專(zhuān)利名稱(chēng)：自流平混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其用于制造玻璃熔爐的爐底的粉末。本發(fā)明還涉及從該粉末制造固化的混凝土的方法。
背景技術(shù)：
通常玻璃工業(yè)使用熔鑄耐火物質(zhì)或者通過(guò)燒結(jié)獲得的耐火物質(zhì)來(lái)構(gòu)建玻璃熔爐， 這些物質(zhì)高度耐玻璃的腐蝕，并且為塊或板的形式。在玻璃熔爐爐底的板之間的玻璃滲透引起用于形成板下方的被稱(chēng)為“砂漿層”的層的材料的腐蝕，然后引起板的腐蝕。為了限制板間的熔化的玻璃的滲透，可以注入新拌混凝土以對(duì)這些板進(jìn)行灌漿。專(zhuān)利FR-B-2458520描述了用于制造這樣的混凝土的粉末。這種基于含有玻璃基質(zhì)的熔鑄耐火材料顆粒的粉末被廣泛使用。然而獲得的新拌混凝土具有不能使用吸入壓力為180巴或者小于180巴的泵來(lái)泵送的缺陷。用于灌注金屬冶煉爐的塊的可泵送的新拌耐火混凝土是已知的。然而，在這一應(yīng)用中的限制非常不同于那些在玻璃熔爐應(yīng)用中所遇到的限制。熔爐被玻璃侵蝕和被熔化的金屬侵蝕的條件也不同。在金屬冶煉爐中可以容忍的某些雜質(zhì)對(duì)于玻璃制造而言是不能接受的。具體的說(shuō)，用在玻璃熔爐中的耐火材料必須不產(chǎn)生例如為通過(guò)耐火材料的碎裂而釋放石頭至熔融玻璃浴中或者產(chǎn)生氣泡的缺陷。用于金屬冶煉爐的耐火混凝土因此不能被假定用于玻璃熔爐。FR 283M03描述了能用在玻璃熔爐并且能容易的泵送的新拌混凝土。該新拌混凝圖必須通過(guò)澆注或利用振動(dòng)勻泥板處理，但是FR 283M03未提供與自流平性質(zhì)相關(guān)的信肩、ο在FR 2832403中描述的和要求保護(hù)的從粉末制造固化的混凝土通常需要通過(guò)添加水進(jìn)行活化，以便構(gòu)成新拌混凝土，接著在新拌混凝土被注入后，通常使用振動(dòng)勻泥板來(lái)進(jìn)行振動(dòng)。該振動(dòng)操作可能漫長(zhǎng)。該操作還棘手并需要特別的訣竅，因?yàn)椴荒芫鶆虻倪M(jìn)行振動(dòng)可能導(dǎo)致澆注的新拌混凝土離析，并因此可能在干燥期間或者加熱期間導(dǎo)致裂縫。當(dāng)澆注的新拌混凝土覆蓋大面積時(shí)該問(wèn)題愈加嚴(yán)重。因此需要能夠易于實(shí)施的用在玻璃熔爐中的粉末。還需要易于泵送的新拌混凝土，不需要用于平整的振動(dòng)操作并且不導(dǎo)致離析。本發(fā)明的目的在于至少部分的滿足這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供尤其用于制造玻璃熔爐的爐底的粉末，該粉末以重量百分比計(jì)包含(a) 94% _99%的至少一耐火材料的顆粒，該顆粒的主要成分為氧化鋁(Al2O3)和/ 或氧化鋯(ZrO2)和/或氧化硅(SiO2)；
(b) 1 % -6 %的、優(yōu)選為3 % -5 %的水凝水泥；(c) 0-0. 03 % 的有機(jī)纖維；(d)可選的，優(yōu)選為0.075%-1%的、優(yōu)選為0.1%-1%的表面活性劑；和(e)可選的，促凝劑，以相對(duì)于粉末的重量的重量百分比計(jì)，尺寸小于40 μ m的顆粒的部分的分布如下- < 0. 5 μ m 的部分彡 4% ；_< 2μπι的部分彡5%，優(yōu)選彡8% ；- < ΙΟμπι 的部分彡 16% ；- < 40 μ m 的部分四-45%，優(yōu)選彡 30-45% ；以及氧化鋯在尺寸小于10 μ m的在下文中被稱(chēng)為“細(xì)?！钡念w粒的部分中的比例， 以相對(duì)于該顆粒部分的總重的重量百分比計(jì)，為在35% -75%之間。將在說(shuō)明書(shū)的下文中的更詳細(xì)的描述中看到的，倘若表面活性劑存在于新拌混凝土中，從這樣的粉末制造出的新拌混凝土為-能用180巴或低于180巴的吸入壓力進(jìn)行泵送；-“自流平”，即不進(jìn)行振動(dòng)操作其就能平整；以及-不導(dǎo)致任何離析。