專利名稱：用于粘結(jié)顆粒材料的粘結(jié)劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于粘結(jié)顆粒材料的粘結(jié)劑組合物。本發(fā)明在鑄造工業(yè)中具有特殊的用途，用于形成粘結(jié)的顆粒材料，因此包括用做鑄型和型芯，以及用于其它與熱熔融金屬接觸的耐火材料制品，如襯里和冒口套，包括隔熱、發(fā)熱和雙效(隔熱和發(fā)熱)襯套。
由粘結(jié)的顆粒狀耐火材料(如砂)制成鑄型和型芯是眾所周知的。同樣廣為人知的是粘結(jié)的顆粒材料可以制成諸如鋼包內(nèi)襯、加料裝置內(nèi)襯、冒口套等其它耐火制品。冒口套形成一個貯存熔融金屬的容器，并能使熔融金屬比使用該熔融金屬的鑄件保持更長時間的熔融狀態(tài)。因此，當(dāng)鑄件硬化時，冒口套使熔融金屬能夠連續(xù)為鑄件供料，從而形成緊實(shí)和牢固的鑄件。像襯里和冒口套這樣的耐火制品因此通常由隔熱材料制成，以減少熱損失。某些應(yīng)用(例如冒口套)涉及消耗性隔熱材料的使用，而另外的應(yīng)用則要求隔熱材料耐用，并在某一溫度范圍內(nèi)能夠重復(fù)地循環(huán)使用。高級低密度隔熱材料(一般為0.5g/cm3)是已知的并且是以陶瓷纖維為基礎(chǔ)的。基于二氧化硅的高密度產(chǎn)品一般具有開口的多孔結(jié)構(gòu)。
冒口套可由多種方法生產(chǎn)，包括采用樹脂粘結(jié)廢棄的硅質(zhì)材料，如所謂的“飛灰漂珠”(有時以“Extendospheres”或“Cenospheres”的商標(biāo)公知)。鑄型和型芯通常利用樹脂粘結(jié)石英砂和/或其它砂來生產(chǎn)。當(dāng)冒口套、鑄型和型芯在型箱內(nèi)用氣體硬化時，一般采用樹脂粘結(jié)，這是由于樹脂能夠使產(chǎn)品得到良好的強(qiáng)度和準(zhǔn)確的尺寸。然而，在熔融金屬存在下，所用樹脂通常會產(chǎn)生大量的煙霧和氣體。在某些情況下，這些煙霧和氣體會被熔融金屬吸收而導(dǎo)致鑄件質(zhì)量下降。煙霧問題在低溫合金的鑄造中特別嚴(yán)重，例如，在含有鋁的合金的鑄造中，熔融金屬的熱量不足以使樹脂燃燒，但足以使其組分揮發(fā)形成煙霧。如果可以生產(chǎn)包括鑄型、型芯和冒口套的粘結(jié)顆粒耐火制品，既具有很好的尺寸準(zhǔn)確性，又不會產(chǎn)生煙和霧的問題，那將是非常有利的。
第一方面，本發(fā)明提出了一種生產(chǎn)粘結(jié)的顆粒材料的方法，包括以下步驟
-將堿與顆粒狀金屬氧化物相結(jié)合，此金屬氧化物在所述堿的存在下能夠形成金屬酸鹽；然后-當(dāng)每一個金屬氧化物顆粒的一部分形成金屬酸鹽以后，對這些顆粒進(jìn)行干燥，使未反應(yīng)的顆粒核心在干燥后得以保存下來。
通過在所形成的粘結(jié)的顆粒材料中保持每個金屬氧化物顆粒的金屬氧化物核心，一般能夠產(chǎn)生耐火和/或隔熱的功能，并通?？梢垣@得很高的尺寸穩(wěn)定性和精度。同時，由于金屬氧化物顆粒的外表面一般會“溶解”，使相鄰的金屬氧化物顆粒之間通常能產(chǎn)生很高程度的粘結(jié)，因此，相鄰的金屬氧化物顆粒之間能結(jié)合起來，當(dāng)顆粒干燥后，這種結(jié)合也“固化”了。
在本說明書中，“金屬”這一術(shù)語包括硅這樣的準(zhǔn)金屬。當(dāng)使用“金屬氧化物”這一表達(dá)時，指的是固體金屬氧化物，它一般能夠用做耐火材料，保溫材料，建筑材料，或其它粘結(jié)的顆粒材料。當(dāng)本文中使用“顆粒材料”這一表達(dá)時，其范圍包括纖維材料和/或顆粒材料和/或粉末材料和/或微細(xì)顆粒材料。本文中的術(shù)語“金屬酸鹽”指的是含氧陰離子(也被稱作“氧合陰離子”)，它可被認(rèn)為由O2-離子與金屬(包括準(zhǔn)金屬，如硅)陽離子(特別在堿性條件下)通過配位所形成的金屬-氧陰離子，其中可能包括氫氧根。這些是水溶液中的常見物質(zhì)，但是它們的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)與簡單的個別物質(zhì)不同，常常很復(fù)雜，典型的實(shí)例包括硅酸鹽、鈦酸鹽、鋁酸鹽、鋅酸鹽、鍺酸鹽等。這種金屬-氧陰離子(金屬酸鹽)然后與來自堿的堿金屬陽離子(如Na+和K+)相結(jié)合。
