用于制造碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品的配料、用于制造此類產(chǎn)品的方法、此類產(chǎn) ...的制作方法
【專利說(shuō)明】用于制造碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品的配料、用于 制造此類產(chǎn)品的方法、此類產(chǎn)品以及氧化鏌尖晶石-氧化鋯的 用途
[0001] 本發(fā)明涉及用于制造碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品的配料、用于制造此類 產(chǎn)品的方法、此類產(chǎn)品以及氧化鎂尖晶石(Magnes iasp ine 11)-氧化錯(cuò)的用途。
[0002] 由包含含碳組分的配料制造碳結(jié)合和樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品。在由此類配料 制造碳結(jié)合的產(chǎn)品時(shí)，向該配料施加溫度以使含碳組分焦化并形成焦炭骨架，其中該配料 的其它組分堅(jiān)固地結(jié)合到該焦炭骨架中。在應(yīng)由具有含碳組分的配料制造樹(shù)脂結(jié)合的產(chǎn)品 時(shí)，至少一種含碳組分是以樹(shù)脂的形式存在。該樹(shù)脂可以自固化或使用固化劑來(lái)固化。在固 化樹(shù)脂之后，由該配料制造樹(shù)脂結(jié)合的產(chǎn)品，其中固化的樹(shù)脂將該配料的其余組分堅(jiān)固地 彼此粘合并且賦予該產(chǎn)品堅(jiān)固結(jié)構(gòu)。
[0003] 通常在使用各產(chǎn)品和在此主要的工作溫度時(shí)，在碳結(jié)合以及樹(shù)脂結(jié)合的產(chǎn)品中才 形成最終的碳結(jié)合物(1^〇11161181：(^；〇3；[11(111即）。
[0004] 典型的碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品的實(shí)例是鋼絞線澆鑄系統(tǒng)中的滑板。 在鋼絞線饒鑄系統(tǒng)中，滑板與包圍它的金屬外殼一起形成了滑門(mén)（Schieberverschluss)。 此類滑門(mén)以鋼包滑門(mén)的形式用來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)澆鑄鋼包和中間包之間的鋼包長(zhǎng)水口 (Pfannenverteilerrohr)的鋼恪體的流量，或以中間包滑門(mén)的形式用來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)中間包和 結(jié)晶器之間的浸入式水口的鋼熔體的流量。
[0005]為了調(diào)節(jié)具有高腐蝕性鋼包渣的鋼種的流量，特別使用基于氧化鋁的碳結(jié)合或樹(shù) 脂結(jié)合的滑板。為了增加滑板針對(duì)高腐蝕性鋼包渣的抗腐蝕性，該滑板可以具有鋯剛玉含 量。由于該含量的鋯剛玉，此類滑板通常具有小含量的硅酸，因此增加了該滑板的抗腐蝕 性。
[0006] 通過(guò)增加此類滑板中的鋯剛玉含量，盡管可以增加這些板的抗腐蝕性。然而，不能 任意增加鋯剛玉的含量，因?yàn)樵摪宓拇嘈噪S鋯剛玉含量的增加而增加，因此降低了板的耐 熱震性并且因此降低了使用壽命。
[0007] 本發(fā)明的目的是提供配料，由其可以制造具有特別針對(duì)鋼絞線澆鑄中的腐蝕性鋼 包渣的高抗腐蝕性的碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品（特別是以滑板的形式）。特別 地，本發(fā)明的目的是提供此類配料，由其可以制造與現(xiàn)有技術(shù)已知的碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的 基于氧化鋁和鋯剛玉的滑板相比具有改進(jìn)的抗腐蝕性特征的滑板。
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供用于由此類配料制造此類碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的 耐火產(chǎn)品的方法。
[0009] 本發(fā)明的另一目的是提供此類碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的成型的耐火產(chǎn)品。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明最初提到的目的，根據(jù)本發(fā)明提供用于制造碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的 成型的耐火產(chǎn)品的配料，其包含以下組分： -一種或多種含氧化鋁的組分； -一種或多種含碳組分； -一種或多種用于抑制碳氧化的抗氧化劑； -任選的一種或多種其它組分； 其特征在于該配料進(jìn)一步具有 -至少一種以氧化鎂尖晶石-氧化鋯形式的組分。
[0011]本發(fā)明基于如下基本發(fā)現(xiàn)，即可以通過(guò)使用于制造此類產(chǎn)品的配料包含至少一種 以氧化鎂尖晶石-氧化鋯形式的組分，改進(jìn)碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的基于氧化鋁的成型的耐火 產(chǎn)品(特別是以滑板的形式)針對(duì)高腐蝕性鋼包渣的抗腐蝕性。
[0012] 氧化鎂尖晶石-氧化錯(cuò)是由氧化鎂尖晶石（即MA尖晶石，MgO·Al2〇3)和氧化鋯（即 氧化錯(cuò)，Zr〇2)形成的原料。
[0013]根據(jù)本發(fā)明已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將氧化鎂尖晶石-氧化鋯用于制造碳結(jié)合或樹(shù)脂結(jié)合的 成型的耐火產(chǎn)品的配料中不僅可以改進(jìn)該產(chǎn)品的抗腐蝕性，而且還可以改進(jìn)其耐熱震性。 與使用鋯剛玉相反，通過(guò)使用氧化鎂尖晶石-氧化鋯不降低而是改進(jìn)產(chǎn)品的耐熱震性。
[0014]在本發(fā)明配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯的氧化鎂尖晶石以化學(xué)計(jì)量的量（S卩MgO與 Al2〇3的摩爾比為1:1)存在時(shí)，發(fā)現(xiàn)了由本發(fā)明配料制造的產(chǎn)品的抗腐蝕性和耐熱震性的最 佳值。因此根據(jù)本發(fā)明可以特別設(shè)定，該配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯的氧化鎂尖晶石可以 以化學(xué)計(jì)量數(shù)量或基本上化學(xué)計(jì)量的量存在，即例如與化學(xué)計(jì)量組成的偏差為最大10%或 最大5%，S卩MgO與Al2〇3的摩爾比為1.1:0.9或1.05:0.95。根據(jù)該發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步發(fā)展，化 學(xué)計(jì)量組成的摩爾比的偏差還可以為最大僅4%、3%、2%或甚至僅1 %?？梢栽O(shè)定，該配料中整 體氧化鎂尖晶石-氧化鋯的氧化鎂尖晶石可以以該MgO:Al2〇3摩爾比存在。然而還可以設(shè)定， 氧化鎂尖晶石部分偏離該摩爾比，例如在該配料或由其制造的產(chǎn)品中的氧化鎂尖晶石-氧 化鋯-晶粒的邊緣范圍內(nèi)。
[0015] 例如，氧化鎂尖晶石-氧化鋯中氧化鋯的含量可以是相對(duì)于該氧化鎂尖晶石-氧化 錯(cuò)總質(zhì)量計(jì)的1 〇質(zhì)量%至65質(zhì)量％。相應(yīng)地，氧化鎂尖晶石-氧化錯(cuò)中氧化錯(cuò)的含量可以例如 是至少10質(zhì)量％、13質(zhì)量％、15質(zhì)量％、18質(zhì)量％、20質(zhì)量％、22質(zhì)量％、24質(zhì)量％、26質(zhì)量％、27質(zhì) 量％、28質(zhì)量%或29質(zhì)量％。此外，氧化鎂尖晶石-氧化鋯中氧化鋯的含量可以例如是至多65質(zhì) 量％，即例如還是至多60質(zhì)量％、55質(zhì)量％、50質(zhì)量％、45質(zhì)量％、42質(zhì)量％、40質(zhì)量％、38質(zhì)量％、36 質(zhì)量％、34質(zhì)量％、3 3質(zhì)量％、3 2質(zhì)量%或31質(zhì)量％。
