RU2749520C2 - Огнеупорная керамическая смесь, а также способ получения керамического огнеупора - Google Patents

Огнеупорная керамическая смесь, а также способ получения керамического огнеупора Download PDF

Info

Publication number
RU2749520C2
RU2749520C2 RU2019104324A RU2019104324A RU2749520C2 RU 2749520 C2 RU2749520 C2 RU 2749520C2 RU 2019104324 A RU2019104324 A RU 2019104324A RU 2019104324 A RU2019104324 A RU 2019104324A RU 2749520 C2 RU2749520 C2 RU 2749520C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refractory
mixture
ceramic
polysilicic acid
alcohols
Prior art date
Application number
RU2019104324A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019104324A (ru
RU2019104324A3 (ru
Inventor
Геральд РАЙФ
Милош БЛАЙС
Штефан УЛЛИ
Original Assignee
Рифрэктори Интеллектчуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рифрэктори Интеллектчуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Рифрэктори Интеллектчуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2019104324A publication Critical patent/RU2019104324A/ru
Publication of RU2019104324A3 publication Critical patent/RU2019104324A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2749520C2 publication Critical patent/RU2749520C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/624Sol-gel processing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped 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
    • C04B35/04Shaped 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
    • C04B35/043Refractories from grain sized mixtures
    • C04B35/0435Refractories from grain sized mixtures containing refractory metal compounds other than chromium oxide or chrome ore
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped 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 aluminium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped 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 aluminium oxide
    • C04B35/101Refractories from grain sized mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/12Shaped 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 chromium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/14Shaped 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 silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped 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 silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped 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 silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped 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 silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped 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 silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/185Mullite 3Al2O3-2SiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/42Shaped 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 chromites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped 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
    • C04B35/481Shaped 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 containing silicon, e.g. zircon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped 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
    • C04B35/482Refractories from grain sized mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625Wet mixtures
    • C04B35/6264Mixing media, e.g. organic solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62655Drying, e.g. freeze-drying, spray-drying, microwave or supercritical drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62665Flame, plasma or melting treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • C04B35/6316Binders based on silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/74Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing shaped metallic materials
    • C04B35/76Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C04B2235/321Dolomites, i.e. mixed calcium magnesium carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/3222Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3826Silicon carbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208Fibers
    • C04B2235/5212Organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C04B2235/726Sulfur content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts

Abstract

Изобретение относится к способу получения керамического огнеупора. Технический результат заключается в уменьшении опасности повреждения смеси или полученного из нее путем обжига керамического огнеупора при ее сушке или нагревании. Способ получения керамического огнеупора, заключающийся в том, что приготавливают огнеупорную керамическую смесь, которая содержит следующие компоненты: огнеупорный основной компонент, связующее в виде кремнезоля, спиртовой компонент в виде одного или нескольких многоатомных спиртов, и в которой кремнезоль представлен в виде коллоидной суспензии поликремниевой кислоты в воде, массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 10 и максимум 55, а многоатомные спирты представлены в виде одного или нескольких многоатомных спиртов из числа следующих: одного или нескольких двухатомных спиртов либо одного или нескольких трехатомных спиртов; смесь нагревают с получением керамического огнеупора. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к огнеупорной керамической смеси, а также к способу получения керамического огнеупора.
Термином "керамический огнеупор" или "керамический огнеупорный материал", соответственно "керамическое огнеупорное изделие" согласно настоящему изобретению называют прежде всего огнеупоры для применения при температурах свыше 600°С и преимущественно огнеупорные материалы согласно стандарту DIN 51060:2000-6, т.е. материалы с температурой падения конуса Зегера более SK 17. Температуру падения конуса Зегера можно определять прежде всего в соответствии со стандартом DIN EN 993-12:1997-06.
Термином "огнеупорная керамическая смесь" (или "огнеупорная керамическая шихта") называют, как известно, композицию или состав из одного или нескольких компонентов, соответственно сырьевых материалов, из которой/которого путем термической обработки, т.е. прежде всего путем обжига, можно изготовить керамический огнеупор.
