电熔氧化锆的发展、技术、应用和展望

电熔氧化锆是通过一步电弧炉熔炼而获得的氧化锆,具有工艺简单、流程短、产品成本低等优点。首先简要介绍了国内外电熔氧化锆的发展现状,然后概括了近年来我国电熔法制备氧化锆技术的发展、工艺技术创新,以及电熔氧化锆在耐火材料、陶瓷色料、陶瓷制品、磨料及金属锆等领域的应用和市场需求,同时分析了目前电熔法制备氧化锆在技术上存在的主要问题,并指出了电熔氧化锆的生产及应用趋势。     

国内氧化锆市场分析

文章简要介绍了锆英砂目前的供需状况、化学氧化锆和电熔氧化锆的主要应用领域,并分别对化学氧化锆和电熔氧化锆的生产及市场情况进行分析,预测了氧化锆的生产及应用趋势。氧化锆是一种支撑现代高技术新材料产业发展的重要的基础原料。氧化锆按生产工艺的不同,有碱熔法、氯化法、等离子法、电熔法等四种方法,除等离子法外,我国其他三种方法都有采用。碱熔法和氯化法生产的产品俗称化学氧化锆(简称化学锆),电熔法生产的产品称为电熔氧化锆(简称电熔锆)。化学锆产品纯度高、质量好,但生产工艺流程较长,需消耗大量的酸碱试剂,生产成本较高;电熔锆是由欧美日等国家在上世纪七十年代中期开发的,工艺流程较短,生产成本较低,但产品纯度和一些物理性能不及化学锆。     

ZrO2和结合剂对烧成镁钙砖烧结性能的影响

研究了电熔氧化锆、单斜氧化锆和两种结合剂（无水无羟基树脂和液体石蜡）对烧成镁钙砖烧结性能的影响。结果表明：作结合剂用时无水无羟基树脂效果好于液体石蜡；作为添加剂时电熔氧化锆和单斜氧化锫均能显著促进镁钙砖的烧结，其中单斜氧化锆的效果好于电熔氧化锆。加入的ZrO2与CaO反应生成了CaZrO3，存在于主晶相的晶界中，为离子扩散提供了迁移的途径，从而促进了烧结。     

用电熔氧化锆制备氧氯化锆的实验研究

以电熔氧化锆为原料,采用一酸一碱法制备氧氯化锆,考察了电熔氧化锆与氢氧化钠配比、碱熔温度、碱熔时间对碱熔锆转化率的影响。结果表明,碱熔最佳工艺条件为:电熔氧化锆与氢氧化钠质量比1∶1,碱熔温度790℃,碱熔时间1.5h。采用该方法制备的氧氯化锆主品位达到36.25%,Zr回收率达91%,Na2SiO3耗量减少了98%以上,碱耗可降低52%。     

我国锆化合物产品制备技术进步及未来发展

以锆英砂制备锆化合物的三个主要途径为主线,重点对我国硅酸锆、电熔氧化锆、氯氧化锆及其再制品氧化锆、硫酸锆和碳酸锆的制备技术进步及未来发展趋势进行综合评述。指出中国锆化合物产业结构非常不合理,低附加值产品生产能力严重过剩且落后,而高附加值产品的生产能力不足或没有;未来应通过设备改造升级和制备技术创新进步,使低端产品产业向节能、无污染的方向发展,同时开发品种齐全的各类锆化合物高端产品制备技术并产业化,使我国锆化合物产业结构日趋合理。     

气雾化制粉用小尺寸氧化锆质喷嘴的制备和性能研究

以电熔氧化钇稳定氧化锆和单斜氧化锆为主要原料,氧化钇为稳定剂,加入量分别为2%、4%和6%,采用热压铸工艺制备了小尺寸氧化锆喷嘴坯体,经脱脂后分别在1 650、1 700和1 750℃下保温5 h烧成,研究了烧成温度和氧化钇加入量对氧化锆小尺寸喷嘴性能的影响,并对比了所研制氧化锆质小尺寸喷嘴上线服役性能。结果表明,随着烧成温度和氧化钇含量的提高,试样的致密度和常温扛折强度也逐渐提高,结构更为致密,c-ZrO₂相含量增加,线膨胀率增大且氧化钇为6%的试样线膨胀率明显高于加入量为2%和4%的试样;稳定化利率过高和结构过于致密不利于氧化锆喷嘴的抗热震性能,氧化钇添加量为4%和1 700℃保温5 h制备的氧化锆小尺寸喷嘴的综合性能最佳,上线服役性能最优。     

