用于玻璃陶瓷干燥耐火材料的粉末制造技术

技术编号:7867487 阅读:188 留言:0更新日期:2012-10-15 02:09
本发明专利技术涉及一种包含大于70%的玻璃陶瓷和/或耐火颗粒的粉末,所述粉末的颗粒根据其小于或等于100μm还是大于100μm而分别被归类为称为“基质”的部分或称为“聚集体”的部分,该聚集体,代表大于60%的该粉末,包括:大于40%的玻璃陶瓷材料颗粒,该材料具有大于50%的结晶率以及在700°C下测量的小于0.3%的热膨胀值,称为“玻璃陶瓷料粒”;小于35%的、不同于玻璃陶瓷材料的耐火材料颗粒,称为“耐火料粒”,如果该聚集体包括大于40%的、具有在700°C测量的小于或等于0.15%的热膨胀值的玻璃陶瓷料粒,则耐火料粒的量是大于10%;该基质,代表大于10%的该粉末,包括:小于30%的、不同于玻璃陶瓷材料的耐火材料颗粒,称为“精细耐火颗粒”,如果具有小于75%的结晶率的玻璃陶瓷料粒的质量是大于5%,则该精细耐火颗粒的量是大于5%,并且优选地小于25%;以及在0.1%与18%之间的可热活化的粘结剂颗粒;所有的百分比是相对于该粉末重量的重量百分比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于干燥的耐火冲压材料或“ DVC”,“干燥的可振动混合物”或“干燥的耐火”类型的粉末,该粉末尤其是g在用于制造加热炉的村里,例如特别是用于熔融金属的感应炉的村里。本专利技术还涉及从根据本专利技术的粉末获得的一种固结产品并且涉及用于制造此种产品的方法。
技术介绍
用于熔融金属的加热炉的村里应该尤其具有相对于正在熔融的金属的良好的耐腐蚀性;良好的耐开裂性;对于该熔融的金属良好的渗透耐受性;以及良好的抗热震性。为此目的,使用了通过固结热处理DVC类型的粉末获得的产品,例如在EP1224153中描述的。DVC类型的粉末是不同干混凝土、可以“干”用的粉末,也就是说无需添加水或液体粘结剂,或者很少地添加非常少量的水或液体粘结剂(典型地小于3%),不同于混凝土。这就是为什么与混凝土不同,DVC类型的粉末通常不含任何能够通过加水而凝结的粘结剂。因此从关于混凝土的文件研究得出的可能的传授内容不能既定地转移到这种类型的粉末上。将DVC类型的粉末成形通常由环境温度下的简单压缩而引起,这种固结是由随后的固结热处理引起的。同样常见的是,DVC类型的粉末是由耐火颗粒以及可热活化的粘结剂的微粒构成的。固结热处理的温度是在该可热活化的粘结剂与该耐火颗粒的熔点之间。在该固结热处理过程中,该可热活化的粘结剂因此可以从固体状态转变成使得能附着到这些耐火颗粒上并且在后者之间粘结的粘性液体状态。从固态转变成这种粘性液态的变化被称为该粘结剂的“活化”。该可热活化的粘结剂因此还被选择为能够在接近该加热炉的工作温度的温度下处于这种粘性液态,特别是在该第一升温的过程中。这种粘性液态因此有利地使之有可能降低该烧结的产品的刚度,从而有利于其变形并且因此增加了其适应局部的热机械应カ的能力。在随后的升温过程中,这种液态可以进行改变,并且可以尤其通过精细颗粒的富集而变为刚性。Saikia等人的第4届冶金行业耐火材料进展国际座谈会的文章“空心诱导炉衬里中的尖晶石结构(Spinel formation in coreless induction furnace linings),,第 827-840(2004)页描述了基于氧化铝和/或MgAl2O4尖晶石的DVC类型的粉末。从这些粉末获得的这种烧结的产品对于正在熔融的金属的腐蚀具有良好的耐受性。然而,它们具有有限的热震稳定性,尤其因为在熔融轻质合金或铝合金的情况下有严重的热震。这种热震创造了开裂,这些开裂是被正在熔融的金属滲透的有害现象的原因。JP 3183656描述了基于结晶的硅石的DVC类型的粉末。从这些粉末获得的烧结的产品具有良好的抗热震性的优点,尤其是在反复的温度升高和降低过程中。