Для переработки необожженной смеси она обычно содержит связующее, которое прежде всего может быть также представлено в жидком виде. При сушке или нагревании смеси, например в процессе обжига, летучие компоненты подобных жидких связующих по меньшей мере частично улетучиваются из смеси, например в газообразном виде или в виде пара. Однако слишком быстрое улетучивание летучих компонентов подобных жидких связующих из смеси может привести к ее повреждению или к повреждению полученного из нее путем обжига керамического огнеупора. Так, например, слишком быстрое улетучивание летучих компонентов подобных жидких связующих из смеси может привести к раскалыванию или растрескиванию полученного из нее керамического огнеупора, что может помимо прочего отрицательно сказываться на его пригодности к эксплуатации, например вследствие недостаточной стойкости.
Подобная опасность повреждения смеси, соответственно полученного из нее путем обжига керамического огнеупора существует, в частности, и при применении связующих в виде кремнезоля.
Поэтому ранее уже неоднократно предпринимались попытки по разработке смесей со связующим в виде кремнезоля с целью уменьшить опасность повреждения такой смеси или полученного из нее путем обжига керамического огнеупора при ее сушке или нагревании.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить огнеупорную керамическую смесь, которая содержит связующее в виде кремнезоля и при сушке или нагревании которой была бы снижена опасность ее повреждения, а также повреждения получаемого из нее путем обжига керамического огнеупора.
Для решения указанной выше задачи в изобретении предлагается огнеупорная керамическая смесь, которая содержит следующие компоненты: огнеупорный основной компонент, связующее в виде кремнезоля, а также спиртовой компонент в виде одного или нескольких многоатомных спиртов. Кремнезоль представлен при этом в виде коллоидной суспензии поликремниевой кислоты в воде. Помимо этого массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 10 и максимум 55.
При создании изобретения неожиданно было установлено, что получение огнеупорной керамической смеси, которая решает поставленную выше задачу, возможно в том случае, когда, во-первых, такая смесь содержит указанный спиртовой компонент и, во-вторых, поликремниевая кислота кремнезоля и огнеупорный основной компонент присутствуют в особом массовом соотношении между собой. При создании изобретения было установлено далее, что при массовом соотношении между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой, составляющем по меньшей мере 10 и максимум 55, возможно получение смеси со связующим в виде кремнезоля, при сушке или нагревании которой снижена опасность ее повреждения или повреждения получаемого из нее путем обжига керамического огнеупора.
Подобный эффект сниженной опасности повреждения предлагаемой в изобретении смеси или получаемого из нее путем обжига керамического огнеупора при ее сушке или нагревании согласно результатам исследований, проведенных ранее авторами изобретения, обусловлен прежде всего тем, что при сушке или нагревании предлагаемой в изобретении смеси летучие компоненты кремнезоля улетучиваются медленно и равномерно, прежде всего медленнее и равномернее, чем из смесей со связующим в виде кремнезоля, которые не содержат предусмотренный согласно изобретению компонент в виде спиртового компонента или у которых массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой не находится в предусмотренных согласно изобретению пределах.
Под кремнезолем подразумевается, как известно, коллоидная суспензия образовавшейся из диоксида кремния поликремниевой кислоты в воде.
Согласно изобретению массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой, т.е. отношение массы огнеупорного основного компонента к массе поликремниевой кислоты связующего в предлагаемой в изобретении смеси, составляет от 10 до 55.
При создании изобретения было установлено, что из предлагаемой в нем смеси при ее сушке или нагревании летучие компоненты связующего улетучиваются тем равномернее, соответственно медленнее, чем ближе массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой к крайне специфическому интервалу значений от не менее 24 до не более 34.
В этом отношении может быть предусмотрено приготовление смеси, в которой массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 10, т.е. прежде всего составляет, например, также по меньшей мере 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 или по меньшей мере 24.
В этом же отношении может быть предусмотрено далее приготовление смеси, в которой массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет максимум 55, т.е. прежде всего составляет, например, также максимум 52, 48, 44, 40, 36, 35 или максимум 34.
