從專利申請看熔鑄高鋯磚制造及應(yīng)用

寧國強(qiáng)，李志軍，李篤斌，商宜農(nóng)，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(shí)還具有極低的發(fā)泡率和結(jié)石率，尤其適用于生產(chǎn)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(nèi)玻璃產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型及產(chǎn)品向高檔化發(fā)展，尤其是電子玻璃的飛速發(fā)展，對該類產(chǎn)品的需求急劇增加，對該類產(chǎn)品的制造與應(yīng)用需要進(jìn)行詳細(xì)、系統(tǒng)的研究，但相關(guān)的專利、文章卻很少見到［1］，為此通過對專利申請數(shù)據(jù)的研究，分析其制造與應(yīng)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(wǎng)站檢索關(guān)鍵詞“高鋯磚”、“高二氧化鋯”及相關(guān)企業(yè)名稱，累計(jì)檢索到涉及高鋯磚的專利共32 項(xiàng)，項(xiàng)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(guān)專利申請。2003 年后隨著國內(nèi)玻璃企業(yè)的發(fā)展，尤其是國內(nèi)液晶玻璃開始生產(chǎn)后，申請數(shù)量逐漸增加，到2012 年達(dá)到一個(gè)小高峰，之后隨著整體經(jīng)濟(jì)形勢的發(fā)展趨于平穩(wěn)。到2019 年隨著國產(chǎn)手機(jī)用玻璃的發(fā)展，涉及高鋯磚的專利申請達(dá)到一個(gè)高峰、涉及高鋯磚的專利申請件數(shù)是隨著國內(nèi)玻璃產(chǎn)業(yè)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(xiàn)狀，通過對專利申請人類型、專利方向、法律狀態(tài)及技術(shù)方案這四個(gè)方面的分析來進(jìn)行說明。

3.1 專利申請人類型分析

通過對32 件專利的統(tǒng)計(jì)，共有11 家企業(yè)申報(bào)了相關(guān)專利，有7 家申請人為玻璃生產(chǎn)企業(yè)，集中在電子玻璃行業(yè)，其余4 家申請人為電熔磚制造廠家，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖2。

圖2 相關(guān)廠家專利件數(shù)

表1 高鋯磚的專利項(xiàng)目

其中東旭集團(tuán)（含分公司，下同）、圣戈班、洛陽大洋三家申請數(shù)量在5 件以上，其余企業(yè)大多申請1～2 件。東旭集團(tuán)作為國內(nèi)領(lǐng)先的電子玻璃生產(chǎn)企業(yè)，對高鋯磚應(yīng)用有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，申請專利較多。圣戈班、洛陽大洋作為耐火材料生產(chǎn)企業(yè)，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(chǎn)制造還是應(yīng)用。通過對專利內(nèi)容的梳理，32 件專利中，涉及熔鑄高鋯磚生產(chǎn)制造的共有10 件，涉及應(yīng)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(yè)的窯爐整體或者相關(guān)結(jié)構(gòu)要用到高鋯磚或者用高鋯磚作為載體或者部件來進(jìn)行應(yīng)用。圣戈班集團(tuán)的專利全部與生產(chǎn)制造相關(guān)，涉及到高鋯磚組分、制造工藝，并且根據(jù)不同的使用要求做了相關(guān)的技術(shù)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(shè)備，其余三件為高鋯磚與電熔磚的結(jié)合使用，洛陽遠(yuǎn)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(chǎn)相關(guān)。

3.3 專利法律狀態(tài)分析

根據(jù)調(diào)查，在所有專利中有4 項(xiàng)已經(jīng)失效，2項(xiàng)處于審查中，其余均在有效期內(nèi)，這反映了高鋯磚專利的價(jià)值較高。據(jù)了解，目前國際上主要有法國圣戈班集團(tuán)、日本AGC 集團(tuán)的下屬公司能夠提供該類產(chǎn)品，國內(nèi)有三家企業(yè)也能夠提供該類產(chǎn)品，但生產(chǎn)時(shí)間很短，應(yīng)用及研究方面與國外企業(yè)存在差距，這在專利件數(shù)及內(nèi)容上有所反映。

3.4 技術(shù)方案分析

在高鋯磚的應(yīng)用方面，窯爐整體結(jié)構(gòu)相關(guān)專利中采用的技術(shù)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(jìn)行輔助加熱，測量氧化錫電極電阻率的應(yīng)用專利，如專利CN110451776A、CN105425047B［2］等。在高鋯磚生產(chǎn)制造方面，圣戈班公司的專利比較有代表性，國家知識產(chǎn)權(quán)局相關(guān)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(nèi)企業(yè)除了洛陽大洋外并無相關(guān)專利的申請。

4 結(jié)束語

目前國內(nèi)玻璃企業(yè)，尤其是電子玻璃企業(yè)對高鋯磚的應(yīng)用已經(jīng)積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，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(guān)。希望今后能多多見到高鋯磚制造研發(fā)方面的專利及報(bào)道。