[發(fā)明專利]隔熱耐火材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00815844.4
• 申請日: 2000-11-16
• 公開（公告）號: CN1391540A
• 公開（公告）日: 2003-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·德斯維格尼斯;G·蘭庫勒
• 申請（專利權(quán)）人: 維蘇維尤斯·克魯斯布公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 黃淑輝

工業(yè)尤其冶金工業(yè)上，采用隔熱耐火材料來降低熱損失及節(jié)約能量。這些材料也可用于涂敷制品。它們也可用材料本身生產(chǎn)隔熱部件。它們也可用于生產(chǎn)單獨形成隔熱單元的諸如板條或磚塊的元件。

在連續(xù)鑄鋼中，用耐火部件傳送各種容器之間的熔融鋼液，尤其傳送在舀勺與分配器和分配器與連續(xù)鑄造模具之間的熔融鋼液。例如，這些隔熱部件(在對部件預熱時)可以提高預熱效率，降低出鐵口內(nèi)壁鋼的固化作用，而在用于分配器的澆注部件時可減少鑄造部件與模具壁間的架橋。在一實施例中，裝在柱塞桿上的隔熱耐火材料套筒可通過保留燃燒爐的熱量來提高預熱效率。

一般，浸漬陶瓷纖維的紙片或紙墊包括隔熱耐火材料。盡管陶瓷紙品隔熱良好，但它有幾個缺點。陶瓷紙品的填筑要求進行費時費力的切割、填筑及膠粘的操作。此外，陶瓷紙片或板的裝卸可能造成致癌陶瓷纖維的逸散，而被操作工吸入。

用于鑄鋼部件的隔熱耐火涂層也是已知的(EP?0?296?981)。這種涂層是由一種含30～85重量％精細粉碎的成分如熔凝硅石、氧化鋁或氧化鋯粉末和氧化鋁微球的水懸浮液和一種包括氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、二氧化鈦或氧化鉻～氧化鋁、或甚至氧化鋁或氧化鋯微球的纖維的陶瓷進料的組合物而獲得。這種組合物也包括至多7重量％粘結(jié)劑，如六偏磷酸鈉或硅酸鈉，和至多40重量％的燒結(jié)玻璃。

這種涂層避免了用陶瓷纖維浸漬的陶瓷紙板的某些缺點。尤其它安裝更快，因為它不需很多的操作。此外，它有利于避免對操作工健康有害的陶瓷纖維的存在。但是，它仍然有某些缺點。其隔熱特性不是很好，因為其孔隙率低(大約20％)。這樣的孔隙基本上也是開孔的，這就決定了其隔熱特性不如閉合孔隙好。此外，它還難在鑄件上沉積相當厚的涂層。要增加涂層的厚度，在涂敷之前必須預熱部件，這就需要追加一個階段和意味著追加了費用。此外，沉積第一層之后，不可能沉積第二層，因為涂層外表面是平滑而不可滲透的，其不能與第二層很好粘結(jié)。

本發(fā)明的目的是一種可補救這些缺點的隔熱耐火材料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種預熱后或使用時不出現(xiàn)裂隙或微龜裂的隔熱耐火材料。

該隔熱耐火材料特別適于制備隔熱涂層，用于比較寬范圍的各種耐火制品，諸如例如用于薄板連續(xù)鑄造的所謂魚尾澆注口。確實現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，由于對這種制品加熱時出現(xiàn)的苛刻表面限制因素，該涂層可能受到剝離。

無論如何都必須避免隔熱涂層的剝離或損壞。首先，如果有底層防護材料(諸如釉面)存在，底層防護材料會由于表面層剝離而被損壞。反過來，保護層的損壞又會引起構(gòu)成該制成品的耐火制品的氧化。第二，隔熱涂層的部分剝離會使部分涂敷的制品暴露于極高溫度下，不過余下部分仍受保護和隔熱。由此產(chǎn)生的溫度梯度是一種可損害制品的重要熱沖擊。

這種隔熱耐火材料由20～80重量％陶瓷基質(zhì)、5～40重量％隔熱微球體、0.5～15重量％一種或更多種粘結(jié)劑、5～20重量％的一種在預熱或使用第一分鐘時即可熔化的金屬或金屬合金和至多25重量％的水組成。該基質(zhì)可以是一種玻璃狀顆粒基質(zhì)，特別是二氧化硅，優(yōu)選霧化二氧化硅；和也可包括非玻璃狀顆粒如氧化鋁或氧化鎂。優(yōu)選基質(zhì)不包括超過30重量％的非玻璃狀顆粒基質(zhì)。優(yōu)選該基質(zhì)包括5～20重量％范圍的非玻璃狀顆粒，如氧化鋁或氧化鎂。

按照本發(fā)明可采用的金屬或金屬合金必須能夠在涂敷的制品預熱過程中被熔化(在制品被預熱時)或在使用涂敷的制品的第一分鐘時必須能夠熔化，以便使該液體或半液體的金屬或金屬合金可浸漬涂層內(nèi)的孔隙和(微)空隙。通常，該金屬或金屬合金也會被氧化，并就地形成金屬氧化物。因此，按照本發(fā)明的具體實施方案，選擇金屬是氧化后可形成耐火金屬氧化物的金屬。適宜的金屬及金屬合金包括鋁、鋁合金(比如AA1100、AA5052等)、銅、黃銅、錳青銅、鋅等。其中鋁是優(yōu)選的。

加入的這些金屬或金屬合金可以是顆粒或絮片狀的，優(yōu)選顆粒平均粒徑至多0.2毫米。這種材料可含5～20重量％，優(yōu)選8～15重量％，更優(yōu)選約10重量％的金屬或金屬合金。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，添加金屬或金屬合金增大了最終涂層的熱傳導率，但對其隔熱性質(zhì)會有不利影響。令人驚訝地是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要達到涂層無裂隙而隔熱性良好的這種對立要求，可以通過選擇適宜的金屬或金屬合金量加以平衡。