氧化鋯在細(xì)粒部分中的比例可以特別的為大于40%、或者大于45%、或者大于 50%但是小于60%、或者甚至小于55%或者小于53%。優(yōu)選的，粉末的顆粒按重量百分比計(jì)以下列方式分布-< 0. 5μπι的部分彡5%但是彡6. 5% ；和/或-< 2μπι的部分彡8%、優(yōu)選彡10%、以及優(yōu)選彡13%但是彡18% ；和/或- < 10 μ m的部分彡22%、優(yōu)選彡但是彡；35%、優(yōu)選彡34% ；和/或-< 40 μ m的部分彡30%但是彡40%。優(yōu)選的，粉末具有下列組分，按重量百分比計(jì)，總量為大于95%，優(yōu)選總量大于 97% -Al2O3 ·Α0% -65%-ZrO2 20% -45%-SiO2 -20%。優(yōu)選的-Al2O3 彡45%、優(yōu)選彡50%但是彡60% ；和/或-ZrO2 彡25%、優(yōu)選彡30%，但是< 40%、或者甚至< ；和/或-SiO2 彡 12%但是彡 15%。優(yōu)選的，粉末的部分(a)和(b)按重量百分比計(jì)共包含-AM顆粒含量大于40%、或者大于45%或者大于50%或者大于55%但小于 70%、或者小于65%或者小于60% ；和/或-“自由”氧化鋯含量，即不與另外的化合物相關(guān)的氧化鋯，例如在多鋁紅柱石，或在AM材料中，大于5%、或者大于8%或者大于10%或者大于12%但小于30%、或者小于 25%或者小于20%或者小于18% ；和/或
-總的自由氧化鋁含量，即不與另外的化合物相關(guān)的氧化鋁，例如在A^材料中， 大于5%、或者大于8%或者大于10%或者大于15%或者大于18%但小于30%或者小于 25%或者小于22% ；和/或-反應(yīng)性的氧化鋁含量大于或者大于3%或者大于5%或者大于7%但小于 15%或者小于13%或者小于10% ；和/或-熔鑄氧化鋁含量大于5%或者大于8 %或者大于10 %但小于20 %或者小于17 % 或者小于14% ；和/或-微硅粉含量小于6%或者小于5%或者小于4%但大于或者大于2%;和/或-水凝水泥含量小于10%或者小于7%或者小于6%但大于2%或者大于4%。優(yōu)選的，A^顆粒、自由氧化鋯顆粒、自由氧化鋁顆粒、微硅粉和水泥顆粒共占部分 (a)和部分(b)的總質(zhì)量的大于95%、或者甚至大約100%。優(yōu)選的，粉末包括3% -5%的微硅粉。優(yōu)選的，Al203+Zr02+Si&彡 97%。還優(yōu)選的，氧化硅在尺寸小于500μπι的顆粒的部分中的比例以相對(duì)于所述部分的重量的重量百分比計(jì)為小于或等于16% ；和/或氧化硅在尺寸小于40 μ m的顆粒的部分中的比例以相對(duì)于所述部分的重量的重量百分比計(jì)為小于或等于14. 5%。優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的粉末的顆粒的最大尺寸小于或等于10mm，優(yōu)選的小于或等于8mm，優(yōu)選的小于或等于5mm。優(yōu)選的，尺寸小于500 μ m的粉末的顆粒的部分按重量計(jì)占所述粉末大于50%。優(yōu)選的，尺寸在40 μ m和500 μ m之間的粉末的顆粒相對(duì)于所述粉末的重量的分?jǐn)?shù)為15-30%、優(yōu)選的大于17%、或者大于18%但小于或小于25%或小于22%。本發(fā)明還涉及從根據(jù)本發(fā)明的粉末獲得的新拌混凝土。此外，從該新拌混凝土獲得的固化的混凝土具有滿意的膨脹性能。因此優(yōu)選的能夠用于制造玻璃熔爐的爐底。本發(fā)明還涉及制造固化混凝土的方法，包含下列連續(xù)步驟1)制備根據(jù)本發(fā)明的粉末；2)活化所述粉末以獲得新拌混凝土 ；3)置放所述新拌混凝土 ；4)固化所述新拌混凝土以獲得固化混凝土 ；以及5)燒結(jié)所述固化混凝土。