本發(fā)明涉及化工材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法以及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前鋯制品的生產(chǎn)都是使用電熔全穩(wěn)定氧化鋯為主要原料，加入少量的電熔單斜氧化鋯或脫硅氧化鋯，壓制成型，經(jīng)高溫?zé)贫伞．a(chǎn)品燒成溫度高，需要1800℃以上，但是其強(qiáng)度不高，抗沖刷性能弱，熱震穩(wěn)定性差，而且存在燒成設(shè)備壽命短、能耗高，生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，制備一種部分穩(wěn)定的氧化鋯，作為氧化鋯原料，用于生產(chǎn)氧化鋯制品，該方法合理，易于實(shí)現(xiàn)，降低了原料生產(chǎn)能耗和設(shè)備投資，降低了原料生產(chǎn)成本。此外，制備的部分穩(wěn)定氧化鋯和應(yīng)用其制備的氧化鋯制品性能優(yōu)良，穩(wěn)定度好熱震穩(wěn)定性高，使用范圍廣，使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)方案：一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將堿式碳酸鎂或氧化銥或碳酸鈣與單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入3-4％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1250-1400℃燒成，保溫9-10小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1250-1400℃燒成，保溫36-40小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

本發(fā)明所述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，方法合理，易于實(shí)現(xiàn)，對(duì)原料進(jìn)行中低溫?zé)Y(jié)（1250-1400℃），而非傳統(tǒng)的電熔法（2500℃以上），降低了原料生產(chǎn)能耗和設(shè)備投資，降低了原料生產(chǎn)成本。此外，中低溫?zé)Y(jié)原料的穩(wěn)定度低（40%以下）、活性高，降低了氧化鋯制品燒成溫度。其中，當(dāng)燒成溫度降低到1250-1400℃，便能夠得到性能優(yōu)良的產(chǎn)品，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)燒成設(shè)備壽命，節(jié)約了能耗。進(jìn)一步，中低溫?zé)Y(jié)原料通過(guò)二次燒結(jié)提高氧化鋯的穩(wěn)定度，降低了產(chǎn)品的熱膨脹率，提高了產(chǎn)品的熱震穩(wěn)定性，擴(kuò)大了氧化鋯制品的使用范圍，提高了產(chǎn)品的使用壽命。

進(jìn)一步的，上述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述原料包括10-12%的堿式碳酸鎂和88-90%的單斜二氧化鋯。組分合理，原料來(lái)源廣，應(yīng)用方便。

進(jìn)一步的，上述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述原料包括2-3%的氧化銥和97-98%的單斜二氧化鋯。組分合理，原料來(lái)源廣，應(yīng)用方便。

進(jìn)一步的，上述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述原料包括5-8%的碳酸鈣和92-95%的單斜二氧化鋯。組分合理，原料來(lái)源廣，應(yīng)用方便。

進(jìn)一步的，上述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩。細(xì)粉粒度小，混合均勻，保證制備的部分穩(wěn)定氧化鋯產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，上述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 30-60份

石蠟 6-18份

糊精 3-12份

硅酸乙酯 2-9份

海藻酸鈉 1-5份

淀粉 4-10份。

有機(jī)結(jié)合劑組分合理，綠色環(huán)保，環(huán)境友好無(wú)污染，結(jié)合能力好，原料來(lái)源廣，應(yīng)用成本低。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，上述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 50份

石蠟 10份

糊精 8份

硅酸乙酯 6份

海藻酸鈉 3份

淀粉 6份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，上述配方組分條件下的有機(jī)結(jié)合劑性能最佳。

本發(fā)明還提供一種部分穩(wěn)定氧化鋯的應(yīng)用，所述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，包括應(yīng)用于鋼包滑板和轉(zhuǎn)爐滑板的生產(chǎn)。使用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的氧化鋯制品，應(yīng)用在鋼包滑板和轉(zhuǎn)爐滑板的生產(chǎn)，壽命提高了50%以上，使用壽命長(zhǎng)。

