(57)【要約】  耐火物品であって、耐火体およびその表面上に堆積された耐火コーティング層を備え、その耐火コーティング層は、シリカ、アルミナ、酸化ホウ素、および酸化カルシウムを含む、耐火物品が記載されている。その耐火物品は、溶融槽、清澄槽および成形装置の内の少なくとも１つであることがある。耐火物品を被覆するための組成物および耐火物品を製造する方法も開示されている。
2020520875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物品において、
耐火体および
前記耐火体の表面上の耐火コーティング層であって、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、およびＣａＯを含む耐火コーティング層、
を備えた耐火物品。
【請求項２】
前記耐火コーティング層が、４５質量％から９０質量％の量のＳｉＯ２、３質量％から４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から８質量％の量のＢ２Ｏ３、および１．６質量％から５質量％の量のＣａＯを含む、請求項１記載の耐火物品。
【請求項３】
前記耐火コーティング層が、７６質量％から９０質量％の量のＳｉＯ２、３質量％から１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から８質量％の量のＢ２Ｏ３、および１．６質量％から５質量％の量のＣａＯを含む、請求項２記載の耐火物品。
【請求項４】
前記耐火コーティング層が、４５質量％から５８質量％の量のＳｉＯ２、３５質量％から４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および３質量％から３．６質量％の量のＣａＯを含む、請求項２記載の耐火物品。
【請求項５】
耐火被覆組成物であって、
５５質量％から７０質量％の量のＳｉＯ２、１２質量％から２２質量％の量のＡｌ２Ｏ３、５質量％から１５質量％の量のＢ２Ｏ３、および５質量％から１０質量％の量のＣａＯを含む第１の耐火材料；および
主成分としてＳｉＯ２を含有する第２の耐火材料；
を含み、
前記第２の耐火材料の量が、１００質量部の量の前記第１の耐火材料に対して４５質量部から４００質量部である、耐火被覆組成物。
【請求項６】
前記第２の耐火材料が、９４質量％から９８質量％の量のＳｉＯ２、および２質量％から６質量％の量のＢ２Ｏ３を含有する、請求項５記載の耐火被覆組成物。
【請求項７】
前記第２の耐火材料の量が、１００質量部の量の前記第１の耐火材料に対して４５質量部から７５質量部である、請求項５記載の耐火被覆組成物。
【請求項８】
Ａｌ２Ｏ３を含む第３の耐火材料であって、１００質量部の量の前記第１の耐火材料に対して７５質量部から１００質量部の量である第３の耐火材料をさらに含む、請求項７記載の耐火被覆組成物。
【請求項９】
耐火物品を製造する方法において、
耐火体上にスラリーコーティング層を形成する工程であって、該スラリーコーティング層は、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、酸化物基準で、４５質量％から９０質量％の量のＳｉＯ２、３質量％から４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から８質量％の量のＢ２Ｏ３、および１．６質量％から５質量％の量のＣａＯを含む、工程、および
前記スラリーコーティング層を熱処理し、それによって、耐火物品を形成する工程、
を有してなる方法。
【請求項１０】
前記熱処理が、３０時間から１００時間の範囲の期間に亘り、１４００℃から１６００℃の範囲の温度で行われる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記スラリーコーティング層が、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、７６質量％から９０質量％の量のＳｉＯ２、３質量％から１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から８質量％の量のＢ２Ｏ３、および１．６質量％から５質量％の量のＣａＯを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記スラリーコーティング層が、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、４５質量％から５８質量％の量のＳｉＯ２、３５質量％から４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および３質量％から３．６質量％の量のＣａＯを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
ガラス製造装置であって、
溶融槽、および
前記溶融槽と流体連通した清澄槽、
を備え、
前記溶融槽および前記清澄槽の少なくとも一方は、耐火内壁を含み、該耐火内壁はその表面上に耐火コーティング層を含み、該耐火コーティング層は、酸化物基準で、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、およびＣａＯを含む、ガラス製造装置。
【請求項１４】
前記耐火コーティング層が、４５質量％から９０質量％の量のＳｉＯ２、３質量％から４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、４質量％から８質量％の量のＢ２Ｏ３、および１．６質量％から５質量％の量のＣａＯを含む、請求項１３記載のガラス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、下記に完全に記載されているかのようにここに全て引用される、２０１７年５月１６日に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−５９５６３号の優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、耐火物品、耐火物品を被覆するための組成物、および耐火物品を製造する方法に関し、より詳しくは、その耐火物品を使用する過程中に処理される材料中に不純物が含まれるのを防ぐまたは減少させることのできる、耐火物品、耐火物品を被覆するための組成物、および耐火物品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
高温で材料、特に、溶融ガラスなどの溶融材料を処理するために物品は、多くの場合、耐火材料を使用して形成される。そのような耐火物品は、時間の経過で、粒子（例えば、耐火粒状物）を放出することがあり、その粒子は、溶融材料中に放出された粒子の溶解度、およびその相溶性に応じて、処理されている材料の汚染をもたらす。しかしながら、ＦＺ耐火材料は、典型的に、ガラス溶融物に対して比較的低い溶解度を示すので、ＦＺ耐火材料の粒子が耐火物品からガラス溶融物中に放出された場合、ガラス溶融物中に含まれるこれらの放出粒子は、完全には溶融されず、ガラス溶融物中に残ることがある。これらの未溶融粒子は、そのガラス溶融物から製造される様々なガラス製品に欠陥を生じるであろう。
【発明の概要】
【０００４】
ここに記載されるように、耐火物品の粒子が、そこから放出され、その物品により処理されているまたはその物品内にある、溶融ガラスなどの材料中への汚染物質として混入するのを防ぐなど、減少させることのできる耐火物品が開示されている。
