BR112012027625B1 - ligante para refratários monolíticos, refratário monolítico, e método de construção de refratários monolíticos - Google Patents

ligante para refratários monolíticos, refratário monolítico, e método de construção de refratários monolíticos Download PDF

Info

Publication number
BR112012027625B1
BR112012027625B1 BR112012027625A BR112012027625A BR112012027625B1 BR 112012027625 B1 BR112012027625 B1 BR 112012027625B1 BR 112012027625 A BR112012027625 A BR 112012027625A BR 112012027625 A BR112012027625 A BR 112012027625A BR 112012027625 B1 BR112012027625 B1 BR 112012027625B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
solid solution
binder
components
monolithic
dissolving
Prior art date
Application number
BR112012027625A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112012027625A2 (pt
Inventor
Koyama Atsunori
Saito Yoshitoshi
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp, Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Publication of BR112012027625A2 publication Critical patent/BR112012027625A2/pt
Publication of BR112012027625B1 publication Critical patent/BR112012027625B1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C04B35/117—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/44—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003—Linings or walls
    • F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00431—Refractory materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3409—Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/442—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5427—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof millimeter or submillimeter sized, i.e. larger than 0,1 mm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5463—Particle size distributions
    • C04B2235/5472—Bimodal, multi-modal or multi-fraction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C04B2235/725—Metal content
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
    • C04B2235/762—Cubic symmetry, e.g. beta-SiC
    • C04B2235/763—Spinel structure AB2O4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/781—Nanograined materials, i.e. having grain sizes below 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C04B2235/81—Materials characterised by the absence of phases other than the main phase, i.e. single phase materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

ligante para refratórios monolíticos, refratório monolítico, e método de construção de refratários monolíticos. a presente invenção refere-se a ligante para refratórios monolíticos que inclui uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de ca no <244>-sral~ 2~o~ 4~ ou <225>-sral~ 2~o~ 4~, no qual os componentes de ca são dissolvidos no <244>-sral~ 2~o~ 4~, um diâmetro cristialino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e quando os componentes de ca são dissolvidos no <225>-sral~ 2~o~ 4~, um diâmetro cristalino da solução sólida é a partir de 35 nm a 70 nm.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGANTE PARA REFRATÁRIOS MONOLÍTICOS, REFRATÁRIO MONOLÍTICO, E MÉTODO DE CONSTRUÇÃO DE REFRATÁRIOS MONOLÍTICOS".
Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um ligante para refratários monolíticos, que é usado para o revestimento ou reparo de fornos, um refratário monolítico, e um método de construção de refratários monolíticos.
Prioridade é reivindicada no Pedido de Patente Japonês No. 2010-104559, depositado em 28 de abril de 2010, o conteúdo do qual é incorporado aqui por referência. Técnica Relacionada Como um ligante para os refratários de revestimento para fornos usados para uma variedade de processos de alta temperatura, melhores exemplificados por processos de aço, um número de compostos orgânicos e inorgânicos, tais como fosfato de sódio, silicato de sódio, uma resina de fu-rano, uma resina de fenol, piche, lactato de alumínio, aluminato de sódio, sol de sílica, sol de alumina, álcool polivinila, metilcelulose, carboximetilcelulose, etilsilicato, cimento de alumina, alumina hidráulica, ou similares, são usados.
Nos anos recentes, os refratários tornaram-se sem forma para aperfeiçoamento na construtibilidade, facilidade de reparo, ou similares, e os refratários monolíticos tornaram-se amplamente usados mesmo em partes que entram em contato com ferro fundido ou escória de alta temperatura, para qual tijolos moldados foram usados no passado. A produção de refratários monolíticos não inclui uma alta prensagem de pressão, que é realizada na produção de refratários moldados. Portanto, as características de matérias-primas ou ligantes para uma propriedade de enchimento, firmeza, e desenvolvimento de resistência, são particularmente importantes. Entre eles, cimento de alumina (compostos químicos maiores: CaO-AI2O3, CaO-2AI2O3, 12Ca0-7AI2O3) é usado para uma ampla faixa de usos como um ligante para refratárips de facilidades de desgaseifi-cação e refino secundário, tais como uma calha de alto-forno, uma concha de aço fundido, ou RH; um "tundish"; uma fornalha de aquecimento; uma forna- lha de tratamento de calor; e similares.
Além disso, investigações estão também em andamento com li-gantes à base de alumina incluindo componentes químicos outros do que CaO-AI2O3.
Para exemplos, os Documentos de Patente 1 e 2 revelam misturas de matérias-primas para a produção de cimento de alumina refratário incluindo bário ou estrôncio e alumina como os componentes químicos principais. Especificamente, as misturas de matérias-primas para a produção de cimento são obtidas pela realização apropriadamente de um tratamento térmico em misturas de carbonatos e cloretos. O Documento de Não Patente 1 revela um material produzido por adição de um reagente comercial de alta pureza para cimento à base de CaO-SrO-AI2O3 e, em seguida, misturando e queimando a mistura, que mostra uma propriedade de ser endurecida com uma adição de água.
Em adição, o Documento de Patente 3 revela um ligante para refratários monolíticos usando misturas de matérias-primas para a produção de cimento tendo composição de CaO-SrO-AI203, que mostra resistência aperfeiçoada de escória de alta temperatura, comparada aos ligantes com composição de CaO-AI2O3.
Documentos de Referência Documentos de Patente Documento de Patente 1 Pedido de Patente Não-Examinado Japonês, Primeira Publicação No. S52-148524 Documento de Patente 2 Pedido de Patente Não-Examinado Japonês, Primeira Publicação No. S58-26079 Documento de Patente 3 Pedido de Patente Não-Examinado Japonês, Primeira Publicação No. 2008-290934 Documentos de Não Patente Documento de Não Patente 1 Itoh, Mizuno, Kono, Suzuki: Jour-nal of the Ceramic Society of Japan, 89, 10, P. 572-577, 1981 Documento de Não Patente 2 Prodjosantoso, A.K. e B.J. Ken-nedy, Journal of Solid State Chemistry, 2002, Vol.168, No.1, pp.229-236 Descrição da Invenção Problemas a serem Solucionados pela Invenção Contudo, a demanda para aperfeiçoamento na qualidade do aço tende a produzir condições, tal como temperatura de operação, ou similares, mais severas e, desse modo, resistência à corrosão de alta temperatura, ou similares, está continuamente se tornando insuficiente em ligantes convencionais. Comparados a componentes químicos em agregados de refratário para refratários monolíticos, os ligantes incluindo cimento de alumina, que são geralmente usados, têm problemas em que eles são responsáveis por formar materiais de baixo ponto de fusão devido a óxidos férricos em ferro fundido ou escória, e desgaste ou infiltração procede de porções de ligante em refratários, que torna impossível desenvolver suficientemente a tolerância intrínseca de componentes químicos nos agregados de refratário.
Isto é, o Documento de Patente 1 fornece as misturas de matérias-primas para a produção de cimento de alumina refratário incluindo bário ou estrôncio e alumina como os componentes químicos principais, e estudam a resistência, ou similares, de ligantes de tijolo muito duro usando as misturas de matérias-primas. Contudo, a resistência compressiva não é suficientemente desenvolvida 3 dias e 7 dias após a produção e eventualmente alcança o máximo de 28 dias após a produção.
Geralmente, refratários monolíticos são submetidos à secagem e aquecimento 1 dia após a produção, e são frequentemente colocados sob o ambiente de operação. De tal ponto de vista, o desenvolvimento da resistência máxima dentro de 24 horas é fortemente requerido. Como um resultado, os ligantes cuja resistência máxima é eventualmente desenvolvida nos 28 dias após produção não podem ser adotados para refratários monolíticos.
Em adição, o Documento de Patente 1 não revela nada sobre as características de alta temperatura de mais altas do que 1000°C e, além disso, não é claro sobre resistência à corrosão com relação a ferro fundido ou escória de alta temperatura, e não revela nada sobre métodos para a aplicação a refratários monolíticos com excelente resistência à corrosão a alta temperatura.
Em adição, o Documento de Patente 2 fornece misturas fundíveis de isolamento de calor usando aluminato de estrôncio como um ligante, com o qual materiais de isolamento de calor com alta resistência à temperatura podem ser obtidos. Contudo, o documento é sobre usos de isolamento de calor para qual as misturas são revestidas na superfície traseira de fornos, e, portanto, não é claro sobre resistência à corrosão com relação a ferro fundido ou escória de alta temperatura, que é uma característica essencial para o revestimento de desgaste de fornos. Em adição, quando aluminato de estrôncio é usado como um ligante, íons de estrôncio são responsáveis por serem eluídos durante mistura, que conduz facilmente a aglomeração. Consequentemente, torna-se claro que existem casos onde a construção das misturas fundíveis de isolamento de calor usando aluminato de estrôncio como um ligante, é difícil.
Em adição, o Documento de Não Patente 1 mostra que cimento à base de CaO-SrO-AI2O3 é produzido, e a resistência de corpos endurecidos torna-se extremamente grande a uma quantidade de substituição de Sr de a partir de 0,3 mol a 0,4 mol. Contudo, o documento não revela nada sobre características de alta temperatura de mais altas do que 1000°C, e também não mostra nada sobre métodos para a aplicação a refratários monolíticos com excelente resistência à corrosão de alta temperatura.
Devido às limitações acima, como ligantes para refratários monolíticos em usos industriais atuais, cimento de alumina incluindo CaO AI2O3, como o componente químico maior, a-AI2O3 ou CaO-2AI2O3, 12CaO-7AI2O3, e uma variedade de aditivos são usados.
Em adição, o Documento de Não Patente 2 mostra que uma estrutura de cristal de uma solução sólida de CaAI2O4-SrAI2O4 varia dependendo da quantidade de Ca ou Sr solidificado. A introdução desta mostra que CaAI2O4 é o componente químico maior de cimento de alumina alto usado para um fundível resistente ao calor na indústria do aço. Contudo, o documento não revela ou sugere nada com relação a desempenho, por exemplo, a firmeza ou resistência à corrosão de refratários monolíticos quando a solução sólida de CaAI2O4-SrAI2O4 é usada como um ligante para refratários monolíticos.
Isto é, como de agora, exemplos de cimento de alumina usado como ligantes para refratários monolíticos incluem "cimento de alumina ES alto", "cimento de alumina VS-2 alto", "cimento de alumina super 90 alto", "cimento de alumina super G alto", "cimento de alumina super 2 alto", "cimento de alumina super alto", ou similares (todos nomes de produto, produzidos por Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha); "SECAR 71", "SECAR 80", ou similares (todos nomes de produto, produzidos por Kerneos Inc.); ou similares. Qualquer um dos acima inclui CaO AI2O3, como o componente químico maior, a-AI2O3 ou CaO-2AI2O3, 12CaO-7AI2O3, e uma pequena quantidade de aditivos dependendo das características requeridas.
Como um resultado, existe uma forte demanda para o desenvolvimento de ligantes para refratários monolíticos com excelente resistência à corrosão com relação a ferro fundido ou escória de alta temperatura devido a condições tais como temperatura de operação continuamente tornar-se mais severa.
Por outro lado, o Documento de Patente 3 revela CaxSri.xAI2O4 como ligantes tendo excelente resistência à corrosão com relação à escória ou ferro fundido, comparado a cimento de alumina na tecnologia convencional. Contudo, de modo a CaxSri-xAI^ ser amplamente usado como ligantes de refratários monolíticos de fornos tendo várias espessuras e formas e similares, aperfeiçoamento adicional de resistência endurecida é requerido.
Um objetivo da presente invenção é proporcionar um ligante para refratários monolíticos tendo excelente resistência à corrosão com relação à escória ou ferro fundido, e excelentes características no desenvolvimento precoce de resistência endurecida e a estabilidade deste, comparado a ligantes tal como cimento de alumina na tecnologia convencional; um refratário monolítico usando o ligante; e um método de construção do refratário monolítico. Métodos para Solucionar o Problema Os inventores prestaram atenção à substituição de Ca em um ligante para refratários monolíticos com um átomo de metal a partir do ponto de vista de aperfeiçoar a refratoriedade de um refratário monolítico, e recentemente verificaram que, pela dissolução de SrO em CaOAI2O3 que é um componente de cimento de alumina na tecnologia convencional (em outras palavras, por dissolução de componentes de Ca em SrAI2O4 para obter uma solução sólida), uma composição tem um alto ponto de fusão, a resistência à corrosão com relação à escória ou ferro fundido é excelente, e a construtibi-lidade e alta estabilidade de temperatura podem ser aperfeiçoadas (se referir ao Documento de Patente 3). Em adição, os inventores também verificaram que devido a solidificação de SrO, um tempo levado para desenvolver resistência de um refratário monolítico pode ser encurtado e, desse modo, pode ser realizado (se referir ao Documento de Patente 3).
