具有高氧化锆含量的耐火产品制造技术

本发明专利技术涉及一种铸造熔融耐火产品，基于氧化物的质量百分比计且总计为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高氧化锆含量的耐火产品


[0001]本专利技术涉及一种具有高氧化锆含量的铸造耐火产品，以及包含所述产品的玻璃熔炉
。

技术介绍

[0002]玻璃熔炉通常包含非常大量的耐火产品，根据它们的性质布置在不同的位置
。
对于熔炉的每个部分，所选择的产品将是不会引起使玻璃不可用的缺陷
(
这将降低生产产率
)
并且具有足够长的耐受性以给予熔炉具有令人满意的使用寿命的产品
。
[0003]在耐火块体中，在铸造块体和烧结块体之间有区别
。
[0004]与烧结块体相比，铸造块体通常包含将结晶颗粒连接在一起的粒间玻璃相
。
因此，由烧结块体引起的问题和由铸造块体引起的问题以及用于解决它们的技术方案通常是不同的
。
因此，为制造烧结块体而开发的组合物不能先验地用于制造铸造块体，反之亦然
。
[0005]铸造块体，通常被称为“电铸”或“熔铸”，是通过在电弧炉中熔化合适的原材料混合物或通过任何其他合适的技术获得的
。
然后，熔融材料通常在模具中浇铸，然后固化
。
通常，所获得的产品然后经历受控的冷却循环，以便在不破裂的情况下达到室温
。
本领域技术人员将这种操作称为“退火”。
[0006]已知具有非常高的氧化锆含量
(VHZC)
的铸造块体，其通常包含大于
80wt
％，或甚至大于
85wt
％的氧化锆
。
它们以非常好的耐腐蚀性和不给生产的玻璃着色以及不在玻璃中引起缺陷的能力而闻名
。
[0007]EP403387
描述了具有高氧化锆含量的铸造熔融产品，其以重量百分比计包含4至5％的
SiO2、
约1％的
Al2O3、0.3
％的氧化钠和小于
0.05
％的
P2O5。
[0008]FR2932475
描述了具有高氧化锆含量的铸造熔融产品，其以重量百分比计包含
3.5
至
6.0
％的
SiO2、0.7
至
1.5
％的
Al2O3、0.05
至
0.80
％的氧化硼
B2O3、0.10
至
0.43
％的
Na2O+K2O
以及小于
0.55
％的
Fe2O3+TiO2。
[0009]通常，具有非常高的氧化锆含量的产品与氧化铝
‑
氧化锆
‑
二氧化硅铸造产品
(
称为“AZS”)
不同，氧化铝
‑
氧化锆
‑
二氧化硅铸造产品的氧化铝含量较高，
ZrO2含量较低
。
特别地，
AZS
产品通常包含小于
80
重量％的氧化锆
。AZS
产品还含有通常大于
10
％或高于
30
％的量的刚玉
(
游离的，或呈刚玉
/
氧化锆共晶的形式
)
，而
VHZC
产品中通常不存在该相
。
[0010]FR2024526A1
主要描述了用于玻璃熔炉槽池的
AZS
产品，并且指出，相对于其中
Al2O3含量明显高于
SiO2含量的产品，
Al2O3含量低于
SiO2含量使得可以限制开裂和石子的形成
。
[0011]具有非常高的氧化锆含量的铸造块体，例如
SEFPRO
生产和销售的
ER 1195
，现在广泛用于玻璃熔炉
。
然而，对具有更好质量的玻璃以及炉的更长使用寿命的需求意味着需要越来越耐熔融玻璃的耐火产品，包括在越来越苛刻的条件下耐熔融玻璃
。
[0012]对于玻璃熔炉的某些特定区域，对这些耐火产品的需求特别关键，例如用于玻璃熔炉喉部的块体
。
与用于槽池的块体相比，喉部的块体经受特定的环境
。
喉部的块体位于熔
化区的出口处，在熔炉的横截面显著变窄的区域中
。
在该区域中，熔融玻璃和耐火产品之间的界面也是水平的，玻璃位于喉部的过梁
(lintel)
的下方
。
该界面变得富含形成喉部块体的耐火产品的元素，这通常增加了其密度；因此，由于重力引起的沉降通过该区域中耐火产品的特定取向而加剧
。
在该区域中，耐火产品仅与熔融玻璃接触；因此，任何气泡将上升到玻璃
/
耐火产品界面
(
而不是如在槽池中那样的玻璃
/
大气界面
)。
气体
(
气泡
)
‑
熔融玻璃
‑
耐火产品三相点的存在引起腐蚀的加速
。
这种特定的腐蚀，上升到喉部的水平，被称为“向上钻凿
(upward drilling)”。
此外，该区域通常通过水回路或通过吹送空气来冷却
。
因此，玻璃
/
耐火产品界面的温度与槽池的温度不同，这可导致可影响腐蚀速率的行为上的差异
。
因此，腐蚀的性质不同
。
现有的
AZS
或
VHZC
产品在这些区域中耐腐蚀性不足，并且基于氧化铬的耐火产品不能用于所有类型的玻璃，特别是最透明的玻璃
。
[0013]对于槽池块体，我们通常感兴趣的是沿着限定熔融玻璃浴的液位的线的腐蚀，即，在耐火产品
、
玻璃和空气之间的界面处
。
事实上，正是在这个区域，腐蚀要大得多
。
因此，界面处的材料损失通常决定着槽池块体的寿命结束
。
[0014]非常适合槽池块体的产品不一定适用于喉部块体，反之亦然
。
[0015]需要对熔融玻璃具有高的耐受性的具有非常高的氧化锆含量的耐火产品，特别是在玻璃熔炉的喉部中对熔融玻璃具有高的耐受性，同时保持可行性
。

