IT9022517A1

IT9022517A1 - ''pezzo sagomato di ceramica refrattario e procedimento per la sua preparazione''

Info

Publication number: IT9022517A1
Application number: IT022517A
Authority: IT
Inventors: Andreas Batton; Bernd Grabner
Original assignee: Radex Heraklith
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-06-21
Also published as: SE9003469D0; SE9003469L; CA2031087A1; LU87823A1; IT9022517A0; DE4001180C1; BE1004335A3; GB9022839D0; IT1246051B; FR2657604A1; ES2030355A6

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"PEZZO SAGOMATO DI CERAMICA REFRATTARIO E PROCEDIMENTO PER LA SUA PREPARAZIONE"

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce a un pezzo sagomato di ceramica refrattario con una impregnazione che riempie il volume poroso almeno parzialmente.

L'impregnazione con prodotti di petrolio grezzo come catrame o pece è nota da lungo tempo. Essa serve in prima linea all'aumento della stabilità di filtrazione rispettivamente la stabilità nei confronti delle scorie aggressive dei corrispondenti prodotti ceramici refrattari. Per l'impregnazione il mezzo impregnante viene sintonizzato oltre il punto di fusione con l'aiuto di un dispositivo di riscaldamento a una determinata viscosità, per riempire in seguito veramente il sistema poroso tramite un procedimento di pressione a vuoto con catrame o pece.

Sono svantaggiose in primo luogo le temperature di impregnazione così pure la ricottura dei pezzi sagomati impregnati al di sopra di 300°C, per eliminare i componenti volatili. Oltre a ciò i componenti volatili rappresentano un notevole inquinamento.

Dal DE-PS 3704 020 è noto un procedimento per l'impregnazione di tubi di camini ceramici, in cui viene usato un mezzo di impregnazione a silicone con un additivo alla metilcellulosa, in cui il mezzo di impregnazione viene introdotto tramite un processo di immersione nel volume poroso aperto del tubo di camini, e precisamente solo selettivamente dall'esterno fino a pochi millimetri di profondità di penetrazione.

A parte questo, che un'impregnazione di silicone per parti ceramiche refrattarie, come per esempio trovano impiego nella metallurgia secondaria, non dà una stabilità di temperatura sufficiente, presto o tardi sarebbe lavato anche il riempimento selettivo dei pori e le parti sarebbero in seguito immediatamente di nuovo esposte per esempio a un attacco di scorie.

All 'invenzione sta il compito di indicare a tale riguardo una possibilità di impregnazione di parti sagomate ceramiche refrattarie con porosità aperta, che non solo è più semplice impregnare nei confronti di pece e/o catrame, bensì determina contemporaneamente un limitato inquinamento .

L'invenzione dipende dalla conoscenza che la tecnica di procedimento finora impiegata nello stato dell'arte (liquefazione di un mezzo di impregnazione allo scopo di introduzione nel volume poroso aperto e conseguente irrigidimento del mezzo di impregnazione nei pori) non solo può essere raggiunto mediante un'influenza della temperatura, bensì anche completamente in altra maniera cioè meccanica/fisica.

Un impasto umido che presenta caratteristiche tissotropiche può difatti - "in stato freddo" - cosi come per esempio pece riscaldata essere convertito in uno stato viscoso più o meno basso. Secondo scelta dei componenti dell1impasto umido può la sua viscosità con questo essere a tal punto abbassata che esso riempie il volume poroso aperto più o meno completamente e - dopo distacco di un'unità eccitatrice corrispondente meccanica/fisica - sul piano delle sue proprietà tissotropiche di nuovo si irrigidisce e chiude quindi il volume poroso con effetto sicuro.

La scelta dell'impasto umido tissotropico segue dopo considerazione dei seguenti criteri:

- la grossezza della grana del componente solido dell'impasto umido deve essere impostata sulla grossezza dei pori da riempire, cioè, deve essere più piccola. Nell'ambito preferito la grossezza media delle particelle del componente solido dell'impasto dovrebbe ammontare al massimo a un quinto, preferibilmente a un massimo di un decimo del diametro medio dei pori aperti del pezzo sagomato. Più fine è il materiale dell'impasto umido, più completamente esso può riempire anche i pori più piccoli. Nella forma realizzativa preferita viene proposto perciò, che la grossezza di particella delle particelle dell'impasto umido sia messa a punto, in maniera che sia minore di un decimo del diametro medio dei pori. In un diametro medio dì pori di per esempio 30 μm il componente solido dovrebbe essere presentato in una frazione di grana inferiore a 3 pn.

- Il componente solido è preferibilmente un componente ceramico, che possiede da solo un'alta refrattarietà. Per impregnazione di un prodotto basico si tratterà di un materiale di riempimento basico, per riempimento di un prodotto acido di un componente dell'impasto umido acido. Come esempio possono essere dati il corindone micronizzato o la magnesite in parti fini. Naturalmente potrebbero essere impiegati anche materiali anfoteri.

- Per la preparazione dell'impasto umido questo contiene accanto ai componenti solidi anche un componente che forma una struttura e/o liquido, che nella presentazione preferita è una resina ad esempio una resina fenolica. La resina porta contemporaneamente un componente carbonio nell'impasto umido, che in un successivo trattamento di temperatura del pezzo sagomato impregnato per esempio da 150 fino a 200°C ha piroscissione e poi forma una struttura con carbonio per le particelle ceramiche refrattarie, che inoltre agisce come innalzante della stabilità per il mezzo di impregnazione.

L'invenzione viene descritta nella sua forma realizzativa più generale mediante le caratteristiche delle rivendicazioni 1 rispettivamente 7.

