일반기술

액체질소 냉각 폐 코크스분진을 이용한 전기전도성 모르타르의 흑연대체제

본 발명자는 종래 전기전도성 모르타르에 첨가되는 고가의 수입흑연 및 천연흑연을 대체할 수 있는 원료를 찾기위해 다방면으로 연구하던 중, 현재 제철소에서는 코크스 제조 공정시에 탄화가 종료된 코크스를 물 또는 액체질소(N2 )로 급속 냉각하는 공정을 거치게 되면 폐 코크스 냉각분진이 발생하게 되는데, 상기 폐 코크스 냉각분진은 회분은 적으며, 탄소량은 많고, 탄화가 완벽하게 진행된 흑연질재료일 뿐만 아니라, 특히 평균입도가 12∼300메쉬 정도인 매우 미세한 분말이면서도 비교적 일정한 입도를 가지고 있으므로 별도의 분쇄 및 체질공정이 필요가 없게 되며, 또 폐기되는 자원을 재활용하는 것이므로 환경오염방지와 동시에 엄청난 경제적 부가가치를 창출할 수 있다는 점에 착안하여 상기 폐 코크스 냉각분진을 종래 전기전도성 모르타르의 원료로 사용되는 천연흑연이나 인조흑연의 대체재로 사용하고자 하는 것이다.폐 코크스냉각분진은 포집하는 장소에 따라 분진포집기(Dust Catcher), 멀티 싸이클론(Multi Cyclone), ECS 분진으로 구분되며, 포집하는 장소에 따라 약간씩 입도가 다르고 각기 특징적 물성을 지닌다. 그러나 이들은 대체적으로 평균입도가 12∼300메쉬 정도인 매우 미세한 분말이며 탄화가 완벽하게 진행된 흑연질재료이므로 이들을 용도에 맞게 적정한 입도로만 분리시키면 흑연대체제의 기능을 할 수 있게 되는 것이다.이때 폐 코크스냉각분진은 고정 탄소분이 80%이상이며, 회분이10∼15%이고, 건조감량 0.7∼0.9%, 휘발분 0.2∼2.2%, 고정탄소 83∼88%, 충진밀도 0.61∼0.78g/cc, 요오드흡착력 36.2∼43.9g/cc이다.따라서 본 발명에서는 3종류의 액체질소 냉각 코크스 분진과 국내산 흑연을 이용하여 모르타르 배합비, 용적비(W/C)(%)등을 변화시켜 전기전도성 모르타르를 제조한 후 여러 가지 물성을 측정하였으며, 플로우치, 단위용적 중량, 강도특성(압축 및 휨강도), 건조 수축에 의한 간이변화특성과 저항 및 발열특성을 조사하였다.