일반기술

집진더스트를 원료로 하는 마찰재용 환원 분철 조성물 및 그 제조방법

본 발명은 각종 기계류에 적용되는 것으로써 인체에 해로운 유독성 공해를 전혀 발생시키지 않고 사용수명을 오래 연장시킬 수 있는 마찰재용 분철 조성물에 관한 것으로 특히, 철강제조 공정의 집진더스트를 원료로 하는 마찰재용 환원 분철조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 각종 기계류에 필수적으로 사용되는 마찰재는 주로 석면을 주원료로 하여 제조되기 때문에 원료 처리과정에서 부터 기계류에 조립사용시 까지 인체에 극히 해로운 유독성 공해를 유발시키는 문제점을 갖고 있다.따라서, 미국, 일본 등지에서는 이와같은 심각한 공해문제와 마찰재의 성능, 수명등을 고려하여 환원분철을 사용해 오고 있다.이와같은 환원분철의 종래 제조방법으로는 미국의 파이론사와 일본의 가와사끼 제철에서 산화제일철(FeO)이 80%이상인 밀스케일(Mill scale)을 원료로 하여 먼저 조환원을 거쳐 해면철을 만들고 다시 환원시켜 필요한 후처리공정을 거쳐 분쇄한 후 환원분철을 얻는 방법을 사용하고 있다.그러나 밀스케일을 원료로 하는 환원분철 제조방법은 분쇄공정을 3회 이상 거쳐야 되고, 환원로에서의 반응 완료시간이 오래 걸리며 다시 탈탄과 소둔열처리를 하여야 하고, 특히 밀스케일에 철분을 다시 첨가하여 반응시간 단축을 꾀하는 비경제적이고 복잡한 작업공정을 거쳐야 하며 생산성이 떨어지는 문제점을 안고 있다.또한, 우리나라는 스웨덴과 같은 고순도 철광석이 없을 뿐만 아니라 호주, 브라질 등지에서 수입하는 철광석은 헤마타이트(Hematite ; Fe2O3)로써 전철분 함량이 60%범위이며 과상이어서 다시 파쇄, 분쇄하는 공정과 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe변화과정을 거쳐야 하기 때문에 환원처리비용이 많이 들고 오랜시간이 소요되어 비경제적이고, 제조공정이 복잡하며 생산성이 떨어지는 결점이 있다.따라서, 본 발명의 목적은 국내의 철강회사에서 발생되는 집진더스트를 주원료로 하여 경제성과 작업의 단순화, 높은 생산성등을 확보함과 아울러, 집진더스트를 재활용함에 따라 부가가치를 높이고 환경오염을 해소시키며, 국내에서 원료수입 대체효과까지 겸비한 마찰재용 환원분철조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.본 발명의 구성은 철강회사에서 발생되는 집진더스트를 원료로 사용하는 것과 이를 기재 환원제로 환원처리하는 조건을 구성으로 한다.집진더스트는 화학적 성분이 중량퍼센트(wt%)로 전철분(T.Fe)이 50∼85%, 산화제일철(FeO) 20∼55%, 산화제3철(Fe3O4), 30∼55%, 산화칼슘(CaO)2∼12% 산화규소(SiO2)1∼5%, 산화마그네슘(MgO)1∼3%, 산화망간(MnO)1∼3%, 고정탄소(Fixed Carbon)1%이하의 조성을 가지며, 그 입자크기가 40∼250메쉬이고, 겉보기 비중 1.5∼2.2g/cc, 진비중 4.0∼5.0g/cc이며 가공율이 45∼65%이다이와같은 화학적 성분과 물리적 특성을 갖는 집진더스트를 터널식 환원로에서 기체 환원체의 취입에 의해 직접 환원시켜 서냉한 후 가벼운 분쇄공정을 거쳐서 환원분철을 얻는다.여기에서 얻어진 환원분철에 펄라이트 분말(Pealite Powder), 고무분말, 종이분말, 브라스칩, 카슈분진, 황산바류 및 인상흑연과 결합제로써 페놀수지를 배합하여 180∼250℃로 가열하여 프레스한 후 열처리하면 마찰계수 0.15∼0.4, 내열온도 350∼950℃까지의 우수한 마찰제 제품을 얻을 수 있다.