BRPI0816138B1

BRPI0816138B1 - MOLDABLE COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING A MOLDED PRODUCT

Info

Publication number: BRPI0816138B1
Application number: BRPI0816138-0A
Authority: BR
Inventors: Justin Teiken
Original assignee: Vesuvius Usa Corporation
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2023-06-06

Abstract

COMPOSIÇÃO MOLDÁVEL, E, MÉTODO PARA PRODUZIR UM PRODUTO MOLDADO É descrita uma composição moldável de baixo teor de água que gera produtos moldados com um maior módulo de ruptura, uma maior resistência ao esmagamento a frio e menor porosidade. A composição emprega frações fechadas de partículas constituintes com populações especificadas e vazios especificados na distribuição de tamanho de partícula para produzir essas propriedades. A composição é adequada para aplicações refratárias.MOLDABLE COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING A MOLDED PRODUCT A low water content moldable composition is described which generates molded products having a higher modulus of rupture, a higher resistance to cold crushing and a lower porosity. Compositing employs closed fractions of constituent particles with specified populations and specified voids in the particle size distribution to produce these properties. The composition is suitable for refractory applications.

Description

Field of Invention

[001] A presente invenção diz respeito a composições moldáveis com baixo teor de matriz, tais como composições refratárias para revestimento de paredes internas de vasos e fornos destinados a receber metal líquido, vidro e similares. Ela também diz respeito a corpos moldados produzidos a partir dessas composições e métodos.[001] The present invention relates to moldable compositions with low matrix content, such as refractory compositions for lining the inner walls of vessels and furnaces intended to receive liquid metal, glass and the like. It also concerns molded bodies produced from these compositions and methods.

Fundamentals of the Invention

[002] Inúmeros processos para produzir um revestimento nas paredes internas de um vaso metalúrgico são conhecidos. Assim, por exemplo, é de conhecimento, de acordo com a tecnologia anterior, um processo no qual uma mistura aquosa e pastosa capaz de consolidar, contendo partículas inorgânicas, opcionalmente fibras, e um ligante orgânico e/ou inorgânico, é aplicada por moldagem, socadura ou projeção com uma colher de pedreiro, tubo pneumático ou outro dispositivo que se projeta no interior de um vaso metalúrgico tal como um distribuidor de lingotamento. A mistura de partículas sinteriza em contato com o metal líquido, e isto garante a coesão do revestimento.[002] Numerous processes for producing a coating on the inner walls of a metallurgical vessel are known. Thus, for example, it is known, according to the prior art, a process in which an aqueous pasty mixture capable of consolidating, containing inorganic particles, optionally fibers, and an organic and/or inorganic binder, is applied by moulding, tapping or projecting with a trowel, pneumatic tube or other device projecting into a metallurgical vessel such as a casting distributor. The mixture of particles sinters in contact with the liquid metal, and this ensures the cohesion of the coating.

[003] De acordo com a tecnologia anterior, existe também um processo de acordo com o qual pelo menos duas camadas de diferentes composições são aplicadas no interior do vaso metalúrgico, cada qual sendo aplicada projetando-se uma mistura aquosa e pastosa capaz de consolidar do tipo supramencionado.[003] According to the prior art, there is also a process according to which at least two layers of different compositions are applied inside the metallurgical vessel, each of which is applied by projecting an aqueous and pasty mixture capable of consolidating from the aforementioned type.

[004] A fluidez de tais misturas aquosas e pastosas, que acelera sua aplicação, é proporcional à quantidade de água de umectação presente. A água de umectação empregada para formar a(s) mistura(s) aquosa(s) tem que ser removida por secagem, e isto envolve um tempo de imobilização e um gasto de energia, nenhum dos quais pode ser ignorado.[004] The fluidity of such aqueous and pasty mixtures, which accelerates their application, is proportional to the amount of wetting water present. The wetting water employed to form the aqueous mixture(s) has to be removed by drying, and this involves immobilization time and energy expenditure, neither of which can be ignored.

[005] É também conhecido um processo de acordo com o qual um gabarito é colocado dentro de um vaso metalúrgico, um material consistindo em partículas refratárias e um ligante de cura a quente é projetado pneumaticamente entre o gabarito e as paredes internas do vaso, e aquecimento é então aplicado, enquanto o gabarito é deixado no lugar para fazer com que o ligante se consolide, e o gabarito é finalmente removido. O material moldado contém um composto inorgânico contendo água de cristalização. Água de cristalização é água em combinação química com um cristal, necessária para a manutenção de propriedades cristalinas, mas capaz de ser removida por calor suficiente.[005] A process is also known according to which a template is placed inside a metallurgical vessel, a material consisting of refractory particles and a hot-curing binder is pneumatically projected between the template and the inner walls of the vessel, and heat is then applied while the template is left in place to cause the binder to set, and the template is finally removed. The molded material contains an inorganic compound containing water of crystallization. Water of crystallization is water in chemical combination with a crystal, necessary for the maintenance of crystalline properties, but capable of being removed by sufficient heat.

[006] É também conhecido que corpos refratários podem ser feitos moldando-se concretos refratários tanto por moldagem por vibração de um concreto úmido quanto por moldagem sem vibração de um concreto com uma consistência autoescoável. Em ambas as abordagens, todos os materiais de concreto precisam ser misturados e molhados homogeneamente. Normalmente, a matriz e materiais grosseiros são batelados juntos. Então água é adicionada para dar fluidez e iniciar a reação que dá origem a um produto final de uma forma ideal. Para conseguir isto, uma grande porção do material é material de matriz de granulação fina. Este material tem uma alta área superficial, que serve para ataque em condições adversas, tal como na maioria das aplicações refratárias. Maiores proporções de água melhoram a fluidez da mistura, mas promovem a formação de poros no produto formado. Um alto teor de água de mistura no produto moldável significa tempos de secagem muito grandes e baixa resistência mecânica. Menores proporções de água inibem formação de poros, mas produzem peças que são propensas ao trincamento, esboroamento e lascamento. Em casos extremos, formulações usando pequenas proporções de água são incapazes de formar uma peça coerente.[006] It is also known that refractory bodies can be made by casting refractory castables either by vibration casting of a wet concrete or by casting without vibration of a concrete with a self-flowing consistency. In both approaches, all concrete materials need to be homogeneously mixed and wetted. Typically, the matrix and coarse materials are batched together. Then water is added to fluidize and start the reaction that gives rise to a final product in an ideal form. To accomplish this, a large portion of the material is fine-grained matrix material. This material has a high surface area, which lends itself to etching in harsh conditions, such as most refractory applications. Higher proportions of water improve the fluidity of the mixture, but promote the formation of pores in the formed product. A high mix water content in the moldable product means very long drying times and low mechanical resistance. Lower proportions of water inhibit pore formation but produce parts that are prone to cracking, fraying and chipping. In extreme cases, formulations using small proportions of water are unable to form a coherent part.

[007] A fim de aumentar a resistência ao choque térmico, materiais fibrosos têm sido usados em materiais moldados por vibração e em materiais autoescoáveis. O uso de materiais fibrosos aumenta a necessidade de altos níveis de água de mistura e torna a moldagem mais difícil. Materiais muito grosseiros que são benéficos para resistência a escória por causa de sua alta densidade, só podem ser usados até um certo ponto, em virtude de a moldagem de concretos com um teor muito alto de materiais grosseiros ser muito difícil.[007] In order to increase resistance to thermal shock, fibrous materials have been used in vibration molded materials and self-flowing materials. The use of fibrous materials increases the need for high levels of mixing water and makes molding more difficult. Very coarse materials that are beneficial for slag resistance because of their high density can only be used to a limited extent, as casting concrete with a very high content of coarse materials is very difficult.