La parte solida del mezzo di impregnazione dovrebbe ammontare almeno al 40% in peso. Quanto maggiore è, tanto maggiore è il grado di riempimento dei pori.

Preferibilmente l'impasto umido contiene un mezzo additivo, che rinforza le proprietà tissotropiche. Tra questi mezzi hanno importanza ad esempio la metilcellulosa, ma anche altre sostanze umettanti come alchil-aril-poliossietanolo.

La proposta conforme all'invenzione offre una moltitudine di vantaggi , cioè:

— L'impregnazione può avvenire in "stato freddo" come per esempio a temperatura ambiente. Qui possono essere risparmiati costi di energia, che per esempio sono indispensabili al rivestimento per fusione di catrame e pece.

- Il mezzo di impregnazione può contenere componenti ceramici altamente refrattari, che possiedono proprietà a caldo migliorate rispetto al catrame o alla pece e una migliore stabilità di infiltrazione.

— Una ricottura necessaria all'impregnazione nello stato della tecnica per evaporazione dei componenti volatili viene a mancare completamente. Eventualmente vengono essiccati i prodotti a temperature di un massimo di 200°C, per espellere i componenti volatili rispettivamente una cokefazione dei componenti contenti carbonio allo scopo di favorire la formazione di una struttura con carbonio stabilizzante. Alla fin fine potrebbe essere ricuperato questo processo ma anche mediante l'uso posteriore "in situ".

- Il procedimento di impregnazione proposto non causa in nessuna maniera emissioni di inquinamento.

Le attrezzature di eccitazione per la liquefazione dell1impasto umido tissotropico di tipo meccanico/fisico previste possono ad esempio essere vibratore meccanico oppure attrezzature di ultrasuoni. Così i prodotti da impregnare possono ad esempio essere posti in una caldaia riempita con l'impasto umido. Successivamente o viene mossa la complessiva attrezzatura (vibrata) oppure l'impasto umido viene fisicamente alimentato mediante un impianto di ultrasuoni, in maniera che la struttura tissotropica dell'impasto umido in ogni caso crolla e questo può penetrare nel volume poroso aperto. Mediante un impianto a pressione-/a vuoto, come è noto dallo stato della tecnica, il processo di impregnazione può essere sostenuto aggiuntivamente.

Ulteriori caratteristiche dell 'invenzione derivano dalle caratteristiche delle rivendicazioni secondarie come pure da ulteriori documentazioni della descrizione.

L'invenzione è applicabile a ogni sorta di prodotti refrattari, ad esempio nell'ambito di ceramica per scorrevoli, mattoni per siviere, minerali per la zona di scorie di recipienti metallurgici, minerali per blocchi da bacino ecc.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pezzo sagomato di ceramica refrattario con una impregnazione che riempie almeno parzialmente il volume poroso, caratterizzato dal fatto che, l'impregnazione è costituita da un materiale a matrice in parti fini, ceramico refrattario e da un componente contenente carbonio e/o ceramico servente da struttura tra le particelle ceramiche refrattarie.
2. Pezzo sagomato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, la grossezza media delle particelle del componente solido dell'impregnazione ammonta a un massimo di un quinto del diametro medio dei pori aperti del pezzo sagomato.
3. Pezzo sagomato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, la grossezza media delle particelle del componente solido dell'impregnazione ammontala un massimo di un decimo del diametro medio dei pori aperti del pezzo sagomato.
4. Pezzo sagomato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che, la grossezza massima delle particelle del componente solido dell'impregnazione ammonta a 3 μm.
5. Pezzo sagomato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che, il componente contenente carbonio è costituito da una resina, ad esempio una resina fenolica o una resina di novolacca .
6. Pezzo sagomato secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che, il componente refrattario come componente di impregnazione per un pezzo sagomato basico è basico rispettivamente come componente di impregnazione per un pezzo sagomato acido è acido.
7. Procedimento per impregnare un pezzo sagomato ceramico refrattario a porosità aperta con le seguenti caratteristiche: 7.1 un impasto umido che presenta proprietà tissotropiche sulla base di un materiale ceramico refrattario, in parti fini viene liquefatto per mezzo di un'unità di eccitazione meccanica e/o fisica e, eventualmente sotto uso di pressione e/o vuoto, introdotto nel volume poroso aperto del pezzo sagomato, 7.2 dopo ottenimento di un dato grado di riempimento viene interrotta l'unità di eccitazione sotto contemporaneo irrigidimento del mezzo di impregnazione nei pori, 7.3 poi viene ricotto il corpomodello così riempito, con eliminazione molto ampia della parte liquida dell 'impregnazione.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 7 in cui viene impiegato un impasto umido, che contiene accanto al componente ceramico refrattario un componente contenente carbonio come una resina.
9. Procedimento secondo le rivendicazioni 7 o 8, caratterizzato dal fatto che, la ricottura secondo la caratteristica 7.3 della rivendicazione 7 viene condotta a temperature, in cui la resina sotto formazione di una struttura con carbonio ha piroscissione per il componente refrattario.
10. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui viene usato un impasto umido, il cui contenuto solido ammonta almeno a 40% in peso.
11. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui viene impiegato un impasto umido, il cui componente solido presenta una grossezza di grana massima pari a un quinto del diametro poroso medio del pezzo sagomato.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui viene impiegato un impasto umido, il cui componente solido presenta una grossezza di grana massima di un decimo del diametro poroso medio del pezzo sagomato.
13. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 7 a 12, in cui viene usato un impasto umido, che contiene un mezzo tissotropico
14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, in cui come mezzo tissotropico viene usata una metilcellulosa.