KR102526876B1 - 내부식강에 적용 가능한 내부식 법랑 조성물이 코팅된 전열소자 - Google Patents

내부식강에 적용 가능한 내부식 법랑 조성물이 코팅된 전열소자 Download PDF

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Abstract

법랑 조성물 및 법랑 코팅된 전열소자에 관해 개시되어 있다. 개시된 법랑 조성물은 베이스 조성부 및 이와 혼합된 클레이 조성부를 포함할 수 있고, 상기 베이스 조성부는 SiO2, B2O3, K2O, Na2O, Al2O3, Li2O, ZrO2, CaO, CoO 및 NiO를 포함할 수 있고, 상기 베이스 조성부에서 SiO2의 함유량은 50~55 중량% 일 수 있고, B2O3의 함유량은 15~20 중량% 일 수 있고, Na2O의 함유량은 8~12 중량% 일 수 있으며, 상기 클레이 조성부는 알루미나, 니켈 화합물 및 지르코늄 화합물을 포함할 수 있고, 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 25 중량% 이상일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 5 중량% 이상일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 20 중량% 이상일 수 있다. 개시된 법랑 코팅된 전열소자는 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재 및 상기 CRLS 부재의 표면에 형성된 법랑 코팅층을 포함할 수 있다.

Description

내부식강에 적용 가능한 내부식 법랑 조성물이 코팅된 전열소자{HEATING ELEMENT COATED WITH CORROSION-RESISTANT ENAMEL COMPOSITION APPLICABLE TO CORROSION-RESISTANT STEEL}
본 발명은 내부식강에 적용 가능한 내부식 법랑 조성물이 코팅된 전열소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속면에 대한 법랑 코팅에 이용되는 내부식강에 적용 가능한 내부식 법랑 조성물이 코팅된 전열소자에 관한 것이다.
최근 화력 발전소의 전기 생산에 있어서, 원가 절감을 위해 상대적으로 품질이 낮은 석탄의 사용량이 증가하고 있으며, 단시간 내 전력 사용량이 증가하는 경우 화력 발전소는 임계치에 준하는 가동을 수행하게 되고, 이에 따라 화력 발전소 내부 설비에 대한 부하가 증가할 수 있다. 또한, 화력 발전소의 배연가스에는 질소산화물, 유황산화물, 염소 및 불소산화물은 물론 먼지(dust)/재(ash)가 포함되어 있고, 부식성이 강한 공해 물질이 포함되어 있다.
화력 발전소 내 각종 설비는 반복적인 가열-냉각 과정에 노출되고 아울러 황산 등 부식성 물질에 노출될 수 있으므로, 쉽게 부식되어 파괴될 수 있다. 특히, 저온 부위에서는 유황산화물의 노점(dew point)과 관련하여 그 부식 속도가 매우 빠를 수 있다. 화력 발전소의 내부 설비 중 APH(Air Preheater), 즉, GAH(Gas-Air Heater)의 경우, 황산 부식에 의한 손상보다 열충격에 의한 손상과 빠른 속도로 이동하는 석탄 먼지(dust)에 의한 손상이 주로 발생한다. 한편, 화력 발전소의 내부 설비 중 GGH(Gas-Gas Heater)의 경우, 탈황 공정에서 발생된 가스를 대기로 배출하기 전에 스택(stack)으로 나가는 연기의 온도를 비산시킬 수 있는 수준의 가스 온도로 높이는 역할을 하는데, 황산 부식(저온 부식)에 의한 손상이 주로 발생하고, 침적물 등에 의한 막힘 현상이 발생할 수 있다. 내부 설비가 부식/손상되면, 발전소 전체의 가동 중단과 유지 관리에 따른 비용 손실이 크게 발생하게 된다.
따라서, 화력 발전소의 내부 설비의 내부식성 및 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이와 관련해서, 설비의 표면에 법랑(즉, 에나멜) 코팅 처리를 하는 방안이 제시된 바 있다. 그러나 기존의 법랑 코팅만으로는 발전소 설비용 내열성, 내구성, 내산화성 등의 조건을 충족시키지 못하여 설비 교체 및 유지 보수 등에 어려움이 있는 실정이다.
1. 일본 공개특허공보 특개2003-083689호(2003.03.19. 공개) 2. 한국 등록특허공보 제10-2125655호(2020.06.23. 공개) 3. 일본 공개특허공보 특개2003-106783호(2003.04.09. 공개) 4. 미국 특허출원공개공보 US2017/0298485호(2017.10.19. 공개)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화력 발전소용 설비에 적용될 수 있는 것으로 설비의 내부식성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 법랑 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화력 발전소용 설비로 적용될 수 있는 것으로 우수한 내부식성 및 내구성을 갖는 법랑 코팅된 전열소자(heating element)를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 금속면에 대한 법랑 코팅에 이용되는 법랑 조성물에 있어서, 상기 법랑 조성물은 베이스(base) 조성부 및 이와 혼합된 클레이(clay) 조성부를 포함하고, 상기 베이스 조성부는 SiO2, B2O3, K2O, Na2O, Al2O3, Li2O, ZrO2, CaO, CoO 및 NiO를 포함하고, 상기 베이스 조성부에서 SiO2의 함유량은 50~55 중량%이고, B2O3의 함유량은 15~20 중량%이고, Na2O의 함유량은 8~12 중량%이며, 상기 클레이 조성부는 알루미나, 니켈 화합물 및 지르코늄 화합물을 포함하고, 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 25 중량% 이상이고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 5 중량% 이상이고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 20 중량% 이상인 법랑 조성물이 제공된다.
상기 베이스 조성부에서 K2O의 함유량은 3~5 중량% 일 수 있고, Al2O3의 함유량은 1~5 중량% 일 수 있고, Li2O의 함유량은 5~8 중량% 일 수 있고, ZrO2의 함유량은 2~3 중량% 일 수 있고, CaO의 함유량은 2~3 중량% 일 수 있고, CoO의 함유량은 1.5~2.5 중량% 일 수 있고, NiO의 함유량은 0.2~0.5 중량% 일 수 있다.
상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35±5 중량% 일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15±5 중량% 일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30±5 중량% 일 수 있다.
상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35 중량% 일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15 중량% 일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30 중량% 일 수 있다.
상기 클레이 조성부에서 상기 니켈 화합물은 니켈을 베이스로 하는 화합물일 수 있다.
상기 클레이 조성부에서 상기 지르코늄 화합물은 지르코늄을 베이스로 하는 화합물일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따르면, CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재; 및 상기 CRLS 부재의 표면에 전술한 법랑 조성물을 이용해서 형성된 법랑 코팅층;을 포함하는 법랑 코팅된 전열소자(heating element)가 제공된다.
상기 CRLS 부재는 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 실리콘(Si), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다.
상기 CRLS 부재에서 탄소(C)의 함유량은 0.14 중량% 이하일 수 있고, 망간(Mn)의 함유량은 1.60 중량% 이하일 수 있고, 인(P)의 함유량은 0.035 중량% 이하일 수 있고, 황(S)의 함유량은 0.035 중량% 이하일 수 있고, 실리콘(Si)의 함유량은 0.15~0.55 중량% 일 수 있고, 구리(Cu)의 함유량은 0.25~0.50 중량% 일 수 있고, 크롬(Cr)의 함유량은 0.50~1.00 중량% 일 수 있고, 티타늄(Ti)의 함유량은 0.15 중량% 이하일 수 있다.
상기 법랑 코팅된 전열소자는 화력 발전소용 GGH(Gas-Gas Heater) 또는 GAH(Gas-Air Heater)를 위한 전열소자일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 화력 발전소용 GGH(Gas-Gas Heater) 및 GAH(Gas-Air Heater) 중 적어도 위한 법랑 코팅된 전열소자(heating element)에 있어서, CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재; 및 상기 CRLS 부재의 표면에 형성된 법랑 코팅층;을 포함하는 법랑 코팅된 전열소자가 제공된다.
상기 법랑 코팅층은 법랑 조성물에 의해 형성된 것으로, 상기 법랑 조성물은 베이스(base) 조성부 및 이와 혼합된 클레이(clay) 조성부를 포함할 수 있고, 상기 베이스 조성부는 SiO2, B2O3, K2O, Na2O, Al2O3, Li2O, ZrO2, CaO, CoO 및 NiO를 포함할 수 있고, 상기 베이스 조성부에서 SiO2의 함유량은 50~55 중량% 일 수 있고, B2O3의 함유량은 15~20 중량% 일 수 있고, Na2O의 함유량은 8~12 중량% 일 수 있으며, 상기 클레이 조성부는 알루미나, 니켈 화합물 및 지르코늄 화합물을 포함할 수 있고, 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 25 중량% 이상일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 5 중량% 이상일 수 있고, 상기 법랑 코팅층은 상기 법랑 조성물의 조성에 대응하는 조성을 가질 수 있다.
상기 법랑 조성물의 상기 베이스 조성부에서 K2O의 함유량은 3~5 중량% 일 수 있고, Al2O3의 함유량은 1~5 중량% 일 수 있고, Li2O의 함유량은 5~8 중량% 일 수 있고, ZrO2의 함유량은 2~3 중량% 일 수 있고, CaO의 함유량은 2~3 중량% 일 수 있고, CoO의 함유량은 1.5~2.5 중량% 일 수 있고, NiO의 함유량은 0.2~0.5 중량% 일 수 있다.
