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DE60311399T2 - Feuerfestes System für Glassschmelzöfen - Google Patents

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DE60311399T2
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DE
Germany
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refractory
group
refractory composite
alumina
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DE60311399T
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DE60311399D1 (de
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Michael W. West Chicago Anderson
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Magneco Metrel Inc
Original Assignee
Magneco Metrel Inc
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Description

  • IN BEZUG GENOMMENE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Offenbarungsgehalt der vorläufigen U. S. Patentanmeldung Nr. 60/432,503, hinterlegt am 10. Dezember 2002.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft allgemein feuerfeste Materialien für Glasschmelzöfen. Insbesondere betrifft diese Erfindung kolloidale Feuerfestmaterialien aus Siliziumoxid zur Auskleidung von Glasschmelzöfen.
  • HINTERGRUND
  • Glasschmelzöfen sind feuerfest ausgekleidete Gefäße, die als Behälter zum Schmelzen und Aufnehmen von Glas geformt sind. Im Schmelzbetrieb werden die eintretenden, glasbildenden Materialien auf ungefähr 2800 °F (1550 °C) erhitzt. Die glasbildenden Materialien umfassen für gewöhnlich eine Mischung aus Glassbruch und Glasherstellungsmaterialien. Glasbruch ist zerbrochenes Glas aus dem Herstellungsverfahren. Glasherstellungsmaterialien schließen Sand (Siliziumoxid), Kalk (Kalkstein oder Calziumkarbonat, das zu Calziummonoxid reduziert wurde), kalziniertes Soda (Natriummonoxid) und manchmal auch weitere Materialien wie Feldspat, Salzkuchen, und Metalloxide ein. Während des Schmelzbetriebs schmilzt zuerst der Glasbruch, sodass die Wärmeübertragung auf die Glasmassematerialien verbessert und die Schmelzzeit verringert wird.
  • Glasschmelzöfen schließen Topföfen, Glaswannen oder Wannenöfen und ähnliches ein. Topföfen haben eine tiegel- oder schüsselförmige Konfiguration und werden typischerweise verwendet, um kleinere Mengen an Glas zu schmelzen. Glaswannen liegen im Bereich von kleinen Tageswannen bis zu größeren kontinuierlichen Schmelzwannen. Tageswannen werden für gewöhnlich mit glasbildenden Materialien befüllt, die über Nacht schmelzen. Kontinuierliche Schmelzwannen sind große Schmelzöfen, bei denen an einem Ende glasbildende Materialien beschickt werden, die schmelzen und zur Entnahme an das andere Ende fließen. Glaswannen werden typischerweise aus einzelnen feuerfesten Ziegeln oder Steinen in einem Stahlrahmen gebaut. Die Steine sind ohne Mörtel aneinander gepasst und werden typischerweise in einer rechteckigen Form angeordnet, um geschmolzenes Glas zu halten. Der mechanische Druck des Stahlrahmens und der äußeren Steine hält die Steine zusammen. Glaswannen weisen für gewöhnlich Regeneratorkammern auf, um die Verbrennungsluft für höhere Flammentemperaturen vorzuheizen.
  • Die feuerfesten Steine erfahren für gewöhnlich einen beträchtlichen Verschleiß durch das geschmolzene Glas und durch die Beschickung mit glasbildenden Materialien. Geschmolzenes Glas ist hoch korrosiv. Die feuerfesten Steine werden für gewöhnlich aus Verbundtonen mit Aluminiumoxid, Zirkonoxid, und Siliziumoxid (AZS) hergestellt. Die feuerfesten AZS Steine werden aus geschmolzenem Material hergestellt, das in Formen gegossen wird, und nach der Aushärtung bearbeitet werden. Der Schmelzbetrieb in kontinuierlichen Schmelzwannen wird zum Wesentlichen ohne Unterbrechung fortgeführt, bis die Wanne nicht mehr zu gebrauchen ist. Während des Schmelzbetriebs können die feuerfesten Steine tief eingeritzt werden, und es können Abnutzungspunkte oder Bereiche entstehen, an denen das geschmolzene Glas das feuerfeste Material erodiert oder aufgelöst hat. Die Abnutzungspunkte wachsen typischerweise, bis das feuerfeste Material beim Halten des geschmolzenen Glases versagt. Die Abnutzungspunkte verkürzen die Betriebsdauer von Glaswannen und sind oft nicht vorhersagbar, wodurch die Produktion von geschmolzenem Glas unterbrochen wird.
