KR900009216B1 - 야금용 용기 내부 보호 라이닝 및 그 성형방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

야금용 용기 내부 보호 라이닝 및 그 성형방법

첨부된 도면은 내부 보호 라이닝의 횡단면도임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속 동체 2 : 영구 내화 라이닝

3, 4, 5 : 층 6 : 슬레그

7 : 후육부

본 발명은 용강과 같은 용융금속을 저장하도록 된 야금용 용기의 내부를 보호하는 라이닝(lining)에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 형식의 내부 보호 라이닝을 성형하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라 내부 라이닝으로 보호하는 것이 필요한 야금용 용기로는 주조 래들(casting ladle), 턴디시(tundish), 또는 슬래그 용기등이 있다.

전술한 형식의 야금 용기는 예컨데 마그네시아 벽돌, 알루미나 또는 알루미나 실리케이트 벽돌 또는 내화시멘트 등과 같은 내화물질 라이닝이 마련된 강의 외부 동체(shell)를 갖는다.

주조 작업의 말기에, 용융금속을 저장하였던 용기내의 잔류물을 제거할 필요가 있다. 상기 잔류물은 내화물질 라이닝에 강한 부식작용을 일으켜, 시간이 경과함에 따라 라이닝이 마모되게 되어 제한된 기간동안 사용한 후에는 라이닝을 교체하여야 한다. 그러나, 이 교체작업은 매우 복잡하고 경비가 많이 소요된다.

이제까지 부식 마모에 대한 보호 능력을 갖는 야금용기용의 영구 내화 라이닝을 제공하기 위한 여러 가지 해결방법이 제안되었다.

프랑스공화국 특허 제2,316,027호에는 용기 또는 용융금속을 반송하기 위한 래들의 내부 전체를 보호하기위해 영구 내화 라이닝과 용융금속 사이에 판상으로된 소결성 요소들을 마련하는 방법이 제안되어 있다.

프랑스공화국 특허 제2,393,637호에는 용강과 접촉시 소결될 수 있는 미리 조립된 내화 절연 요소들에 의해 또는 이들의 도움없이 유사한 보호를 제공하는 방법이 기재되어 있는데, 그 방법에서 상기 요소들은 상기한 미리 조립된 요소들의 성분과 실질적으로 동일한 성분을 도포함으로써 영구 내화 라이닝에 결합된다.

프랑스공화국 특허 제2,451,789호에는 상기 영구 내화 라이닝과 용강과 접촉되는 내부 라이닝 사이에 비교적 압축성인 층을 마련하여 야금용기의 영구 내화 라이닝을 보호하는 방법이 기재되어 있는데, 상기 압축성층은 결합제가 도포된 유기 및 또는 무기 섬유들로 성형된다.

독일연방공화국 특허 제2,010,743호에는 비응집성의 모래를 미리 조립된 요소들의 하부 및 이들 후방에 마련하여, 용강과 접촉되어 마모되는 라이닝의 단열 효율을 증가시키고자 하는 방법이 기재되어 있다.

앞서 언급한 프랑스공화국 특허 제2,393,637호에는 주형과 라이닝될 벽 사이에 균일한 내부 공간을 형성할 수 있는 주형을 사용하여 조성물을 도포, 사출 또는 유입시키며, 상기 조성물이 상기 균일한 공간내에 탬핑(tamping) 및/또는 송풍, 흡입 또는 진동에 의해 유입되는 방법도 기재되어 있다.

상기한 방법들에는 여러 단점들이 나타난다.

판 또는 미리 조립된 요소들로 구성되는 보호 내부 라이닝은 비교적 고가이고 설치가 어렵다. 그리고, 상기 판 또는 미리 조립된 요소들은 보통 6회 내지 7회의 주조 작업밖에 견디지 못한다.

용융금속의 수소 오염을 피하기 위해서는 경우에 따라서는 보호 라이닝 판들을 600℃ 이상으로 가열하여 그 내부에 포함된 유기성분 및 수분을 제거해야만 된다.

예열 공정중에, 판 또는 미리 조립된 요소들은 열에 의해 뒤틀리는 경향을 나타내어, 상기 판 또는 요소들의 연결부들 사이에 간극을 형성함으로써, 용강이 상기 간극내로 삼출되어 영구 내화 라이닝에 접촉되도록 한다.