Os inventores recentemente prestaram atenção a um diâmetro cristalino da solução sólida acima descrita e estudaram e discutiram vigorosamente; e, como um resultado, verificaram que, quando o diâmetro cristalino é ajustado para ser um tamanho predeterminado ou menos, menor do que aquele na tecnologia convencional, a resistência à corrosão e uma propriedade de desenvolvimento de resistência podem ser adicionalmente aperfeiçoadas e completadas pela presente invenção.
Aqui, a solidificação representa dois ou mais tipos de elementos (que podem ser metal ou não-metal) dissolvendo-se entre si tal que a mistura total é uniformemente sólida. Em adição, a solução sólida representa uma fase de um material cristalino que é formado por dois ou mais tipos de elementos que se tornam uniformemente sólidos. O resumo da presente invenção é conforme segue. (1) Um ligante parar refratários monolíticos incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 ou 3-SrAI2O4, no qual quando os componentes de Ca são dissolvidos no cc-SrAI2O4, um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e quando os componentes de Ca são dissolvidos no p-SrAI2O4, um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm. (2) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (1) acima, no qual uma quantidade da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAI2O4 ou no 3-SrAI2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de AI2O3 é misturado nesta. (3) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (1) acima, incluindo adicionalmente, como uma mistura, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAI2O4, no qual um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm. (4) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (3) acima, no qual uma quantidade da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAI2O4 ou no p-SrAI2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAI2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de AI2O3 é misturado nesta. (5) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (1) acima, no qual ambas de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAI2O4 e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no p-SrAI2O4 são incluídas como uma mistura. (6) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (5) acima, no qual uma quantidade total de ambas da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAI2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no p-SrAI2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa deAI2O3 é misturado nesta. (7) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (5) acima, incluindo adicionalmente, como uma mistura da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAI2O4. (8) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (7) acima, no qual uma quantidade total da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAI2O4, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no 3-SrAI2O4, e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAI2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de AI2O3 é misturado nesta. (9) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (1) acima, no qual um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO são incluídos no ligante para refratários monolíticos e uma quantidade deste é 12 porcento em massa ou menos. (10) O ligante para refratários monolíticos de acordo com (1) acima, no qual pelo menos um de um dispersante e um retardante de endurecimento são misturados no ligante para refratários monolíticos. (11) Um refratário monolítico obtido pela mistura do ligante para refratários monolíticos de acordo com qualquer um de (1) a (10) acima em um agregado de refratário. (12) O refratário monolítico de acordo com (11) acima, no qual o agregado de refratário inclui um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de a partir de 0,8 nm a 1 gm. (13) O refratário monolítico de acordo com (11) acima, no qual uma quantidade do ligante para refratários monolíticos é de 0,3 porcento em massa a 20 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa de uma quantidade total do ligante para refratários monolíticos e o agregado de refratário. (14) O refratário monolítico de acordo com (13) acima, no qual a quantidade do ligante para refratários monolíticos é de 0,5 porcento em massa a 12 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa da quantidade total do ligante para refratários monolíticos e o agregado de refratário. (15) O refratário monolítico de acordo com (11) acima, no qual adicionalmente pelo menos um de um dispersante, um retardante de endurecimento, e um acelerador de endurecimento é adicionado. (16) O refratário monolítico de acordo com (15) acima, no qual o dispersante é um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em um dispersante à base de policarbonato, um dispersante à base de fosfato, um ácido oxicarboxílico, um dispersante à base de melamina, um dispersante à base de naftaleno, e um dispersante à base de lignina de ácido sulfônico, o acelerador de endurecimento é pelo menos um de um sal de metal alcalino e aluminato, e o retardante de endurecimento é pelo menos um de grupo de ácido bórico e silicofluoreto. (17) Um método de construção de refratários monolíticos incluindo: mistura e amassamento do ligante para refratários monolíticos de a-cordo com qualquer um de (1) a (10) acima, e um agregado de refratário incluindo um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μηη ou menos para obter um refratário monolítico; e construção do refratário monolítico.
Efeitos da Invenção De acordo com um ligante para refratários monolíticos da presente invenção, desde que uma propriedade de desenvolvimento de resistência é desenvolvida dentro de um período mais curto de tempo, comparada àquela da tecnologia convencional, um tempo levado para remover uma estrutura pode ser reduzido e a eficiência de construção pode ser aperfeiçoada. Em adição, é possível desenvolver os efeitos de excelente resistência à corrosão com relação à escória ou ferro fundido, e de expansão da vida útil de refratários monolíticos revestidos em fornos usados a uma alta temperatura. Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista em perspectiva mostrandc uma forma de uma espécie de avaliação. A figura 2 é uma vista em perspectiva mostrando uma aparência externa de uma fornalha de corrosão rotativa. A figura 3 é uma vista em seção transversal da fornalha de corrosão rotativa.
Concretizações da Invenção Daqui por diante, algumas concretizações da presente invenção serão descritas.
De acordo com uma primeira concretização da presente invenção, um ligante inclui uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no SrAI2O4 na mesma. Neste momento, quando SrAI2O4 é cc-SrAI2O4, um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm; ou quando SrAI2O4 é p-SrAI2O4, um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm.
Um ligante, que inclui uma solução sólida tendo um diâmetro cristalino na faixa predeterminada descrita acima, tem um ponto de fusão mais alto do que aquele do cimento de alumina (componente químico maior: CaOAI2O3) na tecnologia convencional, e tem excelente estabilidade a alta temperatura quando ele reage com água de modo a formar o corpo endurecido. Em adição, em particular, quando o diâmetro cristalino está na faixa predeterminada acima descrita, pelo uso do presente ligante, um tempo de operação apropriado pode ser assegurado quando se produz refratários monolíticos. Além disso, desde que a taxa de endurecimento é aperfeiçoada, comparada àquela na tecnologia convencional, a resistência à corrosão e firmeza pode ser aperfeiçoada. Como um resultado, o presente ligante pode ser usado para uma ampla faixa de usos como um ligante.
Contudo, de modo a facilitar os efeitos, é preferível que uma quantidade da solução sólida seja 10 porcento em massa, ou mais alta no ligante. Em adição, o limite superior da quantidade pode ser 100 porcento em massa. A composição de um equilíbrio no ligante é tipicamente AI2O3, e também inclui exemplos de SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, BaO, ou similares. Com relação a como eles podem penetrar nos ligantes da presente invenção, no caso de AI2O3, ele pode ser intencionalmente adicionado de modo a conceder um alto nível de hermeticidade a fogo a este. No caso de outros componentes, um caso em que eles já tenham incluído em matérias-primas a serem usadas, ou um caso em que os ligantes são contaminados de um aparelho de esmagamento, um aparelho de transporte, um aparelho de queima, ou similares, de matérias-primas de ligante ou produtos durante o processo de produção, podem ser considerados. Em adição, uma solução sólida de acordo com a seguinte concretização pode ser incluída no ligante como uma mistura.
Em um ligante para refratários monolíticos de acordo com uma segunda concretização da presente invenção, uma solução sólida, obtida por dissolução de SrO como componentes de Sr em CaO AI2O3, é misturada em um ligante incluindo a solução sólida de acordo com a primeira concretização obtida por dissolução de componentes de Ca in a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou em um ligante incluindo a solução sólida de acordo com a primeira concretização obtida por dissolução de componentes de Ca no 3-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm. Neste caso, um diâmetro cristalino da solução sólida obtida por dissolução de SrO em CaOAI2O3 é de 25 nm a 60 nm.
Com relação à forma de existência destas soluções sólidas no ligante, elas não estão presentes como uma solução sólida simples obtida por ser solidificada entre si, mas estão presentes como soluções sólidas independentes. O ligante está presente na forma de uma mistura.
Uma proporção de conteúdo da solução sólida obtida por dissolução de SrO no CaO AI2O3 incluída no ligante não é limitada. Contudo, de modo a facilitar os efeitos desta, é preferível que uma quantidade de uma mistura da solução sólida no ligante seja 10 porcento em massa, ou mais alta. Em adição, o limite superior da quantidade pode ser 100 porcento em massa. Se existe um equilíbrio no ligante, a composição do equilíbrio é tipicamente AI2O3, e também inclui exemplos de SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, BaO, ou similares. Com relação a como eles podem penetrar nos ligantes da presente invenção, como no caso da primeira concretização, AI2O3 pode ser intencionalmente adicionado para conceder um alto nível de hermeticidade a este. No caso de outros componentes, um caso em que eles já foram incluídos nas matérias-primas a serem usadas, ou um caso em que os ligantes são contaminados de um aparelho de esmagamento, um aparelho de transporte, um aparelho de queima, ou similares, de matérias-primas de ligante, ou produtos, durante o processo de produção, podem ser considerados. A solução sólida obtida por dissolução de SrO em CaO AI2O3 é hidráulica, tem um ponto de fusão mais alto do que aquele de CaO AI2O3 de cimento de alumina na tecnologia convencional, e tem excelente estabilidade à alta temperatura quando reage com água de modo a formar o corpo endurecido. Portanto, é possível obter um maior efeito do que aquele com um ligante na tecnologia convencional. Em adição, a solução sólida obtida por dissolução de SrO em CaOAI2O3 é mais preferível porque um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm e, desse modo, um tempo de operação apropriado e taxa de endurecimento podem ser obtidos.
De acordo com uma terceira concretização da presente invenção, ambas da solução sólida de acordo com a primeira concretização obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 que tem um diâmetro cristalino na faixa predeterminada e a solução sólida de acordo com a primeira concretização obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 que tem um diâmetro cristalino na faixa predeterminada, são incluídas em um ligante. A terceira concretização é diferente da primeira concretização em que ambas das soluções são incluídas, não qualquer delas. Este ligante pode, adicionalmente, incluir a solução sólida de acordo com a segunda concretização obtida por dissolução de componentes de Sr em CaO AI2O3. Com relação à forma de existência destas soluções sólidas no ligante, elas não estão presentes como uma solução sólida simples obtida por serem solidificadas entre si, mas estão presentes como soluções sólidas independentes. O ligante está presente na forma de uma mistura. Em adição, de acordo com a terceira concretização, como nos casos da primeira concretização e da segunda concretização, é possível obter um efeito maior do que aquele com um ligante na tecnologia convencional.
Uma proporção de dois ou três tipos de soluções sólidas como uma mistura no ligante não é particularmente limitada. Contudo, de modo a facilitar os efeitos desta, é preferível que uma quantidade total de uma mistura destas soluções sólidas no ligante seja 10 porcento em massa, ou mais alta. Em adição, o limite superior da quantidade pode ser 100 porcento em massa. A composição de um equilíbrio no ligante é tipicamente AI2O3, e também inclui exemplos de SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, BaO, ou similares. Com relação a como eles podem penetrar nos ligantes da presente invenção, como nos casos das primeira e segunda concretizações, AI2O3 pode ser intencionalmente adicionado de modo a conceder um alto nível de hermetici-dade a estes. No caso de outros componentes, um caso em que eles já foram incluídos nas matérias-primas a serem usadas, ou um caso em que os ligantes são contaminados de um aparelho de esmagamento, um aparelho de transporte, um aparelho de queima, ou similares, de matérias-primas de ligante ou produtos durante o processo de produção, podem ser considerados.
Pela realização da manutenção e otimização da seleção e processo de produção de matérias-primas industríalmente usadas, uma quantidade de SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, BaO, e similares, que são impurezas nos ligantes da primeira a terceira concretização, pode ser reduzida a um nível com nenhuma influência nos efeitos da presente invenção. A quantidade é preferivelmente 12 porcento em massa ou menos, e mais preferivelmente 5 porcento em massa ou menos, com relação à massa total dos ligantes da presente invenção na quantidade total de componentes químicos, que é a quantidade convertida dos óxidos dos respectivos componentes químicos. Se a quantidade é mais do que 12 porcento em massa, existem casos em que a degradação de desempenho, tal como degradação da propriedade de desenvolvimento de resistência e resistência à corrosão de refratários monolíticos usando os ligantes, ocorrem.
Em adição, quando a quantidade de SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO é 12 porcento em massa ou menos, a resistência curada de refratários monolíticos pode aumentar. A razão é considerada que minerais contendo estes componentes geram materiais amorfos e íons que são responsáveis por serem eluídos quando eles reagem com água. A resistência aumenta grandemente quando a quantidade é 5 porcento em massa ou menos, e o aumento continua até 12 porcento em massa. Contudo, quando a quantidade excede 12 porcento em massa, inversamente, existem casos em que resistência é reduzida que pode ser porque os minerais contendo os componentes geram materiais cristalinos tendo uma baixa solubilidade em água. Em adição, existem casos onde a resistência à corrosão à alta temperatura é degradada que pode ser porque um ponto de fusão de impurezas é abaixado.
