CN107646026B - 耐火制品及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了耐火制品，所述耐火制品可包括本体，该本体包括相对于本体的总重量至少60重量％的氧化铝含量、不大于20重量％的二氧化硅含量、不大于20重量％的氧化锆含量。在一个特定实施例中，本体包括第三相，所述第三相包括复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆。包括复合晶粒的第三相可相对于本体的总重量在包括至少1重量％且不大于35重量％的范围内存在。
Description
技术领域
本专利申请一般涉及耐火制品。
背景技术
耐火制品，如推板，需要在苛刻条件下运行。例如，推板可经历在窑内在数小时内在室温和高达1400℃至1500℃的温度之间的快速热循环。这种热梯度诱导在耐火制品内的高热应力，这可促使耐火制品由于热冲击而变形和破裂。像这样，该行业持续需要改进的耐火制品。
附图说明
实施例通过举例的方式示出，并且不限于附图。
图1包括根据本文实施例的耐火制品的顶视图。
图2包括根据本文实施例的耐火制品的顶视图。
图3包括根据本文实施例的耐火制品的顶视图。
图4包括具有各种氧化锆含量的耐火制品样品的平均线性生长的图。
图5包括在热循环处理后的翘曲样品的图像。
技术人员应了解附图中的元件是为了简单和清楚而示出，并且不一定按比例标绘。例如，附图中的一些元件的尺寸可相对于其他元件放大，以帮助改进本发明的实施例的理解。
具体实施方式
本发明提供了与附图组合的下述说明书，以帮助理解本文公开的教导。下文讨论将集中于教导的具体实现和实施例。提供该重点以帮助描述教导且不应解释为对教导的范围或适用性的限制。然而，其他的教导当然可用在本专利申请中。
如本文使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变体旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列特征的方法、制品或装置不必仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或该方法、制品或装置所固有的其他特征。此外，除非明确相反指出，“或”指包括性的或，而非排他性的或。例如，条件A或B由如下任一者满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。
另外，“一种”或“一个”的使用用于描述本文描述的元件和部件。这仅为了便利，并提供本发明的范围的一般含义。该描述应理解为包括一种或至少一种，并且单数还包括复数，或反之亦然，除非其明确具有相反含义。例如，当单个实施例在本文中得到描述时，超过一个实施例可代替单个实施例使用。类似地，当超过一个实施例在本文中得到描述时，单个实施例可替代超过一个实施例。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解相同的含义。材料、方法和例子仅是举例说明性的并且不意在为限制性的。就关于具体材料和加工行为的某些细节未被描述的程度，这些细节可包括常规方法，其可在制造领域的参考书和其他来源中找到。
本文公开的实施例涉及包括本体的耐火制品，所述本体包括第三相，所述第三相具有复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆。耐火制品可包括预期容纳或支撑在炉或窑中烧制的产品的制品。耐火制品的一些合适的例子可包括推板、匣钵、絮垫、框架、定位器等等。第三相可相对于本体的总重量在包括至少1重量％且不大于32重量％的范围内存在。耐火制品预期承受非常苛刻的温度变化，并且具有改进的尺寸稳定性(即，低生长或膨胀和低翘曲)以及在遇到严苛烧制条件时的抗破坏性，所述严苛烧制条件例如源于2-4英寸/分钟的非常快速的推进速率的温度变化。即，本文的耐火制品被形成为具有特定的组成和/或微结构，以提供合适的抗热冲击性和改进的尺寸稳定性的组合，以促进在严苛烧制条件下的使用。更特别地，本文实施例的耐火制品可为推板的形式，被构造成当制品被烧制时保持制品，并且这种推板必须具有合适的抗热冲击性和尺寸稳定性，以确保被烧制的产品不被损坏。在烧制过程中零件的损坏可代表对于制造商在生产时间和利润方面的重大损失。
形成耐火制品的方法可包括通过形成原材料粉末的混合物而起始的过程。该混合物可包括氧化铝、莫来石和复合材料的原料粉末，所述复合材料包括莫来石和氧化锆的晶粒。该混合物还可包括一定含量的水和一种或多种粘结剂。将混合物混合至组分的合适同质性，然后使用合适的工艺形成生坯，所述合适的工艺可包括一种或多种工艺，例如压制、模塑、浇铸、挤出或其组合。如本文所述，耐火制品可为板的形式，因此任何压制操作均可为单轴或等静压成型操作，其也可利用模具。在形成生坯之前，可将混合物筛分，以去除一定尺寸的附聚物。
生坯一般形成为具有3.0g/cc至3.3g/cc的密度。此外，最终耐火本体可具有在至少3.0g/cc至不大于3.3g/cc的范围内的密度。
在形成后，将生坯在25℃至300℃范围内的温度下干燥2小时至72小时的持续时间。在干燥过程之后，生坯在空气气氛中在大约1500℃至1700℃的温度下烧制。经烧制产品是具有本文实施例的一个或多个特征的耐火制品。
在一个实施例中，耐火制品可包括本体，该本体包括特定含量的氧化铝，以促进严苛烧制条件下的热稳定性和尺寸稳定性的适当组合。例如，耐火制品可包括相对于本体的总重量至少60重量％的氧化铝(Al2O3)含量。例如，氧化铝的含量为至少61重量％、或至少62重量％、或至少63重量％、或至少64重量％、或至少65重量％、或至少66重量％、或至少67重量％、或至少68重量％、或至少69重量％、或至少70重量％、或至少71重量％、或至少72重量％、或至少73重量％、或至少74重量％、或至少75重量％、或至少76重量％、或至少77重量％、或至少78重量％、或至少79重量％、或至少80重量％、或至少81重量％、或至少82重量％、或至少83重量％、或至少84重量％、或至少85重量％、或至少86重量％、或至少87重量％、或至少88重量％、或至少89重量％、或至少90重量％、或至少91重量％、或至少92重量％、或至少93重量％、或至少94重量％。在另一个非限制性实施例中，氧化铝的含量相对于本体的总重量可不大于95重量％。例如，在本体中的氧化铝(Al2O3)含量可不大于94重量％、或不大于93重量％、或不大于92重量％、或不大于91重量％、或不大于90重量％、或不大于89重量％、或不大于88重量％、或不大于87重量％、或不大于86重量％、或不大于85重量％、或不大于84重量％、或不大于83重量％、或不大于82重量％、或不大于81重量％、或不大于80重量％、或不大于79重量％、或不大于78重量％、或不大于77重量％、或不大于76重量％、或不大于75重量％、或不大于74重量％、或不大于73重量％、或不大于72重量％、或不大于71重量％、或不大于70重量％、或不大于69重量％、或不大于68重量％、或不大于67重量％、或不大于66重量％。应了解，氧化铝的含量可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，氧化铝的含量可相对于本体的总重量在包括至少60重量％且不大于95重量％的范围内，例如在包括至少65重量％且不大于86重量％的范围内、或在包括至少88重量％且不大于93重量％的范围内。
