BR112017005109B1

BR112017005109B1 - Produto refratário com base em al2o3, composição de matérias-primas para a fabricação do produto, método para a fabricação de um produto refratário, e uso do produto refratário

Info

Publication number: BR112017005109B1
Application number: BR112017005109-5A
Authority: BR
Inventors: Boro Djuricic; Norbert Freiberger; Jürgen Mühlhäusser; Christoph Bauer
Original assignee: Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2022-02-01
Also published as: ES2623770T3; CA2959459A1; EP3029006A1; KR20170088830A; US10035732B2; EP3029005B1; RU2017108171A3; PL3029005T3; TW201620857A; CN106715359A; WO2016087065A1; MX2017003301A; EP3029005B9; EP3029005A1; AR102279A1; EP3029006B1; RU2017108171A; PL3029006T3; US20170275205A1; BR112017005109A2

Abstract

PRODUTO REFRATÁRIO COM BASE EM AL2O3, COMPOSIÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA A FABRICAÇÃO DO PRODUTO, MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO REFRATÁRIO, PRODUTO REFRATÁRIO, E EMPREGO DO PRODUTO REFRATÁRIO. A presente invenção se refere a um produto refratário, a uma composição de matérias-primas para a fabricação do produto, a um método para a fabricação do produto, bem como a um emprego do produto refratário.

Description

Campo da invenção

[001] A invenção se refere a um produto refratário, a uma composição de matérias-primas para a fabricação do produto, a um método para a fabricação do produto, bem como a um emprego do produto refratário.

Antecedentes da invenção

[002] O termo "produto refratário" no sentido da invenção designa em particular, produtos refratários de cerâmica com uma temperatura de emprego acima de 600°C e de preferência, materiais refratários de acordo com a norma DIN 51060, portanto, materiais com um ponto de queda do cone > SK 17. A determinação do ponto de queda do cone pode ocorrer em particular, de acordo com a norma DIN EN 993-12:1997.

[003] Uma composição de matérias-primas designa de forma conhecida uma composição de um ou de vários componentes, através dos quais, por meio de um tratamento por temperatura, portanto, em particular, por meio de uma queima ou de um processo de fusão, pode ser fabricado um produto refratário.

[004] Durante seu emprego os produtos refratários estão expostos frequentemente a líquidos e gases agressivos em altas temperaturas, por exemplo, escórias, bem como fusões de vidro ou de metal. Essas fusões podem infiltrar o produto refratário através de trincas e poros, o que pode levar a uma corrosão do produto. Por isso, para a melhoria da resistência à corrosão de produtos refratários frequentemente é desejado colocar à disposição produtos mais isentos possíveis de trincas e com poucos poros e menores possíveis. Tais produtos refratários de alta densidade e largamente mais isentos possíveis de trincas, em virtude da fragilidade dos produtos refratários, contudo, apresentam frequentemente somente uma resistência ao choque térmico relativamente pequena.

[005] Por isso, do estado da técnica são conhecidas tecnologias, para melhorar a fragilidade de um produto refratário ou para melhorar sua resistência ao choque térmico e à elasticidade da estrutura.

[006] Assim, por exemplo, é conhecido reduzir a fragilidade desses produtos com base em corindo (Al2O3), magnésia (MgO) e/ou espinélio de magnésia (MgO • Al2O3) através dos denominados elastificadores, que são ligados na Matriz do Produto, e melhorar a resistência ao choque térmico do produto desse modo. A forma de atuação desses elastificadores se baseia no fato de que eles apresentam um coeficiente de dilatação térmica diferente do componente principal do produto refratário, de tal modo que, durante o tratamento por temperatura do produto e seu resfriamento em seguida vem a ocorrer tensões entre o elastificador e o componente principal. Deste modo formam-se microtrincas no produto, que no caso de um ataque mecânico ao produto, compensam uma parte da energia de fratura, razão pela qual o perigo de uma quebra da fragilidade do produto pode ser reduzido. Todavia, desvantajoso no emprego de tais elastificadores é o fato de que a resistência à corrosão dos produtos, em virtude das microtrincas produzidas pode abaixar.

[007] Além disso, é conhecido melhorar a flexibilidade da estrutura dos produtos refratários à base de magnésia ou corindo por meio de carbono. Contudo, no caso de tijolos de MgO-C ou de Al2O3-C é problemática a pequena estabilidade térmica do carbono em altas temperaturas, em particular, em atmosfera oxidante.

Descrição da invenção

[008] À invenção cabe a tarefa de colocar à disposição um produto refratário com base de corindo (Al2O3), o qual apresente uma alta elasticidade de estrutura. Uma outra tarefa consiste no fato de colocar à disposição um produto refratário com base de corindo com uma alta elasticidade de estrutura. Uma outra tarefa consiste no fato de colocar à disposição um produto refratário com base de corindo com uma fragilidade pequena. Em particular, uma tarefa da invenção consiste no fato de colocar à disposição um produto refratário com base de corindo, o qual apresente uma resistência à corrosão mais alta do que os produtos refratários conhecidos do estado da técnica com base de Al2O3, os quais apresentem um elastificador para a melhora de sua resistência ao choque térmico, da elasticidade de estrutura e fragilidade.

[009] Uma outra tarefa da invenção consiste no fato de colocar à disposição um produto refratário com base de corindo, o qual também apresente uma alta elasticidade de estrutura, bem como uma fragilidade pequena com uma porosidade apenas pequena.

[0010] Uma outra tarefa da invenção consiste no fato de colocar à disposição um produto refratário com base de corindo, o qual também apresente uma alta estabilidade térmica com altas temperaturas em atmosfera oxidante, em particular, uma estabilidade térmica melhorada em relação a produtos de Al2O3-C com altas temperaturas em atmosfera oxidante.

[0011] Uma outra tarefa da invenção consiste no fato de colocar à disposição uma composição de matérias- primas para a fabricação de um produto desse tipo. Uma outra tarefa da invenção consiste no fato de colocar à disposição uma composição de matérias-primas desse tipo de melhor custo possível.

[0012] Para a solução das tarefas referentes ao produto, de acordo com a invenção é colocado à disposição um produto refratário com base de Al2O3, o qual compreende pelo menos uma fase MAX.

[0013] De modo surpreendente no contexto da invenção tem-se comprovado que um produto refratário com base de Al2O3, que cumpre as tarefas acima pode ser colocado à disposição, se esse produto compreender pelo menos uma fase MAX.

[0014] Com fases MAX é designada uma classe de material de carbonetos e nitretos em forma de camada, os quais apresentam uma estrutura em camadas similar como grafite, e que correspondem à fórmula geral Mn+1AXn com: n = 1, 2 ou 3; M = um metal de passagem em forma de Sc, Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf ou Ta; A = um elemento do grupo A em forma de Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Tl ou Pb; e X = C e/ou N.

