耐火的普通陶瓷坯料及用其制备的耐火制品制造技术

本发明专利技术公开了一种耐火的普通陶瓷坯料和一种耐火制品，该耐火制品主要包含ａ）至少一种粒状的、耐火的、矿物的、碱性主成分，该主成分由基于至少一种碱性的耐火原材料的基于ＭｇＯ或ＭｇＯ和ＣａＯ的耐火材料组成；和ｂ）至少一种粒状的、耐火的、矿物的增加弹性的添加剂，该增加弹性的添加剂的形式优选为如小球的小的成型坯体或由压实体粉碎得到的颗粒的镁橄榄石材料或形成镁橄榄石材料的混合物。所述小的成型体的粒度在０．３～８ｍｍ的范围内，其中有益地以增加主成分的弹性的量提供了粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种粗陶瓷耐火混合坯料以及主要包含粒状耐火矿物石威性主成分(下文也称作阻抗(resistor))和至少一种粒状耐火矿物增加 弹性的添加剂(下文也称作增弹剂)的耐火制品，所述主成分由基于碱性 的耐火原材并+ MgO或MgO和CaO的》咸性耐火材并+组成。
技术介绍
粗陶瓷耐火混合坯料是一种混合物，由该混合物可以制备粗陶瓷 耐火制品，如成型坯体、未锻烧或煅烧的、或如工业窑炉或冶金器皿 的整体耐火村里。在本
，粒状表示相对宽范围的粒度，例如，主成分或增 弹剂包含例如20~50重量％的粗成分，其具有如l~8mm的小于 15mm的颗粒；例如10 ~ 30重量％的如0.25 ~ lmm的中间成分；以及 侈寸:i口 20 — 60重量％的^口小于0.25mm的纟田成分。耐火主成分是以优势量存在于混合坯料中的混合坯料的材料，其 存在量足以使由该混合坯料制备的制品具有所需的耐火性能。因此， 耐火混合坯料通常含有超过60重量％的主成分。主成分包含至少一种耐火原材料和/或至少一种基于耐火原材料的 耐火材料，以及主要是一种原材料与其它原材料的混合物(compound) 的材料(Gerald Routschka, Taschenbuch "Feuerfeste Werkstoffe"，第3版， Vulkan-Verlag, Essen，第1 ~ 10页)。增弹剂为粒状耐火的矿物材料，其通常为基于原材料的混合物，并且基于所述增弹剂和主成分的总量，其通常以3 ~30重量％的量存在 于混合坯料中。作为膨胀系数不同的结果，它们通常引起在由混合坯料形成的耐火制品(例如，成型坯体或整体衬里;)的基体内或微结构内形 成微裂紋，有时也引起在高温下进行的主成分材料与增弹剂间的表面 反应及随后的冷却后形成微裂紋。这种增加弹性作用减小了弹性模量(E模量)和剪切模量(G模量)，并且因此降低了陶瓷制品的脆性，并提 高了抗温度变化性或抗热震性。^J"于长口IU匕4美或氧4b4美白云石灰(magnesia doloma)或白云石灰的 碱性主成分，使用其热膨胀系数远高于或低于该主成分的热膨胀系数 的增弹剂。例如，将铬矿石、铁铝型(hercynitetype)尖晶石、氧化锆、 镁铁尖晶石、MA尖晶石、六铝酸钙(CA6)和刚玉粉用作增弹剂(DE 35 27 789 Al、 DE 102 59 826B4、 DE 101 17 026B4 、 DE 101 17 028B4)。增弹剂或增弹剂与主成分之间的反应相主要降低抗化学性，特别 是耐火制品对在工业窑炉或冶金器皿中作用于其上的矿物熔融相的抗 性。另外，仅仅通过增弹剂的添加量且随后仅粗略地可以控制将E或 G模量减小到预定的、所需的、要求的目标值，因为在微结构中形成 的孩i裂紋必须均匀分布且以紧密相邻的形式存在，而且这只有通过适 量添加增弹剂而实现。具体而言，需要能由其制备耐火制品的碱性耐火混合坯料或原位 形成耐火矿物，所述混合坯料具有对硅质熔融相的提高的抗性，所述 硅质熔融相在旋转水泥窑或如石灰立窑的煅烧石灰窑中产生，且其产 生于如水泥熟料原材料的煅烧材料，而且所述混合坯料确保在耐火村 里，特别是旋转管式炉的某些部位形成耐久的所需的窑皮。此外，耐火村里应该具有良好的抗温度变化性或抗热震性。这些问题在如WO2004079284A1,具体是第1至3页，第2段中得以描述，其7>开内容 作为参考并入本专利技术的公开中。