BR112020005054A2

BR112020005054A2 - processo para a produção de um óxido de magnésio sinterizado poroso, mistura para a produção de um produto cerâmico bruto resistente ao fogo com uma granulação do óxido de magnésio sinterizado, tal produto, assim como processo para sua produção, revestimento de um forno industrial e forno industrial

Info

Publication number: BR112020005054A2
Application number: BR112020005054-7A
Authority: BR
Inventors: Häns-Jurgen Klischat; Robert Plummer; Carsten Vellmer; Holger Wirsing
Original assignee: Refratechnik Holding Gmbh
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-09-15
Also published as: JP2021502941A; RU2020100219A3; DE102017121452A1; EP3523264A1; AU2018334019B2; CA3070785C; AU2018334019A1; RU2020100219A; RU2752414C2; DE102017121452A9; RS64721B1; CA3070785A1; ES2956739T3; WO2019053167A1; US11440847B2; DE102017121452B4; PL3523264T3; CN110325487B; JOP20200061A1; KR102399226B1

Abstract

a presente invenção se refere a um processo para a produção de uma granulação de óxido de magnésio sinterizado, sendo que, o óxido de magnésio sinterizado é produzido por sinterização de artigos prensados, em particular, de pellets feitos de pó de mgo, preferivelmente de pó cáustico de mgo, e em seguida trituração mecânica dos artigos prensados, sendo que, é sinterizado de tal modo que a granulação apresenta uma porosidade de grão (porosidade total) de 15 a 38 % em volume, preferivelmente de 20 a 38 % em volume de acordo com as normas din en 993-1:1195-04 e din en 993-18:1999-01, bem como se refere a uma mistura para a produção de um produto cerâmico bruto resistente ao fogo moldado ou não moldado, contendo óxido de magnésio sinterizado, um produto desse tipo fabricado dessa mistura, bem como a um processo para a sua produção, um revestimento, em particular, um forro de trabalho ou uma de um forno industrial, sendo que, o revestimento, em particular, um forro de trabalho e/ou uma alvenaria posterior de um forno industrial de grande volume apresenta pelo menos, um produto desse tipo bem como um forno industrial desse tipo.

Description

“PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM ÓXIDO DE MAGNÉSIO SINTERIZADO POROSO, MISTURA PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO CERÂMICO BRUTO RESISTENTE AO FOGO COM UMA GRANULAÇÃO DO ÓXIDO DE MAGNÉSIO SINTERIZADO, TAL PRODUTO, ASSIM COMO PROCESSO PARA SUA PRODUÇÃO, REVESTIMENTO DE UM FORNO INDUSTRIAL E FORNO INDUSTRIAL”

[0001] A presente invenção se refere a um processo para a produção de um óxido de magnésio poroso e a uma mistura para a produção de um produto cerâmico bruto, resistente ao fogo, moldado ou não moldado, que contém o óxido de magnésio poroso. A invenção se refere, além disso, a um tal produto produzido a partir da mistura, assim como, a um processo para sua produção. Além disso, a invenção se refere a um revestimento, em particular, a um forro de trabalho e/ou uma alvenaria de enchimento de um forno industrial de grande volume, sendo que o revestimento, em particular, o forro de trabalho e/ou a alvenaria de enchimento, apresenta pelo menos um tal produto, assim como um tal forno industrial.

[0002] O termo “resistente ao fogo” no contexto da invenção, não deve ser limitado à definição de acordo com a norma ISO 836 ou DIN 51060, que definem um equivalente do cone pirométrico de > 1500 oC. Produtos resistentes ao fogo no sentido da invenção têm um ponto de amolecimento sob pressão T0,5 de acordo com a norma DIN EN ISO 1893: 2009-09 de T0,5 > 600 oC, preferivelmente T0,5 > 800 oC. Portanto, materiais ou granulações resistentes ao fogo ou refratários no sentido da invenção, são aqueles materiais ou granulações, que são adequados para um produto resistente ao fogo com o ponto de amolecimento sob pressão T0,5 mencionado acima. Os produtos resistentes ao fogo de acordo com a invenção são usados para proteger construções de agregados em agregados, nos quais predominam temperaturas entre 600 e 2000 oC, em particular, entre 1000 e 1800 oC.

[0003] Neste caso, o termo “granulação” ou “material granulado” no sentido da invenção, compreende um sólido vazável, que consiste em muitos grãos sólidos, pequenos. Se os grãos apresentarem um tamanho de grão < 200 µm trata-se, no caso do grão, de uma farinha ou pó. Os grãos são produzidos através de trituração mecânica, por exemplo, quebra e/ou moagem. A distribuição do grão da granulação é ajustada, via de regra, através de peneiração.

[0004] A partir dos materiais resistentes ao fogo o especialista sabe, que esses se baseiam em seis óxidos básicos resistentes ao fogo, assim como em carbono e compostos de carbono resistentes ao fogo, que são conhecidos e classificados, por exemplo, em “Gerald Routschka/Hartmut Wuthnow, Praxishandbuch “Feuerfeste Werkstoffe”, 5a edição, Vulkan-Verlag, (a seguir, designado apenas por “Praxishandbuch), páginas 1-7”. De acordo com a norma DIN EN ISO 10081:2005-05, com base no comportamento de reação química, distingue-se entre produtos resistentes ao fogo não básicos e básicos. O grupo do produto dos produtos não básicos compreende os materiais da série SiO2- Al2O3 e outros, de acordo com seu comportamento de reação química, materiais não detalhadamente agrupáveis, tais como produtos de SiC e carbono. Os materiais com alto teor de siO2 são designados como sendo ácidos. A característica essencial da maioria dos produtos básicos é que a soma dos óxidos MgO e CaO prevalece. Além disso, as pedras de cromito, picrocromito, espinélio e forsterita são acrescentados aos produtos básicos, embora esses sejam quase neutros. Os produtos básicos moldados incluem, em particular, produtos contendo óxido de magnésio, em particular, produtos de óxido de magnésio, produtos de cromito de óxido de magnésio, produtos de espinélios de óxido de magnésio, produtos de zircônia de óxido de magnésio, produtos de pleonasto de óxido de magnésio, produtos de galaxita de óxido de magnésio, produtos de hercinita de óxido de magnésio, produtos de dolomita de óxido de magnésio (vide, por exemplo, Praxishandbuch, página 99, tabela 4.26). Produtos básicos não moldados são produtos, cujos aditivos consistem essencialmente em óxido de magnésio, dolomita, óxido de cromo-magnésio, minério de cromo e espinélio (vide, por exemplo, Praxishandbuch, página 146).

[0005] Matérias-primas de óxido de magnésio típicas para a produção de produtos de óxido de magnésio são granulações ou granulados de óxido de magnésio sinterizado e/ou de fusão. O óxido de magnésio sinterizado é produzido através de combustão a uma temperatura de > 1700 oC.

preferivelmente > 1800 oC, a fim de obter uma densidade bruta do grão a mais alta possível.

[0006] O óxido de magnésio de fusão é produzido a uma temperatura de > 2800 oC para, do mesmo modo, obter uma densidade bruta do grão a mais alta possível e uma porosidade do grão a mais baixa possível. Espécies de óxido de magnésio comuns apresentam uma densidade bruta do grão de > 3,10 g/cm3. São ambicionados valores de > 3,30 – 3,40 g/cm3. As correspondentes porosidades dos grãos (porosidade total) situam-se geralmente a 4-10 % em volume. Granulações de óxido de magnésio de fusão apresentam, via de regra, uma densidade bruta do grão de > 3,50 g/cm3, com uma porosidade do grão (porosidade total) < 2,5 % em volume.

[0007] Produtos moldados de acordo com a invenção, são produtos ceramicamente queimados ou não queimados, em particular, prensados, preferivelmente produzidos em uma fábrica de cerâmica, em particular, pedras ou placas. Os produtos moldados, em particular, as pedras, são assentadas para formar o revestimento do forno ou a alvenaria posterior do forno, preferivelmente com argamassa ou as pedras são assentadas sem argamassa (“knirsch”). No caso dos produtos não moldados de acordo com a invenção, trata- se de produtos que, na maioria das vezes, no caso do consumidor, são produzidos a partir de uma massa não moldada, por exemplo, através de fundição ou injeção. Produtos não moldados são introduzidos no local de uso, na maioria das vezes, atrás de cofragens em campos maiores e depois do endurecimento formam o revestimento do forno ou a alvenaria posterior do forno.

