EP1957426A1 - Feuerfeste formkörper oder massen und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Feuerfeste formkörper oder massen und verfahren zu deren herstellung

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EP1957426A1
EP1957426A1 EP06818036A EP06818036A EP1957426A1 EP 1957426 A1 EP1957426 A1 EP 1957426A1 EP 06818036 A EP06818036 A EP 06818036A EP 06818036 A EP06818036 A EP 06818036A EP 1957426 A1 EP1957426 A1 EP 1957426A1
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EP
European Patent Office
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carbon
refractory
bonded
titanium
binder
Prior art date
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Withdrawn
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EP06818036A
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English (en)
French (fr)
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Christos G. Aneziris
Jana Hubalkova
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Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
Original Assignee
Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
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Publication date
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    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
    • C04B2235/9684—Oxidation resistance

Definitions

  • the invention relates to refractory moldings or masses and to a process for obtaining a high strength binder phase in magnesium oxide, alumina, zirconium mullite, zirconia, magnesia aluminate spinel, bauxite, yttria, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride or mixtures thereof carbonaceous products , such as pressed carbon bonded bricks, carbon bonded gate plates or carbon bonded dipping spouts or cast carbonaceous and / or carbonaceous products or carbon bonded plugs, with improved mechanical, thermal and chemical properties.
  • the method can also be used according to the invention for the production of refractory products without carbon additives.
  • Carbon-bonded products are widely used as liners in metallurgical vessels, e.g. B. as carbon-bonded Magnesiasteine in the converter, or as key components, such as. B. immersion nozzles or slide plates or plugs or runners in the continuous casting area.
  • Carbon-bonded refractory products continue to be used in the blast furnace area, in transport vessels such.
  • binders are preferably phenolic resins, such as. As resoles or novolaks, Artpeche such.
  • metallic additives such.
  • DE 199 35 251 A1 discloses the use of TiO 2 -containing particulate materials as an additive for refractory products, in which the TiC ⁇ -containing materials are added to the mixture of additives and binders. In this case, the crystalline TiO 2 is retained in the product. Upon penetration of liquid slag or melt, the proportion of TiO 2 is dissolved and reacts to titanium nitride or titanium carbonitride. This reaction adversely affects both the stability of this refractory product and the slag or melt contacting this product.
  • EP 1,275,626 A1 discloses carbon bonded refractory materials consisting of a mixture of 5-85% by weight of carbon, 5-15% by weight of aluminum oxide or a mixture of aluminum oxide and other materials, 5-15% by weight of metallic silicon, 5-20% by weight. % Ti, TiN, TiCN and / or TiC. This starting mixture is added to the binder, kneaded, formed, and the mixture is compressed into a shaped body, which is then carbonized at 125O 0 C. Regardless of the Ti additives being expensive, the crystalline Ti addition is retained in the refractories.
  • the invention has for its object to provide refractory moldings or masses with or without carbon additives, which are thermoplastically deformable and also have improved thermomechanical and oxidation behavior and a high-strength binder phase.
  • the object is achieved by refractory moldings or compositions based on a coked mixture of oxidic and / or non-oxidic and / or carboniferous refractory grains and a binder, the fine-grained titanium dioxide or ilmenite or FeTiO 3 or CaTiO 3 or MgTiO 3 or BaTiO 3 , or a Combination thereof, in addition particles of one or more elemental metals, are added, and in which the binding matrix contains titanium carbide and / or titanium carbonitride phases.
  • the addition of fine-grained titanium dioxide or ilmenite or FeTiO 3 or CaTiO 3 or MgTiO 3 or BaTiO 3 or additionally of particles of one or more elemental metals leads to a high-strength bonding matrix with titanium carbide and / or titanium carbonitride phases of the refractory moldings or masses according to the invention. If, in addition, particles of one or more elemental metals are added, the binding matrix contains, in addition to titanium carbide and / or titanium carbonitride phases, crystalline metal carbides and / or metal oxycarbides.
  • the titanium carbide and / or titanium carbonitride phases and, in the case of metal addition, furthermore stabilize the metal carbides or metal oxycarbides the refractory moldings or masses according to the invention in high-temperature use.
  • the particles of one or more metals are selected from Al, Si, Ti, Mg, Fe, Mo and / or W. Besides being directly added to the binder, the particles may also be added to the mixture of refractory grains and binder.
  • the refractory oxide refractory grains consist of magnesium oxide or aluminum oxide or zirconium mullite or zirconium dioxide or magnesium aluminate spinel or bauxite or yttrium oxide or mixtures of these oxides.
  • the non-oxidic refractory grains consist of silicon carbide or silicon nitride or boron nitride or mixtures thereof.
  • the carbonaceous refractory grains consist of graphite and / or carbon black.
  • the refractory moldings or compositions are based on a coked mixture of magnesium oxide and a binder, the fine-grained titanium dioxide and elemental aluminum is added, their binding matrix titanium carbide and / or titanium carbonitride and titanium carbide (TiC), aluminum carbide (Al 4 C 3 ) and Aluminiumtitankarbid (Al 2 Ti 4 C) and Aluminiumoxicarbid (Al 2 OC) at coking temperatures up to 1000 ° C contains. At higher coking temperatures above 1500 0 C, the binder phase contains stable, crystalline titanium carbide and aluminum carbide phases.