В одном из вариантов массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 16 и максимум 48. В еще одном варианте массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 19 и максимум 40. В еще одном варианте массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 22 и максимум 36. Помимо этого в еще одном варианте массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 24 и максимум 34.
В пересчете на массу огнеупорного основного компонента предлагаемой в изобретении смеси поликремниевая кислота присутствует в смеси, например, в количестве от 2 до 8 мас. %, т.е., например, также в количестве по меньшей мере 2, 3 или 4 мас. % и, например, также в количестве максимум 8, 7, 6 или 5 мас. %.
Массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем в предлагаемой в изобретении смеси может составлять, например, по меньшей мере 5 и максимум 25. В этом отношении массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем может составлять, например, по меньшей мере 5, 6, 7 или 8 и, например, максимум 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12 или 11.
При создании изобретения было установлено, что из предлагаемой в ytv смеси при ее сушке или нагревании летучие компоненты связующего улетучиваются еще равномернее, соответственно медленнее в том случае, если массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем в смеси находится в указанных пределах.
В одном из вариантов массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем составляет по меньшей мере 6 и максимум 20. В еще одном варианте массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем составляет по меньшей мере 7 и максимум 15. В еще одном варианте массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем составляет по меньшей мере 8 и максимум 11.
В пересчете на массу кремнезоля поликремниевая кислота присутствует в нем, например, в количестве от 30 до 50 мас. %, т.е., например, также в количестве по меньшей мере 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 или 40 мас. % и, например, также в количестве максимум 50, 49, 48, 47 или 46 мас. %. В одном из вариантов массовая доля поликремниевой кислоты в кремнезоле составляет по меньшей мере 36 и максимум 48. В еще одном варианте массовая доля поликремниевой кислоты в кремнезоле составляет по меньшей мере 38 и максимум 46.
При создании изобретения было установлено, что предпочтительные свойства предлагаемой в изобретении смеси, т.е. прежде всего ее хорошие свойства при сушке и нагревании, можно дополнительно улучшить, если массовое соотношение между поликремниевой кислотой и спиртовым компонентом, т.е. отношение массы поликремниевой кислоты кремнезоля к массе спиртового компонента в предлагаемой в изобретении смеси, находится в особом интервале значений от не менее 3 до не более 16. Свойства предлагаемой в изобретении смеси можно дополнительно улучшить в том случае, если это массовое соотношение становится ближе к особому интервалу значений от не менее 4 до не более 12. В этом отношении может быть предусмотрено приготовление смеси, в которой массовое соотношение между поликремниевой кислотой и спиртовым компонентом составляет по меньшей мере 3, 4 или 5 и, например, максимум 17, 16, 15, 14, 13 или 12.
В пересчете на массу огнеупорного основного компонента спиртовой компонент может присутствовать в предлагаемой в изобретении смеси, например, в количестве от 0,2 до 1,8 мас. %, т.е., например, также в количестве по меньшей мере 0,2 мас. %, 0,3 мас. %, 0,4 мас. % или 0,5 мас. % и, например, также в количестве максимум 1,8 мас. %, 1,7 мас. %, 1,6 мас. %, 1,5 мас. %, 1,4 мас. %, 1,3 мас. %, 1,2 мас. %, 1,1 мас. %, 1,0 мас. %, 0,9 мас. %, 0,8 мас. % или 0,7 мас. %.
Предлагаемая в изобретении смесь содержит спиртовой компонент в виде одного или нескольких многоатомных спиртов, прежде всего, например, в виде одного или нескольких многоатомных спиртов из числа следующих: одного или нескольких двухатомных спиртов либо одного или нескольких трехатомных спиртов.
Трехатомные спирты могут быть представлены прежде всего в виде одного или нескольких алифатических трехатомных спиртов, например в виде глицерина.
В предпочтительном варианте спиртовой компонент представлен в виде одного или нескольких двухатомных спиртов, прежде всего в виде по меньшей мере одного из следующих двухатомных спиртов: моноэтиленгликоля, диэтиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля, 1,3-пропиленгликоля или дипропиленгликоля.
