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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- Japan
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- refractory
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- earth metal
- glass
- zro2
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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 |
---|---|---|---|---|
FR2701022A1 (fr) * | 1993-02-03 | 1994-08-05 | Asahi Glass Co Ltd | Réfractaires coulés par fusion à forte teneur en zircone. |
US5344801A (en) * | 1992-06-26 | 1994-09-06 | Asahi Glass Company Ltd. | High zirconia fused cast refractory |
JP2000302560A (ja) * | 1999-04-22 | 2000-10-31 | Toshiba Monofrax Co Ltd | 高ジルコニア鋳造耐火物 |
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 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS553319A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-11 | Lion Corp | Drying method for aluminosilicate slurry |
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
Patent Citations (2)
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DE4403161B4 (de) * | 1993-02-03 | 2006-03-30 | Asahi Glass Co., Ltd. | Schmelzgegossene feuerfeste Materialien mit hohem Zirkoniumdioxidgehalt |
JP2000302560A (ja) * | 1999-04-22 | 2000-10-31 | Toshiba Monofrax Co Ltd | 高ジルコニア鋳造耐火物 |
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 |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0818880B2 (ja) | 1996-02-28 |
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