一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成及制備方法，它屬于耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，將電熔單斜氧化鋯微粉、電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、高純活性氧化鎂和高純氧化釔微粉先加聚乙烯醇結(jié)合劑攪拌，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的水口磚放在120～150℃溫度下的烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥12-24小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1600-1700℃下燒結(jié)6-10小時(shí)，使水口的體積密度大于5.2g/cm3，顯氣孔率小于10%。它制造方法簡(jiǎn)單，制成的水口磚在高溫下具有抗鋼水侵蝕、耐沖刷、熱震穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，同時(shí)具備生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成及制備方法，屬于耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煉鋼工藝的發(fā)展，對(duì)中間包定徑水口和中間包上水口用耐火材料的使用條件變得日益苛刻。為了提高水口磚的壽命，即使當(dāng)耐火材料與鋼水相接觸時(shí)，有必要防止它與鋼水和熔渣進(jìn)行反應(yīng)。水口磚的損壞，不僅是由于鋼水和鋼渣的化學(xué)作用，而且由于鋼水的快速熱沖擊引起的裂紋和剝落以及鋼水的磨損等物理作用。因此為了使水口磚能夠穩(wěn)定地操作，必須采用能很好抗熱沖擊和抗侵蝕的耐火材料用于制造水口磚。[0003]目前中間包定徑水口磚、中間包上水口磚接觸鋼液部分普遍采用氧化鋯水口(CN200810020194.6、CN201110101938.9、CN201210061568.5)。其中 CN200810020194.6 專利公開(kāi)了一種澆注鋼水用定徑水口，在定徑水口的煅燒前原料中還添加復(fù)合穩(wěn)定劑，所述的穩(wěn)定劑包括Ca0、Y203、Mg0。本發(fā)明還公開(kāi)了這種定徑水口的制造工藝，該工藝采用兩步煅燒法，即在按所述比例配料、混合后，進(jìn)行一次高溫煅燒成為穩(wěn)定ZrO2，燒結(jié)后進(jìn)行破碎，加入結(jié)合劑和電熔單斜ZrO2，按產(chǎn)品形狀高壓成型，再進(jìn)行一次煅燒完成。CN200810020194.6專利公開(kāi)的定徑水口生產(chǎn)工藝需要2次煅燒和破粉碎工藝，存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)，制造費(fèi)用高的問(wèn)題。其中CN201110101938.9公開(kāi)了鋯質(zhì)定徑水口制造工藝，包括以下步驟:步驟一:以鋯英砂為原料，一次電熔制備單斜氧化鋯；步驟二:以氧化鎂為單斜氧化鋯的晶相穩(wěn)定劑，二次電熔制備氧化鋯細(xì)粉；步驟三:在氧化鋯細(xì)粉中加入氧化釔和氧化鈰稀土添加劑，進(jìn)行復(fù)合增韌；步驟四:添加納米單斜氧化鋯，促進(jìn)燒結(jié)致密化；步驟五:通過(guò)等靜壓成型，高溫?zé)Y(jié)制成鋯質(zhì)定徑水口。CN201110101938.9公開(kāi)的鋯質(zhì)定徑水口制造工藝需要添加昂貴的納米單斜氧化鋯原料，并采用生產(chǎn)效率極低的等靜壓成型，存在生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。其中CN201210061568.5公開(kāi)了氧化鋯質(zhì)定徑水口制備方法，首先制備ZrO2-Al2O3復(fù)合粉，然后將氧化鋯粉的粒徑進(jìn)行級(jí)配，與ZrO2-Al2O3復(fù)合粉共磨24h~48h，然后加入物料總量5%~10%的ZrO2-Al2O3凝膠作結(jié)合劑，等靜壓成型，105±5°C條件下干燥24h，在1700°C~1720°C條件下分兩步燒結(jié)，制得的氧化鋯質(zhì)定徑水口的氧化鋯含量在ZrO2 =92± I %, ZrO2-Al2O3 ^ 95%,體積密度為 4.45g/cm3 ~4.55g/cm3,冷態(tài)耐壓強(qiáng)度> 500MPa。CN201210061568.5專利公開(kāi)的氧化鋯質(zhì)定徑水口制備方法含有2%以上的氧化鋁成分，采用球磨24h~48h，并采用等靜壓成型工藝，氧化鋯水口的密度低，僅為4.55g/cm3，根據(jù)水口的體積密度和化學(xué)成分判斷，估計(jì)該水口的使用壽命不高，同時(shí)存在生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成及制備方法。[0005]本發(fā)明的鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成及制備方法:它由下述重量百分比的原料組成:
平均粒徑小于10微米的電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯5~15% ；
平均粒徑小于2微米的電熔單斜氧化鋯80~92% ；
平均粒徑小于2微米的高純活性氧化鎂2~2.4% ；
平均粒徑小于2微米的高純氧化乾0.4~0.9%。
[0006]本發(fā)明的鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的制備方法:將上述配方中的電熔單斜氧化鋯微粉、電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、高純活性氧化鎂和高純氧化釔微粉先加聚乙烯醇結(jié)合劑攪拌，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的水口磚放在120~150°C溫度下的烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥12-24小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1600-1700°C下燒結(jié)6_10小時(shí)，使水口的體積密度大于5.2g/cm3,顯氣孔率小于10%。