В особенно предпочтительном варианте спиртовой компонент представлен в виде по меньшей мере одного из следующих двухатомных спиртов: моноэтиленгликоля или диэтиленгликоля.
Огнеупорный основной компонент состоит из одного или нескольких огнеупорных сырьевых материалов. В принципе огнеупорный основной компонент может состоять из одного или нескольких любых огнеупорных сырьевых материалов, которые могут использоваться в огнеупорных керамических смесях. Однако в предпочтительном варианте огнеупорный основной компонент состоит из одного или нескольких неосновных огнеупорных сырьевых материалов. Неосновные сырьевые материалы, как известно, представляют собой таковые на основе по меньшей мере одного из оксидов SiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3 или карбида SiC. В этом отношении в предпочтительном варианте может быть предусмотрено приготовление предлагаемой в изобретении смеси, в которой ее огнеупорный основной компонент состоит из одного или нескольких сырьевых материалов на основе по меньшей мере одного из следующих веществ: SiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3 или SiC.
Эти вещества могут быть представлены в виде сырьевых материалов, состоящих из одного из таких веществ, например в виде кварца (SiO2), кварцевого стекла (SiO2), корунда (Al2O3), диоксида циркония (ZrO2) или карбида кремния (SiC), и/или в виде сырьевых материалов, состоящих из нескольких таких веществ, например в виде шамота (SiO2, Al2O3), муллита (SiO2, Al2O3) или циркона (ZrO2, SiO2).
В одном из вариантов огнеупорный основной компонент на по меньшей мере 90 мас. % в пересчете на его общую массу состоит из одного или нескольких сырьевых материалов на основе по меньшей мере одного из следующих веществ: SiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3 или SiC.
В одном из вариантов огнеупорный основной компонент содержит один или несколько следующих сырьевых материалов: кварц, кварцевое стекло, плавленый кварц, микрокремнезем, шамот, муллит, сырьевые материалы с высоким содержанием муллита, андалузит, фарфоровый бой, боксит, спеченный корунд, глинозем, диоксид циркония, циркон, кианит, силиманит, хромовую руду или SiC. В одном из вариантов огнеупорный основной компонент на по меньшей мере 90 мас. % в пересчете на его общую массу состоит из одного или нескольких вышеуказанных сырьевых материалов.
В одном из вариантов огнеупорный основной компонент наряду с вышеуказанными сырьевыми материалами дополнительно содержит еще один или несколько следующих сырьевых материалов: глиноземистый цемент, углеродсодержащий исходный материал, антиокислители (прежде всего металлические компоненты, прежде всего по меньшей мере один из следующих компонентов, предпочтительно в порошкообразном виде: металлический алюминий или металлический кремний), пластичную глину или стальные иглы. Так, например, может быть предусмотрено приготовление смеси, в которой огнеупорный основной компонент содержит вышеуказанные дополнительные сырьевые материалы в количестве от 0 до 10 мас. % в пересчете на его общую массу, т.е., например, также в количестве от 1 до 10 мас. % или в количестве от 1 до 5 мас. %.
В одном из вариантов огнеупорный основной компонент на по меньшей мере 90 мас. % в пересчете на его общую массу состоит из одного или нескольких следующих веществ: SiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3 или SiC. Такие оксиды, как указано выше, также могут быть представлены в виде чистых оксидов либо в виде соединений из нескольких этих оксидов.
При создании изобретения было установлено, что смесь может крайне чувствительно реагировать на дополнительные компоненты, которые присутствуют в ней наряду с вышеуказанными компонентами. Такие дополнительные компоненты могут прежде всего ухудшать свойства смеси при ее сушке и нагревании. Поэтому в одном из вариантов смесь наряду с вышеуказанными компонентами, т.е. наряду с огнеупорным основным компонентом, связующим в виде кремнезоля, а также спиртовым компонентом, содержит дополнительные компоненты в количестве менее 10 мас. %, т.е., например, также в количестве менее 5 мас. % или в количестве менее 2 мас. %, в каждом случае в пересчете на ее общую массу.
