基于氧化铝、二氧化锆和二氧化硅的熔铸耐火材料及该材料的用图
【专利说明】基于氧化铝、二氧化错和二氧化娃的溶铸耐火材料及该材 料的用途
[0001] 本发明涉及一种基于氧化铝、二氧化锆和二氧化硅的熔铸耐火材料及该材料的用 途。
[0002] 包含作为主要组分的氧化铝（A1203)、二氧化锆（Zr0 2)及二氧化硅（Si02)的熔铸 耐火材料称作熔铸AZS产品或AZS砖。
[0003] 玻璃制造工业中，AZS砖用于熔窑及收集端的与熔融玻璃接触的区域中，还用于该 窖的上部结构（superstructure)和拱顶（crown) 〇
[0004] 熔铸AZS砖具有包括作为主组分的Si02、A120 3、Zr02& Na 20(氧化钠）的玻璃相。 当使用AZS砖时，该玻璃相形成具有低熔点的熔融相，由于其低粘度，该熔融相可从该砖中 析出，并接触恪融玻璃。该玻璃相中恪融相部分的析出也称作渗出，可污染恪融玻璃。
[0005] 因此，在过去，当用于玻璃窑时，不缺乏制造具有更低渗出率的AZS砖的尝试。这 种制造渗出倾向更低的AZS砖的尝试，尤其集中于降低熔铸AZS砖中玻璃相的分数。在另 一种方法中，努力集中于通过在玻璃相中建立310 2与Na20分数之间的给定比率，来减少玻 璃相中熔融相部分的形成。
[0006] 然而，通过这些方法生产的熔铸AZS砖在用于玻璃窑时仍然表现出大量渗出的倾 向，这一 ,性质会显著损害恪融玻璃。
[0007] 本发明的目的是提供一种基于氧化铝、二氧化锆和二氧化硅的熔铸耐火材料，尤 其以AZS砖的形式，所述AZS砖在用于玻璃窑时表现出降低的渗出倾向。
[0008] 为了实现这一目的，依据本发明提供了一种基于氧化铝、二氧化锆和二氧化硅的 熔铸耐火材料，该熔铸耐火材料具有包括A1 203和Na 20的玻璃相部分，其中相对于玻璃相， 玻璃相中A1203和Na 20之间的摩尔比在0.8至1.6的范围内。
[0009] 依据本发明的熔铸耐火材料是熔铸成型耐火材料，是以熔铸并成型的AZS产品的 形式，尤其是以熔铸AZS砖的形式。
[0010] 除非材料组分以根据本发明的非常窄地限定的分数存在于所述材料中，否则不会 产生根据本发明的材料所表现出的异常低的渗出倾向。
[0011] 本发明特别基于以下认识：熔铸AZS砖的渗出倾向由A1203和Na 20的分数所决定， 特别是由在该AZS砖的玻璃相部分中这些组分的分数相对于彼此的比例所决定。依据本发 明，已发现如果在熔铸砖中的A1 203和Na 20的分数在本文阐述的分数范围内，则可提供具有 意外低的渗出倾向的熔铸AZS砖。
[0012] 令人惊讶的是，依据本发明披露，当相对于玻璃相，材料的玻璃相中A120 3和Na20 之间的摩尔比在0.8至1.6的特征范围内时，依据本发明的材料具有特别低的渗出倾向。 在依据本发明的材料的玻璃相中，A1 203和Na 20之间的摩尔比特别优选至少0. 8或0. 83或 0. 87 或 0. 9 或 0. 93 或 0. 96 或 1. 0 或 1. 03 或 1. 06 或 1. 1，且不大于 1. 6 或 1. 58 或 1. 53 或 1. 5 或 1. 46 或 1. 43 或 1. 4。
[0013] 已经发现，如果在玻璃相中A1203和Na20之间的摩尔比即使略微超出先前记载的 范围，则与物类相关的AZS砖的渗出倾向也可急剧增加。例如，如果AZS砖的玻璃相中A1 203 和Na20之间的摩尔比是1.65,即仅略微大于1.6的值，则AZS砖的渗出倾向也可大到10或 20倍。
[0014] 另一个令人惊奇的发现是，当在玻璃相中Na20分数相对高时，依据本发明的材料 的渗出倾向可能特别低。因此，依据一个实施方案，可以提供：在玻璃相中Na 20摩尔分数在 相对于玻璃相为8. 0至14. 0摩尔百分数的范围内，例如，相对于玻璃相，为至少9. 0或9. 5 或10摩尔百分数。在玻璃相中Na20分数的上限，同样相对于玻璃相，可以是例如14. 0或 13. 0或12. 0或11. 5或11. 0摩尔百分数。
[0015] 依据本发明，该玻璃相可包含所有的材料组分，特别是组分A1203、Na 20和Si02。
[0016] 依据本发明的一个实施方案，在玻璃相中A1203分数可以是在以下Na 20摩尔分数 范围内或者略高：例如相对于玻璃相在8. 0至18. 0摩尔百分数的范围内，且例如可以是相 对于玻璃相至少8. 0或9. 0或10. 0或10. 5或11. 0或11. 5或12. 0或12. 5摩尔百分数。 在玻璃相中A1203分数的上限，同样相对于玻璃相，可以是例如18. 0或17. 0或16. 0或15. 0 或14. 5或14. 0或13. 5摩尔百分数。
[0017] 在玻璃相中的Si02摩尔分数可以在相对于玻璃相为70. 0至84. 0摩尔百分数的 范围内，例如可以是，相对于玻璃相，至少70. 0或72. 0或74. 0摩尔百分数。在玻璃相中的 Si02分数的上限，同样相对于玻璃相，可以是例如84. 0或82. 0或80. 0或78. 4摩尔百分数。
[0018] 与现有技术中已知的AZS砖相比较，依据本发明的材料可包含相对大的玻璃相部 分，例如玻璃相部分大于20. 0质量％，例如玻璃相部分还大于22. 0或23. 0或23. 3或甚至 24. 0质量％。此外，可以特别提供：在依据本发明的材料中，玻璃相的部分不大于30. 0质 量％，即，例如不超过28. 0或27. 0或26. 3或26. 0质量％。在依据本发明的材料中，玻璃 相的部分可以优选在22. 0至27. 0质量％的范围内，特别优选23. 3至26. 3质量％。
[0019] 如前所述，本发明特别是基于以下认识：熔铸AZS砖渗出的倾向由A120 3和Na 20的 分数所决定，特别是由在该AZS砖的玻璃相部分中这两种组分的分数相对于彼此的比例所 决定。除了在玻璃相部分中这些组分的分数相对于彼此的比例外，依据本发明，已经发现如 果在熔铸砖中（即在块材中）A1 203和Na20的分数在本文所述质量分数范围内，则可提供一 种具有异常低的渗出倾向的熔铸AZS砖。
[0020] 本文提供以质量分数计的所有值，除个别情况指明外，都是相对于依据本发明的 材料的整体质量的质量分数值。
[0021] 依据本发明的优选实施方案，在材料中A1203的质量分数可在60至70质量％的范 围内存在，特别优选为至少61. 0或61. 75或62. 9质量％的分数及不大于69. 0或68. 4或 66. 2或65. 5质量％的分数。
[0022] 在材料中Na20的质量分数可以在2. 0至2. 6质量％的范围内存在，特别优选为至 少2. 1或2. 2质量％的分数