JPH01100068A - 高ジルコニア質熱溶融耐火物 - Google Patents
高ジルコニア質熱溶融耐火物Info
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- JPH01100068A JPH01100068A JP62256399A JP25639987A JPH01100068A JP H01100068 A JPH01100068 A JP H01100068A JP 62256399 A JP62256399 A JP 62256399A JP 25639987 A JP25639987 A JP 25639987A JP H01100068 A JPH01100068 A JP H01100068A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、熱溶融耐火物さらに詳しくは、高耐食性の特
にガラス溶融窯に適した高ジルコニア質の熱溶融耐火物
に関するもものである。
にガラス溶融窯に適した高ジルコニア質の熱溶融耐火物
に関するもものである。
［従来の技術］
熱溶融耐火物は、所定配合の耐火物原料を電気炉にて完
全に溶融した湯を所定形状の鋳型に流し込み保温しなが
ら常温まで冷却、再固化により通常得られるものであっ
て、焼成又は不焼成の結合耐火物とは組織、製法とも全
く異なる高級な耐火物として広く知られている。
全に溶融した湯を所定形状の鋳型に流し込み保温しなが
ら常温まで冷却、再固化により通常得られるものであっ
て、焼成又は不焼成の結合耐火物とは組織、製法とも全
く異なる高級な耐火物として広く知られている。
このような熱溶融耐火物の中で、 Ｚｒ０ｔが溶融ガラ
スなどに対する優れた耐食性を持つことから、ｚ「０２
が９０％前後含有する高ジルコニア質熱溶融耐火物が、
ガラス窓用耐火物として広く用にられている。しかしな
がら、組織上その殆んどがｌｒＯ＊ （バデライト）結
晶からなるものは、ＺｒＯ□特有の１１００℃近辺での
異常な膨張、収縮を抑制することが難しく、亀裂のない
ブロック状の鋳造物としては得られないことが知られて
いる。
スなどに対する優れた耐食性を持つことから、ｚ「０２
が９０％前後含有する高ジルコニア質熱溶融耐火物が、
ガラス窓用耐火物として広く用にられている。しかしな
がら、組織上その殆んどがｌｒＯ＊ （バデライト）結
晶からなるものは、ＺｒＯ□特有の１１００℃近辺での
異常な膨張、収縮を抑制することが難しく、亀裂のない
ブロック状の鋳造物としては得られないことが知られて
いる。
そこで、これまでＺ「０２を９０％前後乃至はそれ以上
含有する鋳造耐火物としては、Ｓｉｎ、と他の成分を添
加する方法で、特公昭４７−１５ｆｉ８９号、特開昭４
８−８５６１０号、特開昭５３−１２１０１２号、特公
昭５９−１２６１９号、特開昭６２−５９５７６号など
で提案されている。
含有する鋳造耐火物としては、Ｓｉｎ、と他の成分を添
加する方法で、特公昭４７−１５ｆｉ８９号、特開昭４
８−８５６１０号、特開昭５３−１２１０１２号、特公
昭５９−１２６１９号、特開昭６２−５９５７６号など
で提案されている。
特公昭４７−１５６８９号では希土類酸化物を加えてｚ
「０２の安定化を図っており、特開昭４８−８５６１０
号は、Ｓｉｎ、、 Ａｌ２Ｏ，、Ｃｕｂ、 Ｂ２０ｚを
添加し、ｚ「０２の粒界にガラス質相を形成することで
、ｚ「０２の膨張、収縮を吸収させており、同様に特開
昭５３−１２１０１２号は、 ５ｉｎ２． Ｃａｂ、
ｌｌｇｏのガラス質相、特公昭５９−１２６１９号では
Ｓ ｊ Ｑ ２ ＋ Ａ １ ｔ Ｏｓ、 ＰｔＯｓの
ガラス質相、特開昭６２−５９５７６号ではｓｈｏ、、
ＡＩＪｉ＋Ｐ２０．、 Ｂ、０．ガラス質相を形成さ
せることで、鋳塊を亀裂なくとるようにしている。
