[發明專利]一種氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法

有效

• 申請號: 201911404444.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111039694B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 包曉剛;魏爽;葉旦旺;林少云
• 申請（專利權）人: 三祥新材股份有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/48;C04B35/622;B01D39/20
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林振杰

本發明涉及耐火材料及熔液態金屬凈化領域，具體說是一種用于高溫熔液過濾凈化的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括如下步驟：將氧化鋯、氧化鎂和氧化鈰混合均勻，裝入電弧爐進行熔融得電熔氧化鋯；將研磨后的電熔氧化鋯與碳化鎢混合得到氧化鋯基復合陶瓷粉；將氧化鋯基復合陶瓷粉和粘結劑混合得到氧化鋯基復合漿料；按泡沫陶瓷成型工藝用塑料泡沫浸吸氧化鋯基復合漿料制成坯體；將成型的坯體進行焙燒，燒成后隨爐冷卻得到氧化鋯基復合陶瓷過濾器。區別于現有技術，本發明的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法，通過配方及制程工藝控制，制得的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器較好的提升了過濾器制品的機械強度、耐高溫沖刷侵蝕能力和抗熱震性能。

技術領域

本發明涉及耐火材料及熔液態金屬凈化領域，具體涉及一種用于高溫熔液過濾凈化的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法。

背景技術

隨著冶煉、鑄造行業的蓬勃發展，采用金屬熔體過濾工藝對金屬液進行整流和夾雜去除已在國內外冶煉的鑄造行業得到推廣。高溫金屬熔體過濾的核心部件就是過濾器，近年來，泡沫陶瓷過濾器成為了金屬熔體過濾的主流，在冶煉鑄造行業中得到了廣泛推廣應用。因鑄鋼熔融溫度較高，目前用于鑄鋼的過濾器基本全部為泡沫陶瓷過濾器，在此溫度下，過濾器需要保持足夠的機械強度、抗熱震性、和較低的比熱容。一般而言，材料自身熱膨脹系數越小、熱導率越大、強度越高，材料因溫度變化而引起的應力變化越小，相應的抗熱震性能、耐沖刷性能和承受熱應力而不致破壞的能力越優異。

近年來，國內外已經根據不同合金特性開發出了多種不同陶瓷材質泡沫過濾器，但因不同廠家生產配方和工藝的差距，市場上現有陶瓷過濾器品質參差不齊，大多存在機械強度不夠，耐高溫沖刷性和抗熱震能力差，過濾器生命周期短等缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高溫強度好、抗熱震性好和耐沖刷的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：提供一種氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法，包括如下步驟：

將氧化鋯、氧化鎂和氧化鈰按一定配比混合均勻，裝入電弧爐進行熔融，熔融后的溶液自然冷卻得電熔氧化鋯，所述氧化鋯、氧化鎂和氧化鈰的重量比為100∶(2.55～2.95)∶(0.55～0.95)；

將所述電熔氧化鋯進行研磨，將研磨后的電熔氧化鋯與碳化鎢混合得到氧化鋯基復合陶瓷粉，所述電熔氧化鋯與碳化鎢的重量比為100∶(0.08～0.35)；

將氧化鋯基復合陶瓷粉和粘結劑混合均勻，加入1-2滴消泡劑，機械強制攪拌調制得到氧化鋯基復合漿料，所述氧化鋯基復合陶瓷粉和粘結劑的重量比為100：(3～8)；

按泡沫陶瓷成型工藝用塑料泡沫浸吸氧化鋯基復合漿料，并擠壓制成坯體；

將成型的坯體放置在恒溫環境下烘干，然后放置于氬氣爐內進行焙燒，燒成后隨爐冷卻得到氧化鋯基復合陶瓷過濾器。

優先的，上述的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法中，所述粘結劑為糊精和添加劑調制的水溶液，所述添加劑為聚乙烯醇或聚丙烯醇中的一種或兩種的混合，所述水：添加劑：糊精的重量比為：100:(5-11)：(0.5-1.2)。

優先的，上述的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法中，所述步驟：“熔融后的溶液自然冷卻得電熔氧化鋯”具體為：熔融后的熔液傾倒至保溫爐內自然冷卻，冷卻時間≥36小時。

優先的，上述的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法中，所述步驟“將所述電熔氧化鋯進行研磨”中，將電熔氧化鋯研磨至粒度12000目下粉體質量比占比10％-20％，8000目-12000目粉體質量比占比25％-35％，4500目-8000目粉體質量比占比25％-35％，1500目-4500目粉體質量比占比20％-30％，1500目上粉體質量比占比≤3％。

優先的，上述的氧化鋯基泡沫陶瓷過濾器的制備方法中，所述碳化鎢的粒度≤4500目。