耐火配合料及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種W干的礦物混合物形式的根據(jù)IS0/R836,DIN51060的耐火配 合料，W及所述配合料用于制備未成型或成型耐火產(chǎn)品的用途，所述耐火產(chǎn)品在原位（in situ)高程度地抵抗鐵橄攬石爐渣（fayalitischerSchlacke)(二氧化娃鐵爐渣）和硫酸 鹽的侵蝕，并經(jīng)得住有色金屬烙體，特別地抵抗銅烙體。此外，本發(fā)明還設(shè)及由根據(jù)本發(fā)明 的配合料制成的成型磚。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如在由黃銅礦K證eS2)制備銅的情況下會(huì)出現(xiàn)鐵橄攬石爐渣。般燒黃銅礦，由 此得到所謂的銅石，其包含硫化銅（化2巧和鐵化合物，例如FeS和化2〇3。銅石被進(jìn)一步加 工成粗銅，其中烙化的銅石在通風(fēng)并添加Si化（例如W石英的形式）情況下，在轉(zhuǎn)爐中得到 處理。在運(yùn)種情況下出現(xiàn)鐵橄攬石爐渣，其主要包含礦物鐵橄攬石（2化0-Si〇2)和粗氧化 銅（Rohkupferoxid)(化2〇)。
[0003] 現(xiàn)在，在用于制備粗銅的轉(zhuǎn)爐（例如Pierce-Smith轉(zhuǎn)爐）的受火側(cè)主要鋪上燒 過(guò)的儀銘產(chǎn)品（例如DE14 71 231A1)。但是，在運(yùn)種情況下該耐火產(chǎn)品不足W抵抗硫 酸鹽（其由硫化物的氧化，例如W硫酸儀的形式產(chǎn)生）的侵蝕。此外，儀銘磚僅具有有限 的或不足的高溫抗?jié)裉匦圆⑶移溽槍?duì)熱的有色金屬烙體（特別地銅烙體）的抗侵入性 (Penetrationswiderstand)不足。
[0004] 在烙化設(shè)備中，也使用儀銘磚用于生產(chǎn)其它非鐵金屬（例如Ni、化、Sn、化等的有 色金屬）并且在那里產(chǎn)生了同樣存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于耐火產(chǎn)品的耐火礦物配合料和由其制成的耐火產(chǎn) 品，其在使用于耐火襯里的情況下具有針對(duì)有色金屬烙體，特別地針對(duì)銅烙體的良好抗?jié)?濕特性，產(chǎn)生改善的針對(duì)鐵橄攬石爐渣的抗侵入性并且與在該耐火方面迄今所使用的耐火 產(chǎn)品相比保證在應(yīng)用溫度下在硫酸鹽侵蝕情況下具有更好的耐抗性。
[0006] 本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)一種耐火配合料得到解決，其主要例如超過(guò)90重量％由干物 質(zhì)混合物形成，該干物質(zhì)混合物由橄攬石原料、氧化儀粉（MgO粉）、碳化娃粉（SiC粉）和干 的精細(xì)二氧化娃組成。
[0007] 此外，根據(jù)本發(fā)明的干的配合料可W包含最高達(dá)10重量％，特別地高達(dá)5重 量％的通常應(yīng)用于耐火產(chǎn)品的抗氧化劑和/或其它的通常應(yīng)用于耐火產(chǎn)品的添加物 (Zusatzstoff)和/或添加劑狂usatzmittel)，但是其中應(yīng)當(dāng)保持成分橄攬石、MgO、SiC和 Si〇2的含量比例。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，使用天然存在的、市場(chǎng)上可購(gòu)買(mǎi)的橄攬石原料作為在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)所 謂的粗粒顆粒并且根據(jù)本發(fā)明，該橄攬石原料應(yīng)當(dāng)具有盡可能地100重量％，然而至少70 重量％的礦物儀橄攬石（MineralForsterit)。其余部分可W是礦物鐵橄攬石（Mineral 化yalit)和/或可W是原料的其它已知雜質(zhì)例如頑輝石和/或巧儀橄攬石（Monticellit) 和/或儀娃巧石。合成制備的純的儀橄攬石材料單獨(dú)地或與天然橄攬石原料相組合地使 用，均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。一般而言，在本發(fā)明的范圍內(nèi)談?wù)摰拈蠑埵?，也設(shè)及合成的 儀橄攬石材料。
[0009] 所使用的橄攬石原料顆粒的粒度(KomgrOBe)在中粒范圍和粗粒范圍內(nèi)，例如在 0. 1mm和6mm之間，特別地在1mm和6mm之間，其中顆粒具有例如高斯粒度分布。W30-60 重量％，特別地40-50重量％的量在根據(jù)本發(fā)明的配合料混合物中使用橄攬石原料。
[0010] 精細(xì)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。作為 氧化儀，使用例如烙融氧化儀和/或燒結(jié)氧化儀和/或合成的死燒（totgebrannte)氧化儀 和/或苛性氧化儀（術(shù)語(yǔ)"粉"和"粉末"在本發(fā)明的范圍內(nèi)理解為具有相同術(shù)語(yǔ)內(nèi)涵的相 同術(shù)語(yǔ)，并且是專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已知的。該術(shù)語(yǔ)，通常理解為由粒徑《1mm的固體顆粒組成的干 的松散的顆粒堆（Haufwerk))。