氧化锆分析仪在退火炉应用上的探索

氧化锆分析仪是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器,它在酒钢不锈钢冷轧退火炉上起到至关重要的作用,准确有效的测量结果保证了工序的生产顺行和产品质量的提高。本文主要研究氧化锆分析仪在酒钢不锈钢冷轧冷热线退火炉上的应用,以及对氧化锆在现场应用中存在的问题进行剖析,提出了一系列行之有效的改进措施。     

真空感应熔炼气雾化用大尺寸氧化锆导流管的制备及性能

以电熔氧化镁稳定氧化锆和单斜氧化锆为主要原料,碳酸镁为稳定剂,采用热压铸工艺,石蜡加入量分别为9.5%、10%和10.5%,制备了大尺寸氧化锆导流管坯体,经脱脂后分别在1 650、1 700和1 750℃下保温7 h烧成,研究了石蜡加入量和烧成温度对大尺寸氧化锆导流管性能的影响,并与进口大尺寸氧化锆导流管进行对比。结果表明：随着烧成温度的提高,试样的致密度和常温抗折强度提高;随着石蜡加入量的增加,试样的致密度和常温抗折强度降低,热膨胀系数降低。进口导流管的致密度低于本实验导流管的致密度,热膨胀系数略低于自制导流管,1 100℃抗热震性能与石蜡加入量10%、1 700℃烧成的导流管相当。1 700℃保温7 h、石蜡加入量10%的导流管综合性能最佳,满足一次上线服役要求。提高导流管的抗急冷冲击性能有利于导流管的重复再使用。     

液体金属过滤用陶瓷过滤装置

欧洲专利 EPl940532 本专利涉及一种过滤净化液体金属的陶瓷过滤装置，它由以陶瓷相为基体和少量碳化物相组成，粘结剂选用磷酸盐化合物。陶瓷相包括氧化铝、氧化锆、硅酸锆、氧化硅和氧化镁等，最好选用电熔棕刚玉。粘结剂磷酸盐的加入量为5％。而碳质材料一般加入量为7％～8％，而且陶瓷材料中最好加入纤维材料，如氧化铝纤维、氧化硅纤维、碳纤维等。     

插入式热电偶保护管的试制情况

炼钢炉熔池温度如用pt-pt-Rd插入式热电偶测量,则指示较为准确。问题在于保护套管的制造。钢铁研究院对插入式热电偶保护管曾进行过一系列的试制工作,现简要报导如下:原料:所用原料为矾土,电熔氧化铝,刚玉,碳化矽,矽铁和粘土等。工序:工序为原较→磨细→除铁→过筛→配料→混和→调桨→困料→浇注→干燥→烧成成分和测验:     

2011年中国锆工业年评

对2011年中国锆产业的生产状况进行了统计,重点分析了生产及进口情况。2011年中国共生产锆英砂约5×104t,进口锆英砂总量（折合成精矿）为67．38×104t,总需求量为72．38×104t;生产氯氧化锆229034t,生产二氧化锆（由氯氧化锆转型而来）21180t,生产硫酸锆12830t,生产碳酸锆12546t,生产电熔锆48288t,生产硅酸锆325000t。由于国际金融危机和中国控制通胀措施的影响,锆制品的市场需求下降,开工不足,再加上原材料价格高居不下,全行业陷入微利状况。建议企业开发高新技术产品,实现产业的升级,并鼓励上下游企业间相互融合,促进行业的健康平稳发展。     

徐州耐火材料厂扩产电熔镁砂

徐州耐火材料厂是据有多年生产电熔锆刚玉,电熔莫来石制品的省属耐火材料厂。为了和“梅山冶金公司”扩建工程配套生产新品种耐火材料,已建成年产1000吨电熔镁砂能力。电熔镁砂的原料是采用辽宁省菱镁石块矿,直接入炉熔融,熔体经过保温缓冷后,制得电熔镁砂熔块,产品成洁白色、浅黄色,棕色的结晶体,含Mgo98%的占30%,97%占30%     

出口低硅高钙电熔镁砂的质量控制与管理

出口低硅高钙电熔镁砂的质量控制与管理张继庆（辽宁营口商检局第二检验科,营口,１１５００４）低硅高钙电熔镁砂是我国主要出口的镁质耐火材料之一。它和重烧镁砂一样是碱性耐火材料,主要用于冶金工业,为镁质砖、镁铬砖、电熔镁砖的主要原料。低硅高钙电熔镁砂的主要...     