이러한 현상은 판들과 영구 내화 라이닝 사이의 간극을 모래와 같은 분말상 물질로 충진할 경우에 더욱 심하게 된다. 실제로, 이들 분말상 물질물은 열에 의해 왜곡된 판들 사이에 형성되어지는 간극을 통해 용융금속이 유동할 때 용융금속을 매우 쉽게 오염시킨다. 나아가서, 상기 간극들을 통한 삼출 작용에 의해, 용융금속은 분말형태의 물질과 혼합되어 영구 내화 라이닝에 강하게 접착되는 괴체(mass)를 형성하게 되는데, 이에 의해 영구 라이닝은 세척하기가 매우 어렵게 된다.

프랑스공화국 특허 제2,393,637호에 기재된 방식으로 사출 또는 분무-도포하고 내화 무기 입자와 무기성 또는 유기성의 결합제를 혼합하여 형성한 단일층의 내부 라이닝은 전술한 판 또는 미리 조립된 요소들에 나타나는 단점들을 갖지 않는다.

위 형식의 내부 라이닝은 용융금속과 접촉 할때 소결되어, 이들 내부 라이닝으로부터 무기 입자들이 떨어지는 위험을 방지해야 되는데, 이는 상기 입자들이 용융금속을 오염시킬 우려가 있기 때문이다.

전술한 소결 공정은 점진적으로 이루어지며, 용융금속과 보호 내부 라이닝이 어느 시간 동안 접촉된 후에는, 상기 라이닝 전체가 소결되어 다음과 같은 두가지의 결점을 나타낸다.

- 첫째, 보호 내부 라이닝 전체가 소결되면, 라이닝의 단열 능력이 저하되어, 용융금속이 냉각될 위험이 존재하게 된다.

- 둘째로, 내부 라이닝 전체가 소결되면, 라이닝 괴체가 영구 내화 라이닝에 접착되어 영구 내화 라이닝의 세척이 매우 어렵게 된다.

이와 같은 두가지의 이유로 해서, 보호 내부 라이닝이 완전히 소결되도록 해서는 안된다. 따라서, 주조작업이 종결될 때, 단지 용기를 뒤집어 엎음으로써 상기 내부 라이닝은 일체인 상태로서 야금 용기의 내벽으로부터 방출될 수 있다.

이러한 결과로서, 상기 보호 라이닝은 단지 수회의 주조 작업에만 사용할 수 있고, 따라서 자주 교환되어야만 된다. 매 교환 작업은 비교적 경비가 많이 소요되고 주조작업을 중단시키게 되어, 경제적인 측면에서도 만족스럽지 못하게 된다.

프랑스공화국 특허 제2,338,110호에는 소결성 내부 라이닝과 영구 내화 라이닝 사이에 예컨데 종이를 베이스로 갖는 물질을 배설하여, 소결되는 내부 라이닝과 영구 내화 라이닝이 접착될 위험성을 없애고자 하는 시도가 기재되어 있다. 그러나, 중간에 배설되는 배설되는 물질은 열에 의해 급속히 탄화되어, 실제로는 전술한 기능을 수행할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 염가이고, 설치가 용이하며, 다수의 연속된 주조작업을 견딜 수 있고, 다수의 연속된 주조작업 중에는 높은 단열 능력을 유지할 수 있고, 보호성의 내부 라이닝과 야금 용기의 벽 사이에 접착상태가 발생되는 것을 효율적으로 방지하여, 주조 작업의 종결시에 용기를 매우 용이하게 세척할 수 있도록 하는 보호 내부 라이닝을 제공하여 전술한 해결 방안들에서 나타난 결점들을 극복하는 것이다.

본 발명에 따라서, 용융금속을 저장하는 야금 용기의 내부를 보호하는 기능을 발휘하고 결합제가 도포된 내화성 무기 입자들의 베이스를 갖는 내부 라이닝은 최소한 다음의 2개의 층으로 구성된다.

-야금용기 내에 저장된 용융금속의 열에 의해 그 전체가 소결될 수 있도록 성분 및 입자 크기를 갖는 내화성 무기 입자들의 층.

-상기 층이 완전히 소결된 후에도 취성을 유지할 수 있도록 소결되지 않거나 또는 부분적으로만 소결되는 성분 및 입자 크기를 갖는 내화성 무기 입자들의 층.

