TWI733332B - 高氧化鋁質熔融鑄造耐火物及其製造方法 - Google Patents

高氧化鋁質熔融鑄造耐火物及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種容易生產、氣孔率低且具有高耐蝕性之高氧化鋁質鑄造耐火物及其製造方法。 本發明之高氧化鋁質鑄造耐火物具有以下化學組成：Al2 O3 ：95.0～99.5質量%、SiO2 ：0.20～1.50質量%、B2 O3 ：0.05～1.50質量%、MgO：0.05～1.20質量%及其他：剩餘部分。本發明之高氧化鋁質鑄造耐火物之製造方法包含將Al2 O3 原料、SiO2 原料、B2 O3 原料及MgO原料加以混合而獲得混合物，及使上述混合物熔融。

Description

高氧化鋁質熔融鑄造耐火物及其製造方法
本發明係關於一種高氧化鋁質熔融鑄造耐火物及其製造方法。尤其，本發明係關於一種容易生產、氣孔率低且具有高耐蝕性之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物及其製造方法。
先前，已知有含有90質量%以上之氧化鋁之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，鋼玉質(α-Al2 O3 )、鋼玉質/β-氧化鋁質(β-Al2 O3 )及β-氧化鋁質之各種耐火物廣泛用於玻璃熔融窯。根據玻璃熔融窯之上部結構、與熔融玻璃之接觸面等用途不同，而對該等高氧化鋁質熔融鑄造耐火物要求耐蝕性、耐剝落性等各種特性。例如，於將耐火物用於與熔融玻璃之接觸面之情形時，為了高耐蝕性，要求具有緻密且低氣孔率之組織。
該等之中，尤其是鋼玉質之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物通常含有98～99質量%之氧化鋁，具有α-氧化鋁結晶緊固地鍵結之緻密之結構，故於非常高之溫度下亦化學穩定。
專利文獻1揭示有此種鋼玉質之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，此處，為了提昇耐剝落性，而使高氧化鋁質熔融鑄造耐火物含有極少量之MgO。
專利文獻2揭示有含有SiO2 及B2 O3 之鋼玉質之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物。該耐火物含有SiO2 及B2 O3 ，結果為，硼矽酸鋁玻璃成為α-氧化鋁之結晶粒間鍵結膜，無龜裂，具有高耐蝕性及耐剝落性。
專利文獻3揭示有玻璃之電熔融爐中使用之高電阻之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物。為了提高電阻，使該耐火物含有BaO及CaO，又，為了防止產生龜裂，而含有B2 O3 。
專利文獻4揭示有一種用於玻璃熔融爐之蓄熱室之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，此處，為了提昇耐熱衝擊性，而使耐火物含有MgO。專利文獻4中，認為該耐火物之耐熱衝擊性高之原因在於該耐火物為多孔質。
專利文獻5記載有將鹼金屬氧化物控制為0.25重量%以下，且不存在β-氧化鋁之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物。該耐火物具有均質地分佈之氣孔，耐剝落性優異。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭47-35008號公報 [專利文獻2]日本專利特開昭49-57012號公報 [專利文獻3]日本專利特開平6-144922號公報 [專利文獻4]日本專利特表2006-523599號公報 [專利文獻5]日本專利特開昭59-88360號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於提供一種容易生產、氣孔率低且具有高耐蝕性之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物及其製造方法。 [解決問題之技術手段]