堿在最典型的情況下以水溶液的形式存在，因此“干燥”包括從金屬氧化物和堿溶液的混合物中脫除水分。但是，如果反應(yīng)在氣相或熔融相中進(jìn)行，“干燥”意味著調(diào)整條件使金屬氧化物和堿之間的反應(yīng)停止。
優(yōu)選使用的金屬氧化物(其一般作為粘結(jié)材料)包括二氧化硅微粒、微細(xì)氧化鋁、微細(xì)二氧化鈦、氧化鋅等(“微細(xì)”指的是氧化物的細(xì)小顆粒形式)。這些材料在堿溶液存在下容易形成金屬酸鹽。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的隔熱材料中，優(yōu)選這些類型的金屬氧化物作為“粘結(jié)劑”。
這些金屬氧化物也能是一種廢棄的硅質(zhì)材料，如飛灰、飛灰漂珠(FAF)或其它可氧化的廢棄的氧化物；因此，利用廢棄材料可以生產(chǎn)有價值的產(chǎn)品。(飛灰漂珠是二氧化硅和/或氧化鋁的空心微球-它們一般包含鋁硅酸鹽，可能還包含其它組分)。也可使用各種其它金屬氧化物。例如可以使用石英砂、鋁礬土、氧化鋁、珍珠巖等。然而，上述這些材料(包括飛灰漂珠)常常構(gòu)成粘結(jié)的顆粒材料的“填料”組分，形成這種粘結(jié)的顆粒材料的“基體”，而不是提供主要的粘結(jié)功能。因此，這種填料或多種填料的組合，一般與粘結(jié)材料(如上所述)一起使用，并被粘結(jié)材料粘合在一起。然而應(yīng)當(dāng)理解，金屬氧化物粘結(jié)劑或填料在單獨(dú)使用時能夠形成粘結(jié)的顆粒材料。本發(fā)明粘結(jié)的顆粒材料中所使用的某些填料可能沒有活性氧化物的組分，因此與粘結(jié)材料之間可能僅形成一種相對較弱的結(jié)合作用。優(yōu)選地，當(dāng)使用非氧化物填料時，它們?nèi)匀荒軌蚺c金屬酸鹽粘結(jié)，如硅酸鹽、鋁酸鹽、鈦酸鹽、鋅酸鹽等。
優(yōu)選地，堿是一種由強(qiáng)堿產(chǎn)生的溶液，這些強(qiáng)堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等。氫氧化鈉是最優(yōu)選的，因?yàn)樗鄬碓簇S富，成本低廉。
在所述方法的一種優(yōu)選變化中，粘結(jié)劑在與填料混合之前與堿溶液進(jìn)行了預(yù)先混合。當(dāng)堿溶液基于氫氧化鈉時，采用預(yù)先混合能夠減少所需要的堿溶液量。因?yàn)殁c在粘結(jié)的顆粒材料中起助熔劑的作用，因此在所生產(chǎn)的粘結(jié)顆粒材料中減少它的含量是希望的。已經(jīng)觀察到，形成預(yù)混物有助于減少所生產(chǎn)的粘結(jié)顆粒材料中的鈉含量。
優(yōu)選地，干燥過程是在微波爐或罐中進(jìn)行的。微波輻射是一種實(shí)現(xiàn)干燥和形成粘結(jié)，但又能夠保持金屬氧化物核心的便利方法。然而，也可采用通過槽式電介質(zhì)加熱的傳統(tǒng)對流和輻射爐和罐。附加或可選地，可使用一種加熱的芯盒和/或干燥的過程可應(yīng)用真空的方法。因此，干燥過程優(yōu)選利用加熱的方法，利用對流和/或傳導(dǎo)和/或輻射(微波和/或紅外輻射)，和/或利用蒸發(fā)的方法，優(yōu)選使用減壓蒸發(fā)，即應(yīng)用真空或部分真空。
在本發(fā)明某些優(yōu)選的型式中，在干燥過程之前有一個硬化過程，即金屬酸鹽在干燥之前可能被部分或全部硬化。干燥之前硬化處理具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括在干燥之前提高顆粒制品的強(qiáng)度，減少制品變形或損壞的可能性。例如，硬化過程可以通過與二氧化碳反應(yīng)來進(jìn)行。有利的是在成型制品的芯盒或類似的設(shè)備中，可以為該顆粒制品提供一種二氧化碳?xì)夥?。如果預(yù)混物(粘結(jié)材料和堿溶液)經(jīng)過陳化(尤其是如果至少發(fā)生了某種脫水作用)，例如，此預(yù)混物制備后陳化一段時間(優(yōu)選至少6h)和/或經(jīng)受微波輻射，那么一般會促進(jìn)硬化過程。