Além disso, os presentes inventores também verificaram um caso onde nenhum componente de Ca é incluído em uma solução sólida de SrAI2O4 em comparação, mas verificaram que existem diferenças nas fun- ções de um ligante, a partir do caso onde os componentes de Ca são incluídos como na presente invenção. Portanto, de modo a estudar as funções dos ligantes, um teste de eluição de íon foi conduzido para comparar processos de reação com água de ambos os casos entre si. Como um resultado, em um caso onde a composição de uma solução sólida é representada por CaxSri.xAI2O4, foi verificado que a quantidade inicial de íons eluídos de uma solução sólida em que X=0, e nenhum componente de Ca foi incluído foi extremamente maior do que aquele de uma solução sólida em que componentes de Ca foram incluídos (por exemplo, X= 0,15). Portanto, no caso onde nenhum componente de Ca foi incluído, a velocidade de eluição de íons foi extremamente mais rápida. Após uma solubilidade saturada ser alcançada, os produtos de hidratação foram precipitados em uma solução supersaturada. Uma estrutura reticulada foi gerada entre partículas de modo a contribuir para ligação e desenvolvimento de resistência a endurecimento.
Em detalhes, a taxa de íons de Sr eluídos de composição de S-rAI2O4, em que nenhum componente de Ca foi incluído na água de mistura, e a taxa de íons de Sr e Ca eluídos a partir das várias soluções sólidas acima descritas de acordo com a presente invenção, foram comparadas. Para a comparação, 200 g de uma espécie de refratário que foi alimentado em 400 g de água destilada e agitado por um período predeterminado de tempo u-sando um agitador magnético, e, em seguida, a solução foi extraída e analisada com espectrometria de emissão ótica (ICP) de plasma indutivamente acoplado, medindo, desse modo, a quantidade de elementos na solução. Os elementos na solução foram presumidos estarem presentes em uma variedade de estados de íon. Como um resultado da comparação das quantidades para o mesmo tempo de agitação, foi quantitativamente verificado que a taxa de íons de Sr eluídos de SrAI2O4, em que nenhum componente de Ca foi incluído na água de mistura, foi maior do que a taxa de íons de Sr e Ca eluídos a partir das várias soluções sólidas acima descritas de acordo com a presente invenção.
Portanto, quando a solução sólida em que X = 0 é usada para o ligante para refratários monolíticos, aglomeração de materiais ocorre facil- mente devido a uma grande quantidade de íons eluídos. Como um resultado, o tempo necessário para endurecimento é encurtado, e uma quantidade de refratários monolíticos a serem construídos é grande. Por exemplo, quando uma hora ou mais é necessário para construção, existe uma possibilidade de > problemas tais como o endurecimento de um material durante mistura e durante derramamento. Para suprimir isto, é necessário que uma grande quantidade de aditivos que têm um efeito de sequestrar inicialmente íons eluídos, isto é, uma grande quantidade de ácido bórico, bórax, gluconato de sódio, silicofluoretos, ou similares, foi adicionada como um retardante de endure-i cimento comparado ao caso onde componentes de Ca são incluídos (por exemplo, X=0,15). Ainda, quando a função do retardante de endurecimento que suprime eluição de íon não opera, o endurecimento procede imediatamente.
Portanto, quando um longo período de tempo é necessário para i construção, por exemplo, em facilidades de forno onde existe uma grande quantidade a ser construída, foi verificado que o caso onde componentes de Ca são incluídos é preferível a partir do ponto de vista de construção mais estável.
Desde que um ligante é usualmente usado no estado de pó, é i preferível que as soluções sólidas acima descritas, de acordo com a presente invenção, estejam presentes no estado de pó nos ligantes.
Em adição, os diâmetros cristalinos de todas as soluções sólidas podem ser calculadas pelo método de Scherrer após obtenção da largura total na metade máxima a partir do pico de difração obtido pela difractometria i de raios X de pó. As soluções sólidas, de acordo com a presente invenção, têm uma característica que uma linha de difração destas muda dependendo da proporção de mistura de Ca e Sr. Os respectivos diâmetros cristalinos podem ser calculados pela obtenção da largura total na metade máxima: a partir do pico de difração de plano (-2 1) com 2Θ de cerca de 28,4° no caso da i solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4; a partir do pico de difração do plano (1 0 2) com 2Θ de cerca de 29,5° no caso da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4; e a partir do pico de difração de plano (1 2 3) com 2Θ de cerca de 30,0° no caso da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4.
Em detalhes, nas várias soluções sólidas para quais uma variedade de matérias-primas são preparadas e sintetizadas por um método de queima, quando uma fornalha em batelada é usada, as amostras são tomadas de vários locais, tal como a superfície interior, ou similares, de um corpo queimado; e quando uma fornalha contínua, tal como forno rotativo, é usada, as amostras são tomadas em uma base de intervalo de tempo predeterminado (por exemplo, na base de um minuto) para obter amostras de avaliação média. Em seguida, as amostras (por exemplo, n=10) são amostradas, divididas, e, em seguida, trituradas por um triturador de modo que o diâmetro médio de 50% torna-se 10 pm ou menos. As amostras são medidas usando-se um difractômetro de raios X de pó (por exemplo, JDX-3500, nome comercial, produzido por JEOL Ltd.), e é possível calcular o diâmetro cristalino usando JADE 6, um software de análise de padrão de difração de raios X de pó. A medição dos diâmetros cristalinos usando um difractômetro de raios X pode ser realizada sob as condições de uma fonte de raios X de CuKcc, uma voltagem de tubo de 40 kV, uma corrente de tubo de 300 mA, um ângulo de etapa de 0,02°, e uma espectroscopia com uma condição de medição de monocromador de 20 de 15° a 40°. Com relação à largura total derivada de difractômetro de raios X da metade máxima usada para a análise de diâmetro cristalino, é possível usar valores obtidos por medição de espécies de pó de silício para usar valores obtidos pela medição de espécies de pó de silício com o mesmo difractômetro sob as mesmas condições e, em seguida, obtendo-se a largura total das curvas de metade máxima.
Em seguida, um método de produção dos ligantes, de acordo com a presente invenção, será descrito.
Na produção da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4, e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4, estas podem ser respectivamente produzidos, de acordo com a temperatura de queima pela mudança da proporção de mistura dos materiais de partida de modo a ser uma proporção molar predeterminada.
Como os materiais de partida, quaisquer matérias-primas podem ser usadas considerando que CaO, SrO, e AI2O3 são usados como os componentes químicos maiores. Contudo, desde que existe uma possibilidade que CaO e SrO poderem ser hidratados na atmosfera, CaCO3, SrCO3, e AI2O3 são preferivelmente usados. O tipo de matérias-primas será descrito em detalhes. A proporção de mistura de CaO:SrO:AI2O3 é ajustada pela pe-sagem e mistura das matérias-primas de modo que CaxSr1_xAI2O4 tem um predeterminado X em termos de proporção molar.
Como a fase de cristal obtida após queima da mistura a, por exemplo, 1450°C, quando X é igual a 1,0, CaAI2O4 é obtido; quando X é de cerca de 0,8 a 0,9, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 é obtida; quando X é de cerca de 0,5 a 0,7, uma mistura da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4 é obtida; quando X é de cerca de 0,3 a 0,4, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 é obtida; quando X é de cerca de 0,1 a 0,2, uma mistura da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 é obtida; e quando X é maior do que 0 e igual a ou menor do que 0,1, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 é obtida.
Neste momento, junto com o aumento na proporção molar de Sr, as constantes de treliça de eixo-a, eixo-b e eixo-c aumentam. Isto é devido a, por exemplo, os raios iônicos de Ca e Sr. Referindo-se aos raios iônicos durante derramamento, o raio iônico de Ca é 0,099 nm, e o raio iônico de Sr é 0,113 nm, e Sr tem um raio iônico maior. É presumido que, devido à substituição com Sr tendo um raio iônico maior, a treliça se expande e o espaça- mento de treliça se expande.
Portanto, estas fases de cristal podem ser identificadas usan-do-se a difractometria de raios X de pó (XRD), e podem ser respectivamente obtidas, enquanto que se verifica uma solução sólida desejada e uma mistura desta. Como o dispositivo, por exemplo, um sistema RAD-B equipado com um monocromador de cristal curvo (produzido por Rigaku Corporation), pode ser usado. A medição de XRD é realizada sob as condições de um anticatodo de Cu (CuKa), 2Θ de 15° a 70°, uma voltagem de tubo de 40 kV, uma corrente de tubo de 20 mA, um etapa de varredura de 0,010 grau, uma velocidade de varredura de 4°/min, uma fenda de divergência de 1/2 grau, uma fenda de recebimento de 0,15 nm, e uma fenda de difusão de 1/2 grau. Contudo, as condições para a medição de XRD não são limitadas a estes. Quando as fases de cristal são precisamente medidas, é preferível que silício, alumínio e magnésio sejam usados como padrões primários, e um método de padrão interno seja usado.
Em adição, as soluções sólidas e as misturas das soluções sólidas podem ser adicionalmente misturadas para obter uma mistura desejada das soluções sólidas.
Em adição, como um método de produção de um diâmetro cristalino de um tamanho predeterminado, nos casos onde o diâmetro cristalino da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 é produzido para ser de 40 nm a 75 nm; onde o diâmetro cristalino da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 é produzido para ser de 35 nm a 70 nm; e onde o diâmetro cristalino da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 é produzido para ser de 25 nm a 60 nm, queima é realizada a uma temperatura de preferivelmente de 1300°C a 1600°C, e, mais preferivelmente, de 1400°C a 1500°C, usando um aparelho de queima, tal como uma fornalha elétrica, uma fornalha de reverberação, uma fornalha de núcleo aberto, uma fornalha de eixo, um forno de vaivém, ou um forno rotativo.
Quando a temperatura de queima é mais baixa do que 1300°C, matérias-primas não-reagidas são responsáveis por permanecer e existem casos em que a quantidade de uma solução sólida alvo gerada é reduzida. Em adição, quando a temperatura de queima é mais alta do que 1600°C, existem casos em que o cristal de uma solução sólida é excessivamente crescido, o diâmetro cristalino deste torna-se maior além da faixa predeterminada, e, portanto, a propriedade de desenvolvimento de resistência se deteriora. A uma temperatura de a partir de 1400°C a 1500°C, é possível encurtar o tempo de queima para obter um diâmetro cristalino predeterminado, e torna-se difícil para o diâmetro cristalino ser excessivamente aumentado devido a queima excessiva. Portanto, esta faixa de temperatura é preferível. O período de tempo de queima pode ser ajustado de modo que um diâmetro cristalino alvo é obtido a cada temperatura, e, por exemplo, é de cerca de 1 hora a 24 horas a 1400°C, e de cerca de 0,5 hora a 12 horas a 1500°C. Quando a queima é realizada por mais do que 24 horas a 1400°C, e por mais do que 12 horas a 1500°C, o diâmetro cristalino de uma solução sólida torna-se muito grande além da faixa predeterminada de diâmetro cristalino. Portanto, a resistência endurecida após um tempo de cura de curto prazo se deteriora, que não é preferível. É mais preferível que a temperatura de queima e o tempo de queima sejam 1400 a 1500°C e 1 a 5 horas. A temperatura e tempo de queima apropriados acima descritos variam a alguma extensão, dependendo da especificação de uma fornalha, tal como o volume e capacidade de aquecimento. Portanto, é preferível verificar fases geradas em espécies após queima através de medição de difração de raios X, e verificar se ou não uma solução sólida tendo uma faixa de diâmetro cristalino alvo foi gerada para a produção, a partir do ponto de vista de obter-se seguramente uma solução sólida desejada.
Em todas as primeira a terceira concretizações, é preferível que AI2O3 seja misturado nesta em um caso em que existe uma demanda para um aumento adicional na resistência ou refratoriedade de corpos endurecidos quando as soluções sólidas reagem com água de modo a formar o corpo endurecido. A quantidade preferível das soluções sólidas no ligante é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e a quantidade preferível de AI2O3 misturado nesta é de 40 porcento em massa a 90 porcento em massa.
Com a quantidade das soluções sólidas de menos do que 10 porcento em massa, dependendo dos componentes químicos ou distribuição de tamanho de partícula dos agregados em refratários monolíticos, existem casos em que torna-se difícil desenvolver uma resistência endurecida suficiente.
Por outro lado, com a quantidade das soluções sólidas de mais alta do que 60 porcento em massa, dependendo dos componentes químicos ou distribuição de tamanho de partícula dos agregados em refratários monolíticos, existem casos em que a taxa de endurecimento é muito rápida e tor-na-se difícil assegurar uma vida útil suficiente para construção.