상기 법랑 조성물의 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35±5 중량% 일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15±5 중량% 일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30±5 중량% 일 수 있다.
상기 법랑 조성물의 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35 중량% 일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15 중량% 일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30 중량% 일 수 있다.
상기 CRLS 부재는 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 실리콘(Si), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다.
상기 CRLS 부재에서 탄소(C)의 함유량은 0.14 중량% 이하일 수 있고, 망간(Mn)의 함유량은 1.60 중량% 이하일 수 있고, 인(P)의 함유량은 0.035 중량% 이하일 수 있고, 황(S)의 함유량은 0.035 중량% 이하일 수 있고, 실리콘(Si)의 함유량은 0.15~0.55 중량% 일 수 있고, 구리(Cu)의 함유량은 0.25~0.50 중량% 일 수 있고, 크롬(Cr)의 함유량은 0.50~1.00 중량% 일 수 있고, 티타늄(Ti)의 함유량은 0.15 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 화력 발전소용 설비에 적용될 수 있는 것으로 설비의 내부식성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 법랑 조성물을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 화력 발전소용 설비로 적용될 수 있는 것으로 우수한 내부식성 및 내구성을 갖는 법랑 코팅된 전열소자(heating element)를 구현할 수 있다.
상기한 법랑 조성물 및 이를 적용한 전열소자를 이용하면, 화력 발전소 설비용 내열성, 내구성, 내산화성 등의 조건을 충족시킴으로써, 발전소의 유지 관리 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열소자를 예시적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 전열소자에 포함된 제1 열소자시트 및 제2 열소자시트를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열소자에 적용될 수 있는 금속 부재 및 그 표면에 코팅된 법랑 코팅층을 보여주는 단면도이다.
도 4는 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 기존의 법랑 조성물로 형성한 법랑 코팅층의 상태를 보여주는 사진 이미지이다.
도 5는 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 기존의 법랑 조성물로 형성한 법랑 코팅층의 단면 상태를 보여주는 전자 현미경 사진 이미지(A) 및 이를 개념적으로 표현한 모식도(B)를 보여주는 도면이다.
도 6은 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물을 이용해서 형성한 법랑 코팅층의 단면 상태를 보여주는 전자 현미경 사진 이미지(A) 및 이를 개념적으로 표현한 모식도(B)를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, CRLS 부재에 실시예에 따른 법랑 코팅층을 형성한 후, 이에 대한 밀착 시험, 내황산 시험 및 내열 시험을 수행한 결과를 보여주는 도면이다.
도 8은 비교예에 따른 것으로, 기존의 저탄소강에 기존의 법랑 코팅층을 형성하고, 이에 대한 밀착 시험, 내황산 시험 및 내열 시험을 수행한 결과를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명확하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다.
아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 영역이나 파트들의 사이즈나 두께는 명세서의 명확성 및 설명의 편의성을 위해 다소 과장되어 있을 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열소자(100)를 예시적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 전열소자(100)에 포함된 제1 열소자시트(110) 및 제2 열소자시트(120)를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전열소자(100)는 제1 열소자시트(110) 및 제2 열소자시트(120)를 포함할 수 있다. 제1 열소자시트(110)는 복수 개 구비될 수 있고, 복수의 제1 열소자시트(110)의 배치에 의해 복수의 구획공간(101)이 정의될 수 있다. 제2 열소자시트(120)는 구획공간(101) 내에 형성될 수 있고, 소정의 파형 곡면 형상을 가질 수 있다. 제2 열소자시트(120)는 단위 파형 곡면 형상을 갖는 단위시트(도 2의 121)가 복수 개 결합되어 구성될 수 있다. 제2 열소자시트(120)는 다단의 파형 곡면 형상을 가질 수 있다. 제1 열소자시트(110) 및 제2 열소자시트(120)는 금속재로 구성될 수 있고, 제1 열소자시트(110) 및 제2 열소자시트(120)의 표면에는 법랑 코팅층이 형성될 수 있다.
하나의 제1 열소자시트(110)와 이와 인접한 다른 제1 열소자시트(110) 사이에 구획공간(101)이 형성될 수 있고, 구획공간(101) 내에 제2 열소자시트(120)가 구비될 수 있다. 제1 열소자시트(110)는 판형을 가질 수 있고, 제2 열소자시트(120)는, 앞서 언급한 바와 같이, 다단의 파형 곡면 형상을 가질 수 있다. 제1 열소자시트(110)의 형상은 판형으로 한정되지 않고, 곡면을 구비한 형상으로 변형될 수 있다. 제2 열소자시트(120)는 그 상하에 배치된 두 개의 제1 열소자시트(110) 중 적어도 하나와 접촉하거나, 이격하도록 구비될 수 있다.