  • Die US 4 119 472 A bezieht sich auf ein wiedergebundenes schmelzgegossenes feuerfestes AZS Korn. Die DE 198 45 761 A bezieht sich auf ein hochtemperaturbeständiges keramisches Material. Die CH 509 950 A bezieht sich auf einen Werkstoff zur Herstellung von feuerfesten Gegenständen und insbesondere auf einen Werkstoff, aus dem feuerfeste Gussrohre zum Druckgießen von geschmolzenem Metall hergestellt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen feuerfesten Verbundwerkstoff zur Verfügung, der einen kolloidalen Silica-Binder und eine erste Gruppe von Bestandteilen umfasst, wobei die erste Gruppe von Bestandteilen Aluminiumoxid, Zirkonoxid, und Siliziumoxid umfasst, wobei der kolloidale Silica-Binder im Bereich von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandteilen liegt, und wobei die feuerfeste Zusammensetzung ungefähr 65 bis ungefähr 80 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 7 bis ungefähr 15 Gew.-% Zirkonoxid und ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gew.-% Siliziumoxid umfasst. Der feuerfeste Verbundwerkstoff, der durch die vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellt wird, ist für Glasschmelzöfen bestimmt. Der feuerfeste Verbundwerkstoff umfasst eine erste Gruppe von Bestandteilen, die mit einem Silica-Binder gemischt ist. Die erste Gruppe von Bestandteilen umfasst Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliziumoxid. Das entstehende feuerfeste Material kann zu feuerfesten Steinen oder direkt auf einem der Abnutzung ausgesetzten Teil des Glasschmelzofens geformt werden. Das feuerfeste Material kann unter Verwendung von Gieß-, Pump- oder Spritzverfahren geformt werden.
  • Weitere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind oder werden für den Fachmann offensichtlich bei der Betrachtung der folgenden Figuren und der detaillierten Beschreibung. Es ist beabsichtigt, dass all diese zusätzlichen Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile von dieser Beschreibung und dem Schutzumfang der Erfindung umfasst sind und durch die begleitenden Ansprüche geschützt sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung kann unter Bezug auf die folgenden Figuren und die detaillierte Beschreibung besser verstanden werden. Die Komponenten in den Figuren müssen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sein, die Betonung liegt auf der Darstellung der Prinzipien der Erfindung. Außerdem bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Figuren entsprechende Teile durchweg in den verschiedenen Ansichten.
  • 1 stellt eine perspektivische Teilansicht einer Glaswanne mit einem kolloidalen, feuerfesten Siliziumoxid-System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.
  • DETALLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 stellt eine perspektivische Teilansicht eines Glasschmelzofens oder einer Wanne 100 mit einem feuerfesten System dar. Die Glaswanne 100 kann zusätzliche Merkmale und Bestandteile aufweisen, wie Schmelz- und Läuterungskammern, Regeneratoren, Brenner und ähnliche, die nicht gezeigt sind. Die Glaswanne 100 hat einen Rahmen 102, der die Heizvorrichtung 104 und die Seitenwände 106 stützt. Der Rahmen 102 ist aus Stahlplatten und -trägern hergestellt und kann andere für einen Glasschmelzofen geeignete Materialien umfassen. Die Seitenwände 106 erstrecken sich vertikal von der Heizvorrichtung 104, um eine Behälterform zum Schmelzen und Halten von Glas zu bilden. Die Heizvorrichtung 104 weist eine oder mehrere Auskleidungen 108 aus feuerfesten Materialien auf. Die Seitenwände 106 weisen ebenso eine oder mehrere Auskleidungen aus feuerfesten Materialien auf. Die Auskleidungen können aus gleichen oder verschiedenen feuerfesten Materialien sein. Die feuerfesten Materialien sind Ziegel, Steine oder eine monolithische Konfiguration. Die Steine umfassen Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumoxid, eine Kombination davon oder andere für Glasschmelzöfen geeignete, feuerfeste Materialien. Die Steine können auch einen Silica-Binder umfassen. Die Glaswanne 100 weist auch eine Flickenauskleidung 110 auf, die über einem der Abnutzung ausgesetztem Teil der Heizvorrichtung 104 gebildet wurde. Der der Abnutzung ausgesetzte Teil kann überall entlang dem Inneren der Glaswanne einschließlich der Heizvorrichtung und der Seitenwände und über oder unter dem geschmolzenem Glas sein. Es kann eine oder mehrere Flickenauskleidungen in der Heizvorrichtung 104 und/oder auf den Seitenwänden 106 geben. Die Flickenauskleidung 110 umfasst ein feuerfestes Material wie zum Beispiel ein kolloidales, feuerfestes Siliziumoxid-Material. Obwohl spezielle Konfigurationen gezeigt sind, kann die Glaswanne 100 andere Konfigurationen einschließlich solcher mit weniger oder mehr Komponenten haben.