[008] Processos de infiltração são também usados para produzir objetos contendo particulados grosseiros misturados com particulados mais finos introduzidos na forma de uma lama. Por exemplo, um molde pode ser cheio com particulados grosseiros secos que podem ter um tamanho entre cerca de 1 e 60 mm para originar um corpo seco formado. O corpo seco formado é então infiltrado com uma lama consistindo em um ligante, água e materiais de carga finos com uma distribuição de tamanho de partícula entre 0,0001 e 3 mm. A infiltração de acordo com este método é um processo demorado. A dificuldade de produção de uma peça espessa por este método aumenta com a espessura da peça, a menos que um agregado maior seja usado.[008] Infiltration processes are also used to produce objects containing coarse particulates mixed with finer particulates introduced in the form of a slurry. For example, a mold can be filled with dry coarse particulates that can be between about 1 and 60 mm in size to give a formed dry body. The formed dry body is then infiltrated with a slurry consisting of a binder, water and fine filler materials with a particle size distribution between 0.0001 and 3 mm. Infiltration according to this method is a time-consuming process. The difficulty of producing a thick part by this method increases with part thickness unless a larger aggregate is used.

[009] O objetivo da presente invenção é superar as desvantagens das composições conhecidas e gerar um produto no qual a quantidade de água de mistura é minimizada, as quantidades de material de matriz são minimizadas, a porosidade do corpo seco formado é minimizada, a densidade do corpo seco formado é aumentada e o produto com maiores valores de módulo de ruptura e resistência ao esmagamento a frio é gerado.[009] The objective of the present invention is to overcome the disadvantages of known compositions and generate a product in which the amount of mixing water is minimized, the amounts of matrix material are minimized, the porosity of the formed dry body is minimized, the density of the formed dry body is increased and the product with higher values of modulus of rupture and resistance to cold crushing is generated.

Summary of the Invention

[0010] Observou-se que certas características composicionais, sozinhas ou em combinação, produzem materiais moldáveis que são capazes de ser formulados com baixas quantidades de água e que apresentam maior densidade e baixa porosidade, comparados com composições da tecnologia anterior. Estas propriedades podem ser conferidas a um corpo conformado na ausência de sinterização. Essas características incluem: 1) A fração de grão refratário mais grosseiro constitui 50% em peso ou mais da composição seca; esta fração é separada de uma fração de grão menor por um vazio com uma relação de diâmetro de partícula menor para diâmetro de partícula maior tal como pelo menos raiz quadrada de 2, ou pelo menos 2. Por exemplo, a fração de grão refratário mais grosseira pode ser composta de partículas com diâmetros maiores que 500, 800 ou 1.000 micrometros, e pode ser uma fração fechada com tamanho de partícula máximo, tais como 1.000, 2.000 ou 4.000 micrometros. 2) A composição contém pelo menos quatro frações de grão, das quais três frações de grão adjacentes, separadas por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos raiz quadrada de dois, ou por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos dois, tem as porcentagens em peso restantes (porcentagem em peso de partícula na fração com relação ao peso de todas as partículas na fração mais todas as partículas menores) que são, com relação às respectivas frações de tamanho de partícula imediatamente maiores e na ordem de tamanho de partícula decrescente, menores, maiores e menores em valor. Esta configuração (frações maiores, menores, maiores, menores) é projetada como uma composição "em porcentagem em peso restante alternada". 3) A composição tem pelo menos quatro frações de grão, das quais três frações de grão adjacentes, separadas por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos o quadrado de dois, ou por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos dois, têm porcentagens em peso restantes (porcentagem em peso de partícula com a fração com relação ao peso de todas as partículas na fração mais todas as partículas) que são, com relação às respectivas frações de tamanho de partícula imediatamente, maiores e na ordem de tamanho de partícula decrescente, menores, maiores e menores em valor. Esta configuração (frações menores, maiores, menores, maiores) é também designada como uma composição "em porcentagem em peso restante alternada). 4) A composição tem pelo menos duas, pelo menos três, frações de grãos, separadas por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos o quadrado de dois, ou uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos dois, completamente compostas de partículas com diâmetros menores que 100 micrometros. 5) A composição tem pelo menos quatro frações de grão, separadas por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos raiz quadrada de dois, ou uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos dois, na qual as porcentagens em peso restante são pelo menos 40%. 6) A composição tem pelo menos cinco frações de grão separadas por vazios com uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos o quadrado de dois, ou uma relação de diâmetro de partícula de pelo menos dois. 7) Pelo menos dois vazios contêm cada qual menos que 10 por cento em massa, ou menos que 5 por cento em massa da massa da composição seca.[0010] It has been observed that certain compositional characteristics, alone or in combination, produce moldable materials that are capable of being formulated with low amounts of water and that exhibit higher density and low porosity compared to prior art compositions. These properties can be imparted to a shaped body in the absence of sintering. These characteristics include: 1) The coarsest refractory grain fraction constitutes 50% by weight or more of the dry composition; this fraction is separated from a smaller grain fraction by a void with a smaller particle diameter to larger particle diameter ratio such as at least square root of 2, or at least 2. For example, the coarsest refractory grain fraction it may be composed of particles with diameters greater than 500, 800 or 1000 micrometers, and it may be a closed fraction with maximum particle sizes such as 1000, 2000 or 4000 micrometers. 2) The composition contains at least four grain fractions, of which three adjacent grain fractions, separated by voids with a particle diameter ratio of at least the square root of two, or by voids with a particle diameter ratio of at least minus two, has the remaining weight percentages (weight percentage of particle in the fraction relative to the weight of all particles in the fraction plus all smaller particles) which are, relative to the respective next largest particle size fractions and in the order of decreasing particle size, smaller, larger and smaller in value. This setting (major, minor, major, minor fractions) is designed as an "alternating percent by weight remaining" composition. 3) The composition has at least four grain fractions, of which three adjacent grain fractions, separated by voids with a particle diameter ratio of at least the square of two, or by voids with a particle diameter ratio of at least minus two, have remaining weight percentages (particle weight percentage with the fraction relative to the weight of all particles in the fraction plus all particles) that are, relative to the respective particle size fractions immediately greater and in the order of decreasing particle size, smaller, larger and smaller in value. This configuration (minor, major, minor, major fractions) is also referred to as an "alternating percentage remaining weight" composition. 4) The composition has at least two, at least three, grain fractions, separated by voids with a ratio of particle diameter of at least the square of two, or a particle diameter ratio of at least two, completely composed of particles with diameters less than 100 micrometers 5) The composition has at least four grain fractions, separated by voids with a particle diameter ratio of at least the square root of two, or a particle diameter ratio of at least two, in which the remaining weight percentages are at least 40% 6) The composition has at least five fractions of grains separated by voids having a particle diameter ratio of at least the square of two, or a particle diameter ratio of at least two. 7) At least two voids each contain less than 10 percent by mass, or less than 5 weight percent of the weight of the dry composition.

