EP1562875A1 - Feuerfester keramischer formkörper - Google Patents

Feuerfester keramischer formkörper

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EP1562875A1
EP1562875A1 EP03811763A EP03811763A EP1562875A1 EP 1562875 A1 EP1562875 A1 EP 1562875A1 EP 03811763 A EP03811763 A EP 03811763A EP 03811763 A EP03811763 A EP 03811763A EP 1562875 A1 EP1562875 A1 EP 1562875A1
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    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient

Definitions

  • the invention relates to a refractory ceramic molded body.
  • molded body includes all shaped ceramic refractory products, for example stones, plates, pipes, etc.
  • Refractory ceramic shaped bodies in plate form are used in slide closures (rotary or linear slides). Such slide closures are used to control a molten metal during casting, for example from a pan or from a tundish. Likewise, the use of slide closure systems on converters is known where high melting temperatures prevail, an aggressive slag is produced and the slide plates are required to have a long service life.
  • the plates - with the exception of very small plates - are often formed with so-called inserts made of zirconium dioxide (ZrO 2 ), the inserts being installed in the zones of the plates which have to have particular durability or which are particularly stressed.
  • ZrO 2 zirconium dioxide
  • the special requirements also include thermal shock resistance, i.e. resistance to frequent or rapid temperature changes.
  • DE 3341524 C3 describes a refractory molded body with a zirconium dioxide content of 94-97% by weight, the zirconium dioxide being fully or partially stabilized with CaO, MgO or Y 2 O 3 , with certain contents of silica (SiO ) To be defined.
  • a shaped body is essentially single-phase (at most with small amounts of forsterite at the grain boundaries).
  • the shaped bodies known from DE 3341 524 C3 have proven themselves in principle, their resistance to thermal shock is in some cases insufficient for individual applications mentioned at the beginning. In the Use as inserts in the pouring hole area of a slide plate can cause radial and / or tangential cracks during temperature changes, which can also lead to flaking.
  • DE 19938752 AI describes a process for producing a material based on ZrO 2 , in which an oxide is added to the batch, which forms up to 5% by weight of spinel phases in the zirconium dioxide matrix when the batch is sintered. In this way, the degree of stabilization of the ZrO should be reduced. Micro-cracks are specifically formed by spinel growth.
  • the invention is based on the object of providing a refractory ceramic molded body which, in particular, has a higher thermal shock resistance than the aforementioned molded bodies based on ZrO 2 .
  • the invention is based on the knowledge that materials based on ZrO 2 lead to improved thermal shock resistance if the proportion of MA spinel (MgAl 2 O) is increased compared to the proportion of 5 mass% known from DE 19938752 A1, and to a value in the range "> 5-20 M .-%".
  • the thermal shock resistance could be further increased if the proportion of MA spinel was set to a value in the range "> 10-20 M .-%".
  • the firing process must be carried out in such a way that the open porosity (according to EN 993-1) is in the range between 5 and 20 vol.%.
  • the increase in the fracture work in a molded article according to the invention by almost 100% compared to the comparative sample means a drastic improvement in the service life of the corresponding molded part, for example when using a converter. slide plate.
  • ZrO 2 -containing raw materials preferably those which have only a small part of SiO 2.
  • Oxides such as CaO, MgO or Y 2 O 3 can be added for stabilization.
  • the grain size of the zirconium dioxide is, for example, in the range ⁇ 3 mm, although a fine fraction ⁇ 0.063 mm can also be present.
  • the proportion of ZrO (not, partially or fully stabilized) can be between 85 and 95% by mass and the MA spinel proportion can be between 5 and 15% by mass.
  • the total proportion of MgO, including any proportion to stabilize the ZrO 2 is between 5 and 10% by mass, the total proportion of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) between 3 and 14% by mass.
  • the open porosity is limited to a value between 8 and 17% by volume.
  • the MA spinel can be formed in situ or added as a pre-synthesized spinel, for example as a sintered spinel or melt spinel.
  • a pre-synthesized MA spinel leads to particularly advantageous property values of the type mentioned.
  • a spinel content significantly above 20% by mass proves to be disadvantageous.
  • the open porosity decreases drastically (towards 0) and the wear behavior of the molded part becomes significantly worse. Even if this is offset by an increased cold bending strength or hot bending strength, the disadvantages predominate, which is why the proportion of spinel is limited to> 5 to 20% by mass.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Formkörper, dessen Gefüge a) 80-95 M.-% ZrO2 und b) 5-20 M.­% MA-Spinell umfasst, der c) <0,8 M.-% SI02 und d) <1,0 M.-% Eisenoxide aufweist, und e) eine offene Porosität (nach EN 993-1) von 5-20 Vol.-% besitzt.