【０００５】
ここに開示されるように、耐火物品を被覆するための組成物であって、被覆された耐火物品が、その耐火物品の粒子が、そこから放出され、その物品により処理されているまたはその物品内にある溶融ガラスなどの材料中への汚染物質として混入するのを防ぐなど、減少させることのできる、組成物も記載されている。
【０００６】
ここに記載されるように、耐火物品の粒子が、そこから放出され、その物品により処理されているまたはその物品内にある溶融ガラスなどの材料中への汚染物質として混入するのを防ぐなど、減少させることのできる耐火物品を製造する方法が開示されている。
【０００７】
本開示の実施の形態によれば、耐火物品であって、耐火体およびその耐火体の表面上の耐火コーティング層を備え、その耐火コーティング層は、酸化物基準で、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、およびＣａＯを含むことがある、耐火物品が開示されている。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、ガラスの製造、例えば、ガラスシートの製造に使用される、例えば、溶融槽、またはその任意の部分であることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、ガラス製造過程において溶融ガラスを搬送するように作られた導管（例えば、管またはパイプ）、またはその任意の部分であることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、成形装置であることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、耐火レンガ、または１つ以上の耐火レンガにより形成された任意の物品であることがあるが、さらに別の実施の形態において、その耐火物品は、高温で、例であって、制限なく、例えば、約８００℃から約１２００℃の範囲にある、約８００℃以上、９００℃以上、約１０００℃以上、約１２００℃以上の温度で、溶融ガラスなどの溶融材料に曝されることがあるどのような耐火物品であってもよい。ここに記載された実施の形態は、例えば、約８００℃から約１６００℃の範囲にある、約１５００℃以上などの１４００℃以上の温度にある溶融材料にとって特に有用であることがあるが、さらに別の実施の形態において、溶融材料の温度は、８００℃未満、またさらには１６００℃超であってもよい。
【０００８】
前記耐火コーティング層は、例えば、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。いくつかの実施の形態において、その耐火コーティング層は、ＳｉＯ２基質中に分布したＡｌ２Ｏ３ウィスカーを含むことがある。
【０００９】
その耐火コーティング層は、酸化物基準で、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。さらに別の実施の形態において、その耐火コーティング層は、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含むことがある。
【００１０】
その耐火コーティング層は、間の全ての範囲および部分的範囲を含む、約１０μｍから約５００μｍ、例えば、約１０μｍから約４５０μｍの範囲、約１０μｍから約４００μｍの範囲、約１０μｍから約３５０μｍの範囲、または約１０μｍから約３００μｍの範囲の厚さを有することがある。前記耐火粒状物は、ＺｒＯ２（ジルコニア）を含むことがあり、その耐火粒状物間の粒界は、ＳｉＯ２などのガラスで少なくとも部分的に満たされることがある。いくつかの実施の形態において、前記耐火体は、溶融鋳造耐火物から作られることがある。
【００１１】
本開示の別の実施の形態によれば、耐火被覆組成物であって、酸化物基準で、約５５質量％から約７０質量％の量のＳｉＯ２、約１２質量％から約２２質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約５質量％から約１５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約５質量％から約１０質量％の量の酸化カルシウムを含む第１の耐火材料；および主成分としてシリカを含有する第２の耐火材料を含み、その第２の耐火材料の量が、１００質量部の量の第１の耐火材料に対して約４５質量部から約４００質量部である、耐火被覆組成物が開示されている。
【００１２】
この第２の耐火材料は、約９４質量％から約９８質量％の量のシリカ、および約２質量％から約６質量％の量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含有することがある。その第２の耐火材料の量は、１００質量部の量の第１の耐火材料に対して約４５質量部から約７５質量部であることがある。その耐火被覆組成物は、Ａｌ２Ｏ３を含む第３の耐火材料をさらに含むことがあり、その第３の耐火材料は、１００質量部の量の第１の耐火材料に対して約７５質量部から約１００質量部の量であることがある。
【００１３】
この第１の耐火材料および第２の耐火材料は、粉末として分散媒中に分散されることがある。
【００１４】
本開示の実施の形態によれば、耐火物品を製造する方法において、耐火体上にスラリーコーティング層を形成する工程であって、そのスラリーコーティング層は、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、酸化物基準で、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む、工程を有してなる。スラリーコーティング層が形成された後、そのスラリーコーティング層は熱処理され、それによって、耐火物品を形成することができる。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、ガラスの製造、例えば、ガラスシートの製造に使用される、例えば、溶融槽、またはその任意の部分であることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、ガラス製造過程において溶融ガラスを搬送するように作られた導管、またはその任意の部分であることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、成形装置であることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、耐火レンガ、または１つ以上の耐火レンガにより形成された任意の物品であることがあるが、さらに別の実施の形態において、その耐火物品は、高温で、例えば、制限なく、例えば、約８００℃から約１２００℃の範囲にある、約８００℃以上、９００℃以上、約１０００℃以上、約１２００℃以上の温度で、溶融ガラスなどの溶融材料に曝されることがあるどのような耐火物品であってもよい。ここに記載された実施の形態は、例えば、約８００℃から約１６００℃の範囲にある、約１５００℃以上などの１４００℃以上の温度にある溶融材料にとって特に有用であることがあるが、さらに別の実施の形態において、溶融材料の温度は、８００℃未満、またさらには１６００℃超であってもよい。
【００１５】
前記熱処理は、約３０時間から約１００時間の範囲の期間に亘り、約１４００℃から約１６００℃の範囲の温度で行われることがある。