Em adição, se a quantidade de AI2O3 no ligante é 40 porcento em massa, ou mais alta, a resistência ou refratoriedade dos corpos endurecidos aumenta suficientemente, que é preferível. Contudo, se a quantidade de AI2O3 a ser misturada neste é maior do que 90 porcento em massa, a quantidade das soluções sólidas torna-se relativamente pequena, e, desse modo, pode tornar-se difícil ser uniformemente endurecido. Portanto, a quantidade de AI2O3 a ser misturado neste é preferivelmente 90 porcento em massa, ou menos.
Em seguida, um refratário monolítico usado para o ligante para refratários monolíticos, de acordo com a presente invenção, será descrito. Na presente invenção, a proporção de mistura do ligante e agregados de refratário em um refratário monolítico não é particularmente especificada, e foi confirmado que, mesmo com uma proporção de mistura arbitrária, os efeitos da presente invenção podem ser obtidos.
Contudo, em um caso em que o ligante para refratários monolíticos da presente invenção é usado para produção de refratários monolíticos atuais, com relação à proporção de mistura do ligante e agregados de refratário, é sugerido que a quantidade do ligante é preferivelmente de 0,3 porcento em massa a 20 porcento em massa, e ainda preferivelmente de 0,5 porcento em massa a 12 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa da quantidade total do ligante e agregados de refratário.
Isto é porque, com uma quantidade de menos do que 0,3 porcento em massa, existem casos em que a ligação não é suficiente e, portanto, a resistência não é suficiente mesmo após o ligante ter sido endurecido. Em adição, isto é porque, com uma quantidade de mais do que 20 porcento em massa, existem casos em que mudança de volume, ou similares, gerados durante o processo de hidratação ou desidratação do ligante afetam adversamente os refratários monolíticos totais, e, portanto, fratura, ou similares, ocorrem.
Como os agregados de refratário de refratários monolíticos, alumina fundida, bauxita fundida, alumina sinterizada, alumina calcinada, mulita fundida, mulita sintetizada, sílica fundida, zircônia fundida, mulita zircônia fundida, zircônia, clínquer de magnésia, magnésia fundida, magnesita-cromo fundido, espinélio sinterizado, espinélio fundido, nitreto de silício, carbeto de silício, grafite escamoso, grafite terroso, silimanita, cianita, andalusita, agal-matolita, xisto, clínquer de dolomita, rocha de sílica, argila, "chamotte", cal, cromo, quartzo fundido, aluminato de cálcio, silicato de cálcio, ou sílica mais fina, podem ser usados. Eles podem ser usados sozinhos ou em combinação de dois ou mais tipos destes.
Em um caso em que o ligante da presente invenção é usado como o ligante para refratários monolíticos, a quantidade de água ou solvente contendo água usada para construção não é particularmente especificada. Contudo, a quantidade é dependente da distribuição de tamanho de partícula de agregados ou do tipo e quantidade de dispersantes, e, portanto, é preferível que a quantidade seja grosseiramente de cerca de 2 porcento em massa a 10 porcento em massa com relação aos agregados de refratário na percentagem externa.
Isto é porque, se a quantidade é menor do que 2 porcento em massa, torna-se difícil endurecer o ligante. Em adição, isto é porque se a quantidade é maior do que 10 porcento em massa, a quantidade relacionada à formação de estruturas endurecidas torna-se relativamente grande, e mudança de volume, ou similares, durante as reações de endurecimento, tornam-se responsáveis por afetar adversamente a qualidade dos refratários.
Em adição, se o ligante da presente invenção é usado como um ligante para refratários monolíticos, de modo a controlar apropriadamente a taxa das reações de hidratação e de endurecimento, de acordo com a temperatura atmosférica ou umidade, é preferível adicionar um dispersante ou um ajustador de endurecimento.
Como o dispersante, carbonatos, tais como carbonato de sódio, carbonato de sódio hidrogênio, ou similares; ácidos oxicarboxílicos, tais como ácido cítrico, citrato de sódio, ácido tartárico, tartrato de sódio ácido, ou similares; ácido poliacrílico ou ácido metacrílico e sais destes; fosfatos condensados, tais como tripolifosfato de sódio ou hexametafosfato de sódio, ou similares, e/ou metais alcalinos destes; sais de metal alcalinoterroso, ou similares, são principalmente usados.
Como o ajustador de endurecimento, um retardante de endurecimento, ou um acelerador de endurecimento, podem ser usados. Como o retardante de endurecimento, é possível usar ácido bórico, borax, gluconato de sódio, silicofluoretos, ou similares. Por outro lado, como o acelerador de endurecimento, é possível usar sais de lítio, tais como carbonato de lítio ou similares; cal hidratada ou similares; e aluminatos ou similares.
Em adição, um método também pode ser usado que aumenta a taxa de ventilação de materiais por adição de um impedidor de explosão, tal como uma fibra orgânica, tal como vinylon, ou similares, pó de alumínio metálico, lactato de alumínio, ou similares.
Além disso, é também possível adicionar pó ultrafino de modo a alcançar aperfeiçoamento na propriedade de fluxo, uma propriedade de enchimento, ou sinterabilidade. Exemplos do pó ultrafino incluem pó fino inorgânico com um diâmetro de partícula de cerca de 0,01 μηη a 100 μιη, tal como vapor de sílica, sílica coloidal, alumina bem sinterizável, sílica amorfa, zircô-nia, carbeto de silício, nitreto de silício, óxido de cromo, óxido de titânio, ou similares.
Em um caso em que um agregado básico, tal como magnésia, ou similares, é misturado neste, existe uma possibilidade da geração de fratura causada por intumescimento de hidratação de magnésia. De modo a suprimir um fenômeno, é preferível adicionar um aditivo altamente ativo de superfície, tal como sílica vaporizada.
Além disso, desde que os refratários monolíticos da presente invenção são usados para produção de corpos endurecidos densos, durante mistura com água, é possível usar misturas químicas, tal como um agente de redução de água, tal como um agente de redução de água à base de poli-carbonato, um agente de redução de água à base de lignina, ou similares, um agente de redução de água de alto desempenho, um agente de redução de água de AE de alto desempenho, ou similares. O tipo e quantidade adicionada das misturas químicas acima podem ser propriamente selecionados de acordo com o tipo ou quantidade de agregados de refratário a serem misturado nestes e condições, tal como a temperatura de construção, ou similares.
Como matérias-primas usadas para produção da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em oc-SrAI204, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4, e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4, que são os ligantes para refratários monolíticos, de acordo com a presente invenção, pedra de cal (principalmente CaCO3), cal calcinada (principalmente CaO), alumina purificada (oc-AI203, Al (OH)3), ou bauxita (uma matéria-prima de AI2O3), estrontianita (SrCO3) ou celestita (SrSO4), são preferivelmente usados. Antes da queima, é preferível triturar a matéria-prima com um triturador de modo a ter um diâmetro médio de 50% (diâmetro médio) de cerca de 0,5 qm a 15 μητ Isto é porque se a matéria-prima inclui partículas mais grosseiras do que as acima, existem casos em que um grande número de partes não-reagidas permanece, ou uma composição outra do que as soluções sólidas, de acordo com a presente invenção, é parcialmente gerada, e, portanto, existem casos em que os efeitos intrínsecos da presente invenção tornam-se difíceis de desenvolver.
Como a composição outra do que as soluções sólidas de acordo com a presente invenção, existem casos em que se componentes de alumina são ricos na matéria-prima, uma solução sólida, tal como 03χδη.χΑΙ407, é gerada, e se componentes de CaO e componentes de SrO são ricos na ma- téria-prima, uma solução sólida, tal como (CaxSr-i_x)i2Ali4O33 ou (CaxSri_x)3AI2O6, é gerada. Contudo, se as matérias-primas são preparadas, trituradas e misturadas, conforme descrito acima, de modo a obter a solução sólida alvo, de acordo com a presente invenção, a quantidade da geração acima é pequena, e tem menos efeito nas características do ligante.
Além disso, a matéria-prima a ser usada é preferivelmente um material de alta pureza com 98 porcento em massa ou mais de uma quantidade total de CaO, AI2O3 e SrO na matéria-prima. Impurezas incluídas em bauxita, estrontianita ou celestita, tais como SiO2, TiO2, MgO, Fe2O3, ou similares, têm uma possibilidade de degradarem as propriedades de alta temperatura, e é preferível suprimir estas a uma quantidade extremamente pequena.
Desde que o tamanho de partícula do pó de solução sólida nos ligantes afeta a reação de hidratação ou taxa de endurecimento, é preferível controlar as partículas para serem de cerca de 1 μηη a 20 μιη por um tritura-dor após queima para produção de uma solução sólida. O tamanho de partícula é um resultado da medição por um analisador de tamanho de partícula usado para uma difractometria de laser, um método de difusão á laser, um método de equilíbrio de sedimentação, ou similares, e indica o diâmetro médio de 50%. A matéria-prima pode ser uniformemente misturada usando um misturador, tal como um misturador Eirich, um tambor rotativo, um misturador de cone, um misturador em forma de V, um misturador omni, um misturador nauta, um misturador tipo panela, ou similares.
Como o triturador, é possível usar um triturador industrial, tal como um moinho de oscilação, um moinho de tubo, um moinho de esfera, um moinho de cilindro, um moinho a jato, ou similares.
Os ligantes, em que de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa das soluções sólidas, de acordo com a primeira a terceira concretização, são incluídos, e de 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de AI2O3 é misturado, podem ser produzidos por mistura de pó de a-alumina nas várias soluções sólidas obtidas pelo método acima descrito. Pó de α-alumina se refere à alumina de alta pureza incluindo 90 porcento em massa ou mais de AI2O3, e geralmente alumina é produzida pelo processo Bayer. Neste método, primeiramente, bauxita é lavada em uma solução quente de hidróxido de sódio (NaOH) a 250°C. Neste processo, a-lumina é transformada em hidróxido de alumínio (Al (OH3)) e dissolvida por uma reação mostrada na seguinte fórmula (1). AI2O3 + 2OH' + 3H2O -y- 2[AI(OH)4r - (1) Neste momento, outros componentes químicos na bauxita não são dissolvidos, e podem ser removidos através de filtragem como impurezas sólidas. Subsequentemente, se a solução é resfriada, o hidróxido de alumínio dissolvido é precipitado como um sólido macio branco. Se o sólido é submetido a um tratamento de queima a 1050°C ou mais alto usando um forno rotativo, ou similares, a desidratação mostrada na seguinte fórmula (2) ocorre e, portanto, alumina é gerada. 2AI(OH)3-> AI2O3 + 3H2O - (2) Desde que os ligantes são altamente dependentes da área superficial específica de a-AI2O3 misturada nos ligantes em termos da propriedade de fluxo, a área superficial específica de BET de cc-AI2O3 é preferivelmente de cerca de 0,1 m2/g a 20 m2/g. a-AI2O3 pode ser misturada nesta em um estado de ser produzida em partículas finas, ou por mistura e trituração da mesma com as várias soluções sólidas.
Quando a-AI2O3a ser misturada no ligante é triturada e, em seguida, misturada, é preferível que o refino seja realizado de modo que o diâmetro médio de 50% seja de cerca de 0,3 μπι a 10 μπΊ. Em adição, pó de alumina fino com o diâmetro de partícula acima descrito pode ser misturado. Em adição, quando os componentes das soluções sólidas e a-AI2O3 são triturados e misturados, é preferível ajustar as condições de trituração de modo que o diâmetro médio de 50% de oc-AI2O3 esteja na mesma faixa.
Quando o diâmetro médio de 50% de oc-AI203 está na faixa acima descrita, a sinterabilidade com relação aos agregados a serem misturados nos ligantes ou refratários monolíticos é aperfeiçoada e uma estrutura densa tendo excelente resistência à corrosão pode ser obtida.
Em adição, quanto mais alta a pureza de AI2O3, mais superior a refratoriedade. Portanto, a pureza de a-AI2O3 é preferivelmente 95 porcento em massa, ou mais alta, e, mais preferivelmente, 99 porcento em massa, ou mais alta.
Esta a-AI2O3 é uniformemente misturada com componentes hidráulicos por mistura desta no ligante em avanço. Quando o resultante é misturado em um refratário monolítico, os componentes hidráulicos podem ser mais uniformemente misturados, e é possível obter-se uma estrutura de refratário tendo excelente propriedade de desenvolvimento de resistência e resistência à corrosão de corpos endurecidos.
Na presente invenção, a maneira na qual a-AI2O3 é misturada com o ligante e triturada é preferível, visto que a a-AI2O3 é uniformemente misturada na composição de ligante e, portanto, a microestrutura dos corpos endurecidos é responsável por se tornar uniforme quando usada para refratários monolíticos, e, dessa maneira, tem uma tendência de aperfeiçoar o desempenho, tal como resistência à corrosão, ou similares.
