CN110891918A - 处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方法生产的烧结的耐火陶瓷产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方法生产的烧结的耐火陶瓷产品。

Description

处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方 法生产的烧结的耐火陶瓷产品
描述
本发明涉及处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方法生产的烧结的耐火陶瓷产品。
烧结的氧化镁是生产耐火陶瓷产品的重要的耐火原材料。为了使用烧结的氧化镁生产耐火陶瓷产品，提供包含烧结的氧化镁的批料，并随后烧制该批料，由此批料的原材料彼此烧结并形成烧结的耐火陶瓷产品。
根据本发明的术语"耐火产品"尤其是指具有高于600℃的操作温度的耐火产品，以及优选根据DIN 51060:2000-06的耐火材料，因此包含熔锥当量＞SK 17的材料。熔锥当量可特别根据DIN EN 993-12:1997-06确定。
众所周知，"批料"分别表示一种或多种组分或原材料的组合物，通过该批料，耐火陶瓷产品可通过温度处理，从而通过用于生产烧结的耐火陶瓷产品的陶瓷烧制来生产。
通过温度荷载来处理菱镁矿，获得烧结的氧化镁。菱镁矿是天然存在的矿物，其主要由碳酸镁（因此MgCO3）组成。处理菱镁矿以生产烧结的氧化镁通常以两步法进行。在第一步骤中，菱镁矿由此被加热到在约800与1,200℃之间的范围内的温度。在这种所谓的煅烧烧制中煅烧菱镁矿，由此菱镁矿的碳酸镁分解成MgO和CO2。
此后获得的产物被确定为苛性氧化镁(有时也称为苛性煅烧氧化镁或煅烧氧化镁)。在冷却之后，苛性氧化镁常规地被进一步处理，特别是还被精细研磨，并且被结块成颗粒或压制以形成模制体。
在第二步中，随后对苛性氧化镁进行烧结烧制，其中苛性氧化镁烧结成烧结的氧化镁。这种烧结烧制常规地在1,700与2,000℃之间的范围内的温度下进行。
通过这种两步法获得高密度的烧结的氧化镁，特别是具有体积密度在约3.20与3.40 g/cm3之间的范围的烧结的氧化镁，这在耐火技术中是常规需要的。
在特殊情况下，也进行菱镁矿的一步烧结烧制。这样的一步烧结烧制特别用于细晶和富铁菱镁矿的情况，因为否则不能通过这样的一步方法生产具有高体积密度的所需烧结的氧化镁。
现有技术中还已知不生产高密度的烧结的氧化镁，而是生产多孔的烧结的氧化镁。这样的多孔的烧结的氧化镁，例如在降低通过使用该多孔的烧结的氧化镁生产的耐火产品的热导率方面，可能是所需的。
使用"烧掉"(burn-off)方法来生产这样的多孔的烧结的氧化镁。由此，苛性氧化镁与可烧掉的有机材料混合，并且混合物经受烧结烧制。可被烧掉的有机材料在烧结过程中烧掉，并在烧结的氧化镁中留下孔隙。这样的方法例如在US 4,627,878中描述。
根据现有技术，为了生产这样的多孔的烧结的氧化镁，需要能量和技术投入的大量使用。在这个方面，在每种情况下都需要技术和能量的高投入，以便在第一煅烧步骤中首先煅烧菱镁矿，随后将其研磨并将其与有机物质混合，并在第二煅烧步骤中最终将与有机物质混合的苛性氧化镁烧结成烧结的氧化镁。
手边的本发明基于提供处理菱镁矿的方法的目的，通过该方法可以更容易地生产低密度的烧结的氧化镁。本发明尤其基于提供这样的处理菱镁矿的方法的目的，通过该方法可以容易地生产低密度和高孔隙度的烧结的氧化镁，尤其是具有与现有技术相比减少的能量和技术投入。
本发明的进一步的目的是提供低密度的烧结的氧化镁。本发明尤其还基于提供低密度和高孔隙度的烧结的氧化镁的目的。
本发明的进一步的目的是提供基于氧化镁的烧结的、具有低热导率的耐火陶瓷产品。本发明尤其还基于提供这样的烧结的耐火陶瓷产品的目的，其同时还具有高强度和低热导率。
