일반기술

유동성을 향상시킨 폐내화 캐스타블의 제조방법

- 본 발명의 목적 본 발명은 Al2O3-SiC-C, Al2O3-MgO-C, Al2O3-C과 같은 카본함유 산,중성 폐내화물을 파쇄한 파쇄물을 주원료로 하여 제조된 내화 캐스타블을 물과 혼련하여 시공하는데 있어서, 친수성이 작은 카본미분이 시공체의 시공성(fluidity)을 저하시키고, 카본의 물에 대한 표면장력에 의하여 시공체 상부로 부상되어 편재가 발생되는 것을 막고 유동성을 향상시키기 위한 폐내화 캐스타블의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 흑연 또는 카본이 함유되어 있는 산,중성 재질 폐내화물의 파쇄물을 주원료로 하고, 결합제로 알루미나 세멘트를 첨가하며, 여기에 황산, 초산, 질산과 같은 산의 1종 또는 2종 이상의 복합산이 2∼9 중량% 함유된 수용액을 더욱 첨가하거나, 알킬벤젠과 같은 1종의 계면 활성제 또는 복합 계면활성제가 1∼5 중량% 함유된 수용액을 더욱 첨가하여 유동성을 향상시킨 것을 폐내화 캐스타블의 제조방법을 제공하는 것을 요지로 한다.일반적으로, 제강용 노체의 내장용 내화물로서는 고온의 용강이나 슬래그(slag)에 대한 내식성이 우수한 카본함유 불소성 정형 내화물이 사용되고 있다. ①용강 및 슬래그에 대한 습윤성(wetting)이 적어서 내화물의 용손 억제 효과가 우수한 흑연(graphite), 카본(carbon)과 같은 탄소계 내화원료는 입자표면에 친수기(-OH, -COOH)가 없고, 물에 대한 친수성이 없는 육각망목구조로 되어 있으므로 물을 분산매로 하는 내화 캐스타블에 극히 제한적으로 사용되고 있다.②탄소계 내화원료를 내화 캐스타블에 사용할 수 있도록 친수성을 부여하기 위한 종래 방법은 제조된 내화물의 기공도가 높고, 원료로 사용되는 가스비가 고가이며, 또한 배가스 설비가 제조과정에 필요하므로 내화물 제작에 적합하지 않다는 문제가 있다.③다른 예로는, 실리콘, 알루미늄 등을 산성 촉매로 알코올 수용액 속에서 가수분해하여 얻어지는 졸(sol) 용액을 흑연분체에 함침 및 건조시켜 겔(gel)화 시킴으로써, 흑연 표면에 SiO 2 와 Al 2 O 3 를 부착시켜 친수성을 갖도록 하였다. 그러나, 흑연입자의 졸 용액에 대한 습윤성이 작아서 흑연입자와 피복층 사이에 공기층이 형성되고, 피복이 되지 않은 부분이 많으며, 물과 혼합시 충분한 분산성을 얻을 수 없으므로, 고 비중의 카본함유 내화 캐스타블을 얻을 수 없는 문제점이 있다.④폴리머 코팅과 열경화성, 열가소성 수지 피복법등과 같은 다양한 표면개질 방법들이 소개되고 있으나, 일반 내화 캐스타블에 비하여 용강 및 슬래그에 대한 내식성은 개선되었지만 고가의 친수성 표면개질 흑연을 원료로 사용하고, 시공시 첨가되는 5 ∼ 15%의 수분의 건조과정에서 발생되는 수증기에 의해 카본이 산화되어 카본함유 내화 캐스타블의 특성을 저하시키므로 경제성 효과와 비교하여 수명이 크게 향상되지 못하여 그 개선이 요망되고 있었다.⑤카본함유 산, 중성 폐내화물의 파쇄물을 주원료로 하여 제조된 내화 캐스타블을 고로 탕도 커버용(splash ＆ runner cover) 내장부에 시공하기 위하여, 폐내화물의 파쇄물에서 캐스타블의 시공성 저하를 초래하는 카본을 별도로 분리하여 표면개질 처리 후 재투입하는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 카본함유 산, 중성 폐내화 캐스타블을 물과 섞어 혼련하여 시공하는 데 있어서 카본이 혼련물의 시공성에 미치는 악영향을 최소화하는 기술개발이 필요하다.