Em adição, no refratário monolítico de acordo com a presente invenção, um método de construção de refratários usado para o revestimento ou reparo de fornos pode ser o mesmo conforme um método geral de construção de refratários monolíticos. Contudo, particularmente quando um a-gregado incluindo um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de a partir de 0,8 nm a 1 μπι, e os ligantes de acordo com a presente invenção são misturados e amassados para construção, a ligação é adicionalmente aperfeiçoada devido ao efeito sinergístico com os ligantes de acordo com a presente invenção. Como um resultado, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é desenvolvida dentro de um curto período de tempo, a eficiência de construção é aperfeiçoada, a resistência à corrosão com relação à escória e ferro fundido é adicionalmente aperfeiçoada, e o efeito de expansão da vida útil de fornos pode ser mais fortemente exibido. Portanto, a maneira acima descrita é preferível. É preferível que a proporção de mistura do pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μιτι ou menos no refratário monolítico (outro do que umidade) seja de 2 porcento em massa a 70 porcento em massa.
Exemplos Daqui por diante, a presente invenção será descrita em detalhes com exemplos, mas a presente invenção não é limitada aos exemplos.
Nos seguintes exemplos, como as matérias-primas, CaCO3 com uma pureza de 99 porcento em massa (produzido por Ube Material Co., Ltd.), SrCO3 com uma pureza de 98 porcento em massa (produzido por Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), e oc-alumina de alta pureza com uma pureza de 99 porcento em massa (produzida por Nippon Light Metal Co., Ltd.), foram usados.
Cada uma das matérias-primas foi pesada com escalas de modo a ter as composições químicas nas seguintes tabelas, e, em seguida, misturadas e trituradas com um pilão. 15 porcento em massa de água foram adicionados às matérias-primas misturadas e trituradas em percentagem externa, foi granulada em pelotas esféricas, foram alimentadas em um recipiente de alumina, e, em seguida, submetidas a um tratamento de aquecimento na temperatura máxima na atmosfera de ar usando-se uma fornalha elétrica (com um volume de fornalha de 130 L), enquanto que mudando o tempo de retenção deste. Após isto, os resultantes foram resfriados à temperatura ambiente e colocados no ar, e, em seguida, triturados com um moinho de esferas tipo batelada de modo a obter várias soluções sólidas e li-gantes mostrados nos exemplos.
Além disso, com relação aos exemplos em que a-AI2O3 é misturada, ot-alumina de alta pureza (produzida por Nippon Light Metal Co., Ltd.) foi adicionada às soluções sólidas e ligantes obtidos de modo a obter um componente químico predeterminado.
Em adição, de modo a estudar os efeitos de impurezas, óxido de bário foi usado, que foi obtido pelo aquecimento a 1400°C de uma variedade de reagentes com uma pureza de 99 porcento em massa, tais como, óxido de silício, óxido de titânio, óxido de magnésio e óxido férrico, e um reagente de carbonato de bário com uma pureza de 99%. As matérias-primas foram mis- turadas de acordo com os conteúdos das respectivas seguintes tabelas para preparar os ligantes na mesma maneira descrita acima. 8 porcento em massa do ligante, 92 porcento em massa dos agregados de refratário (50 porcento em massa de alumina sinterizada com um tamanho de partícula por peneiramento de 1 μιτι ou mais baixo, 43 porcento em massa de alumina fundida com um tamanho de partícula de a partir de 75 μίτι a 5 mm, 6 porcento em massa de magnésia, 0,8 porcento em massa de sílica fina, e 0,15 porcento em massa de fibra de vinylon), e 0,05 porcento em massa de pó de ácido bórico, foram misturados por 1 minuto com um misturador omni, e, além disso, 6,8 porcento em massa de água foi adicionado a 100 porcento em massa da mistura destes em um ambiente de temperatura constante de 20°C e, em seguida, misturados e amassados com um misturador de pilão por 3 minutos, obtendo-se, desse modo, espécies de refratário monolítico.
De modo a avaliar a operabilidade das espécies de refratário monolítico preparadas, o teste de fluxo foi efetuado de acordo com JIS R2521, "Physical testing methods of aluminous cement for refratários" para medir os diâmetros de difusão de amostras imediatamente após mistura, e 2 horas após o início de mistura, em que as amostras foram submetidas a movimento de queda 15 vezes. A resistência à flexão após cura foi medida de acordo com JIS R2553, "Testing method for crushing strength and modulus of rupture of cas-table refractories" após as espécies de refratário monolítico serem derramadas em uma forma de molde de 40 χ 40 χ 160 mm e, em seguida, curadas em um ambiente de temperatura constante a 20°C por um tempo predeterminado. Em adição, o tempo de cura foi ajustado para 6, 12, e 24 horas após o início de mistura de refratários monolíticos.
Em adição, as espécies de refratário monolítico foram curadas em um ambiente de temperatura constante a 20°C por um tempo predeterminado para produção de corpos endurecidos dos refratários, e proporcionam espécies para um teste para a avaliação de resistência à corrosão com relação à escória a uma alta temperatura. O método de corrosão rotativa foi usado para a avaliação de resistência à corrosão com relação à escória a uma alta temperatura. Espécies (refratário 1) cortadas na forma como na figura 1 foram produzidas, e, conforme mostrado na figura 2, 8 peças do refratário 1 foram revestidas e embutidas em uma fornalha rotativo. O tamanho destas foi a = 67 mm, b = 41 mm, c = 48 mm, e d = 114 mm. Em adição, uma placa de proteção cilíndrica 2 (com um diâmetro de cerca de 150 Γηιτιφ) foi embutida no lado interno no qual 8 peças do refratário 1 foram revestidas.
Conforme mostrado na figura 3, o refratário embutido 1 foi instalado na fornalha rotativa, e a temperatura foi aumentada pela queima de um queimador 3 a partir do interior da fornalha rotativa, enquanto que gira o refratário 1. À medida que o gás queima, um gás com uma proporção de volume de 1 LPG para 5 oxigênio foi usado. Adicionalmente, o número de referência 4 indica a escória, e o número de referência 5 indica um material de enchimento. A quantidade de desgaste de cada espécie foi obtida a partir do valor médio obtido pela medição das dimensões remanescentes (que são as espessuras de uma camada de não-oxidação no caso das espessuras de uma camada descarburizada) nos 5 pontos todo 20 mm, e calculando a diferença a partir da espessura inicial (48 mm). A composição da escória 4 inclui 50,5 porcento em massa de CaO, 16,8 porcento em massa de SiO2, 7 porcento em massa de MgO, 2 porcento em massa de AI2O3, 3,5 porcento em massa de MnO, e 20,2 porcento em massa de FeO, e, com a temperatura de teste de 1600°C e 1 carga de 25 minutos, 500 g da escória 4 foi subtido a 1 carga do teste para uma substituição, e o teste foi realizado para um total de 6 cargas por 2 horas e 30 minutos. A carga antiga da escória 4 foi substituída com uma nova carga da escória 4 por inclinação de um tambor tipo horizontal.
[1] Exemplo relacionado a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e testes de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando-se refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida para qual todos os componentes de um ligante foram controlados de modo a solidificar os componentes de Ca em a-SrAI2O4 e condições de queima foram ajustadas de modo que um diâmetro cristalino destes foi um valor nas tabelas nos Exemplos 1 a 8 e Exemplos de referência 1 a 6; os refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida para qual todos os componentes de um ligante foram controlados de modo a solidificar os componentes de Ca em p-SrAI2O4 e condições de queima foram ajustadas de modo que um diâmetro cristalino destes foi um valor nas tabelas nos Exemplos 9 a 16 e Exemplos de Referência 7 a 12; os refratários monolíticos produzidos com ligantes não incluindo componentes de Sr nos Exemplos Comparativos 1 a 3; e refratários monolíticos produzidos com ligantes não incluindo componentes de Ca nos Exemplos de Referência 13 a 16. As Tabelas 1 a 3 mostram a composição das matérias-primas do ligante, o diâmetro cristalino da solução sólida, as condições de queima, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos exemplos.
Em adição, quando o refratário monolítico produzido com o ligante incluído nos componentes de Ca foi usado no Exemplo de Referência 15, os resultados de teste foram obtidos após 0,3 porcento em massa de pó de ácido bórico a ser misturado no refratário monolítico que foi adicionado com relação à massa de fundível na percentagem externa de modo a obter uma propriedade de fluxo predeterminada 2 horas após o início de mistura. V“ < —1 LU m CM
< —I LU CO í Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 1 a 3. Nos Exemplos 1 a 16, os valores de fluxo adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início da mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 1 a 16 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 1 a 16 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 3 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 1 a 16 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 1 a 16 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparado aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 1 a 16 mostram claramente quantidades de desgaste pequenas no teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Nos Exemplos de referência 1, 4, 7, e 10 em que os diâmetros cristalinos da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em cc-SrAI2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4 são menores do que a faixa da presente invenção, e nos E-xemplos de Referência 13, 14, e 16, em que o ligante incluindo nos componentes de Ca foi usado, uma grande quantidade de deterioração na propriedade de fluxo após 2 horas, ou o endurecimento dos refratários monolíticos ocorreu, e, portanto, foi confirmado que é difícil para os Exemplos de Referência 1,4, 7, e 10 e Exemplos de Referência 13, 14, e 16 serem aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Conforme descrito no Exemplo de Referência 15, pelo aumento da quantidade de pó de ácido bórico como o retardante de endurecimento adicionado, a propriedade de fluxo após 2 horas pode ser assegurada. Contudo, é necessário que a quantidade do retardante de endurecimento adicionado seja aumentada a um grande grau, que conduz a um a elevação nos custos de produção. Em adição, nos Exemplos de Referência 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, e 12 em que os diâmetros cristalinos são maiores do que a faixa da presente invenção, foi confirmado que, comparado ao caso onde o diâmetro cristalino está na faixa da presente invenção, a resistência após cura se deteriora, sendo difícil para uma estrutura ser removida precocemente, e o risco de explosão aumenta devido a resistência insuficiente quando os refratários monolíticos são secados. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em cc-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ser decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória aa uma alta temperatura é superior, comparada à técnica convencional, pode ser obtida.
[2] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, em que AI2O3 é misturado. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando-se refratários monolíticos produzidos com ligantes, incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em cc-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr1_xAI2O4 é 0,05, em que a-AI2O3 foi misturada com uma proporção predeterminada, nos Exemplos 17 a 21; os refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr1.xAI2O4 é 0,30, em que a-AI2O3 foi misturada com uma proporção predeterminada, nos Exemplos 22 a 26; e refratários monolíticos produzidos com ligantes obtidos por mistura de matérias-primas de modo que a composição de um ligante é Ca-AI2O4 e mistura da resultante, e a-AI2O3 com uma proporção predeterminada nos Exemplos Comparativos 4 a 6. As Tabelas 4 e 5 mostram as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das soluções sólidas, CaAI2O4, e a-AI2O3, e os resultados da medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura, e resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Todas das soluções sólidas e os ligantes foram submetidos a queima por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção. •’Τ ο CM < ra Ο φ 05 75 ω ο «ο ο J3 Ο ω φ Σ5 CT ο Ό 05 u. -ί—* 3 Ο CO ο CN Μ- < 5 Γ m £ ■«φ ο Csl < 05 Ο Φ 05 Τ3 <5 ω ο <05 Ο Ο <Λ Φ Ο σ ο Ί3 05 -Í-* =5 ο σ> Ο CM
UO 5 Γ m â Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 4 e 5. Nos Exemplos 17 a 26, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início da mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 17 a 26 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 17 a 26 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 6 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 17 a 26 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 17 a 26 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 17 a 26 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Em adição, nos Exemplos 17 a 26, é possível diminuir adicionalmente a quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, comparada aos Exemplos 3 e 11 não incluindo AI2O3, visto que os Exemplos 17 a 26 incluem AI2O3, que determina que os Exemplos 17 a 26 são superiores em termos de resistência à escória a uma alta temperatura. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos incluindo uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, em que AI2O3 é misturada, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada curada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada a técnica convencional, pode ser obtida.
[3] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4; e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando-se refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de uma solução sólida para qual todos os componentes de um ligante foram controlados de modo a solidificar os componentes de Ca em a-SrAI2O4 e uma solução sólida para qual todos os componentes de um ligante tinha sido controlada de modo a solidificar componentes de Sr em CaAI2O4, em que condições de queima foram ajustadas de modo que um diâmetro cristalino destes foi um valor nas tabelas nos Exemplos 27 a 37 e Exemplos de referência 17 a 19; e refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de uma solução sólida para qual todos os componentes de um ligante foram controlados de modo a solidificar componentes de Ca em p~SrAI2O4 e uma solução sólida para qual todos os componentes de um ligante foram controlados de modo a solidificar componentes de Sr em CaAI2O4, em que condições de queima foram ajustadas de modo que um diâmetro cristalino destes foi um valor nas tabelas nos Exemplos 38 a 48 e Exemplos de Referência 20 a 22. A solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 foram submetidas a queima por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção. As Tabelas 6 a 8 mostram a composição das matérias-primas, as condições de queima, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura, e resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos.
Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 6 a 8. Nos Exemplos 27 a 48, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após do início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 27 a 48 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 27 a 48 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 3 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 27 a 48 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior comparada àquela dos Exemplos Comparativos 1 a 3, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 27 a 48 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos E-xemplos Comparativos 1 a 3, os Exemplos 27 a 48 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Nos Exemplos de referência 17, 19, 20, e 22 em que o diâmetro cristalino da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 é menor do que a faixa da presente invenção, uma grande quantidade de deterioração na propriedade de fluxo após 2 horas ocorreu, e, portanto, foi confirmado que é difícil para os Exemplos de Referência 17, 19, 20, e 22 serem aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Em a-dição, nos Exemplos de referência 18 e 21 em que os diâmetros cristalinos são maiores do que a faixa da presente invenção, foi confirmado que, comparados ao caso onde o diâmetro cristalino está na faixa da presente invenção, a resistência à flexão após cura se deteriora, é difícil para uma estrutura ser removida anteriormente, e o risco de explosão aumenta devido a resistência insuficiente quando os refratários monolíticos são secados. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da so lução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm; e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior comparada i a técnica convencional, pode ser obtida.
[4] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 ou p-SrAI2O4 e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4, em que AI2O3 é misturado. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSri_xAI2O4 é 0,05 e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um valor X de CaxSr-|.xAI2O4 é 0,95, em que a-AI2O3 foi misturada com uma proporção predeterminada, nos E-xemplos 49 a 53; e refratários monolíticos produzidos com ligantes obtidos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr-|.xAI2O4 é 0,30 e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um valor X de CaxSr!.xAI2O4 é 0,95, em que a-AI2O3 foi misturada com uma proporção predeterminada, nos Exemplos 54 to 58. A Tabela 9 mostra as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos, a 1 proporção de mistura das soluções sólidas e a-AI2O3, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos.
Todas as soluções sólidas foram submetidas à queima por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção. σ> < —I LU CD í ο CM < 05 Ο (D 05 <5 ω ο 105 ο _Ξ5 Ο ω Ο Φ '< σ- < 1 ζ Ε — Μ—· Ζ ο 8 ô _CXI Ο m 5 £ έ Os resultados de avaliação são conforme mostrados na Tabela 9. Nos Exemplos 49 a 58, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 49 a 58 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 49 a 58 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 6 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 49 a 58 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 49 a 58 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 49 a 58 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Em adição, nos Exemplos 49 a 58, é possível adicionalmente diminuir a quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, comparados aos Exemplos 34 e 45 não incluindo AI2O3, visto que os Exemplos 49 a 58 incluem AI2O3, que determina que os Exemplos 49 a 58 são superiores em termos de resistência à escória a uma alta temperatura. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, ou uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em 3-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm; e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm, em que AI2O3 é misturada, um refratário monolítico em que a operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolví- mento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior comparada à técnica convencional, pode ser obtida.
[5] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de ambas de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de ambas de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSri_xAI2O4 é 0,05 ou 0,15, e um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr-i_xAI2O4 é 0,30 ou 0,55, e um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm nos Exemplos 59 a 94. As Tabelas 10 a 13 mostram as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, as condições de queima, a proporção de mistura das soluções sólidas, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Em cada solução sólida, as condições de queima foram ajustadas de modo que o diâmetro cristalino desta foi um valor nas tabelas. ο < —I LU CQ £ ο >< ο < Ο ζ I— ζ ο ο ο < —1 LL1 CÜ £ < —1 LU m CX1 v— <
LU CQ fS
CO < —J LU m i£ Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 10 a 13. Nos Exemplos 59 a 94, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 59 a 94 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 59 a 94 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 3 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 59 a 94 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior, comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 59 a 94 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos 1 a 3, os Exemplos 59 a 94 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de ambas de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtidos anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada a técnica convencional, pode ser obtida.
[6] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4, em que AI2O3 é misturada. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a,-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr1.xAI2O4 é 0,05, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSri_xAI2O4 é 0,30, em que a-AI2O3 foi misturada com uma proporção predeterminada, nos Exemplos 95 a 99. A Tabela 14 mostra as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das soluções sólidas, o ligante, e a-AI2O3, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Todas as soluções sólidas foram submetidas à queima por 2 horas a uma temperatura máxima de 1500°C para produção. ο CM < 05 Ο (D 05 TJ 75 ω ο 105 Ο ο <η Φ Ζ5 CF
Ο U 05 1— Μ-» 2 Ο σ> Ο ί < < —I * ω m oj < ° ί— Ζ Os resultados de avaliação são conforme mostrados na Tabela 14. Nos Exemplos 95 a 99, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 95 a 99 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 95 a 99 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 6 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 95 a 99 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 95 a 99 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 95 a 99 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Em adição, nos Exemplos 95 a 99, é possível adicionalmente diminuir uma quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, comparados ao Exemplo 66 não incluindo AI2O3, visto que os E-xemplos 95 a 99 incluem AI2O3, que determina que os Exemplos 95 a 99 são superiores em termos de resistência à escória a uma alta temperatura. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, em que AI2O3 é misturada, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada à técnica convencional, pode ser obtida.
[7] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr1.xAI2O4AI2O4 é 0,05, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em P-SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr1.xAI2O4 é 0,30, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um valor X de CaxSr-i_xAI2O4 é 0,95 nos Exemplos 100 a 104. A Tabela 15 mostra as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das soluções sólidas, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Todas as soluções sólidas foram submetidas à queima por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção. ο CM < 05 Ο CD 05 TJ Õ ω o <05 O _Ç5 O tf) (D Ξ) CT O T3 ra 4— -í~* Z5 O
<O
O
CM £ < < Γ _J * m f ί έ Os resultados de avaliação são conforme mostrados na Tabela 15. Nos Exemplos 100 a 104, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 100 a 104 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os E-xemplos 100 a 104 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 6 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 100 a 104 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior, comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os E-xemplos 100 a 104 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 100 a 104 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos incluindo a mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada à técnica convencional, pode ser obtida.
[8] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em cc-SrAI2O4, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4, em que AI2O3 é misturada. A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em oc-SrAI204 em que um valor X de CaxSr1.xAI2O4 é 0,05, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p~SrAI2O4 em que um valor X de CaxSr-|.xAI2O4 é 0,30, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em Ca-AI2O4 em que um valor X de CaxSr-i_xAI2O4 é 0,95, em que a-AI2O3 é misturada, nos Exemplos 105 a 109. A Tabela 16 mostra as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das soluções sólidas e a-AI2O3, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Todas as soluções sólidas foram submetidas à queima por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção. ο CM < 05 Ο (D 05 TJ <5 ω ο <05 ο _Ζ5 ο ω φ cr ο Ό 05 1— < Ξ5 Ο <Ό Ο ο _£> ί- < < _1 * s â Os resultados de avaliação são conforme mostrados na Tabela 16. Nos Exemplos 105 a 109, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início da mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 105 a 109 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 105 a 109 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 1 a 6 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 105 a 109 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior, comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os E-xemplos 105 a 109 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 105 a 109 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Em adição, nos Exemplos 105 a 109, é possível adicionalmente diminuir uma quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, comparados ao Exemplo 101 não incluindo AI2O3, visto que os E-xemplos 105 a 109 incluem AI2O3, que determina que os Exemplos 105 a 109 são superiores em termos de resistência à escória a uma alta temperatura. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos incluindo uma mistura de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em p-SrAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm, e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAI2O4 em que um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm, em que AI2O3 é misturada, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada à técnica convencional, pode ser obtida.
[9] Exemplos relacionados a um ligante para refratários monolíticos de acordo com a presente invenção incluindo um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO em que uma quantidade destes é 12 porcento em massa ou menos Características foram avaliadas usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida obtida por mistura de várias combinações de um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO nos Exemplos 110 a 221 de modo a verificar os efeitos da quantidade de contaminação das matérias-primas a serem usadas e impurezas inevitáveis geradas durante o processo de produção. ASW características foram avaliadas usando refratários monolíticos produzidos com ligantes tendo quantidades de uma variedade de componentes de contaminação, que estavam fora da faixa da invenção, misturados nesta nos Exemplos Comparativos 7 a 30.
As características foram avaliadas usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Ca em a-SrAI2O4 ou p-SrAI2O4 nos Exemplos 110 a 137 e Exemplos Comparativos 7 a 14; os refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Ca em a-SrAI2O4 ou P-SrAI2O4, em que AI2O3 foi misturada, nos Exemplos 138 a 149; os refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de dois ou três tipos selecionados de um grupo consistindo em uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Ca em a-SrAI2O4, uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Ca em p-SrAI2O4, e uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar compo nentes de Sr em CaAI2O4 nos Exemplos 150 a 197 e Exemplos Comparativos 15 a 30; e refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma mistura de dois ou três tipos selecionados de um grupo consistindo em uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Ca em a-SrAI2O4, uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Ca em p-SrAI2O4, e uma solução sólida para qual os componentes químicos de um ligante foram controlados para solidificar componentes de Sr em CaAI2O4, em que AI2O3 foi misturada, nos E-xemplos 198 a 221.
As Tabelas 17 a 43 mostram as composições químicas e componentes químicos, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos. Todas as soluções sólidas foram submetidas à queima por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção. Em adição, os componentes químicos dos ligantes produzidos foram medidos usando-se análise de fluorescência de raios X ("ZSX-Primus II", um analisador de fluorescência de raios X de varredura produzido por Rigaku Corporation). TABELA 17_________________________________________________________ Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 18______________________________________________ Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 19 Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 20 Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaA^C^CU TABELA 21__________________________________________________ Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 22__________________________________________________ Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 23 Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 24__________________________________________________, Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 25___________________________________________________ Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 JTABELA26 Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaAI2O4 TABELA 27___________________________________________________ Nota) 1* Componentes outros do que do que solução sólida e CaA^CU
Nota) * 1 Componentes outros do que solução sólida e CaAI2O4 Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 17 a 43. Os Exemplos Comparativos 7 a 30 mostram degradação na resistência à flexão curada e um aumento na quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, visto que eles incluem de 14,8 porcento em massa a 23,8 porcento em massa de um tipo ou dois ou mais tipos de componentes selecionados de um grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO outro do que SrO, CaO, e AI2O3 nos ligantes da presente invenção. Os Exemplos 110 a 221 mostram uma propriedade de desenvolvimento de resistência superior, comparada a um caso não incluindo os componentes a-cima descritos e resistência à escória de alta temperatura superior comparado aos ligantes à base de CaO-AI2O3 da técnica convencional, que determina que características favoráveis podem ser obtidas pela inclusão preferivelmente de 12 porcento em massa ou menos, e, mais preferivelmente, 5 porcento em massa ou menos, de um tipo ou dois ou mais tipos de componentes selecionados de um grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO nos ligantes. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso do ligante para refratários monolíticos de acordo com a presente invenção, incluindo uma solução sólida incluindo um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO em que uma quantidade deste é 12 porcento em massa ou menos, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada à técnica convencional, pode ser obtida. Portanto, no ligante para refratários monolíticos, de acordo com a presente invenção, quando matérias-primas de baixa pureza, incluindo impurezas, tais como SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO são usadas, ou quando várias contaminações de impurezas são geradas durante o processo de produção, pelo ajuste de uma quantidade deste para ser 12 porcento em massa ou menos em um ligante, características superiores podem ser obtidas comparadas aos ligantes á base de CaO-AI2O3 da técnica convencional.
[10] Exemplos relacionados a um refratário monolítico obtido pela mistura de pelo menos ou um dispersante, ou um retardante de endurecimento nos ligantes de acordo com a presente invenção A medição do valor de fluxo e a resistência à flexão após cura e teste de corrosão rotativa usando escória foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo várias soluções sólidas para qual matérias-primas foram controladas para obter um valor X de CaxSri-xAI2O4 de 0,05, 0,30, ou 0,95, e queima foi realizada por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção, em que oc-AI203 foi misturada com uma proporção predeterminada e um ou dois tipos de ou um dispersante ou um retardante de endurecimento foram misturados, nos Exemplos 222 a 257. Em adição, os mesmos testes foram realizados usando refratários monolíticos produzidos com ligantes incluindo uma solução sólida para qual matérias-primas foram controladas para obter uma composição de CaAI2O4 e queima foi realizada por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C para produção, em que a-AI2O3 foi misturada com uma proporção predeterminada, nos Exemplos Comparativos 31 a 36. Os refratários monolíticos foram produzidos com uma quantidade de água adicionada reduzida para 6,2 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa de uma mistura do ligante e agregados de refratário. As Tabelas 44 a 47 mostram as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das soluções sólidas, CaAI2O4, α-ΑΙ2Ο3, o dispersante, e o retar-dante de endurecimento, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Nas tabelas, as quantidades do dispersante e do retardante de endurecimento misturados são representadas pela proporção (proporção de massa) para os ligantes.