따라서 본 발명에 따른 보호 내부 라이닝은 구별되는 2개 이상의 층들로 구성된다. 상기 양층들 중의 하나는 용융금속과 접촉될 때까지의 점진적으로 소결된다. 장시간 접촉된 후에, 예컨데, 10회의 연속된 주조작업후에, 상기 층은 그 전체에 걸쳐 소결된다.

다른 층은 소결되지 않거나 또는 부분적으로만 소결되어 제1층이 완전히 소결된 후에도 취성을 유지한다. 따라서, 상기 다른 층이 영구 내화 라이닝이 접촉할 때, 상기 층은 상기 내화 라이닝에 접착되지 않는다. 따라서, 제1층이 완전히 소결될 때에도 보호 내부 라이닝과 내화 라이닝 사이에 접착상태가 발생될 위험성이 없어지게 된다. 이에 의해 주조 작업이 종결되었을 때 야금 용기의 내부를 매우 쉽게 세척할 수 있게 되고 상기 용기의 내화 라이닝은 주조 작업시 및 세척시에 전혀 손상을 받기 않게 된다.

보호 라이닝의 소결은 단열 능력을 저하시킨다. 제2층이 소결되지 않거나 또는 부분적으로만 소결되기 때문에 제1층이 완전히 소결되어 매우 낮은 단열 능력을 가질때에도 상기 제2층은 계속 충분한 단열 능력을 갖는다.

그 중 하나의 층은 소결되나 다른 층은 부분적으로 소결되거나 또는 전혀 소결되지 않는 2개의 층을 사용함으로써, 야금 용기의 보호 라이닝의 가용 수명을 상당히 연장시킬 수 있어, 오랫 동안 또한 자주 발생되어 경제적 손실이 크게 되는 주조 작업 중단을 피할 수가 있게 한다.

본 발명에 따른 2개 층 보호 라이닝의 가용수명은 전체가 소결되는 1개 층만으로 구성되고 본 발명의 2개층으로 구성된 보호 라이닝과 동일 두께를 갖는 보호 라이닝의 가용 수명에 비해 대단히 길다.

소결은 그것에 의해 무기 입자들 사이에서 결합이 이루어지는 물리-화학적인 현상이다. 소결 공정은 상기 입자들의 용융 온도보다는 월등히 낮은 온도에서 이루어진다. 이 소결 공정은 본 발명에 따른 보호 라이닝 상에 용융금속에 의해 고압이 인가되고, 본 발명의 라이닝 내에 미세 입자들의 플럭스(flux)(이 플럭스는 내화성인 다른 입자들에 비해서는 용융점이 낮은 무기 입자들로 구성됨)가 존재하고, 무기 입자들이 상호 매우 근접된 위치로 보유될 수 있도록 가능한 한 소량의 결합제를 사용함으로써 촉진된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명에 따른 보호 내부 라이닝을 성형하는 방법은 성형될 층의 고형 성분들을 포함하는 슬러리(slurry)를 사용하여 여러 층들을 연속적으로 도포하되, 상기 고형 성분들은 에틸렌글리콜 알코올 및/또는 물과 3 내지 30중량%의 비율로 혼합하고, 상기 슬러리의 밀도는 층에 따라 0.8 내지 3.5kg/d㎥으로 하여 여러 층들을 건조시키는 과정으로 구성된다. 건조 과정은 유리수를 제거하기 위해 100 내지 200℃ 사이에서 수행된다. 어떤 경우에는, 용융금속이 수소 오염되는 것을 막기 위해 여러층들을 600 내지 1450℃로 예열하여 성형수(make up water) 및/또는 결정화수(crystallization water)를 제거한다.

슬러리의 도포는 사출 및/또는 분무에 의하는 것이 좋으나, 성형, 분사, 진동, 중력 도포, 흙손을 사용한 도포등과 같은 기계적인 수단이나 또는 다른 적절한 방법에 의할 수도 있다.

본 발명에 따른 방법은 상이한 성분들은 갖는 연속층들의 도포에 아주 적합하고 경제적이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상술한다.

도시한 실시예에 있어서, 보호 라이닝은 턴디시로 알려진 중간 주조 용기의 내부에 도포된 3개의 적층된 층들로 구성된다.

