CN1483701A - 矾土基电熔锆刚玉的制备方法 - Google Patents

矾土基电熔锆刚玉的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1483701A
CN1483701A CNA031261477A CN03126147A CN1483701A CN 1483701 A CN1483701 A CN 1483701A CN A031261477 A CNA031261477 A CN A031261477A CN 03126147 A CN03126147 A CN 03126147A CN 1483701 A CN1483701 A CN 1483701A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corundum
preparation
alumine
alumina
base fused
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031261477A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100387546C (zh
Inventor
钟香崇
葛铁柱
梁耀华
叶方保
赵法炎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dengfeng Shaolin Corundum Co Ltd
Zhengzhou University
Original Assignee
Dengfeng Shaolin Corundum Co Ltd
Zhengzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dengfeng Shaolin Corundum Co Ltd, Zhengzhou University filed Critical Dengfeng Shaolin Corundum Co Ltd
Priority to CNB031261477A priority Critical patent/CN100387546C/zh
Publication of CN1483701A publication Critical patent/CN1483701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100387546C publication Critical patent/CN100387546C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种制备矾土基电熔锆刚玉合成料的方法。其特征在于利用天然高铝矾土和锆英砂为主要原料，用碳素材料、铁屑和硼酸作辅助材料，采用两步还原熔炼，一步氧化精炼的工艺。本发明方法所得合成料性能不低于现有同类产品，显著降低了生产成本，可大幅度提高矾土产品附加值与利用率。

Description

矾土基电熔锆刚玉的制备方法
所属领域：
本发明涉及一种耐火材料的制备方法，具体涉及到矾土基电熔锆刚玉材料的制备方法。
背景技术：
电熔锆刚玉，具有很好的抗侵蚀性及抗热震性能，是制备高效耐火制品(如铝锆碳滑板、水口等)的重要原料，可明显改善制品的性能，在冶金工业和其他高温工业中的应用取得了很好的效果。但是目前电熔锆刚玉合成料都是采用价格昂贵的工业铝氧粉、氧化锆(脱硅锆)为原料，在一定程度上影响了其广泛应用。中国有丰富的高铝矾土资源，但是由于成分不够均匀，质量不稳定，不仅无法满足特种耐火材料的需求，国际市场上的销售价格也远低于圭亚那、巴西等国家的同类原料。如果以高铝矾土和锆英砂等为原料，经过适当的工艺，将其转化为电熔锆刚玉合成料，可满足国内外高温冶炼技术关键部位的要求。不仅可充分利用中国的高铝矾土资源优势，降低生产成本，减少高温工业用耐火材料的消耗费用，而且还可以极大地提高矾土的附加值。
通过检索专利和文献，尚未发现有以天然高铝矾土和锆英砂为原料制备电熔锆刚玉合成料的方法。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种利用廉价的天然高铝矾土和锆英砂为原料代替昂贵的工业铝氧粉、氧化锆(脱硅锆)为原料制备电熔锆刚玉合成料的方法，从而降低电熔锆刚玉的生产成本且提高高铝矾土的附加值。
本发明的技术方案为：
a.将高铝矾土，碳素材料和铁屑按100∶5-10∶8-15的配比混合均匀，加入到三相电弧炉中，电压控制在90-135V，在高温熔融状态下埋弧还原，脱除矾土中的二氧化硅和杂质，使刚玉熔液中Al2O3含量达到95-99％；
b.控制电弧炉电压在130-150V，将按质量比100∶8-15∶0.5-2配比的锆英砂，碳素材料和硼酸混合物逐步加入上述刚玉溶液中，在高温状态下埋弧熔炼、还原，去除锆英砂中的二氧化硅，使熔液中Al2O3+ZrO2含量达到96-99％；
c.提高电弧炉电压至140-160V，使电极稍微脱离液面，在高温氧化状态下，长电弧氧化精炼30-90分钟，去除少量残余碳，结束精练，倒出冷却，即制得矾土基电熔锆刚玉材料。
在上述矾土基电熔锆刚玉制备方法中：高铝矾土的主要成分为：Al2O383-93％，SiO25-10％，TiO22-5％，粒度为10-30mm；碳素材料是煤或焦碳或石墨，固定C为75-85％，灰份为10-20％，粒度为2-5mm；铁屑中Fe含量为85-95％，长度为10-200mm；锆英砂中ZrO2为64-67％，粒度为0.1-1mm；硼酸为工业级，H3BO3为99-100％
在上述的钒土基电熔锆刚玉制备过程中，a步骤的熔融温度为2000-2300℃；b步骤的熔融温度为2300-2500℃；c步骤的氧化精炼温度为2300-2550℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明以廉价易得的高铝矾土和锆英砂为原料，代替价格昂贵的铝氧粉和氧化锆(脱硅锆)，有效地降低了电熔锆刚玉合成料的制造成本，进而可以降低高温工业用耐火材料的消耗费用。
2、用本发明制备的电熔锆刚玉具有良好的特性，其化学组成为Al2O3+ZrO2＞97％，，ZrO2＞23％，SiO2＜0.5％。相组成为刚玉相，单斜锆相。体积密度＞4.3g/cm3，显气孔率＜5％，可广泛用于高温工业。
3、用本发明可充分利用中国的高铝矾土资源优势，极大地提高矾土的附加值。
具体实施方式：
实施例
原料：高铝矾土：Al2O3 89.76％，SiO2 3.83％，Fe2O3 0.87％，
                TiO2，4.13％
锆英砂：ZrO2含量为65.5％
将高铝矾土100Kg、无烟煤6.5Kg、铁屑9Kg混合均匀。在三相电弧炉中，混合料铺炉底，电压90V起弧，然后分批加入混合料熔炼，在约2100℃高温熔融状态下埋弧反应60分钟，逐渐还原，脱除矾土中的二氧化硅和杂质，使刚玉熔液中Al2O3含量大于96％。通过沾棍观察此阶段的熔炼情况；
控制电弧炉电压在135V，使溶液温度达到2300℃？，将锆英砂48Kg、焦碳颗粒6Kg和硼酸0.5Kg混合均匀，埋弧条件下，在70分钟内分批将混合料加到上述刚玉熔液中熔炼，除去锆英砂中的二氧化硅，使熔液中Al2O3+ZrO2含量大于97％；
提高电弧炉电压至145V，使电极稍微脱离液面，呈长电弧状态，使熔液保持在高于2300℃的高温氧化状态，精炼50分钟，去除少量残余碳后，结束精练，倒出冷却。
所得矾土基电熔锆刚玉材料化学成分(质量百分比)为：
Al2O3 ZrO2 SiO2 TiO2 Fe2O3
71.05％ 27.44％ 0.34％ 0.52％ 0.02％

