[发明专利]制备用于耐火工业的绝缘材料和绝缘产品的方法、相应的绝缘材料和产品以及用途

说明书

描述了用于制备用于耐火工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法，以及相应的绝缘材料/绝缘产品。同样描述了基质包封方法在用于耐火工业的绝缘产品的制备中的用途，以及相应的绝缘产品和/或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料。

技术领域

本发明涉及一种用于制备用于耐火工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法，并且涉及一种相应的绝缘材料/绝缘产品。本发明同样涉及在制备用于耐火工业的绝缘产品时基质包封方法的用途，并且涉及相应的绝缘产品和/或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料。本发明在所附权利要求书和说明书的相应段落中限定。

在本文的范畴中，术语“耐火工业”优选包括根据本发明的主题在非铁、铁和钢应用中、在水泥和石灰工业中、在化学和石化中以及在垃圾焚烧厂中制备耐火阻挡部和衬里时或者作为耐火阻挡部和衬里的使用。根据本发明的主题如在本文中所描述的在工业的其他分支中，尤其在铸造工业中的应用不是本发明的主题。

在耐火应用的领域中，目前已知使用也是轻质的不同材料，尤其膨胀粘土、珍珠岩、膨胀珍珠岩、蛭石和纤维如陶瓷纤维或矿物纤维(硅酸钙)。“球体形”(圆形中空球体)也已经被描述为耐火料的组成部分。同样，在耐火应用的领域中通常通过在燃烧期间使用膨胀颗粒来增加孔隙度。

在高耐火应用的领域中，例如在熔炉结构的衬里和/或阻挡部中，当前通常使用中空球体形刚玉(总式Al₂O₃)，特别是当轻质是所期望的时。中空球体形刚玉在直至约2000℃仍是耐火的。但是缺点是其约750g/L至1000g/L的高的堆积密度(取决于制备方法)以及其相对良好的热导率：由于高的堆积密度，使得难以由中空球体形刚玉制备例如轻的衬里。由于高的热导率，热损失从而能量损失在配备有中空球体形刚玉的高耐火装置中是相对高的。

在本文中，术语“耐火”和“高耐火”一般根据标准DIN 51060:2000-06中的相应的定义使用。

在制备目前常用的耐火物质和高耐火物质时已知缺点在于，为了产生均匀的、规则成形的颗粒，必须将陶瓷初始料转化为熔融相，为此需要高温和相应大量的能量。为了降低能量需求，必需使用助熔剂，但是所述助熔剂降低所得的耐火材料或高耐火材料的耐火性。用于提供耐火的微粒原料的另一已知方法是例如用于制备高度多孔的或中空球体形的绝缘材料的方法。

在产生工业产品时使用高温和大量能量尤其也与巴黎协定的目标背道而驰：“巴黎协定”是接继京都议定书以保护气候为目标的联合国气候变化框架公约的195个成员国之间的条约。巴黎协定已于2015年12月在巴黎举行的联合国气候大会上最终定案并且提出将人为的全球变暖限制到比工业化前的值低2℃。德国由此产生的“气候行动计划2050”于2016年11月定案并且提出截止2030年对于工业部门而言使温室气体的排放量与1990年的值相比减少约50％。针对这种背景，耐火工业面临双重挑战，一方面是降低制备其自身产品的能量需求，另一方面是进一步改善耐火产品的抑制效果，以便以这种方式也有助于在运行高温炉时的节能。

从文献DE1173828中已知用于由陶瓷原料制备中空球状体的方法。

文献DE2037937描述了用于制备轻的陶瓷成形体的方法。

文献DE2100802描述了用于制备轻质耐火砖对于在高温下使用的的方法。

文献DE2352188描述了耐火绝热面板及其制备方法。

文献US5061526描述了用于制备多孔耐火料的方法。

文献EP0934785A1描述了绝热组成，其包含用于在金属铸件的模具中使用的中空圆形球体。

文件EP0854124A1描述了耐火陶瓷砖。

文献EP216835A1描述了用于制备耐火材料的材料组成及其用途，以及耐火成形体及其制备方法。