CN117222605A - 用于制造耐火的未烧制的成形体的配合料、这种成形体、其制造方法以及炉的衬里和炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于作为骨料的稻壳灰的耐火的干配合料,其用于制造隔热的、耐火的、未烧制的成形体,尤其是砖或板,本发明还涉及这种成形体及其制造方法和成形体的各种用途,尤其是还涉及具有这种成形体的衬里和具有这种衬里的炉,尤其是工业炉或家用炉。

Description

用于制造耐火的未烧制的成形体的配合料、这种成形体、其制 造方法以及炉的衬里和炉
技术领域
本发明涉及一种基于作为骨料的稻壳灰的耐火的干配合料,其用于制造隔热的、耐火的、未烧制的成形体,尤其是砖或板,本发明还涉及这种成形体及其制造方法和该配合料的用途。此外,本发明还涉及成型体的各种用途,尤其是带有这种成形体的衬里和带有这种衬里的炉,尤其是工业炉或家用炉。
背景技术
在本发明中,术语“耐火”并不局限于ISO 836或DIN 51060的定义,其定义示温锥当量大于1500℃。根据DIN EN ISO 1893:2009-09,本发明意义上的耐火制品的压力软化点T0.5≥600℃,优选T0.5≥800℃。因此,本发明意义上的耐火或抗火的颗粒状材料或颗粒是适用于具有上述压力软化点T0.5的耐火制品的材料或颗粒。根据本发明的耐火制品可用于保护其内温度在600至2000℃,特别是1000至1800℃之间的机组中的机组结构。
在此,在本发明的意义上,术语“颗粒”或“颗粒状材料”包括由许多小的固体颗粒组成的可倾倒的固体。如果颗粒的粒度≤200μm,则该颗粒为粉或粉末。颗粒例如是通过机械破碎产生的,例如粉碎和/或研磨。颗粒的粒度分布通常通过筛分来调整。
DE 10 2016 112 044 A1公开了一种未烧制的耐火的成形体的用途,该成形体具有一种结合剂基质,其含有至少一种固化的永久性结合剂和含有生物硅石和/或由生物硅石组成的骨料颗粒,其优选含有稻壳灰和/或由稻壳灰组成,它们结合到结合剂基质中,用于金属熔体,特别是钢熔体和/或由金属熔体固化而成的金属铸锭的隔热。此外,DE 102016 112 044 A1公开了成形体用于耐火衬的隔热,特别是在多层砌体或热处理炉中,或作为腐蚀屏障,例如防止碱侵蚀,或作为防火衬,或作为热气体的过滤材料。至少一种永久性结合剂可以是无机结合剂,优选水玻璃或溶胶凝胶粘结剂或磷酸盐粘结剂或氧化铝水泥或硅酸盐水泥。此外,根据DE 10 2016 112 044A1的成形体可以包含微硅粉、膨胀珍珠岩和/或膨胀蛭石和/或膨胀粘土和/或无机纤维,优选矿物和/或矿渣和/或玻璃和/或陶瓷纤维,和/或粉煤灰和/或(发电厂)过滤灰。根据DIN EN 993-5(12/1998),成形体的低温抗压强度优选为1.5至20.0MPa,有利地为2.5至15.0MPa。
已知的耐火的成形体已经证明了它的价值。但是,对这种成形体的机械强度要求非常高,尤其是在移动的机组中使用时。
发明内容
本发明的任务是提供一种耐火的干配合料,用于制造隔热、耐火、未烧制的成形体,特别是砖或板,其具有改善的机械性能,同时具有良好的隔热性能和高耐火性。
本发明的另一个任务是提供一种这样的成形体及其制造方法,并说明该成形体的各种用途。
这些任务通过具有权利要求1的特征的配合料、具有权利要求13的特征的用途、具有权利要求14的特征的方法以及具有权利要求24的特征的成形体、具有权利要求28的特征的衬里、具有权利要求31的特征的衬里、具有权利要求34的特征的炉和具有权利要求38的特征的机组解决。本发明的有利改进方案在随后的从属权利要求中描述。
附图说明
以下借助附图示例性地对本发明进行更详细的阐述。其中,
图1是根据本发明的砖的示意性的和高度简化的截面图;
图2是根据本发明的板的示意性的和高度简化的截面图;
图3是具有根据本发明的砌砖的炉的根据本发明的衬里的示意性的和高度简化的截面图。
具体实施方式
根据本发明未烧制的成形体1(图1-3)具有结合基质2,其中嵌入或结合有由稻壳灰组成的骨料颗粒3。骨料颗粒3分布在结合基质2中。优选地,成形体1是砖4,特别是砌砖5,或板6。