电熔MgO及MAT细粉对刚玉质材料性能的影响

以电熔刚玉、电熔MgO及电熔MgO-Al2O3-TiO2细粉为原料,实验并研究了电熔MgO及电熔MgO-Al2O3-TiO2细粉的添加对刚玉质材料性能的影响.结果表明,经中、高温热处理后,添加MgO-Al2O3-TiO2细粉的刚玉质浇注料的各项性能明显好于添加MgO细粉的刚玉质浇注料.     

电熔氧化镁对镁铬耐火材料致密化的影响

考察了电熔氧化镁加入量对镁铬耐火材料致密化的影响 .讨论了气孔率、体积密度和常温耐压强度与电熔氧化镁加入量之间的关系 .研究结果表明 ,适量的电熔氧化镁能够促进镁铬耐火材料的烧结性能和致密化     

电熔镁砂生产的热工过程分析与节能

目前国内电熔镁砂生产工艺落后,能耗高、污染重,电熔镁产业亟待战略升级.通过对典型电熔镁砂生产工艺现场测试及热平衡分析,提出了电熔镁砂生产的节能途径.节能的主要途径是如何高效回收电熔镁砣高温余热和烟气余热,减少炉口辐射热损失.     

氧化钇稳定氧化锆中氧化锆含量的测定

建立了沉淀分离-EDTA滴定法与电感耦合等离子体光谱法(ICP-AES)相结合测定氧化钇稳定氧化锆(YSZ)样品中氧化锆含量的分析方法。考察了试样分解方法、锆的沉淀效果、盐酸用量(溶解氢氧化锆沉淀)、氧化锆测定方式、滴定酸度、滴定温度、共存物质等对测定结果的影响。结果表明,试样以过氧化钠熔融分解,用热水浸取过滤后,以6.0 mol/L盐酸溶解氢氧化锆沉淀,先以EDTA法测定溶液中氧化锆量,再以ICP-AES法测定滤纸上残留氧化锆量,两部分的合量即为试样中氧化锆的含量。氧化钇稳定氧化锆样品中共存物质不干扰氧化锆的测定。本法操作简单、测定快速,适用于氧化钇稳定氧化锆样品中氧化锆的测定,回收率在98%~101%之间,相对标准偏差(n=5)均小于0.5%,可用于日常分析。     

合成稳定氧化锆的研究

介绍了合成氧化锆的原理、性能、用途等，同时对稳定氧化锆的制法和各种稳定剂的稳定氧化锆的物理性能作了系统的叙述，以开发利用来制造功能性耐火材料如定径水口、滑板等的稳定氧化锆原料。     

新技术与成果

一种连续冶炼电熔镁砂的工艺方法本发明涉及一种以菱镁矿石或氧化镁粉为原料,用连续冶炼电熔镁砂的工艺方法,以窑炉结构为特点及操作制度定时下降熔柱的连续冶炼电熔镁砂,该工艺与现     

电熔铝镁铬在透气座砖浇注料中的应用研究

为提高透气座砖浇注料的使用性能,分别用5~3、3~1、1~0和≤0.074mm的电熔铝镁铬代替浇注料中相应粒度的板状刚玉颗粒,研究其对浇注料的常温强度、致密度、热震稳定性和抗渣性的影响。结果表明:(1)电熔铝镁铬与板状刚玉骨料1∶1比例复合时,试样的气孔率最低,体积密度最高,常温强度最大;(2)板状刚玉完全被电熔铝镁铬替代时,试样的抗渣性最好。综合考虑,当电熔铝镁铬与板状刚玉骨料1∶1比例复合时,试样的综合性能最好。