도시한 실시예에서, 용강을 저장하기 위한 턴디시는 그 내부면에 내화 벽돌로 구성되는 영구 내화 라이닝(2)이 마련되는 외부 동체(1)을 갖는다.

보호 내부 라이닝은 슬러리 형태로 상기 영구 내화 라이닝 상에 도포된다. 도시한 실시예에서, 상기 보호라이닝은 3개의 층(3), (4), (5)로 구성된다.

용융금속이 턴디시 내로 주입될 때 용융금속과 접촉하게 되는 내측의 층(3)은 유기성 및/또는 무기성 결합제에 의해 상호 결합되는 내화성의 무기 입자들의 혼합물로 형성된다. 상기 무기 입자들의 성분 및 크기는 용융금속과 접촉시에 접착성이 있는 괴체를 형성하도록 소결 또는, 다른말로 표현하여, 상호 융접될 수 있도록 정해진다.

용융금속과 접촉함으로써 발생되는 소결 현상은 층(3)의 전체 두께에 걸쳐 소결 상태가 이루어지거나 또는 다른 말로 표현하여 상기 층이 완전히 괴체가 될때까지 점진적으로 진행되는데, 이는 보통 수시간 또는 수회의 주조 작업시간과 상응한다.

층(3)이 두껍기 때문에, 층(3) 전체가 완전히 소결되는 시간은 상당히 길다. 층(3)의 두께는 대략 1 내지10cm 사이이다.

중간의 층(4)도 역시 유기성 및/또는 무기성 결합제에 의해 상호 결합되는 무기 입자들의 혼합물로 형성된다. 상기 입자들은 성분 및 크기는 층(3)이 완전히 소결될 때에도 부분적으로 소결되어 층(4)가 여전히 취성을 보유할 수 있도록 정해진다. 상기 층(4)의 두께는 층(3)의 두께와 대략 같게 한다.

층(5)은 내화 벽돌의 내화 라이닝(2)와 직접 접촉된다. 상기 층(5)도 역시 유기성 및/또는 무기성 결합제에 의해 상호 결합되는 내화성의 무기 입자들로 형성된다. 그러나, 층(3) 및 (4)와는 달리 층(5)는 소결되지 않는다. 따라서, 상기 층의 초기 접착 상태를 이루도록 하는 무기 또는 유기성 결합제가 열에 의해 파괴되면, 상기 층(5)는 분말형대로 되며 내화 벽돌의 내화 라이닝(2)에 더 이상 접착되지 못한다.

각각 소결될 수 있고 부분적으로 소결될 수 있는 층(3) 및 (4)는 다음의 중량비로 표시된 성분들을 갖는다.

-광물 결합제(예컨데 붕소 및/또는 붕산 및/또는 점토 및/또는 하나 또는 다수의 규산염 및/또는 알루미노우스 세멘트 및/또는 인산염 세멘트 및/또는 마그네시아 세멘트) 및/또는 유기 결합제 및/또는 합성 결합제(예컨데 페놀수지와 같은 합성 접착제)…0.3 내지 15%

-낟알 및/또는 섬유형태의 내화성 무기 입자들(예컨데 크롬-마그네시아 및/또는 마그네시아 및/또는 마그네시아 실리케이트 및/또는 알루미나 및/또는 지르콘 및/또는 지르코니아 및/또는 실리카)…70 내지 99.7%

-섬유 및/또는 낟알형태의 유기 입자 및/또는 탄소질 물질…28.7% 이하

-계면활성제 성분…5% 이하

층(3) 및 (4)의 소결 능력의 차이는 내화성 무기입자들의 특성 및 성분, 입자들의 크기, 산화철 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염과 같은 플럭스의 존재 여부, 결합제의 함량비에 의해 결정된다.

용융금속과 접촉시에 층(3)이 완전히 소결되도록 하기 위해서는, 내화성 무기 입자들의 비율을 크게 하는것이 좋다. 따라서 상기 입자들의 비율을 크게 하는 것이 좋다. 이것은 다른 입자들의 크기도 매우 작을 것을 요구하는 것인데, 이에 의해 소결 공정에 양호한 효과를 발생시키게 된다.