優(yōu)選的，在步驟1)中，使用按重量計(jì)包含超過(guò)90%的氧化鋯、且粒度中值(D5tl)小于ΙΟμπκ優(yōu)選的小于5μπ 的原材料作為細(xì)粒中的氧化鋯源，例如使用歐洲耐火產(chǎn)品公司 (SocieteEuropeenne des Produits R6fractaires)銷(xiāo)售的CClO氧化鋯作為細(xì)粒中的氧化鋯源。優(yōu)選的，在步驟幻中，所述粉末通過(guò)向其中添加水而活化，水的量相對(duì)于所述粉末的重量為優(yōu)選大于4%或者甚至大于5%或者大于6%但小于9%或者小于8%或者小于 7%，優(yōu)選在5. 1-8. 2%之間。有利的，在步驟3)中，新拌混凝土可以通過(guò)吸入壓力為180巴或者小于180巴的
泵來(lái)泵送。
優(yōu)選的，在步驟幻中，新拌混凝土被從混合器經(jīng)由斜槽在澆注位置在重力作用下流動(dòng)而被傳輸。優(yōu)選的，新拌混凝土被澆注，并在其固化前未經(jīng)歷振動(dòng)操作。優(yōu)選的，在步驟5)中，在1000°C -1500°C之間的溫度下燒結(jié)該固化的混凝土，優(yōu)選在空氣中和大氣壓力下。根據(jù)待燒結(jié)的產(chǎn)品的尺寸調(diào)節(jié)燒結(jié)時(shí)間。燒結(jié)保持時(shí)間通常為 1-20小時(shí)，優(yōu)選為在5-10小時(shí)之間。在應(yīng)用中，固化的混凝土可以在其使用位置經(jīng)受能容易燒結(jié)其的加熱條件，將未被燒結(jié)的固化的混凝土放入位置，然后原位燒結(jié)。在步驟3)中，可以澆注新拌混凝土使得固化的混凝土構(gòu)成玻璃熔爐的爐底。術(shù)語(yǔ) 術(shù)語(yǔ)“粉末”被理解為指在被活化后能夠固化為固體的干燥顆粒摻和物。 顆粒的“尺寸”照慣例通過(guò)表征顆粒的大小分布而給出。激光粒度儀被用來(lái)例如測(cè)量5mm或更小的尺寸。 所謂的用D5tl表示的顆粒集合的“粒度中值”為將該集合的顆粒分成重量相等的第一組和第二組的尺寸，這些第一組和第二組分別僅包含尺寸大于和小于粒度中值的顆粒。 活化是固體凝結(jié)過(guò)程?；罨臓顟B(tài)通常來(lái)自于用水或另外的液體潤(rùn)濕粉末。在這一過(guò)程中，濕粉末被稱(chēng)為“新拌混凝土”。 通過(guò)新拌混凝土的凝固而獲得的固體物質(zhì)被稱(chēng)為“固化混凝土”。因此固化混凝土由通過(guò)基質(zhì)連接在一起的顆粒的集合所組成。 水凝水泥或者“水硬粘合劑”為通過(guò)活化引起在環(huán)境溫度下水硬固化或凝固的粘合劑。 術(shù)語(yǔ)“氧化鋯”指的是二氧化鋯&02。關(guān)于，應(yīng)當(dāng)理解的是其指的是 (Zr02+Hf02)，因?yàn)樯倭康腍fO2在熔化過(guò)程中化學(xué)上不可從^O2中分離并具有類(lèi)似的性質(zhì)， 其通常天然存在于氧化鋯源中，含量通常小于2%。因此，氧化鉻不被認(rèn)為是雜質(zhì)。 術(shù)語(yǔ)“主要成分”被理解為指的是具有最高重量比的組分。 除非另外注明，本說(shuō)明書(shū)中所有的百分比為重量百分比。
具體實(shí)施例方式所述顆粒(a)可以包含具有各種化學(xué)組分的耐火材料。顆粒的粒度分布也可以根據(jù)他們的構(gòu)成材料而不同，只要總的來(lái)說(shuō)滿足本發(fā)明的粒度限制條件。然而，氧化鋯在細(xì)粒(包含尺寸小于10 μ m的顆粒的粉末部分)中的比例，以相對(duì)于該部分的總重的重量百分比計(jì)，必須在40% -75%之間。不受限于一個(gè)理論，發(fā)明人認(rèn)為氧化鋯在細(xì)粒中以所示的比例的存在使得能夠在自身重力的作用下平整新拌混凝土，氧化鋯細(xì)粒使得顆粒更易于相互移動(dòng)并防止離析。當(dāng)氧化鋯在細(xì)粒中的含量高于大約65 %時(shí)，提高氧化鋯在細(xì)粒中的含量導(dǎo)致石頭的釋放大量增加。氧化鋯在細(xì)粒中的含量低于時(shí)，石頭的釋放變得輕微或者甚至基本為零。優(yōu)選的，氧化鋯在細(xì)粒中的含量因此在40 %和65 %之間，優(yōu)選的在40 %和55 %之間。優(yōu)選的，粉末具有下列組分，按重量百分比計(jì)，總量為大于95%，優(yōu)選總量大于 97%