Description

Feuerfester keramischer Formkörper
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen feuerfesten keramischen Formkörper. Der Begriff "Formkörper" umfaßt dabei alle geformten keramischen feuerfesten Erzeugnisse, also beispielsweise Steine, Platten, Rohre etc.
Feuerfeste keramische Formkörper in Plattenform werden bei sogenannten Schieberverschlüssen (Dreh- oder Linearschieber) eingesetzt. Derartige Schieberverschlüsse dienen der Regelung einer Metallschmelze beim Vergießen, beispielsweise aus einer Pfanne oder aus einem Tundish. Ebenso ist die Anwendung von Schieberverschlußsystemen an Konvertern bekannt, wo hohe Schmelztemperaturen herrschen, eine aggressive Schlacke anfällt und von den Schieberplatten hohe Standzeiten verlangt werden.
Werkstoffe auf Basis Aluminiumoxid weisen häufig keine ausreichende Korrosionsbeständigkeit auf. Besser sind Werkstoffe auf Basis Zirkoniumdioxid. Solche zeigen die DE 36 10 041 C2 und DE 36 34 588 AI . Beide führen zu nahezu dichten Formteilen mit Porositäten bis ca. 1 % (DE 36 10 041 C2) beziehungsweise bis 4 % (DE 36 34 588 A I ), sofern Werkstoffe auf Basis ZrO2 mit Spinellanteilen offenbart sind. Solche Werkstoffe sind für Schieberplatten ungeeignet.
Aus Kostengründen werden die Platten - außer bei sehr kleinen Platten - häufig mit sogenannten Einsätzen (Inserts) aus Zirkoniumdioxid (ZrO2) gebildet, wobei die Einsätze in den Zonen der Platten eingebaut werden, die besondere Haltbarkeiten aufweisen müssen, oder besonders beansprucht werden.
Zu den besonderen Anforderungen gehört auch die Thermoschockbeständigkeit, also die Widerstandsfähigkeit gegenüber häufigen beziehungsweise schnellen Temperaturwechseln.
Die DE 3341524 C3 beschreibt einen feuerfesten Formkörper mit einem Anteil an Zirkoniumdioxid von 94-97 Gew.-%, wobei das Zirkoniumdioxid mit CaO, MgO oder Y2O3 ganz oder teilweise stabilisiert ist, wobei je nach Stabilisierungsoxid bestimmte Gehalte an Kieselsäure (SiO ) definiert werden. Ein solcher Formkörper ist im Wesentlichen einphasig (allenfalls mit geringen Mengen an Forsterit an den Korngrenzen). Wenngleich sich die aus der DE 3341 524 C3 bekannten Formkörper prinzipiell bewährt haben, so ist ihre Thermoschockbeständigkeit für einzelne der Eingangs genannten Anwendungen teilweise nicht ausreichend. Bei der Verwendung als Einsätze im Gießlochbereich einer Schieberplatte können sich radiale und/oder tangentiale Risse bei Temperaturwechseln bilden, die im Weiteren zu Abplatzungen führen können.
Die DE 19938752 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs auf Basis ZrO2, wobei dem Versatz ein Oxid zugegeben wird, welches beim Sintern des Versatzes bis zu 5 Gew.-% Spinellphasen in der Zirkoniumdioxidmatrix bildet. Auf diese Weise soll der Stabilisierungsgrad des ZrO herabgesetzt werden. Durch ein Spinellwachstum werden gezielt Mikrorisse gebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen feuerfesten keramischen Formkörper bereitzustellen, der gegenüber den genannten Formkörpern auf Basis ZrO2 insbesondere eine höhere Thermoschockbeständigkeit aufweist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Werkstoffe auf Basis ZrO2 zu einer verbesserten Thermoschockbeständigkeit führen, wenn der Anteil an MA-Spinell (MgAl2O ) gegenüber dem aus der DE 19938752 AI bekannten Anteil von 5 M.-% erhöht wird, und zwar auf einen Wert im Bereich "> 5-20 M.-%" .
Die Thermoschockbeständigkeit konnte noch gesteigert werden, wenn der Anteil an MA-Spinell auf einen Wert im Bereich "> 10-20 M.-%" eingestellt wurde.
