ES2373777T3 - Producto cerámico refractario y pieza conformada correspondiente. - Google Patents
Producto cerámico refractario y pieza conformada correspondiente. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2373777T3 ES2373777T3 ES09732021T ES09732021T ES2373777T3 ES 2373777 T3 ES2373777 T3 ES 2373777T3 ES 09732021 T ES09732021 T ES 09732021T ES 09732021 T ES09732021 T ES 09732021T ES 2373777 T3 ES2373777 T3 ES 2373777T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- mass
- product
- mgo
- proportion
- shaped part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 14
- DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 2-(n-methyl-4-nitroanilino)acetonitrile Chemical compound N#CCN(C)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 41
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 12
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000001612 separation test Methods 0.000 description 2
- -1 Al2O3 Chemical compound 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
- C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
- C04B35/05—Refractories by fusion casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/484—Refractories by fusion casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3248—Zirconates or hafnates, e.g. zircon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5212—Organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5216—Inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Pieza conformada cerámica refractaria con una matriz a base de MgO y una proporción comprendida entre un 3 y un 30 % en masa de un producto cerámico refractario, formado a partir de una masa fundida solidificada, consistiendo el producto en >= 95 % en masa de MgO y circonato de calcio.
Description
Producto cerámico refractario y pieza conformada correspondiente.
La presente invención se refiere a un producto cerámico refractario, así como a una pieza conformada fabricada mediante la utilización de dicho producto.
Los materiales cerámicos refractarios a base de óxido de magnesio (MgO) así como las masas y piezas conformadas fabricadas a partir de ellos son conocidos asimismo para el revestimiento de grupos de alta temperatura, por ejemplo hornos industriales de la industria del hierro y el acero, de la industria de los metales no ferrosos (industria no ferrosa) como para el revestimiento de hornos para la cocción de materias primas minerales.
La desventaja de los productos de MgO más o menos puros radica en la relativamente mala estabilidad térmica frente a temperaturas alternantes. En este contexto, se conocen varias medidas distintas para mejorar los valores de las propiedades mecánicas de piezas conformadas básicas, es decir de piezas conformadas de MgO. A ellos pertenecen los productos de MgO que contienen adiciones de espinela como hercinita (DE 4403869). Los productos correspondientes han dado fundamentalmente buenos resultados. De todos modos las resistencias al calor no son a veces suficientes.
Las adiciones de cromita a productos de MgO tiene la desventaja de que durante la utilización según las disposiciones del material refractario se puede producir la formación de cromato tóxico.
El documento CN 18377151 A describe ladrillos de MgO-CaO-ZrO2 para hornos de cemento, los cuales contienen arena y magnesia sinterizada, con un 75 a 85 % en masa de MgO y un 2 a 6 % en masa de circonato de calcio. El documento DE 2 107 004 A da a conocer un grano de fusión con un 65 a 82 % en masa de periclasa (MgO) y un 3 a 19 % de circonato de calcio.
El documento JP 06107451 da a conocer un material de base refractario el cual comprende de un 0,1 a un 30 % en masa de circonato de calcio, Resto: MgO.
La invención se plantea el problema de proporcionar un producto cerámico refractario a base de MgO con buenas propiedades mecánicas de rotura.
La invención se basa en la siguiente reflexión. En una pieza conformada cerámica refractaria a base de MgO, es decir con la fase principal de estructura periclasa, se integra una segunda fase de estructura la cual posee, fundamentalmente, propiedades diferentes, para en caso de carga mecánica conseguir una ramificación de la grieta en la estructura, y con ello un aumento de la energía de rotura.
En ensayos sistemáticos, se encontró como una segunda fase adecuada de este tipo un producto cerámico refractario, el cual consiste en más del 95 % en masa de MgO y de circonato de calcio y que se obtuvo a partir de una masa fundida.