-Al2O3 :40-65%-ZrO2 :20-45%-SiO2 :8-20%。還優(yōu)選的，粉末具有下列組分，按重量百分比計(jì)，總量為大于95%，優(yōu)選總量大于 97% -Al2O3 :45-65%，優(yōu)選為 50-60%，-ZrO2 :25-40 %，優(yōu)選為 30-40 %，-SiO2 :8-15%。粉末還可以具有下列組分，按重量百分比計(jì)，總量為大于95%，優(yōu)選總量大于 97% -Al2O3 :45-65%,-ZrO2 :20-35%,-SiO2 :12-20 %。為了獲得顆粒(a)，可以使用各種耐火材料，例如-熔鑄耐火產(chǎn)品，例如歐洲耐火產(chǎn)品公司(SocieteEuropeenne des Produits Refractaires)生產(chǎn)和銷(xiāo)售的ER-1681或者1' ER-1711。這兩個(gè)產(chǎn)品，在表1中被稱(chēng)為“AM 顆?！?由于它們的A1203、ZrO2和SW2含量)，基于氧化物以重量百分比計(jì)，包含32- % 的 &02，36-51% 的 Al2O3,10-16% 的以及 0. 2-1. 5% 的 Nei2O ；-在表1中被稱(chēng)為“多鋁紅柱石”的熔凝多鋁紅柱石耐火產(chǎn)品，例如包含76.5%的 Al2O3和22. 5%的SiA的粉末，其顆粒尺寸在0. 7-1. 5mm之間。-在表1中被稱(chēng)為“氧化鋯”的具有高氧化鋯含量的產(chǎn)品，例如歐洲耐火產(chǎn)品公司 (SocieteEuropeenne des Produits Refractaires)銷(xiāo)售的氧化鋯 CC10。該產(chǎn)品包含超過(guò) 99%的ZrO2,且氧化鋯顆粒的粒度中值(D50)為3. 5 μ m ；-反應(yīng)氧化鋁，或者反應(yīng)氧化鋁的混合物，包含超過(guò)99%的Al2O3，反應(yīng)氧化鋁顆粒的粒度中值大概在0. 5 μ m-3 μ m之間；-熔鑄氧化鋁，其顆粒的尺寸在0.04-0. 5mm之間；以及-氧化硅，例如歐洲耐火產(chǎn)品公司(Soci6t6Europ6enne des Produits Refractaires)銷(xiāo)售的微硅粉。該玻璃氧化硅包含超過(guò)93 %的氧化硅(SiO2)并且為顆粒尺寸在0. 1-5 μ m之間、粒度中值為0. 5 μ m的粉末的形式。有利地，氧化硅的存在使得能夠降低用來(lái)使新拌混凝土可澆注所需要的水的量。 似乎非常細(xì)的氧化硅顆粒被很好的分布，然后使得能夠在燒結(jié)后的最終產(chǎn)品中獲得良好的粘合。為此，認(rèn)為優(yōu)選的粉末中微硅粉含量在3% -5%之間。優(yōu)選的，氧化硅在尺寸小于500 μ m的顆粒部分中的比例，以相對(duì)于所述顆粒部分的重量的重量百分比計(jì)，為小于或等于16%，優(yōu)選的小于14.5%。優(yōu)選的，氧化硅在尺寸小于40 μ m的顆粒部分中的比例，相對(duì)于所述顆粒部分的重量以重量百分比計(jì)，為小于或等于14. 5%，或者甚至小于11%。用(b)表示的水凝水泥以重量百分比計(jì)構(gòu)成粉末的_6%，優(yōu)選的超過(guò)3%但小于5%。水凝水泥(b)可以是礬土水泥或者各種水泥的混合物。為了限制石灰(CaO)含量， 優(yōu)選使用具有高氧化鋁含量的水泥，例如美國(guó)鋁業(yè)(Alcoa)公司的水泥CA25。水泥CA25包含超過(guò)78%的Al2O3和小于19%的CaO。水泥CA25的顆粒的粒度中值為大約8 μ m。優(yōu)選的，水凝水泥的氧化鋁含量以重量百分比計(jì)大于60%。還優(yōu)選的，水凝水泥包含氧化鋁和鋁酸鈣作為主要成分。根據(jù)本發(fā)明的粉末還可以以0-0. 03%的比例包含有機(jī)纖維(c)。