【００１６】
いくつかの実施の形態において、前記耐火体は、溶融鋳造ジルコニアから作られることがある。
【００１７】
いくつかの実施の形態において、前記スラリーコーティング層は、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、酸化物基準で、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。熱処理後、そのスラリーコーティング層から生じる微細構造は、ガラスを含むことがある。
【００１８】
いくつかの実施の形態において、そのスラリーコーティング層は、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、酸化物基準で、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含むことがある。熱処理後、そのスラリーコーティング層から生じる微細構造は、ガラス基質中に分散したムライト結晶を含むことがある。
【００１９】
本開示の実施の形態において、ガラス製造装置であって、溶融槽およびその溶融槽と流体連通した清澄槽を備え、その溶融槽および清澄槽の少なくとも一方は、耐火内壁を含み、その耐火内壁はその表面上に耐火コーティング層を含み、その耐火コーティング層は、酸化物基準で、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、およびＣａＯを含む、ガラス製造装置が開示されている。いくつかの実施の形態において、その耐火コーティング層は、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。例えば、いくつかの実施の形態において、その耐火コーティング層は、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。他の実施の形態において、その耐火コーティング層は、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含むことがある。
【００２０】
その耐火コーティング層は、ＳｉＯ２基質中に分散したアルミナウィスカーを含むことがある。
【００２１】
いくつかの実施の形態において、その耐火コーティング層の厚さは、間の全ての範囲および部分的範囲を含む、約１０μｍから約５００μｍの範囲、例えば、約１０μｍから約４５０μｍの範囲、約１０μｍから約４００μｍの範囲、約１０μｍから約３５０μｍの範囲、または約１０μｍから約３００μｍの範囲にあることがある。
【００２２】
いくつかの実施の形態において、前記内壁は、間に粒界を有する耐火粒状物を含み、その耐火粒状物はＺｒＯ２を含み、その耐火粒状物間の粒界は、ＳｉＯ２で少なくとも部分的に満たされている。
【００２３】
いくつかの実施の形態において、その内壁は、溶融鋳造耐火物、例えば、溶融鋳造ジルコニアから作られている。
【００２４】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本開示の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することを意図した実施の形態を提示していることを理解すべきである。添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本開示に含まれ、その一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施の形態を示しており、説明とともに、その原理および作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ここに開示された実施の形態による耐火体の部分断面図
【図２】実施の形態による耐火体の微細構造を概略示す断面図
【図３】ここに開示された実施の形態による耐火物品を適用できる、例示のガラスシート製造装置を示す工程系統図
【図４Ａ】作動の初期段階中の欠陥の増加の潜在的原因を示す概略図
【図４Ｂ】作動の初期段階中の欠陥の増加の潜在的原因を示す概略図
【図５Ａ】実験例１における亀裂試験の結果を示す画像
【図５Ｂ】比較例１における亀裂試験の結果を示す画像
【図６Ａ】実験例１の耐火物品における耐火コーティング層の断面を示す画像
【図６Ｂ】実験例７の耐火物品における耐火コーティング層の断面を示す画像
【図７】実施の形態による、耐火物品を製造する方法の流れ図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ここで、本開示の実施の形態を、本開示の例示の実施の形態が示されている、添付図面を参照して、より詳しく説明する。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具体化することができ、ここに述べられた例示の実施の形態に限定されると解釈すべきではない；そうではなく、これらの実施の形態は、本開示が、徹底的かつ完全であり、本開示の概念を当業者に十分に伝えるように提供される。図面において、層および領域の厚さは、明確にするために、誇張されることがある。図面における同様の参照番号は、同様の要素を指す。したがって、本開示は、添付図面における相対的なサイズまたは間隔に限定されない。
【００２７】
様々な構成要素を記載するために、「第１の」、「第２の」などの用語が使用されることがあるが、そのような構成要素は、先の用語に限定されてはならない。先の用語は、ある構成要素を別のものと区別するためだけに使用される。例えば、本開示と矛盾せずに、第１の構成要素が第２の構成要素を示すことがある、または第２の構成要素が第１の構成要素を示すことがある。
【００２８】
本開示の様々な例示の実施の形態においてここに使用される用語は、実施の形態を記載するためだけであり、本開示のその様々な例示の実施の形態を限定すると解釈されるべきではない。単数の表現は、文脈でそうではないと定義されていない限り、複数の表現を含む。本開示の様々な実施の形態においてここに使用される「含む」または「含むことがある」という用語は、対応する機能、操作、または構成要素の存在を表すことがあり、１つ以上の追加の機能、操作、または構成要素を限定しない。「含む」および／または「含んでいる」という用語またはその変種は、本明細書に使用される場合、述べられた特徴、整数、工程、操作、要素、および構成要素の存在を具体的に挙げるが、１つ以上の他の特徴、整数、工程、操作、要素、構成要素、および／またはその群の存在または追加を排除しないことがさらに理解されよう。
【００２９】
特定の実施の形態が異なって実施されることがある場合、特定の工程順序を、記載の順序と異なって行ってもよい。例えば、２つの連続して記載された工程は、実質的に同時に行われても、または記載の順序と反対の順序で行われてもよい。
【００３０】
例えば、製造技術および／または公差の結果として、図解の形状からの変動を予測すべきである。それゆえ、本開示の実施の形態は、ここに図解された領域の特定の形状に限定されると解釈すべきではなく、例えば、製造から生じる形状の逸脱を含むべきである。ここに用いられているように、「および／または」という用語は、関連して列挙された項目の１つ以上の任意の組合せと全ての組合せを含む。
【００３１】
