RU2672972C2 - Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония - Google Patents
Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672972C2 RU2672972C2 RU2017117236A RU2017117236A RU2672972C2 RU 2672972 C2 RU2672972 C2 RU 2672972C2 RU 2017117236 A RU2017117236 A RU 2017117236A RU 2017117236 A RU2017117236 A RU 2017117236A RU 2672972 C2 RU2672972 C2 RU 2672972C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fused
- melt
- carbides
- carbon
- production
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
- C01G25/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/14—Obtaining zirconium or hafnium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству плавленых огнеупорных материалов, конкретно к получению чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония со стабилизирующими добавками, который используется для производства качественных огнеупорных изделий. Приготавливают шихту, состоящую из бадделеитового концентрата и стабилизирующей добавки, с последующим плавлением в электродуговой печи и охлаждением расплава. Шихту плавят в окислительных условиях открытой дугой при напряжении 90 В и фазном токе 2,4-2,9 кА в течение 2 ч. Расплав дополнительно окисляют на воздухе путем его слива из печи в футерованную изложницу слоем 100-300 мм с получением плавленого диоксида циркония с содержанием кубической фазы в пределах 70-85%. Способ позволяет получить чистый от углерода и карбидов плавленый диоксид циркония с содержанием кубической фазы в пределах 70-85% без дополнительного обжига.
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству плавленых огнеупорных материалов, конкретно к получению чистого плавленого диоксида циркония со стабилизирующими добавками, который используются для производства огнеупорных изделий.
Известен способ получения диоксида циркония стабилизированного оксидом кальция по [1], в котором плавленый диоксид циркония получают плавкой на блок бадделеитового концентрата и медленным охлаждением расплава в ванне печи, при этом получается материал, который сильно науглерожен, содержит карбиды и плохо стабилизирован, содержание кубической фазы 60-70%, что не позволяет использовать данный материал для производства качественных огнеупоров.
Наиболее близким (прототипом) является способ получения плавленого диоксид циркония стабилизированного оксидом кальция по [2], в котором плавленый диоксид циркония получают плавкой на блок бадделеитового концентрата при продувке расплава сжатым воздухом через полые электроды, и медленном охлаждении расплава в ванне печи, при этом получается материал частично науглероженный с низким содержанием карбидов и плохо стабилизированный, содержание кубической фазы 60-70%, что не позволяет использовать данный материал для производства качественных огнеупоров.
Как следует из литературных источников, наплавленный на блок диоксид циркония из бадделеитового концентрата перед применением подвергали окислительному обжигу при температуре 1500 град. С или выше для окисления углерода, карбидов и восстановления стехиометрии диоксида циркония [3, 4].
Основными недостатками известных способов плавки является получение науглероженного плавленого диоксида циркония с низкой степенью стабилизации - содержание кубической фазы 60-70%, что не позволяет использовать данный материал для производства качественных огнеупоров без дополнительного окислительного обжига на 1500 град. С.
Задачей изобретения является - получение чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония с содержанием кубической фазы в пределах 70-85% без дополнительного обжига.
Для решения поставленной задачи и получения технического результата плавление шихты диоксида циркония со стабилизирующей добавкой проводят в окислительных условиях открытой дугой при напряжении 90 В и фазном токе 2,4-2,9 кА в течении 2 ч., после чего расплав дополнительно окисляют на воздухе путем его слива из печи в футерованную изложницу слоем 100-300 мм с получения 70-85% кубической фазы в плавленом материале.
Сущность изобретения состоит в том, чтобы снизить содержание углерода и карбида в плавленом стабилизированном диоксиде циркония за счет плавление шихты в окислительных условиях открытой дугой при напряжении 90 В и фазном токе 2,4-2,9 кА в течении 2 ч. и дополнительном окислении расплава на воздухе во время его слива из печи в изложницу и охлаждения в ней.
Если плавление шихты проводить при меньшем напряжении и больших токах электроды погрузятся в расплав и он науглероживается, а при больших напряжениях и меньших токах возникнет неустойчивый режим плавление и время плавки увеличиться больше 2 часов, что также приведет к науглероживанию расплава.