Para la fabricación de este producto se funden conjuntamente una materia prima de MgO (por ejemplo magnesia sinterizada o magnesia de fusión), un portador de calcio (por ejemplo cal viva) así como dióxido de circonio (ZrO2) en un horno eléctrico (por ejemplo un horno eléctrico de arco voltáico). Las proporciones en masa de los componentes de materia prima se eligen de tal manera que tras la reacción en el proceso de fusión la periclasa y el circonato de calcio están en equilibrio. Por ejemplo, las proporciones de MgO pueden ser del 50 al 60 % en masa, las del óxido de calcio del 10 al 18 % en masa y las de ZrO2 del 25 al 35 % en masa.
Mediante la fusión conjunta de los componentes de materia prima y la posterior cristalización se forman fases de estructura de MgO y de circonato de calcio, las cuales están unidas, lo que significa que se rodean de manera tridimensional al menos parcialmente entre si. Esta estructura de textura caracteriza una estructura de penetración (en inglés: myrmekitic intergrowths; penetration textures) cuya especificación más detallada resulta del libro técnico del Dr. Paul Ramdohr “The Ore Minerals And Their Intergrowth”, Pergamon Press, Akademie-Verlag GmbH, Nueva York, 1969, 109-127. Aquí se incorpora la explicación correspondiente.
Este producto puede ser procesado, tras una preparación (trituración) adicional como componente de relleno (granulación) con magnesia sinterizada o de fusión con una granulación correspondiente así como adiciones usuales como un aglutinante temporal para dar una pieza conformada cerámica refractaria.
El producto cerámico refractario (denominado más adelante grano de fusión), formado a partir de una masa fundida solidificada, consiste por lo tanto en � 95 % en masa de los componentes MgO y circonato de calcio. La pieza conformada resistente al fuego sobre la base de MgO contiene una proporción de este producto comprendida entre el 3 y el 30 % en masa.
Según una forma de realización el gramo de fusión presenta una proporción de MgO > 15 % en masa. Según otra
forma de realización la proporción en masa de circonato de calcio es > 30 % en el producto.
De acuerdo con ensayos previos, ha resultado favorable una proporción de MgO en el gramo de fusión comprendida entre el 45 y el 65 % en masa así como una proporción de circonato de calcio comprendida entre el 35 y el 55 % en 5 masa.
Es importante mantener tan bajos como sea posible componentes secundarios (indicados y calculados como óxidos) tales como Al2O3, SiO2, TiO2 ó Fe2O3, en cualquier caso en la suma � 5 % en masa, debiendo ser el contenido en óxido de aluminio, según una forma de realización, < 2 % en masa y el contenido en SiO2, según otra forma de
10 realización, < 1 % en masa, para no poner en peligro el elevado punto de fusión y con el la resistencia en caliente favorable del grano de fusión.
Debido a la fabricación de esta aditivo a partir de una masa fundida éste presenta una porosidad abierta relativamente pequeña la cual es < 8 % en volumen según una forma de realización.
15 La proporción de la fase de estructura en la pieza conformada cerámica refractaria formada por el grano de fusión puede ser limitada, dentro de los valores límite (3 a 30 % en masa) mencionados, a valores > 5 o < 20 % en masa.
Mediante la matriz de estructura de MgO la pieza conformada consta, según una forma de realización, en por lo 20 menos el 95 % en masa de las fases de estructura de periclasa y circonato de calcio.
También en la pieza conformada cerámica refractaria se cumple que las fases de estructura individuales del material de fusión se unen de manera tridimensional entre sí, es decir que se encierran mutuamente (rodean). Esto tiene consecuencias esenciales en relación a las propiedades mecánicas de rotura de la pieza conformada. Si un grano
25 de fusión es abarcado por una grieta, la grieta discurre de forma característica a través de grano. La grieta discurre al mismo tiempo, siguiendo la disgregabilidad del MgO, a lo largo de la superficie límite con el circonato de calcio y abandona el circonato de calcio en otra dirección. Cuando vuelve a impactar sobre el MgO la grieta es desviada de nuevo en la dirección de la disgregabilidad del MgO. De esta manera se forman con frecuencia flancos de rotura formados escalonados y dentados.