這些纖維例如為聚丙烯、聚丙烯腈或者聚乙烯醇纖維，其平均長(zhǎng)度在18-24mm之間。有機(jī)纖維的存在有助于改善固化混凝土的濕強(qiáng)度，且當(dāng)其干燥時(shí)防止形成裂縫。 然而，這些纖維不是必須的。而且，纖維的添加降低了新拌混凝土的自流平性，當(dāng)纖維含量大于0. 03%時(shí)阻止了新拌混凝土自流平。此外，當(dāng)爐溫升高時(shí)有機(jī)纖維(c)被除去，因此生成了小通道網(wǎng)絡(luò)，使得水更有效的被排除。優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的粉末還以0. 1% -1%的比例包括至少一表面活性劑(d)，優(yōu)選的該比例為大于0. 2%但小于0. 5%以及更優(yōu)選的小于0. 4%。該表面活性劑的作用尤其是改變新拌混凝土的流變性質(zhì)，以使得泵送更容易。優(yōu)選使用改性聚羧酸酯型的表面活性劑，優(yōu)選為改性聚羧酸酯乙醚型的表面活性劑，更優(yōu)選的為基于聚乙二醇的表面活性劑。優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的粉末還可以包含至少一促凝劑(e)，其比例優(yōu)選為 0.01-0. 15%。這些促凝劑本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。粉末顆粒的粒度分布如下- < 0. 5μπι 的部分彡 4%-<2μπι 的部分彡 5%-< 10 μ m 的部分彡 16%-< 40 μ m 的部分29-45%。顯然尺寸小于10 μ m的顆粒(構(gòu)成“< 10 μ m的部分”)被相容在四％ -45%的尺寸小于40 μ m的顆粒中，尺寸小于2 μ m的顆粒被相容在尺寸小于40 μ m的顆粒中以及被相容在尺寸小于10 μ m的顆粒中，等等。優(yōu)選的，粉末的顆粒以下列方式分布- < 0. 5μπι 的部分彡 4%-<2μπι 的部分彡 8%_< 10 μ m 的部分彡 16%-< 40 μ m 的部分30-45%。還優(yōu)選的，粉末的顆粒以下列方式分布- < 0. 5μπι 的部分彡 5%- < 2μπι 的部分彡 10%-< 10 μ m 的部分彡 22%-< 40 μ m 的部分30-45%。還優(yōu)選的，粉末的顆粒以下列方式分布- < 0. 5μπι 的部分彡 5%- < 2μπι 的部分10%-18%-< 10 μ m 的部分22%- < 40μπι 的部分30%-40%。
還優(yōu)選的，粉末的顆粒以下列方式分布- < 0. 5μπι 的部分5%-6. 5%- < 2μπι 的部分13%-18%- < ΙΟμπι 的部分24%-34%- < 40μπι 的部分30%-40%。根據(jù)本發(fā)明的粉末可以被包裝在袋中或桶中。優(yōu)選的，粉末隨時(shí)可以被使用，即其包含除了水外的所有的成分。為了從本發(fā)明的粉末制造新拌混凝土，各種成分與水充分混合，水的量相對(duì)于所述粉末的重量以重量百分比計(jì)為在5. 和8. 2%之間?？梢愿鶕?jù)混凝土調(diào)節(jié)水含量。有利的，該新拌混凝土可以通過(guò)在重力作用下經(jīng)由斜槽的流動(dòng)而被直接轉(zhuǎn)送入玻璃熔爐中，例如用于制造爐底襯層。還可以使用活塞泵泵送。因此其可以通過(guò)簡(jiǎn)單的澆注進(jìn)行處理，而不需要振動(dòng)。然后固化的混凝土被保持在環(huán)境溫度下。接著爐溫的升高引起固化的混凝土燒結(jié)，并生成根據(jù)本發(fā)明的固化的和燒結(jié)的混凝土。燒結(jié)溫度在1000-1500°C之間是非常合適的。如果固化的混凝土在爐中燒結(jié)，保溫時(shí)間可以在1-20小時(shí)之間，優(yōu)選為在5-10小時(shí)之間。優(yōu)選的，燒結(jié)在原位進(jìn)行。本發(fā)明的粉末還可以用于制造各種尺寸的成形塊，特別是用于裝配在玻璃熔爐中的塊。實(shí)施例下列非限制性的實(shí)施例是用于闡述本發(fā)明的目的。