用于制造耐火材料的共混物、耐火材料、制造耐火材料的方法和物質(zhì)作為燒結(jié)助劑的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的共混物、含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料、制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的方法以及鈦酸鎂的用途。
【專利說明】用于制造耐火材料的共混物、耐火材料、制造耐火材料的方 法和物質(zhì)作為燒結(jié)助劑的用途
[0001] 本發(fā)明涉及用于制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的共混物，含燒結(jié)氧化鉻的耐火材 料、制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的方法以及鈦酸鎂的用途。
[0002] 術(shù)語"耐火材料"在本發(fā)明中特別是指具有高于600°C的工作溫度的陶瓷產(chǎn)品，優(yōu) 選是符合DIN 51060的耐火材料，即具有高于SK17的熔錐當(dāng)量（Kegelfallpunkt)的材料。
[0003] 耐火材料已知為成型耐火產(chǎn)品，例如磚，和尚未成型的耐火產(chǎn)品，特別是耐火水 泥、耐火料和耐火泥的形式。
[0004] 特別地，耐火材料由陶瓷原材料，特別是氧化物二氧化硅（Si02)、氧化鋁（A1 203)、 氧化鎂（MgO)、氧化|丐（CaO)、二氧化锫（Zr02)和氧化鉻（Cr 203)構(gòu)成。由于氧化鉻（Cr203)特 別具有提高耐火材料的耐蝕性(特別是對侵蝕性熔體和爐渣）的性質(zhì)，如果在耐火材料中需 要高耐蝕性，使用具有高氧化鉻（Cr 203)比例的耐火材料。
[0005] 使用耐火共混物制造耐火材料。這些共混物特別包含在陶瓷燒制時(shí)形成該耐火材 料的那些組分。為了制造耐火材料，通常首先將該共混物與粘合劑混合，然后燒制。如果要 使用該共混物制造成型耐火產(chǎn)品，則在與粘合劑混合后和在燒制前，將該共混物成型。
[0006] 燒制特別使該共混物的組分燒結(jié)。在燒制后，獲得燒結(jié)耐火陶瓷材料。
[0007] 當(dāng)燒制和燒結(jié)含有一定比例氧化鉻（Cr203)的共混物時(shí)，增密困難，因?yàn)楦鶕?jù)氧分 壓和溫度，形成具有高蒸氣壓的鉻氧化物。因此，必須準(zhǔn)確設(shè)定關(guān)于燒制氣氛和燃燒氣體的 分壓的燒制條件。
[0008] 根據(jù)燒制時(shí)氧的分壓，鉻可以以氧化數(shù)(氧化態(tài))+6、+4、+3或+2存在，以及對于金 屬鉻，以氧化態(tài)〇存在。除Cr 203形式的氧化鉻(其中鉻具有氧化數(shù)+3)外，所有其它鉻氧化 物都具有高蒸氣壓。特別地，當(dāng)燒制和燒結(jié)具有高氧化鉻含量的共混物時(shí)，因此需要燒結(jié)助 劑以在燒制時(shí)實(shí)現(xiàn)氧化鉻的燒結(jié)。此外，關(guān)于燒制氣氛和氧分壓，必須很精確設(shè)定如上所述 的燒制條件。
[0009] 燒結(jié)氧化鉻的助劑的已知實(shí)例是二氧化鋯、二氧化鈦、氧化鎂或硅酸鹽形式的添 加劑。
[0010] 但是，即使在該共混物中使用這種類型的燒結(jié)助劑，通常也極難將具有高氧化鉻 含量的共混物燒制成耐火材料或在燒制時(shí)將氧化鉻燒結(jié)至足夠的密度。特別地，難以將具 有高氧化鉻含量的耐火材料燒結(jié)至盡可能高的密度。
[0011] 過去，為了開發(fā)以盡可能高的密度提供具有高燒結(jié)氧化鉻含量的耐火材料的技 術(shù)，已經(jīng)作出許多嘗試。EP 0 546 432 B1例如描述了這樣的技術(shù)。根據(jù)該文獻(xiàn)，混合氧 化鉻和氧化鈦，成型并在第一燒制程序中在還原氣氛中燒制，粉碎，與尚未燒制的氧化鉻混 合，成型并在第二燒制程序中最終還原燒制。因此，這種方法需要兩個(gè)燒制程序，因此只能 以巨大的花費(fèi)實(shí)施。
[0012] 本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于獲得含燒結(jié)氧化鉻的材料的技術(shù)。特別地，該技術(shù)提供 燒結(jié)并增密至最大程度的陶瓷耐火材料。此外，該耐火材料應(yīng)當(dāng)具有盡可能高的燒結(jié)氧化 鉻含量。特別地，本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供用于制造這種含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的共混 物。本發(fā)明還旨在提供這種含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料。最后，在本發(fā)明的另一方面中，提供 制造這種含燒結(jié)氧化鉻的材料的方法。
[0013] 借助用于制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的共混物實(shí)現(xiàn)這些目的，所述共混物包含 下列組分： 氧化鉻； 鈦酸鎂；以及 任選地，其它組分。
[0014] 本發(fā)明特別基于鈦酸鎂充當(dāng)燒結(jié)氧化鉻的助劑的認(rèn)識。特別地，本發(fā)明的發(fā)明人 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，鈦酸鎂可用作燒結(jié)助劑以助于在用于制造耐火陶瓷材料的含氧化鉻的共混物的 燒制過程中燒結(jié)氧化鉻。在本發(fā)明中，已經(jīng)觀察到，鈦酸鎂在含氧化鉻的共混物中發(fā)揮作用 以在該共混物燒制時(shí)，氧化鉻以優(yōu)異的方式燒結(jié)并在氧化鉻燒制和燒結(jié)后，鈦酸鎂在含氧 化鉻的共混物中的存在特別可以產(chǎn)生高密度耐火陶瓷材料。
[0015] 本發(fā)明人推斷，鈦酸鎂作為燒結(jié)氧化鉻的助劑的作用基于鈦酸鎂抑制揮發(fā)性鉻氧 化物，即在高溫下具有高蒸氣壓的鉻氧化物的形成的事實(shí)。
[0016] 如果鈦酸鎂以鎂鈦礦（MgTi03)形式用在本發(fā)明的共混物中，燒制時(shí)鈦酸鎂與氧化 鉻之間的化學(xué)反應(yīng)可以如下 ：
【權(quán)利要求】
1.用于制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的共混物，其包含下列組分： 1. 1氧化鉻； 1. 2鈦酸鎂； 1.3任選地，其它組分。
2. 如權(quán)利要求1中所述的共混物，其中氧化鉻含量為至少80重量％。
3. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)中所述的共混物，其中鈦酸鎂含量為最多20重量％。
4. 含有燒結(jié)氧化鉻的耐火材料，其通過燒制如權(quán)利要求1至3至少一項(xiàng)中所述的共混 物獲得。
5. 耐火材料，其包含： 5. 1燒結(jié)氧化鉻； 5. 2亞鉻酸鎂； 5. 3二氧化鈦； 5. 4任選地，其它組分。
6. 制造含燒結(jié)氧化鉻的耐火材料的方法，其具有下列步驟： 6. 1提供如權(quán)利要求1至3至少一項(xiàng)中所述的共混物； 6.2燒制所述共混物以形成耐火材料。
7. 鈦酸鎂作為燒結(jié)助劑以助于在燒制含氧化鉻的共混物時(shí)的氧化鉻燒結(jié)的用途。
【文檔編號】F27D1/00GK104105677SQ201380009638
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】B.德祖里西克, R.尼利卡, K.桑托夫斯基 申請人:里弗雷克特里知識產(chǎn)權(quán)兩合公司