30 Los elevados puntos de fusión del MgO (periclasa) y el circonato de calcio conducen a un punto invariante alto que está claramente por encima de 2.000º, es decir a buenos valores para la resistencia en caliente.
Los ejemplos que vienen a continuación muestran los datos mecánicos de rotura de productos según la invención en
35 comparación con una pieza conformada de MgO convencional (ladrillo). En este caso, se trata de ensayos concretos los cuales permiten reconocer la tendencia fundamental, de como se pueden mejorar las propiedades mecánicas de rotura de una pieza conformada cerámica refractario con una proporción según la invención del grano de fusión en comparación con productos de MgO puros.
40 Otras características de la invención resultan de las características de las reivindicaciones subordinadas así como de la restante documentación de solicitud. A ello pertenecen la elección adecuado de granulaciones para el grano de fusión, por ejemplo de 0,3 hasta 3 mm, en especial de 0,5 hasta 2 mm, y el componente de matriz de MgO (< 5mm, también < 3 mm con una proporción de grano fino < 100 !m). La proporción de MgO + circonato de calcio puede ser también 97 % en masa. La pieza conformada puede presentar además una porosidad abierta < 20 % en volumen,
45 también < 15 % en volumen.
En los ejemplos que vienen a continuación se utilizó un producto cerámico (gramo de fusión) formado a partir de una masa fundida solidificada, la cual contiene aprox. un 52 % en masa y aprox. un 46 % en masa de circonato de calcio, Resto impurezas como Al2O3, SiO2, TiO2, Fe2O3.
- Ejemplo comparativo (V)
- Ejemplo 1 (1) Ejemplo 2 (2)
- Magnesia sinterizada < 3 mm, con una proporción de grano fino < 100 !m de aprox. 1/3
- 100,0 88,0 94,8
- Grano de fusión 0,5 – 1,0 mm
- 0 6,0 5,2
- Grano de fusión 1,0 – 2,0 mm
- 0 6,0
- Densidad aparente (g/cm3) 1)
- 3,10 3,12 3,12
- Porosidad abierta (% en volumen) 2)
- 13,7 13,9 12,8
- Resistencia a la flexión en caliente (Mpa) a 1600 ºC 3)
- 14,4 10,8 14,3
- Test de separación mediante cuña 1400 ºC (J/m2) 4)
- 780 2595 1312
Para la fabricación de las piezas conformadas correspondientes se añadió en cada caso alcohol de polivinilo (solución al 20 %) en una cantidad de 2,5 % en masa, referida a el 100 % en masa del componente de matriz de MgO, se comprimió para dar piezas conformadas y se coció a 1750 ºC.
Los resultados del test de separación mediante cuña (expresados como energía de rotura en J/m2) están representados gráficamente en la Figura 1, habiéndose representado el desplazamiento vertical Ov [mm] frente a la carga vertical Fv [N]. Las cifras en las gráficas corresponde a la nomenclatura de los ejemplos de la tabla superior. A partir de ello puede reconocerse que la energía de rotura específica del ladrillo se aumenta de manera significativa mediante la adición del grano de fusión.
5
1) Determinado según DIN EN 993-1
2) Determinado según DIN EN 993-1
10 3) Determinado según DIN EN 993-7
4) Determinado según W02005/085155 A1
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1. Pieza conformada cerámica refractaria con una matriz a base de MgO y una proporción comprendida entre un 3 yun 30 % en masa de un producto cerámico refractario, formado a partir de una masa fundida solidificada, 5 consistiendo el producto en 95 % en masa de MgO y circonato de calcio.