제2 열소자시트(120)는 복수 개의 단위시트(121)가 결합하여 형성될 수 있다. 동일한 열에서 복수 개의 단위시트(121)가 동일한 방향으로 상호 결합되거나, 교대로 방향을 바꾸면서 결합될 수도 있다. 제2 열소자시트(120)가 다단의 파형 곡면 형상을 갖는 경우, 제2 열소자시트(120)의 표면적이 증가될 수 있고, 결과적으로, 전열소자(100)의 열교환 효율이 높아질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열소자에 적용될 수 있는 금속 부재(10) 및 그 표면에 코팅된 법랑 코팅층(20)을 보여주는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 금속 부재(10)의 표면에 법랑 코팅층(20)이 형성될 수 있다. 법랑 코팅층(20)이 형성된 금속 부재(10)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 제1 열소자시트(110) 및 제2 열소자시트(120)에 적용될 수 있다. 도 3에서는 금속 부재(10)를 평판형으로 도시하였지만, 금속 부재(10)의 형상은 다양하게 변화될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 금속 부재(10)는 내부식성 등의 특성이 우수한 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재일 수 있다. 또한, 법랑 코팅층(20)은 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물을 이용해서 형성된 것일 수 있다. 상기 CRLS 부재의 표면에 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물을 이용해서 법랑 코팅층을 형성하고, 이를 전열소자(도 1의 100)에 적용함으로써, 내부식성 및 내구성 등의 특성이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 상기 CRLS 부재 및 상기 법랑 조성물에 대해서는 추후에 보다 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 전열소자(100)는 화력 발전소용 GGH(Gas-Gas Heater) 또는 GAH(Gas-Air Heater)를 위한 전열소자일 수 있다. 여기서, GAH(Gas-Air Heater)는 APH(Air Preheater)와 동일할 수 있다.
APH는 보일러에서 나오는 연소 가스를 이용하여, 석탄을 태우는 과정 중 공급되는 공기를 가열시켜 열효율성을 향상시키는 설비로서, 대개 3단으로 구성되고 낮게는 200℃에서 400℃가 넘는 부위도 있을 수 있다. 그리고, GGH는 굴뚝으로 나가는 연기의 온도를 높여 대기에 멀리 넓게 비산시키는 목적으로 배기 가스의 온도를 높이는 장치로서, 낮게는 60℃에서 대개 200℃ 이하의 온도 범위를 가질 수 있다. 특히, GGH는 80℃를 약간 넘는 범위에서 저온 부식으로써 황산에 의한 부식에 의한 손상이 발생할 수 있다. APH의 경우, GGH와 비교하여 상대적으로 온도가 높아 황산 부식에 의한 손상보다 열충격에 의한 손상과 빠른 속도로 이동하는 석탄 먼지(dust)에 의한 손상이 주로 발생할 수 있다.
화력 발전소의 GGH 또는 GAH(즉, APH)를 위한 전열소자에 앞서 언급한 바와 같은 실시예에 따른 CRLS 부재 및 법랑 조성물을 적용함으로써, 내부식성 및 내구성 등의 특성이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따르면, 화력 발전소 열교환기 내부의 부식 현상 및 막힘 현상을 현저히 방지/억제할 수 있으므로 설비 교체 주기를 연장할 수 있어 발전소 작동의 안정성을 확보할 수 있음은 물론, 설비 교체 등에 소요되는 비용을 현저히 절감할 수 있다.
도 4는 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 기존의 법랑 조성물로 형성한 법랑 코팅층의 상태를 보여주는 사진 이미지이다.
도 4를 참조하면, CRLS 부재에 기존의 법랑 조성물을 적용하여 법랑 코팅층을 형성할 경우, 유약(법랑)을 뚫고 나온 기포로 인하여 치핑(chipping) 및 핀홀(pinhole)이 발생하고, 코팅 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 기존의 법랑 조성물은 CRLS 부재에 적용하기가 어려울 수 있다.
도 5는 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 기존의 법랑 조성물로 형성한 법랑 코팅층의 단면 상태를 보여주는 전자 현미경 사진 이미지(A) 및 이를 개념적으로 표현한 모식도(B)를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, CRLS 부재에 기존의 법랑 조성물을 적용하여 법랑 코팅층을 형성할 경우, 법랑 코팅층 내에 상당히 큰 사이즈의 기포가 다수 발생하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 기존의 법랑 조성물은 CRLS 부재에 대한 코팅용으로 적합하지 않을 수 있다. 이는 기존의 법랑 조성물을 CRLS 부재 상에 도포시, 표면장력 등과 관련된 문제가 발생하기 때문일 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물을 이용할 경우, 도 4 및 도 5에서 설명한 바와 같은 기존 법랑 조성물의 문제를 극복할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물 및 이를 적용하는 CRLS 부재에 대해서 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물은 베이스(base) 조성부 및 이와 혼합된 클레이(clay) 조성부를 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 베이스(base) 조성부와 상기 클레이(clay) 조성부를 혼합하여 실시예에 따른 법랑 조성물을 제조할 수 있다.