[0008] Os produtos de acordo com a invenção, são usados preferivelmente em agregados industriais de queima ou fusão ou em outros agregados industriais alimentados com fogo, por exemplo, em um forno industrial de grande volume para formar um revestimento resistente ao fogo do lado do fogo ou do lado interno do agregado (forro de trabalho) dos mesmos. Preferivelmente, esses são usados como forros de trabalho em fornos de cerâmica da indústria de não-metais, preferivelmente em instalações de fornos de cimento, forno de cuba de cal ou forno tubular rotativo de cal ou fornos de aquecimento ou fornos para a produção de energia ou em fornos de produção de aço ou da indústria de metais não ferrosos. Os produtos de acordo com a invenção, podem ser usados, além disso, também como alvenaria posterior isolante em um dos fornos mencionados. Produtos genéricos resistentes ao fogo devem apresentar, por isso, uma baixa condutibilidade térmica e uma alta resistência à infiltração. Além disso, esses devem garantir uma boa resistência à temperatura a temperaturas de aplicação, resistência química, resistência ao choque térmico, uma boa elasticidade da estrutura, refratariedade ajustada sob carga e baixa permeabilidade ao gás e alta resistência à flexão a quente. Além disso, os produtos moldados devem apresentar uma resistência à pressão a frio ajustada à finalidade de aplicação, que deve ser suficientemente alta, em particular, também para seu manuseio durante e depois de sua produção e também ainda depois de mudanças de temperatura.

[0009] Produtos genéricos resistentes ao fogo são conhecidos a partir do documento DE 10 2006 040 269 A1 e do documento DE 10 2013 020 732 A1. Nesses, uma porosidade desejada é ajustada através da distribuição do tamanho de grão:

[0010] A partir do documento DE 10 2006 040 269 A1 são conhecidos materiais cerâmicos grossos queimados, resistentes ao fogo a partir de diferentes materiais resistentes ao fogo, que possivelmente podem ser usados como forro de trabalho e devido a uma porosidade aberta > 10 % em volume, apresentam opcionalmente também uma condutibilidade térmica relativamente baixa. Neste caso, trata-se de produtos de granulação fina, que são produzidos a partir de uma mistura, que apresenta 50-90 % em peso, de material refratário finamente dividido com um tamanho de grão d90<100 µm, sendo que a proporção do tamanho de grão d90 é limitado entre 100-500 µm para < 10 % em peso. Disto resulta uma proporção de granulação grossa de 10-50 % em peso, com d90 > 500 µm, sendo que a seleção de grãos específicos da mistura é decisiva para a estrutura do produto queimado e suas propriedades. A porosidade aberta dos produtos consiste em mais da metade de poros com um diâmetro d90 < 15 µm e em mais de 1/10 de poros com um diâmetro d90 > 100 µm. Neste caso, a proporção de poros entre 15 e 100 µm é de no máximo 1/7 da porosidade total aberta.

[0011] A partir do documento DE 10 2013 020 732 A1 é verificado um produto cerâmico grosso, resistente ao fogo, a partir de pelo menos um material granulado resistente ao fogo, que apresenta uma porosidade aberta entre 22 e 45 % volume, em particular, entre 23 e 29 % em volume e uma estrutura de grãos, na qual a proporção de grão médio com tamanhos de grãos entre 0,1 e 0,5 mm é de 10 a 55 % em peso, em particular, 35 a 50 % em peso, sendo que o restante da estrutura do grão é uma proporção de grão de farinha com tamanhos de grãos de até 0,1 mm e/ou uma proporção de grão grosso com tamanhos de grãos acima de 0,5 mm. O produto resistente ao fogo é usado, em particular, para a produção de um forro de trabalho de um forno industrial de grande volume.

[0012] O documento de patente norte-americana US-PS

4.927.611 descreve um clinquer de óxido de magnésio com uma porosidade de > 40 % em volume, preferivelmente na faixa de 50 a 70 % em volume e com uma densidade bruta do grão de < 2,0 g/cm3. Além disso, mais de 90 % em volume, dos poros apresentam um tamanho de poro < 50 µm. A produção do clínquer de óxido de magnésio ocorre através da granulação de um componente que forma óxido de magnésio com um tamanho de grão de < 150 µm (100 mesh) e com uma substância calcinável em uma quantidade aditiva de 10-40 % em peso, assim como com a adição de 1-15 % de um sal de magnésio e subsequente queima a 1300 até 1600 oC. O clínquer de óxido de magnésio assim produzido é usado em suspensões moldáveis para o revestimento de bocais e calhas de distribuição.

[0013] O uso de granulações básicas de peso leve à base de espinélio de óxido de magnésio é mostrado, além disso, por Wen Yan e colaboradores em “Effect of Spinel Content of lightweight aggregates on the reaction characteristics of periclase-spinel refractories with cement clinker” em Proc. 128, UNITECR 2015, assim com por Wen Yan e colaboradores em “Effect of Spinel Content on the Reaction of Porous Periclase-Spinel Ceramics and Cement Clinker” da Key Engineering Materials, vol. 697, páginas 581-585. Depois, são produzidas granulações a partir de MgO e de misturas de espinélio de MgO, portanto, MgO ou co-clinquer de MgO- espinélio, com uma porosidade de 24,8 – 30,0 % em volume e, em seguida, misturadas com óxido de magnésio como matriz, moldadas e queimadas à temperatura de 1550 oC. Esses produtos moldados são caracterizados por uma porosidade de cerca de 30 % em volume. Os grãos de MgO apresentam, em sua distribuição de tamanho do poro, um máximo com um diâmetro de poro de 50 µm; o diâmetro médio de poro dos grãos de co- clinquer de MgO-espinélio é indicado com valores entre 11,33 µm e 27,58 µm, o diâmetro médio de poro da matriz situa-se em 50,52 µm. Em geral, a suscetibilidade contra o ataque de clinquer de cimento aumenta com o aumento do teor de espinélio. A maior resistência é mostrada por um produto de óxido de magnésio puro e um produto com um co-clinquer a partir de 75 % de óxido de magnésio e 25 % de espinélio. Outros tamanhos tecnologicamente importantes, por exemplo, resistência, resistência ao fogo, elasticidade (módulo de elasticidade, módulo de elasticidade transversal), resistência à mudança de temperatura, resistência ao volume e assim por diante, não são mencionados. Por conseguinte, presume-se que tais pedras não podem ser usadas em um forno rotativo de cimento devido às propriedades tecnológicas deficientes. É notável o grande diâmetro do poro, que sugere o uso de materiais de queima para a formação de poros (compostos orgânicos, hidróxidos, carbonatos) e como também são descritas pelo mesmo autor (Wen Yan e colaboradores, Preparation and characterization of porous MgO-Al2O3 refractory aggregates using an in-situ decomposition pore-forming technique, Ceram. Int. 2015 Jan., páginas 515-520).

[0014] O documento CN 106747594 A publica a produção de granulações a partir de uma mistura de 5-95 % em peso, de pó cáustico de MgO e 5-95 % em peso, de farinha de magnesita. Essas misturas são misturadas com sulfonato de lignina e prensadas para formar artigos prensados. Os artigos prensados são secados durante 20 a 50 horas e, em seguida, são queimados a 1450-1700 oC no forno de túnel ou forno de transporte durante 10-20 horas. Por exemplo, granulações produzidas com 95 % em peso, de pó cáustico de MgO e 5 % em peso, de farinha de magnesita apresentam uma porosidade de 16,5 % em volume e uma densidade de 2,97 g/cm3.

[0015] A tarefa da invenção é fornecer um óxido de magnésio sinterizado com uma boa resistência ao grão para uma mistura para a produção de produtos resistentes ao fogo com alta porosidade e baixa condutibilidade térmica, que apresentam propriedades adequadas para o uso em fornos industriais de grade volume e, em particular, uma baixa tendência à infiltração contra infiltração de metais alcalinos.

[0016] Outra tarefa da invenção é o fornecimento de uma tal mistura, assim como de um produto moldado ou não moldado resistente ao fogo, produzido a partir da mistura, assim como de um processo para sua produção.

[0017] Além disso, a tarefa da invenção é o fornecimento de um revestimento resistente ao fogo de um forno industrial de grande volume, em particular, de um forno da indústria de não metais, preferivelmente de uma instalação de forno de cimento, de um forno cuba de cal ou forno tubular rotativo de cal, de um forno para a produção de óxido de magnésio ou dolomita ou de um forno de aquecimento ou de um forno para a produção de energia ou também de um forno da indústria de não ferrosos ou de aço, com pelo menos um ou formado a partir de pelo menos um produto de acordo com a invenção.

[0018] O revestimento pode ser formado, por exemplo, em várias camadas e apresentar um forro de trabalho do lado do fogo ou do lado quente ou um revestimento no lado interno do agregado e uma parede posterior isolante disposta atrás.

