氧化鋯粉末制造技術

本發(fā)明專利技術涉及粉末，該粉末由以下組分組成：(a)大于92％的氧化鋯顆粒，所述粉末包括：(a2)大于60％的粒度大于0μm的氧化鋯顆粒，至少90wt％的所述氧化鋯骨料顆粒包含小于50wt％的單斜晶相；(a3)大于15％的粒度小于50μm的氧化鋯顆粒；(b)1-2％的粒度小于50μm的氧化鋯顆粒；(c)0.3％至5％的由選自于CaO、MgO和Y2O3中的一種、兩種或三種氧化物所組成的顆粒，至少55wt％的所述附加氧化物顆粒的粒度小于50μm；(d)小于1％的由“其它氧化物”組成的顆粒；所述粉末還如此：其包括：大于5％的粒度大于1mm的氧化鋯骨料顆粒；和8-20％的粒度小于15μm、并且大于其重量的95％包含單斜晶相的氧化鋯基質(zhì)顆粒。本發(fā)明專利技術能夠被用在用于制造炭黑的反應器中。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于制造燒結產(chǎn)品的包括超過85 %的氧化鋯的粉末。本專利技術還涉及制造所述粉末的方法以及涉及從所述粉末獲得的燒結產(chǎn)品。
技術介紹
具有通過基質(zhì)結合在一起的粗粒并且包含超過85%重量百分比的氧化鋯的燒結耐火產(chǎn)品被用于在高于1800°C的溫度下需要良好的機械強度和高耐腐蝕性的應用中。這樣的產(chǎn)品尤其被推薦用在焚化、玻璃制造、石油化學、用于制造炭黑的反應器、和化學工業(yè)中， 以抵御腐蝕劑的攻擊，腐蝕劑例如為爐渣、玻璃或者塵煙。結合了粗粒和基質(zhì)的這些產(chǎn)品的結構肯定有助于機械性能。通常自小于50 μ m的顆粒粉末獲得的、具有非常均勻結構的基于氧化鋯的產(chǎn)品因此被認為適合于這些應用。而且，包括超過85%重量百分比的氧化鋯、且具有由富含氧化鋯的基質(zhì)所結合的粗粒的燒結耐火產(chǎn)品具有低的耐熱沖擊性。實際上，為了促進由于粗粒的存在而變得困難的燒結，通常添加至少I %的二氧化硅，二氧化硅被認為對耐熱沖擊性具有不利影響。作為選擇，在玻璃制造和冶金工業(yè)中，EP 0404610公開了具有通過基質(zhì)結合的粗粒的產(chǎn)品，該基質(zhì)是由包含小于I %的二氧化硅的粉末形成的，優(yōu)選地幾乎不含有二氧化硅，但是必須包含單斜氧化鋯。根據(jù)該文獻，超過I %的二氧化硅實際上導致消除了單斜氧化鋯的有益效果。然而，低二氧化硅含量使得燒結更困難，尤其是當粗粒是大尺寸時。因此需要展現(xiàn)出良好的機械強度、良好的耐熱沖擊性和不具有明顯異常的熱膨脹性能的具有粗糙結構的新型燒結產(chǎn)品。本專利技術的一個目的是滿足該需要。
技術實現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術，這一目的是通過一種粉末實現(xiàn)的，該粉末包括下列組分，總量100%，以基于氧化物的重量百分比計(a)超過92%的氧化錯顆粒,所述粉末包括((a) = (al) + (a2))(al)超過60%的粒度大于50 μ m的氧化鋯顆粒，被稱為“氧化鋯骨料顆粒”，至少90%重量百分比的所述氧化鋯骨料顆粒包含小于50%重量百分比的單斜晶相；(a2)超過15%的粒度小于50 μ m的氧化鋯顆粒，被稱為“氧化鋯基質(zhì)顆粒”；(b) 1%至2%的粒度小于50 μ m的二氧化硅顆粒，被稱為“細二氧化硅顆粒”；(c)0. 3%至5%的由選自于CaO、MgO和Y2O3中的一種、兩種或三種氧化物所組成的顆粒，被稱為“附加氧化物顆粒”，至少55%重量百分比的所述附加氧化物顆粒具有小于50 μ m的粒度；(d)小于I %的由“其它氧化物”所組成的顆粒，所述其它氧化物優(yōu)選地選自于A1203、TiO2> Fe203、Na2O 和 K2O ；所述粉末還這樣其包括-超過5%的粒度大于1mm、以及優(yōu)選地小于7mm或者甚至小于5mm的氧化鋯骨料顆粒，以及-8%至20%的粒度小于15 μ m、并且超過它們的質(zhì)量的95%具有單斜晶相的氧化鋯基質(zhì)顆粒，被稱為“單斜氧化鋯基質(zhì)顆粒”。所述粉末，被稱為“根據(jù)本專利技術的粉末”，具有可以通過燒結生成耐火產(chǎn)品的化學組成和粒度分布，該耐火產(chǎn)品在經(jīng)受高溫、熱循環(huán)和腐蝕條件的應用中幾乎保持其性質(zhì)、尤其是良好的機械強度。令人驚奇地，并且與EP0404610中的教導相反，盡管存在超過I %的二氧化硅，但是獲得了該結果。