範囲は、「約」１つの特定値から、および／または「約」別の特定値まで、とここに表現することができる。そのような範囲が表現された場合、別の実施の形態は、その１つの特定値から、および／または他方の特定値までを含む。同様に、値が、先行詞の「約」を使用して、近似として表現されている場合、その特定値は別の実施の形態を形成することが理解されよう。それらの範囲の各々の端点は、他方の端点と関係して、および他方の端点とは関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。
【００３２】
ここに用いられることがある方向を示す用語−例えば、上、下、右、左、前、後ろ、上部、底部−は、描かれた図面に関してのみ使用され、絶対的な向きを暗示する意図はない。
【００３３】
ここに用いられているように、名詞は、文脈が明白に示していない限り、複数の対象を含む。それゆえ、例えば、「ある」構成要素に対する言及は、文脈が明白にそではないと示していない限り、そのような構成要素を２つ以上有する態様を含む。
【００３４】
ここに用いられているように、特に明記のない限り、「バッチ」および「原材料」という用語は、同義であり、交換可能に使用される。ここに用いられているように、特に明記のない限り、「溶融材料」および「溶融物」という用語は、同義であり、交換可能に使用されることがある。
【００３５】
図１は、耐火体１１０およびその耐火体の表面に被覆された耐火コーティング層１２０を備えた例示の耐火物品１００の部分断面概略図である。
【００３６】
図１における耐火体１１０は、長方形の平行六面体の外観を有しているが、耐火体１１０はそれに限定されず、様々な他の形状を有してよい。
【００３７】
耐火物品１００は、高温の環境下で特定の材料または構造を保護する、収容する、搬送する、または他の様式で接触するように使用されることがある。具体的には、その耐火物品は、溶融材料（例えば、溶融ガラス）などの高温流体、または高温粉末を保護する、収容する、搬送する、または他の様式で接触するように使用されることがある。
【００３８】
耐火物品１００の耐火体１１０としては、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ２）が挙げられる。具体的には、耐火体１１０は、その耐火体の主成分としてジルコニアを含むことがある。ここに用いられているように、「主成分」は、その耐火体の５０質量パーセント（質量％）を超える成分比を有する成分として定義される。例えば、耐火体１１０の主成分がジルコニアであるということは、耐火体１１０を構成するジルコニアの量が５０質量％を超えることを意味する。
【００３９】
いくつかの実施の形態において、耐火体１１０は、溶融鋳造耐火材料から作られることがある。その溶融鋳造耐火材料は、細孔がほとんど形成されていない緻密な構造を有することがあるが、それに限定されない。したがって、さらに別の実施の形態において、耐火体１１０は、多孔質耐火体であることがある。
【００４０】
耐火体１１０が溶融鋳造耐火材料から作られる場合、耐火体１１０は、ジルコニアを含む複数の粒状物を含むことがあり、その複数の粒状物は緻密化されている。図２は、実施の形態による耐火体１１０の微細構造の概略断面図であり、その微細構造は、図１の部分ＩＩに対応することがある。
【００４１】
図２を参照すると、ジルコニア粒状物１は緻密化されており、それらの間に粒界２が割り込んでいる。その粒界２は、部分的に空隙を含むことがあるが、異質材料３で満たされることがある。いくつかの実施の形態において、ジルコニア粒状物１の間の粒界２は、ＳｉＯ２またはＺｒＳｉＯ４などの異質材料３で少なくとも部分的に満たされていることがある。
【００４２】
図１に戻ると、耐火コーティング層１２０は、シリカ、アルミナ、酸化ホウ素、および酸化カルシウムのいずれか１つ以上を含むことがある。耐火コーティング層１２０は、例えば、約４５質量％から約９０質量％の量のシリカ（ＳｉＯ２）、約３質量％から約４８質量％の量のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、約４質量％から約８質量％の量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、および約１．６質量％から約５質量％の量の酸化カルシウム（ＣａＯ）を含むことがある。
【００４３】
シリカの量が多すぎると、耐火コーティング層１２０は、耐火体１１０上に均一に形成されないことがある。逆に、シリカの量が少なすぎると、アルミナの量が相対的に多くなり、耐火コーティング層１２０は、耐火体１１０から容易に失われることがある。耐火コーティング層１２０が耐火体１１０から失われると、そのコーティング層および／または耐火体から放出された粒子が、ガラス溶融物中に残存し、その後、それから製造される製品に欠陥を生じることがある。具体的には、アルミナは、典型的に、ガラス溶融物中の溶解度がシリカよりも低く、それゆえ、アルミナの量が増すと、欠陥製品の発生率が増すであろう。
【００４４】
いくつかの実施の形態において、耐火コーティング層１２０は、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）などの網目構造改質剤をさらに含むことがある。
【００４５】
耐火体１１０が、先の組成の内の１つを有する耐火コーティング層１２０で被覆されている場合、耐火体１１０からの粒子の放出（それによって、溶融物中に含有物（一般に、「小石(stones)」と称される）が含まれることがある）を、効果的に減少させる、またさらには防ぐことができる。例えば、耐火物品１００が、ガラス製品を製造する過程に使用される場合、ガラス溶融物、およびその溶融物から形成されるその後のガラス製品中への耐火体１１０により生じる小石の導入を減少させることができる。
【００４６】
いくつかの実施の形態において、耐火コーティング層１２０は、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。この場合、耐火コーティング層１２０は、非晶質微細構造、例えば、非晶質ガラスを有することがある。
【００４７】
いくつかの実施の形態において、耐火コーティング層１２０は、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含むことがある。この場合、耐火コーティング層１２０は、ガラス基質中にウィスカーが分布した微細構造を有することがある。ここに用いられているように、「ウィスカー」は、真っ直ぐであることがある、またはいくらか湾曲を含むことがある、細長い形状を表す。例えば、ウィスカーは、針状、棒状、または柱状であることがあるが、ウィスカーの形状はそれに限定されない。そのウィスカーは、ガラス基質中に均一に分布している、またはある領域にほぼ均一に分布し、他の領域中に局所的に集中していることがある。
【００４８】
耐火コーティング層１２０は、間の全ての範囲および部分的範囲を含む、約１０マイクロメートル（μｍ）から約５００μｍ、例えば、約１０μｍから約４５０μｍの範囲、約１０μｍから約４００μｍの範囲、約１０μｍから約３５０μｍの範囲、または約１０μｍから約３００μｍの範囲の厚さを有することがある。耐火コーティング層１２０が薄すぎると、耐火体の亀裂抵抗が低下することがある。他方で、耐火コーティング層１２０が厚すぎると、経済的でないであろう。
【００４９】
先に記載された耐火物品は、様々な高温過程に使用することができる。例えば、その耐火物品は、例として、制限なく、フロートガラス製造法、アップドローガラス製造法、ダウンドローガラス製造法（例えば、フュージョンダウンドローガラス製造法を含む）、圧延ガラス製造法、または溶融ガラスと接触する１つ以上の耐火物品を利用する任意の他のガラス製造法を含む様々な製造過程の内のいずれか１つによって、ガラスシートなどのガラス製品の製造に適用することができる。例えば、その耐火物品は、原材料が溶融されてガラス溶融物を形成する溶融槽、ガラス溶融物から気泡を除去するための清澄槽または溶融ガラスを搬送するための導管の内のいずれか１つ以上であることがある。
【００５０】
図３は、本開示の実施の形態による耐火物品を適用できる、例示のフュージョンダウンドローガラスシート製造装置１０の立面図である。ガラスシート製造装置１０は、貯蔵機５９から供給される原材料５７（バッチ）を受け入れるように作られた溶融槽１２を備えることがある。溶融槽１２は、一般に、耐火セラミック材料、例えば、アルミナまたはジルコニアから作られた耐火セラミック材料などの耐火材料から形成される。いくつかの例では、溶融槽１２は、耐火セラミックレンガから構成されることがある。バッチ材料５７は、モータ１３で駆動されるバッチ搬送装置１１によって溶融槽１２に導入することができる。矢印１７で示されるように、所望の量のバッチ材料５７を溶融槽１２に導入できるように、制御装置１５がモータ１３を制御することができる。ガラスレベルプローブ１９は、直立管２３内のガラス溶融物２１のレベルを測定するために使用することができ、制御装置１５と通信して、通信回線２５を通じて測定レベル情報をその制御装置に送信することができる。
【００５１】
ガラスシート製造装置１０は、溶融ガラスの流動方向に関して溶融槽１２の下流に位置することがある清澄槽２７、例えば、清澄管を備えることがあり、その清澄槽２７は、第１の接続管２９を通じて溶融槽１２と流体連通している。それに加え、混合槽３１、例えば、撹拌槽が、清澄槽２７の下流に配置されることがあり、移送槽３３が混合槽３１の下流に配置されることがある。図３に示されるように、第２の接続管３５が清澄槽２７を混合槽３１に接続することができ、第３の接続管３７が混合槽３１を移送槽３３に接続することができる。下降管３９が、ガラス溶融物２１を移送槽３３から成形装置４３の流入管４１に移送するように配置されることがある。
【００５２】
溶融槽１２の少なくとも一部、例えば、その溶融槽の内壁の少なくとも一部は、上述したような耐火物品を含むことがある。例えば、その耐火物品は、その溶融槽の１つ以上の耐火レンガを含むことがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品は、溶融槽１２の内壁の少なくとも一部、または全部を含むことがあり、その内壁は、溶融ガラスを保持するように作られている。したがって、その内壁の少なくとも一部は、耐火コーティングで被覆されることがある。ガラスシート製造装置１０は、概して、白金または白金含有金属、例えば、白金・ロジウム、白金・イリジウム、および／またはその組合せを含む金属構成部材をさらに備えることがあるが、その構成部材は、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、ジルコニウム、およびその合金、および／または二酸化ジルコニウムなどの耐火金属も含んでよい。その白金含有構成部材は、第１の接続管２９、清澄槽２７（例えば、清澄管）、第２の接続管３５、直立管２３、混合槽３１（例えば、撹拌槽）、第３の接続管３７、移送槽３３、下降管３９、および流入管４１の内の少なくとも１つを含むことがある。しかしながら、いくつかの実施の形態において、上述した構成部材のいずれか１つ以上は、上述した耐火物品を含有する耐火構成部材であることがある。いくつかの実施の形態において、成形装置４３の少なくとも一部は、上述したような耐火物品を含むことがあり、ガラスシート５３を形成するように設計されることがある。例えば、いくつかの実施の形態において、成形装置４３は、その耐火物品から作られた均一耐火（例えば、セラミック）ブロックであることがあるが、さらに別の実施の形態において、その成形装置は、成形装置の少なくとも一部、およびある場合には、完全な成形装置を形成するように連結された複数の個々のブロックを含むことがある。したがって、その成形装置の少なくとも一部は、ここに記載されたような耐火コーティング層で被覆されることがある。いくつかの実施の形態において、その耐火物品はその清澄槽を構成することがあり、その清澄槽は耐火内壁を含み、その清澄槽の内壁の少なくとも一部は、ここに記載されたような耐火コーティング層で被覆されている。
【００５３】
ガラスシート製造装置１０により製造される欠陥製品の数が、その始動の直後のガラスシート製造装置を作動させる初期段階中（例えば、始動後６ヶ月以内）に増すことがあるのが分かった。理論に束縛する意図はないが、製品欠陥の増加は、溶融槽１２または成形装置４３の耐火物から放出される粒子によると考えられてきた。すなわち、ガラスシート製造装置１０を作動させるために温度を上昇させる過程（加熱）中に、耐火物品に亀裂が生じ、伝播することがある。次に、ガラスシート製造装置１０が定常状態条件下で作動し始めたときに、伝播した亀裂から失われたジルコニア粒子が、ガラス溶融物中に混ざり、そのガラス溶融物から形成されるその後の製品に欠陥を生じることがある。
【００５４】
その耐火物品における亀裂形成には様々な原因があるであろう。図４Ａおよび４Ｂは、作動の初期段階中に現れることのある欠陥の潜在的原因を示す概略図である。図４Ａおよび４Ｂをより詳しく参照すると、その耐火物品の表面１１１に隣接した粒界２中の結合成分（例えば、シリカ）は、加熱過程中に粘度の減少を経験する（例えば、流体となる）ことがあり、その粒界から少なくとも部分的ににじみ出ることがある（図４Ａ参照）。他の場合には、表面１１１に隣接した結合成分が、その粒界中に存在する細孔１１３内に生じる毛管作用のために耐火物品中に引き込まれることがあり、それゆえ、表面１１１に隣接した耐火物品の少なくとも一部が弱まることがある（図４Ｂ参照）。
【００５５】
したがって、その粒界内の結合成分の滲出が、耐火物品の表面１１１上にコーティング層を設けることによって防がれたときに、図４Ａに示されるような滲出により生じる表面亀裂形成が、減少するか、または防がれるであろう。それに加え、表面１１１に隣接した結合成分が耐火物品中に引き込まれる場合でさえ、そのコーティング層は結果として生じた空隙を満たし、それによって、表面亀裂の発生を防ぐであろう。さらに、そのコーティング層が部分的に失われた場合でさえ、コーティング層の失われた部分は、作動条件下でガラス溶融物中に容易に溶け、それに相溶性であれば、製品の欠陥はさらに減少するであろう。
【実施例】
【００５６】
以下に、本開示の範囲は実験例に限定されないという了解の下で、実験例および比較例の両方を参照して、特徴および効果をより詳しく記載する。
【００５７】
＜実験例１＞
６３質量％の量のＳｉＯ２、１７質量％の量のＡｌ２Ｏ３、１０質量％の量のＢ２Ｏ３、８質量％の量のＣａＯ、および２質量％の量のＳｒＯを含む第１の耐火材料を調製した。それに加え、９６質量％の量のＳｉＯ２、および４質量％の量のＢ２Ｏ３を含む第２の耐火材料を調製した。
【００５８】
その第１の耐火材料および第２の耐火材料を１：１の質量比で混合し、その混合物に脱イオン（ＤＩ）水を加え、ボールミル粉砕で粉砕して、耐火コーティングスラリーを製造した。混合物の全質量の２％の量でメチルセルロースを加えて、混合物の粘度を調整した。