在另一个实施例中，本体可包括包含氧化铝的第一相。在又一个实施例中，本体中的第一相可包括氧化铝晶粒。值得注意的是，第一相可基本上由氧化铝晶粒组成，其中所述氧化铝晶粒基本上由氧化铝组成。在一个特定实施例中，氧化铝晶粒可具有至少1微米，例如至少2微米、或至少3微米、或至少5微米、或至少10微米、或至少20微米、或至少50微米、或至少80微米、或至少100微米、或至少200微米、或至少300微米、或至少400微米、或至少500微米、或至少600微米、或至少700微米、或至少800微米、或至少900微米、或至少1mm的平均晶粒尺寸(D50ag)。在另一个特定实施例中，氧化铝晶粒可具有不大于2mm，例如不大于1.5mm、或不大于1mm、或不大于900微米、或不大于800微米、或不大于700微米、或不大于600微米、或不大于500微米的平均晶粒尺寸(D50ag)。应了解，氧化铝晶粒可具有在包括至少1微米且不大于2mm的范围内的平均晶粒尺寸(D50ag)。
根据一个实施例，本体可包括二氧化硅(SiO2)，并且更具体地，包括可促进如本文所述的改进的热性质和机械性质的二氧化硅含量。在另一个实施例中，二氧化硅可具有相对于本体的总重量至少2重量％的含量。例如，在本体中的二氧化硅(SiO2)的含量可为至少2.5重量％、或至少3重量％、或至少3.5重量％、或至少4重量％、或至少4.5重量％、或至少5重量％、或至少5.5重量％、或至少6重量％、或至少6.5重量％、或至少7重量％、或至少7.5重量％、或至少8重量％、或至少8.5重量％、或至少9重量％、或至少9.5重量％、或至少10重量％、或至少10.5重量％、或至少11重量％、或至少11.5重量％、或至少12重量％、或至少12.5重量％、或至少13重量％、或至少13.5重量％、或至少14重量％、或至少14.5重量％、或至少15重量％、或至少15.5重量％、或至少16重量％、或至少16.5重量％、或至少17重量％、或至少17.5重量％、或至少18重量％、或至少18.5重量％、或至少19重量％、或至少19.5重量％。在另一个非限制性实施例中，二氧化硅的含量相对于本体的总重量可不大于20重量％。例如，在本体中的二氧化硅(SiO2)的含量可不大于19重量％、或不大于18.5重量％、或不大于18重量％、或不大于17.5重量％、或不大于17重量％、或不大于16.5重量％、或不大于16重量％、或不大于15.5重量％、或不大于15重量％、或不大于14.5重量％、或不大于14重量％、或不大于13.5重量％、或不大于13重量％、或不大于12.5重量％、或不大于12重量％、或不大于11.5重量％、或不大于11重量％、或不大于10.5重量％、或不大于10重量％、或不大于9.5重量％、或不大于9重量％、或不大于8.5重量％、或不大于8重量％、或不大于7.5重量％、或不大于7重量％、或不大于6.5重量％、或不大于6重量％、或不大于5.5重量％、或不大于5重量％、或不大于4.5重量％、或不大于4重量％、或不大于3.5重量％、或不大于3重量％、或不大于2.5重量％。应了解，二氧化硅的含量可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，二氧化硅的含量可相对于本体的总重量在包括至少2重量％且不大于20重量％的范围内，例如在3重量％至19重量％的范围内、在4.5重量％至17.5重量％的范围内。
根据一个实施例，本体可包括第二相，该第二相包括莫来石，所述莫来石包括氧化铝和二氧化硅。在一个进一步的实施例中，第二相可包括莫来石晶粒。特别地，莫来石晶粒可包括化学计量的莫来石。值得注意的是，第二相的莫来石晶粒可基本上不含氧化锆。更特别地，莫来石晶粒可基本上由化学计量的莫来石组成。在另外一个实施例中，莫来石晶粒可包括非化学计量的莫来石。此外，在本体中的基本上所有的二氧化硅都可包含在第二相中，并且更特别地，可在莫来石晶粒的莫来石中。在至少一个特定实施例中，本体可不包括任何游离二氧化硅，并且更特别地，可基本上不含游离二氧化硅。另外或可替代地，在至少一种情况下，本体可基本上不含含有二氧化硅的无定形相。
在一个进一步的实施例中，莫来石晶粒可包括3Al2O3·2SiO2、2Al2O3·SiO2或其组合。在一个特定实施例中，莫来石晶粒可基本上由3Al2O3·2SiO2组成。在另一个特定实施例中，莫来石晶粒可基本上由2Al2O3·SiO2组成。
在一个实施例中，第二相的莫来石晶粒可具有至少0.1mm，例如至少0.5mm、或至少0.7mm、或至少0.9mm的平均晶粒尺寸(D50mg)。在另一个实施例中，莫来石晶粒可具有不大于3mm，例如不大于2.9mm、或不大于2.7mm、或不大于2.6mm的平均晶粒尺寸(D50mg)。应了解，莫来石晶粒可具有在包括本文公开的最小值和最大值中任意者的范围内的平均晶粒尺寸(D50mg)。例如，莫来石晶粒可具有在包括至少0.1mm且不大于3mm的范围内，例如在1mm至3mm的范围内的平均晶粒尺寸(D50mg)。
在一个实施例中，本体可包括特定含量的氧化锆(ZrO2)，其可促进如本文所述的改进的热性质和尺寸性质。根据一个实施例，氧化锆可具有相对于本体的总重量至少0.1重量％的在本体中的含量。例如，在本体中的氧化锆含量为至少0.2重量％、或至少0.3重量％、或至少0.5重量％、或至少0.6重量％、或至少0.8重量％、或至少1重量％、或至少1.5重量％、或至少2重量％、或至少2.5重量％、或至少3重量％、或至少3.5重量％、或至少4重量％、或至少4.5重量％、或至少5重量％、或至少5.5重量％、或至少6重量％、或至少6.5重量％、或至少7重量％、或至少7.5重量％、或至少8重量％、或至少8.5重量％、或至少9重量％、或至少9.5重量％、或至少10重量％、或至少10.5重量％、或至少11重量％、或至少11.5重量％、或至少12重量％、或至少12.5重量％、或至少13重量％、或至少13.5重量％、或至少14重量％、或至少14.5重量％、或至少15重量％、或至少15.5重量％、或至少16重量％、或至少16.5重量％、或至少17重量％、或至少17.5重量％、或至少18重量％、或至少18.5重量％、或至少19重量％、或至少19.5重量％。在另一个非限制性实施例中，氧化锆的含量相对于本体的总重量可不大于20重量％。