通過(guò)下列測(cè)試評(píng)價(jià)“自流平”性質(zhì)和離析 在混合器中制備25kg的新拌混凝土，混合時(shí)間為17分鐘，然后將其注入預(yù)先浸油過(guò)的朝下放置的截棱錐形的料斗中，該料斗的高度為320mm，正方形橫截面的開(kāi)口大于 350mmX 350mm，最初被活板門(mén)所關(guān)閉的正方形橫截面的出口開(kāi)口小于130 X 130mm。料斗的活板門(mén)然后迅速打開(kāi)，新拌混凝土在其自身重力作用下經(jīng)由出口開(kāi)口流入直半圓形的預(yù)先油浸過(guò)的聚氯乙烯(PVC)斜槽的頂端(離地700mm)，該斜槽的直徑為 170mm，長(zhǎng)度為1600mm，斜槽的底端離地380mm。新拌混凝土流過(guò)斜槽，并被注入放置在斜槽下方、斜槽的底端的下面的模具中。模具為尺寸為300mmX300mmX60mm的木制模具，該模具被油浸過(guò)并水平放置在地面上。然后留置該新拌混凝土直至硬化為板的形式。在每個(gè)面的兩端和中間長(zhǎng)度的位置測(cè)量板的四個(gè)側(cè)面中的每個(gè)面上的板的厚度。如果板的頂面表面上看來(lái)基本上平滑并且如果在四個(gè)側(cè)面的每個(gè)面上的最小測(cè)量厚度和最大測(cè)量厚度之間的差值E小于或等于2mm，則認(rèn)為具有自流平性質(zhì)(或者SL)。在110°C下?tīng)t處理M小時(shí)后，沿著板的中心將板鋸成兩部分，因此露出兩個(gè)鋸開(kāi)的面。離析導(dǎo)致最粗的顆粒脫離板的頂面。當(dāng)鋸開(kāi)的面顯示表面水泥翻沫層從板的頂面延伸3mm或者更多的深度e時(shí)，認(rèn)為發(fā)生了離析。從每個(gè)耐火板獲取樣品以確定膨脹行為。由于Al203、Zr02和SW2的含量，這些耐火板的材料屬于MS族。因此，當(dāng)樣品被加熱至1350°C時(shí)，它們膨脹到最大膨脹溫度Tdmax,然后收縮。測(cè)量溫度Tdmax和膨脹Δ L%。耐火材料的膨脹產(chǎn)生可能引起裂縫的熱機(jī)械應(yīng)力。因此，優(yōu)選的，最大膨脹溫度 Tdmax接近于工作溫度，通常在1250-1300°C之間。Δ 等于樣品在Tdfflax下的長(zhǎng)度Lmax與在1350°C下的長(zhǎng)度L135tl之間的差值與樣品的初始長(zhǎng)度L(在大約20°C的環(huán)境溫度下)之間的比率，即AL%= (Lfflax-L1350)/L, L等于 50mmo表1提供了顆?；旌?a) + (b)的組分。還指出了所使用的似S顆粒的粒度分布。 具體的，在標(biāo)頭“AM顆粒(重量百分比)”下的欄對(duì)應(yīng)于用作原材料的商業(yè)源，而不是實(shí)際測(cè)量的粒度分布值。因此，例如，樣品“比較實(shí)施例1”是從由10%的商業(yè)來(lái)源的似S顆粒所形成的起始原料獲得的，該商業(yè)來(lái)源的A^顆粒的技術(shù)數(shù)據(jù)表或者它們的包裝上指出了 “40-500 μ m”。然而，并非所有的該商業(yè)來(lái)源的AM顆粒都嚴(yán)格的具有40-500 μ m的尺寸。 在表2中給出了測(cè)量出的粒度值。表2給出了測(cè)試的新拌混凝土的組分。自新拌混凝土獲得的混凝土的A1203、ZrO2 和S^2的含量大體上等于使用的粉末中的含量。在表2中，表面活性劑A為長(zhǎng)鏈多磷酸鈉，表面活性劑B和C為改性聚羧酸酯乙醚族的化合物?？梢愿鶕?jù)期望的性能(獲得的固化混凝土的密度，獲得的固化混凝土的膨脹性能)在例如那些在本申請(qǐng)中所描述的簡(jiǎn)單測(cè)試的結(jié)果的指導(dǎo)下從本領(lǐng)域技術(shù)人員所通常使用的表面活性劑中選擇表面活性劑。