本發明人等發現，藉由具有以下態樣之本發明而可解決上述問題。 《態樣1》 一種高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其具有以下化學組成： Al2 O3 ：95.0～99.5質量%、 SiO2 ：0.20～1.50質量%、 B2 O3 ：0.05～1.50質量%、 MgO：0.05～1.20質量%、及 剩餘部分。 《態樣2》 如態樣1中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中Na2 O之含量為0.50質量%以下。 《態樣3》 如態樣1或2中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中Na2 O與MgO之含量之合計為0.30質量%以上。 《態樣4》 如態樣1至3中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中B2 O3 之含量為0.05～0.70質量%，且MgO之含量為0.15～0.70質量%。 《態樣5》 如態樣1至4中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中BaO及CaO之含量均未達0.10質量%。 《態樣6》 如態樣1至5中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中將直徑19 mm且長80 mm之上述耐火物浸漬於液晶顯示器用玻璃屑之熔融玻璃，並於1600℃下保持100小時，之後，沿長度方向對半切割上述耐火物，根據以此獲得之上述耐火物之剖面之於直徑方向上被侵蝕之最長之長度所計算之侵蝕量為5.0 mm以下。 《態樣7》 如態樣1至6中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其依據JIS R 2205而測定之視氣孔率為3.0%以下。 《態樣8》 如態樣1至7中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其依據JIS R 2616之熱線法所測定之1200℃下之熱導率為7.0 W/m・K以上。 《態樣9》 如態樣1至8中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其依據JIS R 2616之熱線法所測定之1600℃下之熱導率為9.0 W/m・K以上。 《態樣10》 一種如態樣1至9中任一項中記載之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物之製造方法，其包含將Al2 O3 原料、SiO2 原料、B2 O3 原料及MgO原料加以混合而獲得混合物，及使上述混合物熔融。
《高氧化鋁質熔融鑄造耐火物》 本發明之耐火物於製造原料時容易操作，且容易抑制來自原料之氣體之產生，故容易生產。又，本發明之耐火物之氣孔率低，且可具有高耐蝕性。進而，本發明之耐火物可具有低氣孔率，故可具有高熱導率，可自耐火物之爐外側有效率地進行用作玻璃熔融爐之耐火物之冷卻，故可利用藉由冷卻所獲得之效果，而進一步提高使用時之耐火物之耐蝕性。
本發明之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物可具有95.0～99.5質量%之Al2 O3 、0.20～1.50質量%之SiO2 、0.05～1.50質量%之B2 O3 、0.05～1.20質量%之MgO及其他成分。
專利文獻1中記載之耐火物由於α-氧化鋁粒子微細化，故對熔融玻璃之耐蝕性不充分，又，氣孔率亦不充分。關於專利文獻2中記載之耐火物，氣孔率亦不充分。