不受任何理論的限制，專利技術人通過根據(jù)本專利技術的粉末的細顆粒部分(小于50 μ m的顆粒的部分)的特定組成來解釋該現(xiàn)象。根據(jù)本專利技術的粉末還可以包括一個或多個下列可選特征 -氧化鋯ZrO2的重量百分含量大于87%，優(yōu)選地大于90%，優(yōu)選地大于92%；-氧化鋯顆粒的部分(a)占所述粉末的重量超過95%；-氧化鋯骨料顆粒的部分(al)占所述粉末的重量超過65%、超過70%和/或小于80%、或者甚至小于75% ；-該粉末包括超過60%的粒度小于7mm或者甚至小于5mm、并且大于50μ m的氧化錯顆粒；-該粉末包括超過50%的粒度小于5mm并且大于50μ m的氧化錯顆粒；-超過95%的氧化鋯骨料顆粒、或者甚至幾乎所有的氧化鋯骨料顆粒包括小于50%重量百分比的單斜晶相；-包含小于50%重量百分比的單斜晶相的氧化鋯骨料顆粒的氧化鋯部分地或者全部地被用氧化鎂(MgO)和/或用石灰(CaO)穩(wěn)定；優(yōu)選地，所述氧化鋯被至少部分地用氧化鎂穩(wěn)定，氧化鎂的重量百分含量在2. 9%至4. 5%之間；-氧化鋯骨料顆粒是熔凝顆粒；-氧化鋯骨料顆粒具有小于5%體積百分比、優(yōu)選地小于2%體積百分比的總孔隙度；-部分(a2)占所述粉末的重量的超過20%和/或小于30%、或者甚至小于25%;-該粉末包括超過10%、超過15%、或者甚至超過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、以及優(yōu)選地小于7mm、或者甚至小于5mm的氧化錯骨料顆粒；-該粉末包括大于10%、大于11%和/或小于17 %、小于16 %、或者甚至小于15%的單斜氧化鋯基質(zhì)顆粒；-單斜氧化鋯基質(zhì)顆粒的超過它們重量的99%由氧化鋯組成；-細二氧化硅顆粒的部分(b)占所述粉末的重量的超過I.1%和/或小于I. 7%,小于I. 5%或者甚至小于I. 4% ；-細二氧化娃顆粒的中值粒徑小于10μ m,優(yōu)選地小于5 μ m,優(yōu)選地小于2 μ m,更優(yōu)選地小于I μ m ;-細二氧化硅顆粒是從氣相二氧化硅獲得的；-附加氧化物顆粒的部分(C)占所述粉末的重量超過0.5%、超過1.0%、超過I.5%和/或小于3. 0%、小于2. 5%、優(yōu)選地小于2%、或者甚至小于I. 0% ；-附加氧化物顆粒包括Y2O3顆粒，優(yōu)選地Y2O3顆粒和MgO顆粒；-粉末包括超過O.2%、超過O. 3%、或者甚至超過O. 4%和/或小于O. 8%、小于0.7%、或者甚至小于O. 6 %的Y2O3顆粒和超過O. 9 %、超過1.0%、或者甚至超過I. I %和/或小于I. 5%、小于I. 4%、或者甚至小于I. 3%的MgO顆粒。-在附加氧化物顆粒中，氧化物CaO、MgO和Y2O3中的一種或多種部分地或全部地被等效摩爾量的前體所代替；然而，優(yōu)選地，所述氧化物以氧化物的形式存在，而不是以前體的形式存在；-超過95 %、優(yōu)選大約100 %重量百分比的CaO顆粒和Y2O3顆粒的粒度小于50 μ m，優(yōu)選地小于20 μ m。本專利技術還涉及從根據(jù)本專利技術的粉末獲得的燒結產(chǎn)品。 所述產(chǎn)品尤其能夠被用作內(nèi)襯構件，例如用于在高于1800°C的溫度下保護金屬結構免受腐蝕環(huán)境腐蝕。本專利技術因此還涉及所述用途、所述內(nèi)襯構件和被所述內(nèi)襯構件所保護的金屬結構。附圖說明本專利技術的其他特征和優(yōu)勢在閱讀了下文的詳細描述并細閱了附圖之后將變得明顯,其中圖I所示為膨脹中斷的示例。具體實施方式定義“氧化鋯顆粒”和“二氧化硅顆粒”為其重量的至少90%、優(yōu)選地至少95%、優(yōu)選地大約100 %分別是由氧化鋯和二氧化硅所組成的顆粒。術語“由選自于Ca0、Mg0和Y2O3中的一種、兩種或三種氧化物所組成的顆粒”指的是一組顆粒，其中所有的顆粒是由相同氧化物組成，或者包括該多個氧化物中的第一個氧化物的顆粒和該多個氧化物中的第二個氧化物的顆粒，或者包括該多個氧化物中的第一個氧化物的顆粒、該多個氧化物中的第二個氧化物的顆粒和該多個氧化物中的第三個氧化物的顆粒。并非設想一個顆粒可以由所述多個氧化物中的多個的混合物所構成。應當被理解的“由氧化物組成”值所述氧化物的重量百分含量大于9本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：F·維萊莫科斯，T·尚皮翁，C·希斯，
申請(專利權)人：法商圣高拜歐洲實驗及研究中心，
類型：
國別省市：