具有高氧化锆含量的熔铸耐火砖制造技术

本发明专利技术提供一种熔铸耐火砖，所述熔铸耐火砖包括以氧化物的重量百分比计大于８５％的平均氧化锆（ＺｒＯ↓［２］＋ＨｆＯ↓［２］）含量，且局部氧化锆含量的标准差σ除以该砖的体积为小于７．５。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有高氧化锆含量的新型熔铸耐火砖。
技术介绍
熟知地，通过在电弧炉中使适当起始材料的混合物熔融来获得通常被称为电熔(electrofUsed)的熔铸砖。接着，将熔融液体浇铸到才莫具中，随后使该熔融 液体凝固以形成砖。US-5 028 572描述了 一种方法，该方法使用电浆炬来冲更射及熔融起始材料的 微粒混合物，以在模具的表面上形成熔融液体的层。在投射之后少于IO分钟内、 较佳少于5分钟内、更佳少于2分钟内所述液体完全凝固。随后使砖冷却至环境温度。如在US-A-5 028 572中所述，当砖暴露于空气或经受循环冷却流体的作用 时，冷却可为快速的。然而，快速冷却会致使制造出的砖中出现裂紋。通常，取代在US-A-5 028 572中所描述的快速冷却，使未模制砖经受通过 退火的緩慢冷却。该緩慢冷却可有利地限制裂紋的出现。熔铸砖包括具有高氧化锆含量(亦即包括重量含量为85%以上的氧化锆 (Zr02))的电熔砖；熔铸砖因其极好的耐腐蚀性以及不对玻璃染色及不产生缺 陷而众所周知。由Soci&6 Europ6enne des Produits Rifractaires制造并出售、且受到欧洲专利 EP-B-0 403 387保护的ER-1195砖当前广泛用于玻璃熔化炉中。该ER-1195砖的 化学组成包括约94%的氧化锆、4%至5%的二氧化硅、约1%的氧化铝、0.3% 的氧化钠及重量含量少于0.05%的P20s。该ER-1195砖为典型的用于玻璃熔化 炉的具有高氧化锆含量的砖。在使用中，与熔融玻璃接触的砖的表面经受腐蚀。然而，腐蚀所导致的厚度逐渐减小并非是均一的，且已展示出腐蚀引起程度极为不同的局部厚度减小。 一旦局部变薄变得太大，砖的使用寿命结束。因为不知道哪些区域具有降低的耐腐蚀性，所以不可能精确地预测砖的使 用寿命(亦即，砖仍然可以4吏用的期限)。实际上，不知道哪些区域具有降低的 耐腐蚀性。因此，当估算砖的使用寿命时，必须采取审慎的态度。另外，腐蚀 的非均一性导致砖的使用寿命减少。因此，存在对适合于与熔融玻璃接触、且具有比当前砖更长且更可预测的 使用寿命的大型耐火砖的需要。当玻璃为高度腐蚀性玻璃、特别为用于电浆屏 幕的玻璃时，此需要更为强烈。本专利技术的目标为满足此需要。
技术实现思路
根据本专利技术，所述目标借助于经熔化、浇铸及退火的耐火砖来实现，其中所述耐火砖包括以氧化物之重量百分比计，为85%(平均值)以上、较佳为90% 以上、更佳为93。/。以上的氧化锆(Zr02+Hf20)及至少为1%的二氧化硅(Si02 )， 其中均质性使得局部氧化锆含量"z"的标准差cj除以砖的体积V小于7.5、较佳 小于7、更佳小于6、更佳小于4。有利地，从下面的描述中可以看出，本专利技术的砖因为具有高氧化锆含量且 含有二氧化硅，而能以比现有技术的砖更均一的方式被腐蚀。本专利技术的砖的使 用寿命因此可更长且可更准确地加以预测。可通过获得随机地选择出的或在分布于砖中的若干位置处(较佳以大体上 规则的方式)选^^出的"n"个样本，来以下列方式确定标准差"cj":其中 Zi表示在砖的样本"i"中，以重量百分比计的氧化锆含量；且表示通过计算值Zi的算术平均值所获得的砖中的以重量百分比计的平均氧化锆含量，亦即、"'=1 乂。较佳，n大于3，较佳大于5，更佳大于IO。样本位置可以以随机方式确定或可以确定后分布于砖中。较佳地，可沿高度在砖中的不同层级处从砖的中心提取一个或多个样本，该不同层级间隔开一恒定距离，例如10cm(厘米)。佳地包括以下可选特^E中的多个.耐火砖的高度大于1 m,较佳大于1.1 m;.横穿界定该耐火砖的高度的方向而测量出的耐火砖的截面大于0.02 m2(平方米)。在一实施例中，横向横截面具有大于0.15m的长度和/或宽度；.砖的重量大于50kg (千克)、较佳大于250kg、或甚至大于1000kg;.