[0015] Essa classe de material das fases MAX foi sintetizada pela primeira vez nos anos 1990 e suas propriedades foram descritas. De acordo com ela as fases MAX unem propriedades vantajosas de materiais cerâmicos e metálicos, por exemplo, uma alta elasticidade, uma boa condutibilidade térmica e elétrica, uma alta resistência à corrosão química, um baixo coeficiente de dilatação térmica, bem como uma alta resistência ao choque térmico e tolerância aos danos. Em geral a dureza de Vickers das fases MAX policristalinas se situam na faixa de 2 a 8 GPa; a esse respeito, as fases MAX são mais macias do que a maioria das cerâmicas moldadas, mas são mais duras do que a maioria dos metais [April 2013, American Ceramic Society Bulletin, Vol. 92, No. 3, Miladin Radovic and Michel W. Barsoum]. Além disso, a maioria das fases MAX é altamente resistente à oxidação. Além disso, em altas temperaturas as fases MAX experimentam uma transformação de um comportamento quebradiço para um comportamento mais plástico ("brittle-to-plastic transition", BPT), sendo que, em particular elas também apresentam um comportamento plástico de flexão. Uma característica de distinção particular de fases MAX também está situada em particular, no fato de que essas fases são tolerantes aos danos e resistentes ao choque térmico no mais alto grau, e na maioria das vezes podem ser processadas mecanicamente sem problemas. A tenacidade à fratura de fases MAX em temperatura ambiente (KIc) em geral fica na faixa de 5 a 20 MPa Vm e com isso relativamente alta em comparação com a tenacidade à fratura de outras cerâmicas. Os altos valores da tenacidade à fratura (KIc) e o comportamento de curvas de R encontram sua causa na formação de ligamentos de ponte deformáveis plasticamente, e propriedades inibidoras de trinca de limites de dobra. Uma outra propriedade importante de fases MAX é sua resistência ao choque térmico excepcional. Ao contrário de cerâmicas típicas, as fases MAX não quebram facilmente sob carga, mas em alguns casos sua resistência à flexão residual também aumenta mesmo depois de uma carga com temperaturas de, por exemplo, 1.200 °C e de um resfriamento em água com temperatura ambiente.

[0016] No contexto da invenção, de forma surpreendente tem-se comprovado que em virtude dessas propriedades as fases MAX podem melhorar consideravelmente as propriedades de produtos refratários com base em Al2O3 e podem contribuir em particular, para colocar à disposição produtos refratários com base em Al2O3, através dos quais as tarefas acima podem ser solucionadas. Neste caso, a invenção se baseia em particular, também no reconhecimento de acordo com a invenção surpreendente que pelo menos uma parte das propriedades vantajosas mencionadas anteriormente de fases MAX se transferem para produtos refratários com base em Al2O3, na medida em que esses produtos abrangem pelo menos uma fase MAX. Neste caso, de acordo com a invenção foi verificado que em particular, as boas propriedades de fases MAX com respeito a sua resistência ao choque térmico podem transferir para produtos refratários com base em Al2O3. Neste caso, de acordo com a invenção foi verificado que a resistência ao choque térmico de produtos refratários com base em Al2O3 aumenta com uma proporção crescente de fases MAX.

[0017] A esse respeito os produtos refratários com base em Al2O3, que abrangem pelo menos uma fase MAX de acordo com a invenção apresentam uma alta resistência ao choque térmico e elasticidade de estrutura.

[0018] Além disso, os produtos refratários com base em Al2O3, que abrangem pelo menos uma fase MAX de acordo com a invenção também em altas temperaturas sob condições oxidantes, em virtude da resistência à oxidação das fases MAX apresentam uma alta estabilidade térmica.

[0019] Além disso, produtos refratários com base em Al2O3, que de acordo com a invenção apresentam pelo menos uma fase MAX, em virtude da alta resistência das fases MAX em relação aos ataques químicos são comprovados como altamente resistentes à corrosão.

[0020] Em particular, produtos refratários com base em Al2O3, na medida em que esses produtos apresentam pelo menos uma fase MAX, no entanto, ao mesmo tempo podem apresentar uma alta densidade e pequena porosidade, com uma alta elasticidade de estrutura. A esse respeito os produtos de acordo com a invenção podem apresentar, por exemplo, uma densidade na faixa de 3,6 a 4,0 g/cm3, portanto, por exemplo, também uma densidade de pelo menos 3,65 g/cm3, de 3,7 g/cm3 ou de pelo menos 3,75 g/cm3; além disso, a densidade também pode ficar no máximo em 3,95 g/cm3, 3,9 g/cm3 ou no máximo em 3,85 g/cm3. A porosidade aberta dos produtos de acordo com a invenção pode ficar, por exemplo, na faixa de 2 a 4% do volume, portanto, por exemplo, também com pelo menos 2,2 ou 2,3 ou 2,4 ou 2,5 ou 2,55% do volume e, por exemplo, também no máximo 3,8 ou 3,6 ou 3,4 ou 3,2 ou 3,0 ou 2,9 ou 2,8 ou 2,7 ou 2,65% do volume.

[0021] De acordo com a invenção tem-se comprovado que as propriedades de um produto refratário com base em Al2O3, em particular, então podem ser melhoradas na medida em que esse produto apresente pelo menos uma fase MAX em uma proporção de pelo menos 0,5% em massa. Enquanto de acordo com a invenção pode ser previsto que o produto de acordo com a invenção apresenta uma proporção de fases MAX de pelo menos 0,5% em massa, portanto, por exemplo, também de pelo menos 0,6 ou 0,8 ou 1 ou 1,2 ou 1,4 ou 1,6 ou 1,8 ou 2,0 ou de pelo menos 2,5% em massa.