[0019] Essas tarefas são resolvidas pelas características das reivindicações 1, 15, 25, 26,38, 40, 41 e 45. Formas de realização vantajosas da invenção são caracterizadas por essas reivindicações dependentes das reivindicações.

[0020] A seguir, a invenção é esclarecida de modo exemplar em detalhes com base em um desenho:

[0021] São mostradas: Figura 1: por exemplo, uma distribuição do diâmetro de poro de uma granulação de acordo com a invenção de óxido de magnésio poroso Figura 2: por exemplo, uma distribuição do diâmetro de poro de uma pedra moldada de acordo com a invenção Figura 3: uma imagem fotomicroscópica (luz incidente) de um óxido de magnésio de acordo com a invenção, sinterizado em um forno de alta temperatura a 1530 oC, duração da queima 6 horas

[0022] No contexto da invenção, verificou-se de maneira surpreendente, que através da sinterização de artigos prensados, em particular, pellets, a partir de farinha de MgO, preferivelmente a partir de pó cáustico de MgO, a uma temperatura máxima de queima reduzida (em vez das temperaturas usuais de > 1700 oC) e subsequente trituração mecânica dos artigos prensados pode ser produzido um óxido de magnésio sinterizado, que apresenta uma porosidade do grão (porosidade total) de acordo com a norma DIN EN 993- 1:1195-04 e DIN EN 993-18:1999-01 de 15 a 38 % em volume, preferivelmente de 20 a 38 % em volume.

[0023] A farinha de MgO também pode consistir, por exemplo, em óxido de magnésio calcinado (DBM) ou em óxido de magnésio de fusão. Preferivelmente, trata-se, no entanto, de pó cáustico de MgO.

[0024] E com o uso desse óxido de magnésio granulado, poroso, podem ser produzidos produtos resistentes ao fogo com propriedades mecânicas e químicas típicas que, comparados com os produtos usados até agora, apresentam uma maior porosidade e, com isso, uma condutibilidade térmica mais baixa, no entanto, contudo, uma baixa tendência à infiltração.

[0025] Em particular, verificou-se no contexto da invenção, que sem adição de materiais de queima é possível produzir uma granulação de óxido de magnésio sinterizado apenas através de uma temperatura máxima de queima reduzida, em vez das temperaturas usuais de > 1700 oC, a partir dos artigos prensados de grãos de farinha de MgO, preferivelmente partículas casuais de MgO, que em comparação com o óxido de magnésio sinterizado e óxido ode magnésio de fusão conhecidos, apresenta uma densidade bruta do grão significativamente menor e porosidade significativamente maior, que, por sua vez, leva às melhores propriedades dos produtos produzidos a partir dessas.

[0026] A duração da queima e as temperaturas de sinterização, portanto, o decurso de temperatura ou o regime de temperatura ou o perfil de temperatura, da sinterização ou do processo de sinterização, são ajustados, portanto, de acordo com a invenção de tal modo, que a granulação de óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, apresenta uma porosidade de grão (porosidade total) de acordo com a norma DIN 993-18:2002-11 e DIN 993- 1:1995-4 de 15 a 38 % em volume, preferivelmente de 20 a 38 % em volume e preferivelmente uma densidade bruta do grão de acordo com a norma DIN 993-18:2002-11 de 2,20 a 2,85 g/cm3, preferivelmente 2,20 a 2,75 g/cm3. O regime de temperatura depende, neste caso, por exemplo, da espécie de óxido de magnésio (sua reatividade) e do tamanho de partícula da farinha de MgO.

[0027] Preferivelmente, a sinterização ocorre a uma temperatura máxima < 1600 oC, preferivelmente < 1550 oC, preferivelmente < 1500 oC, de modo particularmente preferido, < 1400 oC.

[0028] Ou preferivelmente a sinterização ocorre a uma temperatura máxima entre 1100-1600 oC, preferivelmente entre 1200-1600 oC, preferivelmente entre 1200-1550 oC, de modo particularmente preferido, entre 1200-1500 oC.

[0029] A duração da queima à temperatura máxima para a produção do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, situa-se, neste caso, preferivelmente a 0,5 hora até 7 horas, preferivelmente 2 horas a 6 horas. A duração total da queima corresponde preferivelmente àquela da produção usual do óxido de magnésio sinterizado.

[0030] A queima ocorre preferivelmente em atmosfera oxidante, mas também pode ocorrer em atmosfera redutora. Depois da queima, o óxido de magnésio sinterizado é mecanicamente triturado, em particular, quebrado e classificado através de peneiração.

[0031] O MgO causal em forma de farinha usado ou a farinha causal de MgO é preferivelmente produzida de maneira usual a partir de hidróxido de magnésio ou a partir de carbonato de magnésio.

[0032] Além disso, a farinha de MgO usada, preferivelmente a farinha causal de MgO apresenta preferivelmente uma distribuição do tamanho de partícula com os seguintes valores:

[0033] d90 entre 80 e 100 µm e/ou d50 entre 5 e 15 µm e/ou d10 entre 1 e 3 µm. O valor dx significa, como se sabe, que x % em peso, das partículas são menores do que o valor indicado. Esse é determinado por meio de granulometria a laser de acordo com a norma DIN ISO 13320:2009. A farinha de MgO é dispersa, para esse fim, em etanol por meio de ultrassom.

[0034] Além disso, a farinha de MgO usada, preferivelmente a farinha causal de MgO, contém pelo menos 88 % em peso, preferivelmente pelo menos 95 % em peso, de MgO, de modo particularmente preferido, pelo menos 97 % em peso, de MgO, determinada por meio de análise de fluorescência de raios X (RFA) de acordo com a norma DIN 12677:2013-02. Além do mais, a farinha de MgO usada, preferivelmente a farinha causal de MgO, contém preferivelmente no máximo 4 % em peso, preferivelmente no máximo 2 % em peso, de CaO, determinada por meio de análise de fluorescência de raios X (RFA) de acordo com a norma DIN 12677:2013-02.

[0035] A farinha de MgO, preferivelmente a farinha causal de MgO é prensada, além disso, em uma prensa usual, preferivelmente uma prensa de peletização ou prensa de briquetagem ou em uma prensa hidráulica de tal modo, que as peça prensadas apresentam uma densidade bruta de acordo com a norma DIN 66133: 1993-06 de 1,8 a 2,3 g/cm3, preferivelmente 1,9 a 2,2 g/cm3 e/ou apresentam uma porosidade de acordo com a norma DIN 66133:1993-06 de 32 a 52 % em volume, preferivelmente 35 a 45 % em volume. No caso dos artigos prensados trata-se preferivelmente de pellets. Mas também pode tratar-se, de maneira vantajosa, de briquetes ou pedras.

[0036] Preferivelmente, neste caso, exclusivamente a farinha de MgO, preferivelmente o pó cáustico de MgO é prensado opcionalmente com adição de um pouco de água, portanto, sem aglutinante e, dessa maneira, sem qualquer material de queima.

[0037] Os artigos prensados consistem, dessa maneira, com base em sua massa seca, preferivelmente em pelo menos 96 % em peso, preferivelmente em pelo menos 98 % em peso, de modo particularmente preferido, em 100 % em peso, em farinha de MgO, preferivelmente em pó cáustico de MgO.

[0038] Os artigos prensados não contêm, em particular, qualquer farinha de magnesita.

[0039] A duração da queima e a temperatura de sinterização são, como já foi esclarecido, ajustadas de tal modo, que a granulação de óxido magnésio sinterizado poroso de acordo com a invenção, apresenta uma porosidade de grão (porosidade total) de acordo com a norma DIN 993-18:2002-11 e DIN 993-1:1995-4 de 15 a 38 % em volume, preferivelmente 20 a 38 % em volume e preferivelmente uma densidade bruta do grão de acordo com a norma DIN 993-18:2002-11 de 2,20 a 2,85 g/cm3, preferivelmente 2,20 a 2,75 g/cm3. Isso se aplica também às propriedades restantes da granulação.

[0040] Em particular, a granulação de óxido magnésio sinterizado poroso de acordo com a invenção, apresenta preferivelmente um pequeno diâmetro médio de poro d50 de 0,1 a 10 µm, preferivelmente de 2 a 8 µm, determinado de acordo com a norma DIN 66133:1993-06. Neste caso, a distribuição do diâmetro do poro pode ser monomodal (vide a Figura 1).