Um dispersante à base de ácido policarboxílico em pó comercialmente disponível foi usado como o dispersante, e ácido bórico (reagente primário) foi triturado a 200 mesh ou mais baixa, e usado como o retardante de endurecimento.
Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 44 a 47. Nos Exemplos 222 a 257, indiferente da quantidade de água adicionada reduzida a refratários monolíticos, os valores de fluxo adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 222 a 257 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 222 a 257 mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 31 a 36 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 222 a 257 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior, comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 222 a 257 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 222 a 257 mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Em adição, desde que os refratários monolíticos foram produzidos com uma quantidade reduzida de água adicionada, uma diminuição na quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória pode ser obtida comparada ao caso onde refratários monolíticos foram produzidos com a mesma composição de ligante. A partir destes resultados de teste, foi determinado que, pelo uso de dispersante e do retardante de endurecimento no ligante para refratários monolíticos de acordo com a presente invenção, um refratário monolítico em que uma operabilidade favorável é assegurada mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após derramamento e mistura de água no mesmo, uma propriedade de desenvolvimento de resistência favorável é obtida anteriormente, e resistência à escória a uma alta temperatura é superior, comparada à técnica convencional, pode ser obtida.
[11] Exemplos relacionados a um refratário monolítico incluindo uma mistura do ligante para refratários monolíticos, de acordo com a pre- sente invenção, e um agregado de refratário incluindo um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μιτι ou menos.
Os mesmos testes foram realizados usando refratários monolíticos produzidos de agregados em que as quantidades do pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μηη ou menos nos refratários monolíticos foram variadas em uma faixa de 0 a 80 porcento em massa e o ligante de acordo com a presente invenção nos Exemplos 258 a 293 e Exemplos de Referência 23 a 34. Em todos os testes, um ligante incluindo 40 porcento em massa de várias soluções sólidas e sua mistura e 60 porcento em massa de a-AI2O3 foram usados, no qual as soluções sólidas preparadas tal que as matérias-primas foram controladas para obter um valor X de CaxSri_xAI2O4 de 0,05, 0,30, ou 0,95, e queima foi realizada por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C. A quantidade de alumina fundida de a partir de 75 μιτι a 5 mm foi ajustada para cobrir uma quantidade mudada do pó de alumina muito fino de 1 μιτι ou menos, de modo a produzir refratários monolíticos com a mesma massa total de agregados de refratário de alumina. Adicionalmente, a proporção de mistura do ligante, magnésia, sílica muito fina, fibra vinylon e a quantidade de água adicionada, não foi variada. As Tabelas 48 a 52 mostram as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das várias soluções sólidas e ct-AI2O3, a quantidade de alumina sinterizada de 1 qm ou menos, a quantidade de alumina fundida de a partir de 75 μιτι a 5 mm, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura, e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos.
Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 48 a 52. Nos Exemplos 258 a 293, os valores de fluxo adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 258 a 293 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 258 a 293 mostram valores favoráveis na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 258 a 293 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que os Exemplos 258 a 293 mostram quantidades de desgaste pequenas no teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Por outro lado, nos Exemplos de Referência 23, 25, 27, 29, 31, e 33 incluindo no pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μιτι ou menos, foi confirmado que a resistência à flexão após cura de 6 horas é baixa, é difícil para uma estrutura ser removida anteriormente, e o risco de explosão aumenta devido a resistência insuficiente quando os refratários monolíticos são secados. Nos Exemplos de Referência 24, 26, 28, 30, 32, e 34 incluindo 80 porcento em massa de pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μιτι ou menos, os valores de fluxo deteriorado após 2 horas e uma grande quantidade de deterioração na propriedade de fluxo após 2 horas ocorreu. Portanto, foi confirmado que é difícil para os Exemplos de Referência 24, 26, 28, 30, 32, e 34 serem aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. A partir destes resultados de teste nos ligantes para refratários monolíticos de acordo com a presente invenção, foi confirmado que é preferível misturar um agregado de refratário incluindo um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μιτι ou menos, em que uma quantidade do pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 qm ou menos é de 2 porcento em massa a 70 porcento em massa.
[12] Exemplos relacionados a refratário monolítico usando uma quantidade variada do ligante para refratários monolíticos de acordo com a presente invenção.
Nos Exemplos 294 a 337 e Exemplos de Referência 35 a 44, nos refratários monolíticos produzidos usando o ligante de acordo com a presente invenção, os mesmos testes foram realizados com uma quantidade variada do ligante em um caso em que o total do ligante e agregados de refratário foi feito ser 100 porcento em massa. Em todos os testes, um ligante incluindo 40 porcento em massa de várias soluções sólidas e sua mistura e 60 porcento em massa de a-AI2O3 foram usados, no qual as soluções sólidas preparadas tal que matérias-primas foram controladas para obter um valor X de CaxSr!.xAI2O4 de 0,05, 0,30, ou 0,95, e queima foi realizada por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C. As Tabelas 53 a 58 mostram as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das várias soluções sólidas e oc-AI203, a quantidade do ligante adicionado, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura, e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos.
Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 53 a 58. Nos Exemplos 294 a 337, os valores de fluxo adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início de mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 294 a 337 podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 294 a 337 mostram valores favoráveis na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas. Em particular, os Exemplos 294 a 337 mostram valores maiores na resistência à flexão após cura de 6 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 294 a 337 são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que os Exemplos 294 a 337 mostram quantidades pequenas de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Por outro lado, nos Exemplos de Referência 36, 38, 40, e 43 em que uma quantidade do ligante adicionado foi 0,2 porcento em massa, foi confirmado que a resistência à flexão após cura de 6 horas é baixa, é difícil para uma estrutura ser removida anteriormente, e o risco de explosão aumenta devido à resistência insuficiente quando os refratários monolíticos são secados. Nos Exemplos de Referência 35, 37, 39, 41, 42, e 44 em que uma quantidade do ligante adicionado foi 25 porcento em massa, foi confirmado que, comparado aos outros casos, os Exemplos de Referência 35, 37, 39, 41, 42, e 44 mostram um aumento na quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória e degradação na resistência à escória a uma alta temperatura.
Nos Exemplos em que uma quantidade do ligante adicionado foi de 0,5 porcento em massa a 12 porcento em massa, foi confirmado que os Exemplos são excelentes em termos de ambas a resistência curada e a quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória. A partir destes resultados de teste, foi confirmado que a quantidade do ligante para refratários monolíticos de acordo com a presente invenção é preferivelmente de 0,3 porcento em massa a 20 porcento em massa, e adicionalmente preferivelmente de 0,5 porcento em massa a 12 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa da quantidade total do ligante para refratários monolíticos e os agregados de refratário.
[13] Exemplos relacionados ao refratário monolítico em que pelo menos um de um dispersante, um retardante de endurecimento, e um acelerador de endurecimento é adicionado.
Nos Exemplos 338 a 515, refratários monolíticos foram produzidos por uso de um ligante incluindo 40 porcento em massa de várias soluções sólidas e sua mistura, e 60 porcento em massa de α-ΑΙ2Ο3, no qual as soluções sólidas preparadas tal que as matérias-primas foram controladas para obter um valor X de CaxSr1.xAI2O4 de 0,05, 0,30, ou 0,95, e queima foi realizada por 2 horas na temperatura máxima de 1500°C, e mistura de uma quantidade predeterminada de pelo menos um tipo de uma variedade de dispersantes, retardante de endurecimentos e acelerador de endurecimentos em percentagens externas, e, em seguida, os testes foram realizados. Em adição, nos Exemplos Comparativos 31 a 47, os refratários monolíticos foram produzidos pelo uso de um ligante não incluindo componentes de Sr e mistura de pelo menos um tipo de um dispersante, um retardante de endurecimento e um acelerador de endurecimento na mesma maneira, e, em seguida, os testes foram realizados. Adicionalmente, quando se mistura um dispersante, um retardante de endurecimento, ou um dispersante e um retardante de endurecimento, a quantidade de água adicionada foi reduzida a 6,2 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa da mistura do ligante e agregados de refratário, e, em seguida, o teste foi realizado. Em adição, quando se mistura somente um acelerador de endurecimento, conforme u-sual, 6,8 porcento em massa de água foi adicionado, e o teste foi realizado. Um dispersante em pó, um retardante de endurecimento, e um acelerador de endurecimento foram usados após serem misturados com o ligante e agregado de refratário usando um misturador omni. Para dispersantes líquidos, a massa de componentes sólidos incluída foi considerada como a quantidade adicionada, e ajuste foi realizado de modo a obter uma quantidade predeterminada de água por redução da quantidade de água a ser adicionada pela porção de massa das partes de solvente. Em adição, dispersantes líquidos foram usados após serem misturados com água de mistura.
Por enquanto, nas concretizações, um reagente de poliacrilato de sódio, que é um dispersante à base de policarboxílico, foi usado como o dispersante A; "TIGHTLOCK" (nome comercial, produzido por Kao Corporation), que é um dispersante à base de poliéter, foi usado como o dispersante B; tripolifosfato de sódio (reagente primário), que é um dispersante à base de fosfato, foi usado como o dispersante C; citrato de trisódio dihidrato (reagente primário), que é um ácido oxicarboxílico, foi usado como o dispersante D; "FT-3S" (com um teor sólido de 33 porcento em massa) (nome comercial, produzido por Grace Chemical Co., Ltd.), que é um dispersante à base de melamina, foi usado como o dispersante E; "MIGHTY 150" (com um teor sólido de 40 porcento em massa) (nome comercial, produzido por Kao Corporation), que é um dispersante à base de naftaleno, foi usado como o dispersante F; "VANILLEX HW" (nome comercial, produzido por Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.), que é um dispersante à base de lignina, foi usado como o dispersante G; ácido bórico (químico de grau especial), que é um de grupos de ácido bórico, foi usado como o retardante de endurecimento a; silicofluo-reto de sódio (químico de grau especial), que é um silicofluoreto, foi usado como o retardante de endurecimento b; citrato de lítio (reagente primário), que é um de sais de metais alcalinos, foi usado como o acelerador de endurecimento a; e aluminato de sódio (reagente primário), que é um de alumi-natos, foi usado como o acelerador de endurecimento β.
As Tabelas 59 a 78 mostram as composições das soluções sólidas, os diâmetros cristalinos das soluções sólidas, a proporção de mistura das varias soluções sólidas e CaAI2O4 e cc-AI2O3 para comparação, o tipo e quantidade adicionada do dispersante, o tipo e quantidade adicionada do retardante de endurecimento, o tipo e quantidade adicionada do acelerador de endurecimento, e os resultados de medição de valor de fluxo e resistência à flexão após cura, e os resultados do teste de corrosão rotativa do refratário monolítico em cada um dos Exemplos. Nas tabelas, as quantidades do dispersante, do retardante de endurecimento, e do acelerador de endurecimento usadas são representadas pela proporção da quantidade total dos ligantes e dos agregados de refratário.
Os resultados de avaliação são conforme mostrados nas Tabelas 59 a 78. Nos casos dos Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506 em que um dispersante e/ou um retardante de endurecimento foram usados, indiferente da quantidade reduzida de água adicionada aos refratários monolíticos, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início da mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506, podem ser aplicados a fomos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506, mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 31 a 39, 42, e 43, na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506, são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506, são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506, mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Em adição, pela redução da quantidade de água adicionada, comparados aos Exemplos em que o mesmo ligante foi usado com a quantidade ordinária de água adicionada, os Exemplos 338 a 364, 371 a 376, 391 a 417, 424 a 429, 444 a 452, 455, 456, 462 a 470, 473, 474, 480 a 488, 491, 492, 498 a 506, 505, e 506. Mostram um aumento na resistência à flexão curada e degradação na quantidade de desgaste no teste de corrosão rotativa usando escória.
Nos Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471, 472, 489, 490, 507, e 508, usando somente um acelerador de endurecimento, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início da mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471,472, 489, 490, 507, e 508, pode ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471,472, 489, 490, 507, e 508, mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 40 e 41 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471,472, 489, 490, 507, e 508, são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior, comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471,472, 489, 490, 507, e 508, são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471, 472, 489, 490, 507, e 508, mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Nos Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471, 472, 489, 490, 507, e 508, incluindo um acelerador de endurecimento adicionado, a resistência à flexão curada foi adicionalmente aumentada após 6 horas e 12 horas, comparada aos Exemplos não incluindo acelerador de endurecimento adicionado, que determina que os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471,472, 489, 490, 507, e 508, são superiores em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anteriores. Em adição, a quantidade de desgaste torna-se quase a mesma conforme aquela de casos não incluindo aditivo no teste de corrosão rotativa usando escória, que determina que os Exemplos 365 a 370, 418 a 423, 453, 454, 471, 472, 489, 490, 507, e 508, são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Nos Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461,475 a 479, 493 a 497, e 511 to 515, usando um acelerador de endurecimento e, além disso, pelo menos ou um dispersante ou um retardante de endurecimento, indiferente da quantidade reduzida de água adicionada aos refratários monolíticos, os valores de fluxo dos refratários monolíticos adequados para derramamento foram obtidos 2 horas após o início da mistura. Portanto, foi confirmado que os Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461, 475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, podem ser aplicados a fornos com um grande volume, ou similares. Além disso, os Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461, 475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, mostram valores maiores do que os Exemplos Comparativos 44 a 47 na resistência à flexão após cura de 6, 12, e 24 horas, e, portanto, foi determinado que os Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461, 475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência curada. Em particular, a resistência à flexão após cura de 6 horas é marcadamente maior, comparada àquela dos Exemplos Comparativos, e, portanto, foi confirmado que os E-xemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461,475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, são excelentes em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Além disso, foi determinado que, comparados aos Exemplos Comparativos, os Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461, 475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, mostram claramente pequenas quantidades de desgaste nos testes de corrosão rotativa usando escória, e são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Nos Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461,475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, a resistência à flexão curada adicionalmente aumentada após 6 horas e 12 horas, comparados aos Exemplos incluindo pelo menos ou um dispersante, ou um retardante de endurecimento, e nenhum acelerador de endurecimento adicionado, que determina que os Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461, 475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, são superiores em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior. Em adição, a quantidade de desgaste torna-se quase a mesma no teste de corrosão rotativa usando escória, que determina que os Exemplos 377 a 390, 430 a 443, 457 a 461,475 a 479, 493 a 497, e 511 a 515, são excelentes em termos de resistência à escória a uma alta temperatura.
Conforme descrito acima, os ligantes para refratários monolíticos, de acordo com a presente invenção, de todos os Exemplos, obtêm propriedades de fluxo adequadas mais satisfatórias para derramamento mesmo após um longo período de tempo ter decorrido após mistura, sendo superiores aos Exemplos Comparativos em termos de propriedade de desenvolvimento de resistência anterior, obtendo-se, desse modo, excelente desempenho de construção. Em adição, todos os Exemplos obtêm resistência à escória mais satisfatória a 1600°C do que os Exemplos Comparativos, que determinam que a tolerância em locais que entram em contato com ferro fundido ou escória é aperfeiçoada.
Aplicabilidade Industrial De acordo com a presente invenção, um ligante para refratários monolíticos tendo excelente resistência à corrosão com relação à escória ou ferro fundido, e excelentes características no desenvolvimento anterior de resistência endurecida e a estabilidade deste, comparados aos ligantes, tal como cimento de alumina na tecnologia convencional; um refratário monolítico usando o ligante; e um método de construção do refratário monolítico, podem ser proporcionados.
Lista de Símbolo de Referência 1: REFRATÁRIO (ESPÉCIE DE TESTE) 2: PLACA DE PROTEÇÃO
3: QUEIMADOR
4: ESCÓRIA
5: MATERIAL DE ENCHIMENTO
REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Ligante para refratários monolíticos, caracterizado pelo fato de que compreende uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca em a-SrAl2O4 ou 3-SrALO4, no qual quando os componentes de Ca são dissolvidos no a-SrAl2O4, um diâmetro cristalino da solução sólida é de 40 nm a 75 nm, e quando os componentes de Ca são dissolvidos no 3-SrALO4, um diâmetro cristalino da solução sólida é de 35 nm a 70 nm.
2. Ligante para refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma quantidade da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAl2O4 ou no 3-SrALO4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de Al2O3 é misturado na mesma.
3. Ligante para refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente, como uma mistura, uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr em CaAl2O4, no qual um diâmetro cristalino da solução sólida é de 25 nm a 60 nm.
4. Ligante para refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma quantidade da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAl2O4 ou no 3-SrALO4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAl2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de Al2O3 é misturado a esta.
5. Ligante para refratários monolíticos de acordo com a reivindi cação 1, caracterizado pelo fato de que ambas de uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAl2O4 e uma solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no 3-SrAl2O4 são incluídas como uma mistura.
6. Ligante para refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma quantidade total de ambas da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAl2O4 e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no 3-SrAl2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de Al2O3 é misturado nesta.
7. Ligante para refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente, como uma mistura a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAl2O4.
8. Ligante parar refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma quantidade total da solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no a-SrAl2O4, a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Ca no 3-SrAl2O4, e a solução sólida obtida por dissolução de componentes de Sr no CaAl2O4 é de 10 porcento em massa a 60 porcento em massa, e 40 porcento em massa a 90 porcento em massa de Al2O3 é misturado nesta.
9. Ligante parar refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em SiO2, TiO2, Fe2O3, MgO, e BaO são incluídos no ligante parar refratários monolíticos e uma quantidade deste é 12 porcento em massa, ou menos.
10. Ligante parar refratários monolíticos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de um dispersante e um retardante de endurecimento é misturado no ligante parar refratários monolíticos.
11. Refratário monolítico, caracterizado pelo fato de que é obtido pela mistura do ligante parar refratários monolíticos como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em um agregado de refratário.
12. Refratário monolítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o agregado de refratário inclui um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de a partir de 0,8 nm a 1 qm.
13. Refratário monolítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma quantidade do ligante parar refratários monolíticos é de 0,3 porcento em massa a 20 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa de uma quantidade total do ligante parar refratários monolíticos e o agregado de refratário.
14. Refratário monolítico de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a quantidade do ligante parar refratários monolíticos é de 0,5 porcento em massa a 12 porcento em massa com relação a 100 porcento em massa da quantidade total do ligante parar refratários monolíticos e o agregado de refratário.
15. Refratário monolítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que adicionalmente, pelo menos um de um dispersante, um retar-dante de endurecimento, e um acelerador de endurecimento é adicionado.
16. Refratário monolítico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dispersante é um tipo ou dois ou mais tipos selecionados a partir do grupo consistindo em um dispersante à base de policarbonato, um dispersante à base de fosfato, um ácido oxicarboxílico, um dispersante à base de melamina, um dispersante à base de naftaleno, e um dispersante à base de lignina ácido sulfônico, o acelerador de endurecimento é pelo menos um de um sal de metal alcalino e aluminato, e o retardante de endurecimento é pelo menos um de grupo de ácido bórico e silicofluoreto.
17. Método de construção de refratários monolíticos, caracterizado pelo fato de que compreende: mistura e amassamento do ligante para refratários monolíticos como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, e um agregado de refratário incluindo um pó de alumina muito fino com um diâmetro de partícula de 1 μm ou menos para obter um refratário monolítico; e construção do refratário monolítico.
BR112012027625A 2010-04-28 2011-04-28 ligante para refratários monolíticos, refratário monolítico, e método de construção de refratários monolíticos BR112012027625B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010104559 2010-04-28
PCT/JP2011/060452 WO2011136365A1 (ja) 2010-04-28 2011-04-28 不定形耐火物用結合剤、不定形耐火物、及び不定形耐火物の施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112012027625A2 BR112012027625A2 (pt) 2016-08-09
BR112012027625B1 true BR112012027625B1 (pt) 2019-12-10

Family

ID=44861657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112012027625A BR112012027625B1 (pt) 2010-04-28 2011-04-28 ligante para refratários monolíticos, refratário monolítico, e método de construção de refratários monolíticos

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8835338B2 (pt)
EP (1) EP2565174B1 (pt)
JP (1) JP5683576B2 (pt)
KR (1) KR101444575B1 (pt)
CN (1) CN102958867B (pt)
BR (1) BR112012027625B1 (pt)
ES (1) ES2567185T3 (pt)
WO (1) WO2011136365A1 (pt)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6499464B2 (ja) * 2015-02-06 2019-04-10 新日鐵住金株式会社 断熱不定形耐火物
JP6777479B2 (ja) * 2015-09-29 2020-10-28 日本製鉄株式会社 不定形耐火物
WO2017057566A1 (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 新日鐵住金株式会社 不定形耐火物
JP6725115B2 (ja) * 2017-12-25 2020-07-15 昭和電工株式会社 アルミナ焼結体、砥粒、及び砥石
CN111302776A (zh) * 2020-04-26 2020-06-19 河南兴亚能源有限公司 一种氧化物涂覆改性均化矾土浇注料及其制备方法
JP7302543B2 (ja) * 2020-07-31 2023-07-04 Ｊｆｅスチール株式会社 不定形耐火物
CN113443922A (zh) * 2021-07-05 2021-09-28 安徽奇明新材料有限公司 一种改善施工性能的耐火浇注料结合剂及其应用
CN113636851A (zh) * 2021-09-10 2021-11-12 长兴兴鹰新型耐火建材有限公司 一种刚玉莫来石凝胶复合耐磨浇注料，及其烘烤定形方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK191077A (da) 1976-05-03 1977-11-04 Tashk Ni Ramaterialeblanding til fremstilling af ildfast alcement
JPS56104783A (en) * 1980-01-24 1981-08-20 Asahi Glass Co Ltd Castable blend
JPS5826079A (ja) 1981-08-11 1983-02-16 旭硝子株式会社 耐熱性キヤスタブル調合物
US4915740A (en) * 1986-09-25 1990-04-10 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic material composition having high strength
BR0113029A (pt) * 2000-08-04 2003-07-08 Morgan Crucible Co Materiais fibrosos ligados
DE10109267B9 (de) * 2001-02-26 2004-09-23 Refratechnik Holding Gmbh Versatz, insbesondere zur Herstellung eines Feuerfesten Formkörpes mit erhöter Alkalibeständigkeit und Verfahren zum Herstellen eines Versatzes
WO2004065327A2 (de) * 2003-01-23 2004-08-05 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Ungeformte feuerfeste erzeugnisse, insbesondere feuerbetone, mit nichtoxidanteilen
JP5384025B2 (ja) * 2007-04-27 2014-01-08 新日鐵住金株式会社 不定形耐火物用結合剤及び不定形耐火物
EP2272811B1 (en) * 2008-04-25 2017-04-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Binder for monolithic refractory and monolithic refractory
JP5290125B2 (ja) * 2008-10-24 2013-09-18 新日鐵住金株式会社 不定形耐火物用結合剤及び不定形耐火物

Also Published As

Publication number Publication date
EP2565174A4 (en) 2013-10-30
EP2565174B1 (en) 2016-01-20
US8835338B2 (en) 2014-09-16
ES2567185T3 (es) 2016-04-20
CN102958867B (zh) 2015-10-21
KR20130004378A (ko) 2013-01-09
BR112012027625A2 (pt) 2016-08-09
JPWO2011136365A1 (ja) 2013-07-22
CN102958867A (zh) 2013-03-06
JP5683576B2 (ja) 2015-03-11
US20130090229A1 (en) 2013-04-11
EP2565174A1 (en) 2013-03-06
WO2011136365A1 (ja) 2011-11-03
KR101444575B1 (ko) 2014-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2351721B1 (en) Binder for monolithic refractories and monolithic refractory
BR112012027625B1 (pt) ligante para refratários monolíticos, refratário monolítico, e método de construção de refratários monolíticos
US8309483B2 (en) Binder for monolithic refractories and monolithic refractory
JPH08198649A (ja) カルシウムアルミネート、セメント組成物、及びそれを含有してなる不定形耐火物
EP2272811B1 (en) Binder for monolithic refractory and monolithic refractory
JP5019715B2 (ja) アルミナセメント及びアルミナセメント硬化体
JP4588239B2 (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物、及びそれを用いた不定形耐火物
JP2005162569A (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
JPH06321608A (ja) セメント組成物及びそれを含有してなる不定形耐火物
JPH0840757A (ja) アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
Silva Microsilica-bonded magnesia-based refractory castables: Bonding mechanism and control of damage due to magnesia hydration
JP2005179091A (ja) 凝結・硬化調整剤及びそれを用いた不定形耐火物
JP2023147594A (ja) カルシウムアルミネート、アルミナセメント、および不定形耐火物
JP2023147603A (ja) カルシウムアルミネート、アルミナセメント、および不定形耐火物
JPH08259301A (ja) アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物
Silva Microsilica-bonded magnesia-based refractory castables

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: NIPPON STEEL CORPORATION (JP)

B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 28/04/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 28/04/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS