Material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio, dióxido de zirconio y dióxido de silicio, y utilización de dicho material.

Material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio,

dióxido de zirconio y dióxido de silicio, que presenta una fracción de fase vítrea que comprende Al2O3 y Na2O, en el que la razón molar entre Al2O3 y Na2O en la fase vítrea se encuentra en el intervalo de 0,8 a 1,6, y en el que la fracción en masa del componente SiO2 en el material se encuentra en el intervalo de 15,5 a 18% en masa.

Material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio, dióxido de zirconio y dióxido de silicio, y utilización de dicho material.

La presente invención se refiere a un material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio, dióxido de zirconio y dióxido de silicio, y a una utilización de dicho material.

Los materiales refractarios colados fundidos que incluyen óxido de aluminio (AI2O3), dióxido de zirconio (ZrCh) y dióxido de silicio (Si02) como componentes principales se denominan productos AZS colados fundidos o ladrillos AZS colados fundidos.

Los ladrillos AZS se utilizan en los tanques de los hornos de fusión y en los extremos de recolección dentro de la industria de fabricación de vidrio, en zonas que entran en contacto con el vidrio fundido, pero también en la superestructura y en la corona de los tanques.

Los ladrillos AZS colados fundidos presentan una fase vitrea que comprende SÍO2, AI2O3, Zr02 y Na20 (óxido de sodio) como componentes principales. Cuando se utiliza el ladrillo AZS, las fases vitreas forman fases de fusión con un punto de fusión bajo que, debido a su baja viscosidad, pueden ser exudadas fuera del ladrillo y entrar en contacto con el vidrio fundido. Esta transpiración de las fracciones de fase fundida de la fase vitrea, también llamada exudación, puede contaminar el vidrio fundido.

Por consiguiente, en el pasado se han llevado a cabo no pocos intentos de hacer que los ladrillos AZS tengan una tasa de exudación menor cuando se utilizan en un tanque de vidrio. Dichos intentos de producir ladrillos AZS con una menor tendencia a la exudación se concentraban particularmente en reducir la fracción de fases vitreas en los ladrillos AZS colados por fusión. En otro enfoque, los esfuerzos se concentraron en reducir la formación de fracciones de fase fundida de la fase vitrea estableciendo una determinada relación entre las fracciones de Si02 y Na20 en la fase vitrea.

El documento FR 2875497 da a conocer un material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio, óxido de zirconio y dióxido de silicio, que presenta una fracción de fase vitrea que comprende AI2O3 y Na20, en el que la fracción de fase vitrea es del 17-24% en peso, la fracción en masa de AI2O3 es del 59,5-73%; la fracción en masa de Na20 es del 1,0-2,5%; la fracción en masa del componente Zr02 es del 15,5-22%; la fracción en masa del componente SÍO2 es del 10,5-15%.

Sin embargo, los ladrillos AZS colados fundidos producidos por estos métodos seguían mostrando tendencia a exudar abundantemente cuando se utilizaban en tanques de vidrio, una propiedad capaz de afectar significativamente al vidrio fundido.

El objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio, dióxido de zirconio y dióxido de silicio, particularmente en forma de ladrillo AZS, que muestra una tendencia reducida a la exudación cuando se utiliza en tanques de vidrio.

A fin de alcanzar este objetivo, se da a conocer un material refractario colado fundido según la reivindicación 1.

El material refractario colado fundido según la presente invención es un material refractario colado fundido en forma de producto AZS colado fundido y conformado, particularmente en forma de ladrillo AZS colado fundido.

La tendencia excepcionalmente baja a la exudación que muestra el material según la presente invención no aparece a menos que los componentes del material estén presentes en el material en las fracciones muy estrictamente definidas en la presente invención.

La presente invención se basa particularmente en la observación de que la tendencia a la exudación de un ladrillo AZS colado fundido viene determinada por las fracciones de AI2O3 y Na20, y particularmente por la proporción respectiva de las fracciones de estos componentes entre sí en la fracción de fase vitrea del ladrillo AZS. En la presente invención, se ha descubierto que es posible obtener un ladrillo AZS colado fundido con una tendencia excepcionalmente baja a la exudación si las fracciones de AI2O3 y de Na20 en el ladrillo colado fundido están comprendidas dentro del intervalo de fracciones definido en la presente memoria.

Sorprendentemente, se ha puesto de manifiesto, según la presente invención, que el material según la presente invención tiene una tendencia particularmente baja a la exudación cuando la razón molar entre el AI2O3 y el Na20 en la fase vitrea del material está comprendida dentro de un intervalo característico de entre 0,8 y 1,6 con respecto a la fase vitrea. La razón molar entre el AI2O3 y el Na20 en la fase vitrea del material según la presente invención puede ser, de forma particularmente preferente, por lo menos, 0,8 o 0,83 o 0,87 o 0,9 o 0,93 o 0,96 o 1,0 o 1,03 o 1,06 o 1,1, y no mayor de 1,6 o 1,58 o 1,53 o 1,5 o 1,46 o 1,43 o 1,4.

