[发明专利]用于玻璃熔窑的耐火材料组合物

说明书

技术领域

本发明一般涉及特别用于玻璃熔窑的耐火材料组合物。更特别地，本发明 涉及用于玻璃熔窑内衬的胶体二氧化硅耐火材料。

背景技术

玻璃熔窑是被以耐火材料衬里的器皿，其成型为用以熔化和保存玻璃的容 器。在熔化操作中，引入的制玻璃材料被加热到约2800°F(1550℃)。制玻璃材 料通常包括碎玻璃和批料的混合物。碎玻璃是来自加工工序的粉碎的玻璃。批 料包括砂子(二氧化硅)、石灰(石灰石或缩减为氧化钙的碳酸钙)、纯碱(氧 化钠)，并且有时为如长石、芒硝，和金属氧化物的其他材料。在熔化工序期间， 碎玻璃首先熔化以提高向批料的热传递并缩短熔化时间。

玻璃熔窑包括坩锅窑、玻璃池、池窑，和类似物。坩锅窑具有坩锅或碗形 结构，典型地用于熔化较少量的玻璃。玻璃池包括从较小的日槽到较大的连续 熔化槽。日槽通常用制玻璃材料填充以过夜熔化。连续熔化槽是大的熔炉，其 中制玻璃材料装在一端，熔化，并流向另一端来移动。玻璃池典型地是由钢架 内分离的耐火砖或块建造。这些块固定在一起而不使用砂浆，并典型地以矩形 的形状排列以保存熔融玻璃。来自钢结构和外部的块的机械压力将这些块固定 在一起。玻璃池一般具有再生室用以预热助燃空气，从而得到较高的火焰温度。

耐火块通常受到相当大的来自熔融玻璃和制玻璃材料的装料的磨损。熔融 玻璃是高腐蚀性的。耐火块通常由含有氧化铝、氧化锆和二氧化硅(AZS)的 复合粘土制成。AZS耐火块由铸造成型的熔化的材料制成，其硬化后再经机械 加工。

在连续熔化槽中的熔化操作基本持续不停直到该槽不再可用。在熔化操作 期间，耐火块会被深深地划伤并可能在熔融玻璃腐蚀或溶解了耐火材料的地方 产生磨损点或部分。典型地，磨损点发展直到耐火材料无法支撑熔融玻璃。磨 损点缩短了玻璃池的使用寿命并且经常是不可预知的，从而中断熔化玻璃的生 产。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种特别用于玻璃熔窑的耐火材料组合物。所述 耐火材料组合物已被发现可提供优异的抗腐蚀性。该耐火材料组合物包含一个 与二氧化硅粘结料混合的第一组成分。第一组成分包含氧化铝和氧化锆。胶体 二氧化硅粘结料为第一组成分干重的5wt％至20wt％。该耐火材料组合物含有 10wt％至45wt％的氧化铝，至少35wt％的氧化锆，和至少20％的二氧化硅。

在另一个方面，制备用于玻璃熔窑的耐火材料的方法包括提供含有氧化铝 和氧化锆的第一组成分。提供占第一组成分干重的5wt％至20wt％的胶体二氧 化硅粘结料并与第一组成分混合以形成耐火材料组合物。该耐火材料组合物包 含10wt％至45wt％的氧化铝，至少35wt％的氧化锆，和至少20％的二氧化硅。 将该耐火材料组合物成形于玻璃熔窑的表面。

通过下述优选具体实施方案的详细描述，并结合伴随的实施例加以理解， 本发明的前述和其他特征与优点将变得明显。

附图说明

参考下述附图和详细描述，可以更好地理解本发明。重点已给出在上面以 阐明本发明的原理，在附图中的成分不必要按比例确定。

图1描绘了该发明的一个具体实施方式中的具有胶体二氧化硅耐火体系的 玻璃池的部分透视图。

具体实施方式

现将本发明将进一步描述。本发明的不同方面将在下述章节中更详细地说 明。除非明确地另有所指，所限定的每一个方面可与任何其他一个或多个方面 组合。任何被指出为优选或有利的特征尤其可与任何其他一个或多个被指出为 优选或有利的特征组合。

本发明提供一种特别用于玻璃熔窑的胶体二氧化硅耐火材料组合物。特别 地，该胶体二氧化硅耐火材料组合物包含相对高含量的氧化锆，其对高温腐蚀 性环境提供好得惊人的抵抗力。本文公开的耐火组合物也可以用于其他用途， 如其他类型的熔炉。