一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，属于特种耐火材料的制备技术领域。本发明专利技术利用回收氧化钇陶瓷坩埚、陶瓷片等废料以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料，经过电熔方法熔化提纯处理后得到高品质的氧化钇。本发明专利技术实现了氧化钇废弃物的资源化再利用，同时利用回收提纯后的氧化钇制备电熔钙钇复合稳定氧化锆，可以降低生产成本，并获得性质优良的的电熔钙钇复合稳定氧化锆。锆。锆。

【技术实现步骤摘要】
一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法


[0001]本专利技术涉及特种耐火材料的制备
，尤其涉及一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法。

技术介绍

[0002]中国稀土资源丰富，氧化钇在十四种稀土元素中虽然储量相对丰富，但这些年随着氧化钇的应用不断扩展，需求量也越来越大。所以回收利用各种氧化钇废料，实现氧化钇资源循环利用，降低电熔稳定氧化锆生产成本很有必要。
[0003]二氧化锆有单斜型、四方型和立方型三种晶型，随着温度的升高单斜型二氧化锆可转变成四方型二氧化锆、立方型二氧化锆，同时伴随有体积收缩的变化。单斜型二氧化锆不能制造成定型的制品，必须引入适量的稳定剂，如Y2O3、CaO、MgO等。
[0004]本公司的专利技术专利CN1456532A公开了一种钙稳定二氧化锆及其电熔生产方法，将ZrO2>98.5％单斜二氧化锆91.7～93.5重量份，方解石或轻质碳酸钙6.5～8.3重量份装入混合机混合均匀，制成炉料加入电弧炉中熔化，逐步提升电极，分段熔炼，分段保温，多次重复此过程，一直到满炉为止，停炉保温一定时间脱炉壳空冷，当熔体温度降至800℃以下时，急冷，破碎，检选，除铁，时效处理。该生产方法生产的钙稳定二氧化锆，近二十年应用于冶金连铸用水口的功能耐火材料中发现，该材料在高温使用过程的中后期，因稳定剂氧化钙脱溶出来使氧化锆失稳，发生体积膨胀产生很大的内应力引起破裂，影响水口的使用寿命，满足不了大钢厂长时间连续浇铸钢水的要求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，该方法通过回收氧化钇陶瓷坩埚、陶瓷片等废料以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料，经过电熔方法熔化提纯处理后得到价格低廉的氧化钇原料，用它来制造出低成本电熔钙钇复合稳定氧化锆，实现氧化钇资源循环利用，保护生态环境。
[0006]本专利技术利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：对回收的氧化钇废料进行捡选，去除异物，然后粉碎并且磁选去除其中的铁杂质，得到氧化铁含量小于0.2％的粉粒状物料；所述氧化钇废料为含氧化钇的废弃陶瓷坩埚或陶瓷片以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料；
[0008]步骤二：将步骤一得到粉粒状物料投入到电弧炉中进行熔化，精炼，使物料充分熔化成熔融状态；
[0009]步骤三：待物料充分熔化后倾炉吹球，使高温熔液经过炉嘴流出时被高压风嘴吹散成空心球；
[0010]步骤四：将步骤三得到的空心球经过粉碎设备加工成0
‑
70目氧化钇粉料备用；
[0011]步骤五：将步骤四制备的氧化钇粉料与单斜二氧化锆、方解石或轻质碳酸钙装入混合机并混合均匀，经过电弧炉熔化和加工工艺生产制成电熔钙钇复合稳定氧化锆产品，
所述电熔钙钇复合稳定氧化锆产品为粒度砂或粉体。
[0012]电弧炉熔化和加工工艺参照专利技术专利CN1456532A记载的方法实施。
[0013]优选的，步骤一所述粉碎的粒径0
‑
1mm。
[0014]优选的，步骤二所述熔化、精炼的温度为2500～2800℃，电压为100～170V，电流为5000～9000A。
[0015]优选的，步骤二所述熔化、精炼的电压为150V，电流为6000～8000A。
[0016]优选的，步骤二所述电弧熔化时间：精炼时间＝1.5：1。
[0017]优选的，步骤二所述电弧炉为三相电弧炉。
[0018]优选的，步骤五所述单斜二氧化锆中ZrO2含量>98.5％。
[0019]优选的，步骤五所述氧化钇粉料与单斜二氧化锆、方解石或轻质碳酸钙按照以下重量份混合：氧化钇粉料1.0～3.0份、单斜二氧化锆90.7～95.0份，方解石或轻质碳酸钙2.0～6.3份。