상기 베이스 조성부는 SiO2, B2O3, K2O, Na2O, Al2O3, Li2O, ZrO2, CaO, CoO 및 NiO를 포함할 수 있다. 상기 베이스 조성부에서 SiO2의 함유량은 50~55 중량% 일 수 있고, B2O3의 함유량은 15~20 중량% 일 수 있고, Na2O의 함유량은 8~12 중량% 일 수 있다. 또한, 상기 베이스 조성부에서 K2O의 함유량은 3~5 중량% 일 수 있고, Al2O3의 함유량은 1~5 중량% 일 수 있고, Li2O의 함유량은 5~8 중량% 일 수 있고, ZrO2의 함유량은 2~3 중량% 일 수 있고, CaO의 함유량은 2~3 중량% 일 수 있고, CoO의 함유량은 1.5~2.5 중량% 일 수 있고, NiO의 함유량은 0.2~0.5 중량% 일 수 있다.
한편, 상기 클레이 조성부는 알루미나, 니켈 화합물 및 지르코늄 화합물을 포함할 수 있다. 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 25 중량% 이상일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 5 중량% 이상일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 20 중량% 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35±5 중량% 일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15±5 중량% 일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30±5 중량% 일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35 중량% 일 수 있고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15 중량% 일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30 중량% 일 수 있다. 여기서, 상기 니켈 화합물은 니켈을 베이스로 하는 화합물일 수 있고, 상기 지르코늄 화합물은 지르코늄을 베이스로 하는 화합물일 수 있다.
또한, 상기 클레이 조성부는 상기 알루미나, 니켈 화합물, 지르코늄 화합물 이외에 이들과 다른 화합물(즉, 기타 화합물)을 더 포함할 수 있다. 상기 클레이 조성부에서 상기 기타 화합물의 함유량은 10 중량% 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 클레이 조성부에서 상기 기타 화합물의 함유량은 20±5 중량% 일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 클레이 조성부에서 상기 기타 화합물의 함유량은 20 중량% 일 수 있다. 상기 기타 화합물은, 예컨대, 산화칼륨 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 베이스 조성부에 상기 클레이 조성부를 소정의 배합비로 첨가할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 조성부와 상기 클레이 조성부의 총량에 대해서 상기 클레이 조성부의 함유량은 5~30 중량% 정도일 수 있다. 상기 베이스 조성부와 상기 클레이 조성부를 혼합하여 용매에 분산시킴으로써, 법랑 조성물 용액을 얻을 수 있고, 이러한 법랑 조성물 용액을 이용해서 법랑 코팅 공정을 수행할 수 있다. 상기 용매로는 일반적인 법랑 공정에서 사용하는 용매를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물에 사용되는 상기 베이스 조성부의 성분 및 그 함유량을 정리하면, 아래의 표 1과 같을 수 있다. 그러나, 표 1에서 각 성분의 함유량은 예시적인 것이고, 경우에 따라, 변화될 수 있다.
베이스 조성부(Base composition)
성분 함유량
SiO2 50∼55 중량%
B2O3 15∼20 중량%
K2O 3∼5 중량%
Na2O 8∼12 중량%
Al2O3 1∼5 중량%
Li2O 5∼8 중량%
ZrO2 2∼3 중량%
CaO 2∼3 중량%
CoO 1.5∼2.5 중량%
NiO 0.2∼0.5 중량%
상기 베이스 조성부를 구성하는 성분들의 특성 및 역할을 요약하면 다음과 같다.
1. SiO2　: 프릿(frit) 제조의 중심이 되는 주성분으로 규석과 장석을 사용할 수 있고, 내산성과 내열성을 강화하는 성분일 수 있다.
2. B2O3 :　SiO2와 같은 골격의 역할을 하며, Na2O와 같이 융제의 역할을 겸할 수 있다. 프릿(frit)의 점성을 조절하고 광택 향상, 융점 조절, 융착성 향상 등의 역할을 할 수 있다. 붕사류, 붕산 등을 사용할 수 있다.