중간의 층(4)는 완전히 소결될 수 있는 층(3)에 비해서는 내화성 무기 입자들의 비율을 작게 한다. 이 비율은 75 내지 95중량%가 적합하다. 입자 직경 크기는 3㎜ 이하, 바람직하기는 0.25 내지 2.5㎜로 하는데, 결과적으로 직경 0.5㎜ 이하의 매우 작은 입자는 층(4)의 성분에는 존재하지 않아 소결 공정을 제한하게 된다. 따라서 상기 층(4)는 부분적으로만 소결될 수 있으며, 층(3)이 완전히 소결될 때에도 부분적으로만 여전히 취성 또는 메짐성을 갖는다.

상기 중간의 층(4)는 부분적으로만 소결되기 때문에 단열 특성을 여전히 보유하며 따라서 내측의 층(3)이 완전히 소결되어 그 최초의 단열 특성을 잃은 때에도 용융금속이 냉각되는 것을 방지할 수가 있다.

영구 내화 라이닝(2)에 접하고 있는 층(5)는 5㎜ 이하의 직경을 갖는내화성의 무기 입자들을 65 내지 96중량% 포함한다. 층(5)내의 내화성 무기 입자들의 중량비가 낮고 층(5)가 중간의 층(4)에 의해 소결되어지는 층(3)과 분리되어 있기 때문에, 층(5)는 열에 의해 소결되지 않으므로, 그 접착력이 없어져 초기에 접착 상태를 유지하던 결합제가 파괴된 후에는 분말형대로 된다. 따라서, 다수의 연속적인 주조작업을 수행하여 본 발명에 다른 보호 내부 라이닝이 충분히 마모되어 이를 교체하고자 할때에는 이를 매우 쉽게 수행할 수 있는데, 이는 영구 내화 라이닝(2)에 접해있는 층(5)가 분말상태로 되어 상기 영구 내화 라이닝과 보호 라이닝 조립체 사이에 접착력이 전혀 존재하지 않으므로 턴디시를 단지 뒤집어 엎음으로써 보호 라이닝 조립체를 영구 내화 라이닝으로부터 일체로 분리해 낼 수가 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따른 보호 라이닝은 영구 내화 라이닝(2)를 효율적으로 보호할 뿐만 아니라 턴디시의 내부를 쉽게 세척할 수 있게 한다.

본 발명에 따라서 상기한 3개의 (3), (4), (5)를 성형하기 위해, 상기 층들은 턴디시 벽상에 상기 층들의 고형 성분들을 포함하는 슬러리 형태로 연속해서 도포되는데, 상기 성분들은 물 및/또는 기름과 같은 액체와 3 내지 30중량%로 혼합된다. 알코올(예컨데 에틸렌 알코올)이 적합하다.

슬러리는 도포될 때 흐르지 않는 페이스트와 같은 충분한 경점도를 갖는다.

도포된 슬러리의 밀도는 층(5), (4), (3)에 따라 0.8kg/d㎥ 내지 3.5kg/d㎥로 변화하며, 내측의 층(3)의 밀도는 중간의 층(4)의 밀도보다 크고 중간의 층(4)의 밀도는 내화 라이닝(2)에 접해 있는 층(5)의 밀도 보다 크다.

이와 같이 도포된 층(3), (4), (5)들은 다음에 100℃ 내지 200℃에서 예컨데 화염 건조하거나, 또는 고온공기를 송풍시켜 건조에 의해, 또는 턴디시를 폐쇄하는 뚜껑에 부착되고 턴디시 내에 위치하게 되는 전기 가열 저항기를 사용하여 건조된다. 건조작업에 의해 여러층들을 형성하는 슬러리로부터 유리수를 제거할 수 있게 된다.

경우에 따라서는 용융금속이 수소에 의해 오염되지 않도록 층(3), (4), (5)로부터 모든 유기 성분 및 성형수 전체와 결정화수 전부를 제거하기도 한다. 위 목적을 위해, 층(3), (4), (5)들은 600℃ 내지 1450℃의 온도로 예열된다.