Одновременно можно регулировать содержание кубической фазы (степень стабилизации материала) изменением скорости охлаждения расплава на воздухе, которая зависит от толщины слоя расплава и скорости теплоотдачи от расплава к футерованной изложнице. Так при слое менее 100 мм скорость охлаждения и кристаллизации высокая и полученный материале содержит кубической фазы более 85%, что не позволяет использовать данный материал для производства качественных огнеупоров. Если слой расплава более 300 мм, скорость охлаждения и кристаллизации низкая и полученный материал содержит кубической фазы менее 70%, что также не позволяет использовать данный материал для производства качественных огнеупоров. Только слой расплава 100-300 мм имеет нормальную скорость охлаждения и кристаллизации и обеспечивает получение в материале 70-85% кубической фазы, что подходит для использования при производстве качественных огнеупоров.
Данный способ осуществляли следующим образом. Смешивали 92-96% бадделеитового концентрата, содержащего 96-98% диоксида циркония, и 4-8% стабилизирующей добавки, в качестве которой использовали окись кальция (строительный мел с пересчетом на СаО), окись магния (каустический магнезит, брусит, периклаз с пересчетом на MgO) и двуокись иттрия. Полученную шихту в количестве 500 кг загружали порциями в электродуговую печь РКЗ-1 (установленная мощность печного трансформатора 1250 кВА) и плавили при рабочем напряжении 90 В и фазном токе 2,4-2,9 кА в течении 2 часов, затем печь наклоняли и 500 кг расплава сливали в футерованную изложницу. Данного напряжения было достаточно для получения открытой дуги и окислительных условий плавки, что позволило избежать науглероживания расплава и образование карбидов, а при сливе расплава из печи в изложницу он дополнительно окислялся на воздухе. Охлаждение слитого расплава на воздухе слоем 100-300 мм в футерованной изложнице способствовало получение плавленого диоксида циркония с заданным количеством кубической фазы. Совокупность этих факторов позволила получить чистый плавленый диоксид циркония с заданными свойствами.
Полученный плавленый материал не содержал углерода и карбидов, имел светло-желтоватый цвет и требуемое количество кубической фазы. После охлаждения и измельчения плавленый материал использовали по назначению без каких либо дополнительных обработок и обжига.
Таким образом, предложенный способ получения плавленого диоксида циркония позволяет исключить науглероживания расплава и образование карбидов за счет окислительной плавки и дополнительного окисления расплава на воздухе во время слива из печи в изложницу и получить частично стабилизированный материал за счет различной скорости охлаждения и кристаллизации расплава в футерованной изложницы.
Источники информации:
1. RU. A.C. №893966, С04В 35/60, 30.12.1981 г. [1];
2. RU. А.С. №1590469, С04В 35/02, 07.09.1990 г. [2];
3. Освоение плавки бадделеита в электродуговой печи. А.Г. Караулов, А.Д. Малюк, В.Г. Дружинин и др. / Огнеупоры - 1983 г. №4, с. 34-36. [3];
4. Опыт плавки бадделеита в электродуговых печах типа ОКБ-955Н. А.Г. Караулов, Т.Е. Сударкина, Я.Г. Гапонов и др. / Огнеупоры - 1983 г. №6, с. 21-24. [4].
Claims (1)
- Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония, включающий приготовление шихты, состоящей из бадделеитового концентрата и стабилизирующей добавки, с последующим плавлением в электродуговой печи и охлаждением расплава, отличающийся тем, что плавление шихты ведут в окислительных условиях открытой дугой при напряжении 90 В и фазном токе 2,4-2,9 кА в течение 2 ч, после чего расплав дополнительно окисляют на воздухе путем его слива из печи в футерованную изложницу слоем 100-300 мм с получением плавленого диоксида циркония с содержанием кубической фазы в пределах 70-85%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117236A RU2672972C2 (ru) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117236A RU2672972C2 (ru) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017117236A3 RU2017117236A3 (ru) | 2018-11-14 |
| RU2017117236A RU2017117236A (ru) | 2018-11-14 |
| RU2672972C2 true RU2672972C2 (ru) | 2018-11-21 |
Family