然而,这些烧结的产品具有有限的耐腐蚀性以及有限的对于正在熔融的金属的腐蚀耐受性。它们还具有在其安装过程中的健康问题,尤其是由于潜在的晶态硅石粉尘的存在。为了提高该抗热震性,已知的是加入精细分散的单斜氧化锆颗粒或莫来石-氧化锆和/或氧化铝-氧化锆料粒。氧化锆热膨胀的事件创造了微裂缝的网络,这些裂缝有利于开裂蔓延能的吸收。为此目的,已知的是加入精细的硅石颗粒。对于以下粉末存在持续的需要,该粉末使之有可能制造固结的产品,尤其是烧结的产品,这些产品具有良好的抗热震性以及良好的对于正在熔融的金属的滲透的耐受性,同时保持了良好的耐腐蚀性。 本专利技术的ー个目的是满足这种需要。
技术实现思路
本专利技术涉及包含大于70%,优选地大于80%,大于90%的的玻璃陶瓷和/或耐火颗粒的粉末,所述粉末的颗粒根据其是否具有小于或等于100 μ m还是大于100 μ m的尺寸而分别被归类为“基质”部分或“聚集体”部分,该聚集体,代表大于60%的该粉末,包括大于40%的玻璃陶瓷材料颗粒,该材料具有大于50%的结晶度以及在700° C下测量的小于O. 3%的热膨胀值,称为“玻璃陶瓷料粒”;小于35%的由不同于玻璃陶瓷材料的耐火材料制成的颗粒,称为“耐火料粒”,如果该聚集体包括大于40%的、具有在700° C测量的小于或等于O. 15%的热膨胀值的玻璃陶瓷料粒,则耐火料粒的量大于10% ;该基质,代表大于10%的该粉末,包括小于30%的由不同于玻璃陶瓷材料的耐火材料制成的颗粒,称为“精细耐火料粒”,如果具有小于75%的结晶度的玻璃陶瓷料粒的量值大于5%,则该精细耐火料粒的量大于5%,并且优选地小于25% ;在O. 1%与18%之间的可热活化的粘结剂颗粒,特别是无机粘结剂或至少ー种树月旨,称为“精细的可热活化的粘结剂颗粒”;所有的百分比是相对于该粉末的重量按重量计的。如在说明书的其余部分的更详细内容中可见的,诸位专利技术人已经发现了根据本专利技术的粉末导致了ー种产品,该产品具有特别好的对热震以及渗透的耐受性,同时保持了良好的腐蚀耐受性。根据本专利技术的粉末还可以包括ー个或多个以下最佳的特征优选地,该基质代表大于15%,优选大于20%,和/或小于40%,优选地小于35%重量的粉末,余量按定义而言由该聚集体构成。该粉末具有以下特征这些颗粒的最大尺寸小于5mm,并且具有大于300 μ m的尺寸的颗粒的量值大于50%并且小于70%,并且基质的量值大于15%,优选地大于20%,并且小于40%,并且具有小于75 μ m的尺寸的颗粒的量大于10%并且小于35%。该玻璃陶瓷料粒的材料与该精细玻璃陶瓷颗粒的材料相同或不同。所有的玻璃陶瓷颗粒是由同一材料构成的。该耐火料粒的材料与该精细耐火颗粒的材料相同或不同。该粉末优选地包括大于1%,大于2%,大于3%,大于4%,大于5%,和/或小于15%,小于12%,小于10%,或甚至小于8%,或甚至小于6%的该可热活化的粘结剂。优选地,该可热活化的粘结剂具有的熔点大于5° C,优选地大于15° C,优选地大于20° C,或甚至大于30° C,大于50° C,大于70° C,大于80° C,大于150° C,和或小于 1500° C,小于 1300° C,小于 1200° C。优选地,该可热活化的粘结剂具有的熔点在150° C与1200° C之间。优选地,该可热活化的粘结剂不是金属。该可热活化的粘结剂选自氧化硼、硼酸、硼酸盐、冰晶石、氟化盐、硅酸盐化合物、磷酸盐化合物、长石、氯化镁、硬硼钙石、粘土、高岭土、无定形硅石、特别是气相白炭黑、树月旨、陶瓷玻璃料、以及其混合物。该树脂可以特别是选自酚醛树脂、呋喃树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、硅氧烷树脂、醇酸树脂、聚こ烯树脂、及其混合物。在具体 的实施方案中,该树脂是选自在该固结热处理过程中可以转化成聚合物的微粒产品。