專利信息促進耐火材料無鉻化進程

袁善民 張燕

（洛陽銳智知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司，河南 洛陽 471039）

專利信息促進耐火材料無鉻化進程

袁善民 張燕

（洛陽銳智知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司，河南 洛陽 471039）

本文論述了專利信息在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的開拓、導(dǎo)向與保障作用，以RH爐精煉用耐火材料無鉻化為例，將專利信息的優(yōu)勢與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合，將技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，進而實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

專利信息；技術(shù)創(chuàng)新；RH爐；無鉻

近年來，隨著全世界專利申請的迅猛發(fā)展，每年要新增數(shù)百萬份的專利公開文獻；可以通過對本行業(yè)的公開文獻進行分析和研究，可以在實際的經(jīng)濟貿(mào)易中規(guī)避侵權(quán)、掌握主動，還可以了解競爭對手在市場上所占的份額、核心技術(shù)、技術(shù)發(fā)展方向等信息。

在我國的冶金和耐火材料等高溫基礎(chǔ)工業(yè)中，專利信息的作用尤為突出。目前，在全球大力發(fā)展低碳經(jīng)濟這樣的形勢下，我國各大、中、小型耐火材料企業(yè)實現(xiàn)耐火材料的“綠色化”勢在必行。

1 Cr6+的危害與困境

以耐火材料行業(yè)的含鉻耐火材料的無鉻化進程為例，專利信息有效的應(yīng)用能夠為其提供大力的技術(shù)信息支持。

目前，鋼鐵、水泥、玻璃、有色等工業(yè)高溫爐廣泛應(yīng)用含鉻耐火材料。在高溫、堿和氧化性氣氛存在時，部分Cr3+會轉(zhuǎn)化成Cr6+，揮發(fā)并凝結(jié)在耐火材料的冷端。而Cr6+是致癌物質(zhì)，如果處理不當(dāng)會對大氣、水源、土壤產(chǎn)生十分嚴(yán)重的污染。含鉻耐火材料在使用后，每1%的鉻即會生成0.15%左右的Cr6+（相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Cr6+允許含量（kg/L）為1.0-6～0.01），而向環(huán)境排放Cr6+180千克，為使環(huán)境水達到IV級標(biāo)（Cr6+＜0.05mg/L），年需180/（0.05× 10-6）/1000=360萬噸凈水稀釋；如達到I級標(biāo)準(zhǔn)（Cr6+＜0.01mg/L），則年需1 800萬噸凈水稀釋。可見，含鉻耐火材料對環(huán)境的污染十分嚴(yán)重。為了防止Cr6+公害，世界發(fā)達國家如歐美、日本已經(jīng)立法禁止使用鎂鉻磚，正在從各種技術(shù)途徑尋找鎂鉻磚的替代品。然而對無鉻耐火材料的研發(fā)一直是困擾耐火材料領(lǐng)域的一個難題，國內(nèi)技術(shù)人員也保持著疑惑的態(tài)度。

2 利信息對國內(nèi)無鉻化進程的影響

檢索了日本、印度等國的專利公開文獻，從而得到很多篇無鉻耐火材料相關(guān)的專利技術(shù)，其中黑琦播磨公司授權(quán)的兩項專利頗為接近。Japan.No.JP2003226570 （2003-08-12）SHIMIZU KOICHI，etc.KUROSAKI HARIMA CORP.MAGNESIA-SPINEL BRICK.和Japan.No. JP2001089808（2001-04-03）HOKII TOSHIYUKI，etc.KUROSAKI HARIMA CORP.LINING STRUCTURE IN RH VACUUM DEGASSING FURNACE.，這是黑琦播磨公司研制地一種爐外精煉或鋼水二次精煉設(shè)備用的無鉻鎂尖晶石耐火磚，以多種稀土氧化物為添加劑，制品具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能等等；印度Tata耐火材料公司的專利，In-dia，CHROME FREE BRICK FOR RH DEGASSER No. 2009178523（2009-04-12），這是印度Tata耐火材料公司采用預(yù)成型尖晶石和直接壓制成型工藝制備生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼RH真空脫氣用無鉻不燒磚。由于專利信息資料中并不包括廠家的使用情況，無法得知具體使用的結(jié)果，但從中可推之日本和印度的耐材企業(yè)已在十幾年前就已成功地研制出了無鉻耐火材料或已經(jīng)研制無鉻耐火材料的實踐。因此，耐火材料無鉻化，是完全可行的，是未來耐火材料發(fā)展的趨勢，也是國內(nèi)耐火材料企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的定位。