3. K2O　:　프릿(frit)의 용융 온도를 낮추고 열적 안정성을 증가시키며 Na2O를 일부 치환하여 화학적 저항성을 증가시키는 역할을 할 수 있다. 장석,　칼륨산화물류 등을 사용할 수 있다.
4. Na2O :　프릿(frit)의 용융 온도를 낮추는 역할을 하며, 소다회, 붕사, 초석 등을 사용할 수 있다.
5. Al2O3 :　코팅의 연신율에 관여하여 내열 성능을 강화하는 역할을 할 수 있다.
6. Li2O　: 프릿(frit)의 용융을 촉진시키고, 기계적 충격 및 진동에 대한 저항성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
7. ZrO2 :　가열이나 냉각시, 우수한 저항성을 제공할 수 있다.
8. CaO　:　프릿(frit)의 용융시 결정 간의 전이속도를 빨리하는 촉매 역할과 유백을 증진시키며 융제 작용도 할 수 있다.
9. CoO :　청색 발색이 강한 안정된 색상을 내는 착색 성분이며 밀착성에도 기여할 수 있다.
10. NiO　: 프릿(frit)과 금속 부재의 밀착성에 많은 영향을 주는 성분이며, 착색역할도 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물에 사용되는 상기 클레이 조성부의 성분 및 그 함유량을 정리하면, 아래의 표 2와 같을 수 있다. 그러나, 표 2에서 각 성분의 함유량은 예시적인 것이고, 경우에 따라, 변화될 수 있다.
클레이 조성부(Clay composition)
성분 함유량
알루미나 35±5 중량% (ex, 35 중량%)
니켈 화합물 15±5 중량% (ex, 15 중량%)
지르코늄 화합물 30±5 중량% (ex, 30 중량%)
본 발명의 실시예에서와 같이, 상기한 베이스 조성부에 클레이 조성부를 혼합하여 법랑 조성물을 구성할 경우, 상기 법랑 조성물은 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 대해서 우수한 코팅 특성을 가질 수 있다.
상기 CRLS 부재는 철(Fe) 성분을 기본으로 포함하면서 첨가물로서 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 실리콘(Si), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)을 함유할 수 있다. 바람직하게는, 상기 CRLS 부재에서 탄소(C)의 함유량은 0.14 중량% 이하일 수 있고, 망간(Mn)의 함유량은 1.60 중량% 이하일 수 있고, 인(P)의 함유량은 0.035 중량% 이하일 수 있고, 황(S)의 함유량은 0.035 중량% 이하일 수 있고, 실리콘(Si)의 함유량은 0.15∼0.55 중량% 일 수 있고, 구리(Cu)의 함유량은 0.25∼0.50 중량% 일 수 있고, 크롬(Cr)의 함유량은 0.50∼1.00 중량% 일 수 있고, 티타늄(Ti)의 함유량은 0.15 중량% 이하일 수 있다. 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 티타늄(Ti)의 함유량은 각각 0.01 중량% 이상일 수 있다. 이러한 성분들에 의해 상기 CRLS 부재는 우수한 내부식성 및 향상된 기계적 특성을 가질 수 있다.
상기 CRLS 부재의 함유 성분들을 정리하면, 아래의 표 3과 같을 수 있다. 그러나, 표 3에서 각 성분의 함유량은 예시적인 것이고, 경우에 따라, 변화될 수 있다.
성분 (중량%)
C Mn P S Si Cu Cr Ti
CRLS 0.14
이하		 1.60
이하		 0.035
이하		 0.035
이하		 0.15∼0.55 0.25∼0.50 0.50∼1.00 0.15
이하
상기 CRLS 부재의 기계적 물성(인장강도, 항복강도, 연신율)을 평가한 결과는 아래의 표 4와 같을 수 있다.
기계적 물성
인장강도(N/mm2) 항복강도(N/mm2) 연신율(%)
CRLS 440 이상 325 이상 22 이상
이와 같이, CRLS 부재는 우수한 기계적 물성을 가질 수 있고, 또한, 우수한 내부식성을 가질 수 있다. CRLS 부재는 일종의 '내부식강'이라고 할 수 있다.
