一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法技术

本发明专利技术提供了一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法，属于耐火材料制备技术领域。本发明专利技术使用单斜氧化锆超细粉和镁锆共晶料细粉配料混合，镁锆共晶料比重为5.15～5.25，与单斜氧化锆比重5.68很接近，两种比重接近的原料在一起混合，不会产生轻料上浮重料下沉的偏析现象，在配料混合过程中很容易混合分散均匀；制得的水口烧成合格率高，烧成的水口切开断面微孔分布均匀，水口的抗热震性能好。本发明专利技术制得的水口中有立方型氧化锆在高温使用过程中稳定性好，在钢厂的使用寿命长。长。长。

【技术实现步骤摘要】
一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料制备
，尤其涉及一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法。

技术介绍

[0002]随着中国炼钢技术的发展，连续铸钢应用上了氧化锆水口，氧化锆水口随着连续铸钢通钢量增大、流钢时间延长，对其质量品质的要求也在不断提高。目前一个快换氧化锆下水口过钢量在120
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150吨左右，一台连铸机一般都是一机六流，一次用六个氧化锆下水口，约900吨钢水经过六个水口连续铸钢，用时6小时左右。这样对氧化锆水口的质量要求越来越高，原来的氧化锆水口一般是用不同粒度级配的部分稳定氧化锆，添加少量单斜氧化锆配料后压制烧成，体密4.5
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4.8g/cm3，使用寿命短，不抗钢水冲刷侵蚀；后来发展到添加氧化锆超细粉和促进烧结的物料，提高水口的体密到4.8
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5.0g/cm3，还是达不到钢厂大通钢量的使用要求；部分氧化锆水口制造厂家使用单斜氧化锆微粉加稳定剂氧化镁微粉，采用陶瓷工艺制造水口，使水口的体密到5.1
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5.4g/cm3，虽然抗钢水冲刷侵蚀性能得到提升，但抗热震性能不佳，使用的中后期易开裂掉块；这种抗热震性能差的水口在烘烤条件差的小钢厂使用很危险，使用前水口没经过烘烤或烘烤温度达不到要求，钢水开浇时水口就会发生炸裂漏钢。
[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在860～1170℃可转变成四方型二氧化锆，到2370℃可转变成立方型二氧化锆，同时伴随有体积收缩的变化。随着温度的降低立方型二氧化锆逐渐转变成四方型二氧化锆，最后又回到单斜型二氧化锆，同时伴随有体积膨胀的变化。所以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。使用单斜氧化锆微粉加稳定剂氧化镁微粉，采用陶瓷工艺制造水口，烧成温度1650～1730℃，制得的水口有单斜型、四方型两种晶型。单斜氧化锆比重为5.68，氧化镁比重为3.58，由于这两种物料比重相差较大，使得单斜氧化锆微粉与稳定剂氧化镁微粉在配料混合过程中很难混合分散均匀，那样制得水口中的各个局部的单斜型和四方型所占比例也会相差较大，造成水口在烧成或钢厂使用过程中水口内部膨胀收缩不一致，产生较大的内应力而开裂，既影响水口的烧成合格率，也影响水口在钢厂的使用寿命。
[0004]目前常规的氧化锆水口制造方法生产出来的水口体密低，水口使用寿命短，不抗钢水冲刷侵蚀；体密高的水口虽然抗钢水的冲刷侵蚀性能得到提升，但抗热震性能不佳，使用的中后期易开裂掉块；这种抗热震性能差的水口在烘烤条件差的小钢厂使用很危险，使用前水口没经过烘烤或烘烤温度达不到要求，钢水开浇时水口就会发生炸裂漏钢。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化
锆水口的方法，本专利技术的方法使用单斜氧化锆超细粉和镁锆共晶料细粉配料混合，镁锆共晶料比重为5.15～5.25，与单斜氧化锆比重5.68很接近，在配料混合过程中很容易混合分散均匀，制得的水口有单斜型、立方型和少量四方晶型，而且制得的水口烧成合格率高，在钢厂的使用寿命长。
[0006]本专利技术用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、原料预处理：用搅拌磨将单斜氧化锆加工成D50值1.0～3.0μm的单斜氧化锆粉，用球磨机或振动磨将镁锆共晶料加工成0
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400目的镁锆共晶料粉；聚乙烯醇直接用热水浸泡或用蒸汽冲化成饱和溶液；
[0008]步骤二、将单斜氧化锆粉和镁锆共晶料粉混合得到干料，将干料放入混合机中干混30～60分钟，再加入聚乙烯醇溶液湿混20
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25分钟出料；