例如，在本体中的氧化锆(ZrO2)含量不大于19重量％、或不大于18.5重量％、或不大于18重量％、或不大于17.5重量％、或不大于17重量％、或不大于16.5重量％、或不大于16重量％、或不大于15.5重量％、或不大于15重量％、或不大于14.5重量％、或不大于14重量％、或不大于13.5重量％、或不大于13重量％、或不大于12.5重量％、或不大于12重量％、或不大于11.5重量％、或不大于11重量％、或不大于10.5重量％、或不大于10重量％、或不大于9.5重量％、或不大于9重量％、或不大于8.5重量％、或不大于8重量％、或不大于7.5重量％、或不大于7重量％、或不大于6.5重量％、或不大于6重量％、或不大于5.5重量％、或不大于5重量％、或不大于4.5重量％、或不大于4重量％、或不大于3.5重量％、或不大于3重量％、或不大于2.5重量％、或不大于2重量％、或不大于1.5重量％、或不大于1重量％。应了解，氧化锆的含量可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，氧化锆的含量可在相对于本体的总重量包括至少0.1重量％且不大于20重量％的范围内，例如在至少0.1重量％至不大于15重量％的范围内、或在至少0.1重量％至不大于10重量％的范围内、或在0.1重量％至不大于8重量％的范围内、或在至少0.1重量％至不大于6重量％的范围内、或在至少0.1重量％至不大于4重量％的范围内、或在0.1重量％至小于3重量％的范围内、或甚至在至少0.1重量％至不大于2.5重量％的范围内。
根据一个实施例，本体可包括第三相，所述第三相包括复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆。第三相可在组成和形态上不同于第一相和第二相。在一个特定实施例中，在本体中的大部分氧化锆可包含在包括复合晶粒的第三相中。例如，在本体中的至少55％，例如至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％、或至少95％的氧化锆可包含在包括复合晶粒的第三相中。在更特定的实施例中，在本体中的基本上所有的氧化锆都可包含在包括复合晶粒的第三相内。在另一个实施例中，第三相可基本上由复合晶粒组成。此外，在至少一个实施例中，复合晶粒可基本上由莫来石和氧化锆组成，且更特别地，基本上由熔融的莫来石-氧化锆晶粒组成。在至少一个实施例中。复合晶粒可包括主要含量的莫来石和次要含量的氧化锆。例如，复合晶粒可具有氧化锆晶粒在莫来石晶粒内的基本上均匀的分布，并且更特别地，氧化锆晶粒可比复合晶粒内的莫来石晶粒小。
根据一个实施例，复合晶粒可具有至少0.1mm，例如至少0.5mm、或至少0.7mm、或至少0.9mm的平均晶粒尺寸(D50cg)。在另一个实施例中，复合晶粒可具有不大于3mm，例如不大于2.9mm、或不大于2.7mm、或不大于2.5mm的平均晶粒尺寸(D50cg)。应了解，复合晶粒的平均晶粒尺寸(D50cg)可在包括本文公开的最小值和最大值中任意者的范围内。例如，复合晶粒的平均晶粒尺寸(D50cg)可在包括至少0.1mm且不大于3mm的范围内，例如在0.5mm至2.9mm的范围内、或在0.7mm至2.7mm的范围内、或在0.9mm至2.5mm的范围内。
根据另一个实施例，包括复合晶粒的第三相可具有相对于本体的总重量至少1重量％的含量。例如，包括复合晶粒的第三相的含量可为相对于本体的总重量至少1.5重量％、或至少2重量％、或至少2.5重量％、或至少3重量％、或至少3.5重量％、或至少4重量％、或至少4.5重量％、或至少5重量％、或至少5.5重量％、或至少6重量％、或至少6.5重量％、或至少7重量％、或至少7.5重量％、或至少8重量％、或至少8.5重量％、或至少9重量％、或至少9.5重量％、或至少10重量％、或至少10.5重量％、或至少11重量％、或至少11.5重量％、或至少12重量％、或至少12.5重量％、或至少13重量％、或至少13.5重量％、或至少14重量％、或至少14.5重量％、或至少15重量％、或至少15.5重量％、或至少16重量％、或至少16.5重量％、或至少17重量％、或至少17.5重量％、或至少18重量％、或至少18.5重量％、或至少19％、或至少19.5重量％、或至少20重量％、或至少20.5重量％、或至少21重量％、或至少21.5重量％、或至少22重量％、或至少22.5重量％、或至少23重量％、或至少23.5重量％、或至少24重量％、或至少24.5重量％、或至少25重量％、或至少25.5重量％、或至少26重量％、或至少26.5重量％、或至少27重量％、或至少27.5重量％、或至少28重量％、或至少28.5重量％、或至少29重量％、或至少29.5重量％、或至少30重量％、或至少30.5重量％、或至少31重量％、或至少31.5重量％、或至少32重量％、或至少32.5重量％、或至少33重量％、或至少33.5重量％、或至少34重量％、或至少34.5重量％、或至少35重量％。
在另一个非限制性实施例中，包括复合晶粒的第三相的含量相对于本体的总重量可不大于35重量％。例如，第三相的含量可不大于35重量％、或不大于34.5重量％、或不大于34重量％、或不大于33.5重量％、或不大于33重量％、或不大于32.5％、或不大于32重量％、或不大于31.5重量％、或不大于31重量％、或不大于30.5重量％、或不大于30重量％、或不大于29.5重量％、或不大于29重量％、或不大于28.5重量％、或不大于28重量％、或不大于27.5重量％、或不大于27重量％、或不大于26.5重量％、或不大于26重量％、或至少25.5重量％、或至少25重量％、或至少24.5重量％、或不大于24重量％、或不大于23.5重量％、或不大于23重量％、或不大于22.5重量％、或不大于22重量％、或不大于21.5重量％、或不大于21重量％、或不大于20.5重量％、或不大于20重量％、或不大于19.5重量％、或不大于19重量％、或至少18.5重量％、或至少18重量％、或至少17.5重量％、或不大于17重量％、或不大于16.5重量％、或不大于16重量％、或不大于15.5重量％、或不大于15重量％、或不大于14.5重量％、或不大于14重量％、或不大于13.5重量％、或不大于13重量％、或不大于12.5重量％、或不大于12重量％、或至少11.5重量％、或至少11重量％、或至少10.5重量％、或不大于10重量％、或不大于9.5重量％、或不大于9重量％、或不大于8.5重量％、或不大于8重量％、或不大于7.5重量％、或不大于7重量％、或不大于6.5重量％、或不大于6重量％、或不大于5.5重量％、或不大于5重量％、或不大于4.5重量％、或不大于4重量％、或不大于3.5重量％、或不大于3重量％、或不大于2.5重量％、或不大于2重量％。应了解，包括复合晶粒的第三相的含量可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，包括复合晶粒的第三相的含量可相对于本体的总重量在包括至少1重量％且不大于35重量％的范围内存在，例如在2重量％至34重量％的范围内、或在6重量％至28.5重量％的范围内、或在7重量％至25.5重量％的范围内、或在7.5重量％至16重量％的范围内。