粘結(jié)劑含量相對較高的配方具有較高的貯存強(qiáng)度(即硬化強(qiáng)度)，較低的燒成強(qiáng)度(即耐熱沖擊性)，因此，這些配方優(yōu)選應(yīng)用于冒口套和冒口圈及襯里等。
粘結(jié)劑含量相對較低的配方具有較高的燒成強(qiáng)度和較低的硬化強(qiáng)度。這些配方優(yōu)選應(yīng)用于耐火隔熱材料，例如耐火磚。
也可以生產(chǎn)具有各種密度的粘結(jié)的顆粒材料。高密度材料一般適于用做建筑構(gòu)件，它具有較差的隔熱性能。
第二方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)粘結(jié)的顆粒材料的方法，它由大量粘結(jié)的金屬氧化物顆粒形成，其中每個顆粒具有一個金屬氧化物核心，其覆蓋一層金屬酸鹽。
這種粘結(jié)的顆粒材料一般通過本發(fā)明第一方面所述的方法形成。
第三方面，本發(fā)明提供了一種粘結(jié)顆粒材料的粘結(jié)劑，它包括(a)一種顆粒狀金屬氧化物，它在堿存在下能夠形成金屬酸鹽；(b)一種堿；和(c)水。
顆粒狀金屬氧化物優(yōu)選包括二氧化硅，更優(yōu)選包括二氧化硅微粒。堿優(yōu)選包括氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
按粘結(jié)劑的總重量計(jì)，堿的用量優(yōu)選為3-50重量％，顆粒狀金屬氧化物的用量為10-70重量％，水的用量為30-70重量％。更優(yōu)選地，堿的用量為3-25重量％，顆粒狀金屬氧化物的用量為20-55重量％，水的用量為40-60重量％。
第四方面，本發(fā)明提供了形成一種粘結(jié)的顆粒制品的組合物，它包括(a)一種根據(jù)本發(fā)明第三方面的粘結(jié)劑；和(b)一種耐火顆粒材料。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，耐火顆粒材料和顆粒狀金屬氧化物可能是同一種材料，即“基體”或“填料”可能包括粘結(jié)劑組合物的一部分，并將它自身粘結(jié)在一起。附加或可選地，顆粒狀金屬氧化物可能是一種與耐火顆粒材料不同的材料，包括一種單獨(dú)的組分，它是粘結(jié)劑組合物的一部分。耐火顆粒材料優(yōu)選包括二氧化硅和/或氧化鋁和/或鋁硅酸鹽(如以空心微球的形式)。
本發(fā)明的第五方面提供了一種粘結(jié)的顆粒制品，它由根據(jù)本發(fā)明第四方面的組合物形成。根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)顆粒制品的實(shí)例包括鑄型、型芯、供料管(隔熱、發(fā)熱和/或雙效襯套)、襯里(爐襯、鋼包內(nèi)襯、中間包內(nèi)襯等)、流動控制器(用于熔融金屬)、澆口濾片、澆口襯套(strainer sleeve)、中間包啟動裝置管，基本上包括任何應(yīng)用于熔融金屬的耐火制品。
雖然在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能有其它的形式，但本文利用下述非限定性實(shí)施例描述了本發(fā)明的優(yōu)選形式。
初始實(shí)驗(yàn)初始實(shí)驗(yàn)尋求生產(chǎn)一種冒口圈(也稱為冒口套)，它要求與樹脂粘結(jié)的隔熱材料具有相同的尺寸準(zhǔn)確性，但又不會產(chǎn)生煙霧問題。實(shí)驗(yàn)集中在硅酸鈉和飛灰漂珠(FAF)的使用上。
實(shí)施例1在利用硅酸鈉粘結(jié)FAF時，采用了下述步驟1.飛灰漂珠與硅酸鈉溶液混合(試驗(yàn)了不同的比率)。
2.然后通過手工將試塊(八字抗拉試塊)的模型填滿。
3.在預(yù)定的時間(在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，時間通過二氧化硅或其它金屬氧化物的溶解量來確定)，將“生坯”試塊從模型中取出，并放置在一個多孔的陶瓷或塑料板上。
4.試塊被轉(zhuǎn)移到微波爐或傳統(tǒng)爐中干燥*。
*微波干燥的功率為600kW，時間為60s；傳統(tǒng)爐干燥溫度為110℃，時間為2-3h。
對不同比率的飛灰漂珠和硅酸鈉進(jìn)行了試驗(yàn)，然而，所有的結(jié)果均未能生產(chǎn)出符合商業(yè)要求的粘結(jié)的顆粒材料。失敗的形式包括產(chǎn)品在上述第4步中開裂或爆裂，或者試塊的最終強(qiáng)度太低而不能使用。
實(shí)施例2二氧化硅微粒在各種耐火混合物中被用做膠凝劑(粘結(jié)劑)。除了第1步進(jìn)行了以下調(diào)整外，按照實(shí)施例1中的方法進(jìn)行了試驗(yàn)1.飛灰漂珠與25％的氫氧化鈉水溶液和水混合，然后加入二氧化硅微粒(試驗(yàn)了不同的比率)。
由不同比率的原料制得的產(chǎn)品經(jīng)過硬化后具有不同的強(qiáng)度。某些在潮濕的條件下表現(xiàn)出較低的貯存強(qiáng)度，另外一些在馬弗爐中加熱到1000℃后表現(xiàn)出較低的耐熱沖擊性能。結(jié)果如下表所示試驗(yàn)編號1 2 3 4 5 6 7FAF重量 60 60 60 60 60 60 60水重量 5 5 5 5 5 5 525％NaOH的重量 10 10 10 10 10 10 10二氧化硅微粒1 2 3 4 5 6 10的重量*硬化強(qiáng)度 296 308 440 633 747 747 1,159(儲存強(qiáng)度)+燒成強(qiáng)度 811 783 無 723 699 541 398(耐熱沖擊性能)°濕度 低于低于低于低于低于平均值 良好平均值 平均值 平均值 平均值 平均值密度0.422 0.426 0.437 0.448 0.451 0.457 0.485*微波處理60s+馬弗爐中在1000℃加熱1h°試塊存放在潮濕的空氣中硬化后的“感覺”4號配方最適合做隔熱“磚”。此配方的試塊經(jīng)燒成后，其強(qiáng)度維持不變或有所增加。
7號配方最適合做冒口套。它可消耗、防潮并且硬化強(qiáng)度高。對于配方7，燒成強(qiáng)度無關(guān)緊要。
實(shí)施例3為了保氫氧化鈉的含量最小，制備了二氧化硅微粒和氫氧化鈉的預(yù)混物。(這是因?yàn)殁c起助熔劑的作用，鈉的含量越少，產(chǎn)品的耐火性越高。)預(yù)混物FS2按如下配方制備二氧化硅微粒100份25％氫氧化鈉150份水 300份預(yù)混物然后與一種填料相混(如FAF)，得到下述結(jié)果試驗(yàn)編號 1011FAF重量 6060FS2重量 1515二氧化硅微粒 0 5濕混合物中NaOH含量#1.36％128％干混合物中NaOH含量$1.60％1.49％*硬化強(qiáng)度 470 889+燒成強(qiáng)度490 169°濕度 良好 良好#“濕混合物”指硬化和干燥之前含有水分的混合物。
$“干混合物”指脫除水分后的混合物。
同樣，配方10用做隔熱磚，配方11用做冒口套，這兩種配方中NaOH的含量均只有實(shí)施例2中的一半。
實(shí)施例4預(yù)混物FS1采用下述配方二氧化硅微粒 200份25％氫氧化鈉 150份水 300份這種預(yù)混物然后與FAF相混，得到下述結(jié)果
試驗(yàn)編號 2021222324FAF重量6060606060FS1重量1515152025二氧化硅微粒 0 25 1010*硬化強(qiáng)度 823 791 745 563 419+燒成強(qiáng)度 280 218 無296 224°濕度 良好 良好 良好 良好 良好濕混合物中NaOH含量#1.15 1.12 1.08 1.28 1.52干混合物中NaOH含量$1.36 1.32 1.26 1.54 1.89#“濕混合物”指硬化和干燥之前含有水分的混合物。
$“干混合物”指脫除水分后的混合物。
這些配方適合于用做冒口套，但不適合用做做磚。
同時，當(dāng)二氧化硅微粒含量增加，產(chǎn)品的燒成強(qiáng)度降低。這很可能是由于陶瓷(“金屬酸鹽”)粘結(jié)形成后，在冷卻過程中不同組分收縮速率不同所致。
實(shí)施例5為了研究其它活性(金屬)氧化物以及它們的粘結(jié)效果，氧化鋁按照下述配方進(jìn)行了預(yù)混氧化鋁 200份25％氫氧化鈉 240份水 300份這種預(yù)混物然后與FAF混合如下試驗(yàn)編號 30 31 32FAF重量 60 60 60A2重量 20 20 20氧化鋁重量 0 2 5*硬化強(qiáng)度 250200 235+燒成強(qiáng)度100129 88°濕度 低于 平均值 良好平均值密度 0.41 0.430.44
這些配方的效果不如二氧化硅微粒的配方，但配方32可用做冒口套，并具有不存在游離二氧化硅以及較好的防潮性能等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例6其它實(shí)驗(yàn)配方與上述類似進(jìn)行了制備，結(jié)果表明可以使用與二氧化硅微粒、氫氧化鈉和飛灰漂珠類似的材料。這些配方包括堿NaOH，KOH，LiOH等(一般為所有強(qiáng)堿)填料FAF、飛灰、石英砂、鋁礬土、氧化鋁、珍珠巖等，以及任何能夠與“硅酸鹽”或其它“金屬酸鹽”粘結(jié)的其它填料或填料組合。
粘結(jié)劑二氧化硅微粒、微細(xì)氧化鋁、微細(xì)二氧化鈦、微細(xì)氧化鋅等，以及任何能夠形成鈉的金屬酸鹽的其它氧化物。
雖然典型的配方既包括“粘結(jié)劑”和“填料”這兩者，但本文實(shí)驗(yàn)也研究了粘結(jié)的顆粒材料僅由粘結(jié)劑或僅由填料制成的情況。優(yōu)選聯(lián)合使用粘結(jié)劑和填料，因?yàn)檫@種方法可以形成一種更耐久的粘結(jié)的顆粒產(chǎn)品。并且，這種方法可以將例如FAF這樣的硅質(zhì)材料作為填料加入，否則這些材料需要作為廢物處理。
實(shí)施例7為了評價本發(fā)明的粘結(jié)劑組合物形成砂型和砂芯的效果，采用下述步驟形成了粘結(jié)的砂質(zhì)制品(八字試塊)。
1.砂、25％的氫氧化鈉水溶液和二氧化硅微粒按照下表所列的重量比例相混。
2.由該混合物形成試塊模型(所謂“八字試塊”)。
3.在預(yù)定的時間，將“生坯”試塊從模型中取出，并放置在一個多孔的陶瓷或塑料板上。
4.試塊被轉(zhuǎn)移到微波爐或傳統(tǒng)爐中干燥*。
*微波干燥的功率為600kW，時間為60s，和/或隨后被加熱到700℃并保持2min，或15min，或30min，或60min。
41，42，43和44號試驗(yàn)的組合物適用于砂粘結(jié)，但是最佳組合物為44號試驗(yàn)中的組合物。
機(jī)理當(dāng)二氧化硅(或氧化鋁等)的表面與“強(qiáng)堿性的”氫氧化鈉接觸時，發(fā)生反應(yīng)形成一種部分可溶的硅酸鈉溶膠-凝膠。二氧化硅顆粒的內(nèi)部保持為固體二氧化硅，外層則含有數(shù)量不斷增加的鈉。當(dāng)進(jìn)行預(yù)混時，這個反應(yīng)進(jìn)行得更有效。
活化的二氧化硅微粒然后與FAF(或其它填料)形成一種粘性的結(jié)合。所形成的產(chǎn)品置于微波爐中硬化幾分鐘(試塊用1min，建筑磚用9min)。傳統(tǒng)干燥用幾個小時(試塊用2-3h)。射頻或電介質(zhì)加熱也是有效的。
優(yōu)選微波處理，因?yàn)樗軌蚩焖俑稍?，從而使金屬氧化物和堿之間的反應(yīng)迅速終止。
優(yōu)點(diǎn)/益處按照本發(fā)明所生產(chǎn)的粘結(jié)的顆粒狀產(chǎn)品具有下述優(yōu)點(diǎn)和益處。
本發(fā)明也可應(yīng)用于熔融金屬工業(yè)之外的用途，如，防火墻/門，隔音材料，防火頂棚鑲板，建筑材料(如磚，鋪路材料和瓦)，輕質(zhì)建筑物品等。配方密度容易改變(如通過改變填料和粘結(jié)劑的數(shù)量和質(zhì)量)。低密度(輕質(zhì))產(chǎn)品更適用于上述這些應(yīng)用場合。