이와 같이 고온으로 예열함으로서 층(3), (4), (5)를 초기에 결합시켰던 무기성 및/또는 유기성 결합제는 분해된다. 예열시의 고온은 층(3)을 부분적으로 소결시키는 효과도 갖는다. 층(3)이 부분적으로 소결됨으로써 보호 라이닝의 접착력을 전체적으로 복원할 수 있다. 이와 같은 접착력에 의해, 용융금속을 턴디시 내로 유입시킬 때 무기입자물이 보호 라이닝으로부터 이탈되어 용융금속을 오염시키는 것이 방지된다.

본 발명에 따른 보호 라이닝의 내측의 층(3)과 같은 성분을 갖는 소결될 수 있는 단일층 형식의 종래의 라이닝과 비교하여 보면, 본 발명의 라이닝은 동일한 전체 두께에 대해 예기치 않은 기술적인 장점을 제공한다.

먼저, 본 발명에 따른 보호 라이닝은 소결 공정이 내측의 층(3)을 넘어 진행되지 않으며 따라서 영구 내화 라이닝(2)에 도달되지 않기 때문에 사용 수명이 현저하게 연장된다.

둘째로, 중간의 층(4)는 부분적으로만 소결되고 영구 내화 라이닝(2)에 접해있는 층(5)는 전혀 소결되지않기 때문에, 층(4) 및 (5)는 우수한 단열 효과를 유지하여, 턴디시 내에 잔류하는 용융금속을 전혀 냉각시키지 않는다.

세째로, 영구 내화 라이닝(2)에 접해 있는 층(5)가 소결되지 않고 분말형태로 되며 또한 상기 층(5)가 상기 영구 라이닝에 접착되는 능력이 없기 때문에, 주조 작업의 종결시에 보호 라이닝을 매우 쉽게 발출할 수가 있다. 따라서, 영구 내화 라이닝에 부착되는 고화된 괴체를 제거하기 위해 공기 드릴등을 사용함으로써 영구 내화 라이닝을 손상시킬 위험성이 전혀 없게 된다.

본 발명은 상기한 실시예에 국한되는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 분야 및 정신을 이탈하지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 변형시킬 수도 있다.

이와 같은 견지에서 본 발명을 단순화시켜 층(4) 및 (5)중의 하나를 제거하고 층을 단지 두개로만 제한할 수도 있다.

소결되지 않는 층(5)에 의해 소결될 수 있는 층(3)이 영구 내화 라이닝(2)로부터 분리되면, 상기 층(5)와 영구 내화 라이닝(2) 사이에 접착이 다시 발생될 수 있는 위험성이 전혀 없어지게 된다. 그러나, 이들 2개층들에 의해 제공되는 단열 능력이 3개의 층으로 되어진 보호 라이닝에 비해 저하됨은 분명하다.

소결될 수 있는 층(3)이 부분적으로 소결되어 취성을 보유하는 층(4)에 의해 영구 내화 라이닝(2)으로부터 분리되면, 기껏해야 상기 층(4)와 내화 라이닝(2) 사이에 경미한 접착력이 존재하는 위험성만이 나타나게 된다.

그리고, 보호 라이닝을 3개의 층들로 구성할 때, 소결되지 않는 층(5)를 소결될 수 있는 층(3)과 부분적으로만 소결될 수 있는 층(4) 사이에 배설할 수도 있다.

또한, 보호 라이닝으로부터 유리되는 무기 입자물에 의한 용융금속의 오염이 허용될 수 있을 정도이면, 층(3) 및 (4)의 위치를 바꾸어 소결될 수 있는 층(3)을 소결되지 않는 층(5)와 부분적으로 소결되는 층(4)사이에 위치시킬 수도 있다.

본 발명에 따라서 용융금속 표면의 부유 슬래그(slag)(6)의 부분과 대향하는 소결될 수 있는 층(3)의 부분에 후육부(7)을 마련하는 것도 가능하다. 후육부(7)의 성분은 층(3)의 성분과 동일하게 하여 층(3)이 소결될 때 동시에 소결되도록 한다. 상기 후육부(7)은 턴디시 중에서 가장 취약한 슬래그 부분에서 본 발명에 따른 내부 라이닝에 의해 제공되는 보호력을 보강하게 된다.

전술한 후육부(7)의 성분을 층(3)의 성분과 다르게 하여 슬래그에 대한 보호능력을 높일 수도 있다. 따라서 후육부(7)을 성형하는 층의 성분은 지르콘 및/또는 지르고니아 및/또는 탄소 및/또는 탄화 규소 등과 같이 고내화성 입자물을 포함할 수 있다.