Предлагаемую в изобретении огнеупорную керамическую смесь можно в принципе использовать, соответственно перерабатывать для получения керамического огнеупора любым способом. В предпочтительном варианте предлагаемую в изобретении огнеупорную керамическую смесь используют для получения неформованного керамического огнеупора, т.е. по типу неформованного огнеупорного керамического материала, т.е. по типу так называемой огнеупорной керамической массы.
Способ получения керамического огнеупора из предлагаемой в изобретении огнеупорной керамической смеси заключается в выполнении следующих стадий:
- приготавливают предлагаемую в изобретении смесь,
- смесь нагревают с получением керамического огнеупора.
В особенно предпочтительном варианте предлагаемую в изобретении смесь подвергают обжигу с получением неформованного керамического огнеупора.
Нагрев смеси может в соответствии с этим представлять собой обжиг, т.е. термическую обработку, при которой огнеупорный основной компонент, т.е. огнеупорные сырьевые материалы смеси, спекаются между собой с образованием керамического огнеупора. В соответствии с этим керамический огнеупор, получаемый из предлагаемой в изобретении смеси путем обжига, может представлять собой спеченный огнеупор.
Обжиг можно проводить при соответствующих температурах, пригодных для спекания сырьевых материалов основного компонента, например при температуре в пределах от 1200 до 1600°С, прежде всего, например, при температуре в пределах от 1250 до 1500°С.
Предлагаемую в изобретении смесь, как указано выше, в предпочтительном варианте перерабатывают по типу огнеупорной массы. В этом отношении в предпочтительном варианте может быть не предусмотрена переработка смеси перед ее обжигом в огнеупорное изделие путем формования, т.е., например, прессования. Более того, смесь можно в неформованном виде наносить на поверхность (теплового) агрегата, например на участок огнеупорной футеровки промышленной печи, и затем подвергать в этом месте обжигу, прежде всего путем нагревания агрегата.
Другие отличительные особенности изобретения следуют из формулы изобретения, из последующего описания примеров его осуществления, из графических материалов, а также из их описания.
Все отличительные особенности изобретения можно по отдельности или в их сочетании произвольно комбинировать между собой.
Ниже более подробно рассмотрены четыре примера предлагаемой в изобретении смеси (примеры 1-4).
Помимо этого на прилагаемом к описанию единственном чертеже представлена кривая сушки предлагаемых в изобретении смесей из примеров 1-4, а также кривая сушки не соответствующей изобретению смеси.
Каждая из смесей в примерах 1-4 состояла из следующих компонентов: огнеупорного основного компонента, связующего в виде кремнезоля, спиртового компонента в виде моноэтиленгликоля или диэтиленгликоля, а также волокон.
Огнеупорный основной компонент состоял в каждом случае из следующих огнеупорных керамических сырьевых материалов в следующих массовых долях, в каждом случае в пересчете на его общую массу:
шамот (до 6,30 мм) 82 мас. %
обожженный глинозем 16 мас. %
микрокремнезем 2 мас. %.
Волокна представляли собой полипропиленовые волокна, массовая доля которых составляла 0,05 мас. % в пересчете на общую массу огнеупорного основного компонента (без учета самих этих полипропиленовых волокон).
Помимо этого кремнезоль присутствовал в смесях в примерах 1-4 в массовой доле 9,5 мас. % в пересчете на общую массу огнеупорного основного компонента (без учета самого этого кремнезоля). Кремнезоль присутствовал в виде коллоидной суспензии поликремниевой кислоты в воде. Массовая доля поликремниевой кислоты в кремнезоле в пересчете на его общую массу составляла 40 мас. %. В соответствии с этим массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляло 26,32.
В пересчете на массу огнеупорного основного компонента поликремниевая кислота, следовательно, присутствовала в смеси в количестве 3,8 мас. %.
Далее, массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем, следовательно, составляло 10,53.
Смеси в примерах 1-4 различались между собой типом и содержанием присутствующего в каждой из них спиртового компонента.
Так, в частности, в каждой из смесей в примерах 1 и 2 спиртовой компонент присутствовал в виде моноэтиленгликоля, тогда как в каждой из смесей в примерах 3 и 4 спиртовой компонент присутствовал в виде диэтиленгликоля.
С целью обеспечить максимально равномерное распределение спиртового компонента в соответствующей смеси спиртовой компонент в каждом случае смешивали с кремнезолем до того, как последний затем смешивали с остальными компонентами с получением смесей, соответствующих примерам осуществления изобретения.
В примере 1 моноэтиленгликоль присутствовал в виде раствора в кремнезоле в количестве 5 мас. % в пересчете на массу кремнезоля без учета самого этого моноэтиленгликоля. Отсюда следует, что массовое соотношение между поликремниевой кислотой и моноэтиленгликолем в смеси составляло 8.
В примере 2 моноэтиленгликоль присутствовал в виде раствора в кремнезоле в количестве 10 мас. % в пересчете на массу кремнезоля без учета самого этого моноэтиленгликоля. Отсюда следует, что массовое соотношение между поликремниевой кислотой и моноэтиленгликолем в смеси составляло 4.
В примере 3 диэтиленгликоль присутствовал в виде раствора в кремнезоле в количестве 5 мас. % в пересчете на массу кремнезоля без учета самого этого диэтиленгликоля. Отсюда следует, что массовое соотношение между поликремниевой кислотой и диэтиленгликолем составляло 8.
В примере 4 диэтиленгликоль присутствовал в виде раствора в кремнезоле в количестве 10 мас. % в пересчете на массу кремнезоля без учета самого этого диэтиленгликоля. Отсюда следует, что массовое соотношение между поликремниевой кислотой и диэтиленгликолем составляло 4.
Соответствующим образом составленные смеси гомогенно перемешивали и затем нагревали до примерно 400°С с равномерной скоростью, равной примерно 1°С в минуту.
На прилагаемом к описанию чертеже представлены кривые сушки смесей из описанных выше примеров 1-4. При этом по оси абсцисс отложена температура с указанием конкретных ее значений, а по оси ординат отложено уменьшение массы смеси по достижении соответствующего значения отложенной по оси абсцисс температуры в пересчете на общую массу летучих компонентов смеси. Общее уменьшение массы нормировали на 100%.
Из приведенных на чертеже графиков со всей очевидностью следует, что у всех четырех смесей из примеров 1-4 наблюдалось примерно 90%-ное уменьшение их массы до температуры примерно 230°С. Обусловлено это тем, что преобладающая часть летучих компонентов кремнезоля улетучивалась до достижения этой температуры в парообразном виде.
Для сравнения свойств смесей из примеров 1-4 при сушке со смесью, известной из уровня техники, приготавливали еще одну смесь, которая по существу соответствовала смесям из примеров 1-4, но имела то единственное отличие от них, что такая смесь из сравнительного примера не содержала спиртового компонента.
Из приведенной на чертеже кривой сушки этой смеси следует (обозначена как "Уровень техники"), что у данной смеси примерно 90%-ное уменьшение ее массы наблюдалось уже до температуры примерно 160°С.
Тем самым при нагревании выделение большей части улетучивающихся компонентов связующего из предлагаемых в изобретении смесей из примеров 1-4 происходит медленнее, чем из смеси из сравнительного примера, в соответствии с чем у предлагаемых в изобретении смесей из примеров 1-4 явно снижена опасность их повреждения или повреждения получаемых из них керамических огнеупоров.

Claims (13)

1. Способ получения керамического огнеупора, заключающийся в том, что:
- приготавливают огнеупорную керамическую смесь, которая содержит следующие компоненты: огнеупорный основной компонент, связующее в виде кремнезоля, спиртовой компонент в виде одного или нескольких многоатомных спиртов, и в которой кремнезоль представлен в виде коллоидной суспензии поликремниевой кислоты в воде, массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 10 и максимум 55, а многоатомные спирты представлены в виде одного или нескольких многоатомных спиртов из числа следующих: одного или нескольких двухатомных спиртов либо одного или нескольких трехатомных спиртов;
- смесь нагревают с получением керамического огнеупора.