技术实现思路

[0016]专利技术概述
[0017]本专利技术提出了一种铸造熔融耐火产品，以基于氧化物的重量百分比计并且总计为
100
％，其包含：
[0018][0019]比值
SiO2/(Na2O+K2O+B2O3)
小于或等于
19.0
，优选大于或等于
10.0。
[0020]如将在说明书的其余部分中更详细地看到的，该组合物赋予铸造熔融产品相对于熔融玻璃显著的惰性
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种铸造熔融耐火产品，以基于氧化物的重量百分比计且总计为
100
％，所述耐火产品包含：比值
SiO2/(Na2O+K2O+B2O3)
小于或等于
19.0
，如果
Al2O3含量大于或等于
5.1
％，则
SiO2含量大于或等于
8.5
％
。2.
根据权利要求1所述的耐火产品，其中：
‑
83.0
％
<ZrO2+HfO2<88.0
％；和
/
或
‑
8.4
％
<SiO2<10.6
％；和
/
或
‑
3.9
％
<Al2O3<6.1
％；和
/
或
‑
Na2O+K2O+B2O3≤1.00
％；和
/
或
‑
0.40
％
<Na2O+K2O
；和
/
或
‑
B2O3<0.50
％；和
/
或
‑
Y2O3<0.40
％；和
/
或
‑
Fe2O3+TiO2<0.40
％；和
/
或
‑
比值
SiO2/(Na2O+K2O+B2O3)
在
10.0
和
19.0
之间
。3.
根据权利要求2所述的耐火产品，其中：
‑
83.5
％
<ZrO2+HfO2<87.0
％；和
/
或
‑
8.5
％
<SiO2<10.5
％；和
/
或
‑
4.0
％
<Al2O3<6.0
％；和
/
或
‑
0.50
％
<Na2O+K2O
；和
/
或
‑
B2O3<0.45
％；和
/
或

【专利技术属性】
技术研发人员：伊莎贝拉，
申请(专利权)人：法商圣高拜欧洲实验及研究中心，
类型：发明
国别省市：