플라즈마토치 용융로에 있어서 내화물의 보수를 최소화하고 용융물의 배출을 원활하게 하기 위해서는 처리대상 폐기물의 물 성을 충분히 고려하여야 한다. 원전에서 발생되는 비가연성 방사성폐기물 중 많은 비중을 차지하고 있는 콘크리트 조각, 유 리, 모래 등에 대한 화학적 조성비를 조사하여 보면 산성산화물이 염기성산화물에 비해 압도적으로 많은 비중을 차지하고 있 으므로 용융 시 염기도가 매우 낮은 산성 슬래그가 된다. 이 용융슬래그는 유동도가 낮아서 용융물의 배출특성이 좋지 않으 며 내화물에 침식을 유발시키는 주된 요인이 된다. 경사형 구조의 측면 출탕구를 가진 플라즈마토치 용융로의 경우, 구조상 출탕 후 일정량의 금속성 용융물이 항상 용융로 내부 바닥과 출탕구에 남게 된다. 비중차에 의해 비금속 용융슬래그는 금속 성 용융물 상부에 위치하게 되며 혼합형 플라즈마토치를 이행형 운전모드로 가동하게 되면 금속성 용융물과 비금속 용융물 이 동시에 용융되므로 비금속 용융슬래그의 온도는 금속 용융온도 이상으로 유지가 된다. 내화물의 수명 향상을 위해 용융로 내부의 온도와 용융물과 접촉하는 부위와 접촉되지 않는 부위를 구별하여 내화물의 특성을 주지하고 가장 적합한 내화물을 부위별로 선정하였다. 산성 내화물과 염기성 내화물이 인접하지 않도록 하고 용융슬래그에 대한 저항성을 높이도록 하였다.

The corrosion resistance of submerged entry nozzle (SEN) materials were investigated for high-class steel manufacturing. Composite samples were fabricated by mixing ZrO2, Al2O3, MgO, mullite, spinel, and carbon. The raw materials were mixed with attrition milling, compacted in a uniaxial pressure of 200MPa and calcined at 1000˚C for 3 h in N2 atmosphere. The bulk density and apparent porosity of the calcined samples were measured by the liquid displacement method in water using Archimedes's principle. The corrosion resistance of the samples were measured by cup test with mold powder at 1550˚C for 2 h. The microstructure and elemental analysis of samples were observed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrum (EDS), and X-ray diffraction pattern (XRD). The XRD result shows that the starting raw materials were crystalline phase. The microstructure of fabricated specimen was investigated before and after corrosion tests at 1000˚C and 1550˚C for 2h. ZrO2-C composite showed good resistance in the slag corrosion test. Among the composite oxide materials, ZrO2-Al2O3-C and ZrO2-MgO-C showed better resistance than ZrO2-C in the slag corrosion test. The diameter variation index of ZrO2-C refractory was 16.1 at 1000˚C for 2 h. The diameter variation index of the ZrO2-Al2O3-C refractory was larger than that of the ZrO2-C refractory at 1550˚C for 2 h.

알루미나와 하소된 귤껍질의 소결반응에 의해 A I2 O3-CaO내화물이 제조되었다. 치밀화과정에서의 CaO의 영향과 A I2 O3-CaO 소결체의 특성을 고찰하였다. 소결체의 미세구조와 EDS 결과로 A I2 O3-CaO화합물을 확인하였다. 1450˚C에서 열처리한 소결체는 2.87/㎤의 부피비중과 12.03%의 겉보기 기공율을 가지며 압축강도는 312kg/cm2이였다. 1400˚C에서 서결체의 열팽창 계수는 6.55Kx10-6 K-1이였다.