「０２の安定化を図っており、特開昭４８−８５６１０
号は、Ｓｉｎ、、 Ａｌ２Ｏ，、Ｃｕｂ、 Ｂ２０ｚを
添加し、ｚ「０２の粒界にガラス質相を形成することで
、ｚ「０２の膨張、収縮を吸収させており、同様に特開
昭５３−１２１０１２号は、 ５ｉｎ２． Ｃａｂ、
ｌｌｇｏのガラス質相、特公昭５９−１２６１９号では
Ｓ ｊ Ｑ ２ ＋ Ａ １ ｔ Ｏｓ、 ＰｔＯｓの
ガラス質相、特開昭６２−５９５７６号ではｓｈｏ、、
ＡＩＪｉ＋Ｐ２０．、 Ｂ、０．ガラス質相を形成さ
せることで、鋳塊を亀裂なくとるようにしている。
［発明の解決しようとする問題点］
従来の高ジルコニア質熱溶融耐火物はｚ「０２の膨張、
収縮を吸収するために、マトリックスにガラス質相を少
量形成させであるが、特に軟らかいガラスマトリックス
が望ましいことから、ガラスマトリックスの主成分のＳ
ｉｎ、以外に添加物が必要となってくる。たとえば、特
開昭４８−８５６１０号では、 ＣｕＯ或はＢ２Ｏ３を
添加しており、特開昭５３−１２１０１２号では、Ｃａ
ｂ、 ＭｇＯを、特公昭５９−１２６１９号では、 Ｐ
ｉｅｓを、特開昭６２−５９５７６号では、ＰｚＯ−ｉ
、 ＢｚＯ＊を添加している。この中で、特開昭５３−
１２１０１２号は、ガラスマトリックス成分がＳｉＯ□
とＣａｂ、 ＭｇＯ成分のみで成り立っており、必然的
にマトリックスガラス相が硬くなり、これでは、鋳塊を
亀裂なく得るものは難しいと考えられる。
収縮を吸収するために、マトリックスにガラス質相を少
量形成させであるが、特に軟らかいガラスマトリックス
が望ましいことから、ガラスマトリックスの主成分のＳ
ｉｎ、以外に添加物が必要となってくる。たとえば、特
開昭４８−８５６１０号では、 ＣｕＯ或はＢ２Ｏ３を
添加しており、特開昭５３−１２１０１２号では、Ｃａ
ｂ、 ＭｇＯを、特公昭５９−１２６１９号では、 Ｐ
ｉｅｓを、特開昭６２−５９５７６号では、ＰｚＯ−ｉ
、 ＢｚＯ＊を添加している。この中で、特開昭５３−
１２１０１２号は、ガラスマトリックス成分がＳｉＯ□
とＣａｂ、 ＭｇＯ成分のみで成り立っており、必然的
にマトリックスガラス相が硬くなり、これでは、鋳塊を
亀裂なく得るものは難しいと考えられる。
特開昭４８−８５６１０号では、マトリックス成分とし
てＣｕＯ或はＢ２Ｏ３を必須成分としているが、Ａｌ２
Ｏ３／３１０２比が、０．５以上では、ガラス質相の粘
性が十分でなく亀裂を十分に防止することはできないと
されている。また、ＣｕＯは、ガラス黒用として使うと
ガラス生地を着色するなどの問題があり、ソーダライム
系ガラスなどのように着色をきらう生地の用途には不適
である。
てＣｕＯ或はＢ２Ｏ３を必須成分としているが、Ａｌ２
Ｏ３／３１０２比が、０．５以上では、ガラス質相の粘
性が十分でなく亀裂を十分に防止することはできないと
されている。また、ＣｕＯは、ガラス黒用として使うと
ガラス生地を着色するなどの問題があり、ソーダライム
系ガラスなどのように着色をきらう生地の用途には不適
である。
特公昭５９−１２６１９号ては、 ＰｔＯｓ成分を添加
することにより、いわゆる軟かいガラスマトリックスを
形成することによってＡＩ！０：＋／Ｓｔｏｗ比が。
することにより、いわゆる軟かいガラスマトリックスを
形成することによってＡＩ！０：＋／Ｓｔｏｗ比が。
０．５以下に限定しなくても、亀裂のない鋳塊を得る様
にしたもので、ガラス溶融窯用の耐火物として使用して
もガラスへの砂利の発生又は着色などの恐れのないもの
である。
にしたもので、ガラス溶融窯用の耐火物として使用して
もガラスへの砂利の発生又は着色などの恐れのないもの
である。
特開昭６２−５９５７６号では、アルカリ金属酸化物を
０．１％以下に抑えながらも２２０％とＢ２Ｏ３成分を
添加することにより、いわゆる軟かいガラスマトリック
スを形成することによって、亀裂のない鋳塊を得る様に