优选地,该可热活化的粘结选自硼酸钠、硼酸钾、硼酸钙、硼酸、氧化硼、粘土、氟化盐、以及其混合物。优选地,该可热活化的粘结选自硼酸、氧化硼、粘土、氟化盐、以及其混合物。优选地,该可热活化的粘结剂是无机的。该粉末包括大于2%,大于3%,或甚至大于4%和/或小于10%,小于8%或甚至小于7%的粘土。该粉末包括大于O. 5%,大于1%,和/或小于5%,小于4%或甚至小于3%的硼酸。该粉末包括大于O. 1%,大于O. 5%,和/或小于5%,小于3%或甚至小于2%的氟硼酸钾。该粉末包含一种使之有可能降低或甚至消除该粉末的安装过程中的粉尘的试剂。这种“防尘剂”可以选自由油,特别是矿物油、煤油本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.24 FR 09595851.一种包含大于70%的玻璃陶瓷和/或耐火颗粒的粉末,所述粉末的颗粒根据其具有小于或等于100 u m还是大于100 u m的尺寸而分别被归类为“基质”部分或“聚集体”部分, 该聚集体,代表大于60%的该粉末,包括 大于40%的玻璃陶瓷材料颗粒,该材料具有大于50%的结晶度以及在700° C下测量的小于0. 3%的热膨胀值,称为“玻璃陶瓷料粒”; 小于35%的、由不同于玻璃陶瓷材料的耐火材料制成的颗粒,称为“耐火料粒”,如果该聚集体包括大于40%的、具有在700° C测量的小于或等于0. 15%的热膨胀值的玻璃陶瓷料粒,则耐火料粒的量大于10% ; 该基质,代表大于10%的该粉末,包括 小于30%的、由不同于玻璃陶瓷材料的耐火材料制成的颗粒,称为“精细耐火颗粒”,如果具有小于75%的结晶度的玻璃陶瓷料粒的量值大于5%,则该精细耐火颗粒的量大于5%,并且优选地小于25% ; 以及在0. 1%与18%之间的可热活化的粘结剂颗粒,称为“精细的可热活化的粘结剂颗粒”; 所有的百分比是相对于该粉末的重量按重量计的。2.如前一权利要求所述的粉末,其中该可热活化的粘结剂是无机粘结剂和/或至少一种树脂。3.如前一权利要求中所述的粉末,包括大于40%的玻璃陶瓷料粒,这些料粒具有大于75%的结晶度。4.如以上权利要求中任一项所述的粉末,其中该玻璃陶瓷料粒的量大于50%并且小于65%。5.如以上权利要求中任一项所述的粉末,其中该具有大于Imm的尺寸的玻璃陶瓷料粒的量基于玻璃陶瓷料粒的量大于40%。6.如以上权利要求中任一项所述的粉末,其中所述玻璃陶瓷料粒的玻璃陶瓷材料具有硅铝锂石和/或锂辉石和/或六方堇青石和/或堇青石和/或3石英和/或莫来石和/或钡长石和/或六方钡长石的晶体。7.如以上权利要求中任一项所述的粉末,其中所述玻璃陶瓷料粒的玻璃陶瓷材料具有大于700° C的玻璃化转变温度。8.如以上权利要求中任一项所述的粉末,其中该基质包括小于20%的、由玻璃陶瓷材料制成的颗粒,该材料具有大于50%的结晶度以及在700° C下测量的小于0. 3%的热膨胀值,称为“精细玻璃陶瓷颗粒”。9.如以上权利要求中任一项所述的粉末,其中这些耐火料粒和/或精细耐火颗粒是由一种选自以下的材料制成的氧化铝,氧化镁,氧化铬,硅石,铝土矿,莫来石,氧化锆,部分地稳定的氧化锆,稳定的氧化锆,莫来石-氧化锆,氧化铝-氧化锆,氧化镁-氧化铝尖晶石,锆石,堇青石,钛酸铝,含有30%与50%之间的氧化铝、优选35%与45%之间的氧化铝的含粘土的耐火粘土,硅灰石,氧化铝-氧化锆-硅石(或“AZS”)材料,氧化铝-氧化锆-硅石-氧化铬(或“AZS-Cr”)材料,招土矿,氧化招强化的氧化错,氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃里克·乔治
申请(专利权)人:法商圣高拜欧洲实验及研究中心
类型:发明
国别省市:

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