套管块的制作方法
【专利说明】
[0001] 分案申请的相关信息
[0002] 本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2009年12月18日、申请号为 200980148636. 8、发明名称为"套管块"的发明专利申请案。
技术领域
[0003] 以下内容是针对套管块，并且具体是由基于氧化锡的组合物形成的套管块。
【背景技术】
[0004] 在典型的形成玻璃纤维的操作中，在加热炉中将原始批次的成分熔化并均匀化， 并且进料到耐火材料衬里的前炉中（该前炉在其底表面中具有一个或多个开口）。该前炉 中每个开口装配有一个绝缘的耐火块，经常称为流动块，该流动块具有从中延伸穿过的一 个开口或孔以允许熔化的玻璃流动穿过该流动块。将一个第二耐火块（称为套管块）安置 在该流动块之下用于接收来自该流动块的熔化的玻璃。一个或多个开口延伸穿过该套管块 从而允许熔化的玻璃通过套管块的本体到达一个置于该套管块之下的套管。该套管可以在 其中具有多个开孔以接收来自套管块的孔的熔化的玻璃。通过使穿过套管的底部中的开孔 的熔融材料的流变细而由熔化的玻璃形成了连续的纤维。
[0005] 该套管典型地是由耐火金属制成的（例如，铂或铂和铑的组合），虽然套管块典型 地是由基于氧化锆（即，包含氧化锆的那些本体）、基于锆石（即，包含硅酸锆的那些本体） 或基于氧化铬的陶瓷材料制成的。套管块是前炉的特别重要的部件。套管块应当具有抗热 负荷和化学侵蚀的高度的完整性，特别是因为替换套管块是劳动力密集的任务，它要求将 熔化的玻璃在前炉中冷却并且影响生产持续数天或甚至一周。
[0006] 鉴于以上障碍及忧虑，工业上持续地要求套管块的改进。
【发明内容】
[0007] 根据一个第一方面，一种耐火物品包括一个套管块，该套管块具有一个本体，该本 体包括一个开口，该开口延伸穿过该本体，其中该套管块是由一种组合物形成的，该组合物 包括一种主要组分，该主要组分包括氧化锡，以及选自下组的添加剂的至少一种添加剂，该 组由以下各项组成：腐蚀抑制剂、烧结助剂、以及改变电阻率的物种或它们的组合。
[0008] 根据另一个方面，一种耐火物品包括一个套管块，该套管块具有一个本体，该本体 包括一个开口，该开口延伸穿过该本体，其中该套管块包括一种基于氧化锡的组合物，该组 合物包括不大于约lwt%的Cr203。该套管块进一步包括当在1450°C下暴露于熔化的玻璃 持续90小时的时候，不大于约2E-5Kgm2s1的腐蚀速率。与在室温下所测量的内在M0R值 相比较，在加热到l〇〇〇°C并且淬火之后该套管本体可以具有基于M0R值不小于约60%的抗 热震性。
【附图说明】
[0009] 通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普 通技术人员变得清楚。
[0010] 图1包括根据一个实施方案使用套管块的一种直接的熔体纤维成形过程的一个 示意图。
[0011] 图2包括根据一个实施方案的套管块的透视图。
[0012] 在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。
【具体实施方式】
[0013] 以下披露是针对一种耐火物品，并且更具体地说，一种套管块，该套管块具有用于 玻璃炉的前炉中的流动块与套管之间的一种基于氧化锡的组合物。该流动块包括用于使熔 化的玻璃从前炉内的玻璃罐中离开的多个开口。熔化的玻璃流动穿过该流动块进入套管 块，该套管块具有一个开口，用于使恪化的玻璃从中流动穿过。该套管块被附连到一个套管 上，该套管典型地是一种耐火的金属物品（例如铂），该物品具有多个孔，这些孔延伸穿过 该物品用于从其中拉伸出熔化的玻璃的多个线股或纤维。该套管块用作加料器与套管之间 的隔离件，并且是一种可半替换的零件，典型地从约6个月至每两年的任何时刻进行替换， 这取决于该材料的某些特征。