根据本发明,结合基质2在此由固化或硬化的混合物组成,混合物含有硅酸盐水泥和/或氧化铝质水泥以及细的、优选无定形的SiO2成分,优选由它们组成。
因此,根据本发明,成形体1由干配合料制成,该干配合料具有硅酸盐水泥和/或氧化铝水泥的水泥成分、细的优选无定形的SiO2成分以及作为骨料的稻壳灰。
结合基质2是由水泥成分和SiO2成分在加入混合水后形成的。因此,水泥成分和SiO2成分可统称为配合料的结合成分。
优选地,配合料具有5至40质量%,优选5至35质量%或10至35质量%,尤其优选5至30质量%的水泥成分和/或5至40质量%,优选5至35质量%或10至35质量%,尤其优选5至30质量%的SiO2成分和/或25至70质量%,优选25至60质量%,尤其优选30至55质量%的稻壳灰组成的骨料。
优选地,配合料至少90质量%、优选至少95质量%、尤其优选至少98质量%由水泥成分、SiO2成分和稻壳灰组成,并且配合料尤其特别优选100质量%或者说仅由水泥成分、SiO2成分和稻壳灰组成。
因此,除了水泥成分、SiO2成分和稻壳灰之外,另外或其他成分的比例优选<10质量%,有利地<5质量%,特别是优选>2质量%。
因此,配合料优选具有25至70质量%,优选25至60质量%,特别是30至55质量%的稻壳灰组成的骨料,并且配合料的其余部分由粘结剂成分(即水泥成分和SiO2成分)和可选的其他组分组成。
水泥成分和SiO2成分在配合料中的比例优选各自为至少5质量%。
其他组分尤其可以是珍珠岩和/或燃烧剩余物质,和/或硅藻土,和/或粉煤灰。
众所周知,根据DIN EN 197-1:2011-11,标准化硅酸盐水泥(CEM I)由95至100质量%的硅酸盐水泥熟料和0至5质量%的副组分所组成。此外,硅酸盐水泥(CEM I)还含有硫酸盐载体作为硬化调节剂。
在本发明的范围内,硅酸盐水泥被理解为硅酸盐水泥熟料、可能的副组分和硫酸盐载体的混合物。从这个意义上说,符合DIN EN 197-1:2011-11的其他标准水泥是硅酸盐水泥与相应的附加的(一种或多种)主要组分的组合,或者是硅酸盐水泥与相应的附加的(一种或多种)主要组分的混合物。因此,其他主要组分是根据本发明的配合料的另外的组分。如果其他主要组分是硅灰(例如CEMII A-D)或本发明中的另一种SiO2成分,则其自然要计入到SiO2成分中。
氧化铝水泥(CAC)由DIN EN 14647:2006-01定标准。与硅酸盐水泥不同,氧化铝水泥熟料主要由铝酸一钙(CA)组成。氧化铝水泥由氧化铝水泥熟料和必要的助磨剂组成。不过,它们的比例≥0.2质量%。
优选地,水泥成分包含至少90质量%的硅酸盐水泥,优选仅由硅酸盐水泥组成。
如前所述,SiO2成分为极细的或粉末状。根据DIN ISO 9277:2014-01,比表面积为10至230m2/g,优选为10至100m2/g,优选为15至60m2/g。
SiO2成分的粒度或粒径优选≤200μm,优选≤150μm,根据ISO13320:2020-01测定。这就意味着,特别是仅以≤200μm,优选≤150μm的粒度包含SiO2
此外,SiO2成分的单个颗粒的初级颗粒(=非团聚的单个颗粒)的粒度或粒径优选为0.1至0.2μm,根据ISO 13320:2020-01测定。
此外,SiO2成分的SiO2含量≥85质量%,根据DIN EN ISO 12677:2013-02测定。
在此,无定形是指SiO2成分中含有的无定形SiO2多于结晶SiO2,由定量Rietveld分析法确定。在这里,要在待分析的样品中混入一定量的已知成分的内标。然后用X射线衍射仪检测以这种方法制备的样品。然后通过对测量数据(样品的衍射图像)进行Rietveld分析,计算出样品的无定形比例(参见“以高炉炉渣和粉煤灰为例,对无定形材料进行定量Rietveld分析(Quantitative Rietveld-Analyse von amorphen Materialien amBeispiel von Hochofenschlacken und Flugaschen)”,Torsten Westphal,2007年)。
