Ein Herstellungsverfahren für leichte feuerfeste Cordieritsteine, dadurch gekennzeichnet, dass es 40{8}85 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 3{20}}12 Gew.-% Magnesitpulver, 6–24 Gew.-% Al(OH)3-Pulver und 6–24 Gew.-% Siliciumdioxidpulver als Rohmaterialien sowie 3–10 Gew.-% Bindemittel der Rohmaterialien verwendet, gleichmäßig gerührt und mechanisch in Form gepresst wird; dann wird der Formkörper 8–36 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und dann 2–10 Stunden lang bei 1300–1410 Grad wärmegehalten, um leichte feuerfeste Cordieritsteine zu erhalten; Das Herstellungsverfahren für poröse Cordierit-Keramikpartikel ist: Mischen von 8–12 Gew.-% Ganggesteinpulver, 33–37 Gew.-% Al(OH)3-Pulver, 8–12 Gew.-% Talkpulver, 13–17 Gew.-% Magnesitpulver und 28–32 Gew.-% Siliciumdioxidpulver sowie 3–12 Gew.-% Wasser der obigen Mischung, gleichmäßig gerührt, *** geformt; Anschließend wird der geformte Körper 8 bis 36 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und dann 1 bis 6 Stunden lang bei 1300 bis 1400 Grad erhitzt, um zu sintern, wodurch poröse Cordieritkeramiken erhalten werden. *** Zerkleinern Sie die poröse Cordierit-Keramik in Partikel mit einer Größe von weniger als 8 mm, um poröse Cordierit-Keramikpartikel zu erhalten.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen weiter beschrieben, ohne den Schutzumfang einzuschränken: Um Wiederholungen zu vermeiden, wird das Herstellungsverfahren für poröse Cordierit-Keramikpartikel in dieser spezifischen Ausführungsform wie folgt beschrieben und in den Beispielen nicht wiederholt: Das Herstellungsverfahren für poröse Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: Mischen Sie 8–12 Gew.-% Kohlegangpulver, 33–37 Gew.-% Al(OH)3-Pulver, 8–12 Gew.-% Talk Pulver, 13–17 Gew.-% Magnesitpulver und 28–32 Gew.-% Siliciumdioxidpulver, und 3–12 Gew.-% Wasser zu der Mischung hinzufügen und gleichmäßig verrühren, *** dann formen; Trocknen Sie den geformten Körper dann 8 bis 36 Stunden lang bei 110 Grad und sintern Sie ihn dann 1 bis 6 Stunden lang bei 1300 bis 1400 Grad, um poröse Cordieritkeramik zu erhalten. *** Zerkleinern Sie die poröse Cordierit-Keramik in Partikel, die kleiner als 8 mm sind, um poröse Cordierit-Keramikpartikel zu erhalten.
Beispiel 1: Ein leichter feuerfester Cordieritstein und seine Herstellungsmethode. Zunächst werden 50–76 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 6–10 Gew.-% Magnesit-Feinpulver, 12–20 Gew.-% Al(OH)3-Feinpulver und 12–20 Gew.-% Siliciumdioxid-Feinpulver als Rohstoffe verwendet, wobei zusätzlich 3–8 Gew.-% *** Zellstoffabfallflüssigkeit hinzugefügt werden. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und dann unter einem Druck von 50–100 MPa in Form gepresst. Der Formkörper wird dann 8–16 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und anschließend 3–6 Stunden lang bei 1340–1380 Grad hitzekonserviert, um den leichten feuerfesten Cordieritstein zu erhalten. In diesem Beispiel beträgt die Partikelgröße des Magnesit-Feinpulvers weniger als 50 μm; die Partikelgröße des feinen Al(OH)3-Pulvers beträgt weniger als 50 μm; die Partikelgröße des feinen Siliciumdioxidpulvers beträgt weniger als 25 μm; die scheinbare Porosität der porösen Cordierit-Keramikpartikel beträgt 35–40 %, mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 10–20 μm; das Partikelgrößenverteilungsverhältnis der porösen Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: 8–5 mm machen 6–12 Gew.-% der Rohmaterialien aus; 5–3 mm machen 18–24 Gew.-% der Rohstoffe aus; 3–1 mm machen 18–24 Gew.-% der Rohstoffe aus; weniger als 1 mm machen 8–16 Gew.-% der Rohstoffe aus. Der in diesem Beispiel hergestellte leichte feuerfeste Cordieritstein weist eine scheinbare Porosität von 30–38 % auf; ein durchschnittlicher Porendurchmesser von 10–20 μm; eine Schüttdichte von 1,56–1,65 g/cm3; und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von 60–80 MPa.