[0020]本专利技术加入氧化钇制造电熔钙钇复合稳定剂氧化锆，因钇离子半径比钙离子半径大，且接近锆离子半径，进入氧化锆晶格后不容易脱溶失稳，同时氧化钇还可占据氧化钙脱溶通道，阻止氧化钙脱溶失稳。本专利技术制造的钙钇稳定二氧化锆能满足大钢厂长时间连续浇铸钢水的要求。
[0021]且本专利技术添加的氧化钇是从回收回来的氧化钇陶瓷坩埚、陶瓷片等废料以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料中得到的，对这些废品进行回收利用，既有利于保护生态环境也可以实现氧化钇稀土的资源循环利用，同时也降低了电熔钙钇复合稳定氧化锆的生产成本，增强了电熔钙钇复合稳定氧化锆原料的市场竞争力。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，利用回收氧化钇陶瓷坩埚、陶瓷片等废料以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料，经过电熔方法熔化提纯处理后得到价格低廉的氧化钇原料，在氧化钇资源有限的情况下，实施氧化钇稀土资源循环利用，保护生态环境，降低电熔钙钇复合稳定氧化锆的生产成本，增强电熔钙钇复合稳定氧化锆原料的市场竞争力。
附图说明
[0024]图1为实施例1利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法的流程图。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]实施例1
[0027]一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，步骤如下：
[0028]步骤一：对回收回来的氧化钇陶瓷坩埚、陶瓷片等废料以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料进行人工捡选，捡出其中的异物，然后破粉碎并且磁选除铁，得到氧化铁含量小于0.2％的粉粒状物料，粉碎的粒径为0
‑
1mm；
[0029]步骤二：将步骤一得到粉粒状物料投入到三相电弧炉中进行熔化、精炼，熔化、精炼的温度为2700℃，电压为150V，电流为6000A，使物料充分熔化成熔融状态，电弧熔化时
间：精炼时间＝1.5：1；
[0030]步骤三：待物料充分熔化后倾炉吹球，使高温熔液经过炉嘴流出时被高压风嘴吹散成空心球；
[0031]步骤四：再将空心球经过粉碎设备加工成0
‑
70目粉料备用；
[0032]步骤五：将步骤四制备的氧化钇粉料与单斜二氧化锆、方解石或轻质碳酸钙装入混合机混合均匀，经过电弧炉熔化和加工工艺生产出电熔钙钇复合稳定氧化锆的粒度砂和粉体；所述单斜二氧化锆中ZrO2含量>98.5％，所述氧化钇粉料与单斜二氧化锆、方解石或轻质碳酸钙按照以下重量份混合：氧化钇粉料1.0份、单斜二氧化锆93.0份，方解石6.0份。
[0033]实施例2
[0034]一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，所述步骤如实施例1。
[0035]区别在于，步骤五中原料的重量份比例为：氧化钇粉料2.0份、单斜二氧化锆94.0份，方解石4.0份。
[0036]实施例3
[0037]一种利用氧化钇废料制造电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对回收的氧化钇废料进行捡选，去除异物，然后粉碎并且磁选去除其中的铁杂质，得到氧化铁含量小于0.2％的粉粒状物料；所述氧化钇废料为含氧化钇的废弃陶瓷坩埚或陶瓷片以及生产电熔氧化钇过程中产生的废料；步骤二：将步骤一得到粉粒状物料投入到电弧炉中进行熔化，精炼，使物料充分熔化成熔融状态；步骤三：待物料充分熔化后倾炉吹球，使高温熔液经过炉嘴流出时被高压风嘴吹散成空心球；步骤四：将步骤三得到的空心球经过粉碎设备加工成0
‑
70目氧化钇粉料备用；步骤五：将步骤四制备的氧化钇粉料与单斜二氧化锆、方解石或轻质碳酸钙装入混合机并混合均匀，经过电弧炉熔化和加工工艺生产制成电熔钙钇复合稳定氧化锆产品，所述电熔钙钇复合稳定氧化锆产品为粒度砂或粉体。2.根据权利要求1所述利用氧化钇废料制造电熔钙钇复合稳定氧化锆的方法，其特征在于，步骤一所述粉碎的粒径0
‑
1mm。3.根据权利要求1所述利用氧化钇废料制造电熔钙钇...

【专利技术属性】
技术研发人员：余鑫萌，李起胜，刘兆恒，李疆英，李群，刘官清，
申请(专利权)人：郑州振中电熔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：