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      耐火陶瓷配料以及耐火陶瓷制品的制作方法_4

      文檔序號:9400644閱讀:來源:國知局
      tional,第 84 卷,第 9 期,第E80 -E86 頁 (2007)。
      [0084] 本發(fā)明的制品特別地至少具有以下礦物相: -氧化鎂, -至少一種由至少一種增韌劑形成的礦物相,以及 -以下相的至少一種:磷酸三鈣或者硅酸鈣-磷酸鈣-混合晶體。
      [0085] 此外,本發(fā)明的制品還可以具有以下相的至少之一:鐵氧體或者硅酸二鈣。
      [0086] 本發(fā)明制品中的由所述一種或者多種增韌劑形成的礦物相的質(zhì)量含量可以符合 本發(fā)明配料中的質(zhì)量含量。如果在配料中存在尖晶石屬礦物質(zhì)形式的增韌劑,它們通常作 為相應的礦物相存在于由其制造的制品中,因為它們在礦物燒制過程中通常幾乎不轉(zhuǎn)變。 就此而目,尖晶石、鐵尖晶石、猛尖晶石或者猛鐵尖晶石形式的增初劑例如作為相應的礦物 相存在于燒制的制品中。
      [0087] 該制品中硅酸二鈣的質(zhì)量含量例如可以為0.5至8質(zhì)量%,例如為至少0.5%、 0. 8%、1%或者1. 5%,并且最高為8%、7%、6%、5%、4%、3%或者2. 5%,基于該制品的總質(zhì)量計。
      [0088] 該制品中的磷酸三鈣的質(zhì)量含量例如可以為0.5至6質(zhì)量%,例如為至少0.5%、 0. 8%、1%或者1. 2%,并且最高為6%、5%、4%、3%、2. 5%或者2%,基于該制品的總質(zhì)量計。
      [0089] 該制品中的硅酸鈣-磷酸鈣-混合晶體的質(zhì)量含量可以例如為0.5至8質(zhì)量%,例 如為至少0. 5%、0. 8%、1%或者1. 5%,并且最高為8%、7%、6%、5%、4%、3%或者2. 5%,基于該制品 的總質(zhì)量計。
      [0090] 本發(fā)明制品中的氧化鎂相的質(zhì)量含量可以任選地稍低于配料中的氧化鎂質(zhì)量含 量,因為來自配料組分氧化鎂的CaO和Si02部分可以在配料的陶瓷燒制過程中相互反應以 及與含磷組分中的磷反應,并且可以在此特別地形成上述的由CaO、Si02和磷酸鹽構(gòu)成的礦 物相。此外,氧化鎂的氧化鐵類成分可以形成鐵氧體。因此,本發(fā)明制品中的氧化鎂相的質(zhì) 量含量例如可以比上述配料中氧化鎂的質(zhì)量含量低1. 5%至10%,即例如3%。例如,該制品 中的氧化鎂可以以68%至94%的質(zhì)量含量,即例如以至少68%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、 81%或者82%,并且例如以最高94%、92%、90%或者88%的含量存在于配料中,基于該制品的 總質(zhì)量計。
      [0091] 鐵氧體可以例如以1%至6%的質(zhì)量含量,例如以至少1%、1. 2%或者1. 5%的含量和 例如最高6%、5%、4%、3%或者2. 5%的含量存在于所述制品中,基于該制品的總質(zhì)量計。
      [0092] 本發(fā)明的成型耐火陶瓷制品尤其可以用于必須使用具有高的結(jié)構(gòu)彈性的成型耐 火陶瓷制品之處。優(yōu)選地,本發(fā)明制品可以例如用于水泥工業(yè)的爐中(特別是回轉(zhuǎn)窯中)、玻 璃工業(yè)中(特別是用作回熱器中的格子磚)、鋼冶金中(特別是例如用于鋼水包中或者用作 永久爐襯)或者例如非鐵工業(yè)中(例如用于鎳銅合金的電熔窯中)。
      [0093] 所有在此公開的本發(fā)明特征可以是單獨地或者以組合方式任意地彼此組合的。
      [0094] 以下給出氧化鎂組合物的實施例,其可以用于本發(fā)明配料中。該氧化鎂組分由兩 種不同的燒結(jié)氧化鎂組成,其以下稱為"氧化鎂1"和"氧化鎂2"。因此,這些不同的氧化鎂 包含以下分別給出的質(zhì)量含量的氧化物主要成分以及次要成分,各自基于各種所用的氧化 鎂的總質(zhì)量計:
      表1。
      [0095] 根據(jù)本發(fā)明配料的一個實施例,其以以下質(zhì)量含量具有以下組分,各自基于該配 料的總質(zhì)量計:
      表2。
      [0096] 所用的氧化鎂符合根據(jù)表1的氧化鎂。
      [0097] 組分氧化鎂、尖晶石和鐵尖晶石各自以>0至5_的顆粒尺寸存在。
      [0098] 所述含磷酸鹽組分是指偏磷酸鋁。因此,在所述配料中得到0. 44質(zhì)量%的計算為 PWe的實際磷含量。
      [0099] 因此,在根據(jù)表2的配料中得到3. 1的CaO與Si02的摩爾比。
      [0100] 因此根據(jù)以上給出的式(I),0.6%質(zhì)量含量的游離CaO存在于所述配料中。根據(jù) 式(II)計算為P2〇5的該配料中的理想磷含量因此為〇. 5質(zhì)量%,由此實際磷含量因此僅比 理想含量低〇. 06%,并且因此僅比理想含量值低13. 6%,基于該理想值計。
      [0101] 根據(jù)由表2的配料制造成型耐火陶瓷制品的方法的一個實施例,首先將該配料在 混合器中混合。同時,向該配料中以2%的質(zhì)量(基于100%的該配料質(zhì)量計)加入6%檸檬酸 形式的粘合劑。在混合之后,通過模壓使該配料成型為坯件,并且隨后在干燥器中在95°C下 干燥。最后,將該坯件在干燥之后在1530°C下燒制為陶瓷制品。
      [0102] 此后獲得的制品具有荷重軟化溫度T。為1444°C和1\5為1649°C的,并且用作回轉(zhuǎn) 窯磚。