[0041] A estrutura do óxido de magnésio de acordo com a invenção mostra a Figura 3. Essa apresenta uma distribuição homogênea de partículas de óxido de magnésio 1 e poros pequenos 2. Poros maiores não são reconhecidos. Os poros 2 mais claros são poros preenchidos com resina epóxido, os poros 2 um pouco mais escuros não são preenchidos.

[0042] A granulação de óxido de magnésio poroso de acordo com a invenção, apresenta, além disso, preferivelmente uma resistência à pressão do grão com base na norma DIN 13055:2016-11 (10 mm em vez de 20 mm) de 10 a 30 MPa, preferivelmente de 11 a 25 MPa.

[0043] A granulação de óxido de magnésio poroso de acordo com a invenção, apresenta, além disso, preferivelmente as seguintes condutibilidades térmicas (WLF) de acordo com a norma DIN EN 821-2:1997-08: Tabela 1: Condutibilidades térmicas preferidas do óxido de magnésio de acordo com a invenção WLF preferivelmente 400 oC [W/mK] 3 a 9 4 a 8 800 oC [W/mK] 2 a 7 3 a 6 1200 oC [W/mK] 2 a 7 3 a 6

[0044] A granulação de acordo com a invenção, caracteriza-se, em particular, pelas seguintes propriedades: Tabela 2: Propriedades do óxido de magnésio poroso e denso de acordo com a invenção óxido de magnésio óxido de magnésio sinterizado de denso, acordo com a convencional invenção densidade bruta do 2,20-2,85 3,15-3,46 grão [g/cm3] porosidade do grão 11-40 4-10 [% em volume] MgO [% em peso] 88->99 88->99 Al2O3 [% em peso] <1 <1 Fe2O3 [% em peso] 0,1-8 0,1-8 CaO [% em peso] 0,3-8 0,3-8 SiO2 [% em peso] 0,2-5 0,2-5

WLF 400 oC [W/mK] 5,84 (<9) 13,29 (>9) 800 oC [W/mK] 3,71 (<7) 8,33 (>7) 1200 oC [W/mK] 3,41 (<7) 7,22 (>7)

[0045] Tal como já foi esclarecido, o óxido de magnésio de acordo com a invenção é usado em misturas de acordo com a invenção, para a produção de produtos resistentes ao fogo, moldados ou não moldados, de acordo com a invenção.

[0046] Uma mistura de acordo com a invenção, apresenta uma mistura de material seco contendo óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção e aglutinante. Isto é, a quantidade de aglutinante (seco ou líquido) é acrescentado de forma aditiva e se refere a toda a massa seca da mistura de material seco. Opcionalmente, também pode estar contido ainda um aditivo líquido que, do mesmo modo, é acrescentado de forma aditiva e se refere a toda a massa seca da mistura de material seco. Preferivelmente, a mistura consiste em pelo menos 90 % em peso, preferivelmente em pelo menos 99 % em peso, de modo particularmente preferido, em 100 % em peso, em aglutinante e na mistura de material seco, com base na massa total da mistura.

[0047] A mistura de material seco apresenta preferivelmente os seguintes componentes, respectivamente com base em toda a massa seca da mistura de material seco (as indicações de quantidade indicam respectivamente a soma total dos respectivos componentes, portanto, por exemplo, a proporção total da granulação grossa de óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, a proporção total de granulação de farinha ou de outra granulação): a) pelo menos uma granulação grossa do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção com um tamanho de grão > 200 µm, preferivelmente em uma quantidade de 10 a 90 % em peso, preferivelmente de 20 a 80 % em peso b) pelo menos uma granulação de farinha de óxido de magnésio, por exemplo, a partir do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, com um tamanho de grão < 200 µm, preferivelmente em uma quantidade de 90 a 10 % em peso, preferivelmente de 80 a 20 % em peso c) opcionalmente pelo menos uma outra granulação a partir de um material resistente ao fogo,

preferivelmente em uma quantidade total de outra granulação de 0,5 a 40 % em peso, preferivelmente de 3 a 30 % em peso d) opcionalmente pelo menos um aditivo para materiais resistentes ao fogo, preferivelmente em uma quantidade total < 5 % em peso e) opcionalmente pelo menos um agente aditivo para materiais resistentes ao fogo, preferivelmente em uma quantidade total < 5 % em peso.

[0048] Os componentes podem estar contidos na mistura de material seco em qualquer combinação.

[0049] A mistura de acordo com a invenção contém, além disso, tal como já foi esclarecido, aditivo para a mistura de material seco, pelo menos um aglutinante líquido ou sólido para materiais resistentes ao fogo, preferivelmente em uma quantidade total de 1 a 9 % em peso, preferivelmente de 2,5 a 6 % em peso, com base na massa total seca da mistura de material seco.

[0050] No caso de produtos não moldados, o aglutinante líquido é preferivelmente embalado à parte em um recipiente separado dos componentes secos da mistura.

[0051] Além disso, a granulação grossa do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção apresenta preferivelmente um tamanho de grão de até o máximo de 8 mm, preferivelmente até o máximo de 6 mm, de modo particularmente preferido, até o máximo de 4 mm.

[0052] A distribuição do grão da granulação grossa do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção e/ou da mistura de material seco de acordo com a invenção é preferivelmente constante, preferivelmente de acordo com uma curva de Litzow, Furnas ou Fuller ou essa apresenta uma distribuição de Gauss.

[0053] A outra granulação consiste preferivelmente em uma matéria-prima elastificante, portanto, em uma matéria- prima, que serve tipicamente para diminuir o módulo de elasticidade.

[0054] Preferivelmente, a outra granulação consiste em uma matéria-prima do seguinte grupo:

[0055] espinélio de aluminato de magnésio, bauxita, argila, hercinita, pleonasto, minério de cromo, espinélio pleonástico, óxido de zircônio, olivina e/ou forsterita.

[0056] De modo particularmente preferido, a invenção é bem sucedida com uma mistura de material seco a partir dos seguintes materiais: óxido de magnésio óxido de magnésio com espinélio de aluminato de magnésio óxido de magnésio com hercinita óxido de magnésio com forsterita óxido de magnésio com pleonasto ou espinélio pleonástico óxido de magnésio com minério de cromo óxido de magnésio óxido de zircônio.

[0057] Tal como foi esclarecido, também são possíveis combinações de várias outras granulações, preferivelmente uma combinação de uma outra granulação de hercinita com uma outra granulação de espinélio de aluminato de magnésio.

[0058] Além disso, a outra granulação apresenta preferivelmente um tamanho máximo de grão de < 8 mm, preferivelmente de < 6 mm, de modo particularmente preferido, de < 4 mm.

[0059] No caso do aglutinante seco, trata-se de um aglutinante adequado para produtos resistentes ao fogo. Esses aglutinantes são indicados, por exemplo, no Praxishandbuch, página 28/ponto 3.2.

[0060] No caso do aglutinante líquido, trata-se preferivelmente de um aglutinante do seguinte grupo: aglutinantes de resina sintética de endurecimento a quente, em particular, resina de fenol-formaldeido ou melaço ou sulfonato de lignina ou de um aglutinante livre de enxofre, em particular, de um aglutinante à base de dextrose, um ácido orgânico, sacarose, um ligador de Al2O3, ácido fosfórico, um ligador de fosfato, vidro solúvel, silicato de etila ou de um sulfato, por exemplo, sulfato de magnésio ou sulfato de alumínio ou de um sistema de sol-gel.

[0061] No caso do aditivo seco, trata-se de um aditivo adequado para produtos resistentes ao fogo. Esses aditivos são indicados, por exemplo, no Praxishandbuch, página 28/ponto 3.3. Esses são usados para melhorar a capacidade de processamento ou a capacidade de moldagem ou para modificar a estrutura dos produtos e, com isso, obter propriedades particulares.

[0062] Tal como já foi esclarecido, a mistura de acordo com a invenção serve para a produção de produtos moldados ou não moldados, resistentes ao fogo, de acordo com a invenção.

[0063] Para a produção de produtos moldados, em particular, pedras, é preparada uma mistura ou uma massa plástica a partir da mistura de material seco da mistura de acordo com a invenção, com pelo menos um aglutinante líquido e/ou sólido e/ou água. Quando a mistura contém um aglutinante líquido, a adição de água não é necessária, mas possível.

[0064] Para a distribuição ideal do ou dos aglutinantes e/ou da água, mistura-se, por exemplo, durante 3 a 10 minutos.

[0065] A mistura é colocada em moldes e prensada, de modo que se formem corpos moldados. As pressões de prensagem situam-se em faixas usuais, por exemplo, a 60-180 MPa, preferivelmente a 100-150 MPa.

