KR940007223B1 - 회붕석의 소성제조법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

회붕석의 소성제조법
제1도는 원료의 대기중 수분흡습도를 나타내는 그래프.
제2도는 과립형으로 제조된 연속주조용 용제의 대기중 수분흡습도를 나타내는 그래프.
본 발명은 연속주조용 용제(mold flux 또는 mold powder) 및 용접봉용 용제에 CaO, B2O3의 원료로 사용되는 회붕석(colemanite)의 소성제조법에 관한 것이다.
지금까지는 연속주조용 용제의 B2O3원료로서 무수붕사(borax)가 사용되어 왔으나, 과립용의 연속주조용 용제를 제조하기 위해서는 물을 사용하여 원료를 처리하기 때문에, 무수붕사가 물에 일부 용해되어 이온상태로 존재하다가 타원료와 혼합된 상태로 과립형상으로 건조되면서 결정수를 함유한 붕사로 변하게 되므로, 건조후에도 제품중의 수분함량이 높게 된다.
또한, 하기식과 같이,
붕사를 원료로 사용한 제품은 상온에서도 수분과 결합하려는 성질이 크기 때문에, 연속주조용 용제의 일반적인 수분수준보다 높게 되어 제품화하기 어려운 점이 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여, 결정수를 함유하고 있는 천연산회붕석 또는 붕산칼슘(calcium borate)을 CaO 및 SiO2를 주축으로 하는 원료와 혼합하여 소성처리한 결과 제1도와 같이 소성된 회붕석의 경우 상온에서 수분흡습이 거의 없는 CaO-SiO2-B2O3계의 원료를 얻을 수 있었으며, 또한 소성된 회붕석을 과립형의 연속주조용 용제에 CaO-SiO2-B2O3원료로 사용한 결과 제2도와 같이 붕사를 사용한 제품에 비해 상온에서도 수분흡습이 거의 없는 제품을 얻을 수 있게 되었다.
그런데, 천연산회붕석 또는 붕산칼슘은 결정수를 함유하고 있으므로 결정수를 제거하기 위해 일정온도에서 소성처리를 행하여야 한다.
그러나, 회붕석을 단독으로 소성처리할 때에는 결정수가 분해되면서 튀는 비산현상이 심하게 발생하여 소성로 내부의 내화벽돌 및 대차레일에 부착되어서, 대차탈선 및 내화물수명의 단축, 연속소성작업이 불가능하다고 하는 문제점이 있다.
이러한 비산현상을 최소화하여 연속주조용 용제 및 용접봉용 용제에 사용될 수 있는 CaO-SiO2-B2O3계 원료를 얻기 위해서, 결정수를 함유하는 회붕석 또는 붕산칼슘에 CaO, SiO2를 주축으로 하는 원료로서 천연산규회석(wollastonite), 고로(高爐)슬래그, 인(P)제련시의 부산물인 인슬래그중 1종을 택일하여 혼합하는데, 회붕석 또는 붕산칼슘을 50-90중량%, 상기 원료중 택일한 CaO-SiO2계 원료를 10-50중량% 혼합해서, 사각형 상자형태의 스테인레스용기 내부에 흑연분말, 벤토나이트(bentonite) 및 물의 액상혼합물질을 도포한 후 장입한다.
액상혼합물질을 용기내부에 도포하는 목적은, 소성시에 원료가 용기에 융착하여 용기로부터 분리가 곤란하게 되는 것을 방지하고, 용기내부가 융착손상되는 것을 방지하기 위해서이다.
이와 같이 준비된 혼합원료의 적정량을 용기에 장입하여 소송온도 800-1100℃의 소성로에서 30-90분 정도 유지하여 소성시킨 후, 스테인레스 용기로부터 분리분쇄하여 그 성분조성이 CaO 30-50중량%, SiO28-35중량%, B2O320-50중량%, A12O30.01-8중량%, MgO 0.01-5중량%, 전체수분 0.01-2중량%인 소성된 회붕석제품을 얻는다.
[실시예]
본 발명의 효과를 확인하기 위해서, 결정수를 함유하고 있는 천연산회붕석을 70중량%, 천연산규회석율30중량%로 혼합해서, 내부에 흑연분말, 벤토나이트, 및 물의 액상혼합물질을 도포한 상자형태의 스테인레스 용기에 장입한 후, 950℃의 소성온도로 소성로에서 약 60분간 소성한 결과, 소성시 결정수분해로 인하결정수의 비산현상이 대폭적으로 감소되어서, 소성로내부의 내화물손상방지 및 대차탈선방지, 소성후 소성제품이 소성용기에 융착되는 문제가 개선되어 연속생산조업을 행할 수가 있게 되었으며, SiO221중량%, CaO 39중량%, B2O331.5중량%, MgO 1.7중량%, 전체수분 0.01-2중량%(결정수포함)의 조성을 보유하는 양호한 제품을 얻었다.
상술한 바와 같이 소성제조된 회붕석은 대기중에서의 수분흡습도가 종래의 무수붕사를 사용하는 경우에 비해 현저히 낮으므로, 연속주조용 용제나 용접봉용 용제에서 요구되는 수분수준을 충족시킬 수 있어서 제품화에 탁월한 효과를 나타낸다.

Claims (1)

  1. 결정수를 함유하는 50-90중량%의 천연산회붕석 또는 붕산칼슘과, CaO-SiO2계 원료인 천연산규회석, 고로슬래그, 인슬래그중에서 선택된 1종을 10-50중량% 혼합해서, 내부에 흑연분말, 벤토나이트, 및 물의 액상혼합물질이 도포된 사각형 상자형태의 스테인레스 용기에 장입한 후, 800-1100℃의 소성온도로 소성로내에서 30-90분간 소성하여 그 성분조성이 CaO 30-50중량%, SiO28-35중량%, B2O320-50중량%, A12O30.01-8중량%, MgO 0.01-5중량%, 전체수분 0.01-2중량%가 되도록 소성되는 것을 특징으로 하는 연속주조용 및 용접봉용 용제의 원료로 사용되는 회붕석의 제조방법.
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