- 2. Pieza conformada según la reivindicación 1 con una proporción del producto comprendida entre un 5 y un 20 % en masa del producto.10 3. Pieza conformada según la reivindicación 1, que consiste en el 95 % en masa de las fases de estructura de periclasa y circonato de calcio.
- 4. Pieza conformada según la reivindicación 1, que consiste en el 97 % en masa de las fases de estructura depericlasa y circonato de calcio. 15
-
- 5.
- Pieza conformada según la reivindicación 1, en la que el producto presenta una estructura de penetración.
-
- 6.
- Pieza conformada según la reivindicación 1 con una porosidad abierta < 20 % en volumen.
- 20 7. Pieza conformada según la reivindicación 1, cuyo producto consiste en 97 % en masa de MgO y circonato de calcio.
- 8. Pieza conformada según la reivindicación 1 con una proporción de MgO > 15 % en masa en el producto.
- 25 9. Pieza conformada según la reivindicación 1 con una proporción de circonato de calcio > 30 % en masa en el producto.
- 10. Pieza conformada según la reivindicación 1 con una proporción de MgO comprendida entre un 45 y un 65 % enmasa y una proporción de circonato de calcio comprendida entre un 35 y un 55 % en masa, referidas, en cada caso, 30 al producto.
- 11. Pieza conformada según la reivindicación 1 con un contenido en Al2O3 < 2 % en masa en el producto.
- 12. Pieza conformada según la reivindicación 1 con un contenido en SiO2 < 1 % en masa en el producto. 35
- 13. Pieza conformada según la reivindicación 1 con una porosidad abierta < 8 % en volumen en el producto.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102008019529 | 2008-04-18 | ||
| DE102008019529A DE102008019529B4 (de) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Feuerfestes keramisches Erzeugnis und zugehöriges Formteil |
| PCT/EP2009/002090 WO2009127312A1 (de) | 2008-04-18 | 2009-03-21 | Feuerfestes keramisches erzeugnis und zugehöriges formteil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2373777T3 true ES2373777T3 (es) | 2012-02-08 |
Family
ID=40679539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES09732021T Active ES2373777T3 (es) | 2008-04-18 | 2009-03-21 | Producto cerámico refractario y pieza conformada correspondiente. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2285751B1 (es) |
| CN (1) | CN101977872B (es) |
| AR (1) | AR071320A1 (es) |
| AT (1) | ATE531679T1 (es) |
| BR (1) | BRPI0909669A2 (es) |
| CL (1) | CL2009000795A1 (es) |
| DE (1) | DE102008019529B4 (es) |
| ES (1) | ES2373777T3 (es) |
| MX (1) | MX2010009960A (es) |
| PL (1) | PL2285751T3 (es) |
| RU (1) | RU2467982C2 (es) |
| TW (1) | TW200948744A (es) |
| WO (1) | WO2009127312A1 (es) |
| ZA (1) | ZA201005987B (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5497615B2 (ja) | 2010-11-08 | 2014-05-21 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 質量分析装置 |
| CN102731127B (zh) * | 2012-07-25 | 2013-11-27 | 大石桥市东兴耐火材料有限公司 | 电熔镁锆共晶材料的制作工艺 |
| CN103693971B (zh) * | 2013-11-12 | 2015-03-25 | 辽宁中镁高温材料有限公司 | 白云石-方镁石-锆酸钙复合耐火材料及其制备方法 |
| DE102017121452B9 (de) * | 2017-09-15 | 2024-04-04 | Refratechnik Holding Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer porösen Sintermagnesia, Versatz zur Herstellung eines grobkeramischen feuerfesten Erzeugnisses mit einer Körnung aus der Sintermagnesia, Verwendung des Versatzes zur Herstellung des Erzeugnisses sowie Verfahren zur Herstellung des Erzeugnisses |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1952120A (en) * | 1931-04-21 | 1934-03-27 | Titanium Alloy Mfg Co | Refractory and method of making same |
