耐火配合料及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种用于有色金属熔化设备的衬里的由矿物的、耐火材料组成的配合料，包含超过90重量％的由下列成分组成的混合物或非常优选地由下列成分组成：-3-74重量％的至少一种粗粒橄榄石原料，其具有至少70重量％的镁橄榄石含量并具有50重量％超过0.1mm的粒度；-25-49重量％的至少一种粉状的氧化镁，具有50重量％≤1mm的粒度；-0.9-14重量％的至少一种粉状的碳化硅(SiC)，具有50重量％≤1mm的粒度；-0.1-10重量％的至少一种具有≤500μm的颗粒度的精细的干粉末状二氧化硅；-0-4重量％的至少一种用于耐火产品的本身已知的抗氧化剂；-0-4重量％的至少一种本身已知的额外的耐火材料颗粒，特别地具有50重量％，特别地80重量％，优选地100重量％超过0.1mm的粒度；-0-2重量％的至少一种用于由配合料制备耐火产品的本身已知的添加剂；-0-4重量％的至少一种由耐火材料制成的本身已知的粉状和/或处于所谓中粒和/或所谓粗粒的形式的添加物；-0-10重量％的至少一种用于耐火产品的本身已知的例如处于干燥形式或以液体形式包装的粘合剂。此外，本发明专利技术还涉及所述配合料用于制备耐火产品的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种W干的矿物混合物形式的根据IS0/R836,DIN51060的耐火配 合料，W及所述配合料用于制备未成型或成型耐火产品的用途，所述耐火产品在原位（in situ)高程度地抵抗铁橄揽石炉渣（fayalitischerSchlacke)(二氧化娃铁炉渣）和硫酸 盐的侵蚀，并经得住有色金属烙体，特别地抵抗铜烙体。此外，本专利技术还设及由根据本专利技术 的配合料制成的成型砖。
技术介绍
例如在由黄铜矿K证eS2)制备铜的情况下会出现铁橄揽石炉渣。般烧黄铜矿，由 此得到所谓的铜石，其包含硫化铜（化2巧和铁化合物，例如FeS和化2〇3。铜石被进一步加 工成粗铜，其中烙化的铜石在通风并添加Si化（例如W石英的形式）情况下，在转炉中得到 处理。在运种情况下出现铁橄揽石炉渣，其主要包含矿物铁橄揽石（2化0-Si〇2)和粗氧化 铜（Rohkupferoxid)(化2〇)。 现在，在用于制备粗铜的转炉（例如Pierce-Smith转炉）的受火侧主要铺上烧 过的儀铭产品（例如DE14 71 231A1)。但是，在运种情况下该耐火产品不足W抵抗硫 酸盐（其由硫化物的氧化，例如W硫酸儀的形式产生）的侵蚀。此外，儀铭砖仅具有有限 的或不足的高溫抗湿特性并且其针对热的有色金属烙体（特别地铜烙体）的抗侵入性 (Penetrationswiderstand)不足。 在烙化设备中，也使用儀铭砖用于生产其它非铁金属（例如Ni、化、Sn、化等的有 色金属）并且在那里产生了同样存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种用于耐火产品的耐火矿物配合料和由其制成的耐火产 品，其在使用于耐火衬里的情况下具有针对有色金属烙体，特别地针对铜烙体的良好抗润 湿特性，产生改善的针对铁橄揽石炉渣的抗侵入性并且与在该耐火方面迄今所使用的耐火 产品相比保证在应用溫度下在硫酸盐侵蚀情况下具有更好的耐抗性。 本专利技术的任务通过一种耐火配合料得到解决，其主要例如超过90重量％由干物 质混合物形成，该干物质混合物由橄揽石原料、氧化儀粉（MgO粉）、碳化娃粉（SiC粉）和干 的精细二氧化娃组成。 此外，根据本专利技术的干的配合料可W包含最高达10重量％，特别地高达5重 量％的通常应用于耐火产品的抗氧化剂和/或其它的通常应用于耐火产品的添加物 (Zusatzstoff)和/或添加剂狂usatzmittel)，但是其中应当保持成分橄揽石、MgO、SiC和 Si〇2的含量比例。 根据本专利技术，使用天然存在的、市场上可购买的橄揽石原料作为在专业领域内所 谓的粗粒颗粒并且根据本专利技术，该橄揽石原料应当具有尽可能地100重量％，然而至少70 重量％的矿物儀橄揽石（MineralForsterit)。其余部分可W是矿物铁橄揽石（Mineral 化yalit)和/或可W是原料的其它已知杂质例如顽辉石和/或巧儀橄揽石（Monticellit) 和/或儀娃巧石。合成制备的纯的儀橄揽石材料单独地或与天然橄揽石原料相组合地使 用，均在本专利技术的范围内。一般而言，在本专利技术的范围内谈论的橄揽石原料，也设及合成的 儀橄揽石材料。 所使用的橄揽石原料颗粒的粒度(KomgrOBe)在中粒范围和粗粒范围内，例如在 0. 1mm和6mm之间，特别地在1mm和6mm之间，其中颗粒具有例如高斯粒度分布。W30-60 重量％，特别地40-50重量％的量在根据本专利技术的配合料混合物中使用橄揽石原料。 精细地W例如具有100重量％《1mm的粒度的粉或粉末的形式使用氧化儀。作为 氧化儀，使用例如烙融氧化儀和/或烧结氧化儀和/或合成的死烧（totgebrannte)氧化儀 和/或苛性氧化儀（术语"粉"和"粉末"在本专利技术的范围内理解为具有相同术语内涵的相 同术语，并且是专业领域内已知的。该术语，通常理解为由粒径《1mm的固体颗粒组成的干 的松散的颗粒堆（Haufwerk))。 所述氧化儀的MgO含量应当优选地> 90重量％，特别地> 95重量％。其余部分 为普通的杂质例如二氧化娃盐和/或氧化铁。 MgO粉具有例如同样地高斯粒度分布。 在干的配合料混合物中W35-50重量％，特别地40-45重量％的量使用MgO粉。 碳化娃（SiC)作为具有高纯度的并W不同的粒形(KOrnung)和粒度分布的合成 产品在市场上可购买，并且根据本专利技术W例如具有例如100重量1mm的粒度的粉末形 式或粉状而使用。优选地，粒度分布符合高斯粒度分布。 例如W在SiC方面纯度>90重量％，特别地>94重量％来使用SiC粉末。在干 的配合料混合物中所使用的量为5-20重量％，特别地为10-15重量％。 精细的干的二氧化娃是运样一种二氧化娃，其在潮湿环境（Milieu)中与氧化儀 粉的MgO反应形成二氧化娃儀水合物相（Ma即esiumsilikathy化at地asen)并且例如形成 二氧化娃儀水合物凝胶Wa即esiumsil化athy化atgel)和/或二氧化娃儀水合物维晶（Ma 即esiumsilikathy化atkristallit)和 / 或二氧化娃儀水合物晶体（Ma即esiumsilikathy 化atkristall)。精细的干的二氧化娃的Si〇2含量优选地超过90重量％，特别地超过94重 量％。根据本专利技术的配合料根据本专利技术在混合物中不包含液态的含水二氧化娃例如娃溶胶 (Kieselsol)或娃凝胶或水玻璃等等。W令人意外的方式出现的是，在水进入到根据本专利技术 的配合料的情况下，干的精细的二氧化娃较快地与所述氧化儀的MgO形成MSH相并且较快 地硬化并产生更高的冷抗压强度。还不清楚为什么如此。 选择如此精细的二氧化娃，从而在通过向根据本专利技术的干配合料添加水并混合而 产生的包含水的配合料新鲜物料中，在氧化儀微粒的MgO与二氧化娃的微粒之间发生反应 并形成娃酸儀水合物相（在后面也称为MSH相）例如作为凝胶和/或维晶和/或晶体，其 按照水合凝结（Abbimlung)的方式引起含水物料的固化。为此，优选地，如此来调配所述配 合料，W使得在潮湿环境中，也就是在给根据本专利技术的配合料添加水之后，调节抑值超过 7,特别地，超过10。[001引相应地，例如低于500μm，特别地低于200μm的石英微粒细度的结晶石英粉适合 于用于反应生成Μ甜相。 此外，对于本专利技术，作为干的精细二氧化娃特别适合的是： -娃灰（Silikastaub) 娃灰是一种非常细的、非晶的无定形Si〇2粉末，其是在制备元素娃或娃合金时在 电弧炉中作为副产物产生的。其例如W商品名娃灰或娃微粉（Mikrosilica)在市场上出售 并且通常具有超过85重量％的51〇2。娃灰（也称为娃粉（Sil化arauch))的粒径，通常在 1mmW下。英语的名称为"silicafume"。 -热解的二氧化娃 热解的二氧化娃是Si化含量例如高达99重量％、通常具有例如在5nm和50nm 之间的颗粒度（Teikhengr6fie)并具有例如在50m7g和600m7g之间的高比表面积 (spezifischeOberflache)的非常纯的无定形Si化粉末。运些二氧化娃通过火焰水解 (Flammhy化olyse)制备。热解的二氧化娃在市场上例如W商品名Aerosil出售。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由矿物的、耐火的材料组成的配合料，用于有色金属熔化设备的衬里，优选地用于铜熔化转炉的衬里，所述配合料包含超过90重量％，特别地超过95重量％的由下列成分组成的混合物或者非常优选地，由下列成分组成：‑ 3‑74重量％的至少一种粗粒橄榄石原料，具有至少70重量％，特别地至少90重量％，优选地至少100重量％的镁橄榄石含量，优选地具有50重量％，特别地80重量％，优选地100重量％超过0.1mm的粒度，‑ 25‑49重量％的至少一种粉状的氧化镁，优选地，50重量％，特别地80重量％，优选地100重量％的粒度≤1mm，‑ 0.9‑14重量％的至少一种粉状的碳化硅(SiC)，优选地，50重量％，特别地80重量％，优选地100重量％的粒度≤1mm，‑ 0.1‑10重量％的至少一种精细的干粉末状二氧化硅，优选地具有≤500μm的颗粒度，‑ 0‑4重量％的至少一种用于耐火产品的本身已知的抗氧化剂，‑ 0‑4重量％的至少一种本身已知的额外的耐火原料颗粒，特别地具有50重量％，特别地80重量％，优选地100重量％超过0.1mm的粒度，‑ 0‑2重量％的至少一种用于由配合料制备耐火产品的本身已知的添加剂，‑ 0‑4重量％的至少一种由耐火材料制成的本身已知的、特别是粉状、优选地也处于所谓的中粒和/或所谓的粗粒的形式的添加物，‑ 0‑10重量％的至少一种用于耐火产品的本身已知的、例如处于干燥形式或以液体形式包装的粘合剂。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑尔格·扬森，沃尔克·斯坦，托马斯·舍梅尔，
申请(专利权)人：耐火材料控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE