專利名稱：制備耐火陶瓷產(chǎn)品的方法、該產(chǎn)品的用途及用該產(chǎn)品調(diào)整熔體的方法
制備耐火陶瓷產(chǎn)品的方法、該產(chǎn)品的用途及用該產(chǎn)品調(diào)整熔體的方法件，特別地用于接收、處理和/或運(yùn)輸熔融物的設(shè)備中。所述熔融物可以是鋼 熔融物(鐵熔融物)、有色金屬熔融物(如銅熔融物)以及玻璃熔融物或礦石熔融物，其中，所述炫融物通常具有1000。C 200(TC的溫度。術(shù)語"耐火"在本申請中表示該產(chǎn)品在技術(shù)上相關(guān)的時期內(nèi)對于熔融物 具有在技術(shù)上足夠的壽命。因此，對于用于給相應(yīng)的設(shè)備(單元)如熔桶或熔槽做護(hù)套的耐火材料的 要求集中在耐高溫性、長使用壽命和各種力學(xué)性質(zhì)例如彈性模量。這對于用 作被稱為功能性產(chǎn)品的耐火材料也是類似的。功能性產(chǎn)品是指除了滿足上述 性質(zhì)之外還滿足其它任務(wù)的耐火陶瓷產(chǎn)品這種產(chǎn)品包括用于輸送和引導(dǎo) 熔融物的產(chǎn)品(如管道、導(dǎo)管)，用于調(diào)整/控制熔融物流的產(chǎn)品(如滑動板、耐 火塞子、中間漏槽壩(Tundishdams)),提供沖擊保護(hù)的產(chǎn)品(如沖擊墊、沖擊 罐)或用于引導(dǎo)處理介質(zhì)的產(chǎn)品(如氣體吹掃設(shè)備)。對于這類產(chǎn)品，良好的耐腐蝕性、良好的耐溫度變化性或良好的氧化保 護(hù)常常起著實(shí)質(zhì)性作用。用于處理爐渣(尤其是冶金爐渣)的耐火產(chǎn)品的耐腐蝕性可以通過加入 碳(C)與耐火氧化物(如MgO或人1203)的組合得到改善。碳氧化的傾向可以 通過向耐火材料中加入氧化抑制添加劑(所謂的抗氧化劑)而得以降低。如與腐蝕性能有關(guān)的開發(fā)一樣，新的耐火材料的開發(fā)特別集中在產(chǎn)品的 使用壽命的改善上。這適用于單片泥料以及模制部件，并且不但適用于那些用于壁、底和頂 板(蓋子)的襯里的產(chǎn)品，而且適用于所述功能性產(chǎn)品。本發(fā)明不同于這些已停頓了幾十年的技術(shù)。本發(fā)明的主要構(gòu)思在于以下 述方式設(shè)計所述類型的耐火產(chǎn)品，所述方式即使得該產(chǎn)品可以積極地用于特 別的過程中。將該耐火材料制成過程工程的組件。熔融物的質(zhì)量和性質(zhì)以及 由熔融物生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量和性質(zhì)可以借助于該耐火材料調(diào)節(jié)和/或優(yōu)化。通 過耐火產(chǎn)品的材料的積極作用，熔融/處理槽(以下稱為設(shè)備)成為一種調(diào)節(jié)熔融物和由它生產(chǎn)的產(chǎn)品的反應(yīng)器。如在下文中詳細(xì)描述，根據(jù)本發(fā)明，在相應(yīng)的調(diào)整之后，耐火產(chǎn)品可以用于，例如，作為將合金金屬引入到金屬熔融物中的給料器(spender)或者作 為玻璃熔融物中的反應(yīng)參與物，以便有目的地(按照需要地)改變特定熔融物 的組成和/或性質(zhì)。耐火材料應(yīng)當(dāng)保持其以前的功能，例如，作為適當(dāng)?shù)娜廴诓壑械囊r里材 料；然而，耐火材料還承擔(dān)了全新的任務(wù)。為此，考慮到后續(xù)應(yīng)用的工程參數(shù)，耐火材料已經(jīng)在其生產(chǎn)過程中進(jìn)行 了調(diào)整。這將由實(shí)例給出鋼熔融物將要在裝備有(套有)耐火產(chǎn)品的熔桶中冶金處理。在設(shè)備中的 鋼熔融物的"實(shí)際分析"偏離了"理論分析"。例如，熔融物中合金成分Co(鈷)、 Mn(錳)和/或Ce(鈰)的含量太低。