 성분: 3.8 질량%;

수성 결합제: 7 질량%;

수용성 설페이트: 0.5 질량%;

마이크로실리카: 1 질량%; 및

분산제: 0.2 질량%.

염기성 성분의 소결 마그네시아는 소결 마그네시아의 총 질량을 기준으로 98.0 질량%의 MgO 함량을 갖는 고순도 형태로 입수 가능했다. 또한, 소결 마그네시아는 0.2 질량%의 SiO₂ 함량 및 0.9 질량% 미만의 CaO 함량을 가졌다. 소결 마그네시아는 6 mm의 최대 평균 입자 크기를 가졌고, 소결 마그네시아의 총 질량을 기준으로 90 질량% 이상이 5 mm 미만의 입자 크기를 가졌다.

알루미늄 성분은 AlSi 합금, 즉 알루미늄과 실리콘의 금속 합금 형태로 존재했고, 각각 알루미늄 성분의 총 질량을 기준으로 88 질량%의 금속 알루미늄과 12 질량%의 금속 실리콘으로 이루어졌다.

수성 결합제는 88 질량%의 물 비율 및 12 질량%의 폴리아크릴산 비율을 갖도록 물과 폴리아크릴산으로 이루어졌고, 각 경우에 결합제의 총 질량을 기준으로, 폴리아크릴산은 50 질량% 폴리아크릴산 대 50 질량% 물의 농도로 존재했다.

수용성 설페이트는 결합제의 물에 용해된 알루미늄 설페이트의 형태로 존재했다.

분산제는 변성 폴리카르복실레이트에 기초한 자유-유동 분말 형태로 존재했다.

ISO 13320: 2009-10에 따라 결정된 이들 성분의 입자 크기 분포가 아래 표 1에 나타난다:

성분	d10 [μm]	d50 [μm]	d90 [μm]	< 63 μm 성분의 비율 [질량%]
흑연	2.5	20.5	79.1	82
AlSi 합금	20.8	68.6	130.1	44.4
알루미늄 설페이트	24.4	183.1	399.4	20.3
마이크로실리카	1.3	9.8	141.1	77.0
분산제	10.6	44.9	122.0	65.2

배치의 성분은 추후 균질 배치가 존재하도록 서로 밀접하게 혼합되었다. 이후 배치는 캐스터블 형태로 사용되었다. 이 목적을 위해, 배치는 용강 캐스팅을 위한 레이들의 부분에 캐스팅되었고, 이는 레이들 사용 시 용강의 슬래그 구역의 영역일 것이다. 레이들 사용 시, 이는 약 1,600℃ 온도까지 가열되었다. 가열 방법 동안, AlSi 합금은 탄소 성분 및 대기 산소와 함께 알루미늄 옥시카바이드를 초기에 형성했고, 이는 소결이 시작할 때까지 특정 정도의 강도를 염기성 성분에 이미 제공했다. 약 1,300℃ 온도로부터, 알루미늄은 또한 염기성 성분의 마그네시아와 함께 마그네시아 스피넬을 형성했다. 마지막으로, 약 1,450℃ 온도로부터, 염기성 성분의 입자 사이에 소결 결합이 형성되었다. 소결 후, 부정형 내화 세라믹 제품이 배치로부터 수득되었고, 배치는 다음 상으로 이루어졌다: 제품의 총 질량을 기준으로 95 질량% 이상의 페리클레이스, 마그네시아 스피넬 및 알루미늄 옥시카바이드.제품의 산화물 분석(XRF)은 다음과 같았다:

MgO: 89.8 질량%

Al₂O₃: 6.6 질량%

SiO₂: 2.3 질량%

CaO: 0.8 질량%

Fe₂O₃: 0.5 질량%

점화 손실은 5.8 질량%였다 (1,050 ℃어닐링에서 XRF 후). 탄소 함량은 (어닐링 전에 LECO-C 분석에 따라) 탄소가 없는 제품을 기준으로 5.0 질량%였다.