Beispiel 2: Ein leichter feuerfester Cordieritstein und seine Herstellungsmethode. Zunächst werden 50-76 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 6-10 Gew.-% Magnesit-Feinpulver, 12–20 Gew.-% Al(OH)3-Feinpulver und 12–20 Gew.-% Siliciumdioxid-Feinpulver als Rohmaterialien verwendet, wobei zusätzlich 5–10 Gew.-% Kieselsäuresol hinzugefügt werden. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und dann unter einem Druck von 80–120 MPa pressgeformt. Der Formkörper wird dann 12 bis 20 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und anschließend 4 bis 8 Stunden lang bei 1370 bis 1410 Grad wärmebehandelt, um den leichten feuerfesten Cordieritstein zu erhalten. In diesem Beispiel: Die Partikelgröße des feinen Magnesitpulvers beträgt weniger als 74 μm; die Partikelgröße des feinen Al(OH)3-Pulvers beträgt weniger als 88 μm; die Partikelgröße des feinen Siliciumdioxidpulvers beträgt weniger als 44 μm; die Kieselsolkonzentration beträgt 25–30 Gew.-%; die scheinbare Porosität poröser Cordierit-Keramikpartikel beträgt 38–46 %, mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 20–30 μm; Die Partikelgrößenverteilung der porösen Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: 8–5 mm machen 6–12 Gew.-% der Rohstoffe aus; 5–3 mm machen 18–24 Gew.-% der Rohstoffe aus; 3–1 mm machen 18–24 Gew.-% der Rohstoffe aus; weniger als 1 mm machen 8–16 Gew.-% der Rohstoffe aus. Der in diesem Beispiel hergestellte leichte feuerfeste Cordieritstein weist eine scheinbare Porosität von 38–46 % auf; ein durchschnittlicher Porendurchmesser von 20–30 μm; eine Schüttdichte von 1,40–1,56 g/cm3; und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von 40–60 MPa.
Beispiel 3: Ein leichter feuerfester Cordieritstein und seine Herstellungsmethode. Zunächst werden 40-60 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 8-12 Gew.-% Magnesit-Feinpulver, 16–24 Gew.-% Al(OH)3-Feinpulver und 16–24 Gew.-% Siliciumdioxid-Feinpulver als Rohmaterialien verwendet, zusammen mit 3–5 Gew.-% Kieselsol und 3–5 Gew.-% *** Zellstoffabfallflüssigkeit, die den Rohmaterialien zugesetzt werden. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und dann unter einem Druck von 50–80 MPa pressgeformt. Der Formkörper wird dann 24 bis 36 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und anschließend 5 bis 10 Stunden lang bei 1320 bis 1380 Grad wärmebehandelt, um den leichten feuerfesten Cordieritstein zu erhalten. In diesem Beispiel: Die Partikelgröße des feinen Magnesitpulvers beträgt weniger als 88 μm; die Partikelgröße des feinen Al(OH)3-Pulvers beträgt weniger als 88 μm; die Partikelgröße des feinen Siliciumdioxidpulvers beträgt weniger als 88 μm; die Konzentration des Kieselsols beträgt 20–25 Gew.-%; die scheinbare Porosität poröser Cordierit-Keramikpartikel beträgt 45–55 %, mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 15–25 μm; Das Partikelgrößenverteilungsverhältnis der porösen Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: 5–3 mm machen 15–22 Gew.-% der Rohmaterialien aus; 3–1 mm machen 15–22 Gew.-% der Rohstoffe aus; weniger als 1 mm machen 10–16 Gew.-% der Rohstoffe aus. Der in diesem Beispiel hergestellte leichte feuerfeste Cordieritstein weist eine scheinbare Porosität von 46–54 % auf; ein durchschnittlicher Porendurchmesser von 15–25 μm; eine Schüttdichte von 1,29–1,40 g/cm3; und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von 25–55 MPa.