したものである。
０．１％以下に抑えながらも２２０％とＢ２Ｏ３成分を
添加することにより、いわゆる軟かいガラスマトリック
スを形成することによって、亀裂のない鋳塊を得る様に
したものである。
しかるにその後、特公昭５９−１２６１９号、特開昭６
２−５９５７６号に該当する成分のものを多くのガラス
窯等の内張り煉瓦として使用した際、熱上げ条件等の操
業条件の違いにおいて、４００〜６００℃の比較的低い
温度領域において、煉瓦表面がハマグリ状に剥離するよ
うな現象（以下チップオフと表わす）が時折認められた
。
２−５９５７６号に該当する成分のものを多くのガラス
窯等の内張り煉瓦として使用した際、熱上げ条件等の操
業条件の違いにおいて、４００〜６００℃の比較的低い
温度領域において、煉瓦表面がハマグリ状に剥離するよ
うな現象（以下チップオフと表わす）が時折認められた
。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、これらの点に鑑み、従来の極めて優れた耐食
性を持ち、溶融ガラス用の耐火物としてガラスに砂利を
発生したり、生地を着色したりすることのない鋳造物で
あるだけでなく、熱上げ時において４００〜６００℃の
比較的低い温度領域でのチップオフ現象を防止すること
のできる高ジルコニア賀耐大物を亀裂なく製造すること
に成功したものである。
性を持ち、溶融ガラス用の耐火物としてガラスに砂利を
発生したり、生地を着色したりすることのない鋳造物で
あるだけでなく、熱上げ時において４００〜６００℃の
比較的低い温度領域でのチップオフ現象を防止すること
のできる高ジルコニア賀耐大物を亀裂なく製造すること
に成功したものである。
即ち、本発明は、化学分析値として、重量％でＺｒＯ＊
を８５〜ｇ７％、Ｓｉｎ、を２〜ｌθ％、Ｂ２Ｏ３を２
％以下含有し、かつ、Ｐ２Ｏ５を０．０５〜０．１５％
であることを特徴とする高ＺｒＯ□質熱溶融耐火物を要
旨とするものである。
を８５〜ｇ７％、Ｓｉｎ、を２〜ｌθ％、Ｂ２Ｏ３を２
％以下含有し、かつ、Ｐ２Ｏ５を０．０５〜０．１５％
であることを特徴とする高ＺｒＯ□質熱溶融耐火物を要
旨とするものである。
本発明耐火物は、後述する理由により厳密な化学分析値
により制限されたものであることが必要であり、耐火物
の組織としては、バデライトの粗粒結晶の粒界をＰＪｓ
、Ｂ１０ｚ成分を重要な成分とした少量であるが軟らか
いガラスマトリックス成分が充填した緻密かつ均質な組
織からなるものである。
により制限されたものであることが必要であり、耐火物
の組織としては、バデライトの粗粒結晶の粒界をＰＪｓ
、Ｂ１０ｚ成分を重要な成分とした少量であるが軟らか
いガラスマトリックス成分が充填した緻密かつ均質な組
織からなるものである。
ここで本発明の重量分析値を好ましい範囲とともに併記
すると次の通りである。（重量％）Ｚｒ０２ａｓ〜９７
％ ９０〜９６％ Ｐ２Ｏ５ｏ、ｏｓ 〜０．１５ ０．０５〜０．１５
Ｂ２０：ｌ ２ 以下０．０３〜０．２Ａ
Ｉ２０． ３未満 １未満５ｉｎ２２〜
１０ ３〜６ 次に各成分の好ましい範囲と理由を説明する。
すると次の通りである。（重量％）Ｚｒ０２ａｓ〜９７
％ ９０〜９６％ Ｐ２Ｏ５ｏ、ｏｓ 〜０．１５ ０．０５〜０．１５
Ｂ２０：ｌ ２ 以下０．０３〜０．２Ａ
Ｉ２０． ３未満 １未満５ｉｎ２２〜
１０ ３〜６ 次に各成分の好ましい範囲と理由を説明する。
まず、ｚ「０２は少なすぎると高耐食性が達成できない
が、多過ぎてガラスマトリックス成分が少なすぎると、
亀裂のないブロック状の鋳造物を得ることは大変困難で
ある。
が、多過ぎてガラスマトリックス成分が少なすぎると、
亀裂のないブロック状の鋳造物を得ることは大変困難で
ある。
ｐ、ｏ、、は、ガラスマトリックス成分として、いわゆ
