[發明專利]一種氧化鋯水口磚的制備方法

有效

• 申請號: 201410738261.3
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104446560A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 包曉剛;胡天喜;顏玉萍;張高平;李有成
• 申請（專利權）人: 三祥新材股份有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/48
• 代理公司: 福州市鼓樓區博深專利代理事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本發明涉及耐火材料領域，具體說是一種氧化鋯水口磚的制備方法。

背景技術

定徑水口是小方坯連鑄用的關鍵耐火材料，起控制鋼水流量的作用，決定著連鑄中鋼坯的拉速，是保證連鑄正常運行的必要條件。近幾年隨著鋼廠中間包的使用壽命明顯提高，普通鋯質低體積密度水口已很難滿足使用要求。

現有定徑水口用氧化鋯粉體生產工藝主要是將助劑氧化鎂、氧化釔等直接加入熔煉爐內與氧化鋯熔煉，熔煉后產品直接出爐自然冷卻，經破碎加工到一定粒度的粉體直接配入粘結劑制作定徑水口。以上方法中存在問題主要為生產出的氧化鋯產品硬度大，破碎困難，產品中助劑容易偏析含量不好控制、雜質成分難以去除等。用以上氧化鋯為原料生產的水口磚氣孔率在11％～15％之間、體積密度5.1～5.4g/cm³之間，收縮率在12％左右，抗熱震次數一般為1～2次，在下游應用中抗侵蝕和抗熱震穩定性較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高致密度、抗熱震穩定性好的氧化鋯水口磚的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種氧化鋯水口磚的制備方法，包括：

將電熔氧化鋯粉體研磨至粒度14500目以上粉體占比28wt％～33wt％，8500目～14500目粉體占比23wt％～29wt％，4500目～8500目粉體占比39wt％-45wt％，4500目以下粉體占比≤3wt％；

將研磨后的氧化鋯粉體與碳酰胺按重量比為1∶0.85～1.35的比例混合均勻，然后在135～180℃下隔絕空氣或在惰性氛圍下焙燒8～12h，焙燒后的氧化鋯粉體加入質量濃度為1.0～2.0％的稀酸溶液中攪拌浸泡1h以上；

將浸泡后的氧化鋯粉體水洗烘干，加入以氧化鋯粉體的重量計為2.3～2.8％的氧化鎂、0.5～0.9％的氧化釔和4～8％的粘結劑，混合均勻后輥壓造粒；

將輥壓造粒后得到的粉體于30～40MPa下壓制燒結成氧化鋯水口磚。

本發明的有益效果在于：

區別于現有技術，本發明方法制得的氧化鋯水口磚氣孔率在1.5～3.5％之間，體積密度達到5.55～5.70g/cm³，樣品收縮率≤10％。由于其氣孔率低、體積密度高，樣品收縮率小，與市場上現有的產品相比，具有優異的高溫抗熱震性能和抗侵蝕性能，水口使用周期是現有定徑水口的2～3倍。本發明方法可以解決現有氧化鋯水口磚成本高、使用周期短、重復利用率低等問題，將為耐火材料領域作出極大貢獻。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式予以說明。

本發明最關鍵的構思在于：首先通過研磨工藝實現電熔氧化鋯粉體粒徑的控制和粒度的合理級配，再依次通過碳酰胺混合焙燒和稀酸浸泡對氧化鋯粉體表面進行改性并除去粉體內部分雜質，再通過輥壓造粒技術提高粉體的體積密度和減少燒結后制品的氣孔率，最后通過高壓燒制技術制得氣孔率低、體積密度高、收縮率小、高溫抗熱震及耐沖刷性能好的氧化鋯水口磚。

具體的，本發明提供的氧化鋯水口磚的制備方法，包括：

1、將電熔氧化鋯粉體研磨至粒度14500目以上粉體占比28wt％～33wt％，8500目～14500目粉體占比23wt％～29wt％，4500目～8500目粉體占比39wt％-45wt％，4500目以下粉體占比≤3wt％；

2、將研磨后的氧化鋯粉體與碳酰胺按重量比為1∶0.85～1.35的比例混合均勻，然后在135～180℃下隔絕空氣或在惰性氛圍下焙燒8～12h，焙燒后的氧化鋯粉體加入質量濃度為1.0～2.0％的稀酸溶液中攪拌浸泡1h以上；

3、將浸泡后的氧化鋯粉體水洗烘干，加入以氧化鋯粉體的重量計為2.3～2.8％的氧化鎂、0.5～0.9％的氧化釔和4～8％的粘結劑，混合均勻后輥壓造粒；

4、將輥壓造粒后得到的粉體于30～40MPa下壓制燒結成氧化鋯水口磚。

在上述制備方法中，步驟1通過研磨工藝實現對氧化鋯粉體粒徑的控制和粒度的合理級配；步驟2改變了氧化鋯粉體的微觀晶體形貌并激發其表面能，在完成對粉體表面改性的同時去除粉體內部分雜質；步驟3通過輥壓造粒技術提高粉體的體積密度和減少燒結后制品的氣孔率；步驟4通過高壓燒制技術將粉體燒結成氣孔率低、體積密度高、收縮率小、高溫抗熱震及耐沖刷性能好的氧化鋯水口磚。