耐火制品和制备方法技术

本申请涉及耐火制品和制备方法。一种耐火制品包括包括陶瓷的主体，所述陶瓷具有对于所述主体的总重量以至少70wt％并且不大于99wt％的量存在的铝硅酸盐，并且所述主体进一步包括掺杂物，所述掺杂物包括含Mg氧化物化合物和含Fe氧化物化合物，并且所述掺杂物以在包括至少1wt％并且不大于12wt％范围内的量存在。在。在。

【技术实现步骤摘要】
耐火制品和制备方法
[0001]本申请是申请日为2016年2月24日、申请号为201680011203.8、专利技术名称为“耐火制品和制备方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及烧结的耐火产品，其特别适合于生产玻璃炉上部构造。

技术介绍

[0003]在耐火产品之中，存在众所周知用于构造玻璃熔炉的烧结产品和熔合产品。不同于烧结产品，熔合产品通常包含结合结晶的晶粒的晶粒间玻璃体相。因此烧结产品和熔合产品提出的问题以及用于克服这些问题的技术解决方案一般不同。经开发用于制造熔合产品的组合物因此并非可凭经验按原样使用用于制造烧结产品，且反之亦然。
[0004]通过混合适当的原料然后粗成形此混合物并且在足够的温度下燃烧所得粗部分并持续足够的时间来实现此粗部分的烧结而获得烧结产品。根据烧结产品的化学组成，其被设计用于非常多的行业。
[0005]许多烧结产品特别适合于制造玻璃炉，主要用于上部构造，其意指在拱顶下方未与烧结玻璃接触的壁，和用于玻璃炉的拱顶。
[0006]在其中构成玻璃的原料被火焰燃烧器熔融的炉中，持续需要改进能效。本专利技术旨在满足此需要。