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，例如，通過例如在DE2948636A1中描述的合金線一樣 的所謂的合金線，供應(yīng)這些缺乏的合金金屬。生產(chǎn)這些合金線是昂貴的。將 所述線向熔融物引入構(gòu)成了附加的工藝步驟。所缺少的合金成分僅能借助于 所述線在幾處固定位置引入到熔融物中。隨后在熔融物中(在熔融浴中)必要 的分布相應(yīng)地也是昂貴的。種情況下，出現(xiàn)了這樣的問題，即大部分保留在覆蓋熔融物的爐渣中。在熔 融物中均勻的定量給料和分布是不可能的。本發(fā)明未獨(dú)立地介入連續(xù)的處理方法中。根據(jù)本發(fā)明，可以使熔融物的 缺少組分直接地得自耐火材料(其在任何情況下都是必要的和存在的)或通過 熔融物與該耐火材料的反應(yīng)得到。然而，初始存在的熔融物的某些成分也可 以通過耐火材料與熔融物反應(yīng)而從熔融物中除去。在這兩種情況下，均改變 了初始存在的熔融物。具體地，是指下列改變，其均歸類于術(shù)語"分析"-驚、融物的化學(xué)組成-熔融物成分(例如金屬、氧化物、碳化物、氮化物)的化學(xué)鍵合狀態(tài) -金屬熔融物中的合金成分和/或非金屬固體的分布 -金屬熔融物中的非金屬雜質(zhì)的形態(tài)(例如尺寸和形狀)。 根據(jù)本發(fā)明，熔融物通過耐火材料或熔融物與耐火材料的反應(yīng)的改變可 以發(fā)生，例如通過有目的地改變下列參數(shù)的至少一種-:溶融物的溫度-炫融物體積-熔融處理的時間-產(chǎn)品的耐火材料的組成-耐火產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成-耐火產(chǎn)品的密度-耐火產(chǎn)品和熔融物之間的接觸面積。從而，為了特別的應(yīng)用對產(chǎn)品的耐火材料進(jìn)行特定的調(diào)整。"應(yīng)用，，可以 涉及在某設(shè)備中的單獨(dú)的特定熔融物。然而，應(yīng)用還可以涉及在相應(yīng)設(shè)備中 的某些熔融物的典型的一般條件和性質(zhì)。因此，可以以下述方式調(diào)整產(chǎn)品， 即全面或部分地考慮熔融物的成分和成分量的偏差。在這樣的范疇上，本發(fā)明在其最概括性的實(shí)施方案中涉及生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品 的方法，當(dāng)該陶資產(chǎn)品以規(guī)定的方式用作用于接收、處理和/或傳送(輸送)熔融物的設(shè)備的襯里材料或功能性產(chǎn)品時，其是耐火的，該方法包括下列步驟 -制備包括幾種配方成分的陶瓷配方，-以下述方式選擇和調(diào)節(jié)至少一種配方成分，使得在將該配方加工成陶 瓷產(chǎn)品之后和在以與應(yīng)用相適應(yīng)的方式使熔融物與產(chǎn)品4妄觸之后，對于至少小于供應(yīng)至設(shè)備或在設(shè)備中預(yù)先處理的熔融物。即，在考慮產(chǎn)品在應(yīng)用過程中與其接觸的熔融物的性質(zhì)和組成的同時， 本發(fā)明首先生產(chǎn)耐火產(chǎn)品。例如，在這方面，可以進(jìn)行下列生產(chǎn)步驟-有目的地向配方中加入配方成分，該成分構(gòu)成耐火產(chǎn)品中的成分，該 成分在應(yīng)用(與熔融物接觸)期間從產(chǎn)品釋放到熔融物中，以便增加該成分在 炫融物中的比例，-有目的地向配方中加入配方成分，該成分構(gòu)成耐火產(chǎn)品中的成分，該 成分在應(yīng)用(與熔融物接觸)期間成為熔融物的反應(yīng)參與物并相應(yīng)地改變?nèi)廴?物的組成和/或性質(zhì)。耐火材料可以按比例消耗。以下述方式，例如，特定地調(diào)節(jié)產(chǎn)品的磨耗 以適于應(yīng)用，即所需成分的所需量在熔融物配制過程中從侵蝕的和/或腐蝕的 耐火材料中進(jìn)入熔融物中。然而，還可以的是，通過所述反應(yīng)機(jī)理在產(chǎn)品的 耐火材料和熔融物之間形成新的反應(yīng)產(chǎn)物，該新的反應(yīng)產(chǎn)物聚集在耐火產(chǎn)品上，例如形成層。在這種情況下，即使是耐火產(chǎn)品的鈍化性質(zhì)(如磨耗保護(hù) 和溫度保護(hù))也可以被改變，甚至被改善。例如，還可以有目的地使這種層(沉 積物)力爭局部地例如在爐渣和冶金設(shè)備的耐火產(chǎn)品之間的接觸區(qū)域。產(chǎn)品的制造者可以得到關(guān)于與產(chǎn)品接觸的至少 一種熔融物的理論和實(shí) 際分析的具體信息。該信息還可以來自使用該產(chǎn)品的工廠。其也可以通過外 部實(shí)驗(yàn)室得到或預(yù)期。該產(chǎn)品的制造者因此可以特定地或者以下述方式調(diào)節(jié) 產(chǎn)品的配方，即幾種應(yīng)用所需的某些基本成分可以以 一定量和/或制備得到。 例如，可以向該配方中加入一定量的某一合金金屬，其是某一類型的熔融物屬或纟希土金屬。產(chǎn)品的生產(chǎn)方案為以下述方式按照一定形狀和量向配方中加入至少一 種物質(zhì)，即產(chǎn)品根據(jù)應(yīng)用與其接觸的熔融物接受所需的改變。熔融物組成的改變不僅可以通過耐火材料的磨耗實(shí)現(xiàn)而且還可以在借 助于產(chǎn)品的情況下通過物質(zhì)的分配實(shí)現(xiàn)。例如，在產(chǎn)品的生產(chǎn)中可以發(fā)生下 列改變生產(chǎn)出具有特定孔隙率尤其是開孔率的產(chǎn)品，由此例如通過產(chǎn)品的浸漬 處理使某些物質(zhì)沉積在產(chǎn)品的孔隙空間中。熔融物的溫度在使用過程中可以變化(例如，溫度暫時升高)，以便熔融 這些作為耐火產(chǎn)品的成分的物質(zhì)以及將它們分配到熔融物中。同樣，在升高 的熔融物溫度下，可以引發(fā)熔融物和耐火材料之間某些所需的反應(yīng)，以便如 此改變?nèi)廴谖?。可以以下述方式調(diào)整生產(chǎn)耐火產(chǎn)品的配方，即使得準(zhǔn)備好的產(chǎn)品在使用 過程中至少部分地參與與熔融物的化學(xué)反應(yīng)。如此，可以從熔融物中除去某 些不需要的成分，例如，可以將非金屬雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到爐渣層中。前述的變化方案使得可以產(chǎn)生隨后直接作為合金成分被熔融物吸收的 反應(yīng)產(chǎn)物。本發(fā)明的構(gòu)思的重要優(yōu)點(diǎn)是巨大的耐火表面頻繁地與有關(guān)的熔融物接 觸，使得例如合金成分甚至可以以非常微小的量(濃度)均勻地轉(zhuǎn)移到熔融物 中并均勻分布。因此，本發(fā)明特別地結(jié)合其在熔融物中的質(zhì)量份數(shù)為<5%、 常常為<1或<0.1%的成分使用。校正量(升高/降低)通常為明顯地小于1質(zhì)量 %，常常為小于0.5或小于0.1質(zhì)量％,并且常常為<500或〈100ppm。因而，本發(fā)明可以利用非常微量的添加劑有效地改變合金(也稱為微合金化)。式進(jìn)行，使耐火模制部件形成有例如適當(dāng)?shù)膬Σ貛?。其可以是通過至少一個 毛細(xì)管或?qū)Ч芘c熔融物聯(lián)通的產(chǎn)品中的空腔。所需的物質(zhì)可以接收在該儲藏 庫中。通過調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膲毫l件分配存在于儲藏庫中的物質(zhì)。例如，通過耐 火材料在某些溫度下的熱膨脹或通過在產(chǎn)品中有目的的形成氣體，可以調(diào)節(jié) 壓力。所述類型的產(chǎn)品通常應(yīng)當(dāng)具有長壽命。