[0022] Além disso, de acordo com a invenção tem- se comprovado que as propriedades refratárias de produtos refratários com base em Al2O3 podem ser influenciadas negativamente também por uma proporção grande demais de fases MAX. Por exemplo, a resistência dos produtos em virtude da dureza relativamente pequena das fases MAX é influenciada negativamente no produto. Além disso, de acordo com a invenção tem-se comprovado que proporções das fases MAX de um produto de acordo com a invenção podem oxidar, na medida em que um produto de acordo com a invenção está exposto a uma atmosfera oxidante, por exemplo, ar com temperaturas de emprego suficientemente altas. Neste caso, em seguida, contudo pode vir a ocorrer a formação de fases com baixo ponto de fusão no produto, as quais influenciam negativamente as propriedades refratárias do produto, em particular, por exemplo, suas propriedades de resistência, em particular, sua resistência ao calor. A esse respeito, de acordo com a invenção foi comprovado como vantajoso limitar a proporção de fases MAX no produto de acordo com a invenção, e na verdade em particular, a uma proporção de no máximo 40% de massa de fases MAX no produto. Portanto pode estar previsto que fases MAX estejam presentes no máximo em uma proporção de 40% de massa no produto. Em alguns casos, em particular, durante uma admissão do produto de acordo com a invenção com carga mecânica e temperatura em atmosfera oxidante as propriedades do produto podem ser melhoradas ainda mais, na medida em que a proporção de fases MAX se situa abaixo de 40% de massa, contudo em particular, também com pelo menos 0,5% de massa de fases MAX. A esse respeito, o produto de acordo com a invenção pode apresentar, por exemplo, uma proporção de fases MAX de no máximo 40, 35, 30, 25, 20, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5 ou 4% de massa.

[0023] Os dados contidos nesse documento em % de massa são aplicados respectivamente à massa total do produto de acordo com a invenção ou da composição de matérias-primas de acordo com a invenção, na medida em que no caso individual não foi indicado de outra forma. Os dados contidos nesse documento em % de massa são aplicados respectivamente ao volume total do produto de acordo com a invenção ou da composição de matérias-primas de acordo com a invenção, na medida em que no caso individual não foi indicado de outra forma.

[0024] O produto de acordo com a invenção está presente com base em Al2O3. Al2O3, portanto, corindo em particular em forma de α-Al2O3 e/ou β-Al2O3 forma, portanto, a fase principal do produto de acordo com a invenção, está presente no produto, portanto, na máxima proporção de massa, portanto, com uma proporção de massa maior do que as outras fases do produto.

[0025] Em particular, Al2O3 no produto de acordo com a invenção pode estar presente, por exemplo, em proporções de pelo menos 50% de massa, portanto, por exemplo, também em proporções de pelo menos 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 ou 99% de massa. Além disso, o produto pode apresentar, por exemplo, uma proporção de Al2O3 de, no máximo, 99,5% de massa, portanto, por exemplo, também de, no máximo, 99, 98, 96, 95, 92, 90, 88, 85, 80, 75, 70 ou 60% de massa.

[0026] A, pelo menos uma, fase MAX no produto de acordo com a invenção pode estar presente em particular, em forma de pelo menos uma das fases MAX seguintes: Ti3SiC2 ou pelo menos uma fase MAX para a qual vale: M= Cr, Zr, Nb, Ti ou V A= Al, Si ou Sn X= C ou N.

[0027] De modo particularmente preferido, no produto está presente uma fase MAX em forma de Ti3SiC2.

[0028] De acordo com a invenção tem-se comprovado que as propriedades de um produto refratário com base em Al2O3 podem ser influenciadas de modo vantajoso, em particular, por pelo menos uma dessas fases MAX.

[0029] Ao lado das fases em forma de corindo e pelo menos de uma fase MAX, o produto de acordo com a invenção, em particular, ainda pode apresentar pelo menos uma das fases seguintes: alumínio metálico, silício metálico, titânio metálico, ferro metálico, pelo menos um carboneto, pelo menos um oxi carbonitreto, pelo menos um SiCAlON ou pelo menos uma liga composta dos metais alumínio, silício, titânio ou ferro.

[0030] Devido à existência de alumínio metálico, silício, titânio ou ferro, bem como de ligas deles, no produto a resistência à corrosão do produto pode ser melhorada ainda mais, em particular, na medida quem que no caso do emprego do produto se trata da formação de trincas ou de superfícies de quebra dentro ou no produto. Tais trincas ou de superfícies de quebra dentro ou no produto podem surgir, por exemplo, através de um ataque mecânico no produto ou no caso de temperaturas elevadas. Ao longo dessas trincas ou superfícies de quebra formadas, então alumínio metálico, silício, titânio ou ferro, ou ligas deles, que até o momento estavam protegidos no interior do produto contra a atmosfera circundante são liberados, com o que eles agora estão expostos à atmosfera ambiente. No caso de uma atmosfera oxidante, o alumínio metálico, silício, titânio ou ferro, ou ligas deles são oxidados, o que está relacionado com um aumento de volume. Deste modo as trincas e superfícies de quebra surgidas podem ser fechadas, razão pela qual pode ser eliminada uma penetração de meios corrosivos, por exemplo, escórias ou fusões no produto. Em virtude desse efeito de autocura a resistência à corrosão do produto pode ser melhorada mais ainda.

[0031] De preferência, o produto apresenta proporções de alumínio metálico, silício, titânio ou ferro, ou ligas deles em uma massa total na faixa de 0,1 a 1% de massa.

[0032] O produto de acordo com a invenção pode apresentar carbonetos, por exemplo, em forma de pelo menos um dos carbonetos seguintes: carboneto de titânio (TiC) ou carboneto de silício (SiC), por exemplo, em proporções em uma massa total na faixa de 0,1 a 5% de massa, portanto, por exemplo, também em proporções de pelo menos 0,5 ou 1,5 ou 1,8% de massa e, por exemplo, também em proporções de no máximo 4,5 ou 4 ou 3,5 ou 3 ou 2,5 ou 2,2% de massa.

[0033] O produto de acordo com a invenção pode apresentar oxi carbonitreto em forma de oxi carbonitreto de alumínio Al28C6N6O21, por exemplo, em proporções de 0,1 a 1% de massa.

[0034] No caso de SiCAlON se trata de forma conhecida e de cristais mistos com base dos elementos Si, C, Al, O e N. Esses elementos se formam em particular, com base em SiC, na qual átomos de Si e de C são substituídos parcialmente por átomos de Al, O e N. No produto podem estar presentes SiCAlON, por exemplo, em proporções de 0,1 bis 1% de massa.

[0035] De acordo com a invenção foi comprovado que a resistência à corrosão do produto de acordo com a invenção pode ser melhorada ainda mais, na medida em que esse produto apresenta pelo menos um carboneto, pelo menos um oxi carbonitreto ou pelo menos um SiCAlON, em particular, nas proporções acima mencionadas.

[0036] De acordo com a invenção foi comprovado que as propriedades vantajosas do produto de acordo com a invenção, portanto, em particular, sua alta resistência ao choque térmico, sua elasticidade de estrutura, sua pequena fragilidade, bem como, sua alta resistência à corrosão podem ser pioradas quando ao lado das fases acima mencionadas existirem outras fases, uma vez que o produto de acordo com a invenção pode reagir de modo muito sensível a outras fases desse tipo.

