MX2012011020A

MX2012011020A - Composicion refractaria y proceso para formar un articulo de la misma.

Info

Publication number: MX2012011020A
Application number: MX2012011020A
Authority: MX
Inventors: Jens Decker
Original assignee: Stellar Materials Inc
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2013-02-26
Also published as: EP3636622A1; ES2776131T3; JP6037234B2; EP2550243B1; EP2550243A4; CA2794146A1; JP2013527827A; PL2550243T3; US20160236985A9; WO2011119598A3; EP2550243A2; US9586866B2; WO2011119598A2; BR112012024123A2; US20160075604A1; US20130210605A1; BR112012024123B1; BR112012024123B8; CA2794146C

Abstract

Se proporcionan una composición refractaria y un procesos de manufactura, en el cual las composiciones poseen mejore resistencia refractaria alcalina y propiedades de manipulación superiores. Las composiciones y procesos para su manufactura pueden incluir una pluralidad de partículas cerámicas y un aglutinante sinterizado en las partículas en donde el aglutinante incluye ortofosfato de aluminio cristalino distribuido como resultado de la reacción in situ del metafosfato de aluminio con alúmina. Los kits proporcionados de acuerdo con la invención proporcionan materiales para usarse en la manufactura de una composición en donde el kit incluye metafosfato de aluminio y un aditivo no sencillo.

Description

COMPOSICIÓN REFRACTARIA Y PROCESO PARA FORMAR UN ARTÍCULO DE LA MISMA Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional norteamericana número de serie 61/316,602 presentada 23 de marzo 2010, cuyo contenido se incorpora aquí como referencia.

Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a una composición refractaria y al proceso para la formación de un artículo con la misma, y en particular una composición que contiene AIP04 cristalino formado en la composición de aglutinante solo o con otros componentes del aglutinante para producir un artículo refractario con excepcional resistencia a la corrosión .

Antecedentes de la Invención Los materiales adheridos con cemento forman en gran medida sólo enlaces mecánicos a la temperatura ambiente de 20° Celsius. La adhesión de estos materiales curados a temperatura ambiente se produce gracias a la superficie rugosa y aunque son convenientes como adhesivos a temperatura ambiente son relativamente débiles en comparación con el material curado a temperatura elevada y también tienden a sufrir fallas mecánicas durante el calentamiento o cuando se expone a tensiones térmicas. Representante de tales materiales son los THERMBOND® refractarios que se caracterizan porque se enlazan químicamente a los componentes del cemento y a los sustratos existentes. Durante la reacción exotérmica entre el agregado seco y un líquido activador, el enlace iónico se produce para formar fosfatos de óxido metálico para proporcionar tanto coherencia como adhesión para impartir mayor resistencia y durabilidad en entornos a temperaturas elevadas y químicamente agresivos. Este material se caracteriza por un sistema aglutinante que incluye fosfatos alcalinos para facilitar el ajuste de la temperatura ambiente y la adhesión. Desafortunadamente, los fosfatos alcalinos se caracterizan por bajos puntos de fusión que limitan el límite de temperatura elevada de operación para el material resultante. Además, la acidez de los fosfatos alcalinos se opone a la introducción de una variedad de agentes dispersantes o desfloculantes que de otro modo podrían mejorar las propiedades de manipulación de la mezcla de cemento precurado. Como resultado, el refuerzo del cemento a través de la densificación es en gran parte excluido, al igual que los métodos de manipulación deseables, tales como bombeo o proyección de concreto a menos que se agregue ácido fosfórico adicional para mejorar la fluidez de la mezcla de cemento precurada y extender los tiempos de trabajo. Sin embargo, la adición de ácido fosfórico adicional altera la proporción fosfato:álcali en la mezcla de cemento precurada y de ese modo invariablemente reduce las propiedades de resistencia del cemento formado con ácido fosfórico adicional en relación a una mezcla de cemento fundido precurada que carece de ácido fosfórico adicional. Como resultado de estas limitaciones, los cementos refractarios a base del sistema aglutinante de fosfatos alcalinos han logrado una aceptación limitada.

