專利名稱：由礬土生產耐火材料的方法和設備以及該產品作為耐火材料的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于由礬土來生產耐火材料的方法和設備以及由礬土制成的產品作為耐火材料的應用。
背景技術：
例如礬土礦之類的含有礬土的原材料可以視生產方法的情況而被用于極其不同的產品。在DE 3617340A1中描述了一種基于礬土的支撐劑，該支撐劑例如在地下巖層的液壓裂縫形成時用于改善油和氣體的獲取。在該文獻中描述的支撐劑的優(yōu)點在于對巖層壓力非常高的滲透性、非常高的抗壓強度、低比重以及良好的耐酸性。還由US 2006/0081371A1和DE ^48584A1公開了基于礬土的支撐劑生產方法。US 3079243A涉及由礬土來生產磨粒。但是，此原材料例如還可被用于生產耐火礬土，該耐火礬土例如被用作工業(yè)爐的爐襯材料。

發(fā)明內容
現(xiàn)在，本發(fā)明的任務在于，說明一種用于由礬土來生產耐火材料的方法和裝置以及由礬土制成的產品的應用，其中產生的耐火材料的優(yōu)點在于高密度和低孔隙度。根據(jù)本發(fā)明，該任務是通過權利要求1、9、10和11的特征來解決的。在本發(fā)明的用于由礬土來生產耐火材料的方法中執(zhí)行以下方法步驟a.將含有礬土的原材料磨碎到d9° ^ 50μπι的細度，b.在添加液體的情況下使經磨碎的材料形成或壓制成球團或團塊，c.將球團或團塊送料到爐子中，其中球團或團塊在預熱區(qū)和/或煅燒區(qū)中被預加熱和/或煅燒，在燒結區(qū)中被燒結并且在冷卻區(qū)中被冷卻。此外，本發(fā)明還涉及將由礬土制成的產品作為耐火材料的應用，其中該由礬土制成的產品可利用上述方法步驟來獲得。用于執(zhí)行該方法的本發(fā)明設備基本上包括a.磨碎機，用于將含有礬土的原材料磨碎到d9° < 50 μ m的細度，b.造球團和/或造團塊裝置，用于在添加液體的情況下使經磨碎的材料形成或壓制成球團或團塊，以及c.至少具有預熱器和/或煅燒區(qū)、燒結區(qū)和冷卻區(qū)的用于對球團或團塊進行熱處理的爐子。d9° ^ 50ym的細度可被理解為原材料的至少90%具有彡50 μ m的顆粒大小。通常，在回轉爐中對礬土進行燒結。然而，在基于本發(fā)明的試驗中已表明，使用包括預熱器和/或煅燒區(qū)、燒結區(qū)和冷卻區(qū)的爐子(如豎爐)可以獲得高密度和低孔隙度的耐火材料。這主要是因為球團/團塊在這種爐子類型中的機械應力要顯著小于在回轉爐中的機械應力。相對敏感的團塊在回轉爐中容易被損壞，以使得不能以期望的程度來執(zhí)行燒結。此外，與回轉爐相比，豎爐還具有需要較少的用于生產的能量的優(yōu)點。同樣節(jié)省了用于冷卻經燒結的球團/團塊的附加設備。因此，可以最小化或者完全避免材料通過氣體路徑的損耗(該損耗在回轉爐中可達到送料通量的約30% )，這會導致進一步的能量和經濟優(yōu)
點ο本發(fā)明其他的技術方案是從屬權利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，在豎爐中在大于1500°C的溫度下對球團或團塊進行燒結。適宜地，事先形成具有7mm到50mm的直徑的球團。如果要從經磨碎的材料來壓制團塊，那么這些團塊應當適宜地具有7mm到80mm的長度或直徑。此外可以有幫助的是，在形成球團或壓制團塊時將燒結輔助劑 (Agglomerationshilfsmittel)與經磨碎的原材料相混合，從而在燒結時更好地獲得形狀。 為了提高球團/團塊的穩(wěn)定性，可以在磨碎過程之前和/或之后對經磨碎的材料進行加熱并且至少部分地對經磨碎的材料進行脫水。產生的耐火材料具有小于10%的孔隙度，優(yōu)選小于6%的孔隙度。在此情況下，該孔隙度表示空腔體積與經燒結的球團/團塊的總體積之比。此外，經燒結的球團/團塊具有至少3. 3g/cm3的密度，優(yōu)選大于3. 4g/cm3的密度。 該密度參數(shù)涉及借助所謂的水銀比重計的測量。


以下根據(jù)描述和附圖來更進一步說明本發(fā)明的其他優(yōu)點和技術方案。在附圖中示意性地示出了用于由礬土來生產耐火材料的設備。