[0037] A esse respeito, de acordo com a invenção pode ser previsto que o produto de acordo com a invenção ao lado das fases acima mencionadas, portanto, Al2O3, fases MAX, alumínio metálico, silício metálico, titânio metálico, ferro metálico, ligas compostas dos metais acima mencionados, carbonetos, oxi carbonitretos e SiCAlON não apresenta quaisquer outras fases, ou apresenta tais outras fases quando muito em pequenas proporções, em particular, em uma proporção abaixo de 2% de massa, portanto, por exemplo, também em uma proporção abaixo de 1 ou abaixo de 0,5% de massa.

[0038] De acordo com a invenção foi comprovado que as propriedades do produto de acordo com a invenção podem ser influenciadas negativamente em particular, através da presença de elementos do grupo de IA bem como do grupo de VIIA do sistema periódico, embora esses elementos só estejam presentes em proporções muito pequenas no produto. A esse respeito pode estar previsto que a massa total de lítio, sódio e potássio esteja presente no produto abaixo de 2% de massa, portanto, por exemplo, também abaixo de 1 ou 0,5% de massa. Com respeito aos elementos flúor e cloro pode ser previsto que a massa total desses elementos no produto fique abaixo de 0,1% de massa, portanto, por exemplo, também abaixo de 0,05 ou 0,01% de massa.

[0039] A estrutura do produto de acordo com a invenção é formada de uma matriz composta de Al2O3, na qual está incorporada pelo menos uma fase MAX.

[0040] Ao lado da pelo menos uma fase MAX, no total na matriz composta de Al2O3 podem ser incorporadas todas as outras fases do produto.

[0041] As fases do produto incorporadas na matriz composta de Al2O3 são incorporadas como "ilhas" isoladas uma da outra na matriz composta de Al2O3. A matriz composta de Al2O3 forma com isso uma fase contínua através do produto total, na qual são incorporadas as outras fases separadas uma da outra.

[0042] O produto apresenta, de preferência, uma estrutura em essência, isotrópica. Até aqui as fases do produto são distribuídas, em essência, de maneira uniforme através do volume do produto. Com isso, as fases do produto são distribuídas em particular, não anisotrópicas, por exemplo, em camadas através do volume do produto.

[0043] Em virtude dessa distribuição uniforme ou isotrópica das fases ao lado de Al2O3 estão presentes no produto, através de todo o volume o produto apresenta propriedades relativamente uniformes.

[0044] Deste modo é garantido que também no caso de proporções apenas pequenas de fases MAX e de outras fases, o produto apresenta suas propriedades vantajosas de maneira uniforme através do volume todo.

[0045] O produto de acordo com a invenção apresenta, em particular, proporções de elementos alumínio, carbono, silício, titânio, nitrogênio e oxigênio. Como apresentado anteriormente, neste caso, podem existir proporções dos elementos alumínio, silício e titânio também em forma elementar. De resto esses elementos, bem como os outros elementos não estão presentes em forma elementar, mas em forma de ligas no produto. As proporções nos elementos alumínio, carbono, silício, titânio, nitrogênio e oxigênio no produto podem ser como a seguir, sendo que, a proporção de um desses elementos em princípio é independente da proporção dos outros elementos:

[0046] Alumínio: 10 a 60% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 20, 30, 40, 42, 44, 46, 47, 48 ou 49% de massa e, por exemplo, também no máximo 58, 56, 55, 54, 53, 52 ou 51% de massa;

[0047] Carbono: 0,5 a 10% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 0,8 ou 1% de massa e, por exemplo, também no máximo 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 ou 2,5 ou 2 ou 1,7 ou 1,5 ou 1,3 ou 1,2% de massa;

[0048] Silício: 0,5 a 10% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 1 ou 1,2% de massa e, por exemplo, também no máximo 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 ou 2,5 ou 2 ou 1,8 ou 1,6 ou 1,4% de massa;

[0049] Titânio: 1 a 30% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 1,5 ou 2,5 ou 3 ou 3,5% de massa e, por exemplo, também no máximo 20, 15, 10, 8, 6 ou 5 ou 4 ou 3,5% de massa;

[0050] Nitrogênio: 0,01 a 0,5% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 0,02 ou 0,04 ou 0,05 ou 0,06 ou 0,07 ou 0,08% de massa e, por exemplo, também no máximo 0,4 ou 0,3 ou 0,2 ou 0,15% de massa;

[0051] Oxigênio: 30 a 60% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 35, 40 ou 42,5 ou 43 ou 43,3% de massa e, por exemplo, também no máximo 55, 50, 48, 46 ou 45 ou 44,5 ou 44 ou 43,7% de massa.

[0052] De acordo com a invenção pode ser previsto que ao lado dos elementos alumínio, carbono, silício, titânio, ferro, nitrogênio e oxigênio estejam presentes outros elementos em uma proporção de 2% de massa no produto, portanto, por exemplo, também abaixo de 1,5 ou 1 ou 0,5% de massa.

[0053] Para a fabricação do produto de acordo com a invenção descrito nesse documento, é colocada à disposição uma composição de matérias-primas com as características seguintes:

[0054] A composição de matérias-primas compreende um ou vários componentes, os quais compreendem alumínio, carbono, silício e titânio;

[0055] As proporções de alumínio, carbono, silício e titânio na composição de matérias-primas, que são introduzidas na composição de matérias-primas através dos componentes se situam nas faixas seguintes, respectivamente relacionadas à massa total da composição de matérias-primas:

[0056] Alumínio, calculado como Al2O3: de 10 até 97% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 20, 30, 40, 50, 55, 60, 65, 70 ou 75% de massa e, por exemplo, também no máximo 95, 92, 90, 88, 86, 84, 82 ou 80% de massa;

[0057] Carbono: de 1 até 30% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 2, 3, 4, 5 ou 6% de massa e, por exemplo, também no máximo 25, 20, 15, 13, 12, 11, 10, 9 ou 8% de massa;

[0058] Silício, calculado como SiO2: de 1 até 20% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8% de massa e, por exemplo, também no máximo 18, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10 ou 9% de massa;

[0059] Titânio, calculado como TiO2: de 1 até 50% de massa, portanto, por exemplo, também pelo menos 1,5 ou 2 ou 2,5 ou 3 ou 3,5 ou 4% de massa e, por exemplo, também no máximo 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 14, 13, 12, 10, 9, 8, 7 ou 6% de massa.