[0011] Composições que incorporam uma ou mais dessas características foram produzidas nas quais, com porcentagens em peso de água de 6,0% em peso, 5,0% em peso, 4,0% em peso, 3,0% em peso, 2,5% em peso e 2,0% em peso, maior MOR (módulo de ruptura), maior densidade aparente, menor porosidade e maior CCS (resistência ao esmagamento a frio) são obtidos com relação à tecnologia anterior.[0011] Compositions incorporating one or more of these characteristics have been produced in which, with percentages by weight of water of 6.0% by weight, 5.0% by weight, 4.0% by weight, 3.0% by weight , 2.5% by weight and 2.0% by weight, higher MOR (breaking modulus), higher bulk density, lower porosity and higher CCS (cold crushing strength) are obtained with respect to prior technology.

[0012] Com composições da presente invenção, valores MOR (medidos em MPa) de 6,89 MPa ou mais, 13,79 MPa ou mais, 20,68 MPa ou mais, ou 24,13 MPa ou mais medidos a 110°C, e 3,45 MPa ou mais, 6,89 MPa ou mais, 13,79 MPa ou mais, 20,68 MPa ou mais, ou 24,13 MPa ou mais, medidos a 816°C podem ser obtidos.[0012] With compositions of the present invention, MOR values (measured in MPa) of 6.89 MPa or more, 13.79 MPa or more, 20.68 MPa or more, or 24.13 MPa or more measured at 110°C , and 3.45 MPa or more, 6.89 MPa or more, 13.79 MPa or more, 20.68 MPa or more, or 24.13 MPa or more, measured at 816°C can be obtained.

[0013] Com composições da presente invenção, valores de densidade aparente (medida em gramas por centímetro cúbico) de 3,04 g/cm3 ou mais, 3,12 g/cm3 ou mais, 3,20 g/cm3 ou mais, medida a 110°C, e 2,96 g/cm3 ou mais, 3,04 g/cm3 ou mais, 3,12 g/cm3 ou mais ou 3,20 g/cm3 ou mais medida a 816°C, podem ser obtidos por formulações compostas de 95% em peso de alumina ou mais.[0013] With compositions of the present invention, bulk density values (measured in grams per cubic centimeter) of 3.04 g/cm3 or more, 3.12 g/cm3 or more, 3.20 g/cm3 or more, measured at 110°C, and 2.96 g/cm3 or more, 3.04 g/cm3 or more, 3.12 g/cm3 or more, or 3.20 g/cm3 or more measured at 816°C, can be obtained by formulations composed of 95% by weight of alumina or more.

[0014] Com composições da presente invenção, porosidades (medida com porcentagem em volume) de 15 ou menos, 10 ou menos, 5 ou menos ou 4 ou menos, ou 3 ou menos, medida a 110°C, e 18 ou menos, 15 ou menos, 10 ou menos, 5 ou menos, 4 ou menos, ou 3 ou menos, medida a 816°C, podem ser obtidos.[0014] With compositions of the present invention, porosities (measured as a percentage by volume) of 15 or less, 10 or less, 5 or less, or 4 or less, or 3 or less, measured at 110°C, and 18 or less, 15 or less, 10 or less, 5 or less, 4 or less, or 3 or less, measured at 816°C, can be obtained.

[0015] Com composições da presente invenção, valores CCS (medidos em MPa) de 20,68 MPa ou mais, 34,47 MPa ou mais, 55,16 MPa ou mais, 68,95 MPa ou mais e 82,74 MP) ou mais, medidos após a secagem a 110°C, e 20,68 MPa, 34,47 MPa ou mais, 55,16 MPa ou mais, 68,95 MPa ou mais e 82,74 MPa ou mais, medidos após a secagem a 816°C, podem ser obtidos.[0015] With compositions of the present invention, CCS values (measured in MPa) of 20.68 MPa or more, 34.47 MPa or more, 55.16 MPa or more, 68.95 MPa or more and 82.74 MP) or more, measured after drying at 110°C, and 20.68 MPa, 34.47 MPa or more, 55.16 MPa or more, 68.95 MPa or more, and 82.74 MPa or more, measured after drying at 816°C can be obtained.

Brief Description of the Drawings

[0016] A figura 1 é um gráfico de porcentagem em peso de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para composições da tecnologia anterior e da presente invenção.[0016] Figure 1 is a graph of percentage by weight of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for compositions of the prior art and the present invention.

[0017] A figura 2 é um gráfico de porcentagem em peso de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para uma composição da presente invenção.[0017] Figure 2 is a graph of percentage by weight of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for a composition of the present invention.

[0018] A figura 3 é um gráfico de porcentagem em volume de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para uma composição da presente invenção.[0018] Figure 3 is a graph of percentage by volume of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for a composition of the present invention.

[0019] A figura 4 é um gráfico de porcentagem em volume de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para uma composição da presente invenção.[0019] Figure 4 is a graph of percentage by volume of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for a composition of the present invention.

[0020] A figura 5 é um gráfico de porcentagem em peso de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para uma composição da tecnologia anterior.[0020] Figure 5 is a graph of percentage by weight of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for a prior art composition.

[0021] A figura 6 é um gráfico de porcentagem em peso de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para uma composição da tecnologia anterior.[0021] Figure 6 is a graph of percentage by weight of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for a prior art composition.

[0022] A figura 7 é um gráfico de porcentagem em peso de frações de composição, traçadas em função do tamanho de partícula em uma escala logarítmica, para uma composição da presente invenção.[0022] Figure 7 is a graph of percentage by weight of composition fractions, plotted against particle size on a logarithmic scale, for a composition of the present invention.

Detailed Description of the Invention

[0023] Observou-se que a presença ou combinação de certas características composicionais dá origem a um produto refratário no qual a quantidade de água de mistura é minimizada, as quantidades de material de matriz são minimizadas, a porosidade do corpo seco formado é minimizada, a densidade do corpo seco formado é aumentada, e um produto com maior módulo de ruptura e resistência ao esmagamento é produzido. Estas propriedades podem ser conferidas a um corpo conformado na ausência de sinterização.[0023] It was observed that the presence or combination of certain compositional characteristics gives rise to a refractory product in which the amount of mixing water is minimized, the amounts of matrix material are minimized, the porosity of the formed dry body is minimized, the density of the formed dry body is increased, and a product with higher modulus of rupture and resistance to crushing is produced. These properties can be imparted to a shaped body in the absence of sintering.

[0024] Os agregados grosseiros que podem ser usados na prática da presente invenção podem conter alumina moldada ou alumina sinterizada (alumina tabular), esferas de alumina completas, bauxita moldada, mulita fundida e sinterizada, magnésia fundida e sinterizada, espinélio de magnésia e alumínio moldado e sinterizado, zircônia moldada e sinterizada, bauxitas refratárias, cianita refratária, andalusita refratária, silimanita refratária, carboneto de silício e suas combinações.[0024] The coarse aggregates that can be used in the practice of the present invention may contain cast alumina or sintered alumina (tabular alumina), complete alumina spheres, cast bauxite, fused and sintered mullite, fused and sintered magnesia, magnesia spinel and aluminum cast and sintered zirconia, cast and sintered zirconia, refractory bauxites, refractory kyanite, refractory andalusite, refractory sillimanite, silicon carbide and combinations thereof.

[0025] Os agregados grosseiros que podem ser usados na prática da presente invenção podem ter qualquer forma. Eles podem ser esféricos, em forma de blocos, retangulares ou mesmo fibrosos. Além do mais, eles podem ser usados sozinhos ou em combinação.[0025] The coarse aggregates that can be used in the practice of the present invention can be of any shape. They can be spherical, block-shaped, rectangular or even fibrous. What's more, they can be used alone or in combination.

