氧化锆粉末制造技术

本发明专利技术涉及粉末，该粉末由以下组分组成：(a)大于92％的氧化锆颗粒，所述粉末包括：(a2)大于60％的粒度大于0μm的氧化锆颗粒，至少90wt％的所述氧化锆骨料颗粒包含小于50wt％的单斜晶相；(a3)大于15％的粒度小于50μm的氧化锆颗粒；(b)1-2％的粒度小于50μm的氧化锆颗粒；(c)0.3％至5％的由选自于CaO、MgO和Y2O3中的一种、两种或三种氧化物所组成的颗粒，至少55wt％的所述附加氧化物颗粒的粒度小于50μm；(d)小于1％的由“其它氧化物”组成的颗粒；所述粉末还如此：其包括：大于5％的粒度大于1mm的氧化锆骨料颗粒；和8-20％的粒度小于15μm、并且大于其重量的95％包含单斜晶相的氧化锆基质颗粒。本发明专利技术能够被用在用于制造炭黑的反应器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造烧结产品的包括超过85 %的氧化锆的粉末。本专利技术还涉及制造所述粉末的方法以及涉及从所述粉末获得的烧结产品。
技术介绍
具有通过基质结合在一起的粗粒并且包含超过85%重量百分比的氧化锆的烧结耐火产品被用于在高于1800°C的温度下需要良好的机械强度和高耐腐蚀性的应用中。这样的产品尤其被推荐用在焚化、玻璃制造、石油化学、用于制造炭黑的反应器、和化学工业中， 以抵御腐蚀剂的攻击，腐蚀剂例如为炉渣、玻璃或者尘烟。结合了粗粒和基质的这些产品的结构肯定有助于机械性能。通常自小于50 μ m的颗粒粉末获得的、具有非常均匀结构的基于氧化锆的产品因此被认为适合于这些应用。而且，包括超过85%重量百分比的氧化锆、且具有由富含氧化锆的基质所结合的粗粒的烧结耐火产品具有低的耐热冲击性。实际上，为了促进由于粗粒的存在而变得困难的烧结，通常添加至少I %的二氧化硅，二氧化硅被认为对耐热冲击性具有不利影响。作为选择，在玻璃制造和冶金工业中，EP 0404610公开了具有通过基质结合的粗粒的产品，该基质是由包含小于I %的二氧化硅的粉末形成的，优选地几乎不含有二氧化硅，但是必须包含单斜氧化锆。根据该文献，超过I %的二氧化硅实际上导致消除了单斜氧化锆的有益效果。然而，低二氧化硅含量使得烧结更困难，尤其是当粗粒是大尺寸时。因此需要展现出良好的机械强度、良好的耐热冲击性和不具有明显异常的热膨胀性能的具有粗糙结构的新型烧结产品。本专利技术的一个目的是满足该需要。
技术实现思路
根据本专利技术，这一目的是通过一种粉末实现的，该粉末包括下列组分，总量100%，以基于氧化物的重量百分比计(a)超过92%的氧化错颗粒,所述粉末包括((a) = (al) + (a2))(al)超过60%的粒度大于50 μ m的氧化锆颗粒，被称为“氧化锆骨料颗粒”，至少90%重量百分比的所述氧化锆骨料颗粒包含小于50%重量百分比的单斜晶相；(a2)超过15%的粒度小于50 μ m的氧化锆颗粒，被称为“氧化锆基质颗粒”；(b) 1%至2%的粒度小于50 μ m的二氧化硅颗粒，被称为“细二氧化硅颗粒”；(c)0. 3%至5%的由选自于CaO、MgO和Y2O3中的一种、两种或三种氧化物所组成的颗粒，被称为“附加氧化物颗粒”，至少55%重量百分比的所述附加氧化物颗粒具有小于50 μ m的粒度；(d)小于I %的由“其它氧化物”所组成的颗粒，所述其它氧化物优选地选自于A1203、TiO2> Fe203、Na2O 和 K2O ；所述粉末还这样其包括-超过5%的粒度大于1mm、以及优选地小于7mm或者甚至小于5mm的氧化锆骨料颗粒，以及-8%至20%的粒度小于15 μ m、并且超过它们的质量的95%具有单斜晶相的氧化锆基质颗粒，被称为“单斜氧化锆基质颗粒”。所述粉末，被称为“根据本专利技术的粉末”，具有可以通过烧结生成耐火产品的化学组成和粒度分布，该耐火产品在经受高温、热循环和腐蚀条件的应用中几乎保持其性质、尤其是良好的机械强度。令人惊奇地，并且与EP0404610中的教导相反，尽管存在超过I %的二氧化硅，但是获得了该结果。不受任何理论的限制，专利技术人通过根据本专利技术的粉末的细颗粒部分(小于50 μ m的颗粒的部分)的特定组成来解释该现象。根据本专利技术的粉末还可以包括一个或多个下列可选特征 -氧化锆ZrO2的重量百分含量大于87%，优选地大于90%，优选地大于92%；-氧化锆颗粒的部分(a)占所述粉末的重量超过95%；-氧化锆骨料颗粒的部分(al)占所述粉末的重量超过65%、超过70%和/或小于80%、或者甚至小于75% ；-该粉末包括超过60%的粒度小于7mm或者甚至小于5mm、并且大于50μ m的氧化错颗粒；-该粉末包括超过50%的粒度小于5mm并且大于50μ m的氧化错颗粒；-超过95%的氧化锆骨料颗粒、或者甚至几乎所有的氧化锆骨料颗粒包括小于50%重量百分比的单斜晶相；-包含小于50%重量百分比的单斜晶相的氧化锆骨料颗粒的氧化锆部分地或者全部地被用氧化镁(MgO)和/或用石灰(CaO)稳定；优选地，所述氧化锆被至少部分地用氧化镁稳定，氧化镁的重量百分含量在2. 9%至4. 5%之间；-氧化锆骨料颗粒是熔凝颗粒；-氧化锆骨料颗粒具有小于5%体积百分比、优选地小于2%体积百分比的总孔隙度；-部分(a2)占所述粉末的重量的超过20%和/或小于30%、或者甚至小于25%;-该粉末包括超过10%、超过15%、或者甚至超过20%、和/或小于45%、小于40%、小于35%、或者甚至小于25%的粒度大于1mm、以及优选地小于7mm、或者甚至小于5mm的氧化错骨料颗粒；-该粉末包括大于10%、大于11%和/或小于17 %、小于16 %、或者甚至小于15%的单斜氧化锆基质颗粒；-单斜氧化锆基质颗粒的超过它们重量的99%由氧化锆组成；-细二氧化硅颗粒的部分(b)占所述粉末的重量的超过I.1%和/或小于I. 7%,小于I. 5%或者甚至小于I. 4% ；-细二氧化娃颗粒的中值粒径小于10μ m,优选地小于5 μ m,优选地小于2 μ m,更优选地小于I μ m ;-细二氧化硅颗粒是从气相二氧化硅获得的；-附加氧化物颗粒的部分(C)占所述粉末的重量超过0.5%、超过1.0%、超过I.5%和/或小于3. 0%、小于2. 5%、优选地小于2%、或者甚至小于I. 0% ；-附加氧化物颗粒包括Y2O3颗粒，优选地Y2O3颗粒和MgO颗粒；-粉末包括超过O.2%、超过O. 3%、或者甚至超过O. 4%和/或小于O. 8%、小于0.7%、或者甚至小于O. 6 %的Y2O3颗粒和超过O. 9 %、超过1.0%、或者甚至超过I. I %和/或小于I. 5%、小于I. 4%、或者甚至小于I. 3%的MgO颗粒。-在附加氧化物颗粒中，氧化物CaO、MgO和Y2O3中的一种或多种部分地或全部地被等效摩尔量的前体所代替；然而，优选地，所述氧化物以氧化物的形式存在，而不是以前体的形式存在；-超过95 %、优选大约100 %重量百分比的CaO颗粒和Y2O3颗粒的粒度小于50 μ m，优选地小于20 μ m。本专利技术还涉及从根据本专利技术的粉末获得的烧结产品。 所述产品尤其能够被用作内衬构件，例如用于在高于1800°C的温度下保护金属结构免受腐蚀环境腐蚀。本专利技术因此还涉及所述用途、所述内衬构件和被所述内衬构件所保护的金属结构。附图说明本专利技术的其他特征和优势在阅读了下文的详细描述并细阅了附图之后将变得明显,其中图I所示为膨胀中断的示例。具体实施方式定义“氧化锆颗粒”和“二氧化硅颗粒”为其重量的至少90%、优选地至少95%、优选地大约100 %分别是由氧化锆和二氧化硅所组成的颗粒。术语“由选自于Ca0、Mg0和Y2O3中的一种、两种或三种氧化物所组成的颗粒”指的是一组颗粒，其中所有的颗粒是由相同氧化物组成，或者包括该多个氧化物中的第一个氧化物的颗粒和该多个氧化物中的第二个氧化物的颗粒，或者包括该多个氧化物中的第一个氧化物的颗粒、该多个氧化物中的第二个氧化物的颗粒和该多个氧化物中的第三个氧化物的颗粒。并非设想一个颗粒可以由所述多个氧化物中的多个的混合物所构成。应当被理解的“由氧化物组成”值所述氧化物的重量百分含量大于9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·维莱莫科斯，T·尚皮翁，C·希斯，
申请(专利权)人：法商圣高拜欧洲实验及研究中心，
类型：
国别省市：