보호 라이닝의 두께는 턴디시의 다른 부분에서도 두껍게 할 수 있으며 턴디시 상부에 위치한 주조 래들로부터 주입되는 용융금속의 분류와 충돌되는 부분도 두껍게 할 수 있다.

여러 층들을 흙손작업 또는 주형에 의해 도포할 수도 있다.

Claims (13)

1. 용융금속을 저장하며 내화 라이닝(2)을 구비하는 야금 용기의 내부를 보호하는 내부 라이닝에 있어서, 상기 라이닝이 결합제가 도포된 내화성 무기 입자들을 베이스로 갖는 물질로 형성되고, 상기 라이닝이 용융금속과 직접 접촉하며 야금 용기내에 저장되어 있는 용융금속의 열에 의해 그 전체가 소결될 수 있도록 성분 및 입자 크기를 갖는 내화성의 무기 입자들의 내측의 층(3), 및 상기 내측의 층에 의해 적층되고 용융금속과 접촉하는 상기 내측의 층(3)이 완전히 소결될 때 전혀 소결되지 않거나 또는 부분적으로만 소결되어 분말이 되거나 취성을 보유하도록 성분 및 입자 크기를 갖는 내화성 무기 입자들의 층(4 또는 5)의 최소한 2개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
2. 제1항에 있어서, 상기 라이닝이 또 하나의 층을 포함하며, 또한 상기 내측의 층(3), 내측의 층에 의해 적층되고 상기 내측의 층이 완전히 소결될 때에도 부분적으로만 소결되어 취성을 유지하는 층(4), 및 영구 내화 라이닝에 직접 접촉되고 열에 의해 분말 형태로 되는 소결되지 않는 물질로 성형되는 층(5)인 3개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
3. 제1항에 있어서, 상기 라이닝이 또한 제3의 층을 포함하며, 용융금속과 직접 접촉되고 전체에 걸쳐 소결되는 내측의 층(3), 상기 내측의 층에 의해 적층되고 열에 의해 분말상으로 되는 소결되지 않는 물질로 성형되는 층, 및 영구 내화 라이닝과 직접 접촉하고 상기 내측의 층이 전체에 걸쳐 소결될 때에도 약간만 소결되어 취성을 보유하는 층인 3개의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
4. 제1항에 이어서, 소결될 수 있는 층(3) 또는 부분적으로 소결될 수 있는 층(4)가 다음 성분 및 중량%를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.

   -붕소, 붕산, 점토, 규산염, 알루미노우스 세멘트, 인산염 세멘트, 마그네시아 세멘트 및 합성 접착제 형태의 유기 결합제로 구성되는 군에서 선택되는 1개 이상의 성분인 결합제…0.3 내지 15%