[0066] Preferivelmente, depois da prensagem é realizada uma secagem, por exemplo, entre 60 e 200 oC, em particular, entre 90 e 140 oC. A secagem ocorre preferivelmente até ser obtida uma umidade residual entre 0,1 e 0,6 % em peso, em particular, entre 0,2 e 0,5 % em peso, determinada de acordo com a norma DIN 51078:2002-12.

[0067] Dessa maneira, verificou-se no contexto da invenção, de que é possível produzir corpos moldados com pressões de prensagem usuais, a fim de obter as porosidades mencionadas com as propriedades mecânicas e térmicas correspondentes. Obviamente, a porosidade do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, que é usado, em particular, nas granulações usuais de acordo com a distribuição de grãos de Fuller ou Litzow das misturas de materiais, em toda a estruturação do grão, cuida para que, em particular, na prensagem, possa se formar o volume do poro de acordo com a invenção, sem que os grãos precisem formar uma estrutura de apoio na estrutura de acordo com o documento DE 10 2013 020 732 A1.

[0068] Os corpos moldados de acordo com a invenção, em particular, as pedras, podem ser usados não queimados ou temperados ou queimados. Preferivelmente, no entanto, esses são usados queimados.

[0069] As pedras verdes prensadas são temperadas em um forno cerâmico, por exemplo, em um forno de túnel, entre 400 e 1000 oC, em particular, entre 500 e 800 oC.

[0070] Para a queima, as pedras prensadas, preferivelmente secas, são queimadas ceramicamente em um forno cerâmico, por exemplo, em um forno de túnel, preferivelmente entre 1200 e 1800 oC, em particular, entre 1400 e 1700 oC. Preferivelmente, é queimado de forma oxidante, dependendo da composição do material, mas uma queima redutora também pode ser vantajosa.

[0071] A condutibilidade térmica de acordo com o processo (paralelo) de fio quente de acordo com a norma DIN 993-15:2005-14 dos produtos moldados, queimados de acordo com a invenção, em particular, das pedras, situa-se preferivelmente a 300 oC a 4,0 até 6,0 W/mK, preferivelmente a 4,5 até 5,8 W/mK, a 700 oC a 3,0 até 5,0 W/mK, preferivelmente a 3,0 até 4,8 W/mK e a 1000 oC a 2,0 até 3,5 W/mK, preferivelmente a 2,0 até 3,2 W/mK.

[0072] Os produtos moldados, queimados, em particular, as pedras, apresentam preferivelmente uma alta porosidade aberta de 22 a 45 % em volume, preferivelmente 23 a 35 % em volume, determinada de acordo com a norma DIN EN 993- 1:1995-04.

[0073] Além disso, esses apresentam preferivelmente um valor médio d50 da distribuição do tamanho de poro (diâmetro), determinado de acordo com a norma DIN 66133:1993-06 de 0,5 a 10 µm, preferivelmente de 2 a 8 µm.

[0074] Ademais, os produtos moldados, queimados, em particular, as pedras, apresentam preferivelmente uma baixa densidade bruta de 1,9 a 2,9 g/cm3, em particular, de 2,0 a 2,8 g/cm3, determinada de acordo com a norma DIN 993- 1:1995-04.

[0075] A resistência à pressão a frio de acordo com a norma DIN EN 993-5:1998-12 dos produtos moldados, queimados de acordo com a invenção, em particular, das pedras, situa- se preferivelmente em 30 e 100 MPa, em particular, em 45 e 90 MPa. A resistência à flexão a frio de acordo com a norma DIN EN 993-6:1995-04 dos produtos moldados, queimados de acordo com a invenção, em particular, das pedras, situa-se preferivelmente em 2 a 18 MPa, em particular, em 3 a 10 MPa.

[0076] A permeabilidade ao gás de acordo com a norma DIN EN 993-4:1995-04 dos produtos moldados, queimados de acordo com a invenção, em particular, das pedras, situa-se preferivelmente em 0,2 a 8 nPm, em particular, em 0,5 a 6 nPm.

[0077] A resistência à mudança de temperatura determinada de acordo com a norma DIN EN 993-11:2008-03 ao ar com uma temperatura de teste aumentada de 1100 oC dos produtos moldados, queimados de acordo com a invenção, em particular, das pedras, situa-se preferivelmente em > 20 ciclos de resfriamento brusco, em particular, em > 30 ciclos de resfriamento brusco.

[0078] Para a produção de produtos não moldados, em particular, massas, preferivelmente massas de moldagem ou massas de vibração ou massas de fundição ou massas de Stocher, é preparada, do mesmo modo, uma mistura a partir da mistura de material seco de acordo com a invenção com pelo menos um aglutinante seco e/ou líquido e/ou água. Quando a mistura contém um aglutinante líquido, a adição de água não é necessária, mas possível.

[0079] Resumindo, a invenção põe à disposição produtos resistentes ao fogo, altamente porosos, mas adequados de forma excelente em relação à condutibilidade térmica e tamanho dos poros e, com isso, à permeabilidade ao gás como forro de trabalho e também como alvenaria posterior do forno. Particularmente vantajosa é o pequeno diâmetro médio do poro d50 do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, que se situa preferivelmente em 2-8 µm e que também está presente no produto produzido, além do diâmetro médio do poro d50 da matriz de cerca de 4 µm (vide a Figura 2).

[0080] Os produtos cerâmicos grossos resistentes ao fogo moldados, em particular, prensados ou não moldados, apesar de sua alta porosidade, podem ser usados como forro de trabalho em um agregado de forno industrial de queima, porque esses apresentam as propriedades do forro de trabalho mecânicas, termomecânicas e termoquímicas necessárias.

[0081] O uso do material finamente dividido, cerca de 50-90 % em peso com d90 < 100 µm, neste caso, não é necessário, mas sim, esse pode ser trabalhado com granulações de 8 mm, usuais na tecnologia de resistência ao fogo. Com isso, o gasto de produção para o fornecimento do grão é reduzido, em particular, a energia de trituração por moagem.

[0082] Adicionalmente, através da temperatura de queima mais baixa do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, as emissões de CO2 caem. De acordo com a invenção, é possível dispensar a adição de materiais de queima, que são muito caros, para introduzir os mesmos de forma homogênea na mistura e que também aumenta a poluição ambiental devido às emissões de CO2.

[0083] Adicionalmente, a economia de material e peso deve ser avaliada como positiva para um volume a ser revestido.

[0084] Até agora, a redução da condutibilidade térmica de revestimentos resistentes ao fogo foi realizada através de disposições do forro de multicamadas de camadas de trabalho e isolamento. Particularmente em agregados móveis, tais como, por exemplo, fornos tubulares rotativos de cimento, os revestimentos de multicamadas são mecanicamente muito sensíveis ou suscetíveis à ruptura. Além disso, a instalação é cara. A fim de evitar as incertezas na operação dadas pelos chamados forros de camadas intermediárias, por conseguinte, a instalação de forro de trabalho sem camada isolante não é rara. São associadas a isso, temperaturas suportáveis pelo material de um revestimento do agregado e maiores perdas de calor. Um forro de trabalho de acordo com a invenção, pode ser usado, em particular, também de forma excelente sem forro de camadas intermediárias, devido à sua baixa condutibilidade térmica.

[0085] Com base nos seguintes exemplos, é esclarecida, em particular, a superioridade de produtos cerâmicos grossos de acordo com a invenção, em comparação com produtos de acordo com o estado da técnica mais indicado,

de acordo com o documento DE 10 2013 020 732 A1 e em comparação com os produtos densos conhecidos. Produção do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção para os exemplos 1 a 3:

[0086] A produção da granulação a partir do óxido de magnésio sinterizado poroso foi realizada da seguinte maneira:

[0087] Um bolo de filtração obtido a partir de uma suspensão de Mg(OH)2 por meio de prensagem a vácuo, com uma proporção de sólido > 50 %, foi secado em um forno e, finalmente, calcinado a 1100 oC e triturado, de modo que a partir do Mg(OH)2 resultou um óxido de magnésio cáustico, cuja distribuição típica do tamanho de partícula d50 foi de 10 µm.

[0088] Com uma prensa e peletização, o óxido de magnésio cáustico foi prensado para formar pellets em forma de amêndoa com as dimensões de 13x20x30 mm3. Esses pellets verdes tinham uma densidade bruta do grão de 2,0 g/cm3.

[0089] Esses pellets foram sinterizados em um forno de laboratório de alta temperatura com um perfil de temperatura, no qual a temperatura foi aumentada com 2 K/min para 800 oC. Depois de um tempo de espera de 6 horas, a temperatura com 2 K/min ainda foi aumentada para 1450 oC.