상기한 CRLS 부재(내부식강 부재)의 표면에 실시예에 따른 법랑 조성물을 이용해서 법랑 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 법랑 코팅층은 상기 법랑 조성물의 조성에 대응하는 조성을 가질 수 있다. 다시 말해, 상기 법랑 코팅층은 앞서 표 1 및 표 2 등을 참조하여 설명한 법랑 조성물의 조성과 대응하는 물질 조성을 가질 수 있다. 이와 같이, CRLS 부재에 상기한 법랑 코팅층을 형성하여, 이를 화력 발전소용 전열소자로 적용할 경우, 전열소자의 내부식성, 내구성 등의 특성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 6은 CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재에 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물을 이용해서 형성한 법랑 코팅층의 단면 상태를 보여주는 전자 현미경 사진 이미지(A) 및 이를 개념적으로 표현한 모식도(B)를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, CRLS 부재에 본 발명의 실시예에 따른 법랑 조성물을 적용하여 법랑 코팅층을 형성할 경우, 기공이 거의 없는 우수한 코팅 특성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다. 상기 베이스 조성부에 상기 클레이 조성부를 혼합할 경우, 일종의 쓰레드(thread) 구조를 만들 수 있고, 상기 쓰레드(thread) 구조가 기공의 표면장력을 해소하여 기공을 제거하거나 그 크기를 줄이는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 쓰레드(thread) 구조는 유약을 조밀하게 하고 부착력 및 내열성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 그 밖에도 다양한 다른 효과들이 더 존재할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, CRLS 부재에 실시예에 따른 법랑 코팅층을 형성한 후, 이에 대한 밀착 시험, 내황산 시험 및 내열 시험을 수행한 결과를 보여주는 도면이다. 여기서, 내황산 시험은 황산 30% 용액을 이용해서 수행하였고, 내열 시험은 400℃ 온도 조건 및 수냉 조건으로 수행하였다.
도 7을 참조하면, CRLS 부재에 실시예에 따른 법랑 코팅층을 형성한 경우, 밀착 시험(밀착력 테스트), 내황산 시험 및 내열 시험에서 모두 우수한 시험 결과를 보였다. CRLS 부재에 법랑 코팅이 가능해짐은 물론 표면이 매우 매끈하고 안정적인 상태를 나타냈다. 밀착력, 내산, 내열 신뢰성 특성에서 모두 우수한 특성을 갖는 것을 확인하였다.
도 8은 비교예에 따른 것으로, 기존의 저탄소강에 기존의 법랑 코팅층을 형성하고, 이에 대한 밀착 시험, 내황산 시험 및 내열 시험을 수행한 결과를 보여주는 도면이다. 여기서, 내황산 시험은 황산 30% 용액을 이용해서 수행하였고, 내열 시험은 400℃ 온도 조건 및 수냉 조건으로 수행하였다.
도 8을 참조하면, 기존의 저탄소강에 기존의 법랑 코팅층을 형성한 경우, 밀착 시험, 내황산 시험 및 내열 시험에서 도 7의 실시예에 따른 법랑 코팅층에 대한 결과보다 대체로 좋지 않은 결과값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 법랑 코팅층이 적용된 CRLS 부재는 기존의 법랑 코팅층이 적용된 저탄소강보다 다양한 측면에서 우수한 특성을 가질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따르면, 화력 발전소용 설비에 적용될 수 있는 것으로 설비의 내부식성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 법랑 조성물을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 화력 발전소용 설비로 적용될 수 있는 것으로 우수한 내부식성 및 내구성을 갖는 법랑 코팅된 전열소자(heating element)를 구현할 수 있다. 상기한 법랑 조성물 및 이를 적용한 전열소자를 이용하면, 화력 발전소 설비용 내열성, 내구성, 내산화성 등의 조건을 충족시킴으로써, 발전소의 유지 관리 비용을 줄일 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예들 들어, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 실시예에 따른 법랑 조성물 및 법랑 코팅된 전열소자는 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
10 : 금속 부재 20 : 법랑 코팅층
100 : 전열소자 101 : 구획공간
110 : 제1 열소자시트 120 : 제2 열소자시트

Claims (11)

  1. CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재; 및
    상기 CRLS 부재의 표면에, 금속면에 대한 법랑 코팅에 이용되는 법랑 조성물을 이용해서 형성된 법랑 코팅층;을 포함하며,
    상기 법랑 조성물은 베이스(base) 조성부 및 이와 혼합된 클레이(clay) 조성부를 포함하고,
    상기 베이스 조성부는 SiO2, B2O3, K2O, Na2O, Al2O3, Li2O, ZrO2, CaO, CoO 및 NiO를 포함하고, 상기 베이스 조성부에서 SiO2의 함유량은 50~55 중량%이고, B2O3의 함유량은 15~20 중량%이고, Na2O의 함유량은 8~12 중량%이며, K2O의 함유량은 3~5 중량%이고, Al2O3의 함유량은 1~5 중량%이고, Li2O의 함유량은 5~8 중량%이고, ZrO2의 함유량은 2~3 중량%이고, CaO의 함유량은 2~3 중량%이고, CoO의 함유량은 1.5~2.5 중량%이고, NiO의 함유량은 0.2~0.5 중량%이고,
    상기 클레이 조성부는 알루미나, 니켈 화합물 및 지르코늄 화합물을 포함하고, 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35±5 중량%이고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15±5 중량%이고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30±5 중량%이며,
    상기 CRLS 부재는 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 실리콘(Si), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)을 포함하며, 상기 CRLS 부재에서 탄소(C)의 함유량은 0.01 중량% 이상0.14 중량% 이하이고, 망간(Mn)의 함유량은 0.01 중량% 이상 1.60 중량% 이하이고, 인(P)의 함유량은 0.01 중량% 이상 0.035 중량% 이하이고, 황(S)의 함유량은 0.01 중량% 이상 0.035 중량% 이하이고, 실리콘(Si)의 함유량은 0.15~0.55 중량%이고, 구리(Cu)의 함유량은 0.25~0.50 중량%이고, 크롬(Cr)의 함유량은 0.50~1.00 중량%이고, 티타늄(Ti)의 함유량은 0.01 중량% 이상 0.15 중량% 이하인,
    법랑 코팅된 전열소자(heating element).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 법랑 코팅된 전열소자는 화력 발전소용 GGH(Gas-Gas Heater) 또는 GAH(Gas-Air Heater)를 위한 전열소자인 법랑 코팅된 전열소자.