專利文獻3中記載之耐火物為了含有BaO及CaO，需要使用該等之硝酸鹽或碳酸鹽，製造中產生二氧化氮或二氧化碳，結果為存在易因氣泡導致製品之品質產生差異之問題。再者，雖然亦可直接使用BaO及CaO，但由於該等與水反應，故製造上之操作困難，又，於與水反應而成為氫氧化物之情形時，製造中產生水蒸氣，故有經常發生與使用硝酸鹽或碳酸鹽之情形相同之問題之情況。專利文獻4中記載之耐火物為蓄熱室中使用之耐火物，由於未意欲與熔融玻璃接觸，故耐蝕性不充分，又，由於為多孔質，故氣孔率高。又，專利文獻5亦耐蝕性不充分，為多孔質，故氣孔率高。
與此相對，本發明人等發現，只要為將B2 O3 與MgO併用之上述耐火物，則容易生產、氣孔率低且可提高耐蝕性。
雖理論上未約束，但認為其原因在於，藉由以適度之量含有B2 O3 及MgO，而使得熔融黏度降低，並且可抑制過量含有B2 O3 之情形時之問題、即由硼之汽化導致之氣泡之產生之問題，且可抑制由過量含有MgO導致之問題、即由過量生成尖晶石結晶導致之耐火物之強度降低之問題。
B2 O3 與SiO2 同樣地形成玻璃相。進而，含有MgO之上述耐火物中，雖然會因MgO之含量而生成尖晶石結晶，但藉由含有適當量之B2 O3 ，而使MgO留於玻璃相，抑制尖晶石結晶之生成。又，即使生成尖晶石結晶，亦藉由存在B2 O3 而較不存在B2 O3 之情形抑制尖晶石結晶之生成量。因此，可抑制耐火物中之玻璃相減少，可防止耐火物產生龜裂。因此，藉由MgO與B2 O3 之共存效果，而使熔液之黏度降低，獲得氣孔率小且緻密之耐火物，並且，有防止製造或使用耐火物時產生龜裂之效果。
又，B2 O3 及MgO與BaO及CaO不同，製造上之操作容易，且於MgO之情形時，由於作為氧化物穩定地存在，故製造耐火物時亦不產生氣體，本發明之耐火物容易生產。並且，本發明之耐火物由於具有低氣孔率，故亦可具有高熱導率。
通常，用於玻璃熔解爐之側壁且與熔融玻璃接觸之耐火物藉由自爐外冷卻而使耐火物之溫度降低並抑制耐火物之浸蝕之情況較多。因此，於耐火物具有高熱導率之情形時，可自爐外側有效率地進行用作玻璃熔融爐之耐火物之冷卻，故耐火物之冷卻變得容易，故較佳。
〈化學組成〉 以下針對本發明之耐火物可含有之各成分詳細敍述。關於該等成分之含量，將耐火物粉碎，或將熔液鑄造時採取之熔液冷卻體粉碎20 g左右，進行分析。於該情形時，B2 O3 之含量利用ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)發光分析進行，關於其他成分之含量，利用WDS(波長色散型螢光X-射線分析)進行。
(Al2 O3 ) 本發明之耐火物之作為化學組成之Al2 O3 之含量為95.0質量%以上99.5質量%以下。於Al2 O3 之含量為此種範圍之情形時，可對耐火物賦予高溫下之高耐蝕性及高強度。
Al2 O3 之含量可為95.5質量%以上、96.0質量%以上、96.5質量%以上、97.0質量%以上、97.5質量%以上、98.0質量%以上或98.5質量%以上，亦可為99.0質量%以下、98.5質量%以下、98.0質量%以下或97.5質量%以下。例如Al2 O3 之含量可為96.5～99.0質量%或97.0～98.5質量%。
(SiO2 ) 本發明之耐火物之作為化學組成之SiO2 之含量為0.20質量%以上1.50質量%以下。於SiO2 之含量為此種範圍之情形時，耐火物中之玻璃相變得充分，可防止耐火物產生龜裂。又，只要為該程度之量，則耐火物之耐蝕性變得充分。
SiO2 之含量可為0.30質量%以上、0.40質量%以上、0.50質量%以上或0.60質量%以上，亦可為1.20質量%以下、1.00質量%以下、0.80質量%以下或0.60質量%以下。例如SiO2 之含量可為0.30～1.20質量%或0.40～1.00質量%。
(B2 O3 ) 本發明之耐火物之作為化學組成之B2 O3 之含量為0.05質量%以上1.50質量%以下。於B2 O3 之含量為此種範圍之情形時，可獲得緻密之組織，使氣孔率降低。又，抑制MgO與Al2 O3 之化合物之尖晶石結晶之生成。進而，即使生成尖晶石結晶，亦藉由存在B2 O3 而較不存在B2 O3 之情形更抑制尖晶石結晶之生成量，抑制耐火物中之玻璃相之減少，藉此，可防止製造耐火物時及使用耐火物時產生龜裂。
