氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物、氧化锡质不定形耐火物的制造方法、玻璃熔窑及废 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物、氧化锡质不定形耐火物的制造 方法、玻璃烙害及废弃物烙害，尤其设及含有Sn化、Zr〇2及SiO2作为必要成分、并且W规定 量含有运些成分从而能够得到不会大幅降低对烙渣的耐侵蚀性并有效抑制Sn化的挥发的 氧化锡质不定形耐火物的粉体组合物、W及利用了该粉体组合物的不定形耐火物的制造方 法、玻璃烙害及废弃物烙害。
【背景技术】
[0002] 玻璃烙害、废弃物烙害中使用的耐火物大致分为定形耐火物和不定形耐火物。定 形耐火物的施工是搁砖作业，为重体力劳动且需要高超的技术，因此，近年来，逐渐广泛使 用由不定形耐火物形成的衬里。
[0003] 对于一直W来作为烙害用的不定形耐火物使用的材质，在玻璃制造用途中为氧化 错质、氧化铭质的不定形耐火物，在废弃物烙害中为氧化侣-氧化铭质不定形耐火物。但 是，对于运些材质而言，氧化错质不定形耐火物的耐侵蚀性低，氧化铭质的不定形耐火物的 耐侵蚀性高但会生成六价铭，存在产生烙渣W及使用后耐火物的废弃物污染环境的问题。
[0004] 在上述背景下，烧结WSn〇2为主要成分的耐火组合物而得到的氧化锡质耐火物与 通常使用的耐火物相比较，对烙渣的耐侵蚀性非常高，正在研究其作为玻璃烙害、废弃物烙 害用的耐火物的用途。
[0005] 例如，在专利文献1中，提出了一种含有85~99重量％的Sn〇2的致密的玻璃烙 害用氧化锡耐火物。但是，还没有报道过将运种耐火物作为玻璃制造装置中的玻璃接触部 的耐火物实际再利用的例子。此外，专利文献2中提出了一种含有0. 5~40重量％的Sn化 的废弃物烙害用的不定形耐火物，但至今为止，还未提出过含有超过40重量％的Sn〇2的不 定形耐火物。
[0006] 作为其理由，认为有如下的问题。作为基本的特性，Sn化具有在高溫场、尤其是 1200°CW上的高溫场中WSnO的形式挥发的性质。由于该挥发，耐火物的组织多孔化而脆 化，耐火物剥离，或者在玻璃的制造中，挥发的SnO成分在玻璃制造装置中的低溫部发生浓 缩?凝固，从而Sn化成分作为异物掉落并混入玻璃中，使玻璃成形体的制造中的成品率降 低。此外，使用Sn〇2作为不定形耐火物的耐火材料时，从烙渣浸润之前起氧化锡颗粒就因 挥发而脆化，对烙渣的耐侵蚀性大幅降低。
[0007]另一方面，氧化锡烧结体在高溫场中作为玻璃烙融用的电极材料使用，通常，运样 的氧化锡电极材料由90~98质量％W上的Sn〇2和0. 1~2. 0质量％左右的烧结助剂及 低电阻化剂制成，作为具有对烙融玻璃的高耐侵蚀性和对通电而言充分的低电阻性两种特 性的材料利用。但是，运样的一般的氧化锡电极材料在高溫场、尤其是120(TCW上的高溫场 中会WSnO的形式缓慢地挥发，因此，不能避免地发生劣化。
[0008] 作为用于解决Sn〇2在高溫场的挥发问题的现有技术，非专利文献1中报道了一种 氧化锡烧结体，其使氧化锡粉末中含有0. 5摩尔％的烧结助剂CoO、相对于Zr〇2及SnO2的 含量的总和为0~10摩尔％的作为挥发抑制成分的Zr化，用于抑制Sn化的挥发。
[0009] 此外，专利文献3中提出了一种玻璃烙融用电极材料，其在含有烧结助剂、低电阻 化剂的同时，还含有相对于Y及Sn化的含量的总和为0~8质量％的Y成分作为挥发抑制 剂，抑制Sn〇2的挥发，所述Y成分为ZrO2、册〇2、Ti〇2、Ta2〇5、Ce〇2等氧化物。
[0010] 此外，专利文献2中，作为将Sn化用作不定形耐火物的耐火材料的例子，提出了含 有0. 5~40重量％的Sn〇2的废弃物烙害用的不定形耐火物。
[0011] 运些含有挥发抑制成分的氧化锡烧结体具有挥发抑制成分固溶在氧化锡颗粒内 部的组织，在高溫场中Sn〇2挥发时，固溶在氧化锡颗粒内部的挥发抑制成分被浓缩而在氧 化锡颗粒表面析出，并覆盖氧化锡颗粒表面，因此，能够抑制Sn化的挥发。
[0012] 现有技术文献 [001引专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开昭54-132611号公报
[0015] 专利文献2:日本特开2004-196637号公报
[0016] 专利文献3:国际公开第2006/124742号小册子
[0017] 非专利文献
[0018] 非专利文献1:Maitre,D. B巧ssen,R.Podor、"EffectofZ;r〇2additionson sinteringofSn〇2-b曰sedceramics"、Journ曰1oftheEurope曰nCeramicSociety、2004 年、第 24 卷、p.3111-3118
【发明内容】
[001引 发巧要解决的间颗
[0020] 但是，上述的Sn化的挥发抑制成分只有在因Sn〇2的挥发而在氧化锡颗粒内浓缩超 过固溶极限浓度时才会逐渐向氧化锡颗粒表面析出，因此，在Sn〇2的挥发开始后的初始阶 段，挥发抑制成分不会向氧化锡颗粒表面充分地析出，不能自挥发开始后的初始阶段起就 表现出优异的挥发抑制效果。因此，在长时间使用氧化锡质耐火物作为构件时，不能避免因 Sn〇2的挥发而引起的构件劣化。
[0021] 因此，在高溫场中使用运样的氧化锡质耐火物时，认为会产生如下的问题：由于耐 火物组织的脆化，耐火物发生剥离，或者在玻璃的制造中，挥发了的SnO成分在玻璃烙融装 置中的低溫部浓缩?凝固，从而Sn〇2成分作为异物掉落并混入玻璃中，使玻璃成形体的制 造中的成品率降低。此外，使用Sn〇2作为不定形耐火物的耐火材料时，从烙渣浸润之前起 氧化锡颗粒就因挥发而脆化，对烙渣的耐侵蚀性大幅降低。