[0026] O ligante usado na matriz pode conter cimento de aluminato de cálcio, cimento ligado alfa, cimento Portland, monofosfato de alumínio (MAP), argilas, alumina reativa (tal como AA 101), alumina hidratável e suas combinações. Em certas modalidades, o material da matriz de acordo com a presente invenção não contém cimento.[0026] The binder used in the matrix may contain calcium aluminate cement, alpha bonded cement, Portland cement, aluminum monophosphate (MAP), clays, reactive alumina (such as AA 101), hydratable alumina, and combinations thereof. In certain embodiments, the matrix material according to the present invention does not contain cement.

[0027] Outras matérias-primas usadas na matriz podem incluir aluminas reativas, alumina calcinada, alumina tabular, alumina moldada, mulita, carbono (grafite ou negro-de-fumo), carboneto de silício, dióxido de zircônio, óxido de magnésio, silicatos de alumínio (tais como cianita, andalusita ou silimanita), microssílica, bauxita, óxido de cromo e suas combinações. A porção da formulação com diâmetros na faixa de 0,01 a 10 micrometros, também conhecida como finos, pode conter aluminas reativas e fumos de sílica.[0027] Other raw materials used in the matrix may include reactive alumina, calcined alumina, tabular alumina, molded alumina, mullite, carbon (graphite or carbon black), silicon carbide, zirconium dioxide, magnesium oxide, silicates aluminum (such as kyanite, andalusite or sillimanite), microsilica, bauxite, chromium oxide and combinations thereof. The portion of the formulation with diameters in the range of 0.01 to 10 micrometers, also known as fines, may contain reactive aluminas and silica fumes.

[0028] A matriz pode também conter agentes dispersantes, plastificantes, agentes antiespumantes ou espumantes e componentes de desaeração. Esses agentes são bem conhecidos na tecnologia.[0028] The matrix may also contain dispersing agents, plasticizers, antifoaming or foaming agents and deaeration components. Such agents are well known in the art.

[0029] O método da invenção produz misturas moldáveis com um mínimo volume de grãos finos. Em geral, a quantidade de grãos necessária para criar um composto moldável depende do tamanho do grão de maior tamanho. Misturas com um tamanho de grão superior de 6700 micrometros (3 mesh) tipicamente precisam de um mínimo de 33 por cento em volume - grãos de 149 micrometros (100 mesh) para formar uma mistura moldável funcional. Misturas moldáveis utilizadas com 30 por cento em volume ou menos de grãos 149 micrometros (100 mesh) ou de 24 por cento em volume inclusive até 18 por cento em volume inclusive de grãos de 149 micrometros (100 mesh), podem ser produzidos de acordo com a presente invenção.[0029] The method of the invention produces moldable mixtures with a minimum volume of fine grains. In general, the amount of grain needed to create a moldable compound depends on the size of the largest grain. Mixtures with a grain size greater than 6700 micrometers (3 mesh) typically need a minimum of 33 volume percent - 149 micrometers (100 mesh) grains to form a functional moldable mix. Moldable mixtures used with 30 percent by volume or less of grains 149 micrometers (100 mesh) or 24 percent by volume including up to 18 percent by volume including grains of 149 micrometers (100 mesh), can be produced in accordance with the present invention.

[0030] Misturas moldáveis com um tamanho de grão superior de 6700 micrometros (3 mesh) tipicamente exigem um mínimo de 48 por cento em volume de grãos 1190 micrometros (16 mesh) para formar uma mistura moldável funcional. Misturas moldáveis que podem ser usadas com 47% em peso ou menos de grãos 1190 micrometros (16 mesh), 45 por cento em volume ou menos de grãos 1190 micrometros (16 mesh), ou 43 por cento em volume ou menos de grãos 1190 micrometros (16 mesh) podem ser produzidas de acordo com a presente invenção.[0030] Moldable mixtures with a grain size greater than 6700 micrometers (3 mesh) typically require a minimum of 48 percent by volume of 1190 micrometer grain (16 mesh) to form a functional moldable mixture. Moldable blends that can be used with 47% by weight or less 1190 micron grain (16 mesh), 45 volume percent or less 1190 micron grain (16 mesh), or 43 volume percent or less 1190 micron grain (16 mesh) can be produced in accordance with the present invention.

[0031] Misturas moldáveis com um tamanho de grão superior de 6700 micrometros (3 mesh) tipicamente precisam de um mínimo de 58 por cento em volume de grãos de 3400 micrometros (6 mesh) para formar uma mistura moldável funcional. Misturas moldáveis com 55 por cento em volume de grãos 3400 micrometros (6 mesh), 47 por cento em volume ou menos de grãos 3400 micrometros (6 mesh), 42 por cento em volume ou menos de grãos de 3400 micrometros (6 mesh), ou 36 por cento em volume ou menos de grãos de 3400 micrometros (6 mesh) podem ser produzidos de acordo com a presente invenção. Independente do tamanho de grão superior, um volume mínimo do agregado fino é necessário para misturas moldáveis da tecnologia anterior. Esses volumes mínimos são similares aos valores dados para misturas com um tamanho de grão superior de 6700 micrometros (3 mesh). Valores de mesh são expressos aqui como valores Tyles.[0031] Moldable mixtures with a grain size greater than 6700 micrometers (3 mesh) typically need a minimum of 58 percent by volume of grains of 3400 micrometers (6 mesh) to form a functional moldable mixture. Moldable blends with 55 volume percent 3400 micron grain (6 mesh), 47 volume percent or less 3400 micron grain (6 mesh), 42 volume percent or less 3400 micron grain (6 mesh), or 36 volume percent or less of 3400 micrometer (6 mesh) grains can be produced in accordance with the present invention. Regardless of the larger grain size, a minimum volume of fine aggregate is required for prior art moldable mixes. These minimum volumes are similar to the values given for mixtures with a grain size greater than 6700 micrometers (3 mesh). Mesh values are expressed here as Tyles values.

[0032] Adicionalmente, os valores de porcentagem volumétrica máximos para grãos de 3400 micrometros (6 mesh), grãos de 1410 micrometros (14 mesh), grãos de 1190 micrometros (16 mesh), grãos de 640 micrometros (28 mesh) e grãos de 149 micrometros (100 mesh) apresentados para misturas moldáveis com um tamanho de partícula superior de 6700 micrometros (3 mesh) podem também ser usados para produzir misturas moldáveis de acordo com a invenção com um tamanho de grão superior ou agregado maior que 3 mesh. Por exemplo, agregados de 9525 micrometros (3/8"), agregados de 12700 x 6300 micrometros (1/2" x 1/4"), agregados de 12700 micrometros (1/2"), agregados de 19100 micrometros (3/4") e agregados de 25400 micrometros (1"), misturas desses agregados e agregados com um tamanho de grão superior na faixa de - 6700 micrometros (3 mesh) inclusive e 304800 micrometros (12") podem ser usados para produzir composições moldáveis de acordo com esta invenção.[0032] Additionally, the maximum volumetric percentage values for grains of 3400 micrometers (6 mesh), grains of 1410 micrometers (14 mesh), grains of 1190 micrometers (16 mesh), grains of 640 micrometers (28 mesh) and grains of 149 micrometers (100 mesh) shown for moldable mixtures with a particle size greater than 6700 micrometers (3 mesh) can also be used to produce moldable mixtures according to the invention with a larger grain or aggregate size greater than 3 mesh. For example, 9525 micrometer (3/8") aggregates, 12700 x 6300 micrometer (1/2" x 1/4") aggregate, 12700 micrometer (1/2") aggregate, 19100 micrometer (3/2") aggregate. 4") and 25400 micrometer (1") aggregates, blends of these aggregates and aggregates with a larger grain size in the range of -6700 micrometers (3 mesh) inclusive and 304800 micrometers (12") can be used to produce moldable compositions of according to this invention.