B2 O3 之含量可為0.05質量%以上、0.25質量%以上、0.50質量%以上或0.60質量%以上，亦可為1.20質量%以下、1.00質量%以下、0.80質量%以下或0.60質量%以下。例如B2 O3 之含量可為0.05～1.20質量%或0.05～0.70質量%。
形成玻璃相之SiO2 與B2 O3 之合計含量可為0.25質量%以上、0.60質量%以上、0.80質量%以上或1.00質量%以上，亦可為3.00質量%以下、1.50質量%以下、1.20質量%以下或1.00質量%以下。例如SiO2 與B2 O3 之合計含量可為0.30～1.20質量%或0.40～1.00質量%。
(MgO) 本發明之耐火物之作為化學組成之MgO之含量為0.05質量%以上1.20質量%以下。於MgO之含量為此種範圍之情形時，可提高熔液之流動性，獲得緻密之組織，使氣孔率降低。MgO於熔融耐火物中，根據其含量不同，而存在包含於玻璃相之情形、形成尖晶石結晶之情形、兩者均存在之情形。然而，只要B2 O3 共存，即使是上述MgO含量，亦成為由尖晶石結晶之形成導致之製造耐火物時及使用耐火物時之龜裂之影響無問題之範圍。
MgO之含量可為0.10質量%以上、0.20質量%以上、0.30質量%以上或0.40質量%以上，亦可為1.00質量%以下、0.80質量%以下或0.60質量%以下。例如MgO之含量可為0.10～1.00質量%或0.20～0.80質量%。
MgO與B2 O3 之含有質量之比(B2 O3 /MgO)較佳為0.1至10.0。若未達0.1，則不易獲得抑制尖晶石結晶之生成之效果，若超過10.0，則由硼之汽化之影響導致氣孔增加，不易獲得緻密之耐火物。B2 O3 /MgO之含有質量比可為0.1～5.0或0.1～2.0。
使熔液之黏度降低之MgO與Na2 O之合計含量可為0.30質量%以上、0.40質量%以上、0.50質量%以上或0.80質量%以上，亦可為1.50質量%以下、1.20質量%以下、1.00質量%以下、0.80質量%以下或0.60質量%以下。例如MgO與Na2 O之合計含量可為0.30～1.50質量%或0.40～1.00質量%。
(Na2 O) 本發明之耐火物之特徵之一為使用MgO作為使熔液之黏度降低之成分，較佳為作為化學組成之Na2 O少，具體而言，Na2 O之含量為0.50質量%以下。
先前技術中，藉由含有Na2 O，而形成少量之β-氧化鋁，使氣孔率降低，但本發明中，藉由使用MgO，而可於不含有Na2 O之條件下使氣孔率降低。於β-氧化鋁少之情形時，可提高耐蝕性，且可提高熱導率，故於要求高熱導率之用途中，於Na2 O之含量低之情形時，變得非常有利。
Na2 O之含量可為0.01質量%以上、0.05質量%以上、0.10質量%以上或0.20質量%以上，亦可為0.30質量%以下、0.20質量%以下或0.10質量%以下。例如Na2 O之含量可為0.01～0.50質量%或0.05～0.30質量%。
(BaO及CaO) 本發明之耐火物可實質上不包含BaO及CaO兩者。
於包含BaO、CaO之情形時，其含量分別超過0且未達0.10質量%。可分別為0.02質量%以上或0.03質量%以上，亦可為0.09質量%以下、0.05質量%以下、0.03質量%以下或0.02質量%以下。例如BaO及CaO之含量可分別為0.01～0.05質量%。
(其他成分) 本發明之耐火物可於不喪失本發明之有利之效果之範圍內含有其他成分，例如可含有LiO2 、K2 O、Fe2 O3 、MnO、TiO2 、ZrO2 、PbO、Cr2 O3 、ZnO等。
該等其他成分之含量可分別為0.01質量%以上、0.02質量%以上或0.03質量%以上，亦可為0.10質量%以下、0.05質量%以下、0.03質量%以下或0.02質量%以下。例如其他成分之含量可分別為0.01～0.10質量%或0.01～0.05質量%。
〈礦物組成〉 關於本發明之耐火物，作為礦物組成，可含有86.0質量%以上、88.0質量%以上、90.0質量%以上或92.0質量%以上之α-氧化鋁，亦可含有99.7質量%以下、94.0質量%以下或92.0質量%以下或90.0質量%以下之α-氧化鋁。例如α-氧化鋁之含量可為86.0～99.7質量%或90.0～94.0質量%。