在一个实施例中，本体可包括本文实施例的任何相或其任何组合。在一个特定实施例中，本体可包括包含氧化铝晶粒的第一相、包含莫来石晶粒的第二相、以及包含复合晶粒的第三相，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆。在另一个实施例中，与其他相比较，本体可包括更大含量的一个相。例如，与包括莫来石晶粒的第二相的含量相比，所述本体可包括更大含量的包括氧化铝晶粒的第一相。在另一种情况下，与包括氧化铝晶粒的第一相的含量相比，所述本体可包括更大含量的包括莫来石晶粒的第二相。在另外一个实施例中，与包括复合晶粒的第三相的含量相比，所述本体可包括更大含量的包括氧化铝晶粒的第一相。在再一个实施例中，与包括复合晶粒的第三相的含量相比，所述本体可包括更大含量的包括莫来石晶粒的第二相。在一些应用中，与包括氧化铝晶粒的第一相的含量相比，所述本体可包括更大含量的包括复合晶粒的第三相。在一些其他应用中，与包括莫来石晶粒的第二相的含量相比，所述本体可包括更大含量的包括复合晶粒的第三相。
根据一个实施例，本体可包括相对于本体的总重量一定含量的氧化铬(Cr2O3)，例如特别低含量的氧化铬，这可促进如本文所述的改进的热性质和机械性质。在一个实施例中，氧化铬的含量相对于本体的总重量可大于0重量％。在另一个实施例中，氧化铬的含量可不大于0.01重量％。例如，本体可基本上不含氧化铬。如本文使用的，“基本上不含”预期意指不能容易地检测到的量、或不显著影响耐火制品的性质的如此小量。
在一个实施例中，本体可基本上不含某些材料，包括例如但不限于下述中的任何一种或组合：碱土元素、包括碱土元素的组合物(例如CaO、MgO等)、碱金属元素、包含碱金属元素的组合物(例如K2O、Na2O等)、稀土元素、包括稀土元素的组合物、硼、碳、氮、碳化物、氮化物、硅化物、硼化物、无定形相和/或组合物、游离金属元素、金属合金、金属间化合物、有机材料、聚合物、纤维、增强材料。在大多数情况下，本体可包括相对于本体的总重量小于0.5重量％，例如不大于0.2重量％、或甚至不大于0.1重量％的前述材料中的任一种，使得本体基本上不含这些材料。
在一个进一步的实施例中，本体可包括相对于本体的总体积的孔隙率。例如，孔隙率可为相对于本体的总体积至少8体积％，例如至少9体积％、至少10体积％、至少12体积％、至少14体积％、或甚至至少16体积％。在另一种情况下，孔隙率可为相对于本体的总体积不大于30体积％，例如不大于28体积％、或不大于26体积％、或不大于24体积％、或不大于22体积％、或甚至不大于20体积％。应了解，孔隙率可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，孔隙率可相对于本体的总体积在至少8体积％且不大于30体积％的范围内，例如在9体积％至28体积％的范围内、或在12体积％至26体积％的范围内。
在一个实施例中，基于将加热至1000℃的样品在冰水内淬火，所述本体可包括初始MOR的至少55％的抗热冲击性。在至少一个实施例中，抗热冲击性可为至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少77％、或至少80％、或至少82％、或至少84％、或至少86％、或至少87％、或至少88％、或至少90％、或至少92％、或至少94％。在至少一个非限制性实施例中，抗热冲击性可不大于初始MOR的99％。
在一个实施例中，本体可为具有长度、宽度和高度的耐火制品，其中长度>宽度>高度。在另一个实施例中，本体可包括在本体的主表面中形成的至少一个槽。在一个特定实施例中，槽可与本体的侧表面相交并且沿着本体的底表面延伸。
图1包括本文实施例的耐火制品的顶视图。耐火制品包括本体100，所述本体100包括主表面110、侧表面112、以及设置在主表面110中的槽102、104、106和108。图2包括在本文实施例的耐火制品中的槽的替代布置的顶视图，其中可沿着侧表面形成一个至四个或更多个槽。任选地，至少一些槽的尖端，例如图2中所示的尖端，可扩张成圆形，例如球体或圆圈，以促进耐火制品的改进的热性质和/或机械性质。
根据一个实施例，槽可具有特定长度，所述特定长度可促进耐火制品的改进的热性质和/或机械性质。
在一个实施例中，槽可具有本体长度的至少1％，例如本体长度的至少3％、或至少5％、或至少8％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％的长度。在另一个实施例中，槽的长度可为本体长度的不大于80％、或不大于70％、或不大于60％、或不大于50％、或不大于40％、或不大于30％、或不大于20％、或不大于15％、或不大于10％。应了解，槽的长度可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，槽的长度可在包括本体长度的至少1％且不大于本体长度的80％的范围内，例如在本体长度的3％至45％的范围内、或在5％至40％的范围内、或在8％至40％的范围内。
根据另一个实施例，槽可具有宽度，所述宽度可促进耐火制品的改进的热性质和/或机械性质。例如，宽度可为本体长度的至少0.5％，例如至少1％、或至少2％、或至少3％、或至少4％、或至少5％、或至少6％、或至少7％、或至少8％、或至少9％、或至少10％。在另外一个实施例中，槽的宽度可为本体长度的不大于50％，例如不大于40％、或不大于30％、或不大于20％、或不大于10％、或不大于9％、或不大于8％、或不大于7％、或不大于6％、或不大于5％、或不大于4％、或不大于3％、或不大于2％。应了解，槽的宽度可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，槽的宽度可在包括本体长度的至少0.5％且不大于本体长度的50％的范围内，例如在2％至40％的范围内、或在3％至30％的范围内、或在7％至20％的范围内。
在一个进一步的实施例中，槽可具有特定深度，所述特定深度可促进耐火制品的改进的热性质和/或机械性质。例如，槽可具有的深度为本体总高度的一部分，例如本体高度的至少1％、或至少2％、或至少3％、或至少4％、或至少5％、或至少6％、或至少7％、或至少8％、或至少9％、或至少10％、或至少20％、或至少30％、或至少50％、或至少70％、或至少90％。在至少一个实施例中，槽具有延伸到本体的整个高度(即，本体高度的100％)的深度，使得槽穿透本体的整个厚度或高度。在另一个实施例中，槽的深度可为本体高度的不大于90％，例如不大于80％、或不大于70％、或不大于60％、或不大于50％、或不大于40％、或不大于30％、或不大于20％、或不大于10％、或不大于8％、或不大于5％、或不大于2％。应了解，槽的深度可在包括本文公开的最小百分比和最大百分比中任意者的范围内。例如，槽的深度可在包括本体高度的至少1％且不大于本体高度的100％的范围内，例如在2％至90％的范围内、或在3％至80％的范围内、或在10％至50％的范围内。
图3包括耐火制品的顶视图，该耐火制品包括本体300和槽302。本体300具有长度3001、宽度3003和高度3005。长度3001、宽度3003和高度3005可根据本文的实施例。槽302也具有长度3021、宽度3023和深度3025。长度3021、宽度3023和深度3025可如上文公开的。
许多不同方面和实施例是可能的。这些方面和实施例中的一些在本文中描述。在阅读本说明书后，技术人员应理解这些方面和实施例仅是举例说明性的，并且不限制本发明的范围。实施例可与如下文列出的实施例中的任何一个或多个一致。
实施例1.一种耐火制品，所述耐火制品包括：
本体，所述本体包括：
相对于所述本体的总重量在包括至少60重量％且不大于95重量％的范围内的氧化铝(Al2O3)含量；
相对于所述本体的总重量在包括至少2重量％且不大于20重量％的范围内的二氧化硅(SiO2)含量；
相对于所述本体的总重量在包括至少0.1重量％且不大于20重量％的范围内的氧化锆(ZrO2)含量；
第三相，所述第三相包含复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆，所述第三相相对于所述本体的总重量在包括至少1重量％且不大于35重量％的范围内存在。
实施例2.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的氧化铝(Al2O3)含量为至少61重量％、或至少62重量％、或至少63重量％、或至少64重量％、或至少65重量％、或至少66重量％、或至少67重量％、或至少68重量％、或至少69重量％、或至少70重量％、或至少71重量％、或至少72重量％、或至少73重量％、或至少74重量％、或至少75重量％、或至少76重量％、或至少77重量％、或至少78重量％、或至少79重量％、或至少80重量％、或至少81重量％、或至少82重量％、或至少83重量％、或至少84重量％、或至少85重量％、或至少86重量％、或至少87重量％、或至少88重量％、或至少89重量％、或至少90重量％、或至少91重量％、或至少92重量％、或至少93重量％、或至少94重量％。
实施例3.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的氧化铝(Al2O3)含量不大于94重量％、或不大于93重量％、或不大于92重量％、或不大于91重量％、或不大于90重量％、或不大于89重量％、或不大于88重量％、或不大于87重量％、或不大于86重量％、或不大于85重量％、或不大于84重量％、或不大于83重量％、或不大于82重量％、或不大于81重量％、或不大于80重量％、或不大于79重量％、或不大于78重量％、或不大于77重量％、或不大于76重量％、或不大于75重量％、或不大于74重量％、或不大于73重量％、或不大于72重量％、或不大于71重量％、或不大于70重量％、或不大于69重量％、或不大于68重量％、或不大于67重量％、或不大于66重量％。
实施例4.实施例1的耐火制品，其中所述本体包含第一相，所述第一相包含氧化铝。
实施例5.实施例1的耐火制品，其中所述本体包含氧化铝晶粒。
实施例6.实施例5的耐火制品，其中所述氧化铝晶粒具有在包括至少1微米且不大于2mm的范围内的平均晶粒尺寸(D50ag)。
实施例7.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的二氧化硅(SiO2)的含量为至少2.5重量％、或至少3重量％、或至少3.5重量％、或至少4重量％、或至少4.5重量％、或至少5重量％、或至少5.5重量％、或至少6重量％、或至少6.5重量％、或至少7重量％、或至少7.5重量％、或至少8重量％、或至少8.5重量％、或至少9重量％、或至少9.5重量％、或至少10重量％、或至少10.5重量％、或至少11重量％、或至少11.5重量％、或至少12重量％、或至少12.5重量％、或至少13重量％、或至少13.5重量％、或至少14重量％、或至少14.5重量％、或至少15重量％、或至少15.5重量％、或至少16重量％、或至少16.5重量％、或至少17重量％、或至少17.5重量％、或至少18重量％、或至少18.5重量％、或至少19重量％、或至少19.5重量％。
实施例8.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的二氧化硅(SiO2)的含量不大于19重量％、或不大于18.5重量％、或不大于18重量％、或不大于17.5重量％、或不大于17重量％、或不大于16.5重量％、或不大于16重量％、或不大于15.5重量％、或不大于15重量％、或不大于14.5重量％、或不大于14重量％、或不大于13.5重量％、或不大于13重量％、或不大于12.5重量％、或不大于12重量％、或不大于11.5重量％、或不大于11重量％、或不大于10.5重量％、或不大于10重量％、或不大于9.5重量％、或不大于9重量％、或不大于8.5重量％、或不大于8重量％、或不大于7.5重量％、或不大于7重量％、或不大于6.5重量％、或不大于6重量％、或不大于5.5重量％、或不大于5重量％、或不大于4.5重量％、或不大于4重量％、或不大于3.5重量％、或不大于3重量％、或不大于2.5重量％。
实施例9.实施例1的耐火制品，其中所述本体包含第二相，所述第二相包含莫来石，所述莫来石包括氧化铝和二氧化硅。
实施例10.实施例9的耐火制品，其中所述第二相包含莫来石晶粒。
实施例11.实施例10的耐火制品，其中所述莫来石晶粒包含化学计量的莫来石，其中所述莫来石晶粒基本上由化学计量的莫来石组成。
实施例12.实施例10的耐火制品，其中所述莫来石晶粒包含3Al2O3·2SiO2、2Al2O3·SiO2或其组合。
实施例13.实施例12的耐火制品，其中所述莫来石晶粒基本上由3Al2O3·2SiO2组成。
实施例14.实施例12的耐火制品，其中所述莫来石晶粒基本上由2Al2O3·SiO2组成。
实施例15.实施例12的耐火制品，其中所述第二相的莫来石晶粒基本上不含氧化锆。
实施例16.实施例10的耐火制品，其中所述莫来石晶粒包含非化学计量的莫来石。
实施例17.实施例10的耐火制品，其中所述莫来石晶粒具有在包括至少0.1mm且不大于3mm的范围内的平均晶粒尺寸(D50mg)。
