从专利申请看熔铸高锆砖制造及应用

宁国强，李志军，李笃斌，商宜农，王仕龙，孙旭涛，李明霞

（淄博艾杰旭刚玉材料有限公司，山东 淄博255200）

1 前言

熔铸高锆砖通常称为高锆砖，是指二氧化锆含量大于等于85%的熔铸耐火材料。该材料具有极高耐侵蚀性的同时还具有极低的发泡率和结石率，尤其适用于生产铝酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、无碱玻纤等玻璃窑炉。近年来，随着国内玻璃产业的升级转型及产品向高档化发展，尤其是电子玻璃的飞速发展，对该类产品的需求急剧增加，对该类产品的制造与应用需要进行详细、系统的研究，但相关的专利、文章却很少见到［1］，为此通过对专利申请数据的研究，分析其制造与应用情况，以供参考。

2 涉及高锆砖的专利申请趋势分析

通过专利检索及分析网站检索关键词“高锆砖”、“高二氧化锆”及相关企业名称，累计检索到涉及高锆砖的专利共32 项，项目见表1。

其中，按照年份的申请趋势如图1 所示。

最早涉及高锆砖的专利是在1990 年申请的，之后十多年间没有相关专利申请。2003 年后随着国内玻璃企业的发展，尤其是国内液晶玻璃开始生产后，申请数量逐渐增加，到2012 年达到一个小高峰，之后随着整体经济形势的发展趋于平稳。到2019 年随着国产手机用玻璃的发展，涉及高锆砖的专利申请达到一个高峰、涉及高锆砖的专利申请件数是随着国内玻璃产业的逐步升级而增加的。

3 涉及高锆砖的专利分析

为了全面把握现状，通过对专利申请人类型、专利方向、法律状态及技术方案这四个方面的分析来进行说明。

3.1 专利申请人类型分析

通过对32 件专利的统计，共有11 家企业申报了相关专利，有7 家申请人为玻璃生产企业，集中在电子玻璃行业，其余4 家申请人为电熔砖制造厂家，统计结果见图2。

图2 相关厂家专利件数

表1 高锆砖的专利项目

其中东旭集团（含分公司，下同）、圣戈班、洛阳大洋三家申请数量在5 件以上，其余企业大多申请1～2 件。东旭集团作为国内领先的电子玻璃生产企业，对高锆砖应用有着丰富的经验，申请专利较多。圣戈班、洛阳大洋作为耐火材料生产企业，出于各种考虑，申请的专利也比较多。

3.2 专利方向分析

专利方向是指专利涉及生产制造还是应用。通过对专利内容的梳理，32 件专利中，涉及熔铸高锆砖生产制造的共有10 件，涉及应用的共有22件，这与专利申请人类型分析相一致，大部分是电子玻璃企业的窑炉整体或者相关结构要用到高锆砖或者用高锆砖作为载体或者部件来进行应用。圣戈班集团的专利全部与生产制造相关，涉及到高锆砖组分、制造工艺，并且根据不同的使用要求做了相关的技术改善。洛阳大洋的专利有两件涉及高锆砖的组分与制造工艺、设备，其余三件为高锆砖与电熔砖的结合使用，洛阳远东专利涉及到制造过程用的模具，洛阳振中公司的专利涉及到用后高锆砖的回收利用，这与其公司从事脱硅锆的生产相关。

3.3 专利法律状态分析

根据调查，在所有专利中有4 项已经失效，2项处于审查中，其余均在有效期内，这反映了高锆砖专利的价值较高。据了解，目前国际上主要有法国圣戈班集团、日本AGC 集团的下属公司能够提供该类产品，国内有三家企业也能够提供该类产品，但生产时间很短，应用及研究方面与国外企业存在差距，这在专利件数及内容上有所反映。

3.4 技术方案分析

在高锆砖的应用方面，窑炉整体结构相关专利中采用的技术方案多为熔化池池壁、流液洞、卸料口、烟道等部位采用高锆砖作为支撑材料，利用的是高锆砖耐侵蚀、耐高温的特性，如专利CN102910 799B、CN110357400A、CN210620585U［2］等。也有利用高锆砖进行辅助加热，测量氧化锡电极电阻率的应用专利，如专利CN110451776A、CN105425047B［2］等。在高锆砖生产制造方面，圣戈班公司的专利比较有代表性，国家知识产权局相关课题组也做过专门的研究［3］，这里不再赘述。需要特别注意的是，国内企业除了洛阳大洋外并无相关专利的申请。

4 结束语

目前国内玻璃企业，尤其是电子玻璃企业对高锆砖的应用已经积累了比较丰富的经验，申请了较多的专利。但高锆砖制造方面的专利却比较少，这与高锆砖制造难度大相关。希望今后能多多见到高锆砖制造研发方面的专利及报道。