제품은 DIN EN ISO 1927-6:2012에 따라 결정된 다음 물리적 특성을 특징으로 했다:

환원 조건하에 110 ℃후의 테스트 값:

벌크 밀도: 2.64 g/cm³

개방 공극: 14 부피%

저온 굽힘 강도: 8 MPa

저온 압축 강도: 34 MPa.

제품은 또한 DIN EN ISO 1927-8:2012에 따라 결정된 다음 물리적 특성을 특징으로 했다:

환원 조건하에 1,000℃후의 테스트 값:

벌크 밀도: 2.60 g/cm³

개방 공극: 20 부피%

저온 굽힘 강도: 2 MPa

저온 압축 강도: 20 MPa.

환원 조건하에 1,500℃후의 테스트 값:

벌크 밀도: 2.57 g/cm³

개방 공극: 21 부피%

저온 굽힘 강도: 3 MPa

저온 압축 강도: 20 MPa

고온 굽힘 강도 (1,400℃ 환원 대기): 6.5 MPa

고온 굽힘 강도 (1,500℃ 환원 대기): 5.5 MPa.

실시예 2

두 번째 예시적 구체예의 범위 내에서, 본 발명에 따른 제품의 내부식성을 체크하기 위해 소위 "유도 도가니로 테스트(Induction Crucible Furnace Test)"에 따른 부식 테스트가 수행되었다.

이 목적을 위해, 본 발명에 따른 배치 V1의 예시적인 구체예 및 종래 기술에 따른 배치 V2가 먼저 제조되었다.

본 발명에 따른 배치 V1은 각각 배치의 총 질량을 기준으로 다음 질량 비율의 다음 성분으로 이루어졌다:

소결 마그네시아의 염기성 성분: 81 질량%;

미세결정 흑연 및 그을음 형태의 탄소 성분: 7 질량%;

AlSi 합금 형태의 알루미늄 성분: 4 질량%;

금속 실리콘: 0.5 질량%;

수성 결합제: 7.2 질량%;

수용성 설페이트: 0.3 질량%.

종래 기술에 따른 배치 V2는 각각 배치의 총 질량을 기준으로 다음 질량 비율의 다음 성분으로 이루어졌다:

소결 마그네시아의 염기성 성분: 82 질량%;

미세결정 흑연 및 그을음 형태의 탄소 성분: 6.5 질량%;

금속 실리콘: 2 질량%;

마이크로실리카: 2.5 질량%;

수성 결합제: 7 질량%.

소결 마그네시아, 알루미늄 성분, 수성 결합제, 수용성 설페이트 및 마이크로실리카가 실시예 1에 나타난 바와 같이 제시되었다.

배치 V1 및 V2의 성분은 각각 밀접하게 혼합된 다음, 몰드에 캐스팅되고 마지막으로 건조 후 약 1,600℃지 가열되었다.

이후 제품 V1이 배치 V1로부터 수득되고 제품 V2가 배치 V2로부터 수득되었다.

제품 V1 및 V2의 내부식성을 테스트하기 위해, 이들을 노 라이닝의 일부로서 사용했고, 그 위에서 다음과 같이 소위 "유도 도가니로 테스트"에 따라 부식 테스트를 수행했다: 먼저, 벽면에 석재 세그먼트로 만들어진 내화 라이닝을 갖는 노를 설치했다. 이후 슬래그 영역에서, 라이닝은 제품 V1 및 V2의 석재 세그먼트로 만들어졌다. 내화 라이닝은 원통형 노 챔버를 둘러쌌고, 그 안에 적합한 원통형 금속 삽입물(60 kg 강철)이 놓였다. 금속 삽입물은 라이닝 외부 둘레의 고리 형태인 코일에 의해 1,700 ℃지 가열되고 용융되었다.