Beispiel 4: Ein leichter feuerfester Cordieritstein und seine Herstellungsmethode. Zunächst werden 65-85 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 3–7 Gew.-% feines Magnesitpulver, 6–14 Gew.-% feines Al(OH)3-Pulver und 6–14 Gew.-% feines Siliciumdioxidpulver als Rohstoffe verwendet, wobei zusätzlich 5–10 Gew.-% *** Papierzellstoffabfallflüssigkeit hinzugefügt werden. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und dann unter einem Druck von 80-120 MPa in Form gepresst. Der Formkörper wird dann 12 bis 20 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und anschließend 4 bis 8 Stunden lang bei 1300 bis 1350 Grad wärmebehandelt, um den leichten feuerfesten Cordieritstein zu erhalten. In diesem Beispiel beträgt die Partikelgröße des Magnesit-Feinpulvers weniger als 44 μm; die Partikelgröße des feinen Al(OH)3-Pulvers beträgt weniger als 74 μm; die Partikelgröße des feinen Siliciumdioxidpulvers beträgt weniger als 44 μm; die porösen Cordierit-Keramikpartikel haben eine Porosität von 35–42 % und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10–20 μm; Die Partikelgrößenverteilung der porösen Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: 5–3 mm machen 20–30 Gew.-% der Rohmaterialien aus; 3–1 mm machen 25–30 Gew.-% der Rohstoffe aus; weniger als 1 mm machen 20–25 Gew.-% der Rohstoffe aus. Der in diesem Beispiel hergestellte leichte feuerfeste Cordieritstein hat eine Porosität von 34–44 %; ein durchschnittlicher Porendurchmesser von 10–20 μm; eine Schüttdichte von 1,40–1,60 g/cm3; und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von 50–70 MPa.
Beispiel 5: Ein leichter feuerfester Cordieritstein und seine Herstellungsmethode. Zunächst werden 65-85 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 3-7 Gew.-% Magnesitpulver, 6–14 Gew.-% Al(OH)3-Pulver und 6–14 Gew.-% Siliciumdioxidpulver als Rohmaterialien verwendet, wobei zusätzlich 6–10 Gew.-% Siliciumdioxidsol hinzugefügt werden. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und dann unter einem Druck von 50–80 MPa pressgeformt. Der Formkörper wird dann 16 bis 24 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und anschließend 2 bis 6 Stunden lang bei 1300 bis 1350 Grad wärmebehandelt, um den leichten feuerfesten Cordieritstein zu erhalten. In diesem Beispiel beträgt die Partikelgröße von Magnesitpulver weniger als 88 μm; die Partikelgröße von Al(OH)3-Pulver beträgt weniger als 88 μm; die Partikelgröße von Siliciumdioxidpulver beträgt weniger als 74 μm; die Kieselsolkonzentration beträgt 30–35 Gew.-%; die scheinbare Porosität poröser Cordierit-Keramikpartikel beträgt 48–55 %, mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 20–30 μm; Die Partikelgrößenverteilung poröser Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: 3–1 mm große Partikel machen 45–60 Gew.-% der Rohmaterialien aus, und Partikel, die kleiner als 1 mm sind, machen 20–25 Gew.-% der Rohmaterialien aus. Der in diesem Beispiel hergestellte leichte feuerfeste Cordieritstein weist eine scheinbare Porosität von 46–55 % auf; ein durchschnittlicher Porendurchmesser von 20–30 μm; eine Schüttdichte von 1,28–1,34 g/cm3; und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von 20–40 MPa.
