專利名稱：具有高氧化鋯含量的耐火產(chǎn)物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高氧化鋯含量的新穎熔鑄耐火產(chǎn)物。
背景技術(shù)：
在耐火產(chǎn)物中，熟知用于構(gòu)建玻璃熔融爐的熔鑄產(chǎn)物與燒結(jié)產(chǎn)物之間存在區(qū)別。不同于燒結(jié)產(chǎn)物，熔鑄產(chǎn)物最常包括連接結(jié)晶晶粒的晶粒間玻璃相。燒結(jié)產(chǎn)物及熔鑄產(chǎn)物所造成的問題不同，因此解決這些問題所采用的技術(shù)解決方案一般亦不同。因此， 一種開發(fā)用于制造燒結(jié)產(chǎn)物的組成物顯然不適用于制造熔鑄產(chǎn)物，反之亦然。熔鑄產(chǎn)物常被稱為電熔合產(chǎn)物，其利用在電弧爐中熔融合適原料的混合物或利用適用于這些產(chǎn)物的任一其它技術(shù)而獲得。熔料隨后被澆鑄至模具中，且所得產(chǎn)物接著經(jīng)受控制冷卻循環(huán)以恢復(fù)室溫而不破裂。本領(lǐng)域技術(shù)人員亦將此項操作稱為“退火”。在熔鑄產(chǎn)物中，具有高氧化鋯含量，亦即包括按重量計超過85%的氧化鋯(&02) 的電熔合產(chǎn)物的顯著特性在于其極高耐蝕性，而不會使所制造的玻璃著色且不會產(chǎn)生缺陷。慣常地，具有高氧化鋯含量的熔鑄產(chǎn)物亦包括氧化鈉(Na2O),以避免由存在于產(chǎn)物中的氧化鋯與二氧化硅形成鋯石。當(dāng)鋯石的形成伴隨有約20%的體積減小時，其實際上為有害的，由此在裂痕起點處產(chǎn)生機械應(yīng)力。由Saint-Gobain SEFPRO制造及銷售且涵蓋于專利EP-B-403 387中的產(chǎn)品 ER-1195現(xiàn)今廣泛用于玻璃熔融爐中。其化學(xué)組成包含約94%的氧化鋯、4%至5%的二氧化硅、約1 %的氧化鋁、0.3%的氧化鈉及按重量計小于0.05%的己05。其為用于玻璃制造爐的典型的具有高氧化鋯含量的產(chǎn)物。FR 2 701 022描述具有高氧化鋯含量的熔鑄產(chǎn)物，這些熔鑄產(chǎn)物含有按重量計為 0.05至1.0%的P2O5及按重量計為0.05至1.0%的三氧化二硼化03。該產(chǎn)物具有高電阻率。由此，其可能宜穩(wěn)定玻璃電熔融期間的耗電量且避免在耐火產(chǎn)物中出現(xiàn)任何會導(dǎo)致其快速降解的短路問題。實際上，在玻璃電熔融期間，部分電流通過這些耐火產(chǎn)物。增加這些耐火產(chǎn)物的電阻率能夠使能夠流經(jīng)其的電流量減少。WO 2005 068393描述具有高氧化鋯含量的熔鑄產(chǎn)物，這些熔鑄產(chǎn)物具有高電阻率，同時將BaO、SrO、MgO、CaO、P2O5、Na2O及K2O含量降至最低。針對氧化鋁含量介于0. 9與 2. 5%之間，這些產(chǎn)物含有按重量計0. 1至1. 2%的化03。JP 63觀5173描述具有高氧化鋯含量的熔鑄產(chǎn)物，針對二氧化硅含量小于 6. 5%，這些熔鑄產(chǎn)物具有優(yōu)良電阻率及抗破裂性。目前開發(fā)的高質(zhì)量玻璃，具體為用于LCD型平面屏幕的玻璃板，會增加對玻璃熔融爐的耐火產(chǎn)物的要求。具體而言，需要一種無須借助于摻雜劑而具有進(jìn)一步增強的電阻率的耐火產(chǎn)物。本發(fā)明旨在滿足此需要。

發(fā)明內(nèi)容
更具體地說，本發(fā)明涉及一種熔鑄耐火產(chǎn)物，其包含以下質(zhì)量百分比的各氧化物且這些氧化物的總量為100%
-ZrO2 + Hf2O: _ SiO2: -Al2O3: -Na2O+ K2O: -B2O3:
-CaO + SrO + MgO + ZnO + BaO: -P2O5:
-Fe2O3 + TiO2: -其它氧化物物質(zhì)
補足余數(shù)至100%; 7.0% 至 12.5%； 0.2%至 0.8%; <0.10%； 0.3% 至 1.5%; < 0.4%；
<0.15%；
<0.55%;