Der größere MA-Spinellanteil im gebrannten Produkt führt überraschend zu einer erheblichen Steigerung der Brucharbeit Gf (zur Bestimmung der Brucharbeit mittels Keilspalttest: Krobath, Harmuth in Keramische Zeitschrift, 46. Jahrgang, Nr. 1 1 , 1994, S . 876-879) bei erhöhter Temperatur (beispielsweise 1 500 °C) gegenüber den genannten Produkten aus dem Stand der Technik. Bei Werkstoffen mit höherer Brucharbeit ist bei gleicher (thermo-) mechanischer Belastung der Rissfortschritt geringer als bei Werkstoffen mit niedriger Brucharbeit: Die erfindungsgemäßen Materialien sind somit widerstandsfähiger z.B. bei thermischer Wechselbeanspruchung, wie sie typischerweise in Schieberverschlussplatten auftreten.
Gleichzeitig tritt eine nachhaltige Verbesserung der Heißbiegefestigkeit (insbesondere bei 1600 °C) ein.
Der Anteil an MA-Spinell von 5-20 M.-% alleine reicht aber nicht aus, die gewünschten vorteilhaften Eigenschaften zu erreichen. Vielmehr muß weiterhin sichergestellt sein, dass
- der Anteil an Kieselsäure <0,8 M.-% ist, und
- der Anteil an Eisenoxiden (FeO, Fe O3) < 1 ,0 M.-% beträgt.
Außerdem ist der Brennprozess so zu führen, dass die offene Porosität (nach EN 993- 1 ) im Bereich zwischen 5 und 20 Vol. -% liegt.
Der Einfluß des MA-Spinellanteils im Zusammenhang mit den weiteren Merkmalen wird besonders deutlich im Vergleich zu einem konventionellen Produkt, wie sich aus nachfolgender Tabelle ergibt:
Alle Angaben in Masse-%, soweit nicht anders angegeben.
Da die Brucharbeit mit einer guten Thermoschockbeständigkeit korreliert (mit Zunahme der Brucharbeit verbessert sich die Thermschockbeständigkeit), bedeutet die Erhöhung der Brucharbeit bei einem erfindungsgemäßen Formkörper um nahezu 100 % gegenüber der Vergleichsprobe eine drastische Verbesserung der Standzeit des entsprechenden Formteils, beispielsweise als Einsatz einer Konverter- Schieberplatte.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass eine gute Thermoschockbeständigkeit bei einer Brucharbeit bei 1 500°C von >400 J/m2 oder sogar von >500 J/m2 gegeben ist.
Zur Herstellung der Teile kann auf ZrO2-haltige Rohstoffe wie Baddeleyit zurückgegriffen werden, vorzugsweise solche, die nur einen geringen Teil an SiO2 aufweisen. Zur Stabilisierung können Oxide wie CaO, MgO oder Y2O3 zugesetzt werden. Die Korngröße des Zirkoniumdioxids liegt beispielsweise im Bereich <3 mm, wobei auch ein Feinanteil <0,063 mm vorhanden sein kann. Nach Zugabe von Wasser beziehungsweise eines Bindemittels kann die Oxidmischung (der Versatz) homogenisiert und zu einem Formkörper verpresst, anschließend getrocknet sowie danach gebrannt werden. Die Brenntemperatur kann bis zu 2000 °C betragen.
Ausgehend vom fertigen Produkt kann der Anteil an ZrO (nicht-, teil- oder vollstabilisiert) zwischen 85 und 95 M.-% betragen und der MA-Spinellanteil kann zwischen 5 und 15 M.-% liegen.
Der Gesamtanteil an MgO, einschließlich eines etwaigen Anteils zur Stabilisierung des ZrO2, liegt nach einer Ausführungsform zwischen 5 und 10 M.-%, der Gesamtanteil an Aluminiumoxid (Al2O3) zwischen 3 und 14 M. -%.
Die offene Porosität wird nach einer Ausführungsform auf einen Wert zwischen 8 und 17 Vol.-% beschränkt.
Der MA-Spinell kann insitu gebildet werden oder als vorsynthetisierter Spinell, beispielsweise als Sinterspinell oder Schmelzspinell, zugesetzt werden. Die Zugabe eines vorsynthetisierten MA-Spinells führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaftswerten der genannten Art.
Ein Spinellanteil wesentlich über 20 M.-% erweist sich als nachteilig. Die offene Porosität geht drastisch zurück (gegen 0) und das Verschleißverhalten des Formteils wird deutlich schlechter. Auch wenn dem eine gesteigerte Kaltbiegefestigkeit beziehungsweise Heißbiegefestigkeit gegenübersteht, überwiegen die Nachteile, weshalb der Anteil an Spinell auf >5 bis 20 M.-% beschränkt ist.