[0011] 所述氧化儀的MgO含量應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地> 90重量％，特別地> 95重量％。其余部分 為普通的雜質(zhì)例如二氧化娃鹽和/或氧化鐵。
[0012] MgO粉具有例如同樣地高斯粒度分布。
[0013] 在干的配合料混合物中W35-50重量％，特別地40-45重量％的量使用MgO粉。
[0014] 碳化娃（SiC)作為具有高純度的并W不同的粒形(KOrnung)和粒度分布的合成 產(chǎn)品在市場(chǎng)上可購(gòu)買(mǎi)，并且根據(jù)本發(fā)明W例如具有例如100重量1mm的粒度的粉末形 式或粉狀而使用。優(yōu)選地，粒度分布符合高斯粒度分布。
[0015] 例如W在SiC方面純度>90重量％，特別地>94重量％來(lái)使用SiC粉末。在干 的配合料混合物中所使用的量為5-20重量％，特別地為10-15重量％。
[0016] 精細(xì)的干的二氧化娃是運(yùn)樣一種二氧化娃，其在潮濕環(huán)境（Milieu)中與氧化儀 粉的MgO反應(yīng)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膠Wa即esiumsil化athy化atgel)和/或二氧化娃儀水合物維晶（Ma 即esiumsilikathy化atkristallit)和 / 或二氧化娃儀水合物晶體（Ma即esiumsilikathy 化atkristall)。精細(xì)的干的二氧化娃的Si〇2含量?jī)?yōu)選地超過(guò)90重量％，特別地超過(guò)94重 量％。根據(jù)本發(fā)明的配合料根據(jù)本發(fā)明在混合物中不包含液態(tài)的含水二氧化娃例如娃溶膠 (Kieselsol)或娃凝膠或水玻璃等等。W令人意外的方式出現(xiàn)的是，在水進(jìn)入到根據(jù)本發(fā)明 的配合料的情況下，干的精細(xì)的二氧化娃較快地與所述氧化儀的MgO形成MSH相并且較快 地硬化并產(chǎn)生更高的冷抗壓強(qiáng)度。還不清楚為什么如此。
[0017] 選擇如此精細(xì)的二氧化娃，從而在通過(guò)向根據(jù)本發(fā)明的干配合料添加水并混合而 產(chǎn)生的包含水的配合料新鮮物料中，在氧化儀微粒的MgO與二氧化娃的微粒之間發(fā)生反應(yīng) 并形成娃酸儀水合物相（在后面也稱(chēng)為MSH相）例如作為凝膠和/或維晶和/或晶體，其 按照水合凝結(jié)（Abbimlung)的方式引起含水物料的固化。為此，優(yōu)選地，如此來(lái)調(diào)配所述配 合料，W使得在潮濕環(huán)境中，也就是在給根據(jù)本發(fā)明的配合料添加水之后，調(diào)節(jié)抑值超過(guò) 7,特別地，超過(guò)10。
[001引相應(yīng)地，例如低于500μm，特別地低于200μm的石英微粒細(xì)度的結(jié)晶石英粉適合 于用于反應(yīng)生成Μ甜相。
[0019] 此外，對(duì)于本發(fā)明，作為干的精細(xì)二氧化娃特別適合的是：
[0020] -娃灰（Silikastaub)
[0021] 娃灰是一種非常細(xì)的、非晶的無(wú)定形Si〇2粉末，其是在制備元素娃或娃合金時(shí)在 電弧爐中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的。其例如W商品名娃灰或娃微粉（Mikrosilica)在市場(chǎng)上出售 并且通常具有超過(guò)85重量％的51〇2。娃灰（也稱(chēng)為娃粉（Sil化arauch))的粒徑，通常在 1mmW下。英語(yǔ)的名稱(chēng)為"silicafume"。
[0022] -熱解的二氧化娃
[0023] 熱解的二氧化娃是Si化含量例如高達(dá)99重量％、通常具有例如在5nm和50nm 之間的顆粒度（Teikhengr6fie)并具有例如在50m7g和600m7g之間的高比表面積 (spezifischeOberflache)的非常純的無(wú)定形Si化粉末。運(yùn)些二氧化娃通過(guò)火焰水解 (Flammhy化olyse)制備。熱解的二氧化娃在市場(chǎng)上例如W商品名Aerosil出售。英語(yǔ)名稱(chēng) 為"fumedsilica"。 陽(yáng)024]-沉淀的二氧化娃（Ge側(cè)IteKieselsSure)
[00巧]在制備沉淀的二氧化娃的情況下，通過(guò)濕法從堿金屬娃酸鹽溶液開(kāi)始，通過(guò)添加 酸從堿金屬娃酸鹽溶液中析出非常純的無(wú)定形二氧化娃（86-88重量％Si〇2;l〇-12重量％ 水）。顆粒度在1μm和200μm之間并且比表面積在lOmVg和500m7g之間。沉淀的二氧 化娃例如W商品