[0060] No caso dos componentes, portanto, as matérias-primas da composição de matérias-primas podem se tratar de um ou de vários componentes ou matérias-primas, através dos quais as proporções de alumínio, carbono, silício e titânio podem ser colocadas à disposição para a fabricação do produto de acordo com a invenção. Neste caso, através de um componente, por exemplo, podem ser colocados à disposição também vários dos elementos alumínio, carbono, silício ou titânio. Por exemplo, alumínio, silício e oxigênio em forma de mulite podem ser colocados à disposição através de um componente. Na medida em que o produto fabricado a partir da composição de matérias-primas, ao lado dos elementos alumínio, carbono, silício ou titânio ainda pode apresentar os outros elementos nitrogênio e oxigênio, se trata em particular, de produtos de reação dos componentes da composição de matérias- primas com nitrogênio e oxigênio do ar ou atmosfera durante a admissão da temperatura da composição de matérias-primas para a fabricação do produto.

[0061] De acordo com a invenção foi comprovado de modo surpreendente que através de uma composição de matérias-primas com as características de acordo com a invenção pode ser fabricado um produto de acordo com a invenção, o qual ao lado de eventuais outras fases também apresenta em particular, fases MAX em forma de pelo menos uma das fases MAX a seguir: Ti3SiC2 ou pelo menos uma fase MAX para a qual vale: M= Cr, Zr, Nb, Ti ou V A= Al, Si ou Sn X= C ou N.

[0062] O, pelo menos um, componente que abrange alumínio da composição de matérias-primas pode estar presente, em particular, em forma de pelo menos um dos componentes seguintes: corindo sinterizado, corindo fundido, alumina calcinada, alumina tabular ou bauxita. De modo particularmente preferido o componente abrangendo alumínio está presente em forma de alumina calcinada.

[0063] O componente abrangendo alumínio em princípio pode apresentar alumínio em uma forma qualquer, contudo, de preferência, preponderantemente em forma de Al2O3. De preferência, o componente abrangendo alumínio apresenta uma proporção de Al2O3 acima de 50% de massa, relacionada ao componente abrangendo alumínio, portanto, por exemplo, também acima de 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 92, 94, 95, 96, 97, 98 ou 99% de massa.

[0064] O componente abrangendo alumínio apresenta, de preferência, um tamanho de grão d90 de, no máximo, 500 μm.

[0065] O componente abrangendo alumínio está presente, de preferência, em proporções na faixa de 10 a 98% de massa na composição de matérias-primas, portanto, por exemplo, também em proporções de pelo menos 20, 30, 40, 50, 55, 60, 65, 68, 70 ou 71% de massa e, por exemplo, também em proporções de, no máximo, 95, 90, 85, 80, 75 ou 73% de massa.

[0066] O pelo menos um componente da composição de matérias-primas abrangendo carbono está presente, de preferência, em forma de pelo menos um dos componentes seguintes: grafite (grafite natural ou sintético), antracite, fuligem, coque de petróleo ou resina, por exemplo, resina de silicone ou resina de fenol. De modo particularmente preferido, o componente abrangendo carbono está presente em forma de grafite.

[0067] A proporção de carbono do componente abrangendo carbono tem, de preferência, mais que 92% de massa, aplicados à massa do componente abrangendo carbono, portanto, por exemplo, também acima de 94, 95 ou 96 % de massa.

[0068] O componente abrangendo carbono apresenta, de preferência, um tamanho de grão d90 abaixo de 1 mm.

[0069] O componente abrangendo carbono está presente, de preferência, em proporções na faixa de 1 a 30% de massa na composição de matérias-primas, portanto, por exemplo, também em proporções de pelo menos 2, 3, 4, 5, 6 ou 7% de massa e, por exemplo, também em proporções de, no máximo, 25, 20, 15, 14, 13, 12, 11, 10 ou 9% de massa.

[0070] O, pelo menos um, componente da composição de matérias-primas que abrange um silício pode estar presente, em particular, em forma de pelo menos um dos componentes seguintes: caulim, tijolo refratário, pelo menos uma argila refratária (em particular aquela com a fase principal de caulinita), pelo menos uma matéria-prima de mulite (em particular, mulite sinterizada, mulite fundida ou matérias-primas mulitisadas), quartzito, areia de quartzo ou de zircão (silicato de zircão, ZrSiO4). De modo particularmente preferido, o componente abrangendo silício em princípio pode apresentar silício em uma forma qualquer, de modo particularmente preferido, contudo, em forma de pelo menos um dos componentes caulim ou tijolo refratário. De acordo com uma forma de execução muito especialmente preferida, o componente abrangendo silício está presente em forma de caulim, em particular, por exemplo, em forma calcinada, o que tem a vantagem que, no caso do tratamento por temperatura de uma composição de matérias-primas, a qual abrange tal caulim calcinado, não pode haver qualquer fuga de proporções de água do caulim.

[0071] O tamanho de grão do componente abrangendo silício pode estar presente, por exemplo, em um tamanho de grão d90 abaixo de 50 μm, portanto, por exemplo, também em um tamanho de grão d90 abaixo de 40 μm, 30 μm, 20μm ou abaixo de 10 μm.

[0072] O, pelo menos um, componente abrangendo silício, em particular, caulim pode estar presente na composição de matérias-primas, de preferência, em proporções na faixa de 1 a 40% de massa, portanto, por exemplo, também em proporções de pelo menos 2, 4, 6, 8, 10, 12, 13 ou 14% de massa e, por exemplo, também em proporções de, no máximo, 35, 30, 28, 26, 24, 22, 20, 18, 17 ou 16% de massa.

[0073] O, pelo menos um componente da composição de matérias-primas abrangendo titânio pode estar presente, em particular, em forma de pelo menos uma das matérias-primas seguintes: rutilo ou titanato de alumínio. De preferência, o componente abrangendo titânio pode estar presente em forma de rutilo, por exemplo, em forma de areia de rutilo natural.

[0074] Em princípio, o componente abrangendo titânio pode apresentar titânio em todo e qualquer formato, de preferência, contudo, em forma de TiO2.

[0075] De preferência, o componente abrangendo titânio pode apresentar uma proporção de TiO2 acima de 95% de massa, aplicado sobre o componente abrangendo titânio, portanto, por exemplo, também acima de 96, 97, 98 ou 99% de massa.

[0076] De preferência, o componente abrangendo titânio está presente em um tamanho de grão d90 até 200 μm ou abaixo disso.

[0077] O, pelo menos um, componente abrangendo titânio pode estar presente, por exemplo, em proporções seguintes, na faixa de 1 a 50% de massa na composição de matérias-primas, portanto, por exemplo, também em uma proporção de pelo menos 1,5 ou 2 ou 2,5 ou 3 ou 3,5 ou 4 ou 4,5% de massa e, por exemplo, também em uma proporção de, no máximo, 40, 30, 20, 15, 12, 10, 8 ou 7,5 ou 7 ou 6,5 ou 6 ou 5,5% de massa.