此外,SiO2成分的堆积密度优选为0.2至0.7g/cm3,优选为0.25至0.6g/cm3,根据DIN EN ISO 60:2000-01确定。
SiO2成分可由一种或多种,优选无定形的SiO2原料组成。SiO2原料自然也具有为SiO2成分规定的特性(SiO2含量、粒径或比表面积、密度等)。
SiO2成分优选由微硅粉和/或热解二氧化硅和/或沉淀二氧化硅组成。特别优选的是,SiO2成分至少90质量%由微硅粉组成,优选仅由微硅粉组成。
微硅粉(硅灰或“silica fume”)是硅和硅铁合金制造过程中在电弧炉中用碳还原高纯度石英时产生的副产物。微硅粉由非常细的球形颗粒组成。
热解二氧化硅(热解硅石或“fumed silica”)是一种合成制备的胶体材料,其由无定形二氧化硅颗粒或聚集成较大单元的二氧化硅颗粒组成。它是通过高温热解产生的。
沉淀二氧化硅(沉淀硅石)是从含硅酸盐的溶液中沉淀产生的白色粉末状物质。
此外,根据本发明,骨料颗粒3由碳含量明显低于传统的稻壳灰的稻壳灰组成。根据本发明,按照DIN 51075-2:1984-03测定,稻壳灰的碳含量≤3质量%,优选≤1.5质量%,特别是优选≤0.5质量%,尤其特别优选≤0.2质量%。
相比之下,根据DIN 51075-2:1984-03,传统稻壳灰的碳含量为4至15质量%。由于碳含量高,传统稻壳灰呈黑色。
相比之下,本发明的低碳稻壳灰颜色较浅,例如浅灰色甚至粉红色。
在本发明的范围内,令人惊奇地发现,低碳稻壳灰与细的SiO2成分组合使用,可显著改进本发明的成形体1的冷弯曲强度,同时尤其是保持隔热性能。下文将对此进行详细讨论。
例如,根据本发明的低碳稻壳灰是通过对传统的黑色稻壳灰(即高碳稻壳灰)在理温度至少为1300℃,优选至少为1400℃的情况下进行热处理制造的。在此,所含的碳在很大程度上被氧化,因此稻壳灰首先呈现灰色,然后呈现浅色,特别是粉红色。或者它们直接在这些温度下烧制。
根据DIN EN ISO 12677(02/2013),本发明中的稻壳灰优选还具有以下化学组成,其中,各组分相加(无燃烧损失)达到100重量%:
碳含量不包括在化学分析中,因为根据DIN EN ISO 12677:2013-02,分析是针对燃烧或熔融物质进行的。
此外,根据DIN 66165-2(04/1987),稻壳灰优选具有以下粒度分布,基于干物质,其中,各组分相加达到100重量%:
此外,根据DIN 66165-2(04/1987),稻壳灰的d90值优选为350至650μm,优选为400至600μm,和/或d50值优选为100至400μm,优选为150至350μm。因此,本发明中的稻壳灰比传统的稻壳灰更细,从而也提高了低温抗压强度。
根据DIN EN 1097-3(06/1998),稻壳灰的堆积密度优选为200至600kg/m3,优选为300至500kg/m3,特别是优选为350至450kg/m3
此外,本发明的稻壳灰与高碳稻壳灰的结构略有不同。高碳稻壳灰具有相对粗糙、多孔和长针状的结构,而本发明的低碳稻壳灰更细,密度更高,针状结构更少。
现在,利用根据本发明的干配合料制造成形体1根据本发明按如下方式进行:
首先,将干配合料组分彼此混合。
然后向干混合物中加入混合水。混合水的量优选为10至40质量%,优选为15至30质量%,基于混合物干组分的质量或者说干配合料的质量。
令人惊讶的是,在本发明过程中发现,相对较高的混合水含量也有助于改进低温抗压强度。
在本发明的范围内,还可以使用水分散体形式的SiO2成分,并将其与其他干组分混合。不过,优选以干的形式添加。
然后将具有水泥成分、SiO2成分、稻壳灰和水的成品水混合物加入到模具中并在其中压实。压实优选采用单轴压制法。不过,也可以通过负载振动来进行。
在负载振动的情况下,模具放置在振动台上。将砝码放在模具中的成品混合物上,启动振动台,并且将混合物通过振动被压实。通常采用负载振动法制造较小规格的产品。
在单轴压制中,将装有成品混合物的模具放入压制机中,其中,在混合物上放置盖板。然后,压制机的上冲头对着盖板行进,并且混合物以特定的压力下被压实。优选执行多个压制行程。单轴压制通常用于制造较大规格的产品。模压料的压实比(压制行程)优选在2.5到3.5之间。
压实后,从模具中取出生坯的成形体,并使其固化。由于根据本发明的成形体1是未烧制的,因此可以在低于陶瓷烧制温度的条件下进行固化。成形体优选在室温下放置固化20到48小时。然后优选将已固化的成形体烘干,特别是烘干至其重量恒定。
如前所述,本发明的成形体1具有优异的低温抗压强度,同时具有高耐火性和出色的隔热性能。
根据本发明,按照DIN EN 993-5(12/1998),成形体1的低温抗压强度为18至40MPa,优选>20至35MPa,尤其优选22至35MPa。
此外,根据DIN EN 51730(09/2007)用加热显微镜测定的成形体1的软化温度优选为1000至1700℃,有利地为1250至1650℃。因此,成形体1适合在极高的温度下长期或者永久性地使用。软化温度高的原因尤其在于使用了细的SiO2成分,从而可以减少水泥成分的含量。
此外,根据DIN EN 1094-4(09/1995),成形体1的孔隙率优选为30%至90%,优选为40%至60%。高孔隙率主要源于高比例的稻壳灰及其高微孔率。出人意料地,由于SiO2成分的极细颗粒不会渗入由稻壳灰组成的骨料颗粒3中,从而保持了它们的孔隙率。
特别是,由于孔隙率高,成形体1具有非常低的导热系数。根据DIN EN 993-15(07/2005),成形体1优选具有以下导热系数:
根据DIN EN 1094-4(09/1995),根据本发明的成形体1的干体积密度ρ0优选为0.3至1.5g/cm3,优选为0.5至1.4g/cm3
根据DIN EN 993-6(04/1995),模具1的冷弯曲强度优选为1.0至9.0MPa,优选为1.5至7.0MPa。
根据DIN EN 993-7(04/1995),成形体1在1000℃时的热弯曲强度优选为1.0至7.0MPa,优选为1.5至5.0MPa。
根据DIN EN ISO 12677(02/2013),根据本发明的成形体1的SiO2含量优选在65至90质量%的范围中。
根据本发明的成形体1由于其高冷弯曲强度特别出色地适合用于炉,尤其是大容量工业炉,在这种炉中成形体1承受高的动态载荷。
工业炉,特别是大容量炉,优选是焙烧炉或熔炼炉或能源制造炉或热处理炉,如退火炉。这些炉优选分别是非金属工业或金属工业的炉,特别是钢铁工业或有色金属工业的炉。
其特别是垃圾焚烧炉、玻璃熔炼炉、陶瓷工业炉、造纸工业炉、竖炉或回转窑,优选水泥竖炉或水泥回转窑、石灰竖炉或石灰回转窑、菱镁矿竖炉或菱镁矿回转窑或白云石竖炉或白云石回转窑。
此外,其还可以有利地是炼钢炉,特别是电弧炉。这种炉尤其是用于熔炼废钢。
炉通常具有环绕着炉内部空间11的靠外的炉壳8。此外,炉还具有衬在炉壳内侧的耐火的衬里9。衬里9用于将炉壳8与炉内空间11隔离,尤其是隔热隔离。
这种类属的工业炉一般具有多层砌体7(图3),其被靠外的炉壳8所包围。多层砌体7衬在炉壳8的内侧,并形成工业炉的耐火的衬里9。
多层砌体7还有火侧或热侧的工作衬套或机组内侧衬套10,其与炉内部空间11直接接触或与之相邻。在炉壳8和工作衬套10之间存在隔绝层或隔绝背衬或隔绝衬套12。其用于将炉壳8与工作衬套10热隔绝。此外,在工作衬套10和隔绝衬套12之间还可以存在中间层衬套(未示出)。
工作衬套10可以按照本身已知的方式由耐火砌砖构成,或者其也可以是单件式耐火衬。
根据本发明,至少隔绝衬套12现在具有根据本发明的砌砖5(图3)和/或板6(未示出)组成或由其组成。此外,中间层衬套也可以具有根据本发明的砌砖5(图3)和/或板6(未示出),或由它们组成。
此外,衬里9也可以是单壳或多层的衬里9,特别是单层砌体或单壳砌体(未示出)。单壳的衬里9因此同时用作工作衬套并且用于将炉壳8与炉内部空间11热隔绝。根据本发明,单壳的衬里9现在具有根据本发明的砌砖5和/或板6,或由它们组成。
此外,衬里还可以是金属工业,特别是钢铁工业或有色金属工业中用于容纳和/或运输和/或处理液态金属,特别是钢材的机组或冶金容器的衬里。因此,这些机组是运输容器和/或处理容器和/或分配容器,优选转炉、钢包或连铸槽(Verteilerrinn)。
根据本发明的成形砖1,优选砌砖5和/或板6,还可以特别有利地以类似的方式用于家用炉,优选壁炉的衬里。
如前所述,根据本发明的成形体1具有优异的冷弯曲强度,同时具有高耐火性和出色的隔热性能。
尽管存在水泥粘合和碱性特性,但根据本发明的成形体1还出人意料地具有很高的耐酸性。
这些特性显然是由低碳稻壳灰、水泥成分(特别是硅酸盐水泥)和SiO2成分的根据本发明的组合,以及此外优选的混合水比例所造成的。然而,造成根据本发明的组合的优点的原因尚未明确。特别是在用微硅粉和传统的高碳稻壳灰进行的比较试验中,强度无法像低碳稻壳灰那样显著提高。
最后要指出的是,上述所有特征,特别是所要求保护的特征,尤其是配合料和/或成形体和/或衬里和/或炉和/或方法的特征,其本身和任何组合都特别有利,并且均是本发明的主题。
此外,根据本发明,各个范围数据的所给出的上限和下限都可以相互组合。
实施例:
由具有以下组成的配合料通过单轴压制法制造根据本发明的板:
比例[质量%]
硅酸盐水泥(CEM I 42.5) 19
微硅粉955U 19
稻壳灰Silimat GS 62
水* 25
*干混物不加水的情况下总和为100%。
成品混合物的压实因子为3。板的尺寸为:800x 800x 64mm3。制造出的板材具有以下特性:
此外,还由具有以下组成的配合料通过单轴压制法制造根据本发明的另一种板:
比例[质量%]
硅酸盐水泥(CEM I 42.5) 30
微硅粉955U 20
稻壳灰Silimat GS 50
水* 20
*干混物不加水的情况下总和为100%。
成品混合物的压实因子为3。板的尺寸为:800x 800x 64mm3。制造出的板材具有以下特性:
干体积密度ρ0(DIN EN 1094-4(09/1995) 1.36g/cm3
低温抗压强度(DIN EN 993-5(12/1998) 34.1N/mm2

Claims (38)

1.用于制造耐火的、未烧制的成形体(1),优选砖(4),尤其是砌砖(5),或板(6)的干配合料,所述干配合料具有:
a)由硅酸盐水泥和/或氧化铝水泥组成的水泥成分,
b)根据DIN ISO 9277:2014-01的比表面积为10至230m2/g,优选10至100m2/g,尤其优选15至60m2/g,和/或根据ISO 13320:2020-01确定的粒度为≤200μm,优选≤150μm的细的优选无定形的SiO2成分,
c)由稻壳灰组成的骨料,其中,稻壳灰具有≤3质量%的碳含量,优选≤1.5质量%的碳含量,尤其优选≤0.5质量%的碳含量,尤其特别优选≤0.2质量%的碳含量,根据DIN51075-2:1984-03测定。
2.根据权利要求1所述的配合料,
其特征在于,
所述配合料中至少90质量%,优选至少95质量%,尤其优选至少98质量%由水泥成分、SiO2成分和稻壳灰组成,尤其特别优选的是仅由水泥成分、SiO2成分和稻壳灰组成。
3.根据权利要求1或2所述的配合料,
其特征在于,
所述配合料具有用量为25质量%至70质量%,优选25质量%至60质量%,尤其优选30质量%至55质量%的稻壳灰。
4.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述配合料具有各自至少5质量%的SiO2成分和水泥成分含量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述配合料具有用量为5至40质量%,优选5至35质量%或10至35质量%,尤其优选10至30质量%的水泥成分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述配合料具有用量为5至40质量%,优选5至35质量%或10至35质量%,尤其优选10至30质量%的SiO2成分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述水泥成分至少90质量%由硅酸盐水泥组成,优选仅由硅酸盐水泥组成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述SiO2成分由至少一种优选无定形的SiO2原料组成,其中,至少一种SiO2原料优选微硅粉和/或热解二氧化硅和/或沉淀二氧化硅。
9.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述SiO2成分至少90质量%由微硅粉组成、优选仅由微硅粉组成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述SiO2成分具有≥85质量%的SiO2含量,根据DIN EN ISO 12677:2013-02确定。
11.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
根据DIN EN 1097-3(06/1998),稻壳灰的堆积密度为200至600kg/m3,优选为300至500kg/m3,尤其优选为350至450kg/m3
12.根据前述权利要求中任一项所述的配合料,
其特征在于,
所述稻壳灰的d90值为350至650μm,优选为400至600μm,和/或d50值为100至400μm,优选为150至350μm。
13.根据前述权利要求中任一项所述的配合料用于制造耐火的、未烧制的成形体(1),优选砖(4),尤其是砌砖(5),或板(6)的用途。
14.一种优选由根据权利要求1至12中任一项所述的配合料制造耐火的、未烧制的成形体(1),优选砖(4),尤其是砌砖(5),或板(6)的方法,
其特征在于,
具有如下方法步骤:
a)制备混合物,所述混合物具有由硅酸盐水泥和/或氧化铝水泥组成的水泥成分,根据DIN ISO 9277:2014-01比表面积为10至230m2/g,优选10至100m2/g,尤其优选15至60m2/g,和/或根据ISO 13320:2020-01确定的粒度为≤200μm,优选≤150μm的细的SiO2成分,由稻壳灰组成的骨料,其中,稻壳灰具有≤3质量%的碳含量,优选≤1.5质量%的碳含量,尤其优选≤0.5质量%的碳含量,尤其特别优选≤0.2质量%的碳含量,根据DIN 51075-2:1984-03测定,以及水;
b)将混合物注入模具中;
c)将混合物压实;
d)脱模生坯成形体(1);
e)让成形体(1)固化;
f)优选地让成形体(1)干燥。
15.根据权利要求14所述的方法,
其特征在于,
制备相对于混合物干组分质量,含水量为10至40质量%,优选为15至30质量%的混合物。
16.根据权利要求14或15所述的方法,
其特征在于,
混合物的压实是通过单轴压制进行的。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出根据DIN EN 993-5(12/1998)测定的低温抗压强度为18至40MPa,优选大于20至35MPa,尤其优选是22至35MPa的成形体(1)。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出根据DIN EN 51730(09/2007)用加热显微镜确定的软化温度为1000至1700℃,优选为1250至1650℃的成形体(1)。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出根据DIN EN 1094-4(09/1995)测定的干体积密度ρ0为0.3至1.5g/cm3,优选为0.5至1.4g/cm3的成形体(1)。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出根据DIN EN 1094-4(09/1995)测定的孔隙率为30%至90%,优选为40%至60%的成形体(1)。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出根据DIN EN 993-6(04/1995)测定的冷弯曲强度为1.0至9.0MPa,优选为1.5至7.0MPa的成形体(1)。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出根据DIN EN 993-7(04/1995)测定的在1000℃时热弯曲强度为1.0至7.0MPa,优选为1.5至5.0MPa的成形体(1)。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的方法,
其特征在于,
制造出的成形体(1)具有以下导热系数WLF,根据DIN EN 993-15(07/2005)测定:
24.优选由根据权利要求1至12中任一项所述的配合料制造的耐火的、未烧制的成形体(1),优选砖(4)尤其是砌砖(5)或板(6),所述成形体具有:
a)由经固化的混合物组成的结合基质(2),所述混合物含有由硅酸盐水泥和/或氧化铝水泥组成的水泥成分和至少一种细的SiO2成分,所述SiO2成分具有根据DINISO 9277:2014-01测定的10至230m2/g,优选10至100m2/g,尤其优选15至60m2/g的比表面积,和/或根据ISO13320:2020-01确定的<200μm,优选<150μm的粒度;
b)由稻壳灰组成的骨料颗粒(3),其分布在结合基质(2)中并与所述结合基质结合,其中,所述稻壳灰具有≤3质量%,优选≤1.5质量%,尤其优选≤0.5质量%,尤其特别优选≤0.2质量%的碳含量,根据DIN 51075-2:1984-03测定。
25.根据权利要求24所述的成形体(1),
其特征在于,
相对于成形体(1)的干质量,所述成形体(1)具有25至70质量%,优选25至60质量%,有利地30至55质量%的稻壳灰。
26.根据权利要求24或25所述的成形体(1),
其特征在于,
所述成形体(1)具有根据DIN EN ISO 12677(02/2013)测定的65至90质量%的SiO2含量。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的成形体(1),
其特征在于,
所述成形体(1)根据权利要求14至23中的任一项制造。
28.耐火的、尤其是单壳或多壳的炉,优选工业炉,有利地是焙烧炉或熔炼炉或能源制造用炉或热处理炉的衬里(9),或家用炉的衬里(9),
其特征在于,
所述衬里(9)具有至少一个根据权利要求24至27中任一项所述的成形体(1)和/或根据权利要求14至23中任一项制造的成形体(1)。
29.根据权利要求28所述的衬里(9),
其特征在于,
所述工业炉是非金属工业或金属工业的炉,尤其是钢铁工业或有色金属工业的炉。
30.根据权利要求28或29所述的衬里(9),
其特征在于,
所述工业炉是垃圾焚烧炉或玻璃熔炼炉或陶瓷工业炉或造纸工业炉或竖炉或回转窑,优选水泥竖炉或水泥回转窑、石灰竖炉或石灰回转窑、菱镁矿竖炉或菱镁矿回转窑或白云石竖炉或白云石回转窑,或者是炼钢炉,优选电弧炉。
31.金属工业、尤其是钢铁工业或有色金属工业的机组或冶金容器的,优选转炉、钢包或连铸槽的耐火的、单壳或多壳的衬里(9),用于容纳和/或运输和/或处理液态金属尤其是钢,,
其特征在于,
所述衬里(9)具有至少一个根据权利要求24至27中任一项所述的成形体(1)和/或根据权利要求14至23中任一项制造的成形体(1)。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的衬里(9),
其特征在于,
所述衬里(9)具有火侧的工作衬套(10)和与工作衬套(10)隔绝的隔绝衬套(12),并且所述工作衬套(10)具有至少一个成形体(1)。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的衬里(9),
其特征在于,
所述衬里(9)包括火侧的工作衬套(10)和与工作衬套(10)隔绝的隔绝衬套(12),并且所述衬里(9)在工作衬套(10)和隔绝衬套(12)之间具有中间层衬套,所述中间层衬套具有至少一个成形体(1)。
34.炉,优选工业炉,优选焙烧炉或熔炼炉或能源制造用炉或热处理炉,或家用炉,具有炉壳(8)和衬于所述炉壳的耐火的尤其是单壳或多壳的衬里(9),
其特征在于,
所述炉具有根据权利要求28、32或33中任一项所述的衬里(9)。
35.根据权利要求34所述的炉,
其特征在于,
所述工业炉是非金属工业或金属工业的炉,尤其是钢铁工业或有色金属工业的炉。
36.根据权利要求34或35所述的炉,
其特征在于,
所述工业炉是垃圾焚烧炉或玻璃熔炼炉或陶瓷工业炉或造纸工业炉或竖炉或回转窑,优选水泥竖炉或水泥回转窑、石灰竖炉或石灰回转窑、菱镁矿竖炉或菱镁矿回转窑或白云石竖炉或白云石回转窑,或者是炼钢炉,优选电弧炉。
37.根据权利要求34所述的炉,
其特征在于,
所述家用炉是壁炉。
38.金属工业,尤其是钢铁工业或有色金属工业的用于容纳和/或运输和/或处理液态金属,尤其是钢的机组或冶金容器,优选转炉、钢包或连铸槽,
其特征在于,
所述机组具有根据权利要求28、32或33中任一项所述的衬里(9)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0508497D0 (en) * 2005-04-27 2005-06-01 Univ Sheffield Concrete composition
EP2298710A1 (de) 2009-09-21 2011-03-23 Sika Technology AG Zusatzmittel für mineralische Bindemittel
DE102011079692A1 (de) 2011-07-22 2013-01-24 Chemex Gmbh Speiser und formbare Zusammensetzungen zu deren Herstellung
FR3001727B1 (fr) * 2013-02-06 2015-01-23 Lafarge Sa Liant hydraulique
DE102013218689A1 (de) * 2013-09-18 2015-03-19 Wacker Chemie Ag Kieselsäure-Mischungen und ihre Verwendung als Wärmedämmmaterial
US10793764B2 (en) * 2015-04-23 2020-10-06 Holcim Technology Ltd Low density cementitious compositions for use at low and high temperatures
US10150703B2 (en) * 2016-06-28 2018-12-11 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Cementitious blend and concrete mix compositions resistant to high temperatures and alkaline conditions
DE102016112044B4 (de) 2016-06-30 2019-01-03 Refratechnik Holding Gmbh Verwendung einer wärmedämmenden Platte zur Isolation von Metallschmelzen gegenüber der Atmosphäre oder einem metallurgischen Gefäß
CN107512890B (zh) * 2017-08-16 2019-11-05 西安建筑科技大学 一种c190强度等级的超高强高性能纤维混凝土及其制备方法
CN107382216B (zh) * 2017-08-30 2020-06-19 河北建筑工程学院 掺加铁尾矿与建筑垃圾的高强混凝土及其制备方法
CN108218353A (zh) * 2018-03-23 2018-06-29 代彦霞 一种高强度抗裂混凝土
CN108794061B (zh) * 2018-08-20 2021-03-23 北京新时代寰宇科技发展有限公司 一种含复合掺合料的泡沫混凝土及其制备方法和应用
CN108975821A (zh) * 2018-08-28 2018-12-11 江西省袋鼠教育科技有限公司 一种绿色环保型瓷砖粘接剂及其制备方法
CN112028576B (zh) * 2020-09-14 2023-03-24 江西龙正科技发展有限公司 适用于uhpc路桥快速修复材料

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