技术实现思路

[0007]根据一个方面，耐火制品包括包括陶瓷的主体，所述陶瓷具有对于主体的总重量以至少70wt％并且不大于99wt％的量存在的铝硅酸盐，并且主体进一步包括掺杂物，所述掺杂物包括含Mg氧化物化合物和含Fe氧化物化合物，并且掺杂物以在包括至少1wt％并且不大于12wt％范围内的量存在。
附图说明
[0008]图1包括根据实施例的某些样品的辐射率。
[0009]图2包括根据实施例的某些样品的辐射率。
[0010]图3包括根据实施例的样品的辐射率光谱。
[0011]图4包括根据实施例的样品的辐射率光谱。
具体实施方式
[0012]根据本文实施例的产品可含有二氧化铪HfO2，其可天然存在于氧化锆的来源中。在根据实施例的制品中氧化锆的质量含量可小于或等于5％，一般不大于2％。氧化锆或“ZrO
2”通常意指氧化锆和这些痕量的二氧化铪。因此HfO2未包括在“其它类型的氧化物”中。“杂质”意指不可避免的成分，其必然与原料一起引入或由与这些成分反应产生。这些杂质
不是必要成分但仅容许。
[0013]颗粒的“尺寸”为其最大尺寸dM和其最小尺寸dm的平均值：(dM+dm)/2。颗粒的“最大尺寸”对应于所述颗粒可通过的最小标准筛子开口。颗粒的混合物的“平均尺寸”为将此混合物的颗粒划分成数目相等的第一和第二群体的尺寸，这些第一和第二群体仅含有具有分别大于或小于平均尺寸的尺寸的那些颗粒。
[0014]本文提及“烧粘土”为从被烧结并压碎成所需晶粒尺寸的产品获得的晶粒的混合物。烧结产品可专门制备或为制造丢弃或甚至使用过的产品，其因此可再循环。
[0015]除非另外说明，否则本专利技术描述的所有百分比为基于氧化物的质量百分比。在根据本专利技术的烧结产品中，在根据本专利技术的含量下，铁(以Fe2O3的形式表示)和/或氧化钛(以TiO2的形式表示)的存在，与其它成分组合，允许获得特别较适合在玻璃熔炉的拱顶中使用的耐火产品。然而，在过度高的含量下，这些氧化物的存在可为不利的，并且因此这类材料的过量可受限制。
[0016]用于形成本文实施例的制品(其可为设计用于在玻璃熔炉中应用的耐火制品)的方法，可包括以下步骤。举例来说，在步骤a)，基于制品的预期最终组成选择原料。原料经称重、以所需含量合并并且混合在一起以形成混合物。混合物可包括粘合剂，如有机粘合剂和/或抗絮凝剂。
[0017]接下来，在步骤b)，可将在步骤a)制备的混合物倒入模具中然后成形以便形成粗制部分。模具可成形，使得最终形成的制品呈现质量大于5kg，优选地大于10kg的块体的形式。这类块体较适合于所讨论的应用，尤其用作玻璃熔炉的部分。
[0018]可使用各种成形方法。举例来说，成形可包括模制、冲压、加压(例如，均衡加压、单轴加压等)、浇铸(例如，铸浆成型、凝胶浇铸、振动浇铸等)或这些技术的任何的组合。在一个实施例中，成形由在超过100MPa的压力下均衡加压引起。此技术可实现更具反应性的烧结，获得更致密的烧结产品。烧结产品的明显孔隙度可低于15％，如低于10％或低于5％或低于2％或甚至低于1％。成形方法可形成生坯或粗部分，其在形成最终制品之前将进行进一步加工(例如，烧结)。
[0019]在步骤c)，烧结粗部分。优选地在1400℃和2500℃之间的温度下在还原或氧化氛围中执行烧结。在至少一个实施例中，在还原氛围中在大气压下进行烧结。
[0020]在完成烧结时，形成根据本文实施例的烧结制品。烧结制品可呈块体的形式，其可为单块片。可替代地，烧结制品可为在另一部分上的涂层。在再另一个实施例中，烧结制品可为复合主体。复合主体可包括芯和覆盖芯的涂层，如本文实施例中所述。涂层可在形成粗部分之后但在烧结之前形成。因此，芯和涂层可共烧结或同时烧结。另外，在替代实施例中，芯可首先形成并烧结，并且其后可施加涂层并以单独操作从芯的烧结来烧结。
[0021]制品的主体可具有各种尺寸，(例如小于50mm、小于40mm、小于30mm的厚度的表面层举例来说约20mm)，值得注意的是暴露于火焰的照射的区域。主体的形状不具限制性。主体的至少一种尺寸(厚度、长度或宽度)可为至少150mm、优选地至少200mm、至少400mm、至少600mm、至少800mm或至少1000mm或甚至又至少1600mm。在一个实施例中，主体的厚度、长度和宽度为至少150mm，如至少200mm或至少300mm或至少400mm。
[0022]优选地，制品形成炉如玻璃熔炉的上部构造的一部分(拱顶)。本公开不是仅限于以说明性和非限制性实例的方式描述和提供的实施例。
[0023]根据一个实施例，制品可包括主体，所述主体包括铝硅酸盐和至少一种掺杂物，所述至少一种掺杂物选自由以下组成的群组：含Ni化合物、含Ni氧化物化合物、含Fe化合物、含Fe氧化物化合物、含Mg化合物、含Mg氧化物化合物、含Mg和含Al氧化物化合物、含La化合物、含La氧化物化合物、含Cr化合物、含Cr氧化物化合物、含Mn化合物、含Mn氧化物化合物、含Ce化合物、含Ce氧化物化合物、含Sn化合物、含Sn氧化物化合物、含Ti化合物、含Ti氧化物化合物、含Zr化合物、含Zr氧化物化合物、尖晶石和其组合。应了解，主体可包括掺杂物材料的组合并且不限于一种掺杂物。然而，本文存在仅利用单种掺杂物材料的实施例。
[0024]在又一实施例中，主体可具有按重量计的大部分含量的铝硅酸盐。举例来说，主体的铝硅酸盐的含量可为对于主体的总重量至少约51wt％，如至少55wt％或至少60wt％或至少65wt％或至少70wt％或至少75wt％或至少80wt％或至少85wt％或至少88wt％或至少89wt％或至少90wt％或至少91wt％或至少92wt％或至少93wt％或至少94wt％或至少95wt％或至少96本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐火制品，包含：包括陶瓷的主体，所述陶瓷包含：对于所述主体的总重量，以至少70wt％并且不大于99wt％的量存在的铝硅酸盐；和包含MgAl2O4和Fe2O3的掺杂物，以在包括至少3wt％并且不大于6wt％范围内的量存在，其中所述主体进一步包括氧化铝和氧化硅，其中所述主体包括铝硅酸盐相和与所述铝硅酸盐相不同的氧化铝相，其中所述主体包含的在0.5微米到5微米的波长的平均相对辐射率为至少0.8且不大于0.99，并且其中所述主体包括至少1600℃以及不大于3200℃的熔融温度。2.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述陶瓷呈包括所述铝硅酸盐和掺杂物的单块主体的形式。3.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述主体为包括芯和作为覆盖所述芯的涂层的所述陶瓷的复合材料。4.根据权利要求3所述的耐火制品，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：