Por lo tanto, existe una necesidad de una composición refractaria que incluya un aglutinante de fosfato con resistencia refractaria mejorada a los álcalis y propiedades de manipulación superiores. También existe una necesidad de artículos refractarios formados a partir de tal composición que tengan una vida útil operativa prolongada en relación a los artículos refractarios convencionales.

Breve Descripción de la Invención Se proporcionan composiciones y kits refractarios y los procesos para la formación de las composiciones refractarias de la invención que superan los defectos de los materiales refractarios de la técnica anterior y mejoran las características de manipulación y la resistencia del artículo. Una composición refractaria incluye una pluralidad de partículas de cerámica agregadas y un aglutinante sinterizado a la pluralidad de partículas de cerámica agregadas, donde el aglutinante incluye ortofosfato de aluminio cristalino distribuido en el aglutinante como resultado de la reacción de metafosfato de aluminio con alúmina. La pluralidad de partículas de cerámica agregadas opcionalmente incluye partículas de bauxita. En algunas modalidades, la pluralidad de partículas de cerámica agregadas incluye al menos uno de carburo de silicio, sílice pirógena, o mullita.

El ortofosfato de aluminio cristalino opcionalmente tiene una estructura cristalina de berlinita. En algunas modalidades, el ortofosfato de aluminio cristalino está desprovisto de una fase vitrea amorfa.

Las composiciones según la invención incluyen opcionalmente aditivos fáciles o no fáciles donde un aditivo no fácil es opcionalmente cemento de aluminato de calcio, silicato de sodio, polifosfato, o sales orgánicas. Opcionalmente, una composición incluye relleno de fibra de acero.

Las composiciones únicas de la invención proporcionan una mayor resistencia con respecto a las composiciones refractarias de la técnica anterior en las que algunas modalidades de la invención tienen una densidad mayor que o igual a 90% de la teoría y, opcionalmente, una resistencia a la compresión en frío de más de 100 N/mm2.

Los procedimientos para formar un artículo refractario también proporcionan partículas que incluyen metafosfato de aluminio mezclado con AI2-xlvlC>3 en la presencia de menos de 10 por ciento en peso de suspensión de agua o un disolvente orgánico para formar una mezcla, y calentar la mezcla a una temperatura y durante un tiempo suficiente para inducir la reacción AI(P03)3 + AI2.x 03? Al AI2.xMP04 (II) en la cual M es Sb, Bi, B, Cr(lll), Er, G d ( I II), As(lll), Ni(lll), Rh(lll), Sm(lll), Sc(lll), Tb(lll), Ti(lll), W(lll), V(lll), Yb(lll) o Y(IH), y x es un número entre 0 y 2, inclusive. En algunas modalidades, la temperatura utilizada para inducir la reacción es mayor que 800° Celsius.

El proceso opcionalmente incluye además mezclar una pluralidad de partículas agregadas con dicho material en partículas de aluminio y metafosfato de ??2.???3. Opcionalmente, al menos un aditivo de cemento de aluminato de calcio, silicato de sodio, o polifosfato se añade a la mezcla antes del calentamiento. Un proceso incluye opcionalmente incrustación de fibras de acero dentro de la mezcla.

Un proceso incluye, opcionalmente, verter la mezcla en un molde que tiene una forma complementaria a un artículo y dejar que la mezcla se seque para formar una pieza en bruto (sin hornear), y calentar la pieza en bruto para inducir la reacción. El molde es opcionalmente un molde de yeso.

Opcionalmente se proporciona un kit para usarse en la formación de una composición de la invención, donde el kit incluye metafosfato de aluminio y un aditivo no fácil. Opcionalmente se proporciona instrucciones con el kit, donde las instrucciones son para combinar metafosfato de aluminio con alúmina y menos de 10 por ciento de agua de suspensión o disolvente orgánico para la fundición y, a continuación la horneado a una temperatura por encima de 800° Celsius para formar ortofosfato de aluminio como una fase de matriz aglutinante continua.

Un aditivo no fácil comprende opcionalmente cemento de aluminato de calcio, silicato de sodio, polifosfato de sodio, o combinaciones de los mismos. Un kit opcionalmente incluye además un aditivo fácil. En algunas formas de realización, un kit incluye relleno de fibra de acero.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención tiene utilidad como una composición refractaria que incluye una variedad de partículas agregadas, fibras y rellenos unidos por un aglutinante formado in situ que contiene ortofosfato de aluminio cristalino, AIP04. Una forma cristalina común de ortofosfato de aluminio es berlinita. De acuerdo con la presente invención se proporciona un kit para producir un aglutinante refractario. El kit incluye metafosfato de aluminio, AI(P03)3, aluminato de calcio, junto con instrucciones para mezclar el contenido con una cantidad de agua y una fuente de agregado refractario, y después de hornear para formar un material refractario. Con el agregado refractario que contien alúmina, Al203, el metafosfato de aluminio reacciona para formar ortofosfato de aluminio cristalino, AIP04. El ortofosfato de aluminio es el producto termodinámico dspués del calentamiento a una temperatura mayor de aproximadamente 580°Celsius con una temperatura de descomposición de alrededor de 1650° Celsius. La composición refractaria resultante es susceptible a la incorporación de materiales de refuerzo tales como fibras de acero y funciona con partículas agregadas que incluye carburo de silicio, mullita, alúmina, óxido de titanio, y combinaciones de los mismos. Tal composición refractaria se forma fácilmente con una densidad de más del 90%, una densidad teórica y resistencias a la compresión en frío que exceden los 88 Newtons por milímetro cuadrado. A través del control del contenido de agua y de los aditivos convencionales, el molde de un artículo de una composición de la invención tiene suficiente resistencia en bruto para ser manipulado y opcionalmente mecanizado antes del horneado para proporcionar un artículo refractario con mayor fuerza y resistencia a los álcalis, en comparación con los materiales convencionales.

Un taller de encuademación según la invención para un material refractario incluye metafosfato de aluminio que se mezcla con partículas de cerámica agregadas y es procesado bajo condiciones para producir ortofosfato de aluminio como aglutinante cristalino. El ortofosfato de aluminio aglutinante tiene berlinita como fase predominante. Se aprecia que el metafosfato de aluminio como precursor de aglutinante puede ser incluido en un kit ya que el metafosfato de aluminio es mucho menos higroscópico en comparación con el ácido fosfórico, un pH más neutro (alrededor de pH 5) y está disponible comercialmente en una variedad de tamaños de malla de partículas. La reacción de metafosfato de aluminio con alúmina (llamada aquí de forma sinónima como bauxita) para formar una fase cristalina aglutinante de ortofosfato de aluminio (llamada aquí de forma sinónima como berlinita) se detalla con respecto a la siguiente ecuación: AI(P03)3 + Al203? 3AIP04 (I) El ortofosfato de aluminio parece ser una fase termodinámicamente estable que se forma al calentar los reactivos a una temperatura por encima de aproximadamente 580° Celsius. Se observó que el ortofosfato de aluminio tiene una temperatura de descomposición de alrededor de 1650° Celsius a presión ambiente. Se aprecia que la temperatura de formación de ortofosfato de aluminio varía de acuerdo con las relaciones termodinámicas predecibles cuando la reacción procede a presiones distintas de la presión atmosférica. Se aprecia que la formación de una composición refractaria de acuerdo con la presente invención se produce fácilmente a través de hornear el molde en bruto de un artículo a través de compresión isostática en caliente (HIP). Se aprecia que un ortofosfato de metal mixto se forma fácilmente de acuerdo con la reacción: AI(P03)3 + AI2.xM03? Al AI2-XMP04 (?), En la cual M es Sb, Bi, B, Cr(lll), Er, Gd(lll), In(lll), Ni(lll), Rh(lll), Sm(lll), Sc(lll), Tb(lll), Ti(lll), W(lll), V(lll), Yb(lll), o Y(lll); y x es un número entre 0 y 2, inclusive.

El ortofosfato metálico mixto resultante producida de acuerdo con la ecuación (II), además de servir como un aglutinante para una composición refractaria, también se aprecia que sirve en aplicaciones catalíticas y de fósforo.

