用于制造碳結合或樹脂結合的成型的耐火產品的配料、用于制造此類產品的方法、此類產 ...的制作方法
【專利說明】用于制造碳結合或樹脂結合的成型的耐火產品的配料、用于 制造此類產品的方法、此類產品以及氧化鏌尖晶石-氧化鋯的 用途
[0001] 本發明涉及用于制造碳結合或樹脂結合的成型的耐火產品的配料、用于制造此類 產品的方法、此類產品以及氧化鎂尖晶石(Magnes iasp ine 11)-氧化錯的用途。
[0002] 由包含含碳組分的配料制造碳結合和樹脂結合的成型的耐火產品。在由此類配料 制造碳結合的產品時，向該配料施加溫度以使含碳組分焦化并形成焦炭骨架，其中該配料 的其它組分堅固地結合到該焦炭骨架中。在應由具有含碳組分的配料制造樹脂結合的產品 時，至少一種含碳組分是以樹脂的形式存在。該樹脂可以自固化或使用固化劑來固化。在固 化樹脂之后，由該配料制造樹脂結合的產品，其中固化的樹脂將該配料的其余組分堅固地 彼此粘合并且賦予該產品堅固結構。
[0003] 通常在使用各產品和在此主要的工作溫度時，在碳結合以及樹脂結合的產品中才 形成最終的碳結合物(1^〇11161181：(^；〇3；[11(111即）。
[0004] 典型的碳結合或樹脂結合的成型的耐火產品的實例是鋼絞線澆鑄系統中的滑板。 在鋼絞線饒鑄系統中，滑板與包圍它的金屬外殼一起形成了滑門（Schieberverschluss)。 此類滑門以鋼包滑門的形式用來調節通過澆鑄鋼包和中間包之間的鋼包長水口 (Pfannenverteilerrohr)的鋼恪體的流量，或以中間包滑門的形式用來調節通過中間包和 結晶器之間的浸入式水口的鋼熔體的流量。
[0005]為了調節具有高腐蝕性鋼包渣的鋼種的流量，特別使用基于氧化鋁的碳結合或樹 脂結合的滑板。為了增加滑板針對高腐蝕性鋼包渣的抗腐蝕性，該滑板可以具有鋯剛玉含 量。由于該含量的鋯剛玉，此類滑板通常具有小含量的硅酸，因此增加了該滑板的抗腐蝕 性。
[0006] 通過增加此類滑板中的鋯剛玉含量，盡管可以增加這些板的抗腐蝕性。然而，不能 任意增加鋯剛玉的含量，因為該板的脆性隨鋯剛玉含量的增加而增加，因此降低了板的耐 熱震性并且因此降低了使用壽命。
[0007] 本發明的目的是提供配料，由其可以制造具有特別針對鋼絞線澆鑄中的腐蝕性鋼 包渣的高抗腐蝕性的碳結合或樹脂結合的成型的耐火產品（特別是以滑板的形式）。特別 地，本發明的目的是提供此類配料，由其可以制造與現有技術已知的碳結合或樹脂結合的 基于氧化鋁和鋯剛玉的滑板相比具有改進的抗腐蝕性特征的滑板。
[0008] 本發明的另一目的是提供用于由此類配料制造此類碳結合或樹脂結合的成型的 耐火產品的方法。
[0009] 本發明的另一目的是提供此類碳結合或樹脂結合的成型的耐火產品。
[0010] 為了實現本發明最初提到的目的，根據本發明提供用于制造碳結合或樹脂結合的 成型的耐火產品的配料，其包含以下組分： -一種或多種含氧化鋁的組分； -一種或多種含碳組分； -一種或多種用于抑制碳氧化的抗氧化劑； -任選的一種或多種其它組分； 其特征在于該配料進一步具有 -至少一種以氧化鎂尖晶石-氧化鋯形式的組分。
[0011]本發明基于如下基本發現，即可以通過使用于制造此類產品的配料包含至少一種 以氧化鎂尖晶石-氧化鋯形式的組分，改進碳結合或樹脂結合的基于氧化鋁的成型的耐火 產品(特別是以滑板的形式)針對高腐蝕性鋼包渣的抗腐蝕性。
[0012] 氧化鎂尖晶石-氧化錯是由氧化鎂尖晶石（即MA尖晶石，MgO·Al2〇3)和氧化鋯（即 氧化錯，Zr〇2)形成的原料。
[0013]根據本發明已發現，通過將氧化鎂尖晶石-氧化鋯用于制造碳結合或樹脂結合的 成型的耐火產品的配料中不僅可以改進該產品的抗腐蝕性，而且還可以改進其耐熱震性。 與使用鋯剛玉相反，通過使用氧化鎂尖晶石-氧化鋯不降低而是改進產品的耐熱震性。
[0014]在本發明配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯的氧化鎂尖晶石以化學計量的量（S卩MgO與 Al2〇3的摩爾比為1:1)存在時，發現了由本發明配料制造的產品的抗腐蝕性和耐熱震性的最 佳值。因此根據本發明可以特別設定，該配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯的氧化鎂尖晶石可以 以化學計量數量或基本上化學計量的量存在，即例如與化學計量組成的偏差為最大10%或 最大5%，S卩MgO與Al2〇3的摩爾比為1.1:0.9或1.05:0.95。根據該發明構思的進一步發展，化 學計量組成的摩爾比的偏差還可以為最大僅4%、3%、2%或甚至僅1 %。可以設定，該配料中整 體氧化鎂尖晶石-氧化鋯的氧化鎂尖晶石可以以該MgO:Al2〇3摩爾比存在。然而還可以設定， 氧化鎂尖晶石部分偏離該摩爾比，例如在該配料或由其制造的產品中的氧化鎂尖晶石-氧 化鋯-晶粒的邊緣范圍內。
[0015] 例如，氧化鎂尖晶石-氧化鋯中氧化鋯的含量可以是相對于該氧化鎂尖晶石-氧化 錯總質量計的1 〇質量%至65質量％。相應地，氧化鎂尖晶石-氧化錯中氧化錯的含量可以例如 是至少10質量％、13質量％、15質量％、18質量％、20質量％、22質量％、24質量％、26質量％、27質 量％、28質量%或29質量％。此外，氧化鎂尖晶石-氧化鋯中氧化鋯的含量可以例如是至多65質 量％，即例如還是至多60質量％、55質量％、50質量％、45質量％、42質量％、40質量％、38質量％、36 質量％、34質量％、3 3質量％、3 2質量%或31質量％。
[0016] 已知的是，氧化鋯經常以穩定化的形式用于耐火產品中，例如以由氧化釔穩定化 的形式。然而根據本發明可以優選設定，本發明配料的氧化鎂尖晶石-氧化鋯中的氧化鋯以 未穩定化或僅部分穩定化的形式存在。
[0017]優選地，本發明配料的氧化鎂尖晶石-氧化鋯組分以超純的形式，即作為基本上純 的氧化鎂尖晶石-氧化鋯存在。優選地，本發明配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯以熔融原料的 形式存在。例如可以通過熔化包含MgO、Al2〇3和Zr02的起始原料，接著冷卻該熔體來得到該 熔融原料。然后可以將熔體處理成為粒狀物，并且以此形式用于本發明配料中。特別優選 地，本發明配料中氧化鎂尖晶石-氧化鋯組分以此類熔融晶粒的形式存在。例如，用于制造 氧化鎂尖晶石-氧化鋯-熔融原料的方法描述于US3 498 769中。
[0018]例如在本發明配料中，氧化鎂尖晶石-氧化鋯可以以相對于該配料總質量計2質 量%-35質量％的含量存在。相應地，以氧化鎂尖晶石-氧化鋯形式的組分可以例如以至少2質 量％的含量，即例如還以至少4質量％、6質量％、8質量%或10質量％的含量存在于本發明配料 中。此外，本發明配料中的氧化鎂尖晶石-氧化鋯可以據此例如以至多35質量%的含量，即例 如還以至多32質量％、30質量％、28質量％、27質量％、26質量%或25質量%的含量存在。
[0019] 可以設定，配料中的氧化鎂尖晶石-氧化鋯具有相對小的粒度，例如至多3mm的粒 度，即例如還為至多2.5mm、2mm、1.5mm或1.0mm的粒度。此外可以設定，配料中的氧化鎂 尖晶石-氧化錯具有不小于0.1 _的粒度，即例如還為不小于0.2或0.3mm的粒度。
[0020] 本發明的配料基于氧化鋁，g卩Al2〇3或礬土或剛玉。
[0021] 配料中的含氧化鋁的組分可以以相對于該配料總質量計60質量%至90質量％的含 量存在。相應地，配料中的含氧化鋁的組分可以例如以至少60質量％的含量，即例如還以至 少62質量％、64質量％、66質量％、68質量％、70質量％、71質量％、72質量％、73質量%或74質量％的 含量存在。此外，含氧化鋁的組分可以例如以至少90質量％的含量，即例如還以至多88質 量％、86質量％、84質量％、82質量％、80質量％、79質量％、78質量％、77質量%或76質量％的含量存 在于配料中。
[0022] 含氧化鋁的組分可以以純的氧化鋁或具有高的氧化鋁含量的原料的形式存在，特 別是具有相對于該含氧化錯的組分的總質量計多于95質量％、96質量％、97質量％、98質量%或 99質量%的氧化錯的含量。
[0023]作為實例，含氧化鋁的組分可以以以下組分中至少一種的形式存在:燒結剛玉、熔 融剛玉、棕剛玉、空心微珠剛玉、片狀氧化鋁(Tabulartonerde)或煅燒氧化鋁。根據一個優 選的實施方案，含氧化鋁的組分以片狀氧化鋁和煅燒氧化鋁的形式存在。
[0024] 根據一個實施方案設定，含氧化鋁的組分以至多5mm的粒度，即例如還以至多4 mm、3mm、2.5mm或2mm的粒度存在于配料中。可