る軟かいガラスマトリックスを形成しつるものとしての
効果をもたらすことが見い出されており、従って、ガラ
ス成分全体としては、少量のガラス成分であっても亀裂
のない鋳造物を得ることを可能としたものであるととも
に、得られる鋳造物をガラス溶融窯用の耐火物として使
用してもガラスへの砂利の発生又は着色などの恐れのな
いものである。又、Ｐ、Ｏ８成分は溶融を容易にするた
め電力消費を少なくてする利点もあり、高ジルコニア質
耐火物の添加物として、すぐれた添加物である。
る軟かいガラスマトリックスを形成しつるものとしての
効果をもたらすことが見い出されており、従って、ガラ
ス成分全体としては、少量のガラス成分であっても亀裂
のない鋳造物を得ることを可能としたものであるととも
に、得られる鋳造物をガラス溶融窯用の耐火物として使
用してもガラスへの砂利の発生又は着色などの恐れのな
いものである。又、Ｐ、Ｏ８成分は溶融を容易にするた
め電力消費を少なくてする利点もあり、高ジルコニア質
耐火物の添加物として、すぐれた添加物である。
また、Ｂ２Ｏ３は、アルカリ金属酸化物の代わりに、ｐ
２ｏｇと共働してガラスマトリックスを軟らかくする働
きを示すことも見い出されている。
２ｏｇと共働してガラスマトリックスを軟らかくする働
きを示すことも見い出されている。
ここで本発明の主眼である熱上げ時のチップオフ現象と
Ｐ＊Ｏｓ、 Ｂ＊（＋＋含有量について調査した結果、
原因については不明であるが、Ｐ２Ｏ３量については、
０．１５％以上含有されている場合に生じていることが
判明し、チップオフ現象の防止の為には、０．１５％以
下に抑える必要があることがわかった。また、Ｐ２Ｏ５
が少なすぎると、いわゆる軟かいガラスマトリックスを
形成すくことが難しく鋳造物を亀裂なく製造することが
困難になるが、ここでもう一つの発明の主眼であるＢ２
５ｓを添加すると、 ｐ２ｏＳと共働てガラスマトリッ
クスを軟かくするので、Ｐ２Ｏ５は０．０５％の少量に
おいても、Ａ１．Ｑ３／ＳｉＯ□比を０．５以下にこだ
わらなくても鋳塊を亀裂なく製造することかが可能であ
る。但し、 ８．０３の含有量については多すぎると緻
密な鋳造物をとるのが困難となるので、Ｂ２Ｏ３の必要
量は、通常２％以下であり、ｐ、ｏ５と共働で作用する
ので、望ましくは０．０３〜０．２％であれば良い。Ｓ
ｉｎ、についていえば、ガラスマトリックスを形成する
基礎成分として少なくとも２％は必要であるが、多過ぎ
ては、耐食性の低下の原因となるので、１０％以下に制
限することが必要で望ましくは６％以下である。
Ｐ＊Ｏｓ、 Ｂ＊（＋＋含有量について調査した結果、
原因については不明であるが、Ｐ２Ｏ３量については、
０．１５％以上含有されている場合に生じていることが
判明し、チップオフ現象の防止の為には、０．１５％以
下に抑える必要があることがわかった。また、Ｐ２Ｏ５
が少なすぎると、いわゆる軟かいガラスマトリックスを
形成すくことが難しく鋳造物を亀裂なく製造することが
困難になるが、ここでもう一つの発明の主眼であるＢ２
５ｓを添加すると、 ｐ２ｏＳと共働てガラスマトリッ
クスを軟かくするので、Ｐ２Ｏ５は０．０５％の少量に
おいても、Ａ１．Ｑ３／ＳｉＯ□比を０．５以下にこだ
わらなくても鋳塊を亀裂なく製造することかが可能であ
る。但し、 ８．０３の含有量については多すぎると緻
密な鋳造物をとるのが困難となるので、Ｂ２Ｏ３の必要
量は、通常２％以下であり、ｐ、ｏ５と共働で作用する
ので、望ましくは０．０３〜０．２％であれば良い。Ｓ
ｉｎ、についていえば、ガラスマトリックスを形成する
基礎成分として少なくとも２％は必要であるが、多過ぎ
ては、耐食性の低下の原因となるので、１０％以下に制
限することが必要で望ましくは６％以下である。
Ａ１．０３については、本発明耐火物では、特に必要な
成分ではなく、多過ぎるとガラスマトリックスを硬くし