[0014] 在此所描述的套管块是由一种组合物（其中主要组分是氧化锡）形成的、基于氧 化锡的陶瓷体。事实上，该组合物典型地包含至少约80wt%的氧化锡。某些组合物可以包 括更大量的氧化锡，例如该组合物可以包括至少约90wt%、95wt%、或甚至至少约98wt% 的氧化锡。根据一个具体的实施方案，氧化锡作为主要组分以约80wt%和98wt%之间的一 个量存在于组合物中。
[0015] 用作主要组分的氧化锡粉末可以呈现多种不同的形式，包括例如新的氧化锡粉末 以及煅烧的氧化锡粉末。煅烧的氧化锡已经进行了热处理并且可以称作熟料或焙烧的氧化 锡。这样，根据一个实施方案，氧化锡的主要组分可以包括煅烧的氧化锡与新的氧化锡粉末 的一种组合。总体上，这种氧化锡粉末的组合包括最小量为氧化锡粉末的总重量的至少约 50wt%的数量级的新的氧化锡。在其他实施方案中，该主要组分中新的氧化锡粉末的量是 更大的，例如至少约60wt%、至少约65wt%，并且更特别地，在约60wt%至80wt%新的氧化 锡之间的范围内。
[0016] 氧化锡粉末的主要组分中煅烧过的氧化锡粉末的量典型地小于新的氧化锡的量， 例如在氧化锡粉末的总重量的不大于约50wt%的数量级。其他实施方案可以使用更低量 值的煅烧过的氧化锡，例如不大于约30wt%、不大于约20wt%或在约5wt%与约20wt%之 间的范围内。煅烧过的氧化锡粉末可以包括少量的其他氧化物物质（例如，杂质氧化物种 类），这些其他氧化物物质能以高达2wt%的量值存在。就提供了其他添加剂而言，存在于 煅烧过的氧化锡粉末中的杂质氧化物的种类没有在本文描述的组合物中进行说明。
[0017] 用于形成套管块的组合物可以进一步包括多种添加剂，包括例如腐蚀抑制剂类、 烧结助剂类、以及改变电阻率的物种。可以将腐蚀抑制剂加入该组合物以该井最终形成的 套管块对由熔化的玻璃造成的侵蚀以及腐蚀的耐受性。根据一个实施方案，这些腐蚀抑制 剂种类是选自下组的氧化物，该组由以下各项组成：ZrOjPHfO2、或它们的组合。
[0018] 虽然该组合物可以不必包括腐蚀抑制剂，包括腐蚀抑制剂的某些组合物典型地包 括少量的这些氧化物，例如不大于约4wt%。在某些其他实施方案中，加入该组合物中的腐 蚀抑制剂的量可以更少，例如不大于约3wt%、不大于约2wt%、或甚至不大于约lwt%。在 一个具体的实施方案中，该组合物包括约〇. 5wt%与约4wt%，并且更特别地，约0. 5wt%与 约2wt%之间的腐蚀抑制剂。
[0019] 在具体的实施方案中，该组合物使用Zr02作为特定的腐蚀抑制剂种类。在这类实 施方案中，该组合物典型地包括不大于约3wt% (例如小于约2. 5wt%)的量的Zr02，并且 特别地，在约lwt%与2. 25wt%之间的范围内。
[0020] 某些其他实施方案可以掺入烧结助剂作为添加剂，该烧结助剂在烧结期间通过促 进该物品的致密化而改进套管块物品的形成。某些适合的烧结助剂可以包括多种氧化物， 例如CuO、ZnO、Mn203、C〇0、Li20、或它们的组合。
[0021] 对于包括一种或多种烧结助剂的组合物，这类添加剂的总量以少量的形式存在于 该组合物中。例如，适合的烧结助剂的量可以是少于约lwt%，例如在不大于约0. 8wt%的 数量级上，不大于约〇. 6wt%，或甚至不大于约0. 4wt%。某些实施方案使用的烧结助剂的 总量在约〇.lwt%与约0. 6wt%之间的范围内，并且更特别地在约0.lwt%与约0. 4wt%之 间的范围内。
[0022] 在具体的实例中，可以使用烧结助剂的一种组合。例如，在一个具体实施方案中， 该组合物可以包括CuO和ZnO的一个组合。在这类实施方案中，使用CuO和ZnO是特别适 合的。CuO和ZnO的特定组合的总量是不大于约lwt%，这样使得它可以在约0. 05wt%与约 0. 7wt%之间的范围内，或甚至在0. 05wt%与约0. 5wt%之间的范围内。
[0023] 关于CuO和ZnO的各自的量，总体上该组合物所包