   -크롬-마그네시아, 마그네시아, 마그네슘, 실리케이트, 실리카, 알루미나, 지르콘 및 지르코니아로 구성되는 군에서 선택되는 1개 이상의 성분인 섬유 및/또는 낟알 형태의 내화성의 무기 입자들…70 내지 99.7%
5. 제1항에 있어서, 용융금속과 접촉되는 소결될 수 있는 층(3)이 입자 크기가 4㎜이하인 내화성의 무기 입자들을 70 내지 99.7중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
6. 제1항에 있어서, 부분적으로만 소결되거나 취성을 보유하는 층(4)가 입자 크기가 0.25 내지 2.5㎜사이인 내화성의 무기 입자들을 75 내지 95중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
7. 제2항에 있어서, 소결되지 않는 층(5)가 입자크기가 5㎜ 이하인 내화성의 무기 입자들을 65 내지 96중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
8. 제1항에 있어서, 용융금속과 접촉할 때에 완전히 소결되는 층의 후육부(7)이 용융금속의 부유 슬래그(6) 부분과 대향하여 형성되는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
9. 제1항에 있어서, 용융금속상의 부유 슬래그(6) 부분과 대향하여 후육부(7)을 마련하고, 상기 후육부는 용융금속과 접촉할 때 완전히 소결되는 내측의 층(3)에 적충 도포하여 성형하고, 상기 후육부 층은 슬래그의 부식 작용을 저지할 수 있는 무기 입자물을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.
10. 용융금속을 저장하며 내화 라이닝을 구비하는 야금용기의 내부를 보호하는 내부 라이닝으로서, 결합제가 도포된 내화성무기입자들을 베이스로 갖는 물질로 형성되고, 용융금속의 열에 의해 그 전체가 소결될수 있도록 성분 및 입자 크기를 갖는 내측의 층(3), 상기 내측의 층이 완전히 소결될 때 전혀 소결되지 않거나 부분적으로만 소결되도록 성분 및 입자 크기를 갖는 층(4 또는 5)로 구성되는 보호 내부 라이닝을 형성하기 위한 방법에 있어서, 상기 층(5, 4, 3)들을 성형될 층의 고형 성분들을 포함하는 슬러리 형태로 연속적으로 도포하되, 상기 고형 성분들은 액체의 3 내지 30중량%로 액체와 혼합하고, 상기 슬러리의 밀도는 0.8 내지 3.5kg/d㎥로 가변시킨 후, 상기 층(5, 4, 3)들을 100 내지 200℃ 사이의 온도에서 가열하여 유리수를 제거하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝의 성형방법.
11. 용융금속을 저장하며 내화 라이닝을 구비하는 야금용기의 내부를 보호하는 내부 라이닝으로서, 결합제가 도포된 내화성무기입자들을 베이스로 갖는 물질로 형성되고, 용융금속의 열에 의해 그 전체가 소결될수 있도록 성분 및 입자의 크기를 갖는 내측의 층(3), 상기 내측의 층이 완전히 소결될 때 전혀 소결되지 않거나 부분적으로만 소격되도록 성분 및 입자크기를 갖는 층(4 또는 5)로 구성되는 보호 내부 라이닝을 형성하기 위한 방법에 있어서, 상기 층(5, 4, 3)들을 성형될 층의 고형성분들을 포함하는 슬러리 형대로 연속적으로 도포하되, 상기 고형 성분들은 액체의 3 내지 30중량%로 액체와 혼합하고, 상기 슬러리의 밀도는 0.8내지 3.5kg/d㎥로 가변시킨 후, 상기 층(5, 4, 3)들을 100 내지 200℃ 사이의 온도에서 가열하여 유리수를 제거하여, 상기 층(5, 4, 3)들을 600 내지 1450℃ 범위의 온도에서 예열하여 성형수 및/또는 결정화수를 제거하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝의 성형방법.
12. 제1항에 있어서, 소결될 수 있는 층(3) 또는 부분적으로 소결될 수 있는 층(4)가 다음 성분 및 중량%를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.

    -붕소, 붕산, 점토, 규산염, 알루미노우스 세멘트, 인산염 세멘트, 마그네시아 세멘트 및 합성 접착제형태의 유기 결합제로 구성되는 군에서 선택되는 1개 이상의 성분인 결합제…0.3 내지 15%

    -크롬-마그네시아, 마그네시아, 마그네슘, 실리케이트. 실리카, 알루미나, 지르콘 및 지르코니아로 구성되는 군에서 선택되는 1개 이상의 성분인 섬유 및/또는 낟알 형태의 내화성의 무기 입자들…70 내지 99.7%

    -섬유 또는 낟알 형태의 탄소질 물질과 유기 입자로 구성되는 군에서 선택되는 성분…28% 이하
13. 제1항에 있어서, 소결될 수 있는 층(3) 또는 부분적으로 소결될 수 있는 층(4)가 다음 성분 및 중량%를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 내부 라이닝.

    -붕소, 붕산. 점토, 규산염, 알루미노우스 시멘트, 인산염 세멘트, 마그네시아 세멘트 및 합성 접착제 형태의 유기 결합제로 구성되는 군에서 선택되는 1개 이상의 성분인 결합제…0.3 내지 15%

    -크롬-마그네시아, 마그네시아, 마그네슘, 실리케이트, 실리카, 알루미나, 지르콘 및 지르코니아로 구성되는 군에서 선택되는 1개 이상의 성분인 섬유 및/또는 낟알 형태의 무기 입자들…70 내지 99.7%

    -섬유 또는 낟알 형태의 탄소질 물질과 유기 입자로 구성되는 군에서 선택되는 성분…28.7%이하

    -계면활성제 성분…5% 이하

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