  • In einer Ausführungsform umfasst das feuerfeste Material eine Mischung von Silica-Binder mit einer ersten Gruppe von Bestandteilen. Der Silica-Binder liegt im Bereich von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandteilen, vorzugsweise zwischen 6 und 12 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandsteilen. Der Binder ist ein kolloidaler Silica-Binder. Die erste Gruppe von Bestandteilen umfasst Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkonoxid (ZrO2), und Siliziumoxid (SiO2). Die erste Gruppe von Bestandteilen kann trocken oder nass sein und ebenso weitere Materialien, ein Abbindemittel wie Magnesiumoxid (MgO), und/oder ein Fließmittel umfassen.
  • Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliziumoxid sorgen für Festigkeit und Korrosionsresistenz. Das Aluminiumoxid kann durch einen aluminiumreichen Mineralstoff wie Tabulartonerde oder weiß-geschmolzenes Aluminiumoxid bereitgestellt werden. Das Aluminiumoxid kann auch reaktiv oder kalziniert sein. Das Zirkonoxid kann durch Zirkonstaub oder ein zirkonoxidhaltiges Material bereitgestellt werden. Das Siliziumoxid kann durch Mullit (Aluminiumsilikat), Mikrosiliziumoxid, kolloidales Siliziumoxid oder ähnliches zur Verfügung gestellt werden.
  • Der kolloidale Silica-Binder hält oder bindet die erste Gruppe von Bestandteilen in einer monolitischen Form zusammen. Der kolloidale Silica-Binder umfasst kolloidales Siliziumoxid in Wasser, wobei das kolloidale Siliziumoxid im Bereich von ungefähr 15 Gew.-% bis hin zu ungefähr 70 Gew.-% liegt. In einer Ausführungsform kann das kolloidale Siliziumoxid einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser im Bereich von ungefähr 4 Nanometer bis ungefähr 100 Nanometer aufweisen.
  • Die erste Gruppe von Bestandteilen beinhaltet ungefähr 50 Gewichtsprozent (Gew.-%) bis ungefähr 70 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gew.-% Zirkon, und ungefähr 15 bis ungefähr 35 Gew.-% Mullit. Vorzugsweise beinhaltet die erste Gruppe von Bestandteilen ungefähr 55 Gew.-% bis ungefähr 60 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 15 bis ungefähr 20 Gew.-% Zirkon, und ungefähr 21 bis ungefähr 27 Gew.-% Mullit. Andere Verhältnisse von Bestandteilen können verwendet werden. Die erste Gruppe von Bestandteilen kann andere Komponenten wie ungefähr 0,1 Gewichtsprozent Magnesium beinhalten. Die Menge an Magnesium kann angepasst werden, um die Abbindezeit für das kolloidale, feuerfeste System zu verlängern oder zu verkürzen. Die erste Gruppe von Bestandteilen kann auch ein Fließmittel beinhalten, um die Fließeigenschaften zum Ausformen des kolloidalen, feuerfesten Siliziumoxidmaterials vor dem Abbinden zu verbessern oder zu ändern. Die erste Gruppe von Bestandteilen kann vor der Zugabe des kolloidalen Silica-Binders gemischt werden. Das resultierende feuerfeste Material umfasst ungefähr 65 bis ungefähr 80 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 7 bis ungefähr 15 Gew.-% Zirkonoxid und ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gew.-% Siliziumoxid.