La cantidad de metafosfato de aluminio presente para formar una matriz alrededor de las partículas de cerámica refractaria depende de factores que incluyen el tamaño de las partículas de cerámica, la separación deseada entre partículas, la morfología, el tamaño de los cristales primarios y el estado del óxido. Típicamente, el metafosfato de aluminio está presente entre 2 y 20 por ciento en peso de la suspensión de moldeo de la composición refractaria completamente formulada. Preferiblemente, la alúmina está presente en exceso de la estequiometria molar de metafosfato de alúmina. Se aprecia que la alúmina está presente como partículas de cerámica agregadas o, alternativamente, se añade como una cantidad menor de las partículas de cerámica para la reacción con el metafosfato de alúmina.

Para facilitar el mezclado de las partículas de cerámica y metafosfato de alúmina como un precursor de aglutinante, se añade una cantidad de agua o disolvente orgánico para producir una suspensión con una viscosidad deseada. Tales disolventes orgánicos ilustrativamente incluyen alcoholes, cetonas, ésteres, éteres, amidas, aminas, glicoles, aléanos, y similares. Preferiblemente, tales disolventes orgánicos son líquidos por debajo de 200°Celsius y preferiblemente son líquidos a 20°Celsius. Cargas típicas de agua o disolventes varían desde 2 hasta 20 por ciento en peso total de la suspensión de la composición refractaria completamente formulada. Opcionalmente, se incluyen aditivos que se consumen durante la formación de la berlinita, estos aditivos se proporcionan para promover la facilidad de manipulación. Tales aditivos incluyen agentes tensoactivos ilustrativamente; monómeros orgánicos polimerizables u oligómeros, polímeros, desfloculantes, y ácidos orgánicos tales como ácido cítrico, y ácido oxálico. Mientras que un experto en la técnica puede ajusfar fácilmente la viscosidad de la suspensión y la resistencia en bruto a través de la inclusión de dichos aditivos, típicamente cada aditivo está presente en desde 0.01 hasta 5 por ciento en peso total de una suspensión de la composición refractaria completamente formulada. Se aprecia que la inclusión de materiales polimerizables monoméricos u oligoméricos orgánicos que después del curado puede mejorar la resistencia en bruto de la composición antes del horneado o reacción según la ecuación (I) o (II). El polímero resultante se descompone y por lo tanto no está presente en la composición refractaria resultante. Ejemplos de tales polímeros orgánicos son los ácidos acrílicos, acrilatos, polietilenglicoles, y éteres de policarboxilato, que se añaden como precursores poliméricos o polímeros preformados solubles.

Las propiedades de manipulación de una suspensión de la composición refractaria de la invención y la resistencia en bruto de una de composición de la invención que se forman después del secado también, se modifican mediante la inclusión de aditivos non fáciles. Mientras que la cantidad de tales aditivos no fáciles es controlada por factores que incluyen resistencia deseada en bruto, composición refractaria, entorno de trabajo, temperatura y corrosividad, resistencia deseada a la compresión en frío, y tiempo de fraguado, tiempo de trabajo y tiempo de curado, las cargas típicas de tales aditivos no fáciles están en el rango de 0.1 a 10 por ciento en peso total de una suspensión de composición refractaria completamente formulada. Aditivos no fáciles representación que pueden usarse para la presente invención incluyen cemento de aluminato de calcio, silicato de sodio, sílice pirógena, polifosfatos de metal alcalino o alcalinotérreo, y sales orgánicas tales como ácidos cítrico, oxálico o nítrico, el cemento de silicato de calcio, silicato de potasio, silicato de litio. Preferiblemente, el aditivo no fácil está presente en una cantidad tal que el ortofosfato de aluminio forma una fase matriz continua.

