專利信息促進耐火材料無鉻化進程

袁善民 張燕

（洛陽銳智知識產權服務有限公司，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

（洛陽銳智知識產權服務有限公司，河南 洛陽 471039）

本文論述了專利信息在企業技術創新中的開拓、導向與保障作用，以RH爐精煉用耐火材料無鉻化為例，將專利信息的優勢與技術創新相結合，將技術創新轉化為生產力，進而實現經濟效益。

專利信息；技術創新；RH爐；無鉻

近年來，隨著全世界專利申請的迅猛發展，每年要新增數百萬份的專利公開文獻；可以通過對本行業的公開文獻進行分析和研究，可以在實際的經濟貿易中規避侵權、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、技術發展方向等信息。

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

1 Cr6+的危害與困境

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

目前，鋼鐵、水泥、玻璃、有色等工業高溫爐廣泛應用含鉻耐火材料。在高溫、堿和氧化性氣氛存在時，部分Cr3+會轉化成Cr6+，揮發并凝結在耐火材料的冷端。而Cr6+是致癌物質，如果處理不當會對大氣、水源、土壤產生十分嚴重的污染。含鉻耐火材料在使用后，每1%的鉻即會生成0.15%左右的Cr6+（相關標準規定Cr6+允許含量（kg/L）為1.0-6～0.01），而向環境排放Cr6+180千克，為使環境水達到IV級標（Cr6+＜0.05mg/L），年需180/（0.05× 10-6）/1000=360萬噸凈水稀釋；如達到I級標準（Cr6+＜0.01mg/L），則年需1 800萬噸凈水稀釋?？梢?，含鉻耐火材料對環境的污染十分嚴重。為了防止Cr6+公害，世界發達國家如歐美、日本已經立法禁止使用鎂鉻磚，正在從各種技術途徑尋找鎂鉻磚的替代品。然而對無鉻耐火材料的研發一直是困擾耐火材料領域的一個難題，國內技術人員也保持著疑惑的態度。

2 利信息對國內無鉻化進程的影響

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的專利技術，其中黑琦播磨公司授權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，制品具有優異的物理和化學性能等等；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成型尖晶石和直接壓制成型工藝制備生產優質鋼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果，但從中可推之日本和印度的耐材企業已在十幾年前就已成功地研制出了無鉻耐火材料或已經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，是未來耐火材料發展的趨勢，也是國內耐火材料企業技術創新的定位。

3 專利信息是創新的資源寶庫

3.1 專利的資源與利用

專利信息反映了當前科學技術發展的最新動態，可以了解經濟科技的前沿動態，了解企業的信息需求，任何單位在研究開發之前要進行專利檢索，對本領域的技術現狀進行了解，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研究；了解本行業競爭對手的情況，做到知己知彼，從而確定研發方向。

3.2 專利公開文獻的信息在耐火材料無鉻化中的應用

3.2.1 各種專利信息的啟發

根據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，“一種鎂鋁鋯復合尖晶石耐火材料”，文獻號201010582941.2，這種鎂鋁鋯復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-尖晶石質耐火材料及其生產方法”，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-尖晶石質耐火材料。

應用尖晶石系列材料逐步得到推廣應用，一方面是由于原材料指標穩定可靠，產品質量可控性好，尖晶石本身具有的抗熱震性好、抗渣性好、強度高、高溫體積穩定性好等優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質鋼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）提到在生產優質鋼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，制備工藝優選不進行燒制，我們的技術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 各種專利的優勢總結

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出：鎂砂、尖晶石、添加金屬物、不燒制備工藝。當然后續的許多試驗制備工作要靠技術人員來完成。功夫不負有心人，經過幾年辛勤研究，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。

這種金屬復合不燒鎂尖晶石磚在國內技術最先進的某鋼廠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，從使用結果與鎂鉻磚做對比，兩個牌號的無鉻金屬復合不燒鎂尖晶石磚使用壽命分別提高5%和11%。

4 結語

本文論述了專利信息在企業技術創新中的開拓、導向與保障作用，以RH爐精煉用耐火材料無鉻化為例，將專利信息的優勢與技術創新相結合，將技術創新轉化為生產力，進而實現經濟效益。

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：企業專利信息研究。