为了解决该目的，根据本发明规定了处理菱镁矿的方法，其包含以下步骤：
提供菱镁矿，其具有以下特征：
菱镁矿的化学组成包含以下重量百分比的以下物质(在每种情况下基于菱镁矿的总重量)：
MgO：至少46.5重量%；
Fe2O3：至多0.5重量%；
烧失量：至少50.0重量%；
菱镁矿以晶质菱镁矿的形式存在；
连续加热菱镁矿至菱镁矿烧结成烧结的氧化镁所在的温度。
令人惊奇的是，根据本发明发现，在菱镁矿以晶质菱镁矿的形式存在并具有特定的化学组成的情况下，烧结的氧化镁可以由菱镁矿以一步烧制方法生产。令人惊奇的是，根据本发明特别发现，可以由这样的菱镁矿在一步烧制方法中生产烧结的氧化镁，所述氧化镁仅仅具有小的密度，但尽管这样的低密度，其非常适合作为生产耐火陶瓷产品的原材料。在这个方面，本发明尤其还基于以下惊人的认识，即烧结的氧化镁可通过根据本发明的方法生产，尽管其密度低及其相关联的高孔隙度，但其具有如此高的强度，以致该烧结的氧化镁非常适合作为生产包含低热导率和同时高强度的耐火陶瓷产品的原材料。
为了实施根据本发明的方法，规定菱镁矿，因此未加工的菱镁矿。因此，提供给根据本发明的方法的菱镁矿是天然菱镁矿，其主要由碳酸镁(MgCO3)组成。
本文以重量百分比形式提供的、与提供给根据本发明的方法的菱镁矿有关的信息在每种情况下都基于菱镁矿的总重量。
为实施根据本发明的方法提供的菱镁矿以晶质菱镁矿的形式存在，因此以粗晶菱镁矿的形式存在。在这个方面，为根据本发明的方法提供的晶质菱镁矿具有大的、特别是颗粒状菱镁矿晶体，这常规地也可以用肉眼看到。为根据本发明的方法提供的晶质菱镁矿优选包含包含晶体尺寸为至少1,000μm的菱镁矿晶体，特别是包含平均直径为至少1,000μm的菱镁矿晶体。根据甚至更优选的实施方案，为根据本发明的方法提供的至少50重量%，更优选至少90重量%的晶质菱镁矿由具有至少1,000μm的平均直径的菱镁矿晶体组成。菱镁矿晶体的平均直径根据标准ASTM E112:2013 (2004年再批准)确定。
根据本发明，发现仅当晶质菱镁矿同时具有特定的化学组成时，才可以通过根据本发明的方法由这样的晶质菱镁矿生产包含上述识别的有利性质的烧结的氧化镁。在这个方面，菱镁矿具有如下化学组成，根据该化学组成，MgO以至少46.5重量%的百分比存在于菱镁矿中，且Fe2O3以至多0.5重量%的百分比存在。此外，菱镁矿的烧失量为至少50.0重量%。
本文所指的化学组成和烧失量是根据标准DIN EN ISO 12677:2003对退火的物质(在1,025℃下退火)确定的。
因此，为根据本发明的方法提供的菱镁矿是包含高百分比的MgO和极小百分比的Fe2O3的非常高质量的菱镁矿。
令人惊奇的是，根据本发明发现，如果菱镁矿中Fe2O3的百分比渐增地接近0.1至0.3重量%的范围内的特定重量百分比，则根据本发明的方法生产的烧结的氧化镁的有利性质（因此特别是其低密度和高孔隙度，同时高强度）得到提高。在这个方面，根据本发明特别优选的是，可规定菱镁矿的化学组成包含至多0.4重量%且甚至更优选至多0.3重量%的Fe2O3的重量百分比。进一步特别优选的是，可规定菱镁矿的化学组成包含至少0.1重量%的Fe2O3的重量百分比。在这个方面，根据本发明优选可规定菱镁矿的化学组成包含在0.1至0.5重量%的范围内、更优选在0.1至0.4重量%的范围内、和甚至更优选在0.1至0.3重量%的范围内的Fe2O3的重量百分比。
至于MgO的量，为该方法提供的菱镁矿优选具有在46.5至47.6重量%的范围内的百分比的MgO，和更优选46.5至47.4重量%的范围内的百分比。
菱镁矿的化学组成的烧失量主要是二氧化碳(CO2)，特别地也仅仅是二氧化碳。后者来自菱镁矿的碳酸镁(MgCO3)。
菱镁矿的烧失量百分比优选在50.0至53.0重量%的范围内，更优选在从50.0至52.4重量%的范围内，和甚至更优选在从50.0至52.0重量%的范围内。在这个方面，如果烧失量以CO2的形式存在，则菱镁矿中存在的CO2的化学百分比可以在其中菱镁矿中可能存在烧失量的上述范围内。
根据优选的实施方案，菱镁矿的化学组成包含在96.5至99.9重量%的范围内的百分比，更优选在97.0至99.9重量%的范围内的百分比的MgO和烧失量的总重量。
根据优选的实施方案，至少96.6重量%的菱镁矿由MgCO3组成，更优选至少97重量%。优选地，菱镁矿由在96.5至99.9重量%的范围内的MgCO3的百分比组成，以及更优选由在97至99.9重量%的范围内的百分比组成。
根据本发明，令人惊奇地发现，当为该方法提供的菱镁矿的化学组成包含极小百分比的MnO时，可以通过根据本发明的方法以有利的方式生产包含上述识别的性质的烧结的氧化镁。在这个方面，根据优选的实施方案，规定菱镁矿的化学组成包含低于0.05重量%的重量百分比的MnO，更优选低于0.025重量%，和甚至更优选低于0.015重量%的MnO。
根据本发明进一步地发现，当为该方法提供的菱镁矿的化学组成包含特定百分比的CaO、SiO2和Al2O3时，可以通过根据本发明的方法以有利的方式生产包含上述识别的性质的烧结的氧化镁。在这个方面，根据优选的实施方案，规定菱镁矿的化学组成包含以下重量百分比的重量百分比的氧化物CaO、SiO2和Al2O3，其中优选这些氧化物中的至少一种、更优选这些氧化物中的两种和特别优选所有三种，以以下重量百分比存在于菱镁矿中。
为该方法提供的菱镁矿优选的化学组成包含低于1.0重量%的CaO的百分比，优选在0.2和1.0重量%之间的范围内的百分比，和更优选在0.52至0.9重量%的范围内的百分比。
为该方法提供的菱镁矿优选的化学组成包含低于0.2重量%的Al2O3的百分比，优选在0.01至0.1重量%的范围内的百分比，和更优选在0.02至0.08重量%的范围内的百分比。
为该方法提供的菱镁矿优选的化学组成包含低于1.5重量%的SiO2的百分比，优选在0.2和1.5重量%之间的范围内的百分比，和更优选在0.3至1.3重量%的范围内的百分比。
根据优选的实施方案，规定为该方法提供的菱镁矿的化学组成包含至少99.7重量%、更优选至少99.8重量%和还例如100重量%的氧化物MgO、Fe2O3、MnO、CaO、Al2O3和SiO2以及烧失量(特别是CO2形式)的总重量。在这个方面，为该方法提供的菱镁矿的百分比可以具有如下的化学组成，其包含在99.7至100重量%的范围内的百分比、更优选在99.8至100重量%的范围内的百分比的氧化物MgO、Fe2O3、MnO、CaO、Al2O3和SiO2以及烧失量(特别是CO2形式)的总重量。
在这个方面，可以规定菱镁矿具有这样的化学组成：除了氧化物MgO、Fe2O3、MnO、CaO、Al2O3和SiO2以及烧失量(特别是CO2形式)之外，其具有低于0.3重量%的百分比且更优选低于0.2重量%的百分比的其它物质。
根据本发明发现，用于实施根据本发明的方法的菱镁矿特别有利地作为颗粒状物提供，特别是粗晶粒尺寸的颗粒状物。根据优选的实施方案，菱镁矿以这样的方式提供，即其至少90重量%以至少30 mm且更优选至少50 mm的晶粒尺寸提供。根据优选的实施方案，规定以这样的方式提供菱镁矿：至少90重量%以30 mm和150 mm之间的范围内的晶粒尺寸存在，且更优选以50 mm和150 mm之间的范围内的晶粒尺寸存在。晶粒尺寸可以通过筛分来确定。
本发明的核心想法在于所述方法步骤，根据该方法步骤，将为根据本发明的方法提供的菱镁矿连续加热至菱镁矿烧结成烧结的氧化镁所在的温度。与现有技术中的两步烧制方法相反，在现有技术中，菱镁矿在第一煅烧步骤中进行煅烧烧制，并且在冷却和处理之后在第二步骤中进行烧结烧制，根据本发明，在一个步骤中将菱镁矿加热至其烧结温度。因此根据本发明，在一步烧制方法中将(天然)菱镁矿加热至其烧结温度。在根据本发明规定连续加热菱镁矿方面，这表示菱镁矿在一步、因此连续的加热步骤中被加热至其烧结温度。在根据本发明的这个方面中，在菱镁矿被"连续"加热方面，这不应以这样的方式理解：菱镁矿分别地被均匀地或以恒定的温度荷载加热到其烧结温度。根据本发明，菱镁矿实际上是连续加热的，从某种意义上说它是连续加热的，并且没有从其以天然菱镁矿（因此以未加工的菱镁矿的形式）提供的状态(超过其煅烧温度)到菱镁矿烧结所在的温度的中间冷却。优选将菱镁矿一直（因此连续地）加热至菱镁矿烧结成烧结的氧化镁所在的温度。
优选地，将菱镁矿加热到高于1,700℃的温度，特别优选在1,720℃和2,000℃之间的范围内。根据本发明发现，在该温度范围内，为根据本发明的方法提供的菱镁矿以特别有利的方式烧结成低密度且高孔隙度，同时具有高强度的烧结的氧化镁。
根据优选的实施方案，规定以30至600℃/h的范围内的加热速率将菱镁矿加热至烧结温度。
原则上，菱镁矿的加热可以在从现有技术中已知的用于烧制烧结的氧化镁的任何炉中进行。在根据本发明的方法的情况下，优选在隧道窑、回转窑或竖炉中加热菱镁矿。
通过根据本发明的方法可以生产具有典型的化学和物理特征的特性的烧结的氧化镁。
特别是可以通过根据本发明的方法生产并且包含以下特征的烧结的氧化镁，也是本发明的主题：
烧结的氧化镁的化学组成包含以下重量百分比的以下物质：
MgO：至少95.0重量%；
Fe2O3：至多1.0重量%；
且密度为至多2.95 g/cm3。
本文提供的与根据本发明的烧结的氧化镁有关的以重量%计的信息在每种情况下基于烧结的氧化镁的总重量。
特别是由于至多2.95 g/cm3的低密度，根据本发明的烧结的氧化镁具有高孔隙度，并因此仅仅具有小的热导率。在这个方面，本发明的烧结的氧化镁非常适合作为生产仅包含低热导率的烧结的耐火陶瓷产品的原材料。
特别优选的是，根据本发明的烧结的氧化镁的密度为至多2.90 g/cm3，且更优选为至多2.85 g/cm3。优选地，根据本发明的烧结的氧化镁的密度在2.65至2.95 g/cm3的范围内，更优选在2.70至2.90 g/cm3的范围内，并且甚至更优选在2.70至2.85 g/cm3的范围内。
本文提供的涉及烧结的氧化镁密度的发明是根据标准DIN EN 993-1:1995-04确定的体积密度。
优选烧结的氧化镁的化学组成包含至少95重量%，更优选至少95.3重量%的百分比的MgO。根据优选的实施方案，烧结的氧化镁的化学组成包含95至99重量%的范围内的百分比的MgO，更优选95至98重量%的范围内的百分比，和甚至更优选95.3至97.5重量%的范围内的百分比。
烧结的氧化镁的化学组成包含至多1.0重量%的百分比、更优选至多0.9重量%的百分比、和甚至更优选至多0.8重量%的百分比的Fe2O3。根据优选的实施方案，烧结的氧化镁的化学组成包含在0.2至1.0重量%的范围内的百分比，更优选0.2至0.9重量%的范围内的百分比，和甚至更优选0.2至0.8重量%的范围内的百分比的Fe2O3。
优选烧结的氧化镁的化学组成包含低于0.04重量%的百分比，和更优选低于0.03重量%的百分比的MnO。
优选烧结的氧化镁的化学组成包含至多2.0重量%的百分比，特别优选在1.0至2.0重量%的范围内的百分比的CaO。
优选烧结的氧化镁的化学组成包含至多0.2重量%的百分比，特别优选在0.04至0.2重量%的范围内的百分比的Al2O3。
优选烧结的氧化镁的化学组成包含至多3重量%的百分比，特别优选在0.5至2.5重量%的范围内的百分比的SiO2。
根据优选的实施方案，烧结的氧化镁的化学组成包含至少99.0重量%，更优选至少99.5重量%的MgO、Fe2O3、MnO、CaO、Al2O3和SiO2的总重量。
在这个方面，根据优选的实施方案的烧结的氧化镁具有这样的化学组成，其中，除了MgO、Fe2O3、MnO、CaO、Al2O3和SiO2之外，其它物质以至多1.0重量%，更优选至多0.5重量%的百分比的量存在。
具有本文公开的特征并根据本文公开的方法生产的烧结的氧化镁也是本发明的主题。
如已指明的，根据本发明的方法非常适合于生产烧结的氧化镁，其可作为生产烧结的耐火陶瓷产品的原材料而提供。
根据实施方案，根据本发明的方法由此具有以下进一步的方法步骤：
冷却通过根据本发明的方法烧结的该烧结的氧化镁；
提供该烧结的氧化镁作为生产烧结的耐火陶瓷产品的原材料。
根据该方法的后续部分，根据本发明的方法可以包含以下进一步的方法步骤：
通过将烧结的氧化镁与至少一种进一步的原材料混合来生产批料；
通过烧结该批料来生产烧结的耐火陶瓷产品。
根据本发明的方法的这个后续部分，根据本发明的烧结的氧化镁可与一种或多种进一步的原材料混合，并可由此生产批料。优选地，这些进一步的原材料是基于氧化镁的原材料。根据优选的实施方案，将根据本发明的烧结的氧化镁与至少一种以下进一步的原材料混合以产生批料：烧结的氧化镁或熔融的氧化镁。特别优选地，将根据本发明的烧结的氧化镁与呈烧结的氧化镁的形式的进一步的原材料混合。
通过烧结批料生产烧结的耐火陶瓷产品可以通过从现有技术中已知的技术来实现。在这个方面，批料可以用粘合剂来制备，特别是例如有机粘合剂，例如木质素磺酸盐。在适用的情况下，用粘合剂制备的批料可例如通过压制而形成模制体。例如，随后可以干燥模制体，例如在干燥器中。
最后，例如在如上所述的成形和干燥之后，可以将批料烧结成耐火陶瓷产品。为了这个目的，可以对批料进行烧结烧制，因此可以分别以将批料的组分彼此烧结的方式加热批料或对批料加载温度，并因此形成烧结的耐火陶瓷产品。烧结烧制可以在烧结所需的温度下进行，例如在1,400和1,850℃之间的范围的温度下进行。
通过使用根据本发明的烧结的氧化镁制造的烧结的耐火陶瓷产品的特征在于优异的隔热性能，而同时具有良好的强度。优异的隔热能力反映在产品的低热导率和高开孔孔隙度上。产品的优异强度性能反映在良好的低温压碎强度值上。
通过根据本发明的方法生产并且包括以下特征的烧结的耐火陶瓷产品也是本发明的主题：
产品由至少80重量%的MgO组成；
产品的体积密度低于2.85 g/cm3；
在1,200℃下产品的热导率低于4.0 W/mK；
产品的低温压碎强度为至少60 MPa。
该产品是基于氧化镁的产品，并且基于产品的总重量，由至少80重量%的MgO组成。
该产品的体积密度低于2.85 g/cm3。根据优选的实施方案，产品的体积密度为在2.65至2.85 g/cm3的范围内，更优选在2.65至2.8 g/cm3的范围内。
根据一个实施方案，在1,000℃下产品的热导率低于4.5 W/mK。根据一个实施方案，在800℃下产品的热导率低于5.5 W/mK。根据DIN EN 821-2:1997确定热导率。
根据一个实施方案，产品的低温压碎强度在60至90 MPa的范围内。低温压碎强度根据标准DIN EN 993-5:1998-12确定。
本发明的进一步的特征从权利要求和下面的示例性实施方案得出。
本发明的所有特征可以以任何方式(单独地或组合地)彼此组合。
下面将描述本发明的示例性实施方案。
示例性实施方案1
初始提供晶质菱镁矿形式的未加工的菱镁矿，其具有以下化学组成：
MgO：47.27重量%
Fe2O3：0.25重量%
MnO：0.01重量%
CaO：0.65重量%
Al2O3：0.04重量%
SiO2：0.33重量%
烧失量：51.30重量%
其他：0.15重量%。
烧失量实际上仅以CO2的形式存在。
远大于90重量%的菱镁矿，几乎100重量%由具有大于1,000μm的平均尺寸的菱镁矿晶体组成，其根据ASTM E112:2013 (2004年再批准)测定。
菱镁矿以50和150 mm之间的范围内的晶粒尺寸存在。
为了实施根据本发明的方法，将菱镁矿置于燃气隧道窑中，并以48℃/小时的加热速率加热至1,750℃的温度。在1,750℃下的总烧制时间为六小时。
在该烧制期间，煅烧菱镁矿并将其烧结成烧结的氧化镁。
随后将烧结的氧化镁从隧道窑中排出并冷却。
此后获得的烧结的氧化镁的化学组成包含以下重量百分比的以下氧化物：
MgO：97.16重量%
Fe2O3：0.63重量%
MnO：0.02重量%
CaO：1.27重量%
Al2O3：0.08重量%
SiO2：0.75重量%
其他：0.09重量%。
烧结的氧化镁的体积密度为2.828 g/cm3。
因此，烧结的氧化镁的体积密度为氧化镁的真密度的79.5%，并因此烧结的氧化镁为高度多孔的。
随后将烧结的氧化镁粉碎并通过筛分分级分离成3至5 mm之间、1至＜3 mm之间和＞0至＜1 mm之间的三种晶粒级分，并以12重量%：40重量%：24重量%的比率与24重量%的＞0至0.1 mm之间的晶粒级分的常规烧结的氧化镁一起混入批料中。基于没有粘合剂的批料的总重量，以3.7重量%的百分比将木质素磺酸盐形式的有机粘合剂加入到批料中。随后在150MPa的压力下将该批料压制成圆柱形模制体，每个模制体包含50 mm的高度和直径。随后在1,750℃下在燃气隧道炉中将模制体烧结六小时，形成烧结的耐火陶瓷产品。
在下表1中详细说明了对该产品(其在下表1中用V1表示)测定的物理值。
为了比较的目的，生产根据现有技术的烧结的耐火陶瓷产品，其在下表1中用V2表示。产品V2是根据本发明的产品V1生产的，但唯一的区别在于，所用的烧结的氧化镁以相同百分比的晶粒级分存在，但是是根据现有技术生产的烧结的氧化镁。
如从下表1所示，根据本发明的方法生产的烧结的耐火陶瓷产品V1具有比根据现有技术的产品V2显著更小的体积密度和更高的开孔孔隙度。根据本发明的产品V1同时也具有非常好的强度值。
此外，在25℃和1,200℃之间的整个测量温度范围内，根据本发明的产品V1具有比根据现有技术的产品V2一致地更低的热导率。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1
示例性实施方案2
初始提供晶质菱镁矿形式的未加工的菱镁矿，其具有以下组成：
MgO：46.83重量%
Fe2O3：0.22重量%
MnO：0.01重量%
CaO：0.79重量%
Al2O3：0.06重量%
SiO2：1.14重量%
烧失量：50.83重量%
其他：0.12重量%。
烧失量实际上仅以CO2的形式存在。
远大于90重量%的菱镁矿，实际上几乎100重量%的菱镁矿由具有大于1,000μm的平均尺寸的菱镁矿晶体组成，其根据ASTM E112:2013 (2004年再批准)测定。
菱镁矿具有50至150 mm之间的范围的晶粒尺寸。
为了实施本发明的方法，将菱镁矿置于燃气隧道窑中，并以48℃/小时的加热速率加热至1,750℃的温度。在1,750℃下的总烧制时间为六小时。
在该烧制期间，煅烧菱镁矿并将其烧结成烧结的氧化镁。
随后将烧结的氧化镁从隧道窑中排出并冷却。
此后获得的烧结的氧化镁的化学组成包含以下重量百分比的以下氧化物：
MgO：95.35重量%
Fe2O3：0.48重量%
MnO：0.02重量%
CaO：1.54重量%
Al2O3：0.12重量%
SiO2：2.25重量%
其他：0.24重量%。
烧结的氧化镁的体积密度为2.740 g/cm3。
因此，烧结的氧化镁的体积密度为氧化镁的真密度的77.0%，并因此烧结的氧化镁为高度多孔的。
随后将烧结的氧化镁粉碎并通过筛分分级分离成3至5 mm之间、1至＜3 mm之间和＞0至＜1 mm之间的三种晶粒级分，并以10重量%：38重量%：32重量%的比率与17重量%的＞0至0.1 mm之间的晶粒级分的常规烧结的氧化镁和3重量%的煅烧的氧化铝一起混入批料中。随后根据示例性实施方案1的批料进一步处理该批料，并烧结成烧结的耐火陶瓷产品。
在下表2中详细说明了对该产品(其在下表2中用V3表示)测定的物理值。
为了比较的目的，依次生产根据现有技术的烧结的耐火陶瓷产品，其在下表2中用V4表示。产品V4是根据本发明的产品V3生产的，但唯一的区别在于，所用的烧结的氧化镁以相同百分比的晶粒级分存在，但是是根据现有技术生产的烧结的氧化镁。
如从下表2所示，根据本发明的方法生产的烧结的耐火陶瓷产品V3具有比依次根据现有技术的产品V4显著更小的体积密度和更高的开孔孔隙度。根据本发明的产品V3同时也具有非常好的强度值。
此外，在25℃和1,200℃之间的整个测量温度范围内，根据本发明的产品V3具有比根据现有技术的产品V4一致地更低的热导率。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表2
处理菱镁矿的方法、由该方法生产的烧结的氧化镁和由该方法生产的烧结的耐火陶瓷产品。

Claims (15)

1.一种处理菱镁矿的方法，其包括以下步骤：
a. 提供菱镁矿，其包含以下特征：
a.1 所述菱镁矿的化学组成包含以下重量百分比的以下物质：
MgO：至少46.5重量%；
Fe2O3：至多0.5重量%；
烧失量：至少50.0重量%；
a.2 所述菱镁矿以晶质菱镁矿的形式存在；
b. 连续加热所述菱镁矿至所述菱镁矿烧结成烧结的氧化镁所在的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述菱镁矿的化学组成包含在46.5%至47.6重量%的范围内的百分比的MgO。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述菱镁矿的化学组成包含在96.5至99.9重量%的范围的百分比的MgO和烧失量的总重量。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述菱镁矿的化学组成包含至多0.3重量%的百分比的Fe2O3。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述菱镁矿的化学组成包含低于0.05重量%的百分比的MnO。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述菱镁矿包含具有至少1,000μm的尺寸的菱镁矿晶体。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述菱镁矿由至少50重量%的具有至少1,000μm的尺寸的菱镁矿晶体组成。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中至少97重量%的所述菱镁矿由MgCO3组成。
9.烧结的氧化镁，其通过根据前述权利要求中至少一项所述的方法生产，其包含以下特征：
9.1 所述烧结的氧化镁的化学组成包含具有以下重量百分比的以下物质：
MgO：至少95.0重量%；
Fe2O3：至多1.0重量%；
9.2 密度：至多2.95 g/cm3。
10.根据权利要求9所述的烧结的氧化镁，其化学组成包含在95.0至97.5重量%的范围内的百分比的MgO。
11.根据权利要求9至10中至少一项所述的烧结的氧化镁，其化学组成包含至多0.8重量%的百分比的Fe2O3。
12.根据权利要求9所述的烧结的菱镁矿，其通过根据权利要求1至8中至少一项所述的方法生产。
13.根据权利要求1至8中至少一项所述的方法，
其包含以下进一步的步骤：
c. 冷却所述烧结的氧化镁；
d. 提供所述烧结的氧化镁作为原材料，用于生产烧结的耐火陶瓷产品。
14.根据权利要求13所述的方法，其包含以下进一步的步骤：
e. 通过将所述烧结的氧化镁与至少一种进一步的原材料混合而生产批料；
f. 通过烧结所述批料来生产烧结的耐火陶瓷产品。
15.通过根据权利要求14的方法生产的烧结的耐火陶瓷产品，其包含以下特征：
所述产品由至少80重量%的MgO组成；
体积密度为至多2.85 g/cm3；
1,200℃下的热导率低于4.0 W/mK；
低温压碎强度至少60 MPa。
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