在一定量、尤其是微量的物質(zhì)向 熔融物中的供應(yīng)中，如果該產(chǎn)品根據(jù)本發(fā)明用作分配器或催化劑，那么有目 的的磨耗程度產(chǎn)生了某些應(yīng)用。下面的實(shí)例表明這是可行的。在需要較高劑量的情況下，可以將該物質(zhì)并入到受到快速磨耗的耐火產(chǎn)品，例如，被分批地再施加的單片泥料。換言之在用熔融物填充設(shè)備之前，將包含所需的物質(zhì)(成分)的單片耐火涂層施加到襯里上。該層在設(shè)備用熔融 物填充之后被完全或部分地消耗。耐火涂層的質(zhì)量、配料試劑的量以及之后 的磨耗程度可以根據(jù)熔融物的吞吐量而預(yù)先計算，并且可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。 當(dāng)使用沖擊墊或沖擊罐時，可以實(shí)現(xiàn)相似的情形。這些功能性產(chǎn)品保護(hù)耐火襯里免受沖擊性的鑄造射流(aufprallenden Giei3strahl)影響并引導(dǎo)熔融 物。根據(jù)本發(fā)明，這些沖擊元件可以摻有某些物質(zhì)并制造成具有限定的、根 據(jù)特定應(yīng)用的磨耗程度。然后，沖擊體在一定時間內(nèi)磨耗掉并在與磨耗并行 (paralle zum verschleii3)下將所需的物質(zhì)分配到熔融物中，其中它們通過金屬 蒸氣的流動均勻地分布。在該應(yīng)用中，耐火材料作為將某些成分供應(yīng)到熔融 物中的分配器的新功能也變得清晰。這以類似的方式適用于在滑動板、噴嘴、 陶瓷過濾器等。在滑動板中，緊鄰(熔融物的)流通開口周圍的區(qū)域特別快地磨耗掉。在 現(xiàn)有技術(shù)中，將該區(qū)域設(shè)計成可替換的和/或非常牢固的。根據(jù)本發(fā)明，特別 地，以下述方式改變滑動板該部分的材料，即使得熔融物在與產(chǎn)品接觸后以 所需的方式改變。例如圓環(huán)形或圓柱形的適當(dāng)?shù)牟迦胛镆部梢圆⑷氲浇n管 道、噴嘴、鑄口或其它用于控制/調(diào)節(jié)熔融物流動的部件的流通區(qū)域中。在一 件產(chǎn)品上可以提供幾個插入物。如此，對熔融物的不同的校正可以同時發(fā)生。 類似地，任何幾何形狀的耐火陶資體可以加入到所述類型設(shè)備的與熔融物接 觸的位置上以便如此充當(dāng)某些物質(zhì)的分配器或者充當(dāng)熔融物的反應(yīng)參與物。作為產(chǎn)品的耐火材料的特定改變(調(diào)整)的結(jié)果，不但可以改變?nèi)廴谖锏哪承┏煞郑疑踔量梢愿淖內(nèi)廴谖锏奈锢硇再|(zhì)。其實(shí)例如下鋼熔融物可以包含不需要的Ah03部分。氧化鋁是在鋼熔融物的脫氧期間由金屬鋁產(chǎn)生的。在熔融物中僅可以允許一定量和粒徑的Ah03存在。因此，過量的"203通過已知的二次冶金方法轉(zhuǎn)移到爐渣中。根據(jù)本發(fā)明，可以以各種方法保證A1203的除去-將待分離的氧化鋁的反應(yīng)參與物，例如CaO并入到耐火產(chǎn)品中。通過來自耐火材料中的CaO與來自熔融物中的Ah03的反應(yīng)，形成可以容易地分離出來的鋁酸鈣。-將Al203細(xì)顆粒并入到耐火產(chǎn)品中。它們與鋼熔融物接觸時形成待分離的氧化鋁的晶核。由此形成的較粗的Ah03顆?？梢愿菀椎剞D(zhuǎn)移到爐渣中。可以以類似的方式避免產(chǎn)品上熔融物成分的不想要的分離(所謂的結(jié)渣)。幾個實(shí)例意在說明，在不從本發(fā)明的應(yīng)用中排除其它成分的情況下，為 了應(yīng)用目的的這些成分可以根據(jù)本發(fā)明并入到耐火材料中 在用于與鋼熔融物或有色金屬熔融物接觸的產(chǎn)品中 -金屬如A1、 Ti、 Zr、 Ni、 Mn、 Sc、 Ce、 Nb、 V或金屬和其它元素的入令-氧化物、硼化物、氮化物、碳化物。