[发明专利]复合耐火结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由基于陶瓷氧化物、耐火材料和其它材料以及矿物氧化物的电熔耐火构件构成的复合耐火结构，该结构中至少包括一个形状不同的结构元件，该元件能很好地抵抗由熔池，特别是熔融玻璃之类的熔池所产生的腐蚀和侵蚀。

本发明还包括了一种生产所述整体型复合耐火结构的工艺方法，所述耐火结构可以被用来制造用于玻璃制造的熔炉，特别是可以用于熔炉中受到熔融玻璃腐蚀作用最严重的区域。

技术背景

已知的是，建造一玻璃制造用熔炉的技术中要使用由电熔耐火材料制成的、经适当组合的整体型的诸元件，这些组合起来的元件通常被称作“电熔块”。

这些电熔块被制成各种形状、尺寸、类型和质量，并且都是如1987年2月23日的意大利专利19461中所披露的那样，通过在一个三相电弧炉中对一熔融的耐火材料氧化物的混合物进行模制而获得的。

熔融的混合物进入到经过适当设计并具有适当形状的模具内，在那里经受到一第一部分冷却并且形成预想的形状。然后，电熔耐火材料在受到控制的条件下完成其冷却周期；在这个周期的最后，通常对其进行机加工并且进行机械地精加工。

最终获得的产品通常被称作“电熔耐火块”。

还知道的是，由于所述耐火材料经受在熔炉中的每个部分都会发生的各种机械、物理、和化学的条件，所以它在使用过程中会受到侵蚀。

电熔耐火材料所遭受的侵蚀会使其损耗掉。损耗的程度决定电熔耐火块的工作寿命，并在根本上决定玻璃熔炉的工作寿命。

根据电熔材料块的质量、类型以及在熔炉中所处位置的不同，它们的损耗也有所不同。实际上已经知道，在熔炉中有些区域内内的损耗比其它的区域更为严重。一般都知道，在发生磨损最严重的区域内，构成熔炉喉部的电熔块会有损耗，特别是在玻璃入口处、溢流壁(weir wall)处的喉部覆盖块，或者是处在技术上被限定为“液面线(flux line)”或“金属线(metal line)”之区域内的覆盖块尤其如此。

为了尽可能地延长玻璃熔炉的寿命，实际操作中较佳的是，选择并且组装具有不同质量和特性的电熔耐火材料，以平衡熔炉内每个部分的损耗程度。

在制造玻璃熔炉时，实际上现在通常是同时具有电熔耐火材料块，这些耐火块具有不同的化学成份(Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂、α和β的Al₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃-Cr₂O₃-SiO₂-ZrO₂，等等)，并且根据所生产之玻璃的质量和类型以及根据它们必须承受的应力而处在各特定的区域内。

在已有技术中，尽管采用了不同的材料，但是还是不能在玻璃熔炉各区域内的损耗之间达到一个让人满意的平衡，因此，由于熔炉内某些构件的过早损耗使得所述熔炉仍不能达到最佳的寿命。

为了减少这种损耗不均的影响并确保熔炉具有最长的工作寿命，通常要依靠一种机械型的其它解决办法，例如从外侧冷却所述结构，或者是在熔炉还是热的和正在运行的时候来修复损耗最严重的区域。

从欧洲专利EP-A-008261中已知一种用于炼钢熔炉的耐火块，它具有矩形的横截面以及一金属的或石墨的内插件。所述内插件具有沿耐火块之矩形截面的对角线延伸的X形的横截面，以便于冷却并且因而延长耐火块的工作寿命。然而，该耐火块没有被设计成能延长与熔融金属之接触的样式，并且没有保护耐火块不因与熔融金属接触而受过量损耗的装置。

发明的揭示

因而，本发明的一个目标在于提供一种复合型并且是整体型的耐火结构，该结构的形状像是一具有各种尺寸和化学-物理性质的电熔耐火材料块，它能够很好地抵抗由熔池特别是熔融玻璃熔池所产生的腐蚀/侵蚀，因此能达到通常由任何类型和组份的电熔材料都无法达到的较长的寿命。

本发明的一个目的在于，提供一种复合型耐火结构，它是由化学和/或物理性质互不相同、而且互相之间紧密且连续接触的诸构件构成，一个构件是由经过电熔的或其它方法熔化而模制的耐火材料构成的，而一个或更多的部件则是由能耐高温和耐腐蚀的材料构成，它能构成一个耐火构件的有效保护层以抵抗熔融玻璃或类似物的连续侵蚀。