  5. 화력 발전소용 GGH(Gas-Gas Heater) 및 GAH(Gas-Air Heater) 중 적어도 어느 하나를 위한 법랑 코팅된 전열소자(heating element)에 있어서,
    CRLS(corrosion resistant low alloy steel) 부재; 및
    상기 CRLS 부재의 표면에 형성된 법랑 코팅층;을 포함하며,
    상기 법랑 코팅층은 법랑 조성물에 의해 형성된 것으로, 상기 법랑 조성물은 베이스(base) 조성부 및 이와 혼합된 클레이(clay) 조성부를 포함하고,
    상기 베이스 조성부는 SiO2, B2O3, K2O, Na2O, Al2O3, Li2O, ZrO2, CaO, CoO 및 NiO를 포함하고, 상기 베이스 조성부에서 SiO2의 함유량은 50~55 중량%이고, B2O3의 함유량은 15~20 중량%이고, Na2O의 함유량은 8~12 중량%이며, K2O의 함유량은 3~5 중량%이고, Al2O3의 함유량은 1~5 중량%이고, Li2O의 함유량은 5~8 중량%이고, ZrO2의 함유량은 2~3 중량%이고, CaO의 함유량은 2~3 중량%이고, CoO의 함유량은 1.5~2.5 중량%이고, NiO의 함유량은 0.2~0.5 중량%이고,
    상기 클레이 조성부는 알루미나, 니켈 화합물 및 지르코늄 화합물을 포함하고, 상기 알루미나의 함유량은 35±5 중량%이고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15±5 중량%이고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30±5 중량%이고,
    상기 CRLS 부재는 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 실리콘(Si), 구리(Cu), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)을 포함하며, 상기 CRLS 부재에서 탄소(C)의 함유량은 0.01 중량% 이상0.14 중량% 이하이고, 망간(Mn)의 함유량은 0.01 중량% 이상 1.60 중량% 이하이고, 인(P)의 함유량은 0.01 중량% 이상 0.035 중량% 이하이고, 황(S)의 함유량은 0.01 중량% 이상 0.035 중량% 이하이고, 실리콘(Si)의 함유량은 0.15~0.55 중량%이고, 구리(Cu)의 함유량은 0.25~0.50 중량%이고, 크롬(Cr)의 함유량은 0.50~1.00 중량%이고, 티타늄(Ti)의 함유량은 0.01 중량% 이상 0.15 중량% 이하인
    상기 법랑 코팅층은 상기 법랑 조성물의 조성에 대응하는 조성을 갖는,
    법랑 코팅된 전열소자.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 법랑 조성물의 상기 클레이 조성부에서 상기 알루미나의 함유량은 35 중량%이고, 상기 니켈 화합물의 함유량은 15 중량%이고, 상기 지르코늄 화합물의 함유량은 30 중량%인 법랑 코팅된 전열소자.
  10. 삭제
  11. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003083689A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Alstom (Swiss) Ltd 回転再生式熱交換装置
JP2003106783A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転再生式熱交換器
US20170298485A1 (en) * 2014-09-19 2017-10-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel plate
KR102125655B1 (ko) * 2019-12-12 2020-06-23 주식회사 코펙 열전도성과 Anti-Fouling 성이 우수한 법랑유약조성물이 적용된 발전소 GGH 및 GAH 용 에나멜 히팅 엘리먼트(EHE)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003083689A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Alstom (Swiss) Ltd 回転再生式熱交換装置
JP2003106783A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転再生式熱交換器
US20170298485A1 (en) * 2014-09-19 2017-10-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel plate
KR102125655B1 (ko) * 2019-12-12 2020-06-23 주식회사 코펙 열전도성과 Anti-Fouling 성이 우수한 법랑유약조성물이 적용된 발전소 GGH 및 GAH 용 에나멜 히팅 엘리먼트(EHE)

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