      [0103] 在所附的附圖中, 圖1展示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的耐火磚的橫截面的掃描電子顯微鏡照片,并且 圖2至5展示了本發(fā)明制品的橫截面的掃描電子顯微鏡照片。
      [0104] 在圖1至5中,圖中心下部處的白色條各自對應于10Mm的長度。
      [0105] 根據(jù)圖1的耐火磚的橫截面由配料形成,其具有組分氧化鎂、尖晶石和鐵尖晶石。 在圖1中可以看出硅酸二鈣2和鐵氧體3的相。
      [0106] 相比于根據(jù)圖1的耐火磚而言,基于配料制造根據(jù)圖2至5的制品,其此外還具有 含磷組分。就此而言,根據(jù)圖2至5的磚除了氧化鎂、尖晶石、鐵尖晶石、硅酸二鈣2和鐵氧 體3的相以外,包含用附圖標記1標示的硅酸鈣-磷酸鈣-混合晶體作為其它相。
      【主權(quán)項】
      1.基于氧化鎂的耐火陶瓷配料,其具有以下特征: 1.1所述配料包含以下組分: 1. 1. 1至少70質(zhì)量%的氧化鎂, 1. 1. 2至少一種增韌劑,其是以下組分的一種或者多種的形式:尖晶石、鐵尖晶石、錳 尖晶石或者猛鐵尖晶石,以及 1. 1. 3至少一種含磷組分; 1. 2所述配料具有CaO和Si02的含量,其中在所述配料中的CaO摩爾含量與所述配料 中的Si02摩爾含量之比大于2。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的配料,其中磷在所述配料中的計算為P205的質(zhì)量含量比根據(jù)下式 (I)計算的P2〇5質(zhì)量含量的值高或者低最多50 % :其中CaOsi3?為根據(jù)下式(II)的以質(zhì)量%計的所述配料中游離CaO的含量:其中 x=所述配料中的CaO含量[%],y=所述配料中的3;102含量[%], c=CaO的摩爾量[g/Mol] = 56g/Mol, s=3;[〇2的摩爾量[g/Mol] = 60. 1g/Mol, a=磷酸三鈣中的0&0含量[%] = 54. 2 %,并且 b=磷酸三鈣中的P205含量[%] = 45.8 %。3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料,其中所述含磷組分以這樣的質(zhì)量含量存在于 所述配料中,從而使計算為P2〇5的磷以0. 1至5 %存在于所述配料中,基于所述配料的總質(zhì) 量計。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料,其中CaO的質(zhì)量含量為0. 2至8質(zhì)量%,基于 所述配料的總質(zhì)量計。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料,其中SiO2的質(zhì)量含量為0. 05至3質(zhì)量%,基 于所述配料的總質(zhì)量計。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料,其中不以增韌劑形式存在于所述配料中的 Fe203的質(zhì)量含量為大于3質(zhì)量%,基于所述配料的總質(zhì)量計。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料,其中氧化鎂的質(zhì)量含量為70至97質(zhì)量%,基 于所述配料的總質(zhì)量計。8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料,其中增韌劑的質(zhì)量含量為2至30質(zhì)量%,基 于所述配料的總質(zhì)量計。9. 成型耐火陶瓷制品,其通過陶瓷燒制由根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項的配料制造, 并且具有以下相: -氧化鎂, -至少一種礦物相,其由所述至少一種增韌劑構(gòu)成,以及 -以下相的至少之一:磷酸三鈣或者硅酸鈣-磷酸鈣-混合晶體。10. 根據(jù)權(quán)利要求9的制品,其中磷酸三鈣的質(zhì)量含量為0. 5至6質(zhì)量%,基于所述制 品的總質(zhì)量計。11. 根據(jù)權(quán)利要求9的制品,其中硅酸鈣-磷酸鈣-混合晶體的質(zhì)量含量為0. 5至8質(zhì) 量%,基于所述制品的總質(zhì)量計。12. 根據(jù)權(quán)利要求9的制品,其具有大于1325°C的T。_值。13. 根據(jù)權(quán)利要求9的制品,其具有以下物理性質(zhì)的至少之一: -彈性模量:〈70GPa、〈 60GPa、〈 50GPa或者〈40GPa, -公稱缺口抗張強度:〈10MPa、〈 9MPa、〈 8MPa或者〈7MPa。
      【專利摘要】本發(fā)明涉及耐火陶瓷配料以及耐火陶瓷制品。
      【IPC分類】C04B35/45, C04B35/66, C04B35/443, C04B35/10, C04B35/04
      【公開號】CN105121384
      【申請?zhí)枴緾N201480011157
      【發(fā)明人】G.格爾布曼, F.卡爾
      【申請人】里弗雷克特里知識產(chǎn)權(quán)兩合公司
      【公開日】2015年12月2日
      【申請日】2014年1月20日
      【公告號】EP2781494A1, EP2781494B1, WO2014146807A1
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