根據(jù)本發(fā)明，合金成分可以經(jīng)由耐火材料帶進(jìn)金屬熔融物中。因而，金屬如Nb、 Ti或V可以積極地影響鋼強(qiáng)度和鋼的蠕變行為。Nb還起到改善 用于腐蝕環(huán)境中的合金的性質(zhì)的作用。 在用于與玻璃熔融物接觸的產(chǎn)品中匿氧化物，尤其是金屬氧化物如Si02、 A1203、 B203、 Nb205、 Na20、 MgO、 PbO、 Ce02、 La203。本發(fā)明使得可以通過有目的使耐火材料成型來影響玻璃質(zhì)量。在這方 面，玻璃熔融物得到改變。Nb205可以改善光學(xué)玻璃的質(zhì)量。Ce02用于提高玻璃的透明度。La203 添加劑改善玻璃的溫度性質(zhì)。本發(fā)明還包括陶瓷產(chǎn)品的應(yīng)用，該陶瓷產(chǎn)品在作為用于接收、處理和/或引導(dǎo)熔融物的設(shè)備的村里材料或功能性產(chǎn)品的意圖的(規(guī)定的)應(yīng)用中是耐 火的。該應(yīng)用在于下述事實(shí)，即產(chǎn)品用于通過如下有目的地改變?nèi)廴谖?來自產(chǎn)品的至少一種物質(zhì)的定量的、根據(jù)特定應(yīng)用的分配到熔融物 中，和/或-來自產(chǎn)品的至少一種物質(zhì)與至少一種熔融物成分的根據(jù)特定應(yīng)用的 反應(yīng)。本發(fā)明還涉及有目的地改變在設(shè)備中處理的熔融物的方法，該設(shè)備在與 熔融物接觸的區(qū)域包括陶覺產(chǎn)品，該產(chǎn)品在以規(guī)定方式使用時是耐火的，其中，該產(chǎn)品包括至少 一種通過至少一種下列反應(yīng)機(jī)理改變?nèi)廴谖锏奈镔|(zhì)-當(dāng)按照規(guī)定使用時，該物質(zhì)以定量方式從產(chǎn)品的耐火材料分配到熔融 物中。-該物質(zhì)與至少一種熔融物成分反應(yīng)。在生產(chǎn)過程中，總是根據(jù)對熔融物的所需的改變來調(diào)節(jié)產(chǎn)品的組成。 生產(chǎn)出新的產(chǎn)品，其在組成和/或物理/力學(xué)性質(zhì)方面不同于用于相同應(yīng)用的現(xiàn)有技術(shù)中已知的產(chǎn)品。新的產(chǎn)品不再僅具有鈍化保護(hù)功能，而且參與到與相關(guān)熔融物的調(diào)整/受控的化學(xué)/冶金相互作用。參照前面的說明。通?；跁r間單位和/或每單位質(zhì)量和/或每單位體積，計算被熔融物接收和/或被熔融物分配的成分的所需的量。在非連續(xù)的熔融處理中，該數(shù)值可以與每個配方的熔融物的量有關(guān)。 在連續(xù)的熔融處理中，成分的量尤其可以參考每時間單位的熔融物的流量。僅在它們規(guī)定的應(yīng)用時才變得耐火的產(chǎn)品。例如，本發(fā)明包括下述類型的產(chǎn)品-MgO-C磚-基于氧化鋁的泥料和壓型制品 -氧化鋯產(chǎn)品 —二氧化珪磚，各自具有所述類型的添加劑。下面列出幾種可能的示例性應(yīng)用。實(shí)施例A:在用耐火磚襯里的玻璃熔融槽中處理玻璃熔融物。這種槽通常連續(xù)工 作，即處于連續(xù)運(yùn)行的工作。然而，為了簡化起見，把不連續(xù)的工作作為下 列計算的起點(diǎn)。該槽的頂視圖是長方形的(耐火壁之間的有效內(nèi)部長度/寬度為5x6.67 m)。可填充的高度為1.0 m。這產(chǎn)生了 33.33 1113的有效槽體積。在3000 kg/m3 的熔融物的理論比重下，該槽可以接收100000 kg熔融物。熔融物與槽的耐火壁表面和底表面(=產(chǎn)品)接觸，總體計算表面積為 56.66 m2。耐火襯里由煅燒過的硅酸鋯磚制成。假定通過耐火產(chǎn)品的磨耗向玻璃熔融物中提供5 ppm的量的物質(zhì)(此處 為Ce02)。相對于100000 kg熔融物，這對應(yīng)于0.5 kg Ce02的加入量。