Claims (9)

1、矾土基电熔锆刚玉的制备方法，以高铝矾土、锆英砂、碳素材料、铁屑、硼酸为原料，其特征在于：
a.将高铝矾土，碳素材料和铁屑按100∶5-10∶8-15的配比混合均匀，加入到三相电弧炉中，电压控制在90-135V，在高温熔融状态下埋弧还原，脱除矾土中的二氧化硅和杂质，使刚玉熔液中Al2O3含量达到95-99％；
b.控制电弧炉电压在130-150V，将按质量比100∶8-15∶0.5-2配比的锆英砂，碳素材料和硼酸混合物逐步加入上述刚玉溶液中，在高温状态下埋弧熔炼、还原，去除锆英砂中的二氧化硅，使熔液中Al2O3+ZrO2含量达到96-99％；
c.提高电弧炉电压至140-160V，使电极稍微脱离液面，在高温氧化状态下，长电弧氧化精炼30-90分钟，去除少量残余碳，结束精练，倒出冷却，即制得矾土基电熔锆刚玉材料。
2、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于高铝矾土灼减后的主要成分为：Al2O383-93％，SiO25-10％，TiO22-5％，粒度为10-30mm。
3、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于碳素材料是煤或焦碳或石墨，固定C为75-85％，灰份为10-20％，粒度为2-5mm。
4、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于铁屑中Fe含量为85-95％，长度为10-200mm。
5、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于锆英砂中ZrO2为64-67％，粒度为0.1-1mm。
6、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于硼酸为工业级，H3BO3为99-100％
7、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于a步骤的熔融温度为2000-2300℃。
8、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于b步骤的熔融温度为2300-2500℃。
9、依照权利要求1所述的矾土基电熔锆刚玉制备方法，其特征在于c步骤的氧化精炼温度为2300-2550℃。
CNB031261477A 2003-05-09 2003-05-09 矾土基电熔锆刚玉的制备方法 Expired - Fee Related CN100387546C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031261477A CN100387546C (zh) 2003-05-09 2003-05-09 矾土基电熔锆刚玉的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031261477A CN100387546C (zh) 2003-05-09 2003-05-09 矾土基电熔锆刚玉的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1483701A true CN1483701A (zh) 2004-03-24
CN100387546C CN100387546C (zh) 2008-05-14