<1.5%;Al2O3質(zhì)量含量/ 質(zhì)量含量，即“A/B”比小于或等于2. O。如稍后可見，本發(fā)明者已意外地發(fā)現(xiàn)，具有該組成的本發(fā)明產(chǎn)物可能具有改善的電阻率。本發(fā)明的耐火產(chǎn)物可能接著包括一或多個以下可選特征-Al2O3質(zhì)量含量/B2O3質(zhì)量含量，S卩“A/B”比小于或等于1.8，優(yōu)選小于1.5，優(yōu)選小于1.2，優(yōu)選小于1.0，小于0.8或甚至小于0.7。-Al2O3質(zhì)量含量/B2O3質(zhì)量含量，即“A/B”比大于0. 1，或甚至大于0. 2，或甚至大于 0. 3。-二氧化硅(SiO2)的質(zhì)量含量小于或等于11.0%，或甚至小于或等于10.0%，或甚至小于或等于9.5%。- 二氧化硅(SiO2)的質(zhì)量含量大于或等于7.5%，大于或等于7.7%，或甚至大于或等于8.0%。-氧化鋁(Al2O3)的質(zhì)量含量小于或等于0.7%，或甚至小于或等于0.6%，或甚至小于或等于0.5%。-Al2O3的質(zhì)量含量大于或等于0.25%，大于或等于0.3%。在一具體實例中，此含量大于或等于0.4%。-氧化鋁(Al2O3)僅以雜質(zhì)形式存在。-(Na2(HK2O)的質(zhì)量含量小于或等于0. 05%，或甚至小于或等于0. 03%。-B2O3的質(zhì)量含量大于或等于0. 35%，或甚至大于或等于0. 4 %，或甚至大于或等于 0. 5%。
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-B2O3的質(zhì)量含量小于或等于1. 2 %，或甚至小于或等于1. 0%，或甚至小于或等于 0. 80%,或小于或等于0.75%，或小于或等于0. 70%，或小于或等于0.65%。-P2O5的質(zhì)量含量小于或等于0. 05%。-氧化鐵及/或氧化鈦及/或氧化鈣及/或氧化鍶及/或氧化鋇及/或氧化鎂及 /或氧化鋅及/或五氧化二磷僅以雜質(zhì)形式存在。-氧化鐵及/或氧化鈦 ^203+ΤΜ2的質(zhì)量含量小于0.4%，優(yōu)選小于0. 3%，優(yōu)選小于 0. 2%。-氧化鈣及/或氧化鍶及/或氧化鋇及/或氧化鎂及/或氧化鋅的質(zhì)量含量小于 0. 2%，優(yōu)選小于0. 1%。-氧化鈣及/或氧化鍶及/或氧化鋇及/或氧化鎂及/或氧化鋅 Ca0+Sr0+Ba0+Mg0+Zn0的總質(zhì)量含量小于0. 3%，優(yōu)選小于0. 2%。-“其它氧化物物質(zhì)”的總質(zhì)量含量小于1.0%。-“其它氧化物物質(zhì)”僅由雜質(zhì)組成，且“其它氧化物物質(zhì)”的總質(zhì)量含量小于 0. 6%，小于0. 5%，或甚至小于0. 3%。-產(chǎn)物包括質(zhì)量含量大于或等于0.1 %，優(yōu)選大于或等于0. 2 %，優(yōu)選大于或等于 0. 25%及/或小于或等于1.3%，小于或等于1.0%，優(yōu)選小于或等于0.9%，更優(yōu)選小于或等于0. 6%的選自Nb205、Ta2O5及其混合物的摻雜劑。-ZrO2/ (Nb205+Ta205)的莫耳比介于 200 與 350 之間。-ZrO2/ (Nb205+Ta205)的莫耳比大于 250。-摻雜劑Tii2O5的質(zhì)量含量大于或等于0.1%，優(yōu)選大于或等于0.2 %，及/或小于或等于1.2%，優(yōu)選小于或等于0.6%。-摻雜劑Nb2O5的質(zhì)量含量大于或等于0.1%，優(yōu)選大于或等于0.2 %，及/或小于或等于1.0%，優(yōu)選小于或等于0.6%。-在一具體實例中，Nb205+Ta205的總質(zhì)量含量小于或等于0.6%。-二氧化硅(SiO2)的質(zhì)量含量大于或等于8.0%且小于或等于10.0%，且選自 Nb2O5, Ta2O5及其混合物的摻雜劑的質(zhì)量含量小于或等于0. 6%。-三氧化二釔化203)的質(zhì)量含量小于或等于1%，優(yōu)選小于0.5%，更優(yōu)選小于 0.3%，或甚至小于0.2%。-在一具體實例中，BaO含量小于0.10%，或?qū)嵸|(zhì)上為零。-本發(fā)明不包括專利申請第WO2007 099 253號、第PCT/FR2008/051516號及第 PCT/FR2008/051515號(及同族專利申請)中所公開的產(chǎn)物，且尤其不包括這些專利申請的實例中的產(chǎn)物。-本發(fā)明不包括下列呈220X450X150mm3的塊狀或呈直徑為30mm且高度為30mm 的圓柱棒狀的產(chǎn)物，其組成由以下質(zhì)量百分比的各氧化物提供
權(quán)利要求
1.一種熔鑄耐火產(chǎn)物，其包括以下質(zhì)量百分比的各氧化物且這些氧化物總計為
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)物，其中該A/B比小于1.5。
