专利名称：钇稳定二氧化锆的电熔制造方法
技术领域：
本发明涉及二氧化锆，具体涉及一种钇稳定二氧化锆的电熔制造方法。
背景技术：
原电熔法生产二氧化锆大概有三种方法第一种使用倾注式三相电弧炉，将混合料投入到电弧炉中熔化、精炼，倾注入水冷模中冷却，然后进行破碎；第二种方法是精炼后的熔融物料，用高压空气吹球，冷却后破碎；第三种方法是使用固定式三相电弧炉，加部分混合料后熔化，精炼后脱壳冷却破碎。这三种原始电熔法生产的氧化锆共同存在的缺陷是 材料不致密，气孔率高，稳定化率波动大，不能满足冶金行业功能耐火材料的要求。目前二氧化锆产品在陶瓷、化工、冶金等行业中得到广泛应用，但如用于冶金连铸用的功能耐火材料中时，其抗侵蚀性和热震稳定性达不到使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是钇稳定二氧化锆的材料的抗侵蚀性和热震稳定性不能满足冶金连铸用的功能耐火材料中的使用要求，提供一种钇稳定二氧化锆的电熔制造方法。本发明的技术方案是钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将单斜型氧化锆80 97重量份，钇的化合物3 9重量份，钙的化合物0 3. 4重量份、镁的化合物0 3重量份，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤(1)中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为2700 3500°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤O)中的熔体降温，降低到室温 100°C后，将熔体破碎。将经砸碎、检选后的熔块用破粉碎设备加工成用户所需要的粒度。破粉碎后的物料视用户的需求，可以经过煅烧后再包装入库，也可以不经过煅烧直接包装入库。所述单斜型氧化锆中氧化锆的含量大于96%。所述单斜型氧化锆来源于电熔脱硅锆、化学锆或天然斜锆石中的任意一种或至少两种。所述所述钇的化合物为氧化钇、草酸钇、碳酸钇中的任意一种或至少两种，所述钙的化合物为氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙中的任意一种或至少两种；镁的化合物为氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁中的任意一种或至少两种。所述步骤(3)中熔体采用水冷或风冷降温，降温速率为50 100°C /小时。本发明的有益效果是本发明生产的钇稳定二氧化锆耐火材料，真密度大于 6. Og/cm3,稳定化率大于70 %，材料结构致密，抗侵蚀性和热震稳定性好，所以延长了耐火材料的使用寿命，可用于氧化锆研磨体、氧化锆定氧探头、等离子喷涂等各种氧化锆陶瓷制品，在应用过程中，因有钙的化合物和镁的化合物的存在，当遇温度等变化时，钇的化合物会表现出最佳的稳定性，不易脱溶。同时因钇的化合物价格较贵，引入钙的化合物和镁的化合物也降低了制造成本。具体的实施方式实施例1钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将氧化锆的含量大于96%的电熔脱硅锆94. 3kg，氧化钇3. ^ig,氧化钙2. 5kg, 经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤(1)中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为3500°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤⑵中的熔体采用水冷降温，降温速率为100°C/小时，降低到50°C后， 将熔体砸碎、检选，检选后的熔块用破粉碎设备加工成用户所需要的粒度。破粉碎后的物料视用户的需求，可以经过煅烧后再包装入库，也可以不经过煅烧直接包装入库。实施例2钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的电熔脱硅锆63. 3kg，天然斜锆石30kg，氧化钇3kg，氧化镁1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例1。实施例3钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的电熔脱硅锆40kg，化学锆40kg，草酸钇9kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例1。实施例4钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量于96%的电熔脱硅锆97kg，碳酸钇4. ^g，氢氧化钙3. 4kg、氧化镁3kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例1。实施例5钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将氧化锆的含量大于96%的天然斜锆石92kg，氧化钇4kg，碳酸镁^g，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤⑴中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为2700°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤O)中的熔体采用风冷降温，降低到室温后，将熔体破碎。实施例6钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的天然斜锆石88kg，氧化钇^g，氧化钙^g，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例5。实施例7钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的电熔脱硅锆40kg，化学锆45kg，碳酸钇4. 5kg,氢氧化镁1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例1。实施例8
钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将氧化锆的含量大于96%的电熔脱硅锆20kg，化学锆20kg，天然斜锆石57kg， 氧化钇^g，草酸钇9kg，氢氧化钙1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤⑴中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为3200°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤⑵中的熔体采用水冷降温，降温速率为100°C /小时，降低到40°C后， 将熔体破碎。实施例9钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的化学锆40kg，天然斜锆石57kg，碳酸钇4kg，氧化钙^g、氧化镁1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例8。实施例10钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的天然斜锆石85kg，氧化钇mcg，碳酸钙3. 4kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例8。实施例11钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的电熔脱硅锆10kg，化学锆87kg，氧化钇4kg，碳酸钙^g、氧化镁1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例8。实施例12钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将氧化锆的含量大于96%的化学锆97kg，氧化钇5. ^g，氧化钙3. 4kg，碳酸镁 lkg，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤(1)中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为^00°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤O)中的熔体采用风冷降温，降温速率为100°C /小时降低到50°C后， 将熔体破碎。实施例13钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的天然斜锆石88kg，氧化钇3kg，碳酸钇1kg，碳酸钙lkg、氧化镁1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例12。实施例14钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将氧化锆的含量大于96%的电熔脱硅锆30kg，化学锆40kg，天然斜锆石25kg， 氧化钇1kg，草酸钇4kg，碳酸钇1. ^g，氧化钙1kg，氢氧化钙1kg，氧化镁1. ^g，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤⑴中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为3200°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤⑵中的熔体采用水冷降温，降温速率为50°C /小时，降低到100°C后，将熔体破碎。实施例15钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下(1)将氧化锆的含量大于96%的天然斜锆石92kg，氧化钇3kg，氧化钙1kg，氧化镁 lkg，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤(1)中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为2700°C，熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤⑵中的熔体采用水冷降温，降温速率为100°C /小时，降低到60°C后， 将熔体破碎。实施例16钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将氧化锆的含量大于96% 的电熔脱硅锆97kg，氧化钇6. ^g，氧化钙1kg，经混料机混合均勻制成混合炉料，其余制造方法同实施例15。
权利要求
1.钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，其特征在于它的操作步骤如下(1)将单斜型氧化锆80 97重量份，钇的化合物3 9重量份，钙的化合物0 3.4 重量份、镁的化合物0 3重量份，经混料机混合均勻制成混合炉料；(2)将步骤(1)中的混合炉料投入电弧炉中进行熔炼，熔炼的温度为2700 3500°C， 熔化成砣或熔化后浇铸成块；(3)将步骤O)中的熔体降温，降低到室温 100°C后，将熔体破碎。
2.根据权利要求1所述的钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，其特征在于所述单斜型氧化锆中氧化锆的含量大于96%。
3.根据权利要求2所述的钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，其特征在于所述单斜型氧化锆来源于电熔脱硅锆、化学锆或天然斜锆石中的任意一种或至少两种。
4.根据权利要求1所述的钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，其特征在于所述所述钇的化合物为氧化钇、草酸钇、碳酸钇中的任意一种或至少两种，所述钙的化合物为氧化钙、 氢氧化钙、碳酸钙中的任意一种或至少两种；镁的化合物为氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁中的任意一种或至少两种。
5.根据权利要求1所述的钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，其特征在于所述步骤(3) 中熔体采用水冷或风冷降温，降温速率为50 100°C /小时。
全文摘要
本发明公开了一种钇稳定二氧化锆的电熔制造方法，它的操作步骤如下将单斜型氧化锆80～97重量份，钇的化合物3～9重量份，钙的化合物0～3.4重量份、镁的化合物0～3重量份，经混料机混合均匀制成混合炉料，然后投入电弧炉中进行熔炼，再将熔体降温，破碎。本发明生产的钇稳定二氧化锆耐火材料，真密度大于6.0g/cm3，稳定化率大于70％材料结构致密，抗侵蚀性和热震稳定性好，所以延长了耐火材料的使用寿命，可用于氧化锆研磨体、氧化锆定氧探头、等离子喷涂等各种氧化锆陶瓷制品。
文档编号C04B35/653GK102241510SQ20101017143
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者余鑫萌, 徐宝奎, 李群, 李起胜 申请人:郑州振中电熔锆业有限公司