[0033] O método da invenção produz corpos moldados com densidades previamente não alcançadas para as composições usadas. Objetos moldados a base de alumina da tecnologia anterior podem ter densidades até 3,24 g/cm3 no estado verde se eles incorporarem óxido de cromo. Materiais no estado verde contêm água livre; esta água é removida pelo aquecimento a 110oC. Objetos moldados a base de alumina com densidades no estado verde de 3,27 g/cm3 ou mais, ou 3,36 g/cm3 ou mais, podem ser produzidos de acordo com a presente invenção.[0033] The method of the invention produces molded bodies with densities previously not achieved for the compositions used. Prior art alumina-based molded objects can have densities of up to 3.24 g/cm3 in the green state if they incorporate chromium oxide. Materials in the green state contain free water; this water is removed by heating to 110oC. Alumina-based molded objects with green-state densities of 3.27 g/cm3 or more, or 3.36 g/cm3 or more, can be produced in accordance with the present invention.

[0034] Objetos moldados a base de alumina da tecnologia pode ter densidades de até 3,19 g/cm3 depois da secagem a 110oC se eles incorporarem óxido de cromo, ou 3,14 g/cm3 no estado verde se eles incorporarem apenas alumina. Objetos moldáveis a base de alumina com densidades depois da secagem a 110oC de 3,20 g/cm ou mais, 3,24 g/cm3 ou mais, ou 3,32 g/cm3 ou mais podem ser produzidos de acordo com a presente invenção.[0034] Objects molded using the technology's alumina base can have densities of up to 3.19 g/cm3 after drying at 110oC if they incorporate chromium oxide, or 3.14 g/cm3 in the green state if they only incorporate alumina. Alumina-based moldable objects with densities after drying at 110°C of 3.20 g/cm3 or more, 3.24 g/cm3 or more, or 3.32 g/cm3 or more can be produced in accordance with the present invention. .

[0035] O método da presente invenção produz corpos moldados com densidades, com relação às densidades teóricas, previamente inatingíveis. A densidade teórica refere-se à mais alta densidade obtenível para uma substância (isto é, uma amostra sólida sem vazios, diferente de um pó empacotado com vazios entre partículas). Alumina tem uma densidade teórica de 3,987 g/cm3. A tecnologia anterior pode produzir materiais com (3,140/3,987) x 100% ou 78,8% da densidade teórica, ou (3,190/3,987) x 100% ou 80,0% da densidade teórica. Materiais produzidos de acordo com a presente invenção podem ter (3,204/3,987) x 100% ou 80,4% da densidade teórica ou mais, ou densidades que são maiores ou iguais a 83,3% da densidade teórica.[0035] The method of the present invention produces molded bodies with densities, with respect to theoretical densities, previously unattainable. Theoretical density refers to the highest obtainable density for a substance (ie, a solid sample without voids, as opposed to a packed powder with voids between particles). Alumina has a theoretical density of 3.987 g/cm3. Prior art can produce materials at (3.140/3.987) x 100% or 78.8% of theoretical density, or (3.190/3.987) x 100% or 80.0% of theoretical density. Materials produced in accordance with the present invention can have (3.204/3.987) x 100% or 80.4% of theoretical density or greater, or densities that are greater than or equal to 83.3% of theoretical density.

[0036] O método da invenção permite a produção de material moldável com uma baixa quantidade de líquido. Materiais moldáveis da tecnologia anterior tipicamente contêm pelo menos 3,7% em peso de líquido. Material moldável pode ser produzido de acordo com a presente invenção com 3,3% em peso de líquido ou menos, 3,0% em peso de líquido ou menos, 2,0% em peso de líquido ou menos ou 1,7% em peso de líquido ou menos. Materiais moldáveis da tecnologia anterior tipicamente contêm pelo menos 10,9 por cento em volume de líquido. Material moldável pode ser produzido de acordo com a presente invenção com 9,1 por cento em volume de líquido ou menos, ou 7,8 por cento em volume de líquido ou menos. Essas porcentagens são expressas com relação a um peso ou volume total do agregado, matriz, finos e água.[0036] The method of the invention allows the production of moldable material with a low amount of liquid. Moldable prior art materials typically contain at least 3.7% liquid by weight. Moldable material can be produced in accordance with the present invention with 3.3% by weight liquid or less, 3.0% by weight liquid or less, 2.0% by weight liquid or less, or 1.7% by weight. net weight or less. Moldable prior art materials typically contain at least 10.9 percent by volume of liquid. Moldable material can be produced in accordance with the present invention with 9.1 percent by volume liquid or less, or 7.8 percent by volume liquid or less. These percentages are expressed relative to a total weight or volume of the aggregate, matrix, fines and water.

[0037] O método da invenção permite a produção de corpos moldados com baixa porosidade. Corpos moldados produzidos pelas técnicas de moldagem anteriores têm depois do aquecimento a 816°C níveis de porosidade não menos que 13%. Corpos moldados podem ser produzidos de acordo com a presente invenção com níveis de porosidade menores que 13%, menores que 12%, menores que 11%, menores que 10%, menores que 9%, menores que 8%, menores que 7%, menores que 6%, menores que 5%, menores que 4%, ou menores que 3%.[0037] The method of the invention allows the production of molded bodies with low porosity. Molded bodies produced by the above molding techniques have after heating at 816°C porosity levels of not less than 13%. Molded bodies can be produced in accordance with the present invention with porosity levels less than 13%, less than 12%, less than 11%, less than 10%, less than 9%, less than 8%, less than 7%, less than 6%, less than 5%, less than 4%, or less than 3%.

[0038] Em um processo de acordo com a invenção, formas moldadas, estruturas moldadas e produtos moldados, tais como estruturas colunares, podem ser construídos com as composições moldáveis da invenção. O método compreende as etapas de (a) prover um molde com uma cavidade que corresponde ao tamanho e forma da estrutura ou produto moldado, (b) encher a cavidade com a composição moldável da invenção, (c) opcionalmente submeter a composição moldável da invenção a compactação e/ou vibração, (d) curar a composição moldável para dar origem à forma moldada, estrutura moldada ou produto moldado, e (e) separar o molde da forma moldada, estrutura moldada ou produto moldado. As composições da presente invenção podem também ser usadas em um procedimento de formação por compressão, no qual a composição molhada é colocada em um molde e submetida a prensagem mecânica ou hidráulica ou a outros processos de compressão para formar uma peça ou produto moldado da forma desejada.[0038] In a process according to the invention, molded shapes, molded structures and molded products, such as columnar structures, can be constructed with the moldable compositions of the invention. The method comprises the steps of (a) providing a mold with a cavity corresponding to the size and shape of the molded structure or product, (b) filling the cavity with the moldable composition of the invention, (c) optionally subjecting the moldable composition of the invention compaction and/or vibration, (d) curing the moldable composition to form the molded shape, molded structure or molded product, and (e) separating the mold from the molded shape, molded structure or molded product. The compositions of the present invention may also be used in a compression forming procedure, in which the wet composition is placed in a mold and subjected to mechanical or hydraulic pressing or other compression processes to form a molded part or product of the desired shape. .