2. Способ по п. 1, в котором массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 16 и максимум 48.
3. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 19 и максимум 40.
4. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и поликремниевой кислотой составляет по меньшей мере 24 и максимум 34.
5. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором массовое соотношение между огнеупорным основным компонентом и кремнезолем составляет по меньшей мере 5 и максимум 25.
6. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором смесь содержит многоатомные спирты в виде одного или нескольких двухатомных спиртов.
7. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором смесь содержит двухатомные спирты в виде по меньшей мере одного из следующих двухатомных спиртов: моноэтиленгликоля, диэтиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля, 1,3-пропиленгликоля или дипропиленгликоля.
8. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором смесь содержит двухатомные спирты в виде по меньшей мере одного из следующих двухатомных спиртов: моноэтиленгликоля или диэтиленгликоля.
9. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором массовое соотношение между поликремниевой кислотой и спиртовым компонентом составляет по меньшей мере 3 и максимум 16.
10. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором огнеупорный основной компонент состоит из одного или нескольких сырьевых материалов на основе по меньшей мере одного из следующих веществ: SiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3 или SiC.
11. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором огнеупорный основной компонент на по меньшей мере 90 мас. % состоит из одного или нескольких оксидов из числа следующих: SiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3 или SiC.
RU2019104324A 2016-09-29 2017-08-09 Огнеупорная керамическая смесь, а также способ получения керамического огнеупора RU2749520C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16191343.9A EP3301079B1 (de) 2016-09-29 2016-09-29 Feuerfester keramischer versatz sowie ein verfahren zur herstellung eines feuerfesten keramischen erzeugnisses
EP16191343.9 2016-09-29
PCT/EP2017/070164 WO2018059812A1 (de) 2016-09-29 2017-08-09 Feuerfester keramischer versatz sowie ein verfahren zur herstellung eines feuerfesten keramischen erzeugnisses

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019104324A RU2019104324A (ru) 2020-10-29
RU2019104324A3 RU2019104324A3 (ru) 2020-11-27
RU2749520C2 true RU2749520C2 (ru) 2021-06-11

Family

ID=57067980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104324A RU2749520C2 (ru) 2016-09-29 2017-08-09 Огнеупорная керамическая смесь, а также способ получения керамического огнеупора

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11377391B2 (ru)
EP (2) EP3301079B1 (ru)
KR (1) KR102383312B1 (ru)
CN (1) CN109641801B (ru)
CA (1) CA3034354A1 (ru)
CL (1) CL2019000472A1 (ru)
ES (1) ES2718403T3 (ru)
HU (1) HUE042980T2 (ru)
LT (1) LT3301079T (ru)
PL (1) PL3301079T3 (ru)
RU (1) RU2749520C2 (ru)
WO (1) WO2018059812A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3428464A (en) * 1965-02-02 1969-02-18 Alchem Ltd Refractory coating compositions
GB1194158A (en) * 1967-06-20 1970-06-10 Nalco Chemical Co Refractory Coating Compositions.
CA1216704A (en) * 1984-03-12 1987-01-20 Harborchem, Inc. Binder and refractory compositions and methods
RU2341493C1 (ru) * 2007-04-18 2008-12-20 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Бакор" Способ изготовления изделий из наноструктурированной корундовой керамики

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA749917A (en) * 1967-01-03 Reuter Raymond Freeze stable silica sols
GB1440445A (en) * 1972-11-14 1976-06-23 Ici Ltd Refractory compositions
DE3176887D1 (en) * 1980-06-04 1988-11-03 Stauffer Chemical Co Improvements in the binding of refractory powders
US4423096A (en) * 1982-11-03 1983-12-27 Nalco Chemical Company Method for protecting porous ceramic building materials exposed to weathering
EP0145308A3 (en) * 1983-11-21 1986-03-19 Dow Corning Corporation Phenolic resin-containing aqueous compositions
GB2155484B (en) * 1984-03-10 1987-06-24 Harborchem Inc Binder and refractory compositions
JPH0585837A (ja) * 1991-09-26 1993-04-06 Kawasaki Refract Co Ltd 予湿吹付耐火材
DE102006043535B4 (de) * 2006-09-12 2017-11-09 Wendel Gmbh Chemisch widerstandsfähiges Email
JP4480758B2 (ja) * 2007-12-27 2010-06-16 日本碍子株式会社 耐火モルタル硬化成形物
DE102011051799A1 (de) * 2011-07-13 2013-01-17 Knauf Perlite Gmbh Dämmelement zur Dämmung von Gebäuden

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3428464A (en) * 1965-02-02 1969-02-18 Alchem Ltd Refractory coating compositions
GB1194158A (en) * 1967-06-20 1970-06-10 Nalco Chemical Co Refractory Coating Compositions.
CA1216704A (en) * 1984-03-12 1987-01-20 Harborchem, Inc. Binder and refractory compositions and methods
RU2341493C1 (ru) * 2007-04-18 2008-12-20 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Бакор" Способ изготовления изделий из наноструктурированной корундовой керамики

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019104324A (ru) 2020-10-29
EP3301079A1 (de) 2018-04-04
BR112019003621A2 (pt) 2019-05-21
RU2019104324A3 (ru) 2020-11-27
PL3301079T3 (pl) 2019-07-31
US20210284581A1 (en) 2021-09-16
US11377391B2 (en) 2022-07-05
EP3461802A1 (de) 2019-04-03
KR102383312B1 (ko) 2022-04-05
HUE042980T2 (hu) 2019-07-29
KR20190060983A (ko) 2019-06-04
LT3301079T (lt) 2019-04-25
EP3301079B1 (de) 2019-02-20
WO2018059812A1 (de) 2018-04-05
CA3034354A1 (en) 2018-04-05
ES2718403T3 (es) 2019-07-01
CN109641801B (zh) 2022-04-08
CL2019000472A1 (es) 2019-05-24
CN109641801A (zh) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7276812B2 (ja) 耐熱粘土原料および耐熱陶磁器
US3067050A (en) Alumina refractories
EA013699B1 (ru) Спечённое огнеупорное изделие, обладающее повышенной устойчивостью к температурному шоку
JP2017065956A (ja) アルミナ−シリカ系れんが
RU2008149260A (ru) Огнеупорное изделие и способ его изготовления
RU2596161C2 (ru) ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ФУТЕРОВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, ПОЛУЧАЕМЫЙ ЧАСТИЧНОЙ ГРАФИТИЗАЦИЕЙ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩЕЙ C И Si
RU2749520C2 (ru) Огнеупорная керамическая смесь, а также способ получения керамического огнеупора
JPH0572341B2 (ru)
US3773531A (en) Dense chrome refractory material
JP5769313B2 (ja) 低熱膨張断熱キャスタブル
RU2458022C1 (ru) Наномодифицированная кварцевая керамика с повышенной высокотемпературной прочностью
RU2670819C1 (ru) Способ изготовления изделий из реакционно-спеченного композиционного материала
JP6036796B2 (ja) スライドプレート及びその製造方法
JP3811315B2 (ja) 熱衝撃抵抗性熱間補修用珪石れんが及びその製造方法
JP6758147B2 (ja) コージェライト含有アルミナ−シリカれんがの製造方法
JP6754436B2 (ja) 酸化クロム耐火物及びその形成方法
US1356211A (en) Refractory article
JP4960541B2 (ja) マグネシア−アルミナ−チタニア質れんが
Hasanuzzaman et al. Investigation of methods to prevent pin‐holing defect in tableware ceramic industry
CN107646026B (zh) 耐火制品及其形成方法
JP5594406B2 (ja) 不定形耐火物の施工方法
US3846145A (en) Refractory articles for metal pouring tubes and the like
US2392605A (en) Method of preparing zirconium oxide
JPS5818346B2 (ja) 窒素雰囲気下での耐熱性炭化珪素質耐火物
JP2024008662A (ja) マグネシアカーボンれんが及びその製造方法