[0022] 因此，本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供能够获得从早期阶 段起抑制高溫场中的Sn化的挥发、并且兼具对烙渣的高耐侵蚀性、适宜作为玻璃烙害、废弃 物烙害用的耐火物的氧化锡质不定形耐火物的粉体组合物、氧化锡质不定形耐火物的制造 方法、玻璃烙害及废弃物烙害。
[0023] 用于解决间颗的方案
[0024] [1]-种氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其特征在于，其含有W Sn〇2、Zr〇2 及Si〇2作为必要成分的耐火性配混物，其中，前述耐火性配混物中的Sn〇2、Zr〇2及Si〇2的含 量的总和为70质量％ ^上，并且，相对于前述Sn〇2、Zr〇2及SiO2的含量的总和，SnO2的含有 比率为55~98摩尔％、Zr〇2的含有比率为1~30摩尔％、SiO2的含有比率为1~15摩 尔％。
[0025] [2]根据[1]所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其中，前述耐火性配混 物中的Sn〇2、Zr〇2及SiO2的含量的总和为95质量％W上。
[0026] [3]根据[1]或[2]所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其中，相对于前 述511〇2、2'〇2及51〇2的含量的总和，811〇2的含有比率为70~98摩尔％、2'〇2的含有比率 为1~20摩尔％、Si化的含有比率为1~10摩尔％。
[0027] [4]根据[3]所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其中，相对于前述 Sn化、Zr〇2及SiO2的含量的总和，SnO2的含有比率为83~98摩尔％、ZrO2的含有比率为 1~12摩尔％、Si化的含有比率为1~5摩尔％。
[002引 閒根据山~Μ中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其 中，在前述耐火性配混物中含有1~10质量％的包括微细粉的微粉，所述微粉包含选自由 10μπιW下的、氧化锡颗粒、错石颗粒及氧化锡和氧化错的固溶体颗粒组成的组中的1种W 上颗粒而成。
[0029] [6]根据[1]~[5]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其中， 在前述耐火性配混物中含有1~10质量％的微细粉，所述微细粉包含选自由3μπιW下的、 氧化锡颗粒、错石颗粒及氧化锡和氧化错的固溶体颗粒组成的组中的1种W上颗粒而成。
[0030] [7]根据山~[6]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物，其中，在前述耐火性 配混物中还包含选自由化0、化0、ΜηΟ、CoO及LizO的氧化物组成的组中的至少1种W上成 分。
[0031][引根据[1]~[7]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其中， 相对于前述耐火性配混物，W外添比计含有0. 01~2质量％的分散剂。
[0032] [9]根据[1]~巧]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其中， 作为结合剂，含有选自由高侣水泥及胶体氧化侣组成的组中的1种W上，并且，前述耐火性 配混物中的前述结合剂的含量为5质量％W下。
[0033] [10]根据[1]~巧]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其特 征在于，作为前述耐火性配混物，使用固溶有1~25摩尔％Zr化的氧化锡颗粒。
[0034][山根据山~[10]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物，其特 征在于，前述氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物在施工后进行1300°C、350小时的热处 理时，在氧化锡颗粒的表面形成错石相及氧化错相。
[0035] [12] -种氧化锡质不定形耐火物的制造方法，其特征在于，将[1]~[11]中任一 项所述的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物与水混炼，进行施工而形成氧化锡质不定形 耐火物。
[003引[切根据[切所述的氧化锡质不定形耐火物的制造方法，其特征在于，在前述施 工后，在1200°CW上进行热处理。
[0037] [W] -种玻璃烙害，其具备对山~山]中任一项所述的氧化锡质不定形耐火物 用粉体组合物进行施工而得到的氧化锡质不定形耐火物。
[003引[切一种废弃物烙害，其具备对山~[山中任一项所述的氧化锡质不定形耐火 物用粉体组合物进行施工而得到的不定形耐火物。
[0039] 发巧的效果
[0040] 利用本发明的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物及氧化锡质不定形耐火物的 制造方法，能够得到平衡性良好地含有对烙渣的耐侵蚀性高的Sn〇2、W及抑制高溫场中的 Sn化的挥发的效果高的ZrO2和SiO