Family

ID=34153046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031261477A Expired - Fee Related CN100387546C (zh) 2003-05-09 2003-05-09 矾土基电熔锆刚玉的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100387546C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671167B (zh) * 2009-09-29 2011-12-14 侯松发 利用低品位锆英砂生产电熔锆刚玉制品的方法
CN101768004B (zh) * 2010-01-19 2012-11-14 郑州华宇高炉工程技术有限公司 低气孔原位黄刚玉砖及其制备方法
CN104446533A (zh) * 2014-11-04 2015-03-25 河南红然铝业有限公司 一种铝矾土熔块及其制备方法
CN105110775A (zh) * 2015-09-21 2015-12-02 郑州远东耐火材料有限公司 一种电熔锆刚玉砖防冷裂生产方法
CN109233339A (zh) * 2017-05-08 2019-01-18 三祥新材股份有限公司 呈青兰色调的钒锆蓝色料的生产方法
CN114686169A (zh) * 2022-03-31 2022-07-01 南平市亿泽磨料磨具科技有限公司 一种新型刚玉磨料处理工艺及其设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1061330C (zh) * 1996-12-23 2001-01-31 唐山南光燕山产业有限公司 耐磨烧结型锆刚玉复合材料及其生产方法
CN1164522C (zh) * 2001-07-03 2004-09-01 郑州东方企业(集团)股份有限公司 高纯原料和二次熔铸料混配制造的锆刚玉制品及其工艺

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671167B (zh) * 2009-09-29 2011-12-14 侯松发 利用低品位锆英砂生产电熔锆刚玉制品的方法
CN101768004B (zh) * 2010-01-19 2012-11-14 郑州华宇高炉工程技术有限公司 低气孔原位黄刚玉砖及其制备方法
CN104446533A (zh) * 2014-11-04 2015-03-25 河南红然铝业有限公司 一种铝矾土熔块及其制备方法
CN105110775A (zh) * 2015-09-21 2015-12-02 郑州远东耐火材料有限公司 一种电熔锆刚玉砖防冷裂生产方法
CN105110775B (zh) * 2015-09-21 2017-07-25 郑州远东耐火材料有限公司 一种电熔锆刚玉砖防冷裂生产方法
CN109233339A (zh) * 2017-05-08 2019-01-18 三祥新材股份有限公司 呈青兰色调的钒锆蓝色料的生产方法
CN114686169A (zh) * 2022-03-31 2022-07-01 南平市亿泽磨料磨具科技有限公司 一种新型刚玉磨料处理工艺及其设备
CN114686169B (zh) * 2022-03-31 2023-08-11 南平市亿泽磨料磨具科技有限公司 一种刚玉磨料处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN100387546C (zh) 2008-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI411593B (zh) 具有高氧化鋯含量之高電阻耐火物質
CN103265297B (zh) 一种精炼钢包用无碳方镁石尖晶石免烧砖及其制备方法
CN109627026B (zh) 一种再生碳化硅质Al2O3-SiC-C铁沟浇注料及其制备方法
CN112500131A (zh) 一种低成本中间包预制件及其制备方法
CN106747497A (zh) 制备刚玉‑莫来石复相材料的方法
CN101045557A (zh) 一种四氯化锆的制备方法
CN100387546C (zh) 矾土基电熔锆刚玉的制备方法
CN112794708A (zh) 矾土基电熔莫来石及其制备方法
CN1657640A (zh) 一种用粉煤灰为原料生产铝硅铁合金的方法
CN1296319C (zh) 矾土基电熔锆刚玉尖晶石的制备方法
CN110372406A (zh) 一种转炉挡渣Al2O3-C外水口砖及其制备方法
CN105039732A (zh) 电渣重熔用低硅预熔渣的制备方法
CN102126865A (zh) 一种高纯电熔莫来石的生产方法
CN1919739A (zh) 生产电熔镁铝尖晶石的方法
CN101805197A (zh) 一种锆刚玉莫来石的生产方法
US11634362B2 (en) Process for the manufacture of a fused block having a high zirconia content
CN1693275A (zh) 二次熔铸生产电熔锆刚玉33#、36#、41#产品的方法
CN1326806C (zh) 矾土基电熔高纯尖晶石及其制备方法
CN107653380B (zh) 一种调控熔分钛渣析晶相的方法
CN111017970A (zh) 一种从二次铝灰渣中提取氧化铝的方法
CN114318030B (zh) 冰晶石熔解废旧含锆/铬质耐火材料制备铝基合金的方法
CN1155732C (zh) 直流电弧炉生产铝硅合金的方法
CN1081164C (zh) 全石英砂冶炼结晶硅的生产工艺
CN107032806A (zh) 一种利用黑镁砂制取转炉炉身砖及其制备方法
CN109928754B (zh) 一种改性氧化钇的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080514

Termination date: 20110509