3.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)物，其中該A/B比小于0.8。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，包括質(zhì)量含量大于或等于0.的所述摻雜
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，包括質(zhì)量含量小于或等于0.6%的所述摻雜劑。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，包括質(zhì)量含量小于或等于0.6%的Nb205。
7.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的產(chǎn)物，既不包括Nb2O5，也不包括Τει205。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，其中二氧化硅SiO2的質(zhì)量含量小于或等于 10. 0%。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，其中二氧化硅SiO2的質(zhì)量含量大于或等于 8. 0%。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，其中化03的質(zhì)量含量大于或等于0.5%。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)物，其中化03的質(zhì)量含量小于或等于1.0%。
12.如權(quán)利要求11所述的產(chǎn)物，其中化03的質(zhì)量含量小于或等于0.8%。
13.如前述權(quán)利要求中任一項的產(chǎn)物，其中Na2CHK2O的質(zhì)量含量大于或等于0.05%，氧化鐵及/或氧化鈦狗203+1102的質(zhì)量含量小于0. 4%, P2O5的質(zhì)量含量小于或等于0. 05%， 氧化鈣及/或氧化鍶及/或氧化鋇及/或氧化鎂及/或氧化鋅CaO+SrO+BaO+MgO+ZnO的總質(zhì)量含量小于0. 3 %，且“其它氧化物物質(zhì)”的總質(zhì)量含量小于0. 6%。
14.一種熔鑄耐火產(chǎn)物，包括以下質(zhì)量百分比的各氧化物且這些氧化物總計為100% ZrO2 + Hf2O:補足余數(shù)至100%;SiO2:7.0% 10.0%；Al2O3:0.2%至 0.7%；Na2O+ K2O:<0.10%;B2O3:0.3% 至 1.5%;CaO + SrO + MgO + ZnO + BaO:< 0.4%;P2O5:<0.15%;Fe2O3+ TiO2:< 0.55%；其它氧化物物盾<1.5%;Al2O3質(zhì)量含量/ 質(zhì)量含量，即“A/B”比小于或等于2. O5Nb2O5及Tii2O5的含量使得 Nb2O5 ^ 0. 6%, Nb205+Ta205 ^ 1. 0% ；不包括呈220 X 450 X 150mm3的塊或直徑為30mm且高度為30mm的圓柱棒狀的熔鑄產(chǎn)物，該熔鑄產(chǎn)物以各氧化物的質(zhì)量百分比計具有以下化學(xué)組成
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熔鑄耐火產(chǎn)物，其包括以下重量百分比的各氧化物且這些氧化物總計為100％ZrO2+Hf2O補足余數(shù)至100％；SiO27.0％至11.0％；Al2O30.2％至0.7％；Na2O+K2O＜0.10％；B2O30.3％至1.5％；CaO+SrO+MgO+ZnO+BaO＜0.4％；P2O5＜0.15％；Fe2O3+TiO2＜0.55％；其它氧化物物質(zhì)＜1.5％；該產(chǎn)物具有重量含量小于或等于1.0％的選自Nb2O5、Ta2O5及其混合物的摻雜劑，Al2O3重量含量/B2O3重量含量，即“A/B”比小于或等于2.0，不包括呈220×450×150mm3的塊或直徑為30mm且高度為30mm的圓柱棒狀的熔鑄產(chǎn)物，該熔鑄產(chǎn)物以各氧化物的質(zhì)量百分比計具有以下化學(xué)組成表格(I)。本發(fā)明可用于玻璃熔融爐。
文檔編號C04B35/484GK102325729SQ201080008982
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者伊莎貝爾·卡博迪, 米歇爾·戈比, 索菲·帕平 申請人:法商圣高拜歐洲實驗及研究中心