[发明专利]熔铸耐火产品和玻璃熔窑

说明书

本申请是申请日为2011年01月28日、申请号为201180007564.2、发明名称为“具有高氧化锆含量的耐火产品”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有高氧化锆含量的新型熔铸耐火产品。

背景技术

在多种耐火产品之中，在熔铸产品(被熟知用于玻璃熔窑的构造)与烧结产品之间存在区别。

与烧结产品相比，这些熔铸产品最经常的是包含结合了多个晶粒的粒间玻璃质相。因此，烧结产品以及熔铸产品所摆出的问题以及用于解决它们所采取的技术方案总体上是不同的。因此，被研制出用于制造烧结产品的组合物本身先天地不可用来制造熔铸产品，且反之亦然。

熔铸产品，经常称为电铸产品，是通过将适当原料的混合物在一个电弧炉中进行熔化或通过适合用于这些产品的任何其他技术而获得的。然后将这种熔融材料浇注在模具中，并且所获得的产品经受受控的冷却周期使得它达到室温而不会开裂。这种操作被本领域的普通技术人员称为“退火”。

在这些熔铸产品之中，这些具有高氧化锆含量(即，具有大于85wt.％的氧化锆(ZrO₂))的电铸产品以它们非常高的耐腐蚀性而没有对所生产的玻璃着色并且不会产生缺陷的品质而出名。

常规地，这些具有高氧化锆含量的熔铸产品还包含氧化钠(Na₂O)以防止从产品中存在的氧化锆和硅石形成锆石。锆石的形成实际上是有害的，因为它伴随有体积约20％的减少，因此产生了引起开裂的机械应力。

由圣戈班西普公司(Saint-Gobain SEFPRO)生产并且推向市场的并且由专利EP-B-403 387涵盖的产品ER-1195现在被广泛地用于玻璃熔窑中。其化学组成包括约94％的氧化锆、4％至5％的硅石、约1％的氧化铝、0.3％的氧化钠以及小于0.05wt.％的P₂O₅。它是典型地具有高氧化锆含量的用于玻璃窑的产品。

FR 2 701 022描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，这些产品包含0.05wt.％至1.0wt.％的P₂O₅以及0.05wt.％至1.0wt.％的氧化硼B₂O₃。这些产品具有高的电阻率。有利的是，这使之有可能在玻璃的电熔化过程中稳定电功率的消耗并且特别是避免了任何在耐火产品中导致它们迅速降解的短路问题。实际上，在玻璃的电熔化过程中，一些电流穿过这些耐火产品。因此这些耐火产品的电阻率的增加使之有可能降低电流能够穿过它们的量。

WO 2009 027610描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，这些产品对于在6％与12％之间的硅石含量而言在至少一种选自Nb₂O₅和Ta₂O₅的氧化物的存在下具有高的电阻率。

WO 2007 099253描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，这些产品在至少一种选自CrO₃、Nb₂O₅、MoO₃、Ta₂O₅和WO₃的氧化物的存在下具有高的电阻率。这些产品对于在0.1％与2.4％之间的氧化铝含量而言包含小于1.5wt.％的B₂O₃。

WO 2005 068393描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，这些产品具有高的电阻率同时将BaO、SrO、MgO、CaO、P₂O₅、Na₂O和K₂O含量最小化。这些产品包含0.1wt.％至1.2wt.％的B₂O₃以及在0.8％与2.5％之间的氧化铝，但是没有注意Al₂O₃/B₂O₃比率。此外，在这个文献中的所有实施例均不包括小于0.85％的氧化铝含量；大于0.9％的氧化铝含量是优选的。

JP 63 285173描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，这些产品对于小于6.5％的氧化硅含量而言具有良好的电阻率并且耐开裂。

非常高品质的玻璃(特别是对于LCD型的平面屏幕的玻璃)目前的发展增加了对于玻璃熔窑耐火产品的要求。具体地，对于具有改进的电阻率而不使用掺杂剂同时具有玻璃腐蚀耐受性的耐火产品存在一种需要。