[0078] Embora a composição de matérias-primas possa apresentar as proporções de alumínio, silício e titânio em princípio a esse respeito em toda e qualquer forma, suas proporções na composição de matérias-primas são indicadas a seguir em forma de seus óxidos, como é usual na tecnologia de refratários.

[0079] Completamente surpreendente, no contexto da invenção tem-se comprovado que através de uma composição de matérias-primas de acordo com a invenção, em particular, na medida em que essa composição apresenta os componentes ou matérias-primas mencionados acima, pode ser formado um produto refratário com base em Al2O3, o qual compreende pelo menos uma das fases MAX seguintes: Ti3SiC2 ou pelo menos uma fase MAX para a qual vale: M= Cr, Zr, Nb, Ti ou V A= Al, Si ou Sn X= C ou N.

[0080] Essa circunstância é tão surpreendente em função dos antecedentes da circunstância que precisaram ser empregados caros precursores ou matérias-primas. Através do emprego da composição de matérias-primas de acordo com a invenção, e agora em diante, contudo, está à disposição uma nova tecnologia para sintetizar fases MAX através de matérias-primas essencialmente mais em conta. Através da invenção está à disposição de agora em diante uma tecnologia para colocar à disposição de forma rentável e econômica fases MAX para aplicações refratárias. Em oposição a isso, em virtude dos precursores caros, fases MAX não puderam ser empregadas até agora para aplicações refratárias, ainda que o potencial técnico de fases MAX já fosse reconhecido para aplicações refratárias.

[0081] Além disso, de acordo com a invenção, tem-se comprovado de modo surpreendente que através de uma composição de matérias-primas de acordo com a invenção pode ser fabricado um produto refratário com base em Al2O3, o qual ao lado de fases MAX também apresente as outras fases preferidas do produto de acordo com a invenção, portanto, em particular, pelo menos uma das fases seguintes: alumínio metálico, silício metálico, titânio metálico, ferro metálico, pelo menos um carboneto, pelo menos um oxi carbonitreto, pelo menos um SiCAlON ou pelo menos uma liga composta dos metais alumínio, silício, titânio ou ferro.

[0082] De acordo com a invenção tem-se comprovado que a composição de matérias-primas de acordo com a invenção pode reagir de modo muito sensível a outros componentes ou matérias-primas, os quais a composição de matérias-primas apresenta ao lado dos componentes acima mencionados. A esse respeito, por exemplo, outros componentes ao lado dos componentes acima mencionados podem levar ao fato de que sejam formadas fases MAX no produto somente em alcance reduzido. A esse respeito, de acordo com a invenção pode ser previsto que a composição de matérias-primas de acordo com a invenção, ao lado dos componentes acima mencionados pode apresentar outros componentes em uma proporção abaixo de 2% de massa, portanto, por exemplo, também em uma proporção abaixo de 1,5 ou 1 ou 0,5% de massa.

[0083] Em particular, pode ser previsto que a composição de matérias-primas de acordo com a invenção apresente elementos do grupo de IA bem como do grupo de VIIA do sistema periódico somente em proporções muito pequenas. A esse respeito pode estar previsto que a massa total de lítio (calculado como óxido de lítio), sódio (calculado como óxido de sódio) e potássio (calculado como óxido de potássio) esteja presente na composição de matérias-primas abaixo de 2% de massa, portanto, por exemplo, também abaixo de 1 ou 0,5% de massa. Com respeito aos elementos flúor e cloro pode ser previsto que a massa total desses elementos na composição de matérias-primas fique abaixo de 0,1% de massa, portanto, por exemplo, também abaixo de 0,05 ou 0,01% de massa.

[0084] Também é objeto da invenção um método para a fabricação do produto refratário de acordo com a invenção, o qual compreende as etapas seguintes:

[0085] Colocação à disposição de uma composição de matérias-primas de acordo com a invenção;

[0086] Admissão da composição de matérias-primas com temperatura;

[0087] Resfriamento da composição de matérias- primas admitida com temperatura.

[0088] Para a mistura uniforme dos componentes da composição de matérias-primas, essa composição pode ser misturada antes da admissão com temperatura. Por exemplo, pode estar previsto granular a composição de matérias-primas durante a mistura. Pode ser adicionada água à composição de matérias-primas. Na medida em que a composição de matérias- primas é misturada a grânulos, através dessa proporção de água a formação de grânulos pode ser facilitada.

[0089] A composição de matérias-primas refratária eventualmente mistura em seguida é admitida com temperatura. Em particular, a composição de matérias-primas é admitida com uma temperatura de tal modo que os componentes da composição de matérias-primas formam pelo menos uma fase MAX, em particular, pelo menos uma das fases MAX seguintes: Ti3SiC2 ou pelo menos uma fase MAX para a qual vale: M= Cr, Zr, Nb, Ti ou V A= Al, Si ou Sn X= C ou N.

[0090] Além disso, a composição de matérias- primas é admitida com uma temperatura de tal modo que os componentes da composição de matérias-primas ao lado das fases MAX acima mencionadas formam pelo menos uma das outras fases, que o produto de acordo com a invenção apresenta, de preferência, ao lado das fases MAX, portanto, em particular, pelo menos uma das fases seguintes: alumínio metálico, silício metálico, titânio metálico, ferro metálico, pelo menos um carboneto, pelo menos um oxi carbonitreto, pelo menos um SiCAlON, ou pelo menos uma liga composta dos metais alumínio, silício, titânio ou ferro.

[0091] De preferência, a composição de matérias- primas é admitida com uma temperatura acima de 2.000 °C. De preferência, a composição de matérias-primas em temperaturas acima de 2.000 °C é fundida.

[0092] A duração, para a qual a composição de matérias-primas precisa ser admitida a fim de fundi-la depende em particular, do tamanho da carga a ser funida ab. Na medida em que a carga de fusão tem, por exemplo, de 10 a 30 t pode ser suficiente, por exemplo, uma duração de fusão na faixa de 12 a 24 horas, para fundir completamente a composição de matérias-primas.

[0093] De modo particularmente preferido a composição de matérias-primas é fundida, portanto, é admitida com temperatura, de tal modo que a partir da composição de matérias-primas é formada uma fusão. Em princípio a composição de matérias-primas pode ser fundida com qualquer dos agregados de fusão conhecidos do estado da técnica, por exemplo, por meio de um forno elétrico a arco voltaico.

[0094] Teoricamente possível, ainda que não preferido de acordo com a invenção, seria também submeter a composição de matérias-primas a uma queima de cerâmica e não a uma fusão. Nesse caso, a composição de matérias-primas eventualmente misturada e granulada poderia ser moldada antes adicionalmente para formar um corpo cru, portanto, um corpo moldado refratário não queimado, por exemplo, através de compressão, e em seguida ser submetida a uma queima de cerâmica.