在 產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中以下述方式將其考慮在內(nèi)，即最終產(chǎn)品包括均勻分布的 1.0wt。/。的CeO2。之后，在40001(g/m3的耐火材料的比重下，0.0125 1113耐火 材料必須溶解并轉(zhuǎn)移到熔融物中，以便將所需的量的Ce02轉(zhuǎn)移到熔融物中。這表明，相對于56.67 m2的耐火材料/玻璃熔融物的全部接觸表面，必 須除去0.00022 m (0.22 mm)的厚度的耐火材料，以便將5 ppm Ce02帶進(jìn) 100000 kg熔融物中。再之后，在450組(全部熔融物量45000000 kg)左右之 后，會得到約0.1 m(100mm)的耐火襯里的全部磨耗。如果添加劑(CeO。以十倍之高摻在產(chǎn)品中，那么產(chǎn)品所需的磨耗減少一 個數(shù)量級至每100000 kg熔融物0.02 mm。因此，只有在約4500組(450000000 kg熔融物)之后，才會實(shí)現(xiàn)lOOmm(O.l m)左右的假定的、可容忍的總磨耗。應(yīng)當(dāng)理解甚至可以同時將幾種添加劑(摻雜物質(zhì))引入(并入)到產(chǎn)品的耐 火材料中。在相同比例的情況下，所需的耐火材料的磨耗也保持不變。另一實(shí)施方案提供基于氧化鋁(八1203)的產(chǎn)品，其中加入細(xì)(<100 pm)氧 化鑭。實(shí)施例B:本實(shí)施方案涉及煅燒水泥熔渣的回轉(zhuǎn)爐的村里?；剞D(zhuǎn)爐應(yīng)當(dāng)具有10 m 的有效長度(襯里的耐火材料沿該有效長度與水泥熔渣接觸)和3 m的耐火襯 里壁的有效內(nèi)半徑。這樣得出188.5 1112的與熔渣接觸的產(chǎn)品的總表面。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語"熔融物，，還包括如在熔渣煅燒過程中出現(xiàn)的固-液體 系。除了固體熔渣部分之外，在爐中還總是存在一定量的熔融物。假定熔渣的吞吐量為50000 kg/h。在2000 kg/m3的水泥熔渣的比重下， 產(chǎn)生了每小時25 m3的水泥熔渣的吞吐量體積。向水泥熔渣中加入5 ppm硫酸錫(II)。該成分充當(dāng)煅燒過的水泥熔渣的 輔助研磨助劑(EP 0976695Bl)。相對于水泥熔渣，這對應(yīng)于0.25 kg/h的量。 因此，在爐襯里的耐火材料(煅燒過的氧化鎂-鉻鐵礦磚，用硫酸錫(II)洗液浸 漬過)中的1 wt。/。硫酸錫(II)的加入量下，每小時必須"消耗，，25kg耐火材料， 以便能夠?qū)⑺璧牧康牧蛩徨a(II)轉(zhuǎn)移到熔渣中。在3000 kg/mS的耐火材料的理論比重下，從上面計算出每小時要消耗的 耐火材料的體積為0.00833 m3。在188.5 1112左右的耐火材料的全部表面下，這相應(yīng)于0.00004 m/h(0.04 mm/h)的耐火材料的所需的磨耗。在耐火材料中10 wt。/。硫酸錫(II)的加入量下，所需的磨耗速率降至每小 時0.004 mm。在該實(shí)施方案中，對于耐火襯里的生產(chǎn)，也假定添加劑均勻 地分布在配方中。總之，應(yīng)當(dāng)注意，這不是絕對必需的，尤其是在稀有的和/或昂貴的物 質(zhì)的情況下。如果假定為了安全原因耐火襯里必需 一直具有 一定的殘余厚 度，則尤就變得清楚的是，背對熔融物的這部分耐火襯里不必與附加的物質(zhì) 混合。這可以在磚的生產(chǎn)過程中容易地得到，因?yàn)樵诖u的壓制過程中，將不 同批次填充到壓模中。而且，如已經(jīng)提及的，根據(jù)本發(fā)明的摻雜的層還可以作為單片泥料，例 如施加到以常規(guī)方式構(gòu)造的永久襯里上。實(shí)施例C:該實(shí)施例表明了前述的單片泥料的施加區(qū)域。起點(diǎn)為鑄桶，在這里該鑄 桶應(yīng)當(dāng)理想地具有圓柱形狀。