KR950014711B1 - 내소화성 돌로마이트 충진 내화물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내소화성 돌로마이트 충진 내화물

본 발명은 염기성질(마그네시아,돌로마이트) 부정형 내화물의 시공성, 내소화성 등의 특성을 개선한 돌로마이트 부정형 충진 내화물에 관한 것으로, 더 상세히는 중요한 특성을 향상시킨 내소화성 돌로마이트 충진 내화물에 관한 것이다.

최근에는 제강공장의 설비 합리화 및 조업합리화로 생산비율을 절감하고 작업환경의 개선으로 생산성 효율을 증대시키기 위한 방안이 시도되고 있다. 그러나, 이러한 부정형 내화물의 사용 방법은 별다른 개선이 이루어지지 않고 있는 실정이다.

현재, 제강용 전기로 로상이나 벽체 충진용의 내화물로 염기성(MgO,CaO) 클링커를 입도별로 배합한 분말형의 충진재를 공기진동성형기(Air Rammer)로 타격 충진하여 사용하고 있다. 이러한 건조된 분말형의 충진재는 타격하여 시공하는 과정에서 분진이 발생되어 작업환경을 악화시키므로 인하여 작업효율이 떨어지고 있다.

이러한 염기성질 충진재는 제강의 전기로, 전로, 유도로 등에 광범위하게 사용되고 있다.

이와 같은 시공시에 충진하여 사용하는 경우도 있으나, 이러한 경우, 전기로, 전로의 내장용 내화물이 염기성이기 때문에 수분과 반응하여 내화물이 변질되는 위험성이 있고, 특히 유도로인 경우 분진을 방지하기 위해 수분이 첨가된 충진재를 시공하면 전류 리키지(leakage)가 발생되어 유도코일을 손상시키는 설비사고가 발생하기 때문에 작업환경이 악화됨에도 불구하고 건조된 분말형을 그대로 사용하고 있다.

또한, 염기성질 내화물의 재질 특성상 장기간 보관시에는 공기중의 수분과 반응하여 조립이 미분화되어 충진이 되지 않고, 사용중에는 소결이 심하게 되어 틈이 발생되는 문제점이 있었다.

특히, CaO성분이 30~50%, MgO성분이 70~40%되는 돌로마이트는 공기중의 수분과 반응이 심하기 때문에 반응성(소화성)을 감소시키기 위한 여러가지 방법이 시도되고 있다.

지금까지는 돌로마이트 클링커의 소화를 억제키 위하여 사용되는 방법들을 살펴보면, 클링커 제조시에 표면처리를 하는 것으로 표면 처리된 클링커는 제품 제조시 입도 구성을 위해 분쇄를 하면 처리되지 않은 표면이 새롭게 생성되기 때문에 소화가 발생되어 제조된 제품의 소화는 여전히 발생되는 문제점이 있다.

또한, 염기성 원료에 수분함량이 낮아 폴리글리세린, 타르피치를 사용하는 것도 있으나, 이는 돌로마이트보다 소화성이 낮은 마그네시아 재질에 부분적으로 사용되고 있고 온도에 따라 점도가 변하고 본래 점도가 높기 때문에 가열하여 제조하여야 하는 것 때문에 경제적이지 못한 것이었다.

그리고, 타르피치계는 악취가 심하여 제조 및 시공시에 작업자의 기피로 생산성 및 작업효율이 떨어져 내화물 제조사나 소비자측에서 이의 사용 제품을 기피하고 있는 문제점 등이 있었다.

또한, 건조분말형의 건조된 충진재는 시공시에 조립과 미분이 편재되어 시공조직이 균일하지 못하여 사용도중에 불균일한 침식이 되거나 틈이 발생되어 응용된 쇳물이 틈 사이로 파고들어 기기의 파손을 일으키는 경우가 빈번하게 발생되었다.

이에 따라 본 발명의 제1목적은 염기성질 내화물의 소화성을 방지하고 시공시에 분진이 발생되지 않아 작업 효율을 증대시킬 수 있도록 한 내소화성 돌로마이트 충진 내화물을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 염기성질 내화물을 시공시에 입자들의 편재를 방지하여 시공체가 균일하도록 하는 것이다.

이와같은 제1,2목적을 달성하기 위해 본 발명은 돌로마이트의 원료에 비수계 레진(Resin)을 첨가하여 제조한 내소화성 돌로마이트 충진 내화물을 제안한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 내소화성 돌로마이트 충진 내화물은 전기로 바닥로상, 전로벽체 및 유도로의 내장충진제로서, 입도가 5mm-3mm 입자 15-25중량%, 3mm-1mm 입자 15-25중량%, 1mm-0.074mm 입자 20-30중량%, 0.074mm이하 입자 20-30중량%로 혼합한 원료 돌로마이트 클링커에 비수계 레진 3-8중량%를 첨가한 것을 특징으로 한다.

비수계 레진에 의하여 염기성질 내화원료의 표면이 코팅되게 됨으로 인해 제품의 소화를 방지하여 장기간 보관을 가능케하는 것을 이점으로 하는 것이다.

본 발명의 실시예에서 수분함량이 0.1%이하이며 전기 절연성인 비수계 레진을 염기성 내화원료에 첨가, 제조하는 시공시에 분진 발생유무, 시공조직, 소화성 등에 대하여 시험한 결과, 비수계 레진의 점도가 100cps이하로 낮은 레진을 사용하면 레진 투입 시간이 짧아지고 혼련시간이 짧아져 제조시간이 단축되는 이점은 있으나, 이는 혼련 제품의 점결력이 낮아 시공체의 강도가 약한 결점이 나타났으며, 점도가 5,000cps이상인 비수계 레진을 사용하여 제조하면 레진의 유동성이 낮아 투입시간이 길어지기 때문에 투입시간을 짧게 하기 위해 레진을 가열하여야 하고 원료 표면에 레진일 균일하게 코팅되게 하기 위해 원료를 가열하거나 혼련시간을 길게하여야 하는 문제점이 있다. 이렇게 할 경우 혼련후 냉각시에 굳은 덩어리가 발생하여 시공시에 시공 조직이 균일하지 못한 문제점이 발생되었다.

그래서, 비수계 레진의 적정점도는 100~5,000cps이나 가장 바람직하기로는 300~2,000cps이다.

비수계 레진 첨가량이 높아질수록 분진 발생량이 낮아지고 내소화성이 증가되지만, 비수계 레진 첨가량이 3중량% 이하가 되면 시공체 접착력이 부족하여 시공체의 충진이 잘되지 않으며 입도편재 현상이 발생되었고, 비수계레진 첨가량이 8중량%이상되면 충진시에 시공체가 좌우로 움직이기 때문에 시공이 어려우며, 미분과 레짐만 표면으로 부상하여 시공체 원료입자의 편재가 발생되며 시공체의 보형성이 나타나지 않았다.

레진의 적정 첨가량은 3~8중량% 범위이나, 가장 바람직하기로는 4~7중량%이다. 제조시 원료와 레진의 투입 순서도 혼련 분산시간을 단축하는데 중요한 요인이 되고 있으며, 이는 미분을 나중에 투입하여야 만이 덩어리 발생이 방지되고 제조시간이 단축된다.

종래의 분말형 충진재와 본 발명에 따른 내소화성 염기성 충진 내화물의 분진발생과 시공조직의 균일성을 비교하기 위하여 유도로의 충진하여 시험한 결과, 종래의 분말형은 시공시에 분진이 발생되었을 뿐만 아니라 시공표면에 원료의 편재가 일어나 시공면이 균일하지 않았고 용강의 침투깊이가 깊고 부위별로 침투깊이의 차이가 심하게 나타났다.

본 발명에 따른 내소화성 돌로마이트 충진 내화물은 분지의 발생이 전혀 없고 시공 표면에 원료 편재가 없고 조직이 치밀하며 용강의 침투깊이가 일정하며 침투깊이도 얇게 나타났다.