[0039] As composições moldáveis da invenção podem ser aquecidas para obter boas resistências na forma verde para desmoldagem. O aquecimento a 110°C pode ser usado para reagir a alumina reativa. Alternantemente, ou adicionalmente, um cimento pode ser usado no material de granulação fina para prover resistência na forma verde.[0039] The moldable compositions of the invention can be heated to obtain good strengths in the green form for release. Heating to 110°C can be used to react reactive alumina. Alternatively, or additionally, a cement can be used in the fine-grained material to provide strength in the green form.

[0040] Os exemplos apresentados na tabela I foram moldados usando alumina tabular dimensionada como indicado e cimento Secar 71 como um ligante. Secar 71 é um ligante hidráulico com um teor de alumina de aproximadamente 70%. ULM2 é uma composição da presente invenção com quatro picos na distribuição de tamanho de partícula; dois dos picos correspondem a partículas com diâmetros de 250 micrometros ou menos. ULM3 e ULM3B são duas composições da presente invenção com três picos na distribuição de diâmetro de partícula correspondentes a partículas com diâmetros de 1.000 micrometros ou menos. PA1 e PA2 são composições da tecnologia anterior. ULM1 é uma composição da presente invenção que foi derivada da composição PA2 pela alteração da distribuição de partículas da faixa sub 100 micrometros (ou - 60 mesh), e pela introdução de vazios nessa faixa.[0040] The examples shown in Table I were cast using tabular alumina sized as indicated and Secar cement 71 as a binder. Secar 71 is a hydraulic binder with an alumina content of approximately 70%. ULM2 is a composition of the present invention with four peaks in the particle size distribution; two of the peaks correspond to particles with diameters of 250 micrometers or less. ULM3 and ULM3B are two compositions of the present invention with three peaks in the particle diameter distribution corresponding to particles having diameters of 1000 micrometers or less. PA1 and PA2 are prior art compositions. ULM1 is a composition of the present invention that was derived from the PA2 composition by altering the particle distribution of the sub 100 micrometer (or -60 mesh) range, and by introducing voids into that range.

[0041] Os valores de "carregamento" nas tabelas I e II representam porcentagens em peso, definidas como as porcentagens em peso de partículas em uma dada fração com relação ao peso de todas as partículas na fração mais todas partículas menores. Por exemplo, a fração contendo as partículas maiores em ULM2 contém 53% em peso de alumina e sílica na composição. A fração contendo as segundas partículas maiores contém 50% em peso das demais partículas. A fração contendo as terceiras partículas maiores, que são também partículas menores, contém 100% em peso das demais partículas.[0041] The "loading" values in Tables I and II represent percentages by weight, defined as the percentages by weight of particles in a given fraction relative to the weight of all particles in the fraction plus all smaller particles. For example, the fraction containing the largest particles in ULM2 contains 53% by weight of alumina and silica in the composition. The fraction containing the second largest particles contains 50% by weight of the remaining particles. The fraction containing the third largest particles, which are also minor particles, contains 100% by weight of the remaining particles.

[0042] As composições ULM1 ULM3 e ULM3B contêm quatro ou mais frações com uma configuração em peso restante alternante. PA1 e PA2 não têm uma configuração como estacionamento ULM2 também não tem uma configuração em peso restante alternante de quatro frações, mas tem dois picos correspondentes aos diâmetros de partículas de 250 micrometros ou menos.[0042] The compositions ULM1 ULM3 and ULM3B contain four or more fractions with an alternating remaining weight configuration. PA1 and PA2 do not have a parking lot configuration ULM2 also do not have an alternating remaining weight configuration of four fractions, but have two peaks corresponding to particle diameters of 250 micrometers or less.

[0043] As composições PA1 e PA2 necessitaram as quantidades de água mostradas (6,34% em peso e 5,25% em peso, respectivamente) para produzir um produto moldado.[0043] Compositions PA1 and PA2 required the amounts of water shown (6.34% by weight and 5.25% by weight, respectively) to produce a molded product.

[0044] A3000FL é uma alumina reativa bimodal supermoída com um d50 de aproximadamente 2,5 - 3 micrometros e uma área superficial específica medida por método BET (Brunauer-Emmett-Teller) tipicamente de 1,3 - 2 metros quadrados por grama. A152SG é uma alumina supermoída com uma distribuição de tamanho de partícula monomodal com um tamanho de partícula médio de 1,2 micrometros. RG40000 é uma alumina reativa monomodal com um d50 de 0,5 - 0,8 micrometros. Dispex N100 é um dispersante de poliacrilato de sódio.[0044] A3000FL is a supermilled bimodal reactive alumina with a d50 of approximately 2.5 - 3 micrometers and a specific surface area measured by the BET (Brunauer-Emmett-Teller) method typically of 1.3 - 2 square meters per gram. A152SG is a supermilled alumina with a monomodal particle size distribution with an average particle size of 1.2 micrometers. RG40000 is a monomodal reactive alumina with a d50 of 0.5 - 0.8 microns. Dispex N100 is a sodium polyacrylate dispersant.

[0045] As composições de matriz ultra baixa da presente invenção ULM1, ULM2, ULM3 e ULM3B apresentam aumentos em MOR, densidade aparente e CCS, e menor porosidade, quando comparadas com composições da tecnologia anterior PA1 e PA2. Os componentes e propriedades dessas composições estão apresentados na tabela I. Tabela I: Comparação de Componentes e Propriedades Físicas [0045] The ultra-low matrix compositions of the present invention ULM1, ULM2, ULM3 and ULM3B show increases in MOR, bulk density and CCS, and lower porosity when compared to prior art compositions PA1 and PA2. The components and properties of these compositions are presented in Table I. Table I: Comparison of Components and Physical Properties

[0046] As composições da presente invenção ULM-FG, ULM-PG e ULM- 671 podem produzir formas moldadas com menores porcentagens de água, quando comparadas com a composição PA2 da tecnologia anterior. As composições estão apresentadas na tabela II; uma comparação de propriedades de formas moldadas produzidas com a adição de várias proporções de água está apresentada na tabela III. Tabela II: Comparação de composições. [0046] The compositions of the present invention ULM-FG, ULM-PG and ULM-671 can produce molded shapes with lower percentages of water when compared to the PA2 composition of the prior art. The compositions are shown in table II; a comparison of properties of molded shapes produced with the addition of various proportions of water is shown in Table III. Table II: Comparison of compositions.

[0047] Todas as amostras foram submetidas a 30 segundos de mistura a seco, 4,5 minutos de mistura molhada, 4 minutos de alta vibração e um minuto de baixa vibração. Os valores KBD são densidades aparentes medidas em gramas por centímetro cúbico. Os valores KPOR são valores de porosidade medidos como porcentagem em volume. Tanto os valores KBM quanto os valores KPOR são valores a 816°C. A designação DNB é dada às composições que não se ligam. A designação DNC é dada às composições que não se consolidam.[0047] All samples were subjected to 30 seconds of dry mixing, 4.5 minutes of wet mixing, 4 minutes of high vibration and 1 minute of low vibration. KBD values are bulk densities measured in grams per cubic centimeter. KPOR values are porosity values measured as a percentage by volume. Both KBM values and KPOR values are values at 816°C. The DNB designation is given to compositions that do not bind. The DNC designation is given to compositions that do not set.