  • the refractory shaped bodies or masses are produced from a mixture of oxidic and / or non-oxidic and / or carbon-containing refractory grains and a binder based on synthetic resin and / or bitumen and / or pitch and / or pitch.
  • the binder is fine-grained titanium dioxide or Ilmem ' t or FeTiO 3 or CaTiO 3 or MgTiO 3 or BaTiO 3 , or additionally particles of one or more elemental metals thereof added and coked the mixture at a temperature at which in the binding matrix titanium carbide and / or titanium carbonitride phases and / or metal carbide and / or metal oxycarbide and / or other carbides and / or oxy carbides depending on the metallic addition initu be generated.
  • the coking temperature is better than 1200 0 C. More titanium carbide and / or Titankarbonitridphasen also occur at higher temperatures or during use at the use temperatures.
  • ilmenite and / or and / or FeTiO 3 and / or CaTiO 3 and / or MgTiO 3 and / or BaTiO 3 with or without TiO 2 binder to the coking temperature is less than 1200 0 C, preferably less than 1000 ° C.
  • particles of one or more elemental metals selected from Al, Si, Ti, Y, Mg, Fe, Mo or W are added to the mixture and / or the binder.
  • the coking temperature is less than 1200 ° C.
  • the refractory oxide refractory grains consist of magnesium oxide or aluminum oxide or zirconium mullite or zirconium dioxide or magnesium aluminate spinel or bauxite or yttrium oxide or mixtures of these oxides.
  • the non-oxidic refractory grains consist of silicon carbide or silicon nitride or boron nitride or mixtures thereof.
  • the carbonaceous refractory grains consist of graphite and / or carbon black.
  • the binder is fine-grained titanium dioxide and / or ilmenite and / or FeTiQ and / or CaTiO 3 and / or MgTiO 3 and / or BaTiO 3 in an amount of not more than 2 wt.%, Preferably 0.3 to 1.5 wt.%.
  • the elemental metal is added in an amount of at most 3% by weight, based on the mixture used, preferably 1 to 2% by weight.
  • TiO 2 fine-grained titanium dioxide
  • TiO 2 fine-grained, titanium-containing materials or fine-grained, titanium-containing materials with or without a metal based on Al, Mg, Si, Ti, Fe, Y or mixtures thereof the binder on resin, bitumen or Kunststoffpech or pitch base or mixtures thereof, and with further graphite grains with or without carbon black and with different fractions of refractory oxides, such.
  • MgO or Al 2 O 3 or ZrO 2 mixed in an intensive mixer and transferred into products by means of pressing or casting with or without the addition of water, plasticizer or cement.
  • the products obtained after coking to 1000 ° C or after a coking process between 1300 and 1500 ° C a binder phase, which has excellent mechanical, thermal and chemical properties.
  • titanium-containing raw materials or titanium-containing materials serve ilmenite, FeTiQ, CaTiO 3 , MgTiO 3 , BaTiO 3 .
  • iron titanates or titanium iron ores both reactions for the production of graphite below 1000 ° C and reactions for the production of titanium carbide and / or titanium carbonitride in the binder phase can be favored.
  • the addition of fine-grained titanium dioxide and / or ilmenite and / or FeTiO 3 and / or CaTiO 3 and / or MgTiO 3 and / or BaTiO 3 and additionally of particles of one or more elemental metals exclusively to the binder leads to a high-strength binding matrix of refractory moldings or masses according to the invention with titanium carbide and / or titanium carbonitride phases or additionally with metal carbide and / or metal oxycarbide in the case of metal addition.
  • the in-situ produced titanium carbide and / or titanium carbonitride phases and / or metal carbides and / or metal oxycarbides in the binding matrix improve the mechanical, thermal and chemical properties of the refractory shaped bodies or masses according to the invention in high-temperature use. In addition, they increase their creep stability.
  • the binder phase is the weakest link in the structure.
  • the binding phase is reinforced according to the proposed route.
  • the phases produced according to the invention remain crystalline even at higher coking or operating temperatures. At higher coking temperatures above 1500 0 C form stable, crystalline titanium carbide and metal carbide phases.
  • the grain size of the titanium dioxide and / or ilmenite and / or and / or FeTiO 3 and / or CaTiO 3 and / or MgTiO 3 and / or BaTiO 3 is less than 5 microns, preferably less than 2 microns.
  • the particle size of the added metal is between 5 to 150 microns.
  • the refractory moldings or compositions based on a mixture of magnesium oxide and a binder, the fine-grained titanium dioxide and elemental aluminum is added, prepared and coked to 1000 ° C.
  • the moldings or masses thus produced contain titanium carbide and / or titanium carbonitride phases as well as titanium carbide (TiC), aluminum carbide (Al 4 C 3 ) and aluminum titanium carbide (Al 2 Ti 4 C) and aluminum oxycarbide (Al 2 OC) in the binding matrix.
  • Cylindrical laboratory samples 50 mm in diameter and 50 mm in height are prepared from three mixtures by means of uniaxial pressing at a pressure of 120 MPa. In Tab.l the mixtures are listed.
  • TiC 0; 7 No j3 titanium carbonitride
  • TiCN titanium carbonitride
  • the binder phase predominantly consists of aluminum carbide and titanium carbide. According to the invention, these two phases in the binding matrix impart to the carbon-bonded product a significantly higher oxidation resistance, mechanical strength and thermal shock resistance as compared to a resin-bonded product with sole aluminum-containing additives, even from 1000 ° C.