表2中，“:0-10μπι〃欄顯示出了氧化鋯在尺寸小于10 μ m的顆粒部分中的比例，該比例相對(duì)于所述顆粒部分的總重以重量百分比計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種粉末，以重量百分比計(jì)，該粉末包含(a)94%至99%的至少一耐火材料的顆粒，該顆粒的主要成分為氧化鋁和/或氧化鋯和/或氧化硅；(b)l%-6%的水凝水泥；(c)O-O.03%的有機(jī)纖維；(d)可選的，0.075% -1%的、優(yōu)選為0. 1% -1%的表面活性劑；和(e)可選的，促凝劑，相對(duì)于粉末的重量以重量百分比計(jì)，尺寸小于40 μ m的顆粒的部分的分布如下<0. 5μπι的部分彡4% ；<2μπι的部分彡5% ；<10 μ m的部分彡16% ；<40 μ m的部分四-45%，氧化鋯在被稱(chēng)為“細(xì)?！钡某叽缧∮?0 μ m的顆粒的部分中的比例，以相對(duì)于細(xì)粒部分的總重的重量百分比計(jì)，為在35% -75%之間。
2.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的粉末，該粉末包含0.075 %-1%的表面活性劑，和/或包含促凝劑。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中氧化鋯在細(xì)粒部分中的比例為大于40% 但小于60%。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末的顆粒以重量百分比計(jì)以下列方式分布<0. 5μπι的部分彡5% ；<2μπι的部分彡8% ；和/或<10 μ m的部分彡22% ；和/或<40 μ m的部分彡30%。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末的顆粒以重量百分比計(jì)以下列方式分布<0. 5μπι 的部分彡 6. 5% ；<2μπι的部分彡10% ；和/或<10 μ m的部分35% ；和/或<40 μ m 的部分40%。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末的顆粒以重量百分比計(jì)以下列方式分布<2μπι的部分彡13% ；<10 μ m 的部分24% 。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末的顆粒以重量百分比計(jì)以下列方式分布<2μπι的部分彡18%。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末按重量計(jì)具有下列組分，其中總量超過(guò)95% Al2O3 -AO0Zo -65% ； ZrO2 20% -45% ； SiO2 8% -20%。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末按重量計(jì)具有下列組分 Al2O3 彡 45% ；禾口 / 或ZrO2 彡 25% ；和 / 或 SiO2 ^ 15%。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末按重量計(jì)具有下列組分 Al2O3 彡 60% ；禾口 / 或ZrO2 ^ 40% ；和 / 或 SiO2 彡 12%。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述粉末按重量計(jì)具有下列組分 Al2O3 彡 50% ；和 / 或ZrO2 彡 30%。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一所述的粉末，其中Al203+&02+Si&彡97%。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，所述粉末包含3%-5%的微硅粉。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中，氧化硅在尺寸小于500μ m的顆粒的部分中的比例，相對(duì)于該顆粒的部分的重量并以重量百分比計(jì)，為小于或等于16%。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中，氧化硅在尺寸小于40μ m的顆粒的部分中的比例，相對(duì)于該顆粒的部分的重量以重量百分比計(jì)，為小于或等于14.5%。