砖在形状上为圆筒形，视具体情况，可具有圓形的基部。因此砖的侧表面由方向相同且与给定曲线相切的所有直线的集合构成；*砖包括1%或更多、较佳3%或更多，和/或10%或更少、较佳8%或更少的数量的二氧化硅Si02;*砖包括0.1%或更多、较佳0.5%或更多，和/或2.5%或更少、较佳1.5%或更少、更佳1%或更少、或甚至0.85。/。或更少的数量的氧化铝A1203;.杂质占0.5%以下、较佳0.1%以下；.砖中大于85%的氧化4告为单斜晶；.在砖的中心中，大于50%或甚至大于70% (以数目计)的氧化锆晶粒在大小上大于200 pm (微米)。耐火砖可具有在横穿界定高度的方向所测量出的任何截面。此截面可例如小于0.25m2，或甚至小于0.16m2。在一实施例中，截面具有小于0.5m,或甚至小于0.40m的长度和/或宽度。在除以上提及的品质之外还需要尽可能最高的电阻率的一个实施例中，砖还可具有以下4交佳特4正中的 一个或多个.砖包括从由V205、 Cr03、 Nb205、 Mo03、 Ta205、 W03及其混合物形成的6组中选择出的掺杂物； 0.2%《P,其中P=2.43 V205+4.42Cr03+1.66Nb205+3.07MoO3+Ta2O5+1.91 W03;*数量P为0.5%或更多、较佳0.6%或更多、较佳1.2%或更多，和/或3%或更少、较佳2.5%或更少、更佳1.4%或更少；'掺杂物选自V2Os、 Nb205、 Ta205、 W03及其混合物，较佳选自Nb2Os、 Ta205及其混合物；*氧化钽Ta205的数量为0.2%或更多、较佳0.8%或更多，和/或3%或更少、较佳1.5%或更少、更佳0.9%或更少；*氧化铌Nb205的数量为0.2%或更多、较佳0.4%或更多，和/或3%或更少、较佳1.5%或更少；*砖包括1%或更少、较佳0.5%或更少、更佳0.1%或更少、更佳0.05%或更少的数量的氧化钠Na20和/或氧化钾K20;*三氧化二硼8203的数量为1.5%或更少、较佳小于0.8%。然而，较佳8203的数量大于0.05%、较佳大于0.1%,或甚至大于0.2%，当Si02 < 3%时尤其如此；'除氧化锆Zr02、 二氧化硅Si02及氧化铝A1203之外，耐火砖还包括氧化钇Y203 、氧化钽Ta205或氧化铌Nb205 。在除引言中所提及的品质之外还需要改良的抗起泡性(尤其在低于1150°C的温度下)的一个实施例中，砖还具有以下较佳特征中的一个或多个.砖包括从由y203、 CaO及其混合物所形成的组中选择出的掺杂物；.氧化钇Y203的数量为0.3%或更多、较佳0.5%或更多，和/或3%或更少、较佳1.5%或更少； 氧化4丐CaO的凄史量为0.2%或更多，和/或2.3%或更少。本专利技术还提供特别地在预期与熔融玻璃接触的区域中(例如在熔化室中)，且尤其在与用来制造LCD或电浆屏幕的玻璃接触的区域中，包括根据本专利技术的耐火砖的玻璃熔化炉。本专利技术还提供制造根据本专利技术的砖的方法，该方法包含下列连续步骤a) 混合起始材术+以形成始泮牛(starting charge );b) 借助于感应炉完全地熔融该始料，直至获得熔融液体；c) 凝固体积为V的该熔融液体，以构成较佳具有大于1 m的高度的砖；d) 退火至环境温度。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经熔化、浇铸及退火的耐火砖，所述耐火砖包括以氧化物的重量百分比计，大于８５％的平均氧化锆（ＺｒＯ↓［２］＋ＨｆＯ↓［２］）含量及１％或更多的二氧化硅ＳｉＯ↓［２］含量，其中，局部氧化锆含量的标准差σ除以所述砖的体积为小于７．５，所述标准差σ通过获得随机地选择出的或在分布于所述砖中的位置处选择出的″ｎ″个样本来估算如下：　＊＊＊；　其中；　.ｚ↓［ｉ］表示在所述砖的样本″ｉ″中，以重量百分比计的所述氧化锆含量；且　.ｚ表示通过计算值ｚ↓［ｉ］的算术平 均值所获得的所述砖中的以重量百分比计的所述平均氧化锆含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊维斯布珊特洛克斯，艾杜德史克沃，艾伦查诺里，
申请(专利权)人：法商圣高拜欧洲实验及研究中心，
类型：发明
国别省市：FR[]