關於本發明之耐火物，作為礦物組成，可含有10.0質量%以下或8.0質量%以下、進而5.0質量%以下、3.0質量%以下、1.0質量%以下之β-氧化鋁。
關於本發明之耐火物，作為礦物組成，最多可含有4.0質量%之尖晶石結晶，亦可含有2.0質量%以下、1.0質量%以下、0.5質量%以下、0.1質量%以下之尖晶石結晶。
關於本發明之耐火物，作為礦物組成，可含有5.0質量%以下之玻璃相，亦可含有3.0質量%以下、2.0質量%以下、1.5質量%以下或1.0質量%以下之玻璃相。可含有0.25質量%以上、0.8質量%以上、1.0質量%以上或1.5質量%以上，例如玻璃相之含量可為0.25～3.0質量%或0.8～1.5質量%。
〈物性〉 (視氣孔率) 本發明之耐火物較佳為藉由實施例中記載之方法所測定之視氣孔率為3.0%以下。尤佳為該視氣孔率為2.5%以下、2.0%以下、1.5%以下或1.0%以下。
(熱導率) 如圖1所示，本發明之耐火物之熱導率有隨著溫度上升而慢慢降低，於1200℃附近成為極小點，其後於較1200℃高之高溫側增加之傾向。因此，關於作為耐火物之熱導率，重要的是不僅評價實際之玻璃熔融爐之玻璃熔解溫度即1500～1600℃之高溫區下之熱導率，亦評價1200℃下之熱導率。藉由評價兩溫度下之熱導率，而可有效率地進行使玻璃熔融爐冷卻時之冷卻控制。
本發明之耐火物較佳為藉由實施例中記載之方法所測定之1600℃下之熱導率為9.0 W/m・K以上。尤佳為該1600℃下之熱導率為9.5 W/m・K以上，10.0 W/m・K以上，或10.5 W/m・K以上。
又，本發明之耐火物較佳為藉由實施例中記載之方法所測定之1200℃下之熱導率為7.0 W/m・K以上。尤佳為該1200℃下之熱導率為7.5 W/m・K 以上，7.8 W/m・K以上，8.0 W/m・K以上，或8.2 W/m・K以上。
(侵蝕量) 本發明之耐火物較佳為藉由實施例中記載之方法所測定之侵蝕量為5.0 mm以下。尤佳為該侵蝕量為4.5 mm以下、4.0 mm以下或3.5 mm以下。
《高氧化鋁質熔融鑄造耐火物之製造方法》 本發明之耐火物之製造方法係用於獲得如上所述之耐火物之製造方法，包含將Al2 O3 原料、SiO2 原料、B2 O3 原料及MgO原料加以混合而獲得混合物之步驟及使上述混合物熔融之步驟。
Al2 O3 原料、SiO2 原料、B2 O3 原料及MgO原料之種類只要可於分別熔融固化後於獲得之耐火物中成為Al2 O3 、SiO2 、B2 O3 及MgO之各成分，則並無特別限制，可使用本領域中周知之原料。本發明之製造方法中，無需使用碳酸鹽等原料熔融時產生氣體之原料，故可容易地執行。
於使原料之混合物熔融之步驟中，關於熔融之條件等，可採用周知之條件。關於本發明之方法，可於熔融步驟之後進行冷卻步驟。
利用以下實施例進一步具體地說明本發明，但本發明並不限定於該等。 [實施例]
《製造例》 以獲得之耐火物成為表1中記載之特定之比率之方式調配藉由拜耳法而獲得之Al2 O3 原料(純度：99.7%、中心粒徑95 μm、A-210、住友化學股份有限公司)、SiO2 原料(Fremantal Sand、純度：99.8%、Hanson Construction Materials Pty Ltd.)、B2 O3 原料(硼酸酐、純度：98.0%、新日本電光股份有限公司)及MgO原料(STARMAG P、純度：98.0%、神島化學工業股份有限公司)。將70 kg之該調配物加以混合之後，利用電弧電爐於電量130 kWh(電壓160 V)下進行熔融。
準備角錐狀之石墨質之冒口模具連接至其上部之立方體形狀之石墨質鑄模。此處，關於角錐狀之冒口模具，上底為內部尺寸210×130 mm，下底為內部尺寸130×130 mm，高度為內部尺寸250 mm，通過處於下底之直徑120 mm之開孔連接至立方體形狀之鑄模。立方體形狀之石墨質鑄模之內尺寸為230 mm×230 mm×230 mm。向該鑄模中注入上述熔融物，經過一定時間之後，自鑄模拔出鑄造物。其後，將鑄造物埋沒於氧化鋁粉末之中徐冷至室溫。