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)粘結(jié)的顆粒材料的方法，包括以下步驟-將堿和一種顆粒狀金屬氧化物相結(jié)合，所述金屬氧化物在所述堿的存在下能夠形成金屬酸鹽；-當(dāng)每一個金屬氧化物顆粒的一部分形成金屬酸鹽以后，干燥這些顆粒，使得在干燥后保持未反應(yīng)的顆粒核心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，金屬氧化物包括二氧化硅微粒、微細(xì)氧化鋁、微細(xì)二氧化鈦、氧化鋅或其它在堿溶液存在下能夠形成金屬酸鹽的金屬氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，金屬氧化物包括一種填料，優(yōu)選為飛灰漂珠或其它空心微球、飛灰、石英砂、珍珠巖、鋁礬土、氧化鋁、或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，填料附加或可選地包括一種不能氧化的材料，該材料能夠與所述金屬酸鹽粘結(jié)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中在對所述顆粒進(jìn)行干燥之前，所述金屬酸鹽已經(jīng)部分或完全硬化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，所述金屬酸鹽用二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行硬化。
7.一種用于粘結(jié)顆粒材料的粘結(jié)劑，其包含(a)一種顆粒狀金屬氧化物，它在堿存在下能夠形成金屬酸鹽；(b)一種堿；和(c)水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的粘結(jié)劑，其中，所述顆粒狀金屬氧化物包括二氧化硅，優(yōu)選二氧化硅微粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的粘結(jié)劑，其中，所述堿包括氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的粘結(jié)劑，其中，按粘結(jié)劑的總重量計(jì)，堿的用量為3-50重量％，顆粒狀金屬氧化物的用量為10-70重量％，水的用量為30-70重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的粘結(jié)劑，其中，按粘結(jié)劑的總重量計(jì)，堿的用量為3-25重量％，顆粒狀金屬氧化物的用量為20-55重量％，水的用量為40-60重量％。
12.一種形成粘結(jié)的顆粒制品的組合物，包括(a)一種根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)的粘結(jié)劑；和(b)一種耐火顆粒材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的組合物，其中，耐火顆粒材料包括二氧化硅和/或氧化鋁和/或鋁硅酸鹽，任選為空心微球的形式。
14.一種粘結(jié)的顆粒制品，它由權(quán)利要求12或13的組合物形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的粘結(jié)的顆粒制品，包括下述制品之一鑄型，型芯，隔熱冒口套，放熱冒口套，雙效冒口套，襯里，用于熔融金屬的流動控制器，澆口濾片，澆口襯套，中間包啟動裝置管。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種粘結(jié)的顆粒材料和一種形成粘結(jié)的顆粒材料的方法。這種材料包括一種顆粒狀金屬氧化物，它在堿存在下能夠形成金屬酸鹽。這種金屬氧化物顆粒一般溶解于堿溶液中，然后被干燥，由此形成不溶的金屬氧化物核心，外層覆蓋一層金屬酸鹽的薄膜，這種金屬酸鹽能夠與鄰近顆粒的金屬酸鹽和/或填料相粘結(jié)。
文檔編號F27D1/00GK1433345SQ00818660
公開日2003年7月30日 申請日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月2日
發(fā)明者G·康納, E·埃爾德馬拉維, C·C·奈爾 申請人:福塞科國際有限公司