16.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述水凝水泥(b)按重量計(jì)構(gòu)成了所述粉末的3% -5%。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中所述表面活性劑為改性聚羧酸酯乙醚。
18.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中，尺寸小于500μ m的顆粒的部分以重量計(jì)占所述粉末超過(guò)50%。
19.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，其中，尺寸在40μ m-500 μ m之間的顆粒的部分相對(duì)于所述粉末的重量為15-30%。
20.制造固化的且燒結(jié)的混凝土的方法，該方法包含下列連續(xù)步驟1)制備粉末；2)活化所述粉末以獲得新拌混凝土；3)置放所述新拌混凝土；4)固化所述新拌混凝土以獲得固化的混凝土；以及5)燒結(jié)所述固化的混凝土，其中，在步驟1)中，所述粉末是根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的粉末，以及在步驟3)中， 新拌混凝土被澆注并且在固化前未進(jìn)行振動(dòng)操作。
21.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其中，在步驟1)中，使用包含按重量計(jì)超過(guò)90%的氧化鋯且粒度中值D5tl小于10 μ m的原材料作為細(xì)粒中的氧化鋯源。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其中，在步驟幻中，所述粉末被通過(guò)向該粉末中添加水而被活化，添加的水的量以相對(duì)于所述粉末的重量的重量百分比計(jì)為在.5. 1% -8. 2%之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求20-22中任一所述的方法，其中，在步驟3)中，利用吸入壓力為180 巴或者低于180巴的泵對(duì)所述新拌混凝土進(jìn)行泵送，和/或通過(guò)在斜槽中在重力作用下的流動(dòng)而傳送所述新拌混凝土至澆注位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求20-23中任一所述的方法，其中，在步驟幻中，澆注所述新拌混凝土以便固化的且燒結(jié)的所述混凝土構(gòu)成玻璃熔爐的爐底。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末，該粉末包含(a)94％至99wt％的至少一耐火材料，該耐火材料的主要成分為氧化鋁和/或氧化鋯和/或氧化硅，(b)1％-6wt％的水凝水泥，(c)0-0.03wt％的有機(jī)纖維，(d)可選的，0.075-1wt％的、優(yōu)選為0.1-1wt％的表面活性劑，和(e)可選的，促凝劑，相對(duì)于粉末的重量以重量百分比計(jì)，尺寸小于40μm的顆粒的部分的分布如下＜0.5μm的部分＞4wt％；＜2μm的部分＞5wt％；＜10μm的部分＞16wt％；＜40μm的部分29-45％，以及氧化鋯在被稱(chēng)為“細(xì)?！钡某叽缧∮?0μm的顆粒的部分中的比例，以相對(duì)于該顆粒的部分的總重的重量百分比計(jì)，為在35-75wt％之間。本發(fā)明能夠應(yīng)用于混凝土。
文檔編號(hào)C04B35/119GK102203029SQ200980143464
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者M·高貝爾, T·康塞爾斯 申請(qǐng)人:法商圣高拜歐洲實(shí)驗(yàn)及研究中心