| GB1296860A (es) * | 1970-02-17 | 1972-11-22 | ||
| AT345716B (de) * | 1974-11-29 | 1978-10-10 | Veitscher Magnesitwerke Ag | Feuerfeste trockenstampfmasse zum auskleiden von induktionstiegeloefen |
| AT349966B (de) * | 1975-10-20 | 1979-05-10 | Veitscher Magnesitwerke Ag | Verfahren zur herstellung von gebrannten feuerfesten magnesiasteinen |
| US4212679A (en) * | 1978-09-12 | 1980-07-15 | Dresser Industries, Inc. | Method of making magnesite grain |
| SU833859A1 (ru) * | 1979-06-04 | 1981-05-30 | Ленинградский Ордена Октябрьскойреволюции И Ордена Трудового Kpac-Ного Знамени Технологический Институтим. Ленсовета | Шихта дл изготовлени огне-упОРНОгО МАТЕРиАлА |
| DE3614730A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Didier Werke Ag | Feuerfester formkoerper, insbesondere platte fuer schieberverschluesse |
| JPS63162566A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-06 | 美濃窯業株式会社 | 塩基性耐火組成物 |
| JPH0717379B2 (ja) * | 1990-06-07 | 1995-03-01 | 日本研磨材工業株式会社 | 高温耐熱性及び耐食性に優れた溶融ジルコニア耐火材料およびその製造方法並びに連続鋳造用ノズル |
| JP3157310B2 (ja) | 1992-09-28 | 2001-04-16 | 新日本製鐵株式会社 | 耐火物 |
| DE4403869C2 (de) | 1994-02-08 | 1998-01-15 | Veitsch Radex Ag | Feuerfester keramischer Versatz und dessen Verwendung |
| DE19607605C2 (de) * | 1996-02-29 | 2001-03-01 | Refratechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines grobkeramischen Förmkörpers auf der Basis von Magnesia und/oder gebranntem Dolomit und dessen Verwendung |
| US6261983B1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-17 | Baker Refractories | Magnesia spinel refractory brick |
| DE102004022399A1 (de) | 2004-05-06 | 2005-12-01 | Consortium für elektrochemische Industrie GmbH | Partikel enthaltende silanvernetzbare Beschichtungsformulierungen |
| CN100366580C (zh) * | 2006-04-14 | 2008-02-06 | 西安建筑科技大学 | 水泥窑高温带用MgO－CaO－ZrO2砖及其制造方法 |
-
2008
- 2008-04-18 DE DE102008019529A patent/DE102008019529B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-03-21 WO PCT/EP2009/002090 patent/WO2009127312A1/de not_active Ceased
- 2009-03-21 CN CN200980109211.6A patent/CN101977872B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-21 RU RU2010138043/03A patent/RU2467982C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-03-21 AT AT09732021T patent/ATE531679T1/de active
- 2009-03-21 EP EP09732021A patent/EP2285751B1/de not_active Not-in-force
- 2009-03-21 ES ES09732021T patent/ES2373777T3/es active Active
- 2009-03-21 PL PL09732021T patent/PL2285751T3/pl unknown
- 2009-03-21 BR BRPI0909669A patent/BRPI0909669A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2009-03-21 MX MX2010009960A patent/MX2010009960A/es active IP Right Grant
- 2009-03-31 CL CL2009000795A patent/CL2009000795A1/es unknown
- 2009-04-02 TW TW098111055A patent/TW200948744A/zh unknown
- 2009-04-14 AR ARP090101301A patent/AR071320A1/es unknown
-
2010
- 2010-08-23 ZA ZA2010/05987A patent/ZA201005987B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2285751A1 (de) | 2011-02-23 |
| DE102008019529A1 (de) | 2009-10-22 |
| ATE531679T1 (de) | 2011-11-15 |
| DE102008019529B4 (de) | 2010-05-12 |
| RU2467982C2 (ru) | 2012-11-27 |
