[发明专利]用于玻璃制造的多孔性耐火材料、其制造方法及应用

说明书

技术领域

根据独立权利要求，本发明一般涉及：适用于玻璃制造的多孔性耐火材料的制造方法；根据本发明的方法制造的多孔性耐火材料；以及所述多孔性耐火材料在玻璃制造中的应用或用于减少玻璃制造时的制造缺陷；以及一种或多种具有还原作用的物质在调整适用于玻璃制造的耐火材料的孔隙中的氧沉积(Sauerstoffsenke)的应用。

背景技术

对于用于玻璃制造的多孔性耐火材料(熔解团)，当与玻璃熔液接触时，通常出现各种问题。问题之一为，耐火材料表面的腐蚀率直接正比于与玻璃熔液的接触面积，使得熔液渗入耐火材料的基本上开口的孔而增加了腐蚀。除缩短熔解团的作用寿命外，耐火材料的表面能够被分解成孔隙，这些孔隙然后与渗入孔的熔液混合，从而可导致生产的波动，例如导致在玻璃制造中出现不均匀或条痕，这是不希望的伴随现象。此外，在玻璃熔液渗入耐火材料的孔隙时，在该处的气相至少部分地被吸收到玻璃熔液中，这例如能导致形成气泡杂质，并且由此导致在玻璃制造中的生产波动[Glastechnische Fabrikationsfehler，Jebsen-Marwedel，R.Brueckner：Springer-Verlag 1980，263页]。

现在为改进玻璃制造时耐火材料的耐腐蚀性，耐火材料的表面能够通过形成抵抗层[US 2003/0104196和EP 0911298]或通过铂金属涂层[GB 211530和WO 99/23050]来改良。此时的缺点一方面是表面改良的复杂性和高成本，以及另一方面是一旦所述层破损，则抗腐蚀性恶化。

在US 3670061中描述了优化耐火材料抗腐蚀性的方法，其中，耐火材料被熔化，并且在熔液中有针对性地加入干燥气体，以导致减少孔隙，并且因此而优化耐火材料的抗腐蚀性。

在DE 2311306中描述了通过在操作中加入碳来提高冶金容器的耐火砖的耐久性的方法，其中，流体碳载体从未损伤的砖侧在原位注入砖内。

在DE 19936292中描述了用于冶金工艺的耐火成型体、相应的混合物以及其制造方法，其中，同时在无问题操作和无问题处置的情况下，耐火材料对具有不同组成的、特别是具有不同的或不断变化的pH值的熔渣具有抵抗性。该耐火材料具有矿物氧化物材料作为主成分，该矿物氧化物材料在化学上由80％至99％的Al₂O₃和1％至20％的CaO组成，其中，准备使用的砖(Stein)的矿物氧化物材料具有由α-Al₂O₃、β-Al₂O₃、六铝酸钙(CA₆)以及二铝酸钙(CA₂)构成的相混合物(Phasengemenge)，上述物质的比例可各自在2％至50％之间，优选各自在20％至30％之间。

特别以本发明为基础的技术目的在于，提供用于玻璃制造的多孔性耐火材料，其具有针对玻璃熔液的优化的抗腐蚀性，使得能够在玻璃制造时减少制造缺陷，特别允许减少制造的玻璃中的杂质和污染，以及可以以低成本和简单手段生产。

发明内容

本发明的上述目的通过独立权利要求的主题解决。

因此，通过用于玻璃制造的多孔性耐火材料的制造方法解决上述目的中一个或多个，其特征在于，调整多孔性耐火材料的孔隙作为氧沉积。

在本发明的意义下，术语“氧沉积”表示，在通常用于玻璃制造的温度下，也就是说通常在直至大约1600℃(玻璃制造温度)，储入耐火材料中的一种或多种物质与氧气反应生产氧化物，其中，相应的氧气源通常(i)作为耐火材料的孔环境的氧气分压存在，和/或(ii)作为被包含在渗入孔内的玻璃熔液中的可用氧气存在。用于调整氧沉积的相应物质通常为有机的或无机的。

根据本发明的上述制造方法制造的、用于玻璃制造的多孔性耐火材料，以及其在玻璃制造中的应用或用于在玻璃制造时减少制造缺陷的应用，还相应地解决了根据本发明的目的中的一个或多个。

本发明的另一构成涉及使用一种或多种还原作用物质，用于调整在用于玻璃制造的耐火材料的孔隙中的氧沉积，其特征在于，所述还原作用物质在玻璃制造温度下适于与氧气反应形成氧化物。

在所附权利要求以及下文中描述优选构成。有利的构成可相互组合，这是有意义的。

附图说明

图1示出高度开孔的富含Al₂O₃的轻质耐火砖，该砖根据本发明以合成气体(5体积％的H₂)处理，其浸入绿色玻璃熔液中。