[发明专利]耐火材料体

说明书

一般实践中，在高温环境下通常都使用耐高温材料，因为它们在受热时一般都能保持它们的本身物理强度，并且它们还具有高度的贮热特性。在大多数的工艺过程环境下，它们不会受到来自该工艺过程产生的化学物质的那种不容接受程度的腐蚀。然而，在燃煤或焦炭并产生熔渣的场合下就存在有特殊情况。另外这种情况存在于使用耐火材料作为玻璃熔炉的炉衬的场合，因该处存在有硅质化合物。这些所产生的物质，如熔渣或硅质化合物能渗入和侵蚀大部分的耐火材料体。在这种环境下被开发使用的耐火材料之一，包括有共熔氧化铬氧化铝，如FRASER的专利号为4，544，643的专利中所描述的。另一篇MORTL的专利号为4，366，256的专利描述了使用结合有氧化镁的亚铬酸镁作为耐火材料。这种类型的耐火材料有某些缺点，尤其是它们易被硅质材料侵蚀。同样，HARTLINE的专利号为4，435，514的专利教导使用通过在就地形成的氧化铬-氧化镁键而连结的共熔氧化铬-氧化镁颗粒，而WASHBURN的专利号为4，483，932的专利描述了使用亚铬酸镁颗粒和氧化铬和氧化镁键合来保护煤熔渣环境中的热电偶。现有技术的这种耐火材料，当与硅酸材料接触时，由于沥滤浸析或化学反应，而会变质恶化。现有技术的耐火材料所遇到的这些和其他困难可通过本发明的新方法来排除。

因此，本发明的显著目的是提供一种耐火材料体它在熔融硅质材料存在下不会严重地受到侵蚀破坏。

本发明的另一目的是提供一种耐火材料它能用于高温有二氧化硅存在场合下的熔炉中。

本发明的又一目的是提供一种耐火材料体，实际上它很简单且制造成本低，使用寿命长。

总的来说，本发明包括一种耐火材料体，它可用于对常用耐火材料有侵蚀作用的硅质耐火材料和其他材料存在场合下的环境中。该物体由熔融氧化铬-氧化镁致密充填压实颗粒所组成。该种致密充填压实是通过采用3.5-80网目的较理想的颗粒大小范围并且在整个范围内采用预定的颗粒大小分布。适当的分布要求其上限至少为30网目。此分布（粒度分布）得自计算机模拟法，根据在1982年4月12日-14日的细颗粒学会（Fine    Particle    Society）上由阿尔弗莱特大学（Alfred    University）Dinger    Funk博士所提出的信息资料。其中，推出了一个有用的方程式，这是有关二种主要颗粒的充填理论。

此方程式称为阿尔弗莱特分布公式（Alfred    Distribution），并且公式如下：

(CPFT)/100 ＝ (Dⁿ-Dⁿ_s)/(Dⁿ_l-Dⁿ_s)

这里CPFT＝比某物细的累积百分数（cunulative    percent    finer    than）

D_S＝在粒度分布中的最小颗粒尺寸

D_L＝在粒度分布中的最大颗粒尺寸

D＝粒度分布中在D_S和D_L间的任一颗粒尺寸

n＝在Andreasson和Alferd理论中的分布模数

这里计算机模拟法确定，当分布模数n为0.37时，能产生最适宜的连续阿尔弗莱特（Alfred）分布颗粒的充填。作为本发明中使用的最佳颗粒充填来说，氧化铬-氧化镁颗粒它们所体现出的分布模数，是采用0.5-0.33之间。

实际上，本发明创立了一种氧化铬-氧化镁体，它通过颗粒充填而致密地堆积填密，以达到78%或更好的理论密度，并且所产生的空隙度为小于16%。气孔小而均匀，在100-0.4微米范围内，具有较理想的平均孔径为2.5微米。

键合的介质，它开始是细于325网目，是由3微米平均粒径的氧化铬组成。该种细的氧化铬烧结而形成的熔合体能抗硅质（硅酸）环境的侵蚀。已有技术的耐火材料体所具有的熔合体是由细小的氧化铬-氧化镁形成，有时在就地形成（Hartine的4，435，514号专利）。氧化镁在高温时对氧化硅、氧化铝、和氧化钙具有化学亲和性。氧化镁在暴露于此种热的腐蚀环境中时从细微氧化铬-氧化镁颗粒中所造成的沥滤浸析作用会使这种熔合体削弱。所以人们由于氧化镁的破坏熔合体的作用而不使用氧化镁，而提供氧化铬熔合体。

本发明的耐火材料体可用水力压制成型，在新方法中，它有助于降低制造成本，该耐火材料物体可在模型内振动压铸。该模型可以是吸水类型的，或者是不吸水类型的。