專利名稱：鎂穩(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，具體涉及一種鎂穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法。
背景技術(shù)：
二氧化鋯有三種晶型一單斜型、四方型和立方型，隨著溫度的升高單斜型二氧化鋯可轉(zhuǎn)變成四方型二氧化鋯、立方型二氧化鋯，同時(shí)伴隨有體積收縮的變化。隨著溫度的降低立方型二氧化鋯逐漸轉(zhuǎn)變成四方型二氧化鋯，最后又回到單斜型二氧化鋯，同時(shí)伴隨有體積膨脹的變化。所以單斜型二氧化鋯不能制造成定型的制品，必須引入適量的穩(wěn)定劑，當(dāng)前生產(chǎn)的鎂穩(wěn)定二氧化鋯的制造方法有燒結(jié)法和電熔法，其產(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。目前鎂穩(wěn)定氧化鋯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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是鎂穩(wěn)定氧化鋯的材料不致密，氣孔率高，抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性差，提供一種鎂穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是鎂穩(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，鎂的化合物2. 5 4. 5重量份，鈣的化合物 0 3. 4重量份、釔的化合物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(2)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，也可以不經(jīng)過煅燒直接包裝入庫。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；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)的鎂穩(wěn)定二氧化鋯耐火材料，真密度大于 5. 6g/cm3,穩(wěn)定化率為70 90%，材料結(jié)構(gòu)致密，耐高溫，抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性好，所以延長了耐火材料的使用壽命，可用于氧化鋯研磨體、定徑水口、電子承燒板、陶瓷結(jié)構(gòu)件等，在應(yīng)用過程中，因有釔的化合物、鈣的化合物的存在，當(dāng)遇溫度等變化時(shí)，鎂的化合物會(huì)表現(xiàn)出最佳的穩(wěn)定性，不易脫溶。
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具體的實(shí)施方式實(shí)施例1鎂穩(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65. 3kg，天然斜鋯石30kg，氧化鎂 3. 5kg，氧化釔1. 2kg，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80°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，也可以不經(jīng)過煅燒直接包裝入庫。實(shí)施例2鎂穩(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95. 8kg，氧化鎂3kg，氧化鈣1. 2kg，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鎂穩(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70. 2kg，化學(xué)鋯25kg，氧化鎂2. 8kg，氧化鈣0. 7kg，氧化釔1. 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4鎂穩(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80kg，氫氧化鎂4. 5kg，氫氧化鈣3. 4kg、氧化釔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鎂穩(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97kg，碳酸鎂2. 5kg，碳酸鈣3. 4kg，草酸釔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6鎂穩(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90kg，氧化鎂1. 5kg，碳酸鎂1kg，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(2)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7鎂穩(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50kg，碳酸鎂4. 5kg，氧化釔2kg，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鎂穩(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， 氧化鎂2kg，碳酸鎂2. 5kg，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2800°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鎂穩(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40kg，碳酸鎂4kg，氧化鈣2kg，氧化釔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鎂穩(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85kg，氧化鎂1. 5kg，氫氧化鎂2kg，碳酸鈣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3000°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟(2)中的熔體采用水冷降溫，降低到90°C后，將熔體破碎。實(shí)施例11鎂穩(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，氫氧化鎂4kg，碳酸鈣2kg，氧化釔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10。實(shí)施例12鎂穩(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，氧化鎂4. 5kg，氧化鈣3. 4kg、碳酸釔 lkg，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2800°C，熔化成砣或熔化后澆鑄成塊；(3)將步驟(2)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鎂穩(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，氧化鎂3. 5kg，碳酸鎂1kg，碳酸鈣lkg、氧化釔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鎂穩(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， 氧化鎂1kg，氫氧化鎂1kg，碳酸鎂1. 5kg，氧化鈣1kg，氫氧化鈣1kg，氧化釔1. 5kg，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鎂穩(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，氫氧化鎂2. ^g，氧化釔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鎂穩(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，氧化鎂2. ^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.鎂穩(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，鎂的化合物2.5 4. 5重量份，鈣的化合物0 3. 4重量份、釔的化合物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(2)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所述的鎂穩(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所述的鎂穩(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所述的鎂穩(wěn)定二氧化鋯的電熔制造方法，其特征在于所述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；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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂穩(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)明公開了一種鎂穩(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，鎂的化合物2.5～4.5重量份，鈣的化合物0～3.4重量份、釔的化合物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)的鎂穩(wěn)定二氧化鋯耐火材料，真密度大于5.6g/cm3，穩(wěn)定化率為70～90％，材料結(jié)構(gòu)致密，耐高溫，抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性好，所以延長了耐火材料的使用壽命，可用于氧化鋯研磨體、定徑水口、電子承燒板、陶瓷結(jié)構(gòu)件等，在應(yīng)用過程中，因有釔的化合物、鈣的化合物的存在，當(dāng)遇溫度等變化時(shí)，鎂的化合物會(huì)表現(xiàn)出最佳的穩(wěn)定性，不易脫溶。
文檔編號(hào)C04B35/657GK102241522SQ20101017147
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