O tempo de permanência nessa temperatura foi de 5 horas. O resfriamento ocorreu continuamente através de distribuição de calor do forno de laboratório de alta temperatura ao meio ambiente.

[0090] Em seguida, o óxido de magnésio sinterizado poroso foi rompido e classificado por peneiração.

[0091] A granulação de óxido de magnésio sinterizado poroso de acordo com a invenção tinha uma densidade bruta do grão de 2,59 g/cm3. A porosidade aberta correspondente foi de 25,8 % em volume (DIN EN 993-18:2002-11, DIN EN 993- 1:1195-04). Exemplo 1:

[0092] No contexto do exemplo 1, foram produzidas pedras à base dos mesmos materiais e mesma composição mineralógica (84 % em peso, de óxido de magnésio, 16 % em peso, de espinélio sinterizado, farinha de óxido de magnésio de óxido de magnésio sinterizado denso): Tabela 3: Composição das misturas para o exemplo 1 pedras a) pedras b) pedras c) óxido de magnésio sinterizado de 54 acordo com a invenção [% em peso), 0-4 mm óxido de magnésio sinterizado 54 10 denso [% em peso], 0-4 mm óxido de magnésio sinterizado 32 denso [% em peso], 0,1-0,5 mm espinélio sinterizado [% em 16 16 16 peso], 0-4 mm farinha de óxido de magnésio, < 30 30 42 200 µm aglutinante de sulfonato de 3,7 3,7 6 lignina [% em peso, com base na massa seca] compressão [MPa] 130 130 40 temperatura de queima [oC] 1600 1600 1600

[0093] As matérias-primas usadas apresentam as seguintes propriedades: Tabela 4: Propriedades do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção densidade bruta do grão de acordo com a norma DIN 2,59 g/cm3 993-1:1995-04, 993-18:2002-11 porosidade do grão de acordo com a norma DIN 993- 25,8 % em volume 1-:1995-04, 993-18:2002-11 Tabela 5: Propriedades do óxido de magnésio sinterizado denso para as pedras b) e c) óxido de magnésio sinterizado denso densidade bruta do grão de acordo com a norma DIN 3,41 g/cm3 993-1:1995-04, 993-18:2002-11 porosidade do grão de acordo com a norma DIN 993- 1 % em volume 1:1995-04, 993-18:2002-11 Tabela 6: Propriedades do espinélio de óxido de magnésio sinterizado para as pedras a), b) e c) espinélio de óxido de magnésio sinterizado densidade bruta do grão de acordo com a norma DIN 3,37 g/cm3 993-1:1995-04, 993-18:2002-11 porosidade do grão de acordo com a norma DIN 993- 2 % em volume 1:1995-04, 993-18:2002-11

[0094] A produção das pedras a)-c) ocorreu respectivamente tal como segue:

[0095] As matérias-primas correspondentes de acordo com a tabela 3 com uma distribuição do tamanho de grão de acordo com Fuller, foram misturadas em um misturador durante 3 minutos, providas com um aglutinante líquido e misturadas durante mais 5 minutos. A mistura foi levada para uma prensa hidráulica e prensada em uma forma B para pedras de forno rotativo com uma pressão de prensagem de acordo com a tabela 3. As pedras foram secadas em uma secadora a cerca de 130 oC e, em seguida, a 1600 oC, essas foram queimadas de forma oxidante em um forno de túnel durante 50 horas. O tempo de espera à temperatura máxima foi de 5 horas. Foram determinados o encolhimento de queima através de medição, a densidade bruta pronta através de medição e pesagem, a porosidade aberta de acordo com a norma DIN EN 993-1:1995-04, a resistência à pressão a frio de acordo com a norma DIN EN 993-5:1998-12, a resistência à flexão a frio de acordo com a norma DIN EN 993-6:1995-04, a permeabilidade ao gás de acordo com a norma DIN EN 993- 4:1995-04 e a condutibilidade térmica de acordo com o processo (paralelo) de fio quente DIN 993-15:2005-14. A resistência à mudança de temperatura foi determinada de acordo com a norma DIN EN 993-11:2008-03 ao ar com uma temperatura de teste aumentada de 1100 oC: Tabela 7: Propriedades das pedras queimadas do exemplo 1 pedras a) pedras b) pedras c) densidade bruta [g/cm3] 2,68 2,95 2,63 porosidade [% em volume] 24,1 16,0 25,2 resistência à pressão a frio 88 70 80 [MPa] resistência à flexão a frio 5,98 5,6 6,0 [MPa] permeabilidade do gás [nPm] 0,85 1,6 1,2 contração por queima [%] 1,18 0,30 0,60 diâmetro do poro d50 [µm] 3,8 14,2 10,4 TWB [ciclos] > 30 > 30 > 30

WLF 300 oC [W/mK] 5,4 6,7 5,5 700 oC [W/mK] 3,5 5,1 3,6 1000 oC [W/mK] 2,6 4,0 2,8

[0096] As propriedades das pedras, em comparação com as pedras densas convencionais de acordo com b), alteram-se no caso de a) e também c), que apresentam uma porosidade significativamente aumentada e uma densidade bruta significativamente reduzida, sem, neste caso, exercer uma influência negativa sobre as propriedades das pedras. Em particular, a permeabilidade do gás e o diâmetro do poro diminuem nas pedras de acordo com a presente invenção.

[0097] No caso de a) de acordo com a invenção, no qual a granulação consiste em óxido de magnésio poroso de acordo com a invenção, a redução da densidade bruta e o aumento da porosidade aberta é significativa em comparação com b).

[0098] Adicionalmente, o diâmetro médio do poro d50 é dramaticamente reduzido em comparação com b) e c), de modo que há uma tendência reduzida à infiltração em comparação com os álcalis e fusão de clínquer. Em comparação com b), a resistência à pressão a frio e a resistência à flexão a frio são mantidas, além disso, seguras na faixa típica para pedras densas. A resistência à mudança de temperatura com > 30 ciclos de resfriamento brusco sem ruptura para todas as espécies de pedras está no mesmo nível necessariamente alto.

[0099] Os resultados mostram, além disso, para as pedras de acordo com a) de acordo com a invenção, valores de condutibilidade térmica significativamente reduzidos em comparação com as pedras de espinélio de óxido de magnésio b). Exemplo 2:

[0100] Para o exemplo 2, pedras d), em vez do espinélio de óxido de magnésio sinterizado de acordo com o exemplo 1,

foi usado um espinélio poroso: Tabela 8: Composição das misturas para o exemplo 2 pedras a) pedras b) pedras d) óxido de magnésio de acordo com a 54 54 invenção [% em peso], 0-4 mm óxido de magnésio denso [% em 54 peso], 0-4 mm espinélio sinterizado [% em peso], 16 16 0-4 mm espinélio sinterizado poroso, 0-4 16 mm farinha de óxido de magnésio < 200 30 30 30 µm aglutinante sulfonato de lignina 3,7 3,7 3,7 [% em peso, com base na massa seca] compressão [MPa] 130 130 40 temperatura de queima [oC] 1600 1600 1600

[0101] As propriedades do óxido de magnésio de acordo com a invenção para d) correspondem àquelas do exemplo 1. Tabela 9: Propriedades do espinélio sinterizado poroso para pedras d) espinélio sinterizado poroso densidade bruta do grão de acordo com a norma DIN 2,66 g/cm3 993-1:1995-04, 993-18:2002-11 porosidade do grão de acordo com a norma DIN 993- 25 % em volume 1:1995-04, 993-18:2002-11

[0102] As pedras d) foram produzidas de maneira análoga ao exemplo 1 e testadas: Tabela 10: Propriedades das pedras queimadas do exemplo 2 pedras a) pedras b) pedras d) densidade bruta [g/cm3] 2,68 2,95 2,64 porosidade [% em volume] 24,1 16,0 25,2 resistência à pressão a frio 88 70 85 [MPa] resistência à flexão a frio 5,98 5,6 6,4 [MPa] permeabilidade ao gás [nPm] 0,85 1,6 0,92 contração por queima [%] 1,18 0,30 1,2 diâmetro do poro d50 [µm] 3,8 14,2 4,2 TWB [ciclos] > 30 > 30 > 30

WLF 300 oC [W/mK] 5,4 6,7 5,2 700 oC [W/mK] 3,5 5,1 3,3 1000 oC [W/mK] 2,6 4,0 2,4

[0103] As propriedades das pedras, em comparação com o exemplo 1, se modificaram apenas ligeiramente devido ao uso de óxido de magnésio poroso e espinélio poroso, deve se observar, contudo, uma condutibilidade térmica mais reduzida. Todas as outras propriedades mecânicas e térmicas positivas são mantidas. Exemplo 3:

[0104] Nos primeiros exemplos 1 e 2, foram esclarecidas as vantagens do óxido de magnésio sinterizado poroso de acordo com a invenção, para pedras de espinélio de óxido de magnésio. Para detectar a eficácia da invenção nos produtos de outros materiais resistentes ao fogo, no contexto do exemplo 3, foram examinadas pedras à base de óxido de magnésio sinterizado em combinação com pleonasto de fusão (espinélio de fusão pleonástico). As pedras e) eram à base de óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção,

pedras f), para comparação com o óxido de magnésio sinterizado denso. A produção ocorreu de acordo com o exemplo 1, com uma temperatura de queima de 1450 oC.