【００５９】
先にように調製した耐火コーティングスラリーを、溶融鋳造ジルコニアを含む第１の耐火体上に吹付け塗りした。スラリー供給タンク内の耐火コーティングスラリーは、圧縮空気を用いて連続的に撹拌して、吹付け塗り過程中に耐火コーティングスラリーの均一性を維持した。その耐火体上に形成された耐火コーティングスラリーの厚さを、乾燥後に約１００μｍの厚さを有するように調節した。
【００６０】
その後、スラリー被覆された耐火体を炉に入れ、炉の温度を、毎時９℃の加熱速度で１５５０℃に上昇させ、その後、炉の温度を７２時間に亘り１５５０℃に維持して、熱処理のための耐火物品を得た。
【００６１】
さらに７２時間に亘りその耐火物品を１５５０℃で炉に入れることによって、得られた耐火物品に亀裂試験を行った。その耐火物品を室温までゆっくりと冷ませ、亀裂形成について調べた。
【００６２】
＜比較例１＞
溶融鋳造ジルコニアを含む第２の耐火体に亀裂試験を行った。その第２の耐火体は、その第２の耐火体を炉に入れ、その炉を毎時９℃の速度で１５５０℃の温度に加熱し、その炉の温度を７２時間に亘り１５５０℃に保持することによって、先に調製した耐火コーティングスラリーによって被覆しなかった。次に、この第２の耐火体を室温までゆっくりと冷ませ、先の熱処理後の亀裂形成について調べた。図５Ａおよび５Ｂは、それぞれ、実験例１および比較例１による亀裂試験の結果を示す画像である。
【００６３】
図５Ａを参照すると、その耐火体の亀裂形成は、耐火コーティング層の下のその表面に生じなかったことが分かるであろう。それに加え、その表面に隣接した粒界間のシリカは、浸み出さなかった、すなわち失われなかったことがさらに分かるであろう。
【００６４】
しかしながら、図５Ｂを参照すると、耐火体の表面に亀裂形成が生じた（矢印により示された部分を参照のこと）。この耐火体は被覆されなかった。
【００６５】
＜実験例２から５＞
第１の耐火材料と第２の耐火材料の間の混合比を、下記の表１に示されたように変更したことを除いて、実験例１と同じように、耐火物品を製造した。
【００６６】
＜比較例２＞
第１の耐火材料と第２の耐火材料の間の混合比を、下記の表１に示されたように変更したことを除いて、実験例１と同じように、耐火物品を製造した。
【００６７】
＜実験例６および７＞
第２の耐火材料としてシリカを使用し、第３の耐火材料としてアルミナを使用し、第１の耐火材料、第２の耐火材料、および第３の耐火材料の混合比を、下記の表１に示されたように変更したことを除いて、実験例１と同じように、耐火物品を製造した。
【００６８】
＜比較例３から６＞
第２の耐火材料としてシリカを使用し、第３の耐火材料としてアルミナを使用し、第１の耐火材料、第２の耐火材料、および第３の耐火材料の混合比を、下記の表１に示されたように変更したことを除いて、実験例１と同じように、耐火物品を製造した。
【００６９】
実験例１から７および比較例２から６による耐火物を製造するために使用した耐火材料の混合比、およびその耐火材料から得た耐火コーティング層の組成が、下記の表１に示されている。
【００７０】
【表１】
2020520875.tif 000003
【００７１】
上の表１において、第１、第２、および第３の耐火材料の全混合物の百分率として、Ｄ１は第１の耐火材料を表し、Ｄ２は第２の耐火材料を表し、Ｄ３は第３の耐火材料を表す。表１における全ての耐火材料の成分は、質量％で示されている。
【００７２】
実験例１から７および比較例２から６にしたがって製造された耐火物品について、表面均一性、流下特徴、液滴特徴、および剥離特徴を調べた。
【００７３】
表面均一性は、耐火コーティング層の表面波動を測定することによって評価した。表面波動が５００μｍを超えた場合、表面均一性を×と評価し、表面波動が３００μｍを超え、５００μｍ以下であった場合、表面均一性を△と評価し、表面波動が１００μｍを超え、３００μｍ以下であった場合、表面均一性を○と評価し、表面波動が１００μｍ以下であった場合、表面均一性を◎と評価した。
【００７４】
流下特徴は、耐火コーティング層の流動に関連する特徴が耐火物品の側面に見られたか否かを観察することによって評価した。耐火コーティング層が、耐火物品の側面上で平らな表面および一定の厚さを有する場合、流下特徴を◎と評価し、耐火コーティング層が比較的平らな表面を有するが、下方に増加した厚さを有する部分を有する場合、流下特徴を○と評価し、耐火コーティング層が不均一な表面を有する場合、流下特徴を△と評価し、耐火コーティング層上に流動模様が著しく残った場合、流下特徴を×と評価した。
【００７５】
液滴特徴は、液滴または液滴形成の予備現象である湿潤が耐火物品の表面に生じているか否かを観察することによって評価した。液滴がなく、表面が平らな場合、液滴特徴を◎と評価し、表面のいくらかが湿っていなかった場合、液滴特徴を○と評価し、耐火コーティング層の一部でも液滴があった場合、液滴特徴を△と評価し、耐火コーティング層のかなりの区域に液滴が存在した場合、液滴特徴を×と評価した。
【００７６】
剥離特徴は、熱処理直後の耐火コーティング層の表面亀裂形成と剥離を観察することによって評価した。剥がれ、耐火体の表面から失われて、耐火体を露出した耐火コーティング層の部分があった場合、分離特徴を×と評価し、耐火コーティング層の小さい部分が部分的に剥がれたが、耐火体を露出するほど失われなかった場合、分離特徴を△と評価し、耐火コーティング層の少なくとも一部に微細亀裂が形成されたことを除いて、耐火コーティング層の表面が滑らかであった場合、分離特徴を○と評価し、耐火コーティング層が滑らかな表面を有し、亀裂形成が見られなかった場合、分離特徴を◎と評価した。
【００７７】
実験例１から７および比較例２から６について調べた表面均一性、流下特徴、液滴特徴、および分離特徴が、下記の表２に示されている。
【００７８】
【表２】
2020520875.tif 000004
【００７９】
先の表２に示されるように、シリカの量が９０質量％を超えた場合（比較例２）、表面均一性は不良であることが観察された。それに加え、アルミナの量が４８質量％を超えた場合（比較例３）、流下特徴、液滴特徴、および剥離特徴が十分には高くなかった。シリカの量が４５質量％未満であり、アルミナの量が４８質量％を超えた場合、評価した特徴の全てが不十分または不良である（比較例４および５）。シリカの量が４５質量％未満であり、アルミナの量が４８質量％を超えない場合、表面均一性、流下特徴、および液滴特徴は全て不良であるのに対し、剥離特徴は可である（比較例６）。
【００８０】
それに加え、実験例１および７で得られた耐火物品の耐火コーティング層を、エネルギー分散Ｘ線分光分析（ＥＤＳ）によって分析した。このＥＤＳにより得られた耐火コーティング層の断面画像が、図６Ａおよび６Ｂに示されている。取扱いの便宜上、最初に、実験例１および７で得られた耐火物品をエポキシ製取扱基板上に取り付け、次に、断面画像を得た。
【００８１】
図６Ａに示されるように、第３の耐火材料を使用せずに、第１の耐火材料と第２の耐火材料のみを使用した場合、耐火コーティング層は非晶質ガラス相を示す。それに加え、図６Ｂに示されるように、第３の耐火材料、すなわち、アルミナが使用される場合、ムライト結晶がガラス基質中に分散している微細構造が得られる。このムライト結晶は、機械的強度および耐熱衝撃性を増加させることによって、耐火物品の機械的および物理的性質を改善することができる。
【００８２】
以後、先に記載した耐火コーティングスラリーをより詳しく説明する。