  • Blend 1 is a comparative blend of the prior art.
  • the mixtures 2 and 3 have significantly lower oxidation depths and the mixture 3 in addition to excellent strength.
  • the mechanical, thermal and chemical properties of the mixtures 2 and 3 with the addition of titanium dioxide in the binder are particularly enhanced at the high temperatures above 1500 ° C due to the pronounced formation at higher temperatures of the very stable Titarbarbid- and Titankarbonitridphasen in the binding matrix.
  • the sole addition of titanium dioxide can give significant benefits to the refractory product due to the significantly higher oxidation resistance and stability of the titanium carbonitride phase as compared to the aluminum carbide phase.
  • FIG. 1 shows a SEM image of an offset of the coked mixture 2 with TiCN phases.
  • the grain size of the TiCN generated in situ is in the nanometer range. This also gives high strength of the binder phase, which is thus strengthened mechanically and thermomechanically.
  • Fig. 2 shows MgO-C carbonaceous products coked at 1000 ° C and after an oxidation resistance test at 1200 ° C in air for 3 hours, (from left to right) MgO-C product on novolak binder base without additives, with Al - Addition, with Ti ⁇ 2 additive and with Al and TiÜ 2 addition.
  • the sole addition of TiO 2 reduces the decarburization / oxidation depth.
  • the combination of TiO 2 and AI addition further enhances oxidation resistance. There are almost no signs of decarburization.
  • Figures 3 and 4 show SEM images of fracture surfaces of the binding matrix of mixture 3 with Al and TiQ 2 additions.
  • the resulting dumbbell-shaped structures of aluminum carbide, aluminum oxycarbide and titanium carbide give the refractory products excellent thermo-mechanical properties including oxidation and corrosion resistance.

Abstract

Die Erfindung betrifft feuerfeste Formkörper oder Massen sowie ein Verfahren zur Erzielung einer hochfesten Bindephase in Magnesiumoxid-, Aluminiumoxid-, Zirkonmullit-, Zirkoniumdioxid-, Magnesiumaluminatspinell-, Bauxit-, Yttriumoxid-, Siliziumkarbid-, Siliziumnitrid-, Bornitrid- oder Mischungen davon kohlenstoffgebundenen Erzeugnissen, wie z. B. gepresste kohlenstoffgebundene Steine, kohlenstoffgebundene Schieberplatten oder kohlenstoffgebundene Tauchausgüsse oder gegossene kohlenstoffhaltige und/oder kohlenstoffgebundene Erzeugnisse oder kohlenstoffgebundene Stopfen, mit verbesserten mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften. Die Bindematrix der feuerfesten Formkörper oder Massen enthält Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen. Die feuerfesten Formkörper oder Massen sind auf Basis einer verkokten Mischung aus oxidischen und/oder nichtoxidischen und/oder kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen und einem Bindemittel aufgebaut, dem feinkörniges Titandioxid oder Ilmenit oder FeTiO3 oder CaTiO3 oder MgTiO3 oder BaTiO3, oder eine Kombination davon, oder zusätzlich Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle, zugegeben sind.

Description

Feuerfeste Formkörper oder Massen und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft feuerfeste Formkörper oder Massen sowie ein Verfahren zur Erzielung einer hochfesten Bindephase in Magnesiumoxid-, Aluminiumoxid-, Zirkonmullit-, Zirkoniumdioxid-, Magnesiumaluminatspinell-, Bauxit-, Yttriumoxid-, Siliziumkarbid-, Siliziumnitrid-, Bornitrid- oder Mischungen davon kohlenstoffgebundenen Erzeugnissen, wie z.B. gepresste kohlenstoffgebundene Steine, kohlenstoffgebundene Schieberplatten oder kohlenstoffgebundene Tauchausgüsse oder gegossene kohlenstoffhaltige und/oder kohlenstoffgebundene Erzeugnisse oder kohlenstoffgebundene Stopfen, mit verbesserten mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften. Das Verfahren kann erfindungsgemäß auch für die Herstellung von feuerfesten Erzeugnissen ohne Kohlenstoffzusätze eingesetzt werden.
Kohlenstoffgebundene Erzeugnisse finden einen breiten Einsatz als Auskleidung in metallurgischen Gefäßen, wie z. B. als kohlenstoffgebundene Magnesiasteine im Konverter, oder als Schlüsselbauteile, wie z. B. Tauchausgüsse oder Schieberplatten oder Stopfen oder Gießrinnen im Stranggussbereich. Kohlenstoffgebundene, feuerfeste Erzeugnisse werden weiterhin im Hochofenbereich, in Transportgefäßen, wie z. B. Pfannen, oder in der chemischen Industrie oder in der Müllverbrennungsindustrie als temperaturfeste Rohre, oder in der Zementindustrie als Auskleidungsmaterial eingesetzt. Als Binder dienen vorzugsweise Phenolharze, wie z. B. Resole oder Novolake, Kunstpeche, wie z. B. Carbores, oder Steinkohlepeche oder Bitumen. Zur Optimierung der Oxidationsbeständigkeit von kohlenstoffhaltigen Erzeugnissen werden überwiegend metallische Additive, wie z. B. Si oder Al oder Mg, eingesetzt.