  • Zu Darstellungszwecken und nicht als Beschränkung stellt Tabelle 1 beispielhafte Arten und Verhältnisse der ersten Gruppe von Bestandteilen für das kolloidale, feuerfeste Siliziumoxid-System dar.
  • TABELLE 1
    Figure 00050001
  • Die Bestandteile sind gewerblich erhältlich von Alcan oder anderen Anbietern. Die erste Gruppe von Bestandteilen kann zusammengemischt werden, bevor sie mit dem kolloidalen Silica-Binder gemischt wird. Die erste Gruppe von Bestandteilen kann auch nass oder trocken sein, bevor sie mit dem kolloidalen Silica-Binder gemischt wird. Die Mischung härtet aus oder bindet ab zu einem kolloidalen, feuerfesten Siliziumoxid-Material, das ungefähr 72,5 Gewichtsprozent Aluminiumoxid, ungefähr 11,2 Gewichtsprozent Zirkonoxid und ungefähr 15,6 Gewichtsprozent Siliziumoxid umfasst.
  • Das kolloidale, feuerfeste Siliiumoxid-Material kann für die nachfolgende Verwendung in einer Glaswanne zu Steinen gegossen oder direkt an einem der Abnutzung ausgesetzten Teil des Glaswannes angeformt werden. Das kolloidale, Feuerfestmaterial aus Siliziumoxid kann an dem der Abnutzung ausgesetzten Teil unter Verwendung eines oder mehrerer Formgebungsverfahren für feuerfeste Materialien, wie zum Beispiel Gießen, Pumpen oder Spritzen (Pumpen ohne Formen mit einem Abbindebeschleuniger) angeformt werden. Das kolloidale Feuerfestmaterial aus Siliziumoxid kann auf einem oder mehreren Teilen der Seitenwand oder Heizvorrichtung angeformt werden. Das kolloidale, feuerfeste Siliziumoxidmaterial kann direkt auf dem der Abnutzung ausgesetzten Teil angeformt werden, ohne Austauschen der feuerfesten Steine in der Glaswanne.
  • Verschiedene Ausführungsformen wurden beschrieben und dargestellt. Die Beschreibung und Darstellungen sind jedoch nur beispielhaft. Andere Ausführungsformen und Anwendungen sind innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung möglich und für den Fachmann offensichtlich. Daher ist die Erfindung nicht auf spezifische Details, dargestellte Ausführungsformen und dargestellte Beispiele in dieser Beschreibung beschränkt. Entsprechend sollte die Erfindung abgesehen von dem erforderlichen Rahmen durch die anhängenden Ansprüche und ihrer Äquivalente nicht eingeschränkt werden.

Claims (16)

  1. Feuerfester Verbundwerkstoff, umfassend einen kolloidalen Silica-Binder und eine erste Gruppe von Bestandteilen, die erste Gruppe von Bestandteilen umfasst Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliziumoxid, wobei der kolloidale Silica-Binder im Bereich von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandteilen liegt und wobei die feuerfeste Zusammensetzung ungefähr 65 bis ungefähr 80 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 7 bis ungefähr 15 Gew.-% Zirkonoxid und ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gew.-% Siliziumoxid umfasst.
  2. Feuerfester Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe von Bestandteilen ungefähr 50 bis ungefähr 70 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gew.-% Zirkon und ungefähr 15 bis ungefähr 35 Gew.-% Mullit umfasst.
  3. Feuerfester Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Gruppe von Bestandteilen ungefähr 55 bis ungefähr 60 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 15 bis ungefähr 20 Gew.-% Zirkon und ungefähr 21 bis ungefähr 27 Gew.-% Mullit umfasst.
