專利名稱：釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二氧化鋯，具體涉及一種釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法。
背景技術(shù)：
原電熔法生產(chǎn)二氧化鋯大概有三種方法第一種使用傾注式三相電弧爐，將混合料投入到電弧爐中熔化、精煉，傾注入水冷模中冷卻，然后進(jìn)行破碎；第二種方法是精煉后的熔融物料，用高壓空氣吹球，冷卻后破碎；第三種方法是使用固定式三相電弧爐，加部分混合料后熔化，精煉后脫殼冷卻破碎。這三種原始電熔法生產(chǎn)的氧化鋯共同存在的缺陷是 材料不致密，氣孔率高，穩(wěn)定化率波動(dòng)大，不能滿足冶金行業(yè)功能耐火材料的要求。目前二氧化鋯產(chǎn)品在陶瓷、化工、冶金等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，但如用于冶金連鑄用的功能耐火材料中時(shí)，其抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性達(dá)不到使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是釔穩(wěn)定二氧化鋯的材料的抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性不能滿足冶金連鑄用的功能耐火材料中的使用要求，提供一種釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將單斜型氧化鋯80 97重量份，釔的化合物3 9重量份，鈣的化合物0 3. 4重量份、鎂的化合物0 3重量份，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟(1)中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為2700 3500°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟O)中的熔體降溫，降低到室溫 100°C后，將熔體破碎。將經(jīng)砸碎、檢選后的熔塊用破粉碎設(shè)備加工成用戶所需要的粒度。破粉碎后的物料視用戶的需求，可以經(jīng)過煅燒后再包裝入庫(kù)，也可以不經(jīng)過煅燒直接包裝入庫(kù)。所述單斜型氧化鋯中氧化鋯的含量大于96%。所述單斜型氧化鋯來源于電熔脫硅鋯、化學(xué)鋯或天然斜鋯石中的任意一種或至少兩種。所述所述釔的化合物為氧化釔、草酸釔、碳酸釔中的任意一種或至少兩種，所述鈣的化合物為氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣中的任意一種或至少兩種；鎂的化合物為氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂中的任意一種或至少兩種。所述步驟(3)中熔體采用水冷或風(fēng)冷降溫，降溫速率為50 100°C /小時(shí)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明生產(chǎn)的釔穩(wěn)定二氧化鋯耐火材料，真密度大于 6. Og/cm3,穩(wěn)定化率大于70 %，材料結(jié)構(gòu)致密，抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性好，所以延長(zhǎng)了耐火材料的使用壽命，可用于氧化鋯研磨體、氧化鋯定氧探頭、等離子噴涂等各種氧化鋯陶瓷制品，在應(yīng)用過程中，因有鈣的化合物和鎂的化合物的存在，當(dāng)遇溫度等變化時(shí)，釔的化合物會(huì)表現(xiàn)出最佳的穩(wěn)定性，不易脫溶。同時(shí)因釔的化合物價(jià)格較貴，引入鈣的化合物和鎂的化合物也降低了制造成本。具體的實(shí)施方式實(shí)施例1釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將氧化鋯的含量大于96%的電熔脫硅鋯94. 3kg，氧化釔3. ^ig,氧化鈣2. 5kg, 經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟(1)中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為3500°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟⑵中的熔體采用水冷降溫，降溫速率為100°C/小時(shí)，降低到50°C后， 將熔體砸碎、檢選，檢選后的熔塊用破粉碎設(shè)備加工成用戶所需要的粒度。破粉碎后的物料視用戶的需求，可以經(jīng)過煅燒后再包裝入庫(kù)，也可以不經(jīng)過煅燒直接包裝入庫(kù)。實(shí)施例2釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的電熔脫硅鋯63. 3kg，天然斜鋯石30kg，氧化釔3kg，氧化鎂1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的電熔脫硅鋯40kg，化學(xué)鋯40kg，草酸釔9kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量于96%的電熔脫硅鋯97kg，碳酸釔4. ^g，氫氧化鈣3. 4kg、氧化鎂3kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將氧化鋯的含量大于96%的天然斜鋯石92kg，氧化釔4kg，碳酸鎂^g，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟⑴中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為2700°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟O)中的熔體采用風(fēng)冷降溫，降低到室溫后，將熔體破碎。實(shí)施例6釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的天然斜鋯石88kg，氧化釔^g，氧化鈣^g，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例5。實(shí)施例7釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的電熔脫硅鋯40kg，化學(xué)鋯45kg，碳酸釔4. 5kg,氫氧化鎂1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例1。實(shí)施例8
釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將氧化鋯的含量大于96%的電熔脫硅鋯20kg，化學(xué)鋯20kg，天然斜鋯石57kg， 氧化釔^g，草酸釔9kg，氫氧化鈣1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟⑴中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為3200°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟⑵中的熔體采用水冷降溫，降溫速率為100°C /小時(shí)，降低到40°C后， 將熔體破碎。實(shí)施例9釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的化學(xué)鋯40kg，天然斜鋯石57kg，碳酸釔4kg，氧化鈣^g、氧化鎂1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例8。實(shí)施例10釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的天然斜鋯石85kg，氧化釔mcg，碳酸鈣3. 4kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例8。實(shí)施例11釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的電熔脫硅鋯10kg，化學(xué)鋯87kg，氧化釔4kg，碳酸鈣^g、氧化鎂1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例8。實(shí)施例12釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將氧化鋯的含量大于96%的化學(xué)鋯97kg，氧化釔5. ^g，氧化鈣3. 4kg，碳酸鎂 lkg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟(1)中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為^00°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟O)中的熔體采用風(fēng)冷降溫，降溫速率為100°C /小時(shí)降低到50°C后， 將熔體破碎。實(shí)施例13釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的天然斜鋯石88kg，氧化釔3kg，碳酸釔1kg，碳酸鈣lkg、氧化鎂1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例12。實(shí)施例14釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將氧化鋯的含量大于96%的電熔脫硅鋯30kg，化學(xué)鋯40kg，天然斜鋯石25kg， 氧化釔1kg，草酸釔4kg，碳酸釔1. ^g，氧化鈣1kg，氫氧化鈣1kg，氧化鎂1. ^g，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟⑴中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為3200°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟⑵中的熔體采用水冷降溫，降溫速率為50°C /小時(shí)，降低到100°C后，將熔體破碎。實(shí)施例15釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下(1)將氧化鋯的含量大于96%的天然斜鋯石92kg，氧化釔3kg，氧化鈣1kg，氧化鎂 lkg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟(1)中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為2700°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟⑵中的熔體采用水冷降溫，降溫速率為100°C /小時(shí)，降低到60°C后， 將熔體破碎。實(shí)施例16釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將氧化鋯的含量大于96% 的電熔脫硅鋯97kg，氧化釔6. ^g，氧化鈣1kg，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，其余制造方法同實(shí)施例15。
權(quán)利要求
1.釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，其特征在于它的操作步驟如下(1)將單斜型氧化鋯80 97重量份，釔的化合物3 9重量份，鈣的化合物0 3.4 重量份、鎂的化合物0 3重量份，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料；(2)將步驟(1)中的混合爐料投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，熔煉的溫度為2700 3500°C， 熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟O)中的熔體降溫，降低到室溫 100°C后，將熔體破碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，其特征在于所述單斜型氧化鋯中氧化鋯的含量大于96%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，其特征在于所述單斜型氧化鋯來源于電熔脫硅鋯、化學(xué)鋯或天然斜鋯石中的任意一種或至少兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，其特征在于所述所述釔的化合物為氧化釔、草酸釔、碳酸釔中的任意一種或至少兩種，所述鈣的化合物為氧化鈣、 氫氧化鈣、碳酸鈣中的任意一種或至少兩種；鎂的化合物為氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂中的任意一種或至少兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，其特征在于所述步驟(3) 中熔體采用水冷或風(fēng)冷降溫，降溫速率為50 100°C /小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種釔穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，它的操作步驟如下將單斜型氧化鋯80～97重量份，釔的化合物3～9重量份，鈣的化合物0～3.4重量份、鎂的化合物0～3重量份，經(jīng)混料機(jī)混合均勻制成混合爐料，然后投入電弧爐中進(jìn)行熔煉，再將熔體降溫，破碎。本發(fā)明生產(chǎn)的釔穩(wěn)定二氧化鋯耐火材料，真密度大于6.0g/cm3，穩(wěn)定化率大于70％材料結(jié)構(gòu)致密，抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性好，所以延長(zhǎng)了耐火材料的使用壽命，可用于氧化鋯研磨體、氧化鋯定氧探頭、等離子噴涂等各種氧化鋯陶瓷制品。
文檔編號(hào)C04B35/653GK102241510SQ20101017143
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者余鑫萌, 徐寶奎, 李群, 李起勝 申請(qǐng)人:鄭州振中電熔鋯業(yè)有限公司