3 專利信息是創(chuàng)新的資源寶庫

3.1 專利的資源與利用

專利信息反映了當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài)，可以了解經(jīng)濟科技的前沿動態(tài)，了解企業(yè)的信息需求，任何單位在研究開發(fā)之前要進行專利檢索，對本領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀進行了解，因為這可以借鑒其他單位的研究成果，從而避免本單位進行不必要的重復(fù)研究；了解本行業(yè)競爭對手的情況，做到知己知彼，從而確定研發(fā)方向。

3.2 專利公開文獻的信息在耐火材料無鉻化中的應(yīng)用

3.2.1 各種專利信息的啟發(fā)

根據(jù)以上專利檢索出的日本和印度的國外專利，為RH精煉爐用耐火材料使用提出了一個基本原則，使用堿性耐火材料為理想的選擇。

中國專利，“一種鎂鋁鋯復(fù)合尖晶石耐火材料”，文獻號201010582941.2，這種鎂鋁鋯復(fù)合尖晶石耐火材料原料是：高純鎂砂，鎂鋁尖晶石，脫硅鋯或鋯英砂，外加結(jié)合劑；這種鎂鋯磚在爐外精煉爐如RH浸漬管、真空室使用效果基本達到鎂鉻磚水平。

中國專利，“煉鋁爐用剛玉-尖晶石質(zhì)耐火材料及其生產(chǎn)方法”，文獻號為200710036553.2，介紹了用白剛玉，鎂鋁尖晶石，電熔鎂砂，A-氧化鋁微粉制備剛玉-尖晶石質(zhì)耐火材料。

應(yīng)用尖晶石系列材料逐步得到推廣應(yīng)用，一方面是由于原材料指標(biāo)穩(wěn)定可靠，產(chǎn)品質(zhì)量可控性好，尖晶石本身具有的抗熱震性好、抗渣性好、強度高、高溫體積穩(wěn)定性好等優(yōu)點明顯提高了材料的性能，另一方面價格相對鎂鉻磚或鎂鋯磚更低。

印度Tata耐火材料公司的專利說明Tata公司有采用不燒工藝來制備優(yōu)質(zhì)鋼RH真空脫氣用無鉻磚的實踐。從中可知我們在制備工藝上如果選擇不進行燒制，而是只在一定溫度進行干燥，節(jié)能減排效果會更好。

在選擇添加物時，在日本的專利.No.JP2003226570 （2003-08-12）提到在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼RH真空脫氣用無鉻不燒磚時，用多種稀土氧化物作為添加劑，由于稀土礦物在自然界的儲存較少，并相當(dāng)昂貴，因此從而排除了以多種稀土氧化物作為添加劑。

在國內(nèi)專利，一種精煉鋼包用無碳渣線磚及其制備方法，文獻號201010209713.0，提到組分中要加入金屬鋁等作為添加劑，由于選用鎂尖晶石為主要原料，制備工藝優(yōu)選不進行燒制，我們的技術(shù)人員在通過大量的試驗后，得到添加適量的金屬粉，不僅提高材料的高溫強度和抗熱震性，而且能夠滿足潔凈鋼的需要。

3.2.2 各種專利的優(yōu)勢總結(jié)

通過專利信息的檢索，基本確定RH精煉爐用無鉻耐火材料的骨架以呈現(xiàn)出：鎂砂、尖晶石、添加金屬物、不燒制備工藝。當(dāng)然后續(xù)的許多試驗制備工作要靠技術(shù)人員來完成。功夫不負有心人，經(jīng)過幾年辛勤研究，中鋼耐火公司把這種代替鎂鉻磚的金屬復(fù)合不燒鎂尖晶石磚在RH爐上進行試用，取得了令人驚喜的成果。

這種金屬復(fù)合不燒鎂尖晶石磚在國內(nèi)技術(shù)最先進的某鋼廠RH爐下部槽進行使用，并與同期使用的高牌號鎂鉻磚（LDMGe-26）進行對比，從使用結(jié)果與鎂鉻磚做對比，兩個牌號的無鉻金屬復(fù)合不燒鎂尖晶石磚使用壽命分別提高5%和11%。

4 結(jié)語

本文論述了專利信息在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的開拓、導(dǎo)向與保障作用，以RH爐精煉用耐火材料無鉻化為例，將專利信息的優(yōu)勢與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合，將技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，進而實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

The Patent Information Promotion the Chrome-free Refractories Process

Yuan ShanminZhang Yan
（Ruizhi Patent Service Co.，LTD，Luoyang Henan 471039）

Thispaper describesthepatent information playingaroleof guidance，exploitation and quaranteeof technological innovation in the enterprise，such as，chrome-free refractories for RH furnace，combining patent informationsuperioritywithtechnological innovation，becomingaproductivepower toget morebenefits.

patent information；technological innovation；RH furnace；chrome-freeproduct

TQ172

A

1003-5168（2016）07-69-02

2016-6-15

袁善民（1967-），男，本科，高級工程師，研究方向：企業(yè)專利信息研究。