In der Offenlegungsschrift DE 199 54 893 Al werden kohlenstoffgebundene Erzeugnisse mit verbessertem Oxidationsverhalten präsentiert. Über die Zugabe einer katalytisch aktiven Substanz aus der Gruppe der leicht reduzierbaren Verbindungen der Übergangselemente, insbesondere Metallocene oder Metallobenzoate oder Metallonaphtenate des Kupfers, der Chroms, des Nickels oder des Eisens in die Kunstharzkomponente wird unter 10000C ein kristallin hochgraphitisierter Kohlenstoff erzeugt, der zu verbesserten chemischen Eigenschaften verhilft. In der Veröffentlichung „Effect of Refiractory Oxides on the Oxidation of Graphite and Amorphous Carbon" von Akira Jamaguchi et al in J. Amer. Ceram. Society werden Graphit und amorpher Kohlenstoff ohne Bindemittel mit AkO3, MgO, TiO2 und ZrO2 zusammengemischt und mittels Thermoanalyse bis 1000°C bezüglich ihrer „Exothermie" untersucht.
Die hervorragenden Korrosions-, Erosions-, Abrasions- und Oxidationseigenschaften der TiCN-Phase sind aus den Beschichtungen von metallischen Werkzeugen mittels CVD (Chemical Vapor Deposition) seit den 90er Jahren bekannt („Band structures of substoichiometric titanium nitrides and carbonitrides: spectroscopical and theoretical investigations", M. Guemmaz, G. Moraitis, J. Phys: Condens. Matter 9 (1997) 8453-8463). Es gab bisher allerdings keinerlei Überlegungen solche Titanverbindungen auch für die Erzeugung feuerfester Formkörper einzusetzen.
Für die Anwender von feuerfesten Formkörpern bei hohen Einsatztemperaturen, insbesondere oberhalb 15000C, sind aber noch verbesserte mechanische, thermische und chemische Eigenschaften erstrebenswert, um die Standzeit der hochbeanspruchten Feuerfesterzeugnisse zu erhöhen.
DE 199 35 251 Al offenbart die Anwendung TiO2-haltiger partikulärer Materialen als Zusatz für feuerfeste Erzeugnisse, bei dem die TiC^-haltigen Materialien dem Gemenge aus Zuschlagstoffen und Bindemitteln zugegeben werden. Dabei bleibt das kristalline TiO2 im Erzeugnis erhalten. Bei Eindringen von flüssiger Schlacke bzw. Schmelze wird der Anteil TiO2 aufgelöst und reagiert zu Titannitrid bzw. Titancarbonitrid. Diese Reaktion beeinfmsst sowohl die Stabilität dieses feuerfesten Erzeugnisses als auch die dieses Erzeugnis kontaktierende Schlacke bzw. Schmelze.
EP 1,275,626 Al offenbart kohlenstoffgebundene Feuerfestmaterialien, die aus einer Mischung aus 5-85 Gew.% Kohlenstoff, 5-15 Gew.% Aluminiumoxid oder einer Mischung von Aluminiumoxid und weiteren Materialien, 5-15 Gew.% metallischem Silizium, 5-20 Gew.% Ti, TiN, TiCN und/oder TiC hergestellt werden. Dieser Ausgangsmischung gibt man Bindemittel zu, knetet, formt und presst die Mischung zu einem Formkörper, der dann bei 125O0C verkokt wird. Unabhängig dessen, dass die Ti-Zusätze teuer sind, bleibt der kristalline Ti-Zusatz in den Feuerfestmaterialien erhalten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, feuerfeste Formkörper oder Massen mit oder ohne Kohlenstoffzusätze zu schaffen, die thermoplastisch verformbar sind und zudem ein verbessertes thermomechanisches und Oxidationsverhalten sowie eine hochfeste Bindephase aufweisen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch feuerfeste Formkörper oder Massen auf Basis einer verkokten Mischung aus oxidischen und/oder nichtoxidischen und/oder kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen und einem Bindemittel, dem feinkörniges Titandioxid oder Ilmenit oder FeTiO3 oder CaTiO3 oder MgTiO3 oder BaTiO3, oder eine Kombination davon, der zusätzlich Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle, zugegeben sind, und bei denen die Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen enthält.
Die Zugabe von feinkörnigem Titandioxid oder Ilmenit oder FeTiO3 oder CaTiO3 oder MgTiO3 oder BaTiO3 oder zusätzlich von Partikeln ein oder mehrerer elementarer Metalle führt zu einer hochfesten Bindematrix mit Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen der erfindungsgemäßen feuerfesten Formkörper oder Massen. Sind zusätzlich Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle zugegeben, enthält die Bindematrix außer Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen weiterhin kristalline Metallkarbide und/oder Metalloxikarbide. Gegenüber dem Stand der Technik stabilisieren die Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen und bei Metallzusatz weiterhin die Metallkarbide bzw. Metalloxikarbide die erfindungsgemäßen feuerfesten Formkörper oder Massen im Hochtemperatureinsatz.
Die Partikel ein oder mehrerer Metalle sind ausgewählt aus Al, Si, Ti, Mg, Fe, Mo und/oder W. Neben der unmittelbaren Zugabe zum Bindemittel können die Partikel auch der Mischung aus Feuerfestkörnungen und Bindemittel zugegeben werden.
Die oxidischen Feuerfestkörnungen bestehen aus Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid oder Zirkonmullit oder Zirkoniumdioxid oder Magnesiumaluminatspinell oder Bauxit oder Yttriumoxid oder Mischungen dieser Oxide.
Die nichtoxidischen Feuerfestkörnungen bestehen aus Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid oder Bornitrid oder deren Mischungen. Die kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen bestehen aus Graphit und/oder Ruß.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die feuerfesten Formkörper oder Massen auf Basis einer verkokten Mischung aus Magnesiumoxid und einem Bindemittel, dem feinkörniges Titandioxid und elementares Aluminium zugegeben ist, aufgebaut, wobei deren Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen sowie Titankarbid (TiC), Aluminiumkarbid (Al4C3) und Aluminiumtitankarbid (Al2Ti4C) und Aluminiumoxikarbid (Al2OC) bei Verkokungstemperaturen bis 1000°C enthält. Bei höheren Verkokungstemperaturen oberhalb 1500 0C enthält die Bindephase stabile, kristalline Titankarbid- und Aluminiumkarbid-Phasen.
Erfindungsgemäß werden die feuerfesten Formkörper oder Massen aus einer Mischung von oxidischen und/oder nichtoxidischen und/oder kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen und einem Bindemittel auf Basis von Kunstharz und/oder Bitumen und/oder Kunstpech und/oder Pech hergestellt. Dabei wird dem Bindemittel feinkörniges Titandioxid oder Ilmem't oder FeTiO3 oder CaTiO3 oder MgTiO3 oder BaTiO3, oder zusätzlich Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle davon zugegeben und die Mischung bei einer Temperatur verkokt, bei der in der Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen und/oder Metallkarbid und/oder Metalloxikarbid und/oder weitere Karbide und/oder Oxykarbide abhängig von der metallischen Zugabe insitu erzeugt werden.
Beim alleinigen Zusatz von Titandioxid zum Bindemittel ist die Verkokungstemperatur größer 1200 0C. Weitere Titankarbid und/oder Titankarbonitridphasen entstehen auch bei höheren Temperaturen oder während der Anwendung bei den Einsatztemperaturen.
Bei Zusatz von Ilmenit und/oder und/oder FeTiO3 und/oder CaTiO3 und/oder MgTiO3 und/oder BaTiO3 mit oder ohne TiO2 zum Bindemittel ist die Verkokungstemperatur kleiner 1200 0C, vorzugsweise kleiner 1000 °C.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Mischung und/oder dem Bindemittel Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle, ausgewählt aus Al, Si, Ti, Y, Mg, Fe, Mo oder W, zugegeben. Zur Erzeugung der Bindematrix mit Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen ist die Verkokungstemperatur kleiner 1200 °C. Die oxidischen Feuerfestkörnungen bestehen aus Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid oder Zirkonmullit oder Zirkoniumdioxid oder Magnesiumaluminatspinell oder Bauxit oder Yttriumoxid oder Mischungen dieser Oxide.
Die nichtoxidischen Feuerfestkörnungen bestehen aus Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid oder Bornitrid oder deren Mischungen.
Die kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen bestehen aus Graphit und/oder Ruß.
Dem Bindemittel wird feinkörniges Titandioxid und/oder Ilmenit und/oder FeTiQ und/oder CaTiO3 und/oder MgTiO3 und/oder BaTiO3 in einer Menge von maximal 2 Gew.%, vorzugsweise 0.3 bis 1.5 Gew.% zugesetzt.
Das elementare Metall wird in einer Menge von maximal 3 Gew.% bezogen auf die eingesetzte Mischung, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.% zugesetzt.
Erfindungsgemäß werden feinkörniges Titandioxid (TiO2) oder feinkörnige, titanhaltige Rohstoffe oder feinkörnige, titanhaltige Werkstoffe mit oder ohne einem Metall auf der Basis Al, Mg, Si, Ti, Fe, Y oder Mischungen davon dem Bindemittel auf Kunstharz-, Bitumen- oder Kunstpech- oder Pechbasis oder Mischungen davon zugegeben, und mit weiteren Graphitkörnungen mit oder ohne Russ und mit verschiedenen Fraktionen von feuerfesten Oxiden, wie z. B. MgO oder Al2O3 oder ZrO2, in einem intensiven Mischer gemischt und in Erzeugnissen mittels Pressens oder Gießens mit oder ohne der Zugabe von Wasser, Verflüssiger oder Zement überführt. Erfindungsgemäß erhalten die Erzeugnisse nach dem Verkoken bis 1000 °C oder nach einem Verkokungsprozess zwischen 1300 und 1500°C eine Bindephase, die hervorragende mechanische, thermische und chemische Eigenschaften aufweist. Als titanhaltige Rohstoffe oder titanhaltige Werkstoffe dienen Ilmenit, FeTiQ, CaTiO3, MgTiO3, BaTiO3. Im Falle von Eisentitanaten oder Titaneisenerzen können sowohl Reaktionen für die Erzeugung von Graphit unterhalb 1000°C als auch Reaktionen zur Erzeugung vom Titankarbid und/oder Titankarbonitrid in der Bindephase begünstigt werden.