[0009]步骤三、将步骤三中的湿混料用1.0～1.4mm筛子过筛，然后进行干燥，干燥后装入聚乙烯尼龙袋中密封睏料，睏料时间在8
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24小时；
[0010]步骤四、将步骤三中睏好的料在100T～200T的四柱液压机上压制成型，以定径水口套管总压力不小于32吨为标准；
[0011]步骤五、将压制成型的定径水口套管置于烘箱中于110℃下烘烤24小时烘干，然后将烘干的水口进行煅烧并保温，煅烧温度为1670～1750℃，保温3～8小时，得到所述高品质氧化锆水口；水口烧成至最高温度时，保温时间的长短依据被烧水口的体积大小来定，体积大的水口保温时间长，体积小的水口保温时间短。
[0012]优选的，步骤一所述单斜氧化锆中ZrO2的含量>98.5％，所述镁锆共晶料中MgO含量为20
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26％。
[0013]优选的，步骤二按照单斜氧化锆粉82～92％，镁锆共晶料粉8～18％的质量比混合得到干料，放入混合机中干混30～60分钟，所述聚乙烯醇溶液占干料的质量比为5.0～9.0％。
[0014]优选的，步骤三所述干燥的方法为自然凉晒干、风干或经烘箱烘干，干湿程度以手捏成团轻抖散开为准，所述烘箱烘干的温度为80℃，烘干时间1～3h。
[0015]优选的，步骤五所述煅烧是在电窑﹑燃汽窑或燃油窑中进行。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供一种高品质氧化锆水口，其采用用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法制备而成。
[0017]优选的，所述高品质氧化锆水口的体密为5.2～5.4g/cm3，气孔率3～9％。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术使用单斜氧化锆超细粉和镁锆共晶料细粉配料混合，镁锆共晶料比重为5.15～5.25，与单斜氧化锆比重5.68很接近，两种比重接近的原料在一起混合，不会产生轻料上浮重料下沉的偏析现象，在配料混合过程中很容易混合分散均匀；制得的水口烧成合格率高，烧成的水口切开断面微孔分布均匀，水口的抗热震性能好。本专利技术制得的水口中有立方型氧化锆在高温使用过程中稳定性好，在钢厂的使用寿命长。
附图说明
[0020]图1为本专利技术用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法流程图；
[0021]图2为实施例1制备的氧化锆水口切开断面的微孔分布均匀的显微照片。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0023]实施例1
[0024]一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法，步骤如下：
[0025]步骤一、原料预处理：用搅拌磨将单斜氧化锆加工成D50值1.0～3.0μm的单斜氧化锆粉，用球磨机或振动磨将镁锆共晶料加工成0
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400目的镁锆共晶料粉；聚乙烯醇直接用热水浸泡或用蒸汽冲化成饱和溶液；所述单斜氧化锆中ZrO2的含量为98.59％，所述镁锆共晶料中MgO含量为25.86％；
[0026]步骤二、按照单斜氧化锆粉82％，镁锆共晶料粉8％的质量比放入混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用镁锆共晶料和单斜氧化锆制造高品质氧化锆水口的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、原料预处理：用搅拌磨将单斜氧化锆加工成D50值1.0～3.0μm的单斜氧化锆粉，用球磨机或振动磨将镁锆共晶料加工成0
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400目的镁锆共晶料粉；聚乙烯醇直接用热水浸泡或用蒸汽冲化成饱和溶液；步骤二、将单斜氧化锆粉和镁锆共晶料粉混合得到干料，将干料放入混合机中干混30～60分钟，再加入聚乙烯醇溶液湿混20
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25分钟出料；步骤三、将步骤三中的湿混料用1.0～1.4mm筛子过筛，然后进行干燥，干燥后装入聚乙烯尼龙袋中密封睏料，睏料时间在8
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24小时；步骤四、将步骤三中睏好的料在100T～200T的四柱液压机上压制成型，以定径水口套管总压力不小于32吨为标准；步骤五、将压制成型的定径水口套管置于烘箱中于110℃下烘烤24小时烘干，然后将烘干的水口进行煅烧并保温，煅烧温度为1670～1750℃，保温3～8小时，得到所述高品质氧化锆水口；水口烧成至最高温度时，保温时间的长短依据被烧水口的体积大小来定，体积大的水口保温时间长，体积小的水口保温时间短。2.根据权利要求1所述用镁锆共晶料和单斜...

【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：