Claims

Feuerfester keramischer FormkörperP at e nt an s p rü ch e
1. Feuerfester keramischer Formkörper, dessen Gefüge a) 80-95 M.-% ZrO2 und b) 5-20 M.-% MA-Spinell umfaßt, der c) <0,8 M.-% SiO2 und d) <1,0 M.-% Eisenoxide aufweist, und e) eine offene Porosität (nach EN 993-1) von 5-20 Vol.-% besitzt.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dessen Gefüge MgO- stabilisiertes ZrO2 umfaßt.
3. Formkörper nach Anspruch 1 , dessen Gefüge 85-95 M.-% ZrO2 umfaßt.
4. Formkörper nach Anspruch 1 , dessen Gefüge 5- 15 M.-% MA-Spinell umfaßt.
5. Formkörper nach Anspruch 1 mit einem Gesamtanteil MgO zwischen 5 und 10 M.-%.
6. Formkörper nach Anspruch 1 mit einem Gesamtanteil Al2O3 zwischen 3 und 14 M.-%.
7. Formkörper nach Anspruch 1 mit einer offenen Porosität zwischen 8 und 17 Gew.-%.
8. Formkörper nach Anspruch 1 , wobei der MA-Spinell ein Sinterspinell ist.
9. Formkörper nach Anspruch 1 , wobei der MA-Spinell ein Schmelzspinell ist.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4853103B2 (ja) * 2006-05-18 2012-01-11 東ソー株式会社 黒色ジルコニア焼結体用粉末及びその焼結体並びに着色剤
DE102006040270B4 (de) 2006-08-28 2009-06-10 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Gebranntes feuerfestes Produkt
DE102007010173B4 (de) * 2007-02-28 2009-04-16 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Schmelzgegossenes feuerfestes Erzeugnis
EP2169311A1 (de) 2008-09-29 2010-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Materialmischung zur Herstellung eines Feuerfestwerkstoffes, Feuerfestformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3514302A (en) * 1967-04-27 1970-05-26 Amsted Ind Inc Refractory compositions
FR2579199B1 (fr) * 1985-03-22 1992-08-21 Noritake Co Ltd Ceramique a base de zircone
US4975397A (en) * 1985-04-13 1990-12-04 Feldmuehle Aktiengesellschaft Sintered molding, a method for producing it and its use
DE3634588A1 (de) * 1986-10-10 1988-04-21 Feldmuehle Ag Sinterformkoerper
CA1268489A (en) * 1986-01-24 1990-05-01 Walter W. Henslee Ceramic composites from chemically derived magnesium- aluminate and zirconium oxide
DE4139105C2 (de) * 1991-11-28 1994-03-24 Cerasiv Gmbh Verwendung einer PSZ-Keramik mit Zusatz von Spinell als Verschleißbauteil
JPH0867558A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Kawasaki Refract Co Ltd ノズル用等の溶融金属用耐火物
DE19938752C2 (de) * 1999-08-16 2002-12-05 Horst R Maier Verfahren zur Herstellung eines Keramikwerkstoffs auf Basis Zirkondioxid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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