[发明专利]耐火的成型体和物料以及粘合剂和它们的制造方法

说明书

本发明涉及用于制造耐高温或耐火的成型体的物料，其由下列材料的混合物构成：耐火或耐高温的无机粉末、颗粒和/或粒料，与由碳制成或无碳的可流动物料或粉末，粘合剂，其中所述粘合剂由单宁、乳糖、细粒二氧化硅和铝粉的组合构成，以及涉及所述粘合剂本身和由所述具有粘合剂的物料制造的成型体以及它的制造方法。

本发明涉及用于制造耐火成型体的物料，其由耐火或耐高温的无机粉末、颗粒和/或粒料以及粘合剂的混合物构成，其中优选添加由碳制成的可流动物料或粉末。

此外，本发明涉及用于制造耐火的物料或成型体的用于此类物料的粘合剂以及由此类具有粘合剂的物料制成的成型体。最后，本发明涉及用于由耐高温或耐火的无机粉末、颗粒和/或粒料和粘合剂制造耐火或耐高温的成型体或物料的方法。

碳结合的含石墨的产品广泛地用作冶金容器中的内衬，例如用作转炉中的碳结合的氧化镁石或用作连续铸造领域中的关键部件，例如浸入式水口或滑动板或塞棒或流槽（Grießrinnen）。碳结合的耐火产品此外用于高炉区域中、用于运输容器，例如钢水包中或用于化学工业中或用于垃圾焚烧工业中作为耐高温管或用于混凝土工业中作为内衬材料。

作为粘合剂，在此优选使用纯酚树脂，例如可熔酚醛树脂或线型酚醛清漆，人造沥青（Kunstpech），例如Carbores或煤沥青（Steinkohlepech）。为了优化含酚的碳结合的产品的耐氧化性，主要使用金属添加剂，例如Si或Al或Mg。在DE 199 54 893 A1中提出了具有改进的氧化性能的碳结合的产品。通过将来自过渡元素的易于还原的化合物，特别是铜、铬、镍或铁的茂金属或金属苯甲酸盐（Metallobenzoate）或金属环烷酸盐（Metallonaphtenate）的催化活性物质添加到人造树脂组分中，在低于1000℃时产生结晶高度石墨化（hochgraphisiert）碳，其有助于改进的化学性能。

已知粘合剂体系在其环保性和工作安全性方面通过在树脂情况中的游离酚成分或通过其在源于沥青的粘合剂的情况中的苯并[a]芘成分而具有巨大问题。

由现有技术出发，本发明的基本目的是提供环保、耐火的，优选碳结合的含石墨的成型体和物料，其由具有或不具有其它碳添加剂的细粒和粗粒无机原料制成并基于环保粘合剂，其对于500℃至2000℃的温度范围内的应用温度而言具有非常好的机械、热机械和化学性能。

细粒无机原料表示粒度为</= 100 µm的天然或合成原料，粗粒无机原料表示粒度为>100 µm的天然或合成原料。

本发明的另一基本目的是提供用于具有或不具有碳添加剂的耐火产品的环保粘合剂体系，其与低孔隙率组合着符合对于足够耐氧化性和耐腐蚀性的强度要求。

为了实现所述目的，本发明根据权利要求1建议所述粘合剂由单宁、乳糖、细粒二氧化硅和铝粉的组合构成。根据本发明，也在根据权利要求2的物料中使用相同粘合剂。

此外，本发明根据权利要求3提供用于制造相应物料或成型体的粘合剂，其中该粘合剂由单宁、乳糖、细粒二氧化硅和铝粉的组合构成。

优选地，乳糖与单宁的比率在此为0.1至0.3。

此外，在所述粘合剂中优选地设置，细粒二氧化硅的粒度为<50 µm，优选<1 µm且铝粉的粒度为<200 µm。

本发明还建议，向所述粘合剂添加最多30重量%的粉末形式的酚树脂，基于乳糖和单宁的混合物计。

本发明还建议，向所述粘合剂添加其它细粒添加剂，即镁或碳化物，特别是SiC、B₄C、TiC或氮化物，特别是Si₃N₄、AlN、TiN或硼化物，特别是BN、TiB₂。

还可能优选的是，向所述粘合剂加入掺杂硅。

特别优选是，向所述粘合剂添加乙二醇，优选以0.1至5重量%的量，基于粘合剂总量计。