本发明专利技术涉及一种隔热耐火材料，包括２０－８０重量％的陶瓷基质、５－４０重量％的隔热微球、０．５－１５重量％的一种或多种粘合剂和０－５重量％的水。所述陶瓷基质包括玻璃态颗粒，特别是雾化的二氧化硅。它还含有０．５－４重量％的反絮凝剂和０．５－４重量％的胶体二氧化硅。所述隔热微球是基于二氧化硅和氧化铝的材料的空心球。它们含有５５－６５重量％的二氧化硅和２７－３３重量％的氧化铝。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
隔热耐火材料用于工业中，特别是冶金工业中，用于减小热损失并节约能量。这些材料也可以用于涂敷一种制品。它们也可以用于以所述材料本身生产隔热部件。它们还可以用于生产构件，如板或砖，多个使用来形成隔热单元。例如，在钢的连铸中使用耐火材料部件，用于在各个容器之间输送熔融的钢，特别是在钢水包和分配器、以及连铸模具之间。应该使这些部件更隔热，以改进预热效率(在预热所述部件时)，以避免钢在出钢口内壁的固化，在用于分配器的出钢部件的情况下，避免在铸造部件与模壁之间的桥联。根据另一个实例，为了改进分配器塞棒的预热效率，使用安装在所述塞棒上并保持加热器热量的隔热耐火材料袖砖。通常使用充满陶瓷纤维的纸板或纸垫作为隔热耐火材料。这种材料保证了良好的隔热性，但是存在几个缺点。陶瓷纸的布置需要切割、布置和粘结的操作，这些操作是长时间且单调乏味的。此外，陶瓷纸板或平板的处理使得可以被操作者吸入的致癌陶瓷纤维逸出。用于钢材铸造部件的隔热耐火涂层也是已知的(EP0296981)。这种涂层用含有30-85重量％的细分散组分(如气相法二氧化硅；氧化铝或氧化锆粉末和氧化铝珠；氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、或铬-氧化铝的纤维陶瓷料、甚至氧化铝或氧化锆珠)的含水悬浮液组合物获得。这种组合物还含有最多7重量％的粘合剂，如六偏磷酸钠或硅酸钠，和最多40重量％的玻璃形成熔块。这样的涂层避免了充满陶瓷纤维的陶瓷纸板的一些缺点。特别地，因为它不需要大量操作，所以，它可以更快地安装。此外，它可以有助于避免对操作者健康有危险的陶瓷纤维的存在。然而，它也存在一些缺点。由于其气孔率低(约20％)，其隔热性能不是非常好。这种气孔基本是开口气孔，其隔热性能不如闭口气孔好。此外，难以在铸件上形成厚度大的涂层。为了增大涂层厚度，必须在其涂敷前预热所述部件，这需要一个辅助步骤并意味着附加的成本。此外，在沉积第一层之后，不可能沉积第二层，因为所述涂层的外表面是光滑的并且是不可渗透的，这不能产生第二层的良好结合。本专利技术的目的是一种补救这些缺点的隔热耐火材料。这种隔热耐火材料包含20-80重量％的陶瓷基质，5-40重量％的隔热微球，0.5-15重量％的一种或多种粘合剂和最多5重量％的水。所述基质可以是玻璃质颗粒的基质，特别是二氧化硅，优选的是雾化的二氧化硅；它还可以包含非玻璃质颗粒，如氧化铝或氧化镁。优选的是所述基质不包含超过30重量％的非玻璃质颗粒基质。USP4,874,726公开了一种具有高耐磨性和较低热导率的耐火材料。这种材料包含40-95重量％的玻璃质二氧化硅，最多25重量％煅烧耐火骨料，其余为铝酸钙水泥(粘合剂)。对于每100份这种混合物，所述材料还含有3-15重量％的氧化铝-二氧化硅基微球。在与适量水混合时，这种用于通过浇注或喷射(gunning)形成耐火材料部件的组合物的粘度为约4-6Pa·s。这种极低的粘度，通常用于通过浇注操作形成耐火材料部件，不适合于通过浸渍形成涂层。所述材料还可以含有最多4重量％的反絮凝剂和最多20重量％的胶体二氧化硅。优选的是，它含有0.5-4重量％的反絮凝剂和0.5-20重量％的胶体二氧化硅。隔热微球可以是以二氧化硅和氧化铝为基的材料的空心球。这种材料含有55-65重量％的二氧化硅和27-33重量％的氧化铝。本专利技术的粘合剂的主要特性是，它必须为制造本专利技术的耐火材料中所用的含水组合物(即浆料)赋予适合于把所述耐火材料部件浸渍到所述浆料中形成涂层的粘度。规则且均匀的涂层的形成实际上很大程度取决于浆料的粘度。合适的粘度一般高于8Pa·s，优选的是高于10Pa·s。根据本专利技术可以使用的粘合剂是高岭石型粘土和有机粘合剂，如多糖(例如，糊精)。