通过在WO 2005085155 Al中描述的耐火制品也不能令人满意地 确保关于增加弹性作用和形成窑皮的所需的性质，其中，增加弹性作 用是通过Si02支持物而实现的，并且，据说即使在相对低的温度下经 过开始的温度升高也会由Si02的体积变化造成微裂紋形成；这种过早 形成的微裂紋很难控制并且在高温下微裂紋会因矿物形成反应再闭 合，结构又失去了其期望的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种粗陶瓷、石咸性的耐火混合坯料以及由该 坯料制备的耐火制品，该制品可以通过增加弹性的添加剂而增加弹性， 所述增加弹性的添加剂确保了特别是对硅质熔融相的抗性，并且确保 形成良好的窑皮而对增加弹性作用没有不良影响，而且优选地控制可 能的增加弹性程度。通过，特别是通过权利要求1和19的特征实现此目的。在从属权 利要求中定义了本专利技术的有益的实施方式。为了本专利技术的目的，从多种碱性耐火材料中选取基于碱性原材料 MgO和CaO的下列材料作为主成分(见Routschka,第144 ~ 147页)<table>table see original document page 10</column></row><table>35~42重量％的MgO白云石灰50 62重量％的CaO这些材料可能包含少量的，最高达15重量％的来自原料的杂质， 例如，钓化合物通常包含最高达5重量％的A1203、 Fe203和/或Si02化 合物。与这些碱性的主成分组合，碱性的、耐火的、基于MgO的镁橄榄 石材料(Routschka,第204-206页)令人惊讶地具有增加弹性的效果， 所述镁橄榄石材料本身是已知的且由矿物镁橄榄石(矿物相的化学式 为Mg2Si04;氧化物的化学式为2MgO . Si02;简写式为M2S)组用作耐火混合坯料或耐火制品中的主成分。主要包含矿物镁橄榄石的 材料为镁橄榄石材料，该镁橄榄石材料可在镁橄榄石的晶格中包含固 溶体掺杂剂形式的CaO且可由2(Mg, Ca)O Si02的氧化物的化学式描 述，或者可在镁橄榄石的晶格中以固溶体的形式包含MgO或Si02，或 者为其中不仅CaO和MgO而且CaO和Si02也在4美橄榄石的晶格中以 固溶体的形式存在的镁橄榄石材料。所述镁橄榄石材料还包括主要包含镁橄榄石的材料，并且该材料 在镁橄榄石的晶格中包含固溶体掺杂剂形式的FeO和/或Fe203且可由 2(Mg， Fe)O . Si02的氧化物的化学式描述，或者在镁橄榄石的晶格中 以固溶体的形式包含MgO或Si02，或其中不仅FeO和/或Fe203与MgO 而且FeO和/或Fe203与Si02也在镁橄榄石的晶格中以固溶体的形式存 在的镁橄榄石材料。图2以重量％描述了三元体系Cao-MgO-Si02，根据本专利技术所用的 镁橄榄石增弹剂的区域I如剖面线区域所示。因此，可包含50-80重 量％的MgO和20 ~ 50重量％的Si02的所述镁橄榄石材料可包含0 ~ 20 重量°/。的CaO,当CaO含量不高于5重量°/。，并且MgO含量不高于 25重量％及Si02含量不高于7重量％，其大于4美橄榄石M2S或 2MgO . Si02的化学计量重量比时，根据本专利技术可获得关于增加弹性作 用和形成窑皮的最佳组合。表示根据本专利技术选择的该镁橄榄石材料的 区域在图2中在镁橄榄石和方镁石区域中以斜的剖面线标记。图3为以重量％描述了三元体系Si02-FeO、 Fe2OrMgO,含铁的镁 橄榄石增弹剂的区域II如剖面线区域所示。因此，橄榄石可存在于4美 橄榄石材料中。此外，可包含50 ~ 80重量％的MgO和20 ~ 50重量％ 的Si02的镁橄榄石材料可包含0 ~ 40重量％的FeO、 Fe203。具体而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗陶瓷耐火混合坯料，该混合坯料主要包含　ａ）至少一种粒状的、耐火的、矿物碱性主成分，该主成分包含基于至少一种碱性的耐火原材料的基于ＭｇＯ或ＭｇＯ和ＣａＯ的耐火材料，和　ｂ）至少一种粒状的、耐火的、矿物的、基于ＭｇＯ的增加弹性的添加剂，所述增加弹性的添加剂为镁橄榄石材料或形成镁橄榄石材料的混合物的形式，优选地，由粉碎的压实体制备成如小球或粒状材料的具有０．３～８ｍｍ粒度的小成形体，所述增加弹性的添加剂有利地包含粘合剂，并且该增加弹性的添加剂以增加主成分弹性的量存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根克利舍特，卡斯滕费尔默，霍尔格维尔辛，
申请(专利权)人：耐火材料控股有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]