上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所述的低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，方法合理，易于實(shí)現(xiàn)，采用中低溫?zé)Y(jié)，降低了原料生產(chǎn)能耗和設(shè)備投資，降低了原料生產(chǎn)成本。此外，制備的部分穩(wěn)定氧化鋯和應(yīng)用其制備的氧化鋯制品性能優(yōu)良，穩(wěn)定度好，熱震穩(wěn)定性高，使用范圍廣，使用壽命長(zhǎng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。

實(shí)施例1

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將10%的堿式碳酸鎂和90%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入3％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 50份

石蠟 10份

糊精 8份

硅酸乙酯 6份

海藻酸鈉 3份

淀粉 6份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1250℃燒成，保溫9小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1250℃燒成，保溫36小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于鋼包滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例2

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將2%的氧化銥和98%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入4％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 30份

石蠟 6份

糊精 3份

硅酸乙酯 2份

海藻酸鈉 1份

淀粉 4份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1400℃燒成，保溫10小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1400℃燒成，保溫40小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例3

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將5%的碳酸鈣和95%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入3.5％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 60份

石蠟 18份

糊精 12份

硅酸乙酯 9份

海藻酸鈉 5份

淀粉 10份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1300℃燒成，保溫9.5小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1300℃燒成，保溫38小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例4

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將3%的氧化銥和97%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入4％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 40份

石蠟 12份

糊精 6份

硅酸乙酯 5份

海藻酸鈉 3份

淀粉 5份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1250℃燒成，保溫10小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1250℃燒成，保溫40小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于鋼包滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例5

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將12%的堿式碳酸鎂和88%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入3％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 50份

石蠟 10份

糊精 8份

硅酸乙酯 6份

海藻酸鈉 3份

淀粉 6份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1400℃燒成，保溫9小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1400℃燒成，保溫36小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于鋼包滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例6

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將8%的碳酸鈣和92%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入4％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 30份

石蠟 18份

糊精 12份

硅酸乙酯 5份

海藻酸鈉 2份

淀粉 8份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1350℃燒成，保溫9小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1350℃燒成，保溫40小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例7

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將11%的堿式碳酸鎂和89%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入3.6％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 50份

石蠟 10份

糊精 12份

硅酸乙酯 2份

海藻酸鈉 3份

淀粉 6份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1300℃燒成，保溫10小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1300℃燒成，保溫36小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于鋼包滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例8

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將6%的碳酸鈣和94%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入3.2％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 50份

石蠟 10份

糊精 8份

硅酸乙酯 6份

海藻酸鈉 3份

淀粉 6份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1400℃燒成，保溫9小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1400℃燒成，保溫36小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于鋼包滑板的生產(chǎn)。

實(shí)施例9

一種低能耗部分穩(wěn)定氧化鋯的制備方法，包括以下步驟：

1）原料混磨：將2.5%的氧化銥和97.5%的單斜二氧化鋯混磨得到細(xì)粉，所述細(xì)粉95%以上通過(guò)400目的分子篩；

2）原料制坯：在上述細(xì)粉中加入4％有機(jī)結(jié)合劑，并用攪拌機(jī)攪拌，在模具中壓制成原料坯體；其中，所述有機(jī)結(jié)合劑，以重量組分計(jì)，包括以下組分：

N,N-亞甲基雙丙烯酰胺 60份

石蠟 18份

糊精 3份

硅酸乙酯 9份

海藻酸鈉 2份

淀粉 10份。

3）燒成：將原料坯體放入窖爐中，在1400℃燒成，保溫9小時(shí)，冷卻至室溫后，再于1400℃燒成，保溫38小時(shí)，得到燒結(jié)坯體；

4）依次用顎破機(jī)、對(duì)輥機(jī)、篩分機(jī)、除鐵設(shè)備、球磨機(jī)對(duì)燒結(jié)坯體進(jìn)行處理得所述部分穩(wěn)定氧化鋯。

上述部分穩(wěn)定氧化鋯應(yīng)用于氧化鋯制品的生產(chǎn)，應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐滑板的生產(chǎn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。