  4. Feuerfester Verbundwerkstoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der kolloidale Silica-Binder im Bereich von 6 Gew.-% bis 12 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandteilen befindet.
  5. Feuerfester Verbundwerkstoff nach Anspruch 4, wobei sich der kolloidale Silica-Binder im Bereich von 8 Gew.-% bis 12 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandteilen befindet.
  6. Feuerfester Verbundwerkstoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend einen Härter.
  7. Feuerfester Verbundwerkstoff nach Anspruch 6, wobei das Abbindemittel aus Magnesia besteht.
  8. Glasbehälter, umfassend einen feuerfesten Verbundwerkstoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 auf wenigstens einem der Abnutzung ausgesetzten Teil des Glasbehälters.
  9. Feuerfester Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, wobei die feuerfeste Zusammensetzung etwa 70 bis 75 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 9 bis ungefähr 13 Gew.-% Zirkonoxid und ungefähr 13 bis ungefähr 17 Gew.-% Siliziumoxid umfasst.
  10. Verfahren zum Herstellen eines feuerfesten Materials für einen Glasschmelzofen, umfassend: Herstellen eines feuerfesten Verbundwerkstoffs, umfassend einen Silica-Binder und eine erste Gruppe von Bestandteilen, wobei die erste Gruppe von Bestandteilen Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliziumoxid umfasst und wobei der Silica-Binder ein wässriger kolloidaler Silica-Binder im Bereich von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-% des Trockengewichts der ersten Gruppe von Bestandteilen ist; und Formieren des feuerfesten Verbundwerkstoffs auf der Oberfläche des Glasschmelzofens.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste Gruppe von Bestandteilen ungefähr 50 bis ungefähr 70 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gew.-% Zirkon und ungefähr 15 bis ungefähr 35 Gew.-% Mullit umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, als weiteren Schritt umfassend das Mischen der ersten Gruppe von Bestandteilen mit dem wässrigen Silica-Binder.
  13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der feuerfeste Verbundwerkstoff durch Gießen gebildet wird.
  14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der feuerfeste Verbundwerkstoff durch Pumpen gebildet wird.
  15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der feuerfeste Verbundwerkstoff durch Spritzen gebildet wird.
  16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der feuerfeste Verbundwerkstoff zusätzlich einen Härter enthält.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1810956A4 (de) * 2003-05-14 2007-11-28 Asahi Glass Ceramics Co Ltd Monolithischer feuerfester stoff auf zirconiumoxidbasis
ZA200507296B (en) * 2004-09-10 2006-09-27 Magneco Metrel Inc Converter repair method
EP1739356A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Formmasse zum Herstellen einer feuerfesten Auskleidung
US20060236722A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Robert Delia Forming apparatus with extensions attached thereto used in a glass manufacturing system
US8505336B2 (en) * 2007-06-19 2013-08-13 Magneco/Metrel, Inc. AZS refractory composition
US8505335B2 (en) * 2007-06-19 2013-08-13 Magneco/Metrel, Inc. Refractoy composition for glass melting furnaces
WO2009051461A1 (es) * 2007-10-17 2009-04-23 Compañia Vidriera, S.A. De C.V. Horno para fundición de vidrio construido integralmente con concreto refractario
FR2937636B1 (fr) * 2008-10-29 2010-11-12 Saint Gobain Ct Recherches Beton frais auto-nivelant
US8464555B2 (en) * 2009-07-27 2013-06-18 Vidrio Plano De Mexico, S.A. De C.V. Monolithic float glass forming chamber and method of construction
US8408029B2 (en) * 2009-11-17 2013-04-02 Corning Incorporated Method for thermally conditioning molten glass
CN104755868B (zh) 2012-08-01 2018-06-05 联合矿产（天津）有限公司 加强的耐火容器