实施例18.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的氧化锆(ZrO2)含量为至少0.1重量％、或至少0.2重量％、或至少0.3重量％、或至少0.5重量％、或至少0.6重量％、或至少0.8重量％、或至少1重量％、或至少1.5重量％、或至少2重量％、或至少2.5重量％、或至少3重量％、或至少3.5重量％、或至少4重量％、或至少4.5重量％、或至少5重量％、或至少5.5重量％、或至少6重量％、或至少6.5重量％、或至少7重量％、或至少7.5重量％、或至少8重量％、或至少8.5重量％、或至少9重量％、或至少9.5重量％、或至少10重量％、或至少10.5重量％、或至少11重量％、或至少11.5重量％、或至少12重量％、或至少12.5重量％、或至少13重量％、或至少13.5重量％、或至少14重量％、或至少14.5重量％、或至少15重量％、或至少15.5重量％、或至少16重量％、或至少16.5重量％、或至少17重量％、或至少17.5重量％、或至少18重量％、或至少18.5重量％、或至少19重量％、或至少19.5重量％。
实施例19.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的氧化锆(ZrO2)含量不大于19重量％、或不大于18.5重量％、或不大于18重量％、或不大于17.5重量％、或不大于17重量％、或不大于16.5重量％、或不大于16重量％、或不大于15.5重量％、或不大于15重量％、或不大于14.5重量％、或不大于14重量％、或不大于13.5重量％、或不大于13重量％、或不大于12.5重量％、或不大于12重量％、或不大于11.5重量％、或不大于11重量％、或不大于10.5重量％、或不大于10重量％、或不大于9.5重量％、或不大于9重量％、或不大于8.5重量％、或不大于8重量％、或不大于7.5重量％、或不大于7重量％、或不大于6.5重量％、或不大于6重量％、或不大于5.5重量％、或不大于5重量％、或不大于4.5重量％、或不大于4重量％、或不大于3.5重量％、或不大于3重量％、或不大于2.5重量％、或不大于2重量％、或不大于1.5重量％、或不大于1重量％。
实施例20.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的大部分氧化锆包含在包括所述复合晶粒的所述第三相中。
实施例21.实施例20的耐火制品，其中所述本体中的至少55％、至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％、或至少95％的氧化锆包含在所述第三相内。
实施例22.实施例20的耐火制品，其中所述本体中的基本上所有的氧化锆都包含在所述第三相内。
实施例23.实施例1的耐火制品，其中所述第三相基本上由复合晶粒组成。
实施例24.实施例1的耐火制品，其中所述第三相的复合晶粒具有在包括至少0.1mm且不大于3mm的范围内的平均晶粒尺寸(D50cg)。
实施例25.实施例1的耐火制品，其中所述本体包含的第三相的含量为至少1.5重量％、或至少2重量％、或至少2.5重量％、或至少3重量％、或至少3.5重量％、或至少4重量％、或至少4.5重量％、或至少5.5重量％、或至少6重量％、或至少6.5重量％、或至少7重量％、或至少7.5重量％、或至少8重量％、或至少8.5重量％、或至少9重量％、或至少9.5重量％、或至少10重量％、或至少10.5重量％、或至少11重量％、或至少11.5重量％、或至少12重量％、或至少12.5重量％、或至少13重量％、或至少13.5重量％、或至少14重量％、或至少14.5重量％、或至少15重量％、或至少15.5重量％、或至少16重量％、或至少16.5重量％、或至少17重量％、或至少17.5重量％、或至少18重量％、或至少18.5重量％、或至少19wt％、或至少19.5重量％、或至少20重量％、或至少20.5重量％、或至少21重量％、或至少21.5重量％、或至少22重量％、或至少22.5重量％、或至少23重量％、或至少23.5重量％、或至少24重量％、或至少24.5重量％、或至少25重量％、或至少25.5重量％、或至少26重量％、或至少26.5重量％、或至少27重量％、或至少27.5重量％、或至少28重量％、或至少28.5重量％、或至少29重量％、或至少29.5重量％、或至少30重量％、或至少30.5重量％、或至少31重量％、或至少31.5重量％、或至少32重量％、或至少32.5重量％、或至少33重量％、或至少33.5重量％、或至少34重量％、或至少34.5重量％、或至少35重量％。
实施例26.实施例1的耐火制品，其中所述本体中的莫来石-氧化锆含量不大于35重量％、或不大于34.5重量％、或不大于34重量％、或不大于33.5重量％、或不大于33重量％、或不大于32.5重量％、或不大于32重量％、或不大于31.5重量％、或不大于31重量％、或不大于30.5重量％、或不大于30重量％、或不大于29.5重量％、或不大于29重量％、或不大于28.5重量％、或不大于28重量％、或不大于27.5重量％、或不大于27重量％、或不大于26.5重量％、或不大于26重量％、或至少25.5重量％、或至少25重量％、或至少24.5重量％、或不大于24重量％、或不大于23.5重量％、或不大于23重量％、或不大于22.5重量％、或不大于22重量％、或不大于21.5重量％、或不大于21重量％、或不大于20.5重量％、或不大于20重量％、或不大于19.5重量％、或不大于19重量％、或至少18.5重量％、或至少18重量％、或至少17.5重量％、或不大于17重量％、或不大于16.5重量％、或不大于16重量％、或不大于15.5重量％、或不大于15重量％、或不大于14.5重量％、或不大于14重量％、或不大于13.5重量％、或不大于13重量％、或不大于12.5重量％、或不大于12重量％、或至少11.5重量％、或至少11重量％、或至少10.5重量％、或不大于10重量％、或不大于9.5重量％、或不大于9重量％、或不大于8.5重量％、或不大于8重量％、或不大于7.5重量％、或不大于7重量％、或不大于6.5重量％、或不大于6重量％、或不大于5.5重量％、或不大于5重量％、或不大于4.5重量％、或不大于4重量％、或不大于3.5重量％、或不大于3重量％、或不大于2.5重量％、或不大于2重量％。
实施例27.实施例1的耐火制品，其中所述本体包括：
第一相，所述第一相包含氧化铝晶粒；
第二相，所述第二相包含莫来石晶粒；和
第三相，所述第三相包含复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆。
实施例28.实施例27的耐火制品，其中与第二相的含量相比，所述本体包含更大含量的第一相。
实施例29.实施例27的耐火制品，其中与第一相的含量相比，所述本体包含更大含量的第二相。
实施例30.实施例27的耐火制品，其中与第三相的含量相比，所述本体包含更大含量的第一相。
实施例31.实施例27的耐火制品，其中与第三相的含量相比，所述本体包含更大含量的第二相。
实施例32.实施例27的耐火制品，其中与第一相的含量相比，所述本体包含更大含量的第三相。
实施例33.实施例27的耐火制品，其中与第二相的含量相比，所述本体包含更大含量的第三相。
实施例34.实施例27的耐火制品，其中所述本体包括相对于所述本体的总体积在至少10体积％且不大于30体积％的范围内的孔隙率。