Die Zugabe von feinkörnigem Titandioxid und/oder Ilmenit und/oder FeTiO3 und/oder CaTiO3 und/oder MgTiO3 und/oder BaTiO3 und zusätzlich von Partikeln ein oder mehrerer elementarer Metalle ausschließlich zum Bindemittel führt zu einer hochfesten Bindematrix der erfindungsgemäß hergestellten feuerfesten Formkörper oder Massen mit Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen bzw. zusätzlich mit Metallkarbid und/oder Metalloxikarbid bei Metallzusatz. Gegenüber dem Stand der Technik verbessern die insitu erzeugten Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen und/oder Metallkarbide und/oder Metalloxikarbide in der Bindematrix die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen feuerfesten Formkörper oder Massen im Hochtemperatureinsatz. Zusätzlich vergrößern sie deren Kriechstabilität.
Bei feuerfesten Erzeugnissen ist die Bindephase das schwächste Glied im Gefüge. Erfindungsgemäß wird nach dem vorgeschlagenen Weg durch die Zugäbe dieser Additive in dem Bindemittel und die Entstehung dieser Phasen in der Bindematrix, die Bindephase verstärkt. Die erzeugten Phasen bleiben erfindungsgemäß kristallin auch bei höheren Verkokungs- bzw. Einsatztemperaturen. Bei höheren Verkokungstemperaturen oberhalb 15000C bilden sich stabile, kristalline Titankarbid- und Metallkarbid-Phasen.
Die Korngröße des Titandioxid und/oder des Ilmenit und/oder und/oder des FeTiO3 und/oder des CaTiO3 und/oder des MgTiO3 und/oder des BaTiO3 ist kleiner 5 μm, vorzugsweise kleiner 2 μm.
Die Partikelgröße des zugesetzten Metalls ist zwischen 5 bis 150 μm.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die feuerfesten Formkörper oder Massen auf Basis einer Mischung aus Magnesiumoxid und einem Bindemittel, dem feinkörniges Titandioxid und elementares Aluminium zugegeben ist, hergestellt und bis 1000 °C verkokt. Die so hergestellten Formkörper oder Massen enthalten in der Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen sowie Titankarbid (TiC), Aluminiumkarbid (Al4C3) und Aluminiumtitankarbid (Al2Ti4C) und Aluminiumoxikarbid (Al2OC).
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:
Anhand von kohlenstoffgebundenen Magnesiumoxiderzeugnissen für metallurgische Anwendungen im Konverter werden erfindungsgemäß die vorteilhaften mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften demonstriert. Es werden aus drei Mischungen izylindrische Laborproben 50 mm im Durchmesser und 50 mm in der Höhe mit Hilfe von uniaxialem Pressen bei einem Druck von 120 MPa hergestellt. In der Tab.l werden die Mischungen aufgelistet.
In der Mischung 2 (Tab.l) entsteht erfindungsgemäß bei einer Einsatztemperatur oberhalb 1300 0C bei einer alleinigen Zugabe von TiQ2 ohne metallische Zusätze Titankarbonitrid (TiC0;7Noj3) in der Bindephase mit einem geringen Anteil von nicht reagiertem Titandioxid. Ab 1500 °C existiert erfindungsgemäß in der Bindephase nur Titankarbonitrid (TiCN), was dem kohlenstoffgebundenen Erzeugnis eine deutlich höhere Oxidationsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Thermoschockbeständigkeit im Vergleich zu einem kunstharzgebundenen Erzeugnis mit alleiniger Aluminiumzugabe verleiht.
In der Mischung 3 (Tab.l) entsteht erfindungsgemäß bei einer Temperatur oberhalb 1000 0C bei einer Zugabe von TiO2 und einem metallischen Zusatz auf Aluminiumbasis Titankarbid (TiC), Aluminiumkarbid (Al4C3) und Aluminiumtitankarbid (Al2Ti4C) und Aluminiumoxikarbid (Al2OC). Bei höheren Temperaturen und insbesondere bei 1500 °C besteht erfindungsgemäß die Bindephase überwiegend aus Aluminiumkarbid und Titankarbid. Diese beiden Phasen in der Bindematrix verleihen erfindungsgemäß schon ab 1000 0C dem kohlenstoffgebundenen Erzeugnis eine deutlich höhere Oxidationsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Thermoschockbeständigkeit im Vergleich zu einem kunstharzgebundenem Erzeugnis mit alleinigen aluminiumhaltigen Zusätzen.
Mischung 1 ist eine Vergleichsmischung nach dem Stand der Technik.
In der Tab.2 werden nach dem Verkoken bei 1000 0C, die offenen Porositäten, die Kaltdruckfestigkeiten und die Oxidationstiefen nach einem Oxidationstest in Sauerstoffatmosphäre bei 1200 °C und nach 3 Stunden dargestellt.
Tab2.: Eigenschaften der Mischungen 1, 2 und 3.
Die Mischungen 2 und 3 weisen deutlich geringere Oxidationstiefen und die Mischung 3 zusätzlich eine hervorragende Festigkeit auf. Die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften der Mischungen 2 und 3 mit der Titandioxidzugabe im Bindemittel werden bei den hohen Einsatztemperaturen oberhalb 1500 °C aufgrund der ausgeprägten Bildung bei höheren Temperaturen der sehr beständigen Titankarbid- und Titankarbonitridphasen in der Bindematrix besonders weiterverstärkt. Abhängig vom Feuerfestsystem kann die alleinige Zugabe von Titandioxid aufgrund der deutlich höheren Oxidationsbeständigkeit und Stabilität der Titankarbonitridphase im Vergleich zur Aluminiumkarbidphase deutliche Vorteile dem Feuerfesterzeugnis verleihen.