[0095] Terminando deixa-se resfriar a composição de matérias-primas ou a fusão admitida com temperatura.

[0096] Depois do resfriamento é obtido um produto refratário com base em Al2O3, o qual compreende fases MAX.

[0097] Em seguida o produto obtido pode continuar a ser tratado, por exemplo, triturado e preparado, por exemplo, com um tamanho de grãos desejado ou com uma distribuição de tamanho de grãos.

[0098] O produto triturado pode ser usado, em particular, como matéria-prima para a fabricação de produtos refratários.

[0099] Com isso, também é objeto da invenção o emprego do produto de acordo com a invenção ou do produto que pode ser fabricado através da composição de matérias-primas de acordo com a invenção, bem como do produto fabricado através do método de acordo com a invenção como matéria-prima para a fabricação de produtos refratários.

[00100] De modo particularmente preferido o emprego de acordo com a invenção ocorre com a condição de que o produto seja empregado como uma matéria-prima para a fabricação de produtos refratários em forma de tijolos de magnésio e carbono (tijolos de MgO-C), de tijolos não básicos contendo carbono (em particular, tijolos de alumina e carbono, tijolos de Al2O3-C) ou tijolos de alumina, magnésio e carbono (tijolos de AMC). A esse respeito, para a fabricação de tijolos de magnésio e carbono, tijolos de alumina e carbono ou tijolos de alumina, magnésio e carbono podem ser adicionados composições de matérias-primas, por exemplo, como outro componente do produto de acordo com a invenção.

[00101] Além disso, o objeto da invenção é um produto refratário, o qual é fabricado a partir da composição de matérias-primas de acordo com a invenção e/ou o qual é fabricado através de um método de acordo com a invenção.

[00102] A esse respeito o produto que pode ser fabricado ou fabricado a partir da composição de matérias- primas, ou o produto fabricado através do método de acordo com a invenção apresenta as propriedades do produto refratário de acordo com a invenção.

[00103] O emprego do produto de acordo com a invenção como matéria-prima para a fabricação de um produto refratário pode ocorrer de acordo com uma forma de execução preferida com a condição de que o produto refratário seja adicionado à composição de matérias-primas para a fabricação de um produto refratário juntamente com outras matérias- primas.

[00104] Além disso, de acordo com a invenção foi constatado que o produto de acordo com a invenção é apropriado como material para o processamento de metal. Com isso, também é objeto da invenção o emprego do produto de acordo com a invenção ou do produto que pode ser fabricado através da composição de matérias-primas de acordo com a invenção, bem como do produto fabricado através da composição de matérias-primas de acordo com a invenção como material para o processamento de metal, em particular, como material para ferramentas de corte ou ferramentas com levantamento de aparas em forma de ferramentas de fresar, de furar, de tornear ou de esmerilhar para o processamento de metais.

[00105] Outras características da invenção resultam das reivindicações subordinadas, das figuras bem como da descrição das figuras a seguir.

[00106] Todas as características da invenção podem ser combinadas entre si individualmente ou em combinação de qualquer modo.

[00107] Um exemplo de execução da invenção será esclarecido em detalhes a seguir:

Exemplo

[00108] Para a fabricação de um produto refratário de acordo com a invenção, primeiramente foi colocada à disposição uma composição de matérias-primas de acordo com a invenção, a qual apresentou um componente abrangendo alumínio em forma de alumina calcinada, um componente abrangendo carbono em forma de grafite natural, um componente abrangendo silício em forma de caulim, bem como um componente abrangendo titânio em forma de areia de rutilo natural. A composição de matérias-primas apresentou uma massa total de aproximadamente 400 kg.

[00109] A alumina calcinada apresentou uma proporção de Al2O3 acima de 99% de massa e uma proporção de Na2O abaixo de 0,4% de massa, respectivamente relacionada à massa total da alumina calcinada. A alumina calcinada apresentou um tamanho de grão de d90 abaixo de 100 μm. A proporção de alumina calcinada na massa total da composição de matérias-primas situou-se em 72% de massa.

[00110] O grafite natural apresentou uma proporção de carbono acima de 94,5% de massa e uma proporção de minerais de argila abaixo de 5% de massa, respectivamente relacionada à massa total do grafite. O grafite estava presente em um tamanho de grão d90 abaixo de 500 μm. A proporção do grafite na massa total da composição de matérias-primas situou-se em 8% de massa.

[00111] O caulim apresentou uma proporção de caulinita e outros minerais de argila acima de 97% de massa e uma proporção de Fe2O3, Na2O e K2O abaixo de 1,6% de massa, respectivamente relacionada à massa total de caulim. O caulim estava presente em um tamanho de grão d90 abaixo de 20 μm. A proporção do caulim na massa total da composição de matérias- primas situou-se em 15% de massa.

[00112] O suporte de TiO2 empregado apresentou uma proporção de TiO2 acima de 98% de massa, relacionada à massa total do suporte de TiO2. O tamanho do grão d90 do suporte de TiO2 situou-se abaixo de 150 μm. A proporção do suporte de TiO2 na massa total da composição de matérias- primas situou-se em 5% de massa.

[00113] As proporções de alumínio, carbono, silício e titânio na composição de matérias-primas situaram- se nas seguintes faixas: Alumínio, calculado como 78% de massa; Al2O3: Carbono: 7,6% de massa; Silício, calculado como SiO2: 8,61% de massa; Titânio, calculado como TiO2: Fe2O3: Na2O + K2O: Outros: 5% de massa; 0,17% de massa; 0,43% de massa; 0,19% de massa.

[00114] Em seguida a composição de matérias- primas foi misturada.

[00115] A composição de matérias-primas preparada de modo correspondente foi admitida através do arco elétrico no forno de arco elétrico durante 6 horas aproximadamente em atmosfera redutora, razão pela qual a composição de matérias- primas foi aquecida a temperaturas acima de aproximadamente 2000°C, e a partir da composição de matérias-primas formou-se uma fusão.

[00116] Em seguida a fusão foi resfriada, em consequência do que foi obtido um produto de acordo com a invenção em forma de um bloco fundido.

[00117] Esse produto apresentou corindo (Al2O3) como fase principal. Como outras fases o produto de acordo com a invenção apresentou uma fase MAX em forma de Ti3SiC2 em uma proporção de 2% de massa, bem como as outras fases carboneto de titânio (TiC) em uma proporção abaixo de 2% de massa e carboneto de silício (SiC) em uma proporção de 1% de massa. Outras fases em forma de fases de nitreto e carbonetos, em particular, também fases de SiCAlON estavam presentes em uma proporção abaixo de 1% de massa, bem como alumínio metálico, silício metálico, titânio metálico e ferro metálico, bem como liga disso em uma proporção total abaixo de 1% de massa. Ao lado disso estavam presentes outras fases em uma proporção total abaixo de 2% de massa.