再者，於比較例中，亦使用Na2 O原料(重鹼灰、純度99.2%、德山股份有限公司)及Li2 O原料(碳酸鋰、Albemarle U.S. Inc.)。
《評價》 〈視氣孔率〉 自將耐火物之表面研削10 mm之面採取ϕ20 mm×50 mm之圓柱狀樣品，並依據JIS R 2205測定視氣孔率。
〈熱導率〉 自耐火物切下50×100×100 mm作為試樣，並依據JIS R 2616之熱線法，測定1200℃及1600℃下之熱導率。
〈侵蝕量〉 使用圖2(a)所示之裝置進行侵蝕量之試驗。自耐火物切下直徑約19 mmΦ、長80 mm之大小之圓柱狀之試樣。又，將填充有LCD(Liquid Crystal Display)玻璃(液晶顯示器用玻璃)屑之HZ(高氧化鋯質)熔融鑄造耐火物之坩堝(2)加熱至1600℃使玻璃屑熔融，併用熔融玻璃(3)填滿坩堝內。將上述試樣(1)掛於坩堝(2)內，以於試樣之長度方向上自試樣之下表面至2分之1～3分之2左右之位置浸漬於熔融玻璃(3)之方式設置，並於1600℃之爐內保持100小時。並且，如圖2(b)所示，使該試樣冷卻之後，以成為2個半圓柱之方式將圓柱狀試樣切割為一半。於切割而獲得之剖面中，利用游標卡尺測量耐火物試樣之直徑(a)與最大侵蝕位置之殘存部之直徑(b)，並藉由以下式算出侵蝕量：(a－b)/2
《結果》 將製造之試樣及其評價結果示於表1：
[表1]
   化學組成 物性值
Al2 O3 SiO2 B2 O3 MgO Na2 O LiO2 BaO CaO Fe2 O3 ＋TiO2 視氣孔率[%] 1200℃熱導率[W/mK] 1600℃熱導率[W/mK] 浸蝕量[mm]
實施例1 98.7 0.52 0.05 0.25 0.21 ＜0.01 0.01 0.02 0.02 0.8 8.5 10.8 3.5
實施例2 98.7 0.50 0.25 0.16 0.18 ＜0.01 0.01 0.02 0.02 0.9 8.3 10.7 3.6
實施例3 97.2 0.91 0.90 0.72 0.11 ＜0.01 0.05 0.02 0.02 2.8 7.9 10.0 4.8
實施例4 98.4 0.31 0.15 0.46 0.41 ＜0.01 0.03 0.02 0.02 0.8 8.4 10.7 3.4
實施例5 98.9 0.41 0.07 0.27 0.02 ＜0.01 0.01 0.02 0.04 2.6 7.9 10.0 4.7
實施例6 97.9 0.62 0.50 0.32 0.17 ＜0.01 0.01 0.02 0.05 1.0 8.5 10.5 3.7
實施例7 96.8 0.85 0.75 0.91 0.31 0.01 0.01 0.05 0.02 1.9 8.1 10.2 4.0
實施例8 97.5 0.73 0.65 0.64 0.25 0.01 0.01 0.03 0.02 2.5 8.0 9.8 4.5
比較例1 98.5 0.53 ＜0.01 0.33 0.15 ＜0.01 0.01 0.02 0.02 8.9 3.8 5.5 9.5＜
比較例2 98.4 0.37 0.75 ＜0.01 0.15 ＜0.01 0.01 0.02 0.03 4.9 5.2 7.0 6.6
比較例3 97.5 0.53 ＜0.01 1.53 0.15 ＜0.01 0.01 0.02 0.03 10 2.3 4.1 9.5＜
比較例4 98.5 0.54 ＜0.01 ＜0.01 0.45 0.15 0.01 0.01 0.04 4.3 4.8 6.5 6.0
比較例5 97.0 1.82 0.54 0.28 0.02 0.01 0.01 0.02 0.04 4.5 6.3 7.9 6.2
比較例6 97.3 0.29 0.38 1.43 0.23 ＜0.01 0.03 0.01 0.04 6.3 6.8 8.6 8.0
比較例7 96.7 0.32 2.11 0.20 0.30 ＜0.01 0.01 0.01 0.04 9.1 5.4 7.2 9.5＜