[0007]本發(fā)明的有益效果:它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，制造方法簡(jiǎn)單，制成的水口磚在高溫下具有抗鋼水侵蝕、耐沖刷、熱震穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，同時(shí)具備生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
[0008]【具體實(shí)施方式】:
本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它由下述重量百分比的原料組成:
平均粒徑小于10微米的電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯5~15% ；
平均粒徑小于2微米的電熔單斜氧化鋯80~92% ；
平均粒徑小于2微米的高純活性氧化鎂2~2.4% ；
平均粒徑小于2微米的高純氧化乾0.4~0.9%。
[0009]本發(fā)明的鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的制備方法:將上述配方中的電熔單斜氧化鋯微粉、電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、高純活性氧化鎂和高純氧化釔微粉先加聚乙烯醇結(jié)合劑攪拌，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的水口磚放在120~150°C溫度下的烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥12-24小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1600-1700°C下燒結(jié)6_10小時(shí)，使水口的體積密度大于5.2g/cm3,顯氣孔率小于10%。
[0010]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
[0011]實(shí)施例一:將重量百分比為91.7%的電熔單斜氧化鋯微粉、5%電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、2.4%高純活性氧化鎂和0.9的高純氧化釔微粉先加水?dāng)嚢?，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的口水轉(zhuǎn)放在烘干機(jī)進(jìn)行干燥12小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1700°C下燒結(jié)6小時(shí)，該水口磚的體積密封為5.34 g/cm3，顯氣孔率為4.5%，抗熱震性能一般。
[0012]實(shí)施例二:將重量百分比為90%的電熔單斜氧化鋯微粉、7%電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、2.2%高純活性氧化鎂和0.8%的高純氧化釔微粉先加水?dāng)嚢?，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的口水轉(zhuǎn)放在烘干機(jī)進(jìn)行干燥12小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1650°C下燒結(jié)8小時(shí)，該水口磚的體積密封為5.32 g/cm3,顯氣孔率為6.4%，抗熱震性能良好。
[0013] 實(shí)施例三:將重量百分比為86.5%的電熔單斜氧化鋯微粉、13%電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、2%高純活性氧化鎂和0.5%的高純氧化釔微粉先加水?dāng)嚢?，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的口水轉(zhuǎn)放在烘干機(jī)進(jìn)行干燥12小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1650°C下燒結(jié)8小時(shí)，該水口磚的體積密封為5.29g/cm3，顯氣孔率為7.5%，抗熱震性能非常好。
【權(quán)利要求】
1.一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的組成，其特征在于:它由下述重量百分比的原料組成: 平均粒徑小于10微米的電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯5~15% ； 平均粒徑小于2微米的電熔單斜氧化鋯80~92% ； 平均粒徑小于2微米的高純活性氧化鎂2~2.4% ； 平均粒徑小于2微米的高純氧化乾0.4~0.9%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂釔鈣復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯水口磚的制備方法，其特征在于它的制備方法為:將上述配方中的電熔單斜氧化鋯微粉、電熔鈣釔復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯微粉、高純活性氧化鎂和高純氧化釔微粉先加聚乙烯醇結(jié)合劑攪拌，達(dá)到能成團(tuán)，然后采用造粒機(jī)進(jìn)行造粒，接著按照水口磚的形狀要求，將造粒好的泥料放在液壓機(jī)上壓制成型，將成型后的水口磚放在120~150°C 溫度下的烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥12-24小時(shí)，然后放在高溫窯內(nèi)1600-1700°C下燒結(jié)6-10小時(shí)，使水口的體積密度大于5.2g/cm3，顯氣孔率小于10%。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103936442SQ201410130531
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】方文兵, 李楊 申請(qǐng)人:上海寶威陶瓷新材料有限公司