[00118] O produto apresentou uma densidade de 3,8 g/cm3 e uma porosidade aberta de 2,6% de volume.

[00119] Todas as indicações feitas nesse documento sobre a densidade e porosidade aberta foram definidas de acordo com a norma British Standard BS 19023.16:1990. Nesse caso, a densidade foi medida com uma pressão de mercúrio de 3,6 KPa (0,52 psia, libra-força por polegada quadrada). A porosidade aberta foi calculada através de uma medição com 3,6 KPa (0,52 psia) e 227526,9 KPa (33.000 psia).

[00120] No produto o corindo formou uma matriz contínua, na qual as outras fases foram incorporadas como ilhas isoladas uma da outra. Ao todo o produto apresentou uma estrutura, em essência, isótropa, na qual as fases foram distribuídas, em essência, de maneira uniforme através de todo o volume do produto.

[00121] As figuras a seguir mostram vistas ampliadas sobre seções esmerilhadas do produto.

[00122] A figura 1 mostra um recorte com uma superfície de aproximadamente 1,2 mm x 0,9 mm. A barra embaixo à direita na foto corresponde a um comprimento de 200 μm. Na figura 1 pode ser reconhecida a matriz escura 1 de corindo, na qual as outras fases mais claras, na figura 1 estão incorporadas em forma de ilha. Uma primeira ilha está indicada na figura 1 com A e uma segunda ilha com B.

[00123] O recorte indicado com A na figura 1 está representado ampliado na figura 2. O recorte na figura 2 corresponde a um tamanho de aproximadamente 130 μm x 100 μm. A barra branca embaixo no meio da foto corresponde a um comprimento de 10 μm. Pode ser reconhecida a matriz escura 1 de corindo, a qual está caracterizada com o número de referência 1. A fase MAX cinza clara em forma de Ti3SiC2 está caracterizada com o número de referência 2, enquanto que a fase em forma de TiC, a qual em relação à fase MAX 2 apresenta um cinza um pouco mais escuro, está caracterizada com o número de referência 3.

[00124] Um outro recorte da vista de acordo com a figura 1 está representado na figura 3. O recorte corresponde a um tamanho de aproximadamente 65 μm x 50 μm. A barra branca embaixo no meio da foto corresponde a um comprimento de 10 μm. Na figura 3 pode ser reconhecida a matriz de ligação 1 de novo escura em forma de corindo, na qual estão incorporadas fases mais claras em forma de ilhas. A ilha representada na figura 3 apresenta uma fase MAX caracterizada com o número de referência 2 em forma de Ti3SiC2, alumínio metálico, silício e titânio caracterizados com o número de referência 4, bem como carboneto de silício caracterizado com o número de referência 5. O oxi carbonitreto de alumínio (Al28C6N6O21) incorporado como ilha própria na matriz 1 de corindo está caracterizado com o número de referência 6.

[00125] Para o emprego do produto refratário fabricado de acordo com o exemplo de execução como matéria- prima para a fabricação de um produto refratário ele foi granulado, portanto, preparado para formar uma mercadoria granulada. Para isso o produto disponível como bloco fundido primeiramente foi triturado para formar mercadoria granulada, através de meios conhecidos do estado da técnica, e em seguida foi colocado à disposição como matéria-prima para a fabricação de um produto refratário.

[00126] Uma vez que durante a trituração os poros do produto atuam como pontos de ruptura teórica, a densidade e a porosidade aberta da mercadoria granulada e do bloco fundido se diferenciam uma da outra. Nesse caso, a densidade da mercadoria granulada é tendencialmente maior do que a densidade do bloco fundido e a porosidade aberta da mercadoria granulada é tendencialmente menor que a porosidade aberta do bloco de fusão.

Claims

1. PRODUTO REFRATÁRIO COM BASE EM Al2O3, caracterizado por compreender pelo menos uma fase MAX na forma de Ti3SiC2 na proporção de pelo menos 0,5% de massa e contendo pelo menos uma das seguintes fases em uma massa total na faixa de 0,1 a 1% em massa: alumínio metálico, silício metálico, titânio metálico, ferro metálico ou pelo menos uma liga composta de pelo menos dois desses metais.

2. PRODUTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter uma proporção de Al2O3 de pelo menos 50% de massa.

3. PRODUTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por apresentar pelo menos uma das fases seguintes: pelo menos um carboneto, pelo menos um oxicarboneto, pelo menos um oxi carbonitreto, ou pelo menos um SiCAlON.

4. PRODUTO, de acordo com pelo qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a estrutura ser formada de uma matriz composta de Al2O3, na qual Ti3SiC2 está incorporado.

5. COMPOSIÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA A FABRICAÇÃO DO PRODUTO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por apresentar as características seguintes: - a composição de matérias-primas compreende um ou mais componentes, os quais compreendem alumínio, carbono, silício e titânio; - as proporções de alumínio, carbono, silício e titânio na composição de matérias-primas, que são introduzidas na composição de matérias-primas através dos componentes, se situam nas faixas seguintes, respectivamente relacionadas à massa total da composição de matérias-primas: alumínio, calculado como Al2O3: de 30 até 97% de massa; carbono: de 1 até 30% de massa; silício, calculado como SiO2: de 1 até 20% de massa; titânio, calculado como TiO2: de 1 até 50% de massa.

6. COMPOSIÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por apresentar um componente abrangendo alumínio em forma de pelo menos um dos componentes seguintes: corindo sinterizado, corindo fundido, alumina calcinada, alumina tabular, ou bauxita.

7. COMPOSIÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 6, caracterizada por apresentar um componente abrangendo carbono em forma de pelo menos um dos componentes seguintes: grafite, antracite, coque de petróleo, ou negro de carbono.

8. COMPOSIÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS, de acordo com quaquer uma das reivindicações de 5 a 7, caracterizada por apresentar um componente abrangendo silício em forma de pelo menos um dos componentes seguintes: caulim, tijolo refratário, pelo menos uma argila refratária, pelo menos uma matéria- prima abrangendo mulite, quartzito, areia de quartzo ou de zircão.

9. COMPOSIÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 8, caracterizada por apresentar um componente abrangendo titânio em forma de rutilo.

10. MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO REFRATÁRIO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por compreender as etapas seguintes: - colocar à disposição de uma composição de matérias-primas, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 5 a 9; - aplicação de calor no a composição de matérias-primas; - resfriar a composição de matérias-primas aplicada o calor.

11. USO DO PRODUTO REFRATÁRIO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por ser uma matéria-prima para a fabricação de um produto refratário.