比較例8 99.8 0.03 ＜0.01 ＜0.01 0.03 0.01 0.02 0.01 0.03 23 4.9 3.1 9.5＜
僅包含B2 O3 及MgO之一者之比較例1～3之氣孔率不充分，結果為，熱導率亦變低。又，可知比較例1～3之侵蝕量亦大，耐蝕性亦不充分。
不包含B2 O3 及MgO但包含Na2 O及Li2 O之比較例4雖然氣孔率為相對較小之值，但熱導率低，又，耐蝕性亦不充分。認為其原因在於，比較例4之耐火物中存在較多β-氧化鋁。又，該例中，使用碳酸鹽作為原料，製造中產生氣體。
比較例5之SiO2 含量高，結果為，氣孔率與耐蝕性均不充分。認為其原因在於，玻璃相由黏性高之SiO2 佔據，結果為，無法提高緻密性。
比較例6及7中，雖然包含B2 O3 及MgO兩者，但任一者之量均過多，結果為，氣孔率與耐蝕性均不充分。
比較例8實質上由氧化鋁構成，該耐火物之氣孔率非常高。
與此相對，實施例1～8之耐火物於製造中均不產生氣體，氣孔率低，熱導率高，且耐蝕性亦高。
1:試樣 2:坩堝 3:熔融玻璃 11:最大侵蝕位置 12:附著之熔融玻璃
圖1表示實施例2之耐火物之熱導率之溫度依存性。 圖2(a)、(b)係表示侵蝕量之測定方法之圖。

Claims (8)

  1. 一種高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其具有以下化學組成：Al2O3：95.0~99.5質量%、SiO2：0.20~1.50質量%、B2O3：0.05~1.50質量%、MgO：0.05~1.20質量%、Na2O：0.50質量%以下、BaO：未達0.10質量%、及CaO：未達0.10質量%。
  2. 如請求項1之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中Na2O與MgO之含量之合計為0.30質量%以上。
  3. 如請求項1或2之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中B2O3之含量為0.05~0.70質量%，且MgO之含量為0.15~0.70質量%。
  4. 如請求項1或2之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其中將直徑19mm且長80mm之上述耐火物浸漬於液晶顯示器用玻璃屑之熔融玻璃中，並於1600℃下保持100小時，之後，沿長度方向對半切割上述耐火物，根據以此獲得之上述耐火物之剖面之於直徑方向上被侵蝕之最長之長度所計算之侵蝕量為5.0mm以下。
  5. 如請求項1或2之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其依據JIS R 2205而測定之視氣孔率為3.0%以下。
  6. 如請求項1或2之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其依據JIS R 2616之熱線法而測定之1200℃下之熱導率為7.0W/m‧K以上。
  7. 如請求項1或2之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物，其依據JIS R 2616之熱線法而測定之1600℃下之熱導率為9.0W/m‧K以上。
  8. 一種如請求項1至7中任一項之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物之製造方法，其包含以下步驟：以使所得之高氧化鋁質熔融鑄造耐火物符合下述化學組成之方式將Al2O3原料、SiO2原料、B2O3原料及MgO原料加以混合而獲得混合物，Al2O3：95.0~99.5質量%、SiO2：0.20~1.50質量%、B2O3：0.05~1.50質量%、MgO：0.05~1.20質量%、Na2O：0.50質量%以下、BaO：未達0.10質量%、及CaO：未達0.10質量%，以及使上述混合物熔融。
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