[0048] Em certas composições, tais como composições de matriz ultra baixa da presente invenção em que altas proporções de água são adicionadas com propósitos de comparação, segregação de frações de partículas foram observadas. Os valores da tabela designados como "cheio" são medições feitas de peças que representam uma seção transversal de cima em baixo completa de uma amostra. Os valores da tabela designados como "base" são medições de uma porção de uma amostra mais próxima da fonte de vibração. As porcentagens de água na tabela III são porcentagens em peso. Tabela III: Propriedades de Peças Moldadas de Composições da Tecnologia Anterior e da Presente Invenção [0048] In certain compositions, such as ultra-low matrix compositions of the present invention in which high proportions of water are added for comparison purposes, segregation of particle fractions has been observed. Table values designated as "full" are measurements made of parts representing a complete top-to-bottom cross section of a specimen. The values in the table designated as "baseline" are measurements of a portion of a sample closest to the source of vibration. The water percentages in Table III are percentages by weight. Table III: Properties of Molded Parts of Prior Art and Present Invention Compositions

[0049] A figura 1 contém uma comparação de uma distribuição de tamanho de partícula 12 de acordo com a tecnologia anterior com uma distribuição de tamanho de partícula 14 de acordo com a presente invenção. A distribuição de tamanho de partícula 14 corresponde à composição ULM2 na tabela I. Nesta figura, as porcentagens em peso para partículas na composição seca estão colocadas em gráfico em função dos tamanhos de partículas (expressos em micrometros em uma escala logarítmica).[0049] Figure 1 contains a comparison of a particle size distribution 12 according to the prior art with a particle size distribution 14 according to the present invention. Particle size distribution 14 corresponds to the ULM2 composition in Table I. In this figure, weight percentages for particles in the dry composition are plotted against particle sizes (expressed in micrometers on a logarithmic scale).

[0050] O critério SR 92 CF é um material de partículas muito finas que pode ser usado para produzir corpos moldados de acordo com a tecnologia anterior. Ele contém um ligante de alumina ativada fino. Sua distribuição de tamanho de partícula expresso em mesh e sua composição química estão comparadas nas tabelas IV e V com as do material de partículas finas, que apresenta um vazio de tamanho de partículas de acordo com a presente invenção. Tabela IV: Comparação de Frações de Tamanhos de Partículas da Invenção com a Tecnologia anterior Tabela V: Comparação de Frações de Tamanho de Partículas da Invenção com a Tecnologia Anterior [0050] Criterion SR 92 CF is a very fine particulate material that can be used to produce molded bodies according to the prior art. It contains a fine activated alumina binder. Its particle size distribution expressed in mesh and its chemical composition are compared in Tables IV and V with that of the fine particle material, which has a particle size gap according to the present invention. Table IV: Comparison of Invention Particle Size Fractions with Prior Technology Table V: Comparison of Invention Particle Size Fractions with Prior Art

[0051] A figura 2 representa uma distribuição de tamanho de partícula de acordo com a presente invenção na qual seis frações têm uma configuração de porcentagem em peso restante alternante, que alterna entre 33% e 48% até que a fração final seja atingida. Embora as porcentagens em peso das frações diminuam com a redução do tamanho de partícula até que a última fração seja atingida, as seis maiores frações apresentam uma configuração de porcentagem em peso restante alternante. A primeira fração 21 contém 33% em peso das partículas, 67% em peso das partículas continuam. A segunda fração 22 contém (67 * 0,48) ou 33,2% em peso das partículas. As duas primeiras frações assim contêm 65,2% em peso, 34,8% em peso permanecem. A terceira fração 23 contém (34,8 * 0,33) ou 11,5% em peso das partículas. as primeiras três frações assim contêm 76,7% em peso; 23,3% em peso permanecem. A quarta fração 24 contém (23,3 * 0,48) ou 11,2% em peso das partículas. As primeiras quatro frações assim contêm 87,9% em peso; 12,1% em peso permanecem. A quinta fração 25 contém (12,1 * 0,33) ou 4,0% em peso das partículas. As primeiras cinco frações assim contêm 91,9% em peso; 8,1% em peso permanecem. A sexta fração 26 contém (8,1 * 0,48) ou 3,9% em peso. As primeiras seis frações assim contêm 95,8% em peso, 4,2% em peso permanecem. A sétima fração 27 é a única fração que permanece, e assim ela contém 4,2% em peso das partículas, ou 100% em peso das partículas restantes.[0051] Figure 2 represents a particle size distribution according to the present invention in which six fractions have an alternating remaining weight percentage setting, which alternates between 33% and 48% until the final fraction is reached. Although the weight percentages of the fractions decrease with decreasing particle size until the last fraction is reached, the six largest fractions have an alternating weight percentage remaining setting. The first fraction 21 contains 33% by weight of the particles, 67% by weight of the particles continues. The second fraction 22 contains (67 * 0.48) or 33.2% by weight of the particles. The first two fractions thus contain 65.2% by weight, 34.8% by weight remain. The third fraction 23 contains (34.8 * 0.33) or 11.5% by weight of the particles. the first three fractions thus contain 76.7% by weight; 23.3% by weight remains. The fourth fraction 24 contains (23.3 * 0.48) or 11.2% by weight of the particles. The first four fractions thus contain 87.9% by weight; 12.1% by weight remains. The fifth fraction 25 contains (12.1 * 0.33) or 4.0% by weight of the particles. The first five fractions thus contain 91.9% by weight; 8.1% by weight remains. The sixth fraction 26 contains (8.1 * 0.48) or 3.9% by weight. The first six fractions thus contain 95.8% by weight, 4.2% by weight remains. The seventh fraction 27 is the only fraction that remains, and thus it contains 4.2% by weight of the particles, or 100% by weight of the remaining particles.

[0052] A figura 3 representa uma distribuição de tamanho de partícula para ULM3, uma composição da presente invenção. Nesta figura, as porcentagens em volume para partículas com a composição seca estão colocadas em gráfico em função do tamanho de partícula expressos em micrometros em uma escala logarítmica. A primeira fração 31, segunda fração 32, terceira fração 33, quarta fração 34, quinta fração 35 e sexta fração 36 estão mostradas. A primeira fração 31 tem uma porcentagem em volume restante de 48%. A porcentagem em volume restante é 32% para a segunda fração, 32,42% para a terceira fração, 33,48% para a quarta fração 34, e 44% para a quinta fração 35. A porcentagem em volume restante é a porcentagem do volume de partículas na faixa indicada com relação à soma do volume das partículas em todas as faixas em que as partículas têm os diâmetros menores ou iguais à faixa indicada. A sexta fração 36, a fração contendo as menores partículas, tem uma porcentagem em volume restante de 100%.[0052] Figure 3 depicts a particle size distribution for ULM3, a composition of the present invention. In this figure, the percentages by volume for dry composition particles are plotted against particle size expressed in micrometers on a logarithmic scale. The first fraction 31, second fraction 32, third fraction 33, fourth fraction 34, fifth fraction 35 and sixth fraction 36 are shown. The first fraction 31 has a remaining volume percentage of 48%. The percentage by volume remaining is 32% for the second fraction, 32.42% for the third fraction, 33.48% for the fourth fraction 34, and 44% for the fifth fraction 35. The percentage by volume remaining is the percentage of particle volume in the indicated range relative to the sum of the particle volumes in all ranges in which the particles have diameters less than or equal to the indicated range. The sixth fraction 36, the fraction containing the smallest particles, has a volume percent remaining of 100%.