該鑄桶具有由基于氧化鋁(八1203)的耐火磚制成 的襯里，其在下文中指定為永久襯里。在有該永久襯里的情況下，鑄桶的內(nèi) 半徑為1.23m并且高度為3m。從以上計算出永久襯里的內(nèi)表面為23.2 m2。 加上4.76n^的底表面，得到27.96 m"左右的耐火材料的全部表面。在7000 kg/m3的金屬熔融物的比重下，有效鑄桶體積(14.29 m"允許接 收100000 kg熔融物。金屬熔融物應(yīng)當(dāng)另外摻雜合金金屬鑭(La)和鈦(Ti)各250 ppm。在這種情況下，本發(fā)明提供施加到永久村里上的單片噴涂料的應(yīng)用。除了氧化鋁基質(zhì)和粘合劑之外，噴涂料的配方包含15 Wt。/。合金金屬鑭和15wt。/o合金金屬鈦。在制備期間，兩種金屬都以細(xì)粉末(〈100pm)均勻地混入配 方成分中。為了能夠?qū)?0 kg (2x25 kg)合金金屬轉(zhuǎn)移到熔融物中，必須相應(yīng) 地消耗166.67 kg耐火材料。在3000 kg/m3的噴涂料的比重下，計算出待消 耗的耐火材料的體積(以100000 kg熔融物計算)為0.055 m3。在27.96 1112的所述全部接觸表面(其在此處還々￡定為施加到永久襯里上 的噴涂料的接觸表面)下，這相應(yīng)于0.00199 m (=1.99 mm)的耐火材料的消耗 (除去)。在各合金金屬的100 ppm的所需的合金量和噴涂化合物向耐火材料中 10 wt%的加入量下，計算出每100000 kg熔融物，噴涂化合物的所需的磨耗 程度為1.19 mm。實(shí)施例D:起點(diǎn)為實(shí)施例C的鋼鑄桶。而且熔融物的量應(yīng)當(dāng)相對于實(shí)施例C保持 不變。然而，區(qū)別于實(shí)施例C，在本實(shí)施方案中，假定熔融物用5ppm的量的 鈮(Nb)摻雜。因此，每100000 kg熔融物，需要0.5 kg鈮。在此處可以避免具有高磨耗程度的噴涂料的使用，因?yàn)榈土康拟壋煞謱?從產(chǎn)品(襯里材料)中轉(zhuǎn)移出進(jìn)入到金屬熔融物中?？梢酝ㄟ^耐火壁的最小量 的磨耗將所需量的鈮轉(zhuǎn)移到熔融物中。為此，以下述方式調(diào)整生產(chǎn)磚的配方， 即使得最終的產(chǎn)品(基于MgO-C)包括作為鐵合金的1 wt。/。鈮細(xì)顆粒(〈100 pm)。那么，每100000 kg熔融物，必須消耗50 kg耐火材料(或0.0167 m3， 在3000 kg/m3的耐火材料的比重下)。相對于耐火材料/鋼熔融物的全部接觸表面，得到每100000 kg熔融物 0.6 mm耐火材料的消耗。轉(zhuǎn)變成100組，這相應(yīng)于60 mm (=0.06 m)左右的 耐火材料的全部磨耗。如果耐火材料中鈮的量由1 wt。/。增至10wt%，那么就每IOO組而言該全 部磨耗可以減少一個數(shù)量級(至0.006 m)。耐火材料還可以是利用氮化硅穩(wěn)定的碳化硅材料。該實(shí)施例可以基本上以類似的方式傳遞到有色金屬熔融物，例如由鋁合 金組成的熔融物的熔融/處理。在這種情況下，鈮由鈧代替。實(shí)施例E:在處理鋼熔融物的方法的范圍內(nèi)，100000kg鋼流經(jīng)由氧化鋯(Zr02)制成 的澆注嘴的圓柱形Zr02插入物。該圓柱體具有0.2 m的高度和0.03 m的內(nèi) 半徑，因此具有0.0377 1112的內(nèi)部護(hù)套表面。根據(jù)本發(fā)明，該工藝步驟用于使金屬熔融物與1 ppmTi(鈦)形成合金。 那么，100000 kg熔融物需要0.1 kg鈦。利用30 wt。/。鈦制備用于生產(chǎn)圓柱體 的配方。如果溶解了 0.33 kg耐火材料(=0.00011 m3耐火材料，在3000 kg/m3的 耐火材料的比重下)，則鋼熔融物可以與lppm鈦形成合金。相對于0.0377 m2的護(hù)套表面，這相應(yīng)于0.00295 m (=2.95 mm)的耐火材料的消耗。