[0105] Tabela 11: Composição das misturas para o exemplo 3 pedras e) pedras f) óxido de magnésio de acordo com a invenção [% 54 em peso], 0-4 mm óxido de magnésio sinterizado denso [% em 54 peso], 0-4 mm pleonasto de fusão [% em peso], 0-4 mm 16 16 farinha de óxido de magnésio < 200 µm 30 30 aglutinante de sulfonato de lignina [% em 3,7 3,7 peso, com base na massa seca] compressão [MPa] 130 130 temperatura de queima [oC] 1450 1450 Tabela 12: Propriedades do pleonasto de fusão para as pedras e) e f) pleonasto de fusão densidade bruta do grão de acordo com a norma 3,74 g/cm3 DIN 993-1:1995-04, 993-18:2002-11 porosidade do grão de acordo com a norma DIN 2 % em volume 993-1:1995-04, 993-18:2002-11

[0106] A seguinte tabela mostra os resultados do exemplo 3: Tabela 13: Propriedades das pedras queimadas do exemplo 3 pedras e) pedras f) densidade bruta [g/cm3] 2,66 3,00 porosidade [% em volume] 24,8 15,7 resistência à pressão a frio 98 100 [MPa]

pedras e) pedras f) resistência à flexão a frio 6,25 6,75 [MPa] permeabilidade ao gás [nPm] 0,98 1,45 contração por queima [%] 1,12 0,20 diâmetro do poro d50 [µm] 4,8 14,6 TWB [ciclos] > 30 > 30

WLF 300 oC [W/mK] 5,3 6,9 700 oC [W/mK] 3,4 5,3 1000 oC [W/mK] 2,5 4,2

[0107] A tabela 4 mostra, que o óxido de magnésio sinterizado poroso de acordo com a invenção, também pode ser aplicado em pedras de pleonasto de óxido de magnésio, a porosidade aumenta significativamente através do uso do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, todas as propriedades mecânicas e térmicas positivas são mantidas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a produção de uma granulação de óxido de magnésio sinterizado caracterizado por o óxido de magnésio sinterizado ser produzido por sinterização de artigos prensados, em particular, de pellets feitos de pó de MgO, preferivelmente de pó cáustico de MgO, e em seguida trituração mecânica dos artigos prensados, sendo que é sinterizado de tal modo que a granulação apresenta uma porosidade de grão (porosidade total) de 15 a 38 % em volume, preferivelmente de 20 a 38 % em volume, de acordo com as normas DIN EN 993-1:1195-04 e DIN EN 993-18:1999-01.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser sinterizado a uma temperatura máxima entre 1100 e 1600 oC, preferivelmente entre 1200 e 1600 oC, preferivelmente entre 1200 e 1550 oC, de modo particularmente preferido, entre 1200 e 1500 oC.

3. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ser sinterizado a uma temperatura máxima ≤ 1600 oC, preferivelmente ≤ 1550 oC, preferivelmente, ≤ 1500 oC, de modo particularmente preferido ≤ 1400 oC.

4. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ser sinterizado de tal modo que a granulação apresenta uma densidade aparente de grão de 2,20 a 2,85 g/cm3, preferivelmente de 2,20 a 2,75 g/cm3 de acordo com as normas DIN EN 993-1:1195-04 e DIN EN 993- 18:1999-01.

5. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por serem usados artigos prensados, em particular, pellets com uma densidade aparente, de 1,8 a 2,3 g/cm3, preferivelmente, de 1,9 a 2,2 g/cm3 de acordo com a norma DIN 66133:1993-06.

6. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por serem usados artigos prensados com uma porosidade de 32 a 52 % em volume, preferivelmente, de 35 a 45 % me volume de acordo com a norma DIN 66133:1993-06.

7. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o pó de MgO empregado, preferivelmente o pó cáustico de MgO empregado apresentar pelo menos, 88 % em peso, preferivelmente, pelo menos 95 % em peso, de modo particularmente preferido, pelo menos 97 % em peso de MgO definido por meio de análise de fluorescência de raio X de acordo com a norma DIN 12677:2013-02.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o pó de MgO empregado, preferivelmente o pó cáustico de MgO empregado apresentar uma distribuição de tamanho de partícula com os valores seguintes, definidos por meio de granulometria a laser de acordo com a norma DIN ISO 13320:2009: d90 entre 80 e 100 µm e/ou d50 entre 5 e 15 µm e/ou d10 entre 1 e 3 µm.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por serem usados artigos prensados que, relativos a sua massa seca, são constituídos de pelo menos 96 % em peso, preferivelmente de l00 % em peso de pó de MgO, preferivelmente, de pó cáustico de MgO e/ou não contêm qualquer pó de magnesita

10. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a granulação ser produzida de óxido de magnésio sinterizado sem uso de substâncias de queima.

11. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ser sinterizado de tal modo que a granulação de óxido de magnésio sinterizado apresenta um diâmetro de poro d50 de 0,1 a 10 µm, preferivelmente, de 2 a 8 µm, definido de acordo com a norma DIN 66133:1993-06.

12. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ser sinterizado de tal modo que a granulação de óxido de magnésio sinterizado apresenta um resistência à pressão do grão de 10 a 30 MPa, preferivelmente, de 11 a 25 MPa em relação à norma DIN 13055-2016-11 (10 mmm ao invés de 20 mm).

13. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ser sinterizado de tal modo que a granulação de óxido de magnésio sinterizado apresenta as seguintes condutividades térmicas (WLF) de acordo com a norma DIN EN 821-2:1997-08: WLF freferivelmente 400 °C [W/mK] 3 a 9 4 a 8 800 °C [W/mK] 2 a 7 3 a 6 1200 °C [W/mK] 2 a 7 3 a 6

14. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o regime de temperatura da sinterização ser ajustado de tal modo que a granulação apresenta as propriedades desejadas.

15. Mistura para a produção de um produto cerâmico bruto, resistente ao fogo, moldado ou não moldado, em particular, de um produto para um forro de trabalho ou uma alvenaria posterior de um forno industrial, preferivelmente de um instalação de fornos de cimento, de um forno de cuba de cal ou forno tubular rotativo de cal de um forno de magnesita ou dolomita ou de um forno de aquecimento ou de um forno para a produção de energia ou de um forno da produção de aço ou de um forno da indústria de metais não ferrosos apresentando pelo menos uma granulação de óxido de magnésio sinterizado, caracterizada por a granulação ser produzida de acordo com o processo de acordo com uma das reivindicações precedentes.

16. Mistura, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por apresentar uma mistura de material seco com ou constituída dos seguintes componentes: a) pelo menos, uma granulação grosseira de óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, com um tamanho de grão > 200 µm, preferivelmente em uma quantidade total de óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, de 10 a 90 % em peso, preferivelmente, de 20 a 80 % em peso, b) pelo menos uma granulação em pó feita de óxido de magnésio, por exemplo do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção, com um tamanho de grão ≤ 200 µm, preferivelmente em uma quantidade de 90 a 10 % em peso, preferivelmente, de 80 a 20 % em peso, c) preferivelmente pelo menos uma outra granulação de um material resistente ao fogo,

preferivelmente, em uma quantidade total de outra granulação de 0,5 a 40 % em peso, preferivelmente, de 3 a 30 % em peso, d) eventualmente pelo menos um aditivo para materiais resistentes ao fogo, preferivelmente em uma quantidade total de aditivo < 5 % em peso, e) eventualmente pelo menos um meio aditivo para materiais resistentes ao fogo, preferivelmente em uma quantidade total de < 5 % em peso, assim como aditivamente à mistura de material seco pelo menos um aglutinante líquido ou sólido para materiais resistentes ao fogo, preferivelmente em uma quantidade total de 1 a 9 % em peso, preferivelmente, de 2,5 a 6 % em peso relativa à massa seca total da mistura de material seco.

17. Mistura, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizada por a mistura ser constituída de pelo menos 90 % em peso, preferivelmente, de pelo menos 99 % em peso, de modo particularmente preferido de 100 % em peso de aglutinante e de mistura de material seco relativa à massa total da mistura.

18. Mistura, de acordo com a reivindicação de 15 a 17, caracterizada por a mistura de material seco apresentar ≥ 50% em peso, preferivelmente, ≥ 60% em peso, de modo particularmente preferido ≥ 70 % em peso da granulação grosseira do óxido de magnésio sinterizado de acordo com a invenção.

19. Mistura, de acordo com uma das reivindicações 15 a 18, caracterizada por a granulação grosseira do óxido de magnésio sinterizado poroso apresentar um tamanho de grão máximo ≤ 8 mm, preferivelmente, ≤ 6 mm, de modo particularmente preferido, ≤ 4 mm.

20. Mistura, de acordo com uma das reivindicações 15 a 19, caracterizada por a distribuição de grãos da granulação grosseira do óxido de magnésio sinterizado ser constante.

21. Mistura, de acordo com uma das reivindicações 16 a 20, caracterizada por a outra granulação ser constituída de uma matéria prima do seguinte grupo: espinélio de aluminato de magnésio, bauxita, óxido de alumínio, hercinita, pleonasto, cromito, espinélio pleonástico, óxido de zircônio, olivina e/ou forsterita.

22. Mistura, de acordo com uma das reivindicações 16 a 21, caracterizada por a outra granulação apresentar um tamanho de grão mínimo > 0 mm, e/ou um tamanho de grão máximo ≤ 8 mm, preferivelmente, ≤ 6 mm, de modo particularmente preferido, ≤ 4 mm.

23. Mistura, de acordo com uma das reivindicações 16 a 22, caracterizada por a distribuição de grãos da outra granulação ser constante.

24. Mistura, de acordo com uma das reivindicações 16 a 23, caracterizada por, no caso do aglutinante líquido, se tratar de um aglutinante do seguinte grupo: aglutinante de resina sintética que endurece termicamente, em particular, resina de formaldeído ou melaço ou sulfonato de linina, ou um aglutinante isento de enxofre, em particular, em torno de um aglutinante com base de destrose, um ácido orgânico, um elemento de liga de Al2O3, ácido fosfórico, um elemento de liga de fosfato, vidro solúvel, silicato etílico ou um sulfato, por exemplo, sulfato de magnésio ou sulfato de alumínio ou um sistema solução gel.

25. Produto cerâmico bruto, resistente ao fogo, moldado ou não moldado, em particular, para um forro de trabalho de um forno industrial, preferivelmente de uma instalação de fornos de cimento, de um forno de cuba de cal ou forno tubular rotativo de cal, de um forno de magnesita ou dolomita ou de um forno de aquecimento ou de um forno para a produção de energia ou de um forno da produção de aço ou de um forno da indústria de metais não ferrosos, sendo que, o produto apresenta pelo menos uma granulação de óxido de magnésio sinterizado, caracterizado por a granulação de óxido de magnésio sinterizado ser produzida de acordo com o processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 14.

26. Produto cerâmico bruto, resistente ao fogo, moldado ou não moldado, em particular, para um forro de trabalho de um forno industrial, preferivelmente de uma instalação de fornos de cimento, de um forno de cuba de cal ou forno tubular rotativo de cal, de um forno de aquecimento ou de um forno para a produção de energia, preferivelmente produto de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por o produto ser produzido a partir de uma mistura de acordo com uma das reivindicações 15 a 24.

27. Produto, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado por o produto moldado ser um corpo moldado verde, em particular, prensado, preferivelmente, uma pedra.

28. Produto, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado por o produto moldado ser um corpo moldado temperado, preferivelmente, uma pedra.

29. Produto, de acordo com a reivindicação 25 ou 26,

caracterizado por o produto moldado ser um corpo moldado queimado, preferivelmente, uma pedra.

30. Produto, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma condutividade térmica de acordo com o processo de fio de aquecimento (paralelo) de acordo com a norma DIN 993- 15:2005-14 em 300 oC de 4,0 a 6,0 W/mK, preferivelmente, de 4,5 a 5,8 W/mK, em 700 oC de 3,0 a 5,0 W/mK, preferivelmente, de 3,0 a 4,8 W/mK e em 1000 oC de 2,0 a 3,5 W/mK, preferivelmente, de 2,0 a 3,2 W/mK.

31. Produto, de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma porosidade aberta de 22 a 45 % em volume, preferivelmente, de 23 a 35 % em volume definido de acordo com a norma DIN 993-1:1995-4.

32. Produto, de acordo com uma das reivindicações 29 a 31, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar um valor médio da distribuição de diâmetro de poros d50, definido de acordo com a norma DIN 66133:1993-06, de 0,5 a 10 µm, preferivelmente, de 2 a 10 µm.

33. Produto, de acordo com uma das reivindicações 29 a 32, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma densidade bruta de 1,9 a 2,9 g/cm3 em particular, de 2,0 a 2,8 g/cm3 definido de acordo com a norma DIN 993- 1:1995-4.

34. Produto, de acordo com uma das reivindicações 29 a 33, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma resistência à pressão de calcário de acordo com a norma DIN EN 993-5:1998-12 de 30 a 100 MPa, em particular, de 45 a 90 MPa.

35. Produto, de acordo com uma das reivindicações 29 a 34, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma resistência à flexão a frio de acordo com a norma DIN EN 993-6:1995-04 de 2 a 18 MPa, em particular, de 3 a 10 MPa.

36. Produto, de acordo com uma das reivindicações 29 a 35, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma permeabilidade ao gás de acordo com a norma DIN EN 993- 4:1995-04 de 0,2 a 8 nPm, em particular, de 0,5 a 6 nPm.

37. Produto, de acordo com uma das reivindicações 29 a 36, caracterizado por o corpo moldado queimado apresentar uma resistência à troca de temperatura definida de acordo com a norma DIN EN 993-11:2008-03 de ar a uma temperatura de teste de 1100 oC dos produtos queimados de acordo com a invenção, moldados de > 20 ciclos de resfriamento brusco, em particular, > 30 ciclos de resfriamento brusco.

38. Processo para a produção de um produto moldado resistente ao fogo, de acordo com uma das reivindicações 25 a 37, a partir de uma mistura de acordo com uma das reivindicações 15 a 24, caracterizado por apresentar as seguintes etapas do processo: a) misturação da mistura de material seco com aglutinantes e/ou água para formar uma massa, b) moldagem, em particular, prensagem da massa para formar um corpo moldado verde, c) preferivelmente secagem do corpo moldado verde. d) preferivelmente têmpera ou queima do corpo moldado verde,

39. Processo, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por o corpo moldado ser queimado a uma temperatura de 1200 a 1800 oC, preferivelmente de 1400 a 1700 oC.

40. Uso de uma mistura de acordo com uma das reivindicações 15 a 24 caracterizado pela fabricação de um produto de acordo com uma das reivindicações 25 a 37.

41. Revestimento de um forno industrial de grande volume, preferivelmente de um forno de queima da indústria de não-metais, preferivelmente, de uma instalação de fornos de cimento, de um forno de cuba de cal ou de um forno tubular rotativo de cal, de um forno de magnesita ou dolomita ou de um forno de aquecimento ou de um forno para a produção de energia ou de um forno da produção de aço ou de um forno da indústria de metais não ferrosos, caracterizado por o revestimento apresentar pelo menos um produto de acordo com uma das reivindicações 25 a 37 e/ou produzido de acordo com a reivindicação 38 ou 39.

42. Revestimento, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado por o revestimento apresentar um forro de trabalho, o qual apresenta o, pelo menos um, produto resistente ao fogo.

43. Revestimento, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado por o forro de trabalho ser montado em uma alvenaria de uma ou de várias camadas.

44. Revestimento, de acordo com uma das reivindicações 41 a 43, caracterizado por o revestimento apresentar uma alvenaria posterior isolante, a qual apresenta o, pelo menos um, produto resistente ao fogo.

45. Forno industrial de grande volume, preferivelmente forno de queima da indústria de não-metais, preferivelmente, instalação de fornos de cimento, fornos de cuba de cal ou fornos tubulares rotativos de cal, fornos de magnesita ou dolomita ou fornos de aquecimento ou fornos para a produção de energia ou fornos da produção de aço ou fornos da indústria de metais não ferrosos, caracterizado por o forno industrial apresentar um revestimento de acordo com uma das reivindicações 41 a 44.