实施例35.实施例27的耐火制品，其中所述本体包含初始MOR的至少55％的抗热冲击性。
实施例36.实施例1的耐火制品，其中所述本体包括长度、宽度和高度，并且其中所述长度>宽度>高度。
实施例37.实施例1的耐火制品，其中所述本体包括在所述本体的主表面中形成的至少一个槽。
实施例38.实施例37的耐火制品，其中所述槽与所述本体的侧表面相交并且沿着所述本体的底表面延伸。
实施例39.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括所述本体长度的至少1％、或至少3％、或至少5％、或至少8％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％的长度。
实施例40.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括所述本体长度的不大于80％、或不大于70％、或不大于60％、或不大于50％、或不大于40％、或不大于30％、或不大于20％、或不大于15％、或不大于10％的长度。
实施例41.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括所述本体长度的至少0.5％、或至少2％、或至少3％、或至少4％、或至少5％、或至少6％、或至少7％、或至少8％、或至少9％、或至少10％的宽度。
实施例42.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括所述本体长度的不大于50％、或不大于40％、或不大于30％、或不大于20％、或不大于10％、或不大于9％、或不大于8％、或不大于7％、或不大于6％、或不大于5％、或不大于4％、或不大于3％、或不大于2％的宽度。
实施例43.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括与所述本体的总高度基本上相同的深度。
实施例44.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括的深度为本体高度的至少1％、或至少2％、或至少3％、或至少4％、或至少5％、或至少6％、或至少7％、或至少8％、或至少9％、或至少10％。
实施例45.实施例37的耐火制品，其中所述槽包括的深度为所述本体高度的不大于90％、或不大于80％、或不大于70％、或不大于60％、或不大于50％、或不大于40％、或不大于30％、或不大于20％、或不大于10％、或不大于8％、或不大于5％、或不大于2％。
实施例46.实施例1的耐火制品，其中所述本体基本不含氧化铬(Cr2O3)。
实施例47.实施例37的耐火制品，其中所述本体基本上不含碱土元素、碱金属元素、稀土元素、硼、碳化物、氮化物、硅化物、无定形相、游离金属元素、有机材料、聚合物、纤维、增强材料或其组合。
实施例48.实施例1的耐火制品，其中所述本体具有在至少3.0g/cc至不大于3.3g/cc的范围内的密度
实施例49.实施例1的耐火制品，其中所述本体具有至少8体积％且不大于30体积％的孔隙率。
实例1
两个常规样品(各自鉴定为样品CS1)具有78.9％的氧化铝、7％的二氧化硅、13.4％的氧化锆、以及0至0.003重量％的氧化铬和一定含量的莫来石-氧化锆晶粒。两个常规样品的原始尺寸是相同的。一个样品未使用，并且另一个样品在22℃和1200℃至1400℃之间的几个热循环下进行测试，使用快速加热和冷却速率(2”/分钟推进速率)。在进行热循环之后，比较板的尺寸，并且确定暴露于热循环的样品在长度和宽度尺寸上具有大约3/16英寸的明显膨胀。
实例2
常规耐火材料样品(样品CS1)形成为具有与上述实例1中所述相同的组成。根据实施例的耐火制品形成为样品S1。样品S1由包括七种不同类型的氧化铝的混合物形成，所述氧化铝具有从极粗到极细的不同平均粒度，以产生具有所需粒度分布的合适的氧化铝粉末，这是典型的耐火晶粒尺寸分布。该混合物还包括具有在500微米和5mm之间的范围内的最大粒度的莫来石粉末，并且还包括具有在500微米和5mm之间的范围内的最大粒度的熔融莫来石氧化锆晶粒粉末。此外，混合物包括最低含量的水和一定含量的有机粘结剂，所述含量适合于产生用于与液压机一起使用的干燥混合物。
使用大钢网筛分混合物以去除附聚物。将合适量的混合物置于所需尺寸的模具中。将混合物在模具中平整，并且在大约300-900吨的力下压制1至60秒的持续时间，以形成生坯。检查生坯的密度，以确保生坯的适当形成。
然后将生坯在空气中在室温至300℃之间的温度下干燥2至72小时的持续时间。在干燥后，本体在空气中在大约1500℃至1700℃范围的温度下烧制。在烧制后，将本体冷却以形成最终的耐火产品。
样品CS1和S1将用在推板窑中，其中推进速率快达4英寸/分钟。预期样品CS1和S1的抗热冲击性基本上相同，然而，预期与样品CS1相比，样品S1具有改进的尺寸稳定性，伴随更低的膨胀和翘曲。
实例3
另一个样品(样品CS2)被制备为具有如实例1中所述的样品CS1的组成。样品CS2在以3英寸/分钟的推进速率在22℃和1400℃之间的几个热循环之后产生翘曲。实例2的样品S1在相同的条件下进行测试，并且预期证实与样品CS2相比更好的尺寸稳定性，伴随更低的翘曲和膨胀。此外，样品CS2证实显著的开裂。与CS2相比，预期样品S1具有更低的开裂。
实例4
根据实施例的耐火制品样品S2至S7以与用于形成样品S1的实例2中所述相同的方式形成。样品的组成公开于下表1中。
表1
实例5
形成不包括氧化锆或分别旨在具有1重量％、2重量％、4重量％、6重量％、9重量％和12重量％的氧化锆的耐火制品样品。样品的组成公开于下表2中。样品以与如实例2中所述相同的方式形成。样品大约长达9英寸且宽1.25至1.5英寸。如下文更详细地公开的，对于各种加热和淬火循环对样品运行热-淬火测试。
表2
将样品置于炉中，加热至1,450℃，并且在1,450℃下浸泡3至4小时。然后使样品在炉中冷却。一旦炉内温度下降到800℃，就从炉中取出所有样品，并且置于空气中，以使样品淬火且冷却至室温，然后开始下一个循环。用最多30个加热和淬火循环处理样品，并且在测试之前和每个循环之后测量样品的长度，以确定样品的线性生长。每个样品的线性生长由LG＝(Lc–Ls)/Ls x 100％的公式确定，其中LG是在测试循环之后样品的线性生长，Lc是在该循环之后测量的长度，并且Ls是在测试之前样品的起始长度。平均线性生长是具有相同组成的1到3个样品的线性生长的平均值，并且针对加热和淬火循环数目进行绘制且包括在图4中。
所有样品都证实在热处理下的生长，并且具有随着延长的加热和淬火循环以及增加的氧化锆含量而增加的生长。例如，样品A证实在循环2时最小的生长，具有在循环4时0.027％和在循环30时0.26％的平均线性生长。样品B、C和D都具有在循环4时约0.07％的平均线性生长，但在循环30时，分别具有0.5％、0.6％和0.87％的平均线性生长。与其他样品相比，样品A显示出在每个循环中最少的生长。样品B至D证实比样品E至G更少的生长，而样品B具有比样品C更少的生长，所述样品C依次又证实比样品D更少的生长。与其他样品相比，样品G证实最高的生长。
