[发明专利]具有高氧化锆含量的高电阻率耐火材料

说明书

技术领域

本发明涉及具有高氧化锆含量的新型熔铸(fused and cast)耐 火产品。

背景技术

耐火产品包括熔铸产品和烧结材料，所述熔铸产品用于玻璃熔炉 的构建是众所周知的。

与烧结产品不同，熔铸产品通常包括连接晶粒的晶间玻璃相。因 此，伴随烧结产品和熔铸产品的问题以及解决这些问题所采用的技术 方案通常是不同的。为烧结产品而开发的组成因而从理论上讲不能原 样用于熔铸产品，反之亦然。

常被称作电熔产品的熔铸产品是通过在电弧炉中熔化适当起始材 料的混合物或者通过适合于这些产品的任何其它技术获得的。然后将 熔融液浇注到模具中，并且使获得的产品经历受控冷却循环，以便使 其达到室温而不破裂。该操作在本领域中被称作“退火”。

熔铸产品包括具有高氧化锆含量即包含大于85重量％氧化锆(ZrO₂) 的电熔产品，所述电熔产品由于其具有非常高的抗腐蚀性同时不使产 生的玻璃着色并且不产生缺陷的品质从而为人们所公知。

按照常规，具有高氧化锆含量的熔铸产品还包括氧化钠(Na₂O)以 防止由该产品中存在的氧化锆和二氧化硅形成锆石。锆石的形成是不 希望的，因为其伴随着大约20％的体积减小，从而产生机械应力，该 机械应力是裂纹的来源。

由耐火材料欧洲公司(SociétéEur opéenne des Produits Réfractaires)生产销售并且在专利EP-B 403 387中公开的产品 ER-1195目前广泛用于玻璃熔炉。其化学组成包含约94％氧化锆、4-5％ 二氧化硅、约1％氧化铝、0.3％氧化钠和小于0.05重量％的P₂O₅。其是 典型的用于玻璃熔炉的高氧化锆含量的产品。

FR2 701 022描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，该产品含有 0.05重量％-1.0重量％P₂O₅和0.05重量％-1.0重量％氧化硼B₂O₃。这些 产品具有高的电阻率。它们可有利地使玻璃电熔化期间的电力消耗稳 定并且特别可避免与耐火材料中的短路相关的任何问题，这些问题导 致它们的快速劣化。在玻璃电熔化期间，部分电流穿过耐火材料。这 些耐火材料产品中电阻率的提高因此能够减少可从其中穿过的电流的 量。

WO-2005 068393描述了具有高氧化锆含量的熔铸产品，该产品具 有高电阻率，并同时使BaO、SrO、MgO、CaO、P₂O₅、Na₂O和K₂O的量 最小化。这些产品含有0.1重量％-1.2重量％的B₂O₃。

目前关于极高品质的玻璃、特别是用于LCD类型平板屏幕的玻璃 的发展提高了对来自玻璃熔炉的耐火产品的要求。特别地，存在对具 有进一步改善的电阻率并同时保持良好的抗熔融玻璃腐蚀性的耐火产 品的需求。

发明内容

本发明力求满足这种需求。

更具体地，提供了具有高氧化锆含量的熔铸耐火产品，按基于氧 化物的重量百分数计并且对于大于98.5％、优选大于99％且更优选大于 99.5％的总量，所述产品包含：

·ZrO₂+Hf₂O：>85％

·SiO₂：1％-10％

·Al₂O₃：0.1％-2.4％

·B₂O₃：<1.5％；和

·选自V₂O₅、CrO₃、Nb₂O₅、MoO₃、Ta₂O₅、WO₃及其混合物的掺杂剂， 其加权量用下式(1)表示：