ID=64317041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117236A RU2672972C2 (ru) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672972C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746386C1 (ru) * | 2020-09-28 | 2021-04-12 | Борис Петрович Александров | Способ получения технически чистого плавленого диоксида циркония путем дугового разложения циркона |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117604638A (zh) * | 2021-04-27 | 2024-02-27 | 三祥新材股份有限公司 | 一种成本低的生产单晶电熔二氧化锆的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1590469A1 (ru) * | 1988-10-03 | 1990-09-07 | Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров | Способ получени плавленого материала |
| EP0633232A1 (en) * | 1993-07-08 | 1995-01-11 | Japan Abrasive Co., Ltd. | Fused zirconia refractory materials, method for producing the same and refractory products |
| RU2167128C2 (ru) * | 1999-06-11 | 2001-05-20 | Институт материаловедения Дальневосточного отделения РАН | Способ получения композиционного порошкового материала из цирконийсодержащего минерального сырья |
| CN101921110A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-12-22 | 昆明理工大学 | 一种采用天然斜锆石制备部分稳定氧化锆陶瓷的方法 |
| RU2440953C2 (ru) * | 2007-02-28 | 2012-01-27 | Рифрэктори Интеллектуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг | Отлитое из расплава огнеупорное изделие |
-
2017
- 2017-05-11 RU RU2017117236A patent/RU2672972C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1590469A1 (ru) * | 1988-10-03 | 1990-09-07 | Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров | Способ получени плавленого материала |
| EP0633232A1 (en) * | 1993-07-08 | 1995-01-11 | Japan Abrasive Co., Ltd. | Fused zirconia refractory materials, method for producing the same and refractory products |
| RU2167128C2 (ru) * | 1999-06-11 | 2001-05-20 | Институт материаловедения Дальневосточного отделения РАН | Способ получения композиционного порошкового материала из цирконийсодержащего минерального сырья |
| RU2440953C2 (ru) * | 2007-02-28 | 2012-01-27 | Рифрэктори Интеллектуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг | Отлитое из расплава огнеупорное изделие |
| CN101921110A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-12-22 | 昆明理工大学 | 一种采用天然斜锆石制备部分稳定氧化锆陶瓷的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746386C1 (ru) * | 2020-09-28 | 2021-04-12 | Борис Петрович Александров | Способ получения технически чистого плавленого диоксида циркония путем дугового разложения циркона |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017117236A3 (ru) | 2018-11-14 |
| RU2017117236A (ru) | 2018-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI541216B (zh) | 具高氧化鋯含量之耐火產品 | |
| KR20080104124A (ko) | 고지르코니아 함량을 갖는 고비저항 내화물 | |
| AU2008292000A1 (en) | Refractory material having high zirconia content and high silica content | |
| CN111411372A (zh) | 稀土铁合金的制备方法 | |
| TWI535680B (zh) | 具高氧化鋯含量之耐火產品 | |
| RU2672972C2 (ru) | Способ получения чистого от углерода и карбидов плавленого диоксида циркония | |
| CN101648811A (zh) | 一种熔铸锆刚玉砖的生产方法 | |
| US3030228A (en) | Refractory furnace linings and process for producing same | |
| CN107207357B (zh) | 具有高锆含量的熔融产品 | |
| GB2041981A (en) | Aluminum purification system | |
| BR112012032338B1 (pt) | produto refratário fundido e forno de vidro | |
| CN113511883A (zh) | 一种耐用的有色治炼用含钛酸铝的镁铬砖及其制备方法 | |
| CN108752017B (zh) | 电熔锆刚玉砖及其制备方法 | |
| KR20160145547A (ko) | 내화성 세라믹 배치 조성물, 상기 배치 조성물의 용도 및 야금학적 융해 용기 | |
| JP6621835B2 (ja) | 耐火ブロックおよびガラス溶融炉 | |
| CN100569659C (zh) | 一种制备部分稳定二氧化锆的方法 | |
| JPH0753258A (ja) | 溶融ジルコニア耐火材料及びその製造方法並びに耐火材製品 | |
| US1167176A (en) | Smelting of ores and apparatus therefor. | |
| US3076716A (en) | Production of granular zirconia products | |
| US20200277232A1 (en) | Fused raw material for the production of a refractory product, a method for the production of the fused raw material and a use of the fused raw material | |
| TW201628994A (zh) | 製造耐火產品的批料、製造耐火產品的方法、耐火產品以及其使用 | |
| RU2347766C2 (ru) | Электрокорунд и способ его получения | |
| KR100276976B1 (ko) | 전융 돌로마이트의 제조방법 | |
| JPH09142916A (ja) | スピネル含有耐火物 | |
| CN104193318A (zh) | 一种镁铝尖晶石的制备工艺 |