实例6
形成具有样品G的组成和12×12×1英寸的尺寸的另外的推板样品。这些样品在推板窑中在22℃至1200-1400℃之间的几个热循环中以3至4英寸/分钟的推进速率进行测试。样品对于每个循环保持在1200-1400℃下约30分钟至1小时。在进行热循环后，样品产生显著的翘曲。翘曲样品之一的示例性图像被包括在图5中。
实例7
进一步分别形成具有样品E和F组成的耐火板样品。样品的原始尺寸是12×12×1英寸。样品在与实例6中所述相同的热循环条件下进行测试。在进行热循环后，测量样品的翘曲、长度和宽度，并且包括在表3中。
表3
在热循环处理之前和热循环处理之后测量样品的尺寸，以确定板的长度、宽度和对角线的变化。每个样品的长度、宽度和对角线变化的最大值用作表3中的翘曲。使用锥度规沿着样品的表面测量长度、宽度和对角线。预期样品B和C可提供尺寸稳定性(例如低翘曲性)和抗热冲击性的性质的改进组合。
本文实施例表示了与现有技术的偏离。对本文实施例的耐火制品的测试揭示了通过利用在本文实施例中限定的特定组成和微结构而得到的显著和出乎意料的性能。已注意到，本文的某些实施例可证实在高度强烈的热循环下，热性质(例如，抗热冲击性)和机械性质(例如，如由有限的生长和翘曲证实的尺寸稳定性)的改进组合，允许使用耐火材料制品例如推板或定位器的某些制造商，在高度强烈的热条件下，能够以改进的效率和吞吐量重复使用耐火制品。
应当指出并非需要上文一般描述或实施例中描述的所有活动，特定活动的一部分可能是不需要的，并且除所述那些之外，可运行一种或多种另外的活动。再进一步地，活动列出的次序不一定是它们运行的次序。
益处、其他优点和问题的解决方法已关于具体实施例如上进行描述。然而，益处、优点、问题的解决方法和可能使任何益处、优点或解决方法出现或变得更明显的任何特征不应被解释为任何权利要求或所有权利要求的关键、所需或必要特征。许多不同方面和实施例是可能的。这些方面和实施例中的一些在本文描述。在阅读本说明书后，技术人员应了解这些方面和实施例仅是举例说明性的，并且不限制本发明的范围。另外，本领域技术人员将理解，包括模拟电路的一些实施例可使用数字电路类似地实现，并且反之亦然。
本文描述的实施例的详述和例证预期提供各个实施例的结构的一般理解。详述和例证不旨在充当仪器和系统的所有元件和特征的穷举和广泛描述，所述仪器和系统使用本文描述的结构或方法。分开的实施例还可在单个实施例中组合提供，并且相反，为了简洁起见，在单个实施例的背景下描述的各个特征也可分开或以任何子组合提供。此外，对以范围陈述的值的引用包括该范围内的每个和每一个值。仅在阅读本说明书后，许多其他实施例对于技术人员可为显而易见的。其他实施例可使用且来源于本公开内容，使得可作出结构替换、逻辑替换或另一种变化，而不背离本公开内容的范围。相应地，本公开内容应视为举例说明性的而不是限制性的。益处、其他优点和问题的解决方法已关于具体实施例如上进行描述。然而，益处、优点、问题的解决方法和可能使任何益处、优点或解决方法出现或变得更明显的任何特征不应被解释为任何权利要求或所有权利要求的关键、所需或必要特征。
提供说明书摘要以符合专利法，在了解说明书摘要不用于解释或限定权利要求的范围或含义的情况下提交说明书摘要。另外，在如上附图的详细描述中，为了简化本公开内容，各个特征可在单个实施例中组合在一起或进行描述。本公开内容不解释为反映如下意图：所要求保护的实施例需要比在每个权利要求中明确记载的更多的特征。相反，如下述权利要求所反映，本发明的主题可涉及比所公开的实施例中的任意者的全部特征更少的特征。因此，如下权利要求引入附图的详细描述，每个权利要求本身分别限定所要求保护的主题。
Claims (15)
1.一种耐火制品，所述耐火制品包括：
本体，所述本体包括：
第一相和第二相；
相对于所述本体的总重量在包括至少60重量％且不大于95重量％的范围内的氧化铝(Al2O3)含量；
相对于所述本体的总重量在包括至少2重量％且不大于20重量％的范围内的二氧化硅(SiO2)含量；
相对于所述本体的总重量在包括至少0.1重量％且不大于3重量％的范围内的氧化锆(ZrO2)含量；
第三相，所述第三相包含复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆，所述第三相相对于所述本体的总重量在包括至少1重量％且不大于35重量％的范围内存在。
2.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述第一相包含氧化铝。
3.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述第一相包含氧化铝晶粒。
4.根据权利要求3所述的耐火制品，其中所述氧化铝晶粒具有在包括至少1微米且不大于2mm的范围内的平均晶粒尺寸D50。
5.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述第二相包含莫来石，所述莫来石包括氧化铝和二氧化硅。
6.根据权利要求5所述的耐火制品，其中所述第二相包含莫来石晶粒。
7.根据权利要求6所述的耐火制品，其中所述第二相的莫来石晶粒基本不含氧化锆。
8.根据权利要求6所述的耐火制品，其中所述莫来石晶粒具有在包括至少0.1mm且不大于3mm的范围内的平均晶粒尺寸D50。
9.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述本体中的氧化锆(ZrO2)含量在包括至少0.1重量％且不大于2.5重量％的范围内。
10.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述本体中的氧化锆(ZrO2)含量在包括至少0.1重量％且小于3重量％的范围内。
11.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述本体中的至少55％的氧化锆包含在所述第三相中，所述第三相包括所述复合晶粒。
12.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述本体中的至少95％的氧化锆包含在所述第三相内。
13.根据权利要求1所述的耐火制品，其中：
所述第一相包含氧化铝晶粒；
所述第二相包含莫来石晶粒；和
所述第三相包含复合晶粒，所述复合晶粒包括莫来石和氧化锆。
14.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述本体包含初始MOR的至少55％的抗热冲击性。
15.根据权利要求1所述的耐火制品，其中所述本体包括形成在所述本体的主表面中的至少一个槽。
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