在0.01 m(10mm)的耐火材料的技術(shù)上合理的磨耗下，這相應(yīng)于所述量 的約3組。實(shí)施方案提供多孔的Zr02陶瓷材料，其中使鈦以鐵鈦合金的形式滲入。 通常，下列適用為了簡化起見，未改變前面計算中所引用的耐火材料的接觸表面(襯里 表面)。顯然，就各種磨耗而言，該表面相應(yīng)變得更大。以體積計算，耐火 材料的所需磨耗結(jié)果如下，即耐火材料的磨耗深度變得恒定地較小。這相應(yīng) 地增加了耐火材料的可能的使用壽命。在耐火產(chǎn)品的生產(chǎn)中，可以以各種方法在工業(yè)上將該效果考慮在內(nèi)-例如，可以不同地調(diào)節(jié)耐火材料的磨耗程度，舉例來說，因?yàn)榕c熔融 物接觸表面的孔隙率在相對的外表面的方向上降低和/或強(qiáng)度增加。-也可以沿與熔融物接觸表面垂直方向上增加所述組分的濃度梯度，使 得根據(jù)更少的磨耗深度，仍然將相同量的所需的成分轉(zhuǎn)移到熔融物中。現(xiàn)本發(fā)明。如果適當(dāng)，可以排除個別成分、范圍、工藝步驟、材料類別或產(chǎn) 品類別或者應(yīng)用的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品的方法，該陶瓷產(chǎn)品在按照規(guī)定用作用于接收、處理和/或輸送熔融物的設(shè)備的襯里材料或功能性產(chǎn)品時是耐火的，該方法包括下列步驟a)制備由幾種配方成分構(gòu)成的陶瓷配方，b)以下述方式選擇和調(diào)節(jié)至少一種配方成分，在將該配方加工成陶瓷產(chǎn)品之后和在熔融物以與應(yīng)用相適應(yīng)的方式與該產(chǎn)品接觸之后，對于至少一種熔融物成分，熔融物的實(shí)際分析和從設(shè)備中除去的熔融物的理論分析之間的偏差比供應(yīng)至設(shè)備中或在設(shè)備中預(yù)先處理的熔融物中的小。
2. 陶瓷產(chǎn)品在熔融物的有目的的改變中的應(yīng)用，該陶瓷產(chǎn)品在按照規(guī) 定用作用于接收、處理和/或輸送熔融物的設(shè)備的襯里材料或功能性產(chǎn)品時是 耐火的，該應(yīng)用通過下列實(shí)現(xiàn)a)來自該產(chǎn)品至少一種物質(zhì)定量的、根據(jù)特定應(yīng)用的分配到熔融物中，b)來自該產(chǎn)品至少一種物質(zhì)與至少一種熔融物成分的根據(jù)特定應(yīng)用的 反應(yīng)。
3. —種有目的地改變設(shè)備中熔融物的方法，該設(shè)備在與熔融物接觸區(qū) 域包括陶瓷產(chǎn)品，該產(chǎn)品在按照規(guī)定使用時是耐火的，其中，該產(chǎn)品包括至 少 一種通過至少 一種下列措施改變?nèi)廴谖锏奈镔|(zhì)a) 在規(guī)定的使用期間，該物質(zhì)以定量方式分配到熔融物中，b) 該物質(zhì)與至少 一 種熔融物成分反應(yīng)并改變?nèi)廴谖镏性撊廴谖锍煞值?br> 全文摘要
當(dāng)適當(dāng)?shù)厥褂脮r擁有耐火特性的產(chǎn)品，尤其是泥料和模制部件，特別地用于容納、處理和/或轉(zhuǎn)移熔融物的設(shè)備中，熔融物例如為鋼熔融物(鐵熔融物)、有色金屬熔融物(例如銅熔融物)、玻璃熔融物或礦石熔融物，所述熔融物通常具有1000℃～2000℃的溫度。通過以定量的方式從該耐火產(chǎn)品中排出至少一種物質(zhì)特定地調(diào)整桶樣分析。
文檔編號F27D1/00GK101253379SQ200680031753
公開日2008年8月27日 申請日期2006年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者博羅·朱里西克, 弗朗茲·賴特勒 申請人:雷弗拉克托里知識產(chǎn)權(quán)兩合公司