一种烧结锆刚玉耐火原料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105967706A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610317043.1(22)申请日2016.05.13(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人徐义彪李亚伟赵义桑绍柏黄凯王庆虎李远兵李淑静(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B35/626(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种烧结锆刚玉耐火原料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种烧结锆刚玉耐火原料及其制备方法。其技术方案是：按氧化铝粉∶成球液体的质量比为1∶（0.16~0.22），将氧化铝粉置于成球机中，喷入成球液体，制得直径为18~28mm的坯球；将坯球送入高温竖窑的干燥室，在450~650℃条件下干燥70~100分钟，再送入高温竖窑的烧成室，在1850~1900℃条件下保温25~45分钟，随炉冷却，破碎，筛分，包装，即得烧结锆刚玉耐火原料。成球液体的制备方法是：以86~92wt%的氯氧化锆、4~9wt%的钙盐或镁盐、1~6.5wt%的氯化钇和0.5~3wt%的氯化铈为原料，按固液比为40~120g/L向原料中加入水，搅拌至澄清。本发明成本低廉和适于工业化生产，所制备的烧结锆刚玉耐火原料结构均匀和抗热震稳定性优良。CN105967706ACN105967706A权利要求书1/1页1.一种烧结锆刚玉耐火原料的制备方法，其特征在于：按氧化铝粉∶成球液体的质量比为1∶(0.16～0.22)，先将所述氧化铝粉置于成球机中，喷入所述成球液体，制得直径为18～28mm的坯球；再将所述坯球送入高温竖窑的干燥室中，在450～650℃条件下干燥70～100分钟，然后送入高温竖窑的烧成室中，在1850～1900℃条件下保温25～45分钟，随炉冷却，破碎，筛分，包装，即得烧结锆刚玉耐火原料；所述成球液体的制备方法是：以86～92wt％的氯氧化锆、4～9wt％的钙盐或镁盐、1～6.5wt％的氯化钇和0.5～3wt％的氯化铈为原料，按固液比为40～120g/L向原料中加入水，搅拌至澄清，即得成球液体。2.根据权利要求1所述的烧结锆刚玉耐火原料的制备方法，其特征在于所述氧化铝粉为工业氧化铝粉和α-氧化铝微粉中的一种，氧化铝粉的Al2O3含量＞99.4wt％。3.根据权利要求1所述的烧结锆刚玉耐火原料的制备方法，其特征在于所述钙盐为氯化钙和硝酸钙中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的烧结锆刚玉耐火原料的制备方法，其特征在于所述镁盐为氯化镁和硝酸镁中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的烧结锆刚玉耐火原料的制备方法，其特征在于所述氯化钇的YCl3含量＞99.2wt％，粒径＜100μm。6.根据权利要求1所述的烧结锆刚玉耐火原料的制备方法，其特征在于所述氯化铈的CeCl3含量＞99.5wt％，粒径＜100μm。7.一种烧结锆刚玉耐火原料，其特征在于所述烧结锆刚玉耐火原料是根据权利要求1～6项中任一项所述的烧结锆刚玉耐火原料的制备方法所制备的烧结锆刚玉耐火原料。2CN105967706A说明书1/4页一种烧结锆刚玉耐火原料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于刚玉耐火材料技术领域。具体涉及一种烧结锆刚玉耐火原料及其制备方法。背景技术[0002]刚玉质耐火材料由于具有一系列优异的高温性能，广泛应用于钢铁、铸造、陶瓷等行业，其中在钢铁行业的应用几乎涵盖了炼铁炼钢的全过程。但在某些工作环境苛刻部位，依然亟待进一步改善刚玉质耐火材料的抗热震稳定性。[0003]近年来，各国学者提出了ZrO2不同的增韧机理，主要包括：1）相变增韧机理；2）微裂纹增韧机理；3）弥散增韧机理。依据上述ZrO2的增韧机理，在陶瓷领域，人们采用多相悬浮液混合法、溶胶-悬浮液混合法、溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法等方法制备了氧化锆增韧氧化铝陶瓷，并在切削加工用刀具、耐磨部件、生物医用材料等领域获得广泛应用。但是上述方法制备的氧化锆增韧氧化铝陶瓷产量低、成本高，无法规模化制备耐火原料。在耐火材料领域，人们采用电熔的方法制备了电熔锆刚玉耐火原料，将电熔锆刚玉加入耐火材料中，提高了材料的断裂韧性及抗热震稳定性，使材料在滑板、水口、流道、玻璃炉窑等环境苛刻部位取得了较好的使用效果。但现行生产的电熔锆刚玉耐火原料存在以下主要问题：1）制备过程能耗大，加上ZrO2添加量较多，使得原料的制备成本较高；2）原料中ZrO2晶粒尺寸较大（一般在50μm以上），且分布不均匀，无法充分发挥ZrO2的增韧效果。发明内容[0004]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种成本低廉和