【００８３】
この耐火コーティングスラリーは、第１の耐火材料および第２の耐火材料を含むことがあり、ここで、その第２の耐火材料の量は、１００質量部の量の第１の耐火材料に対して、約４５質量部から約７５質量部である。
【００８４】
ここで、第１の耐火材料は、酸化物基準で、約５５質量％から約７０質量％の量のＳｉＯ２、約１２質量％から約２２質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約５質量％から約１５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約５質量％から約１０質量％の量のＣａＯを含むことがある。それに加え、第２の耐火材料は主成分としてＳｉＯ２を含有する混合物であることがある。例えば、第２の耐火材料は、約９４質量％から約９８質量％の量のＳｉＯ２、および約２質量％から約６質量％の量のＢ２Ｏ３を含むことがある。
【００８５】
いくつかの実施の形態において、前記耐火コーティングスラリーは、第１の耐火材料の１００質量部に対して約４５質量部から約７５質量部の量で第２の耐火材料を含むことがある。いくつかの実施の形態において、その第２の耐火材料はＳｉＯ２を含むことがある。いくつかの実施の形態において、その第２の耐火材料はＳｉＯ２からなることがある。
【００８６】
第２の耐火材料の量が第１の耐火材料の量に対して過剰に多い場合、その耐火コーティングスラリーは不均一に被覆されることがある。他方で、第２の耐火材料の量が第１の耐火材料の量に対して少なすぎる場合、耐火コーティングスラリーの液滴がコーティング層内に形成されるか、または流下効果が生じることがある。
【００８７】
いくつかの実施の形態において、その耐火コーティングスラリーは第３の耐火材料をさらに含むことがある。例えば、第３の耐火材料の量は、第１の耐火材料の１００質量部に対して約７５質量部から約１００質量部であることがある。
【００８８】
その第３の耐火材料はＡｌ２Ｏ３を含むことがある。いくつかの実施の形態において、第３の耐火材料はＡｌ２Ｏ３からなることがある。
【００８９】
第３の耐火材料の量が第１の耐火材料の量に対して過剰に多い場合、熱処理後に、コーティング層が剥離し、失われることがある。他方で、第３の耐火材料の量が第１の耐火材料の量に対して少なすぎる場合、不均一なコーティング層が形成されることがある。
【００９０】
第１、第２、および第３の耐火材料が、粉末として分散媒中に分散されることがある。この分散媒は、水、Ｃ１〜Ｃ５アルコール系溶媒、Ｃ２〜Ｃ８グリコール系溶媒などの親水性液体であることがある。先のような液体は「溶媒」と呼ばれることがあるが、先の液体は、実際は、第１、第２、および第３の耐火材料を溶かさずに、その第１から第３の耐火材料をその中に分散させ、それゆえ、その液体は、「分散媒」（分散剤）と呼ぶのがより適切であろう。
【００９１】
相分離を避けるために、耐火コーティングスラリーは、均一なコーティング層を形成するために、例えば、撹拌によって、連続的に均質化されるべきである。
【００９２】
以後、耐火物品を製造する方法を説明する。図７は、様々な実施の形態による、耐火物品を製造する方法の流れ図である。
【００９３】
図７を参照すると、第１の工程Ｓ１００において、耐火コーティングスラリーの層を耐火体上に形成する。この耐火コーティングスラリーは、分散媒を除いて、その質量に基づいて、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含むことがある。耐火体および耐火コーティングスラリーが先に詳しく説明されているので、その繰り返しの説明はここでは省く。
【００９４】
その耐火体上の耐火コーティングスラリーの層は、吹付け、はけ塗り、ドクターブレード、または任意の他の適切な方法によって形成してもよく、それらには限定されない。
【００９５】
その耐火コーティングスラリーの層は、熱処理工程Ｓ２００後に約１０μｍから約５００μｍの厚さを有するように調節することができる。この目的のために、熱処理工程前の耐火コーティングスラリーの層は、約１５μｍから約７００μｍの厚さを有するように適切に調節することができる。耐火コーティングスラリーの層が薄すぎると、耐火体における表面亀裂形成に対する耐性が不十分であることがある。他方で、その層が厚すぎると、耐火コーティング層の一部が離れ落ちることがあり、これにより、欠陥製品が増すであろう。当業者は、上述した要因を考慮して、耐火コーティングスラリーの層の厚さを適切に選択することができる。
【００９６】
耐火コーティングスラリーが耐火体に一旦施されたら、耐火コーティングスラリーの層の熱処理工程Ｓ２００を行うことができる。この熱処理工程は、約３０時間から約１００時間の範囲の期間に亘り、約１４００℃から約１６００℃の範囲の温度で行うことができる。この熱処理が、過剰に低い温度で、または過剰に短い期間に亘り、行われる場合、耐火コーティング層が低い強度を示し、耐火体の表面亀裂形成を防ぐことができないことがある。他方で、熱処理が、過剰に高い温度で、または過剰に長い期間に亘り、行われる場合、耐火コーティング層が剥離することがあり、欠陥製品が増すことがある。当業者は、上述した要因を考慮して、熱処理を行うための温度および期間を適切に選択することができる。
【００９７】
耐火コーティングスラリーの層は、その耐火コーティングスラリーの組成に応じて、熱処理を通じての非晶質ガラス相、または他の微細構造を形成することがある。
【００９８】
例えば、耐火コーティングスラリーが、酸化物基準で、分散媒を除いて、スラリーコーティング層の質量に基づいて、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む組成を有する場合、熱処理後に非晶質ガラス相が得られることがある。
【００９９】
それに加え、耐火コーティングスラリーが、酸化物基準で、分散媒を除いて、スラリーコーティング層の質量に基づいて、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含む組成を有する場合、熱処理後に、ガラス基質中にムライト結晶が分散した微細構造が得られることがある。
【０１００】
本開示の精神および範囲から逸脱せずに、本開示の実施の形態に、様々な改変および変更を行えることが当業者に明白であろう。それゆえ、本開示は、そのような改変および変更を、それらが、付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内に入るという条件で、包含することが意図されている。
【０１０１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１０２】
実施形態１
耐火物品において、
耐火体および
前記耐火体の表面上の耐火コーティング層であって、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、およびＣａＯを含む耐火コーティング層、
を備えた耐火物品。
【０１０３】
実施形態２
前記耐火コーティング層が、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む、実施形態１に記載の耐火物品。
【０１０４】
実施形態３
前記耐火コーティング層が、ＳｉＯ２基質中に分布したアルミナウィスカーを含む、実施形態２に記載の耐火物品。
【０１０５】
実施形態４