Fig. 1 zeigt eine REM-Aufnahme eines Versatzes der verkokten Mischung 2 mit TiCN- Phasen. Die Korngröße des in situ erzeugten TiCN liegt im Nanometerbereich. Dies verleiht auch hohe Festigkeiten der Bindephase, die damit mechanisch und thermomechanisch verstärkt wird.
Fig. 2 zeigt MgO-C kohlenstoffgebundene Erzeugnisse, verkokt bei 1000°C und nach einem Oxidationsbeständigkeitstest bei 1200°C in Luft für 3 h, (von links nach rechts) MgO-C Erzeugnis auf Novolak — Bindemittel-Basis ohne Zusätze, mit Al- Zusatz, mit Tiθ2-Zusatz und mit Al- und TiÜ2-Zusatz. Über die alleinige TiO2- Zugabe wird die Entkohlung / Oxidationstiefe verringert. Durch die Kombination von TiO2- und AI-Zugabe wird die Oxidationsbeständigkeit weiter verstärkt. Es treten fast keine Entkohlungserscheinungen auf.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen REM- Aufnahmen von Bruchflächen von der Bindematrix von der Mischung 3 mit Al und TiQ2-Zugaben. Die entstehenden hantelfÖrmigen Strukturen aus Aluminumkarbid, Aluminiumoxikarbid und Titankarbid verleihen den feuerfesten Erzeugnissen hervorragende thermornechanische Eigenschaften einschließlich Oxidations- bzw. Korrosionsbeständigkeit.

Claims

Patentansprüche
1. Feuerfeste Formkörper oder Massen auf Basis einer verkokten Mischung aus oxidischen und/oder nichtoxidischen und/oder kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen und einem Bindemittel, dem feinkörniges Titandioxid oder Ilmenit oder FeTiO3 oder CaTiO3 oder MgTiO3 oder BaTiO3, oder eine Kombination davon, oder zusätzlich Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle, zugegeben sind, und bei denen die Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen enthält.
2. Feuerfeste Formkörper oder Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle ausgewählt sind aus Al, Si, Ti, Mg, Fe, Mo und/oder W und dass die Bindematrix weiterhin Metallkarbide- und/oder Metalloxikarbide enthält.
3. Feuerfeste Formkörper oder Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oxidischen Feuerfestkörnungen aus Magnesiumoxid oder Alumimumoxid oder Zirkonmullit oder Zirkoniumdioxid oder Magnesiumaluminatspinell oder Bauxit oder Yttriumoxid oder Mischungen dieser Oxide bestehen, dass die nichtoxidischen Feuerfestkörnungen aus Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid oder Bornitrid oder deren Mischungen bestehen, dass die kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen aus Graphit und/oder Ruß bestehen.
4. Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern oder Massen aus einer Mischung von oxidischen und/oder nichtoxidischen und/oder kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen mit einem Bindemittel auf Basis Kunstharz und/oder Bitumen und/oder Kunstpech und/oder Pech, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel feinkörniges Titandioxid und/oder Ilmenit und/oder FeTiQ3 und/oder CaTiO3 und/oder MgTiO3 und/oder BaTiO3 zugegeben wird, und dass die Mischung bei einer Temperatur verkokt wird, bei der in der Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen erzeugt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkokungstemperatur bei alleinigem Zusatz von Titandioxid größer 1200 °C ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkokungstemperatur bei Zusatz von Ilmenit und/oder und/oder FeTiO3 und/oder CaTiO3 und/oder MgTiO3 und/oder BaTiO3 mit oder ohne TiO2 kleiner 1200°C ist.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung und/oder dem Bindemittel zusätzlich Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle, ausgewählt aus Al, Si, Ti, Y, Mg, Fe, Mo und/oder W, zugegeben werden, dass die Mischung bis 100O0C verkokt wird und dabei in der Bindematrix Titankarbid- und/oder Titankarbonitridphasen und Metallkarbide und/oder Metalloxikarbide erzeugt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die oxidischen Feuerfestkörnungen Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Zirkonmullit, Zirkoniumdioxid, Magnesiumaluminatspinell, Bauxit oder Yttriumoxid oder Mischungen dieser Oxide sind, dass die nichtoxidischen Siliziumkarbid-, Siliziumnitrid-, Bornitrid- oder Mischungen davon sind, und dass die kohlenstoffhaltigen Feuerfestkörnungen aus Graphit und/oder Ruß bestehen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel feinkörniges Titandioxid und/oder Ilmenit und/oder und/oder FeTiO3 und/oder CaTiO3 und/oder MgTiO3 und/oder BaTiO3 in einer Menge von maximal 2 Gew.% zugesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel oder der Mischung Partikel ein oder mehrerer elementarer Metalle in einer Menge von maximal 3 Gew.% bezogen auf die Mischung zugesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Formkörpern, die Mischung vor der Verkokung geformt und gepresst wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße des Titandioxid und/oder des Ilmenit und/oder des FeTiO3 und/oder des CaTiO3 und/oder des MgTiO3 und/oder des BaTiO3 kleiner 5 μm ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgröße des zugesetzten Metalles 5μm bis 150 μm ist.