| EP2285751B1 (de) | 2011-11-02 |
| CL2009000795A1 (es) | 2010-07-09 |
| PL2285751T3 (pl) | 2012-02-29 |
| CN101977872B (zh) | 2014-11-05 |
| CN101977872A (zh) | 2011-02-16 |
| WO2009127312A1 (de) | 2009-10-22 |
| ZA201005987B (en) | 2011-04-28 |
| BRPI0909669A2 (pt) | 2015-09-15 |
| TW200948744A (en) | 2009-12-01 |
| AR071320A1 (es) | 2010-06-09 |
| RU2010138043A (ru) | 2012-05-27 |
| MX2010009960A (es) | 2010-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5927287B2 (ja) | 定形または不定形の耐火物用または窯道具用の組成物 | |
| Liu et al. | Effect of zirconia particle size on the properties of alumina-spinel castables | |
| CN104072170A (zh) | 一种六铝酸钙-镁铝尖晶石复相材料及其制备方法 | |
| ES2373777T3 (es) | Producto cerámico refractario y pieza conformada correspondiente. | |
| CA2907910C (en) | Batch composition for producing an unshaped refractory ceramic product, method for producing a fired refractory ceramic product, fired refractory ceramic product, and use of an unshaped refractory ceramic product | |
| Carbajal et al. | Microstructure and mechanical behavior of alumina–zirconia–mullite refractory materials | |
| JP5943032B2 (ja) | 軽量断熱アルミナ・マグネシア質耐火物の製造方法 | |
| ES2537284T3 (es) | Procedimiento para fabricar un material refractario a base de magnesia o magnesia-espinela, así como un material refractario a base de magnesia o magnesia-espinela | |
| Kumar et al. | Thermo-mechanical properties of mullite—zirconia composites derived from reaction sintering of zircon and sillimanite beach sand: Effect of CaO | |
| Li et al. | Restructuring-diffusion mechanism of calcium alumino-titanate in CaAl12O19–MgAl2O4–Al2O3 castables | |
| JP5949426B2 (ja) | アルミナ−クロミア−マグネシア質耐火れんが | |
| ES2556529T3 (es) | Mezcla para la preparación de un producto refractario conformado unido a carbono o unido a una resina, un procedimiento para la preparación de un producto de este tipo, un producto de este tipo así como una utilización de espinela de magnesia-óxido de circonio | |
| ES2366184T3 (es) | Gránulos de material refractario para artículos moldeados refractario y procedimiento para su fabricación. | |
| JP2011241093A (ja) | 内張り流し込み材 | |
| Qiao et al. | Pore evolution and slag resistance of corundum castables with nano zirconia addition | |
| JP2010501462A (ja) | 焼成耐火製品 | |
| ES2842426T3 (es) | Granulados de espinela refractarios adecuados para la elastificación de productos refractarios de cerámica gruesa, procedimiento para su preparación y su uso | |
| ES2937967T3 (es) | Granos para la producción de un producto refractario sinterizado, una mezcla para la producción de un producto refractario sinterizado, un proceso para la producción de un producto refractario sinterizado y un producto refractario sinterizado | |
| JP5663122B2 (ja) | 非鉄金属製錬容器用キャスタブル耐火物及びそれを用いたプレキャストブロック | |
| US9416056B2 (en) | Isolated pseudobrookite phase composites and methods of making | |
| Booth et al. | Effect of impurities and sintering temperature on properties of MgO-CaZrO3 ceramics | |
| Zhang et al. | Preparation and thermal-mechanical properties of aluminum titanate based ceramics | |
| BR0201093B1 (pt) | material para preparação de corpos moldados refratários, seu processo de preparação e uso do mesmo. | |
| RU2426707C1 (ru) | Термоизоляционная масса | |
| EP3081548A1 (en) | Blast furnace hearth lining structure |