El agregado de partículas de cerámica incrustadas dentro de un aglutinante de ortofosfato de aluminio de acuerdo con la presente invención está limitado sólo por las propiedades deseadas de la composición refractaria resultante y la compatibilidad con el aglutinante de ortofosfato de aluminio. Las partículas de cerámica agregadas ilustrativas que sirven en la presente invención incluyen bauxita, alúmina tabular, mullita, carburo de silicio, sílice fundida, rutilo, y andalucita, silimanita, magnesita, forsterita, cianita, espinela de g, y óxido de cromo. Cargas típicas de partículas de cerámica agregadas varían desde 50-95 por ciento en peso de una suspensión de composición refractaria completamente formulada. Los tamaños típicos de las partículas agregadas varían de 0.1 a 1000 mieras. Se aprecia que las partículas agregadas pueden estar en una variedad de formas, incluyendo esférica, irregular, poliédrica, y combinaciones de las mismas.

La formulación de la invención incluye opcionalmente fibras de refuerzo tales como fibras de acero como se detalla en la patente norteamericana 4,366,255. Las cargas típicas de las fibras son de 0 a 50 por ciento del peso total de una suspensión de composición refractaria. Otros rellenos de fibra de refuerzo que pueden usarse aquí, incluyen fibras de carbono con el reconocimiento de que la horneado se produce en una atmósfera reductora.

La presente invención se detalla adicionalmente con respecto a los siguientes ejemplos no limitativos. Estos ejemplos no están destinados a reducir o limitar de modo alguno el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Ejemplo 1 5% metafosfato de aluminio se mezcla con agregado de bauxita con 4½ por ciento en peso total de agua y 0,1% de polietilenglicol que tiene un peso molecular de más de 300 gramos por mol. Después del secado y la horneado a 800° Celsius durante 5 horas, se obtuvo un material cerámico que tiene una fase de matriz de aglutinante continua de ortofosfato de aluminio cristalino como se determina por difracción de rayos X en polvo.

Ejemplo 2 La suspensión del ejemplo 1 se modificó para incluir un 5% en peso de suspensión de cemento de aluminato de calcio con resultados comparables.

Ejemplo 3 A la suspensión del ejemplo 2, se le agregó silicato de sodio seco hasta 0.015 por ciento total. Se observa un aumento de la resistencia en bruto y menor tiempo de fraguado que promovió la facilidad de desmoldeado y también produjo una fase de matriz de ortofosfato de aluminio cristalino.

Ejemplo 4 A la suspensión del ejemplo 1, se le agrego 0.015 por ciento en peso seco total de silicato de sodio para lograr un aumento en la resistencia en bruto, sin recurrir al cemento de aluminato de calcio como en el ejemplo 3. Una formulación que contiene 88 por ciento en peso total de suspensión de bauxita, 0.015% de silicato de sodio seco, 5% metafosfato de aluminio, 0.1% de polietilenglicol, y el resto de agua. Después del horneado a 800°Celsius, se obtuvo una resistencia a la compresión en frío de 200 N/mm. Para determinar el cambio permanente lineal y el material refractario resultante, la suspensión se cuece a temperaturas de 1100°Celsius, 1370°Celsius, y 1600°Celsius. El cambio lineal permanente a 1100° Celsius fue del 0.0%, contracción -0,2% a 1370° Celsius, y contracción del -0.2% a 1600° Celsius. Los resultados confirman que el sistema de ortofosfato de aluminio no crea una fase de fusión significativo.

Pruebas de ruptura del módulo caliente se llevaron a cabo en material disparado a 800° Celsius. El módulo de ruptura en caliente es el siguiente para las temperaturas de prueba indicadas: 815° Celsius (38N/mm2); 1100° Celsius (35N/mm2) y 1200° Celsius (22 N/mm2).

La densidad del material en cuatro pruebas separadas osciló entre 2.91 y 2.93 gramos por centímetro cúbico.

Ejemplos 5-8 Las suspensiones se formularon de acuerdo con la tabla 1 junto con 0,15% de silicato de sodio seco. Las suspensiones resultantes fueron autofluidas y al hornear a 815° Celsius presentaron las resistencias a la compresión en frío que se proporcionan en la Tabla 1. Los resultados para el material del ejemplo 4 se proporcionan como referencia.

Tabla 1. Suspensiones y resistencias a la compresión en frío (C.C.S en N/mm2 medidas a 800°C) para los ejemplos 5-8. Las cantidades se expresan en porcentaje en peso de la suspensión, con la excepción % en peso de alúmina como un porcentaje en peso del agregado base y cualquier adición de alúmina calcinada.

Los Refractarios se clasifican basándose en el agregado utilizado y la composición química. La tabla anterior muestra los minerales agregados base como "bauxita" o "mulita". Ambos minerales contienen por ejemplo una cierta cantidad de alúmina que es un criterio para la capacidad refractaria de estos minerales. Al lado de alúmina como un componente mineral de bauxita o mullita también hay alúmina adicional en la forma de alúmina calcinada en las formulaciones para obtener características de flujo y resistencias particularmente resistencias en caliente y, además de hay alúmina en el metafosfato de aluminio y el cemento de aluminato de calcio. En el Ejemplo 4 el contenido de alúmina total asciende a 88% de alúmina. La sílice pirógena es un aditivo que llena los poros submicrométricos y mejora las características de flujo y al mismo tiempo disminuye el contenido de agua. Es casi 100% Si02 puro. El ejemplo 8 contiene 65% de sílice fundida, pero el contenido total de Si02 es del 70% debido al 5% de Si02 de la sílice pirógena.

Ejemplo 9 La suspensión del ejemplo 4 fue vertida en un molde de yeso y también horneada a 815° Celsius. En la tabla 2 se proporcionan el módulo de ruptura en caliente, la porosidad y los resultados de la densidad de la colada realizada en un molde de yeso con relación a un molde acrílico no permeable como se usa en el ejemplo 4.

Tabla 2. Propiedades refractarias de la suspensión moldeada en yeso y en un molde de acrílico Basándose en estos resultados, la composición del ejemplo 4 se utilizó para colada por vaciado en molde de yeso para formar placas de abrasión para usarse en quemadores de carbón horneados, o en tubos de la caldera; segmentos de lavado, bloques de salida, puertas deslizantes para cucharas de colada de acero forjado, placas de desgaste para cucharas y artesas, y el desgaste de los segmentos de metal en contenedores que contienen aluminio, cobre, zinc, plomo, hierro fundido, u otros materiales. Después de que una pieza de cerámica en bruto fue retirada del molde de yeso, el artículo en bruto tenía suficiente resistencia para poder ser mecanizado adicionalmente antes del horneado. Además, debido al bajo contenido de agua en comparación con el moldeo convencional mediante colada por vaciado en molde de yeso, la contracción entre un molde y el artículo horneado fue mínima. Se realizó el secado a 105° Celsius para volatilizar el agua de la suspensión antes del horneado. Un artículo moldeado fue horneado rápidamente y se observó que tenía una resistencia en bruto de 33 N/mm2 después del secado a 104° Celsius: 63 N/mm2 y después del horneado a 815° Celsius: 162 N/mm2. El material resultante se sometió a una prueba de Alcoa y su calificación fue excelente/bueno.

Ejemplo 11 Una suspensión que contiene 70% de SiC, 5% AMP como aglutinante de alta temperatura, y 3% de cemento de aluminato de calcio como aglutinante a la temperatura ambiente.

Con un contenido de agua de 4.5% y un aditivo desfloculante esta mezcla es autofluida. Las siguientes pruebas se llevaron a cabo: densidad, CCS y pruebas de módulo de ruptura. La siguiente tabla muestra los resultados y su comparación con los productos de SiC ligados con cemento que compiten que se encuentran establecidos en el mercado: En el caso del ejemplo 11 la composición de la suspensión por peso de metafosfato de aluminio 5%, sílice pirógena 5%, cemento de aluminato de calcio 3%, alúmina calcinada 12%. Como ejemplos comparativos se proporcionan las propiedades de la cerámica de silicio disponible comercialmente a base de carburo.