Se ha descubierto que la tendencia a la exudación de un ladrillo AZS relacionado puede aumentar drásticamente si la razón molar entre el Al203 y el Na20 en la fase vitrea se encuentra incluso ligeramente fuera de los intervalos citados anteriormente. Por ejemplo, la tendencia a la exudación de un ladrillo AZS puede ser mayor en un factor de 10 o 20 si la razón molar entre el Al203 y el Na20 en la fase vitrea de un ladrillo AZS es 1,65, es decir, sólo ligeramente por encima del valor 1,6.

Otro descubrimiento sorprendente es que la tendencia a la exudación de un material según la presente Invención puede ser particularmente baja si la fracción de Na20 en la fase vitrea es relativamente alta. Por consiguiente, según una forma de realización, puede disponerse que la fracción molar de Na20 en la fase vitrea esté comprendida entre el 8,0 y el 14,0 por ciento en moles con respecto a la fase vitrea, y sea, por ejemplo, por lo menos, del 9,0 o el 9,5 o el 10 por ciento en moles con respecto a la fase vitrea. Un límite superior para la fracción de Na20 en la fase vitrea puede ser del 14,0 o el 13,0 o el 12,0 o el 11,5 o el 11,0 por ciento en moles, por ejemplo, de nuevo con respecto a la fase vitrea.

La fase vitrea puede contener todos los componentes del material según la presente invención, particularmente los componentes Al203, Na20 y Si02.

Según una forma de realización de la presente invención, la fracción molar de Al203 en la fase vitrea puede estar comprendida en el intervalo de la fracción molar de Na20 o ser ligeramente superior, es decir, por ejemplo, dentro de un intervalo de entre el 8,0 y el 18,0 por ciento en moles con respecto a la fase vitrea, y puede ser, por ejemplo, por lo menos, del 8,0 o el 9,0 o el 10,0 o el 10,5 o el 11,0 o el 11,5 o el 12,0 o el 12,5 por ciento en moles con respecto a la fase vitrea. Un límite superior para la fracción de Al203 en la fase vitrea puede ser del 18,0 o el 17,0 o el 16,0 o el

15.0 o el 14,5 o el 14,0 o el 13,5 por ciento en moles, por ejemplo, de nuevo con respecto a la fase vitrea.

La fracción molar de Si02 en la fase vitrea puede estar comprendida entre el 70,0 y el 84,0 por ciento en moles con respecto a la fase vitrea, y puede ser, por ejemplo, por lo menos, del 70,0 o el 72,0 o el 74,0 por ciento en moles con respecto a la fase vitrea. Un límite superior para la fracción de Si02 en la fase vitrea puede ser del 84,0 o el 82,0 o el

80.0 o el 78,4 por ciento en moles, por ejemplo, de nuevo con respecto a la fase vitrea.

El material según la presente invención puede contener una fracción relativamente grande de fase vitrea en comparación con los ladrillos AZS conocidos en la técnica anterior, por ejemplo, una fracción de fase vitrea mayor del 20,0% en masa, por ejemplo, aunque también mayor del 22,0% o el 23,0% o el 23,3% o incluso el 24,0% en masa. Además, se puede disponer particularmente que la fracción de fase vitrea en el material según la presente invención no sea mayor del 30,0% en masa, o bien, por ejemplo, tampoco mayor del 28,0% o el 27,0% o el 26,3% o el 26,0% por ciento en masa. La fracción de fase vitrea en el material según la presente invención puede estar comprendida preferentemente entre el 22,0% y el 27,0% en masa, de forma particularmente preferente entre el 23,3% y el 26,3% en masa.

Tal como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se basa particularmente en la observación de que la tendencia a la exudación de un ladrillo AZS colado fundido viene determinada por las fracciones de Al203 y Na20, y particularmente por la proporción respectiva de las fracciones de estos componentes entre sí en la fracción de fase vitrea del ladrillo AZS. Además de la proporción respectiva de las fracciones de estos componentes entre sí en la fracción de fase vitrea, según la presente invención, se ha descubierto que es posible obtener... [Seguir leyendo]

1. Material refractario colado fundido a base de óxido de aluminio, dióxido de zirconio y dióxido de silicio, que presenta una fracción de fase vitrea que comprende AI2O3 y Na20, en el que la razón molar entre AI2O3 y Na2Ü en la

fase vitrea se encuentra en el intervalo de 0,8 a 1,6, y en el que la fracción en masa del componente SÍO2 en el material se encuentra en el intervalo de 15,5 a 18% en masa.

2. Material según la reivindicación 1, que presenta una razón molar entre AI2O3 y Na2Ü en el intervalo de 14 a 21,3.

3. Material según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, que presenta una fracción de fase vitrea en

el intervalo de 20 a 30% en masa.

4. Material según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, que presenta unas fracciones en masa de los componentes siguientes en los intervalos siguientes:

4.1 AI2O3: 60 a 70% en masa;

4.2 Na2<D: 2,0 a 2,6% en masa.

5. Material según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, que presenta una fracción en masa del

componente Zr02 en el intervalo de 13,0 a 19,0% en masa.

6. Material según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, que presenta una fracción en masa de componentes que se encuentran presentes en el material distintos de AI2O3, Na20, Z1O2 y Si02, inferior a 1,0% en

masa.

7. Utilización de un material según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, en zonas de aparatos para la fundición de vidrio o para el tratamiento de vidrio fundido que no entran en contacto con el vidrio fundido.