、亀裂の原因となる。従って、３％未満好ましくは１％
に満たない範囲に制限する必要がある。但し、Ａ１ｇＯ
＋／５ｊ０１比は、 ｐｒｏｓの添加の効果により、特
に特開昭４８−８５６１０号にみられる如き、０．５以
下に限定しなくても亀裂のない鋳塊を得ることができる
。
成分ではなく、多過ぎるとガラスマトリックスを硬くし
、亀裂の原因となる。従って、３％未満好ましくは１％
に満たない範囲に制限する必要がある。但し、Ａ１ｇＯ
＋／５ｊ０１比は、 ｐｒｏｓの添加の効果により、特
に特開昭４８−８５６１０号にみられる如き、０．５以
下に限定しなくても亀裂のない鋳塊を得ることができる
。
なお、Ｎａ、０．に２０などのアルカリ金属酸化物およ
び１１ｇ０． ＣａＯなとのアルカリ土類金属酸化物は
可及的に少ないことが望ましく、通常それぞれが１％未
満好ましくは０．６％未満であることが望ましく、特に
アルカリ土類金属酸化物は原料から不可避的に含まれて
くる不純物程度にとどめるのが好ましい、いずれにしろ
、アルカリ及びアルカリ土類金属酸化物の合量としても
１％未満とすることが好ましく、Ｏ，Ｓ％未満のものは
最良である。
び１１ｇ０． ＣａＯなとのアルカリ土類金属酸化物は
可及的に少ないことが望ましく、通常それぞれが１％未
満好ましくは０．６％未満であることが望ましく、特に
アルカリ土類金属酸化物は原料から不可避的に含まれて
くる不純物程度にとどめるのが好ましい、いずれにしろ
、アルカリ及びアルカリ土類金属酸化物の合量としても
１％未満とすることが好ましく、Ｏ，Ｓ％未満のものは
最良である。
［実施例］
本発明の実施例を以下に説明する。
バデライト鉱や、脱珪ジルコニアなどのＺｒＯ２原料と
Ｐ２ｓｓ、 ＢｓＯ＋の原料となるものを、所定量に調
整したバッチ混合物を５００ｋＶ単相アーク電気炉に装
入し、溶融温度２２００〜２４００℃て完全に溶融した
。この湯を内容積２００■ｌ■ｘ ３００ｍ／■×７０
０■／Ｗの周囲をバイヤーアルミナで囲んだ、黒鉛型に
注入して鋳造し、室温付近まで放冷した。
Ｐ２ｓｓ、 ＢｓＯ＋の原料となるものを、所定量に調
整したバッチ混合物を５００ｋＶ単相アーク電気炉に装
入し、溶融温度２２００〜２４００℃て完全に溶融した
。この湯を内容積２００■ｌ■ｘ ３００ｍ／■×７０
０■／Ｗの周囲をバイヤーアルミナで囲んだ、黒鉛型に
注入して鋳造し、室温付近まで放冷した。
得られた鋳造物の化学分析値及び諸性質を第１表に示す
。（尚、試料ＰＩ〜Ｐ８は比較のためのものである。） ［発明の効果］ このように本発明耐火物は、従来使用されているＺｒ０
．４０％程度のＺｒ０ｚ−ＡＩ２０ｉ−３ｔ０２系鋳造
物として比較して高耐食性の高ＺｒＯ□賀鋳造煉瓦を亀
裂なく鋳造物として得ることができると同時に、従来、
熱上げ時において熱上げ条件によって、時々、煉瓦表面
がハマグリ状に剥離するチップオフ現象を防止できてお
り、チップオフによる煉瓦剥落片からのガラスへの砂利
の発生、着色の恐れもなく、ガラス窓用耐大物として非
常に優れたものである。
。（尚、試料ＰＩ〜Ｐ８は比較のためのものである。） ［発明の効果］ このように本発明耐火物は、従来使用されているＺｒ０
．４０％程度のＺｒ０ｚ−ＡＩ２０ｉ−３ｔ０２系鋳造
物として比較して高耐食性の高ＺｒＯ□賀鋳造煉瓦を亀
裂なく鋳造物として得ることができると同時に、従来、
熱上げ時において熱上げ条件によって、時々、煉瓦表面
がハマグリ状に剥離するチップオフ現象を防止できてお
り、チップオフによる煉瓦剥落片からのガラスへの砂利
の発生、着色の恐れもなく、ガラス窓用耐大物として非
常に優れたものである。
Claims (4)
- １．化学分析値として、重量％でＺｒＯ＿２を８５〜９
７％、ＳｉＯ＿２を２〜１０％、Ｂ＿２Ｏ＿３を２％以
下含有し、かつ、Ｐ＿２Ｏ＿５が０．０５〜０．１５％
