[发明专利]具有受控变形的经回火的耐火混凝土砌块

说明书

技术领域

本发明涉及粗加工的耐火混凝土，经加工的混凝土并 且涉及可以由这种粗加工混凝土获得的预制耐火砌块或成品耐火砌块，还涉及 它们用于制备冶金炉的覆盖层特别是高炉(haut-fourneau)的炉缸或 风嘴的覆盖层的用途。

背景技术

耐火混凝土通常由骨料和水硬性粘结剂(liant hydraulique)的混合物构成，该 水合粘合剂基于碱土金属氧化物，特别是基于铝酸钙(aluminate de chaux)。该后 者粘结剂通常被称为“水泥”。然而，在这种混凝土(在英语中被称为“铸成品”)中 存在碱土金属氧化物会损害耐火性并增加在负载下的变形。

而且，这些氧化物在还原性介质中反应。

因此，所述耐火混凝土在EP0839775中被描述为具有基本上为零的氧化钙 含量(CaO)，但具有至少1％氧化镁细颗粒(MgO)，不适合于高炉炉缸，在高炉炉 缸中空气富含一氧化碳(CO)。

EP0030181描述了具有的碱土金属氧化物含量低的混凝土。这些混凝土因此 具有优良的腐蚀稳定性和氧化稳定性。然而，已证明它们在负载下的变形难于 控制。

一般地，基于具有低含量的碱土金属氧化物的耐火混凝土的覆盖层，更一 般地，不含碱土金属氧化物的耐火混凝土因以下原因而被已知：当它们置于高 炉的腐蚀性条件下的温度梯度和温度变化下时产生内部裂缝。这些裂缝促进了 磨损并因此限制这些覆盖层的寿命。

为了构成高炉炉缸的覆盖层，还已知的是使用含碳砌块(blocs)。这些砌块通 常通过使用树脂或沥青联结的糊料成形，然后在高于1200℃的温度烧结获得。 该产品因此被煅烧并且所述有机粘结剂被热解。然而，所述含碳砌块具有低抗 氧化和抗腐蚀性(由于熔化)，并且低抗氧化和抗腐蚀性由于含碳砌块含有高比例 的呈石墨形式的碳而更低。

因此需要有能够(至少部分地)解决上述问题中的一个或多个的耐火混凝土。

发明内容

本发明的目的是满足这种需要。

在根据本发明的混凝土的第一种重要的实施方式中，使用包含通过粘结剂 基质粘结的耐火集料的经加工的耐火混凝土达到这个目的，所述基质占混凝土 的10-60％(质量百分比)并且具有基于如下的组成(基于所述基质的质量百分比)：

-Al₂O₃+SiO₂＞70％

-50％＞SiO₂＞10％

-碱土金属氧化物：≤0.2％。

如在本说明书下文中更清楚地显示的那样，尽管为低含量的碱土金属氧化 物，但是这种组成令人吃惊地可以获得优异的抗腐蚀性(尤其是在用于高炉炉 缸的覆盖层的情况下)和基本线性的负载下变形性。

优选地，根据本发明的经加工的混凝土还表现出一种或多种以下可能的特 征。

-基质占混凝土的10-60％(质量百分比)并具有如下的组成(基于基质的质量 百分比)：

-90％＞Al₂O₃＞60％

-40％＞SiO₂＞10％

-碱土金属氧化物：≤0.2％。

-碱土金属氧化物，尤其是氧化物CaO和/或MgO，仅仅作为杂质存在于基 质中。

-基质包含多于1％，优选为多于1.5％，优选为多于2％，甚至多于5％可水 合氧化铝。优选地，基质包含少于50％，优选为少于30％，还优选为少于20％， 甚至少于10％的可水合氧化铝。这些含量比通常当可水合氧化铝用于流态化起 始物料时所要求的含量多。

-可水合氧化铝包含高于20％的量的氧化铝khi-Al₂O₃和/或rho-Al₂O₃，优选 地高于50％，优选地高于80％(质量百分比或体积百分比)。

-而且，本发明人已经发现除了结晶的khi-Al₂O₃或rho-Al₂O₃类型的氧化铝， 其它氧化铝也可以达到，只要它们具有吸收水，以相对于初始干物质的质量表 示，为高于3％，优选地高于5％，还优选地高于8％。在说明书的下面部分，这 些氧化铝被定性为具有“高吸收水”的氧化铝。