这些结合剂赋予所述含水组合物完全满足上述要求的粘度。本专利技术还涉及一种部件，主要用于铸钢，具有用本专利技术的隔热材料涂敷的耐火材料基体。所述部件也可以是一种部分用本专利技术的材料生产的复合部件。这种部件可以在一次操作中浇注生产或者由几个组件形成。本专利技术还涉及一种用于隔热涂敷或制造隔热部件的组合物的制备方法。根据这种方法-把一种或多种粘合剂溶解在一定量的水中；-加入一种反絮凝剂；-加入雾化的玻璃态二氧化硅，同时搅拌所述溶液使其水化并形成浆料。-加入隔热材料的微球，同时继续搅拌所述浆料保持其均匀。在该方法的一个优选的变化形式中，在反絮凝剂之后加入胶体二氧化硅。在制造所述材料中使用的组合物可以是一种含有20-70重量％雾化玻璃态二氧化硅颗粒、5-40重量％的隔热微球、0.5-20重量％的一种或多种粘合剂和5-25重量％水的浆料。它还可以含有最多4重量％的反絮凝剂和最多10重量％的胶体二氧化硅。优选的是，它还含有0.5-4重量％的反絮凝剂和0.5-10重量％的胶体二氧化硅。这种组合物的粘度在9-12Pa·s之间。本专利技术还涉及一种具有隔热涂层的耐火材料构件。本专利技术还涉及一种用本专利技术的组合物涂敷用于熔融金属(特别是钢)铸造中的耐火材料部件的方法。根据这种方法-在室温下把所述部件在上述组合物中浸渍小于1分钟的时间；-使其在大气中干燥2-4小时。借助这种方法，有可能生产几个涂层。-通过第一次浸渍在所述部件上沉积第一层浆料；-使所述部件在大气中干燥45分钟-2小时；-通过第二次浸渍在所述部件上沉积第二层浆料；-使所述部件在大气中干燥2-4小时。本专利技术的材料表现出许多优点。它比陶瓷纤维纸或垫更易于应用。而且它不产生危害健康的纤维。根据前面已知的涂层，它保证了更好的隔热作用，因为其气孔率更大并且因为通过隔热微球提供的闭口气孔比例更大。此外，由于浆料的特定粘度，改善了隔热质量，因为有可能在部件上沉积更大的涂层厚度而不破坏隔热性能。该厚度单层最大达到4毫米，两层最大达到7毫米。最后，有可能容易地全部或部分用这种材料生产隔热部件。从下面的详细描述和实施例可以清楚理解本专利技术的其它特性和优点。实施例Ⅰ一种钢铸造构件，如水口，由涂敷隔热耐火材料涂层的细长氧化铝-石墨化主体构成。为此，制备了浸渍所述部件的浆料。为了制备所述浆料，把一种有机粘合剂(如糊精)溶解在适量的水中。糊精是一种提供原始机械强度的多糖。它也是一种增粘剂。它可以在部件的预烧过程中原位排出。加入第二种粘合剂，例如高岭石型粘土。粘土是以一种用于悬浮隔热微球和雾化二氧化硅颗粒的悬浮剂。它还贡献于原始结合。为了保证均匀性，特别是在粘土的情况下，为了使其完全水化并避免其团聚形成团聚体，在糊精和粘土的加入过程中必须连续搅拌所述组合物。优选的是用行星式混合机，如COUVROT-LAINE牌混合机，获得这种搅拌。然后加入反絮凝剂，例如德国司马(ZSCHIMMER& SCHWARZ)公司售出的、商品名为DOLAPIX CE 64的类型的反絮凝剂。DOLAPIX是一种用于原料和陶瓷泥料的无碱羧酸基分散剂/反絮凝剂，特别适用于陶瓷氧化物、块滑石等的反絮凝。以含有30％胶体二氧化硅的液体溶液形式加入胶体二氧化硅，并引入雾化二氧化硅的颗粒。这些颗粒通过在气流中破碎二氧化硅浆料而获得。在空气中悬浮的液滴尺寸为50微米-1.5毫米(直径)。通过在热空气流中排出水，获得大致完整的二氧化硅微球。最后，加入尺寸在5-500微米之间的(例如硅酸铝的)隔热微球。这些微球非常轻。构成这些微球本文档来自技高网...
【技术保护点】
隔热耐火材料，特征在于其含有２０－８０重量％的陶瓷基质、５－４０重量％的隔热微球、０．５－１５重量％的一种或多种粘合剂和最多５重量％的水，所述一种或多种粘合剂为用于制造所述材料的组合物赋予大于８Ｐａ.ｓ的粘度。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G布兰迪，
申请(专利权)人：维苏维尤斯克鲁斯布公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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