[0016] 已知的是，氧化鋯經(jīng)常以穩(wěn)定化的形式用于耐火產(chǎn)品中，例如以由氧化釔穩(wěn)定化 的形式。然而根據(jù)本發(fā)明可以優(yōu)選設(shè)定，本發(fā)明配料的氧化鎂尖晶石-氧化鋯中的氧化鋯以 未穩(wěn)定化或僅部分穩(wěn)定化的形式存在。
[0017]優(yōu)選地，本發(fā)明配料的氧化鎂尖晶石-氧化鋯組分以超純的形式，即作為基本上純 的氧化鎂尖晶石-氧化鋯存在。優(yōu)選地，本發(fā)明配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯以熔融原料的 形式存在。例如可以通過(guò)熔化包含MgO、Al2〇3和Zr02的起始原料，接著冷卻該熔體來(lái)得到該 熔融原料。然后可以將熔體處理成為粒狀物，并且以此形式用于本發(fā)明配料中。特別優(yōu)選 地，本發(fā)明配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯組分以此類熔融晶粒的形式存在。例如，用于制造 氧化鎂尖晶石-氧化鋯-熔融原料的方法描述于US3 498 769中。
[0018]例如在本發(fā)明配料中，氧化鎂尖晶石-氧化鋯可以以相對(duì)于該配料總質(zhì)量計(jì)2質(zhì) 量%-35質(zhì)量％的含量存在。相應(yīng)地，以氧化鎂尖晶石-氧化鋯形式的組分可以例如以至少2質(zhì) 量％的含量，即例如還以至少4質(zhì)量％、6質(zhì)量％、8質(zhì)量%或10質(zhì)量％的含量存在于本發(fā)明配料 中。此外，本發(fā)明配料中的氧化鎂尖晶石-氧化鋯可以據(jù)此例如以至多35質(zhì)量%的含量，即例 如還以至多32質(zhì)量％、30質(zhì)量％、28質(zhì)量％、27質(zhì)量％、26質(zhì)量%或25質(zhì)量%的含量存在。
[0019] 可以設(shè)定，配料中的氧化鎂尖晶石-氧化鋯具有相對(duì)小的粒度，例如至多3mm的粒 度，即例如還為至多2.5mm、2mm、1.5mm或1.0mm的粒度。此外可以設(shè)定，配料中的氧化鎂 尖晶石-氧化錯(cuò)具有不小于0.1 _的粒度，即例如還為不小于0.2或0.3mm的粒度。
[0020] 本發(fā)明的配料基于氧化鋁，g卩Al2〇3或礬土或剛玉。
[0021] 配料中的含氧化鋁的組分可以以相對(duì)于該配料總質(zhì)量計(jì)60質(zhì)量%至90質(zhì)量％的含 量存在。相應(yīng)地，配料中的含氧化鋁的組分可以例如以至少60質(zhì)量％的含量，即例如還以至 少62質(zhì)量％、64質(zhì)量％、66質(zhì)量％、68質(zhì)量％、70質(zhì)量％、71質(zhì)量％、72質(zhì)量％、73質(zhì)量%或74質(zhì)量％的 含量存在。此外，含氧化鋁的組分可以例如以至少90質(zhì)量％的含量，即例如還以至多88質(zhì) 量％、86質(zhì)量％、84質(zhì)量％、82質(zhì)量％、80質(zhì)量％、79質(zhì)量％、78質(zhì)量％、77質(zhì)量%或76質(zhì)量％的含量存 在于配料中。
[0022] 含氧化鋁的組分可以以純的氧化鋁或具有高的氧化鋁含量的原料的形式存在，特 別是具有相對(duì)于該含氧化錯(cuò)的組分的總質(zhì)量計(jì)多于95質(zhì)量％、96質(zhì)量％、97質(zhì)量％、98質(zhì)量%或 99質(zhì)量%的氧化錯(cuò)的含量。
[0023]作為實(shí)例，含氧化鋁的組分可以以以下組分中至少一種的形式存在:燒結(jié)剛玉、熔 融剛玉、棕剛玉、空心微珠剛玉、片狀氧化鋁(Tabulartonerde)或煅燒氧化鋁。根據(jù)一個(gè)優(yōu) 選的實(shí)施方案，含氧化鋁的組分以片狀氧化鋁和煅燒氧化鋁的形式存在。
[0024] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案設(shè)定，含氧化鋁的組分以至多5mm的粒度，即例如還以至多4 mm、3mm、2.5mm或2mm的粒度存在于配料中。可