Ejemplo 12 Una forma de prueba más grande se llenó con 6.80 kilogramos de acero de fibra en un molde. Los huecos se llenaron con 13.15 kilogramos de suspensión. La suspensión contenía 61% de alúmina calcinada, 13% de sílice pirógena, 13% de cemento de aluminato de calcio, 15% de AMP y fue mezclada con 15% de agua, lo que resultó en un contenido en fibra de acero del 37% en la forma horneada. Después de un tiempo de fraguado de 4 horas y horneado a 815° Celsius, se observó una resistencia a la compresión en frío de 132 N/mm2 y se observó un módulo de ruptura de 13. Debe señalarse que la suspensión no contenía ningún agregado mayor a 45 mieras que podrían haber contribuido a la resistencia del artículo horneado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición refractaria que comprende: una pluralidad de partículas de cerámica agregadas; y un aglutinante sinterizado en dicha pluralidad de partículas de cerámica agregadas, el aglutinante comprende ortofosfato de aluminio cristalino distribuido en el aglutinante como resultado de la reacción de metafosfato de aluminio con la alúmina.

2. La composición de la reivindicación 1 en el que la pluralidad de partículas de cerámica agregadas comprenden partículas de bauxita.

3. La composición de la rei indicación 1 en el que dicha pluralidad de partículas de cerámica agregadas incluye al menos uno de carburo de silicio, sílice pirógena, o mullita.

4. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en el que dicho ortofosfato de aluminio cristalino tiene una estructura cristalina de berlinita.

5. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en el que dicho ortofosfato de aluminio cristalino está desprovista de una fase vitrea amorfa.

6. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 que comprende además relleno con fibras de acero.

7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además un aditivo no fácil de cemento de aluminato de calcio, silicato de sodio, polifosfato, o sales orgánicas.

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en la que la composición tiene una densidad mayor que o igual a 90% de la teoría y una resistencia a la compresión en frío de más de 100 N/mm2.

9. Un proceso de formación de un artículo refractario que comprende: mezclar partículas de metafosfato de aluminio con Al2-X M03 en la presencia de menos de 10 por ciento en peso de suspensión de agua o de un disolvente orgánico para formar una mezcla; calentar dicha mezcla a una temperatura y durante un tiempo suficiente para inducir la reacción AI(P03)3 + AI2.xM03 ? Al AI2.xMP04 (II) en la cual M es Sb, Bi, B, Cr(lll), Er, Gd ( III), As(lll), Ni(lll), Rh(lll), Sm(lll), Sc(lll), Tb(lll), Ti(lll), W(lll), V(lll), Yb(lll) o Y(lll), y x es un número entre 0 y 2, inclusive.

10. El proceso de la reivindicación 9 en el que la temperatura es superior a 800° Celsius.

11. El proceso de las reivindicaciones 9 o 10 que comprende además mezclar una pluralidad de partículas agregadas con dicho material en partículas de metafosfato dealuminio y A12-X 03.

12. El proceso de las reivindicaciones 9 o 10 que comprende además la adición de al menos un aditivo de cemento de aluminato de calcio, silicato de sodio, o polifosfato a la mezcla antes del calentamiento.

13. El proceso de la reivindicación 9, que comprende además verter dicha mezcla en un molde que tiene una forma complementaria a la del artículo y dejar que la mezcla se seque para formar una pieza en bruto, y calentar la cerámica en bruto para inducir la reacción.

14. El proceso de la reivindicación 13 en el que el molde es un molde de yeso.

15. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 9, 10 u 13, que comprende además fibras de acero incrustadas dentro de la mezcla.

16. Un kit para la producción de un aglutinante refractario que comprende metafosfato de aluminio y un aditivo no fácil junto con instrucciones para combinar metafosfato de aluminio con alúmina y menos de 10 por ciento agua de suspensión o disolvente orgánico para colar y, a continuación hornear a una temperatura por encima de 800° Celsius para formar ortofosfato de aluminio como una fase de matriz de aglutianante continua.

17. El kit de la reivindicación 16 que comprende además un aditivo fácil.

18. El kit de las reivindicaciones 16 o 17 en el que dicho aditivo no fácil comprende cemento de aluminato6 de calcio.

19. El kit de las reivindicaciones 16 o 17 en el que dicho aditivo no fácil comprende silicato de sodio.

20. El kit de las reivindicaciones 16 o 17 en el que dicho aditivo no fácil comprende polifosfatos de sodio.

21. El kit de cualquiera de las reivindicaciones 16 o 17 que además comprende relleno de fibras de acero.