用于制造耐火材料的共混物、耐火材料、制造耐火材料的方法和物质作为烧结助剂的用途
【专利摘要】本发明涉及用于制造含烧结氧化铬的耐火材料的共混物、含烧结氧化铬的耐火材料、制造含烧结氧化铬的耐火材料的方法以及钛酸镁的用途。
【专利说明】用于制造耐火材料的共混物、耐火材料、制造耐火材料的方 法和物质作为烧结助剂的用途
[0001] 本发明涉及用于制造含烧结氧化铬的耐火材料的共混物，含烧结氧化铬的耐火材 料、制造含烧结氧化铬的耐火材料的方法以及钛酸镁的用途。
[0002] 术语"耐火材料"在本发明中特别是指具有高于600°C的工作温度的陶瓷产品，优 选是符合DIN 51060的耐火材料，即具有高于SK17的熔锥当量（Kegelfallpunkt)的材料。
[0003] 耐火材料已知为成型耐火产品，例如砖，和尚未成型的耐火产品，特别是耐火水 泥、耐火料和耐火泥的形式。
[0004] 特别地，耐火材料由陶瓷原材料，特别是氧化物二氧化硅（Si02)、氧化铝（A1 203)、 氧化镁（MgO)、氧化|丐（CaO)、二氧化锫（Zr02)和氧化铬（Cr 203)构成。由于氧化铬（Cr203)特 别具有提高耐火材料的耐蚀性(特别是对侵蚀性熔体和炉渣）的性质，如果在耐火材料中需 要高耐蚀性，使用具有高氧化铬（Cr 203)比例的耐火材料。
[0005] 使用耐火共混物制造耐火材料。这些共混物特别包含在陶瓷烧制时形成该耐火材 料的那些组分。为了制造耐火材料，通常首先将该共混物与粘合剂混合，然后烧制。如果要 使用该共混物制造成型耐火产品，则在与粘合剂混合后和在烧制前，将该共混物成型。
[0006] 烧制特别使该共混物的组分烧结。在烧制后，获得烧结耐火陶瓷材料。
[0007] 当烧制和烧结含有一定比例氧化铬（Cr203)的共混物时，增密困难，因为根据氧分 压和温度，形成具有高蒸气压的铬氧化物。因此，必须准确设定关于烧制气氛和燃烧气体的 分压的烧制条件。
[0008] 根据烧制时氧的分压，铬可以以氧化数(氧化态)+6、+4、+3或+2存在，以及对于金 属铬，以氧化态〇存在。除Cr 203形式的氧化铬(其中铬具有氧化数+3)外，所有其它铬氧化 物都具有高蒸气压。特别地，当烧制和烧结具有高氧化铬含量的共混物时，因此需要烧结助 剂以在烧制时实现氧化铬的烧结。此外，关于烧制气氛和氧分压，必须很精确设定如上所述 的烧制条件。
[0009] 烧结氧化铬的助剂的已知实例是二氧化锆、二氧化钛、氧化镁或硅酸盐形式的添 加剂。
[0010] 但是，即使在该共混物中使用这种类型的烧结助剂，通常也极难将具有高氧化铬 含量的共混物烧制成耐火材料或在烧制时将氧化铬烧结至足够的密度。特别地，难以将具 有高氧化铬含量的耐火材料烧结至尽可能高的密度。
[0011] 过去，为了开发以尽可能高的密度提供具有高烧结氧化铬含量的耐火材料的技 术，已经作出许多尝试。EP 0 546 432 B1例如描述了这样的技术。根据该文献，混合氧 化铬和氧化钛，成型并在第一烧制程序中在还原气氛中烧制，粉碎，与尚未烧制的氧化铬混 合，成型并在第二烧制程序中最终还原烧制。因此，这种方法需要两个烧制程序，因此只能 以巨大的花费实施。
[0012] 本发明的目标是提供用于获得含烧结氧化铬的材料的技术。特别地，该技术提供 烧结并增密至最大程度的陶瓷耐火材料。此外，该耐火材料应当具有尽可能高的烧结氧化 铬含量。特别地，本发明的目标还在于提供用于制造这种含烧结氧化铬的耐火材料的共混 物。本发明还旨在提供这种含烧结氧化铬的耐火材料。最后，在本发明的另一方面中，提供 制造这种含烧结氧化铬的材料的方法。
[0013] 借助用于制造含烧结氧化铬的耐火材料的共混物实现这些目的，所述共混物包含 下列组分： 氧化铬； 钛酸镁；以及 任选地，其它组分。
[0014] 本发明特别基于钛酸镁充当烧结氧化铬的助剂的认识。特别地，本发明的发明人 已经发现，钛酸镁可用作烧结助剂以助于在用于制造耐火陶瓷材料的含氧化铬的共混物的 烧制过程中烧结氧化铬。在本发明中，已经观察到，钛酸镁在含氧化铬的共混物中发挥作用 以在该共混物烧制时，氧化铬以优异的方式烧结并在氧化铬烧制和烧结后，钛酸镁在含氧 化铬的共混物中的存在特别可以产生高密度耐火陶瓷材料。
[0015] 本发明人推断，钛酸镁作为烧结氧化铬的助剂的作用基于钛酸镁抑制挥发性铬氧 化物，即在高温下具有高蒸气压的铬氧化物的形成的事实。
[0016] 如果钛酸镁以镁钛矿（MgTi03)形式用在本发明的共混物中，烧制时钛酸镁与氧化 铬之间的化学反应可以如下 ：
【权利要求】
1.用于制造含烧结氧化铬的耐火材料的共混物，其包含下列组分： 1. 1氧化铬； 1. 2钛酸镁； 1.3任选地，其它组分。
2. 如权利要求1中所述的共混物，其中氧化铬含量为至少80重量％。
3. 如前述权利要求至少一项中所述的共混物，其中钛酸镁含量为最多20重量％。
4. 含有烧结氧化铬的耐火材料，其通过烧制如权利要求1至3至少一项中所述的共混 物获得。
5. 耐火材料，其包含： 5. 1烧结氧化铬； 5. 2亚铬酸镁； 5. 3二氧化钛； 5. 4任选地，其它组分。
6. 制造含烧结氧化铬的耐火材料的方法，其具有下列步骤： 6. 1提供如权利要求1至3至少一项中所述的共混物； 6.2烧制所述共混物以形成耐火材料。
7. 钛酸镁作为烧结助剂以助于在烧制含氧化铬的共混物时的氧化铬烧结的用途。
【文档编号】F27D1/00GK104105677SQ201380009638
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】B.德祖里西克, R.尼利卡, K.桑托夫斯基 申请人:里弗雷克特里知识产权两合公司