본 발명의 보다 구체적인 실시예와, 종래의 분말형 충진재를 비교예로 하여 설명한다. 또한, 본 발명은 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

표 1에 나타낸 바와 같이, 마그네시아 및 돌로마이트의 염기질 내화원료 5mm 이하 3mm 초과 입자 25중량%, 3mm이하 1mm초과 입자 25중량%, 1mm이하 0.074mm 초과 입자 25중량%, 0.074(미분)mm이하 입자 25중량%로 이루어진 비교예의 분말형 충진재와, 여기에 부수계 레진을 5중량% 첨가한 제품을 유도로에 시공하였다.

[표 1]

비교예와 본 발명에 따른 실시예 1을 표 1과 같이 시공을 하여 관찰한 결과 비교예에서는 분진발생과 시공표면 원료편재가 발생되었으며, 본 발명에 따른 실시예 1에서는 발생하지 않았음을 알 수 있다.

용강침투 최대깊이와 용강최소깊이는 비교예에서 10mm와 4mm로 각각 나타났으며, 실시예 1에서는 5mm와 3mm로 나타났다. 용강침투 평균깊이는 비교예에서 평균 7mm인 반면, 실시예 1에서 평균 4mm로, 비교예보다 실시예 1에서는 평균 3mm가 감소되었음을 알 수 있으며, 이에따라 본 발명에 따른 실시예 1은 시공조직이 균일할 뿐만 아니라 용강 침투 방지에도 효과가 큰 것으로 나타났다.

[실시예 2]

표 2에 나타낸 바와 같이, 소화성이 강한 돌로마이트의 염기성질 내화원료 5mm이하 3mm초과 입자 25중량%, 3mm이하 1mm 초과 입자 25중량%, 1mm이하 0.074mm초과 입자 25중량%, 0.074이하 입자 25중량%에 종래로 부터 사용하고 있는 분말형 제품(비교예 1)과 당밀(비교예 2), 친수계의 폴리글리세린(비교예 3), 본 발명에 따른 실시예 2의 비수계 레진을 첨가한 시료들에 대하여 소화성을 측정하였다.

각 시료들은 공기중에 방치하여 돌로마이트의 CaO성분이 소화되어 Ca(OH)₂로 변화되는 것을 X-Ray로 측정하였다.

[표 2]

* 배합별 X-Ray 측정결과 스펙트럼이 가장 높은 CaO스펙트럼을 100으로 하여 상대 크기를 나타낸 것임.

비교예 1의 분말형제품과 비교예 2의 당밀이나 비교예 3의 폴리글리세린을 사용하는 시료의 경우에는 5일 경과시 부터 돌로마이트의 CaO성분이 소화된Ca(OH)₂의 회절 스펙트럼이 나타나기 시작했지만, 본 발명에 따른 실시예 2의 비수계 레진을 사용한 경우에는 Ca(OH)₂스펙트럼이 나타나지 않았다.

비교예 1과 비교예 2,3의 친수게의 액상을 첨가한 배합들은 소화가 빠른 속도로 진행되었으나, 본 발명에 따른 실시예 2의 비수계 레진으로 혼련한 배합은 소화성이 억제되어 소화속도가 느린 것으로 나타났다.

Claims (2)

1. 전기로 바닥로상, 전로 벽체 및 유도로의 내장충진제로서, 입도가 5mm- 3mm 입자 15-25중량%, 3mm-1mm 입자 15-25중량%, 1mm-0.074mm입자 20-30중량, 0.074mm이하 입자 20-30중량%로 혼합한 원료 돌로마이트 클링커에 비수계 레진 3-8중량%를 첨가한 특징으로 하는 내소화성 돌로마이트 충진 내화물.
2. 제1항에 있어서, 상기 비수계 레진은 점도가 100~5,000cps인 것을 특징으로 하는 내소화성 돌로마이트 충진 내화물.