從專利申請看熔鑄高鋯磚制造及應用

寧國強，李志軍，李篤斌，商宜農，王仕龍，孫旭濤，李明霞

（淄博艾杰旭剛玉材料有限公司，山東 淄博255200）

1 前言

熔鑄高鋯磚通常稱為高鋯磚，是指二氧化鋯含量大于等于85%的熔鑄耐火材料。該材料具有極高耐侵蝕性的同時還具有極低的發泡率和結石率，尤其適用于生產鋁酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、無堿玻纖等玻璃窯爐。近年來，隨著國內玻璃產業的升級轉型及產品向高檔化發展，尤其是電子玻璃的飛速發展，對該類產品的需求急劇增加，對該類產品的制造與應用需要進行詳細、系統的研究，但相關的專利、文章卻很少見到［1］，為此通過對專利申請數據的研究，分析其制造與應用情況，以供參考。

2 涉及高鋯磚的專利申請趨勢分析

通過專利檢索及分析網站檢索關鍵詞“高鋯磚”、“高二氧化鋯”及相關企業名稱，累計檢索到涉及高鋯磚的專利共32 項，項目見表1。

其中，按照年份的申請趨勢如圖1 所示。

最早涉及高鋯磚的專利是在1990 年申請的，之后十多年間沒有相關專利申請。2003 年后隨著國內玻璃企業的發展，尤其是國內液晶玻璃開始生產后，申請數量逐漸增加，到2012 年達到一個小高峰，之后隨著整體經濟形勢的發展趨于平穩。到2019 年隨著國產手機用玻璃的發展，涉及高鋯磚的專利申請達到一個高峰、涉及高鋯磚的專利申請件數是隨著國內玻璃產業的逐步升級而增加的。

3 涉及高鋯磚的專利分析

為了全面把握現狀，通過對專利申請人類型、專利方向、法律狀態及技術方案這四個方面的分析來進行說明。

3.1 專利申請人類型分析

通過對32 件專利的統計，共有11 家企業申報了相關專利，有7 家申請人為玻璃生產企業，集中在電子玻璃行業，其余4 家申請人為電熔磚制造廠家，統計結果見圖2。

圖2 相關廠家專利件數

表1 高鋯磚的專利項目

其中東旭集團（含分公司，下同）、圣戈班、洛陽大洋三家申請數量在5 件以上，其余企業大多申請1～2 件。東旭集團作為國內領先的電子玻璃生產企業，對高鋯磚應用有著豐富的經驗，申請專利較多。圣戈班、洛陽大洋作為耐火材料生產企業，出于各種考慮，申請的專利也比較多。

3.2 專利方向分析

專利方向是指專利涉及生產制造還是應用。通過對專利內容的梳理，32 件專利中，涉及熔鑄高鋯磚生產制造的共有10 件，涉及應用的共有22件，這與專利申請人類型分析相一致，大部分是電子玻璃企業的窯爐整體或者相關結構要用到高鋯磚或者用高鋯磚作為載體或者部件來進行應用。圣戈班集團的專利全部與生產制造相關，涉及到高鋯磚組分、制造工藝，并且根據不同的使用要求做了相關的技術改善。洛陽大洋的專利有兩件涉及高鋯磚的組分與制造工藝、設備，其余三件為高鋯磚與電熔磚的結合使用，洛陽遠東專利涉及到制造過程用的模具，洛陽振中公司的專利涉及到用后高鋯磚的回收利用，這與其公司從事脫硅鋯的生產相關。

3.3 專利法律狀態分析

根據調查，在所有專利中有4 項已經失效，2項處于審查中，其余均在有效期內，這反映了高鋯磚專利的價值較高。據了解，目前國際上主要有法國圣戈班集團、日本AGC 集團的下屬公司能夠提供該類產品，國內有三家企業也能夠提供該類產品，但生產時間很短，應用及研究方面與國外企業存在差距，這在專利件數及內容上有所反映。

3.4 技術方案分析

在高鋯磚的應用方面，窯爐整體結構相關專利中采用的技術方案多為熔化池池壁、流液洞、卸料口、煙道等部位采用高鋯磚作為支撐材料，利用的是高鋯磚耐侵蝕、耐高溫的特性，如專利CN102910 799B、CN110357400A、CN210620585U［2］等。也有利用高鋯磚進行輔助加熱，測量氧化錫電極電阻率的應用專利，如專利CN110451776A、CN105425047B［2］等。在高鋯磚生產制造方面，圣戈班公司的專利比較有代表性，國家知識產權局相關課題組也做過專門的研究［3］，這里不再贅述。需要特別注意的是，國內企業除了洛陽大洋外并無相關專利的申請。

4 結束語

目前國內玻璃企業，尤其是電子玻璃企業對高鋯磚的應用已經積累了比較豐富的經驗，申請了較多的專利。但高鋯磚制造方面的專利卻比較少，這與高鋯磚制造難度大相關。希望今后能多多見到高鋯磚制造研發方面的專利及報道。