슬래그 분말(표 2에 따른 화학 조성을 갖는 3 kg; 0.7의 CaO/SiO₂ 비율)이 용강에 첨가되었고, 이는 용융되고 부식성 슬래그를 갖는 슬래그 영역을 형성했다. 슬래그는 슬래그 영역에서 석재 세그먼트 V1 및 V2과 반응했고 이를 부식성으로 손상시켰다. 석재 세그먼트는 전체 약 4 시간 동안 슬래그에 의해 부식되었고, 여기서 슬래그는 각 경우에 30, 60 및 90 분 후 5 질량% 형석에 의해 및 각 경우에 120, 150, 180 및 210 분 후 10% 형석에 의해 보충되었다. 이후 라이닝이 제거되었고 부식 정도가 석재 세그먼트 V1 및 V2, 즉 마모 깊이 및 마모 표면에 대해 테스트되었다.

슬래그 성분	슬래그 중의 비율 [슬래그의 총 질량에 대한 질량%]
SiO₂	42.0
CaO	31.0
Al₂O₃	11.0
Fe₂O₃	10.0
MnO	3.8
MgO	0.8
기타	1.4

표 3은 이 부식 테스트의 결과를 나타낸다. "마모 표면"은 석재 세그먼트 V1 및 V2의 부식된 영역의 최대 단면적의 평균 값을 나타내는 한편, "마모 깊이"는 석재 세그먼트 V1 및 V2의 최대 마모 깊이의 평균 값을 나타낸다. 표 3의 값이 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따른 석재 세그먼트 V1에 대한 값이 종래 기술에 따른 석재 세그먼트 V2에 대한 값보다 현저히 작다.

크기	V1	V2
마모 표면 [cm²]	18.3	34.7
마모 깊이 [mm]	27.5	44.0

Claims

다음 성분을 포함하는 내화 배치:
1.1 마그네시아에 기초한 하나 이상의 원료를 포함하는 염기성 성분;
1.2 하나 이상의 탄소 캐리어를 포함하는 탄소 성분;
1.3 하나 이상의 금속 알루미늄 캐리어를 포함하는 알루미늄 성분;
1.4 수성 결합제;
1.5 100 g의 물당 최소 15 g의 용해도를 갖는 하나 이상의 설페이트.
제1항에 있어서, 설페이트는 다음 설페이트 중 하나 이상인 배치: 소듐 설페이트, 아이언 설페이트, 리튬 설페이트, 마그네슘 설페이트 또는 알루미늄 설페이트.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 성분은 최소 90 질량%의 마그네시아로 이루어지는 배치.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 성분은 마그네시아에 기초한 다음 원료 중 하나 이상으로 이루어지는 배치: 소결 마그네시아 또는 용융 마그네시아.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 성분은 최소 75 질량%의 비율로 존재하는 배치.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 성분은 다음 금속 알루미늄 캐리어 중 하나 이상으로 이루어지는 배치: 금속 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 최소 하나의 금속 합금.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 설페이트는 0.05 내지 1.0 질량% 범위의 비율로 존재하는 배치.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 수성 결합제는 4.0 내지 15.0 질량% 범위의 비율로 존재하는 배치.
다음 단계를 포함하는 부정형 내화 세라믹 제품 제조 방법:
9.1 전술한 청구항 중 최소 하나에 따른 배치를 제공하는 단계;
9.2 철강 처리 플랜트 내에 용강 수용을 위한 용기를 제공하는 단계;
9.3 용기가 플랜트에서 사용될 때 용강과 접촉하게 되는 용기의 부분에 배치를 캐스팅하는 단계;
9.4 상기 부분에 캐스팅된 배치가 부정형 내화 세라믹 제품을 형성하도록 용기를 가열하는 단계.
다음 상을 포함하는 제9항에 따른 방법에 의해 수득된 제품:
페리클레이스;
마그네시아 스피넬;
알루미늄 옥시카바이드.
다음 물리적 특성 중 최소 하나를 갖는 제9항에 따른 방법에 의해 수득된 제품:
벌크 밀도: 2.55 내지 2.70 g/cm³;
개방 공극: 16 내지 22 부피%;
저온 굽힘 강도: 0.5 내지 5 MPa;
저온 압축 강도: 15 내지 40 MPa;
고온 굽힘 강도 (1,400 ℃ 환원 대기): 5 내지 8 MPa;
고온 굽힘 강도 (1,500℃ 환원 대기): 4 내지 7 MPa.