であることを特徴とする高ジルコニア質熱溶融耐火物。 - ２．ＺｒＯ＿２が９０〜９６％、ＳｉＯ＿２が３〜６％
である特許請求の範囲第１項記載の耐火物。 - ３．Ｂ＿２Ｏ＿３が０．０３〜０．２％である特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の耐火物。 - ４．アルカリ及び又はアルカリ土類金属酸化物の合量が
１％未満である特許請求の範囲第１項〜第３項いずれか
記載の耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256399A JPH0818880B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 高ジルコニア質熱溶融耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62256399A JPH0818880B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 高ジルコニア質熱溶融耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100068A true JPH01100068A (ja) | 1989-04-18 |
| JPH0818880B2 JPH0818880B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=17292138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62256399A Expired - Lifetime JPH0818880B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 高ジルコニア質熱溶融耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818880B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN115894018A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-04-04 | 郑州方铭高温陶瓷新材料有限公司 | 玻璃窑炉流料嘴砖及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4658870B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2011-03-23 | サンゴバン・ティーエム株式会社 | 高電気抵抗高ジルコニア鋳造耐火物 |
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| JPS6259576A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | 旭硝子株式会社 | 高ジルコニア質熱溶融耐火物 |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP62256399A patent/JPH0818880B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN115894018B (zh) * | 2023-01-05 | 2023-09-22 | 郑州方铭高温陶瓷新材料有限公司 | 玻璃窑炉流料嘴砖及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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