Studies on the Manufacturing of Carbon Bond Graphite Crucible

카아본 본드형 흑연 도가니 제조에 관한 연구

This study was focused on the improvement of production techniques of small crucibles in relation with the appropriate selection of raw materials, various batch compositions and physical and chemical characteristics of the crucibles. Various tests gave the optimum batch composition for the carbon bond graphite cructble as follows: Pyontaek graphite flake (refractory aggregate) : 40Part Silicon carbide: 15Part Tar pitch (binder) : 11Part Inorganic additives (to improve the oxidation resistance) : 15 Part Cryolite : 3 Part Ferro manganese : 2 Part Ferrosilicon : 25 Part Crucibles pressed with 400kg/$\textrm{cm}^2$ at 12$0^{\circ}C$. and fired in reducing atmosphere at 120$0^{\circ}C$ brought the most favorable results as follows: Bulk density : 2.31 Apparent density : 2.58 Porosity : 15.2% Oxidation loss at 1, 50$0^{\circ}C$. for 3 hrs : below 3.77% Water absorption : 6.01% Compressive strength : 438kg/$\textrm{cm}^2$ Tensile strength : 256kg/$\textrm{cm}^2$.

Carbon bond 흑연도가니는 clay bond 형 흑연도가니에 비하여 열전도율이 크고 열팽창율이 적으며, 열간하중성이 좋을 뿐 아니라 열충격에도 안전하여 그 사용 수명이 100여회나 된다. 본 연구결과 carbon bond 형 흑연도가니의 제조에 적합한 원료의 조합비는 인장흑연 40, 탄화규소 15, Ferro-silion 25, 무기질결합제 15, 영정석 3, ferromanganese 2 였으며, 흑연도가니 제조에 소요되는 원료들의 상호관계는 흑연량이 증가할수록 산화율 및 기공률이 증가하고, 기공률의 증가도 흑연의 산화량에 비례하였으며, 탄화규소의 증가는 산화율 및 기공률을 증가 시켰고 ferrosilion의 증가는 기공률 및 산화율에 별영향을 미치지 않었고, 유리질의 증가는 산화율 및 기공율을 감소시키나 과량이면 bloating현상이 일어나 오히려 기공률이 커졌다. 제조된 도가니의 물성은 부피비중2.31, 겉보기비중 2.58, 기공률 15.2%, 흡수율 6.01%, 압축강도 438kg/$cm^3$, 인장강도 256kg/$cm^3$, 산화소모율 3.77%이하이며 평균사용 수명은 105회였다.