DE102013204276A1 (de) * 2013-03-12 2014-09-18 Hug Engineering Ag Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und Formkörper
FR3008967B1 (fr) * 2013-07-26 2016-12-30 Saint-Gobain Centre De Rech Et D'Etudes Europeen Produit a haute teneur en alumine
CN107646026B (zh) * 2015-06-01 2021-03-26 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 耐火制品及其形成方法
JP6498546B2 (ja) * 2015-06-30 2019-04-10 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス板の製造方法、および、熔解槽
US10590283B2 (en) 2016-08-12 2020-03-17 Magneco/Metrel, Inc. Method of providing a protective coating composition for molten aluminum and alkali metal environments
US10233335B2 (en) 2016-08-12 2019-03-19 Magneco/Metrel, Inc. Protective coating composition for molten aluminum and alkali metal environments
US10494305B2 (en) 2017-03-16 2019-12-03 Magneco/Metrel, Inc. Method of making refractory article resistant to high temperature shock and creep
US10429130B2 (en) 2017-03-16 2019-10-01 Magneco/Metrel, Inc. Refractory kiln car resistant to high temperature shock and creep
US9994486B1 (en) 2017-03-16 2018-06-12 Magneco/Metrel, Inc. Refractory composition resistant to high temperature shock and creep
IT201800010817A1 (it) * 2018-12-05 2020-06-05 Danieli Off Mecc Recipiente per contenere ferro di riduzione diretta (dri)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1288045A (fr) 1960-10-20 1962-03-24 Agglomérant pour matières réfractaires
FR1307299A (fr) 1961-09-11 1962-10-26 Creusot Forges Ateliers Procédé de fabrication de moules réfractaires pour fonderie de précision
SE317026B (de) * 1966-10-05 1969-11-03 Amsted Ind Inc
GB1194158A (en) 1967-06-20 1970-06-10 Nalco Chemical Co Refractory Coating Compositions.
GB1283692A (en) 1968-09-25 1972-08-02 Foseco Int Refractory heat insulating materials
US3885005A (en) † 1973-08-20 1975-05-20 Taylors Sons Co Chas Production of refractory articles by a freezecast process
US4119472A (en) * 1976-09-01 1978-10-10 Corning Glass Works Rebonded fusion-cast AZS refractory grain
US4212680A (en) * 1979-04-30 1980-07-15 Nalco Chemical Co. Thixotropic refractory binder based upon aluminum phosphate gelled silica sols
DE3507876A1 (de) 1985-03-06 1986-09-11 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Verwendung von zementfreien vibriermassen auf basis von aluminiumoxid und/oder zirkoniumdioxid zur herstellung von verschleissteilen
FR2617835B1 (fr) 1987-07-07 1989-11-10 Vesuvius Sa Composition refractaire pour plaques-tiroirs et son procede de fabrication
US5657607A (en) * 1989-08-23 1997-08-19 University Of Sydney Thermally insulating glass panel and method of construction
DD294702A5 (de) † 1990-05-31 1991-10-10 Feuerfestwerke Wetro,De Hoeherwertiger moertel mit kieselsol- bindung
US5403794A (en) * 1994-04-14 1995-04-04 Vesuvius Crucible Company Alumina-zirconia refractory material and articles made therefrom
JPH0952769A (ja) * 1995-08-11 1997-02-25 Toshiba Ceramics Co Ltd 窒化アルミニウム質固形体の製造方法
GB9617010D0 (en) * 1996-08-13 1996-09-25 Shaw Richard D Improved refractory binder
JPH10212158A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Toshiba Ceramics Co Ltd ガラス溶解窯用耐火物
US6158248A (en) * 1998-02-26 2000-12-12 Asahi Glass Company Ltd. Fused-cast-alumina-zirconia-silica refractory, methods of making it and glass melting furnace employing it
DE19845761A1 (de) 1998-10-05 2000-04-20 Morgan Crucible Company Plc Wi Hochtemperaturfester, hochbelastbarer, feinkeramischer, gesinterter Konstruktionswerkstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und ein Bauteil aus einem Keramikwerkstoff
FR2810315B1 (fr) * 2000-06-20 2002-08-16 Produits Refractaires Produits azs fondus et coules de cout reduit et leurs utilisations
FR2832403B1 (fr) * 2001-11-20 2004-07-23 Saint Gobain Ct Recherches Composition refractaire non faconnee, destinee notamment a la realisation de soles d'un four de verrerie

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