具體實施例方式該設備基本上包括用于磨碎包含礬土的原材料2的磨碎機1、造球團和/或造團塊裝置3以及爐子4，該爐子4至少具有預熱器和/或煅燒區(qū)4’、燒結區(qū)4”和冷卻區(qū)4”’。 爐子4優(yōu)選是由豎爐構成的，但是也可以例如被構造為多層爐。待磨碎的原材料2尤其是未經煅燒的礬土礦，該礬土礦可能預先經受例如洗滌處理之類的其他處理步驟。磨碎機1被如此構造，以使得原材料2能夠被磨碎到d9° < 50 μ m的細度。在造球團和/或造團塊裝置3中，在添加液體6的情況下使經磨碎的材料2’形成或壓制成球團7 或團塊8。為了支持該成形，可以將水和/或油或油混合物用作液體6。為了形成球團7，添加至少10%液體。在壓制團塊8時，至少3%液體是適宜的。為了便于成形和/或為了獲得球團7或團塊8的形狀，可以除了液體6之外還向造球團和/或造團塊裝置3添加例如磷酸之類的合適的燒結輔助劑5。造球團和造團塊裝置3被如此調節(jié)，以使得將經磨碎的材料2’造球到具有6mm到 50mm的直徑的大小。如果要壓制團塊，那么團塊的長度或其直徑優(yōu)選為7mm到80mm。球團7或團塊8隨后被從上方送料到爐子4，接下來經過預熱器和/或煅燒區(qū)4’、 燒結區(qū)4”和冷卻區(qū)4”’。在下方的末端處，經燒結的球團或經燒結的團塊作為耐火材料9排出，該耐火材料9具有小于10 %的孔隙度，優(yōu)選小于6%的孔隙度。此外，該耐火材料具有至少3. 3g/ cm3的密度，優(yōu)選大于3. 4g/cm3的密度。這尤其是通過如下方式達成的可以在爐子4中在1500°C以上的溫度下對球團7或團塊8進行燒結，而不會在此情況下破壞球團或團塊的結構。
權利要求
1.一種用于由礬土來生產耐火材料的方法，所述方法具有以下方法步驟a.將含有礬土的原材料⑵磨碎到d9°彡50μ m的細度，b.在添加液體(6)的情況下使經磨碎的材料O’)形成或壓制成球團(7)或團塊(8)，c.將所述球團(7)或團塊⑶送料到爐子⑷中，其中所述球團或團塊在預熱區(qū)和/ 或煅燒區(qū)G’)中被預加熱和/或煅燒，在燒結區(qū)G”)中被燒結并且在冷卻區(qū)G”’)中被冷卻。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，經燒結的球團(7’)/團塊(8’ )具有至少 3. 3g/cm3的密度，優(yōu)選大于3. 4g/cm3的密度。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，經燒結的球團(7’)/團塊(8’)具有小于 10%的孔隙度，優(yōu)選小于6% /cm3的孔隙度。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述球團(7)或團塊⑶是在豎爐⑷中在大于1500°C的溫度下被燒結的。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，形成直徑為6mm到50mm的所述球團(7)。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，由所述經磨碎的材料來壓制長度或直徑為 7mm到80mm的團塊(8)。
7.如以上權利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，在形成所述球團(7)時或者在壓制所述團塊(8)時將至少一種燒結輔助劑(5)與所述經磨碎的材料相混合。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述被磨碎的材料O’)在所述磨碎過程之前和/或之后被加熱并且至少部分地被脫水。
9.由礬土制成的產品作為耐火材料的應用，其中所述由礬土制成的產品用以下方法步驟來獲得a.將含有礬土的原材料⑵磨碎到d9°彡50μ m的細度，b.在添加液體(6)的情況下使經磨碎的材料O’)形成或壓制成球團(7)或團塊(8)，c.將所述球團(7)或團塊⑶送料到爐子⑷中，其中所述球團或團塊在預熱區(qū)和/ 或煅燒區(qū)G’)中被預加熱和/或煅燒，在燒結區(qū)G”)中被燒結并且在冷卻區(qū)G”’)中被冷卻。
10.一種由礬土通過如權利要求1到8中任一項所述的方法獲得的耐火材料，其特征在于，所述耐火材料具有小于10%的孔隙度，優(yōu)選小于6%的孔隙度。
11.一種用于實施如權利要求1所述的方法的設備，所述設備至少具有a.磨碎機(1)，用于將含有礬土的原材料(2)磨碎到d9°<50ym的細度，b.造球和/或造團塊裝置(3)，用于在添加液體的情況下使經磨碎的材料形成或壓制成球團(7)或團塊⑶，以及c.至少具有預熱器和/或煅燒區(qū)(4’)、燒結區(qū)G”)和冷卻區(qū)G”’)的爐子，所述爐子(4)用于對所述球團(7)或團塊( 進行熱處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由礬土來生產耐火材料的方法，在該方法中執(zhí)行以下方法步驟a.將含有礬土的原材料磨碎到d90≤50μm的細度，b.在添加液體的情況下使經磨碎的材料形成或壓制成球團或團塊，c.將球團或團塊送料到爐子中，其中球團或團塊在預熱區(qū)和/或煅燒區(qū)中被預加熱和/或煅燒，在燒結區(qū)中被燒結并且在冷卻區(qū)中被冷卻。
文檔編號C04B35/66GK102190504SQ20111004056
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者C·拜爾 申請人:坡利西斯股份公司