Beispiel 6: Ein leichter feuerfester Cordieritstein und seine Herstellungsmethode. Zunächst werden 50-76 Gew.-% poröse Cordierit-Keramikpartikel, 6-10 Gew.-% Magnesit-Feinpulver, 12-20 Gew.-% Al(OH)3-Feinpulver und 12–20 Gew.-% Siliciumdioxid-Feinpulver als Rohmaterialien verwendet, wobei zusätzlich 3–8 Gew.-% Silica-Sol hinzugefügt werden. Die Mischung wird gleichmäßig gerührt und dann unter einem Druck von 100–150 MPa in Form gepresst. Der Formkörper wird dann 8 bis 16 Stunden lang bei 110 Grad getrocknet und anschließend 6 bis 10 Stunden lang bei 1360 bis 1410 Grad hitzekonserviert, um den leichten feuerfesten Cordieritstein zu erhalten. In diesem Beispiel: Die Partikelgröße des feinen Magnesitpulvers beträgt weniger als 74 μm; die Partikelgröße des feinen Al(OH)3-Pulvers beträgt weniger als 44 μm; die Partikelgröße des feinen Siliciumdioxidpulvers beträgt weniger als 60 μm; die Kieselsolkonzentration beträgt 35–40 Gew.-%; die scheinbare Porosität poröser Cordierit-Keramikpartikel beträgt 35–40 %, mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 10–20 μm; Das Partikelgrößenverteilungsverhältnis der porösen Cordierit-Keramikpartikel ist wie folgt: 8–5 mm machen 6–12 Gew.-% der Rohmaterialien aus; 5–3 mm machen 18–24 Gew.-% der Rohstoffe aus; 3–1 mm machen 18–24 Gew.-% der Rohstoffe aus; weniger als 1 mm machen 8–16 Gew.-% der Rohstoffe aus. Der in diesem Beispiel hergestellte leichte feuerfeste Cordieritstein weist eine scheinbare Porosität von 30–35 % auf; ein durchschnittlicher Porendurchmesser von 10–20 μm; eine Schüttdichte von 1,60–1,65 g/cm3; und eine Druckfestigkeit bei Raumtemperatur von 70–100 MPa. Diese spezifische Ausführungsform nutzt poröse Cordierit-Keramikpartikel, die mit der vom Antragsteller angewandten Technologie „Ein poröses Cordierit-Keramikmaterial und seine Herstellungsmethode (CN201110038289.2)“*** hergestellt werden. Unter Verwendung der hergestellten porösen Cordierit-Keramikpartikel als Aggregate und Magnesit, Al(OH)3 und feinem Siliciumdioxidpulver als Matrix wird durch die Selbstzersetzung von Magnesit und Al(OH)3 eine poröse Struktur in der Matrix gebildet. Das bei der Zersetzung von Magnesit und Al(OH)3 entstehende MgO und Al2O3 bilden in situ mit Siliciumdioxid hochreinen porösen Cordierit, wodurch leichte feuerfeste Cordieritsteine hergestellt werden, die mit hochreinem porösem Cordierit und porösen Cordierit-Keramikaggregaten verbunden sind.
Dieses Verfahren stellt sicher, dass das vorbereitete Material sowohl hohe Festigkeits- und Wärmedämmeigenschaften als auch eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit und Beständigkeit gegen mittlere Erosion aufweist. Die chemischen Hauptbestandteile des leichten feuerfesten Cordieritsteins, der in dieser spezifischen Ausführungsform hergestellt wird, sind MgO, Al2O3 und SiO2, wobei die Hauptkristallphase Cordierit ist. Die scheinbare Porosität beträgt 30–55 %, die durchschnittliche Porengröße beträgt 10–30 μm, die Schüttdichte beträgt 1,28–1,65 g/cm3 und die Druckfestigkeit bei Raumtemperatur beträgt 20–100 MPa. Daher zeichnet sich diese spezielle Ausführungsform durch kontrollierbare scheinbare Porosität und Porengröße des Aggregats und der Matrix, Umweltfreundlichkeit und geringe Volumenänderungen nach dem Brennen aus. Der vorbereitete leichte feuerfeste Cordieritstein weist Vorteile wie eine hohe scheinbare Porosität, eine kleine durchschnittliche Porengröße, eine hohe Festigkeit, eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und eine starke Beständigkeit gegen mittlere Erosion auf. Dieser leichte feuerfeste Stein eignet sich zur Verwendung als ***-Schicht und Arbeitsschicht von Hochtemperaturöfen oder -behältern mit Betriebstemperaturen unter 1380 Grad.
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