14. Verwendung eines feuerfesten Formkörpers oder einer feuerfesten Masse nach Anspruch 1 bis 3 für kohlenstoffgebundene oder kohlenstoffhaltige Erzeugnisse.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die kohlenstoffgebundenen Erzeugnisse gepresste kohlenstoffgebundene Steine, kohlenstoffgebundene Schieberplatten oder kohlenstoffgebundene Tauchausgüsse oder gegossene kohlenstoffhaltige Erzeugnisse oder kohlenstoffgebundene Stopfen sind
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514493B (zh) * 2009-02-27 2011-05-11 山东大学 原位生长碳氮化钛系晶须材料及其制备方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101424026B1 (ko) * 2006-08-02 2014-07-28 작스트레벤 케미 게젤샤후트밋트베슈렝크테르하후트웅 티타늄-함유 첨가제
TW200844389A (en) * 2006-12-08 2008-11-16 Sachtleben Chemie Gmbh Molded body containing titanium
EP2072482A1 (de) * 2007-12-17 2009-06-24 Evonik Degussa GmbH Gemenge und daraus hergestellte feuerfeste Formkörper oder Massen mit hoher Hydratationsbeständigkeit
US20110159279A1 (en) * 2008-08-29 2011-06-30 Showa Denko K.K. Surface-covered cermet member and method for manufacturing same
CN101475390B (zh) * 2009-01-16 2012-05-02 成都蜀冶新材料有限责任公司 莫来石结合铝锆质耐火浇注料及其使用方法
CA2768474A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Southwest Nanotechnologies, Inc. Catalyst and methods for producing multi-wall carbon nanotubes
EP2415880A1 (de) * 2010-08-03 2012-02-08 Sachtleben Chemie GmbH Koks- und titanhaltiger Zuschlagsstoff und dessen Verwendung zur Reparatur der Auskleidung von metallurgischen Gefäßen
CN102049464B (zh) * 2011-01-26 2012-07-04 东风汽车有限公司 实型铸造专用涂料及其制备方法
CN102992805B (zh) * 2012-11-27 2014-12-10 方大炭素新材料科技股份有限公司 一种高导热超微孔炭砖及其制备方法
CN103350446A (zh) * 2013-08-01 2013-10-16 三门峡阳光铸材有限公司 一种铸造用纤维浇口杯的制备方法
DE102016100810A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Deutsche Edelstahlwerke Gmbh Feuerfestwerkstoff und dessen Verwendung
CN107344824A (zh) * 2017-07-27 2017-11-14 合肥伊只门窗有限公司 一种隔音效果好的防火门芯板材料及其制备方法
KR102649884B1 (ko) * 2018-02-09 2024-03-21 베수비우스 유에스에이 코포레이션 내화성 조성물 및 원위치 항산화 배리어층
CN113800923A (zh) * 2021-08-30 2021-12-17 中国科学院金属研究所 防结瘤材料、浸入式水口内衬、浸入式水口及其制备方法
CN114014638A (zh) * 2021-09-10 2022-02-08 河南竹林庆州耐火材料有限公司 一种有效抵抗富钛熔渣强烈侵蚀的镁碳砖制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5290507A (en) * 1976-01-26 1977-07-29 Shinagawa Refractories Co Refractories*compositions therefor and manufacture
JPH0657619B2 (ja) * 1987-12-28 1994-08-03 品川白煉瓦株式会社 カーボン含有耐火物
JPH06219822A (ja) * 1993-01-28 1994-08-09 Toshiba Ceramics Co Ltd マグネシア・カーボンれんが
DE4304724C1 (de) * 1993-02-17 1994-05-05 Metallgesellschaft Ag Titanhaltiger Zuschlagsstoff und dessen Verwendung zur Erhöhung der Haltbarkeit der feuerfesten Ausmauerung eines Ofens
US5559064A (en) * 1993-12-09 1996-09-24 Harima Ceramic Co., Ltd. Chrome-free brick
FR2727400B1 (fr) * 1994-11-24 1996-12-27 Savoie Refractaires Nouveaux materiaux formes de grains refractaires lies par une matrice de nitrure d'aluminium ou de sialon contenant du nitrure de titane et des particules de graphite et/ou de nitrure de bore dispersees
DE19935251A1 (de) * 1999-07-27 2001-02-08 Metallgesellschaft Ag Anwendung TiO¶2¶-haltiger partikulärer Materialien für feuerfeste Erzeugnisse
DE19954893B4 (de) * 1999-11-15 2006-06-08 Refratechnik Holding Gmbh Kohlenstoffhaltiger feuerfester Formkörper und kohlenstoffhaltige feuerfeste Masse mit verbessertem Oxidationsverhalten sowie Verfahren zu deren Herstellung und Verfahren zur Herstellung von graphitischem Kohlenstoff aus Kunstharz
KR100726312B1 (ko) * 2000-03-30 2007-06-08 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 탄소질 내화물 및 그의 제조 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007048406A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514493B (zh) * 2009-02-27 2011-05-11 山东大学 原位生长碳氮化钛系晶须材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0618082A2 (pt) 2011-08-16
RU2008121607A (ru) 2009-12-10
WO2007048406A1 (de) 2007-05-03
CN101356136A (zh) 2009-01-28
US20080280152A1 (en) 2008-11-13
DE102005051953B3 (de) 2007-06-06

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