前記耐火コーティング層が、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む、実施形態２に記載の耐火物品。
【０１０６】
実施形態５
前記耐火コーティング層が、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含む、実施形態２に記載の耐火物品。
【０１０７】
実施形態６
前記耐火コーティング層が、約１０μｍから約５００μｍの厚さを有する、実施形態１に記載の耐火物品。
【０１０８】
実施形態７
前記耐火体が、間に粒界を有する耐火粒状物を含み、該耐火粒状物はＺｒＯ２を含み、該耐火粒状物間の粒界は、ＳｉＯ２で少なくとも部分的に満たされている、実施形態１に記載の耐火物品。
【０１０９】
実施形態８
前記前記耐火体が溶融鋳造耐火物である、実施形態７に記載の耐火物品。
【０１１０】
実施形態９
耐火被覆組成物であって、
約５５質量％から約７０質量％の量のＳｉＯ２、約１２質量％から約２２質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約５質量％から約１５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約５質量％から約１０質量％の量のＣａＯを含む第１の耐火材料；および
主成分としてＳｉＯ２を含有する第２の耐火材料；
を含み、
前記第２の耐火材料の量が、１００質量部の量の前記第１の耐火材料に対して約４５質量部から約４００質量部である、耐火被覆組成物。
【０１１１】
実施形態１０
前記第２の耐火材料が、約９４質量％から約９８質量％の量のＳｉＯ２、および約２質量％から約６質量％の量のＢ２Ｏ３を含有する、実施形態９に記載の耐火被覆組成物。
【０１１２】
実施形態１１
前記第２の耐火材料の量が、１００質量部の量の前記第１の耐火材料に対して約４５質量部から約７５質量部である、実施形態９に記載の耐火被覆組成物。
【０１１３】
実施形態１２
Ａｌ２Ｏ３を含む第３の耐火材料であって、１００質量部の量の前記第１の耐火材料に対して約７５質量部から約１００質量部の量である第３の耐火材料をさらに含む、実施形態１１に記載の耐火被覆組成物。
【０１１４】
実施形態１３
耐火物品を製造する方法において、
耐火体上にスラリーコーティング層を形成する工程であって、該スラリーコーティング層は、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、酸化物基準で、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む、工程、および
前記スラリーコーティング層を熱処理し、それによって、耐火物品を形成する工程、
を有してなる方法。
【０１１５】
実施形態１４
前記熱処理が、約３０時間から約１００時間の範囲の期間に亘り、約１４００℃から約１６００℃の範囲の温度で行われる、実施形態１３に記載の方法。
【０１１６】
実施形態１５
前記耐火体が、溶融鋳造ジルコニアから作られている、実施形態１３に記載の方法。
【０１１７】
実施形態１６
前記スラリーコーティング層が、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、約７６質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約１１質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１１８】
実施形態１７
前記スラリーコーティング層が、分散剤を除いたスラリーコーティング層の質量に基づいて、約４５質量％から約５８質量％の量のＳｉＯ２、約３５質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約４．５質量％の量のＢ２Ｏ３、および約３質量％から約３．６質量％の量のＣａＯを含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１１９】
実施形態１８
前記熱処理後、前記スラリーコーティング層から生じる微細構造が、ＳｉＯ２基質中に分散したムライト結晶を含む、実施形態１７に記載の方法。
【０１２０】
実施形態１９
ガラス製造装置であって、
溶融槽、および
前記溶融槽と流体連通した清澄槽、
を備え、
前記溶融槽および前記清澄槽の少なくとも一方は、耐火内壁を含み、該耐火内壁はその表面上に耐火コーティング層を含み、該耐火コーティング層は、酸化物基準で、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、およびＣａＯを含む、ガラス製造装置。
【０１２１】
実施形態２０
前記耐火コーティング層が、約４５質量％から約９０質量％の量のＳｉＯ２、約３質量％から約４８質量％の量のＡｌ２Ｏ３、約４質量％から約８質量％の量のＢ２Ｏ３、および約１．６質量％から約５質量％の量のＣａＯを含む、実施形態１９に記載のガラス製造装置。
【符号の説明】
【０１２２】
１    ジルコニア粒状物
２    粒界
３    異質材料
１０    フュージョンダウンドローガラスシート製造装置
１１    バッチ搬送装置
１２    溶融槽
１３    モータ
１５    制御装置
１９    ガラスレベルプローブ
２１    ガラス溶融物
２７    清澄槽
３１    混合槽
３３    移送槽
４３    成形装置
５３    ガラスシート
１００    耐火物品
１１０    耐火体
１１１    耐火物品の表面
１１３    細孔
１２０    耐火コーティング層
【図１】
2020520875.tif 000005
【図２】
2020520875.tif 000006
【図３】
2020520875.tif 000007
【図４Ａ】
2020520875.tif 000008
【図４Ｂ】
2020520875.tif 000009
【図５Ａ】
2020520875.tif 000010
【図５Ｂ】
2020520875.tif 000011
【図６Ａ】
2020520875.tif 000012
【図６Ｂ】
2020520875.tif 000013
【図７】
2020520875.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月23日(2020.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
剥離特徴は、熱処理直後の耐火コーティング層の表面亀裂形成と剥離を観察することによって評価した。剥がれ、耐火体の表面から失われて、耐火体を露出した耐火コーティング層の部分があった場合、剥離特徴を×と評価し、耐火コーティング層の小さい部分が部分的に剥がれたが、耐火体を露出するほど失われなかった場合、剥離特徴を△と評価し、耐火コーティング層の少なくとも一部に微細亀裂が形成されたことを除いて、耐火コーティング層の表面が滑らかであった場合、剥離特徴を○と評価し、耐火コーティング層が滑らかな表面を有し、亀裂形成が見られなかった場合、剥離特徴を◎と評価した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
実験例１から７および比較例２から６について調べた表面均一性、流下特徴、液滴特徴、および剥離特徴が、下記の表２に示されている。
【国際調査報告】
2020520875.tif 000015
2020520875.tif 000016