[0053] A figura 4 representa a distribuição de tamanho de partícula para ULM3B, uma composição da presente invenção. Nesta figura, as porcentagens em volume para as partículas na composição seca estão colocadas em gráfico em função dos tamanhos de partículas, expressos em micrometros, em uma escala logarítmica. A primeira fração 41, segunda fração 42, terceira fração 43, quarta fração 44, quinta fração 45 e sexta fração 46 estão mostradas. A primeira fração 41 tem uma porcentagem em volume restante de 48%. A porcentagem em volume restante é 30% para a segunda fração 42, 41% para a terceira fração 43, 41% para a quarta fração 44, e 49% para quinta fração 45. A porcentagem em volume restante é a porcentagem do volume de partículas na faixa indicada com relação à soma do volume de partículas em todas as faixas em que as partículas têm os diâmetros menores ou iguais aos da faixa indicada. A sexta fração 46, a fração contendo as menores partículas, tem uma porcentagem em volume restante de 100%.[0053] Figure 4 depicts the particle size distribution for ULM3B, a composition of the present invention. In this figure, the percentages by volume for the particles in the dry composition are plotted against particle sizes, expressed in micrometers, on a logarithmic scale. The first fraction 41, second fraction 42, third fraction 43, fourth fraction 44, fifth fraction 45 and sixth fraction 46 are shown. The first fraction 41 has a remaining volume percentage of 48%. The percentage by volume remaining is 30% for the second fraction 42, 41% for the third fraction 43, 41% for the fourth fraction 44, and 49% for the fifth fraction 45. The percentage by volume remaining is the percentage of particle volume in the range indicated with respect to the sum of the volume of particles in all ranges in which the particles have diameters less than or equal to those in the range indicated. The sixth fraction 46, the fraction containing the smallest particles, has a volume percent remaining of 100%.

[0054] A figura 5 tem um gráfico de porcentagem em passa de frações de partícula com relação ao diâmetro de partículas em micrometros de PA1, uma composição da tecnologia anterior. O gráfico representa a primeira fração 51, segunda fração 52 e terceira fração 53. A terceira fração 53 contém todo o material na composição com um diâmetro de 100 micrometros ou menos, e apresenta um único pico. A primeira fração 51 contém 45 por cento do peso restante, a segunda fração 52 contém 46 por cento do peso restante e a terceira fração 53 contém 100 por cento do peso restante.[0054] Figure 5 is a graph of percentage in passes of particle fractions against particle diameter in micrometers of PA1, a prior art composition. The graph represents first fraction 51, second fraction 52, and third fraction 53. Third fraction 53 contains all material in the composition with a diameter of 100 micrometers or less, and has a single peak. The first fraction 51 contains 45 percent of the remaining weight, the second fraction 52 contains 46 percent of the remaining weight, and the third fraction 53 contains 100 percent of the remaining weight.

[0055] A figura 6 contém um gráfico de porcentagem em massa de frações de partículas com relação ao diâmetro de partícula em micrometros de PA2, uma composição da tecnologia anterior. O gráfico representa a primeira fração 61, segunda fração 62, terceira fração 63 e quarta fração 64. A quarta fração 64 contém todo o material na composição com um diâmetro de 100 micrometros ou menos, e apresenta um único pico. A primeira fração 61 contém 40 por cento do peso restante, a segunda fração 62 contém 33 por cento do peso restante, a terceira fração 63 contém 38 por cento do peso restante, e a quarta fração 64 contém 100 por cento do peso restante.[0055] Figure 6 contains a graph of mass percentage of particle fractions against particle diameter in micrometers of PA2, a prior art composition. The graph represents first fraction 61, second fraction 62, third fraction 63, and fourth fraction 64. The fourth fraction 64 contains all material in the composition with a diameter of 100 micrometers or less, and has a single peak. The first fraction 61 contains 40 percent of the remaining weight, the second fraction 62 contains 33 percent of the remaining weight, the third fraction 63 contains 38 percent of the remaining weight, and the fourth fraction 64 contains 100 percent of the remaining weight.

[0056] A figura 7 contém um gráfico de porcentagem em massa de frações de partícula com relação ao diâmetro de partícula em micrometros de ULM1, uma composição da presente invenção. O gráfico representa a primeira fração 72, a segunda fração 72, a terceira fração 73, a quarta fração 74, a quinta fração 75 e a sexta fração 76. As frações 71, 72 e 73 contêm o mesmo percentual em peso das frações análogas em PA2. Entretanto, uma porção sub 1.000 micrométrica da distribuição de partículas PA2 apresenta um único pico, ao passo que a porção sub 1.000 micrométrica de ULM1 apresenta três frações, a saber as frações 74, 75 e 76.[0056] Figure 7 contains a graph of mass percentage of particle fractions against particle diameter in micrometers of ULM1, a composition of the present invention. The graph represents the first fraction 72, the second fraction 72, the third fraction 73, the fourth fraction 74, the fifth fraction 75 and the sixth fraction 76. Fractions 71, 72 and 73 contain the same percentage by weight of the analogous fractions in PA2. However, a sub 1000 micrometer portion of the PA2 particle distribution shows a single peak, whereas the sub 1000 micrometer portion of ULM1 shows three fractions, namely fractions 74, 75 and 76.

Claims

1. Moldable composition comprising refractory material, characterized in that it comprises: - a first fraction of grains consisting of particles with diameters smaller than 100 micrometers, the first fraction being numbered in descending order of particle size; - a second grain fraction consisting of particles with diameters smaller than 100 micrometers, the second fraction being numbered in descending order of particle size; and, - a plurality of adjacent grain fractions separated by at least one void, in which the ratio of the larger particle diameter to the smaller particle diameter is greater than the square root of two, the plurality of grain fractions consisting of particles with diameters greater than 100 micrometers, the plurality of adjacent grain fractions comprising a coarser grain fraction.

2. Moldable composition according to claim 1, characterized in that the composition consists of more than four percent by weight of particles with diameters smaller than 100 micrometers.

3. Moldable composition according to claim 1, characterized in that the composition consists of more than thirteen percent by weight of particles with diameters smaller than 100 micrometers.

4. Moldable composition according to claim 1, characterized in that it additionally comprises silica fumes.

5. Moldable composition according to claim 1, characterized in that the coarser grain fraction comprises at least 50% by weight of the dry composition.

6. Moldable composition according to claim 1, characterized in that at least one void contains less than 10% by mass of the dry composition.

7. Moldable composition according to claim 1, characterized in that at least one void contains less than 5% by mass of the dry composition.

8. Mouldable composition according to claim 1, characterized in that it additionally comprises a third fraction of grains consisting of particles with diameters smaller than 100 micrometers, the third fraction being numbered in descending order of particle size.

9. Mouldable composition according to claim 8, characterized in that it further comprises a fourth fraction of grains consisting of particles with diameters smaller than 100 micrometers, the fourth fraction being numbered in descending order of particle size.

10. Moldable composition according to claim 9, characterized in that it additionally comprises a fifth fraction of grains consisting of particles with diameters smaller than 100 micrometers, the fifth fraction being numbered in descending order of particle size.

11. Moldable composition according to claim 9, characterized in that the first grain fraction, the second grain fraction, the third grain fraction and the fourth grain fraction comprise a material selected from the group consisting of alumina and a hydraulic binder comprising alumina.

12. Moldable composition according to claim 9, characterized in that it comprises at least 95% by weight of alumina.

13. Moldable composition according to claim 9, characterized in that the coarser grain fraction comprises from and including 40% by weight to and including 53% by weight of the dry composition.

14. Method for producing a molded product using a moldable composition as defined in claim 1, characterized in that it comprises (a) providing a mold with a cavity that corresponds to the size and shape of the product, (b) filling the cavity with the moldable composition, (c) optionally subjecting the moldable composition of the invention to compaction and/or one or more compression and vibration processes, (d) curing the moldable composition to form the molded product, and (e) separating the mold from the moldable composition. molded product.