[发明专利]一种氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法

说明书

本发明涉及耐火材料及熔液态金属净化领域，具体说是一种用于高温熔液过滤净化的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，包括如下步骤：将氧化锆、氧化镁和氧化铈混合均匀，装入电弧炉进行熔融得电熔氧化锆；将研磨后的电熔氧化锆与碳化钨混合得到氧化锆基复合陶瓷粉；将氧化锆基复合陶瓷粉和粘结剂混合得到氧化锆基复合浆料；按泡沫陶瓷成型工艺用塑料泡沫浸吸氧化锆基复合浆料制成坯体；将成型的坯体进行焙烧，烧成后随炉冷却得到氧化锆基复合陶瓷过滤器。区别于现有技术，本发明的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，通过配方及制程工艺控制，制得的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器较好的提升了过滤器制品的机械强度、耐高温冲刷侵蚀能力和抗热震性能。

技术领域

本发明涉及耐火材料及熔液态金属净化领域，具体涉及一种用于高温熔液过滤净化的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法。

背景技术

随着冶炼、铸造行业的蓬勃发展，采用金属熔体过滤工艺对金属液进行整流和夹杂去除已在国内外冶炼的铸造行业得到推广。高温金属熔体过滤的核心部件就是过滤器，近年来，泡沫陶瓷过滤器成为了金属熔体过滤的主流，在冶炼铸造行业中得到了广泛推广应用。因铸钢熔融温度较高，目前用于铸钢的过滤器基本全部为泡沫陶瓷过滤器，在此温度下，过滤器需要保持足够的机械强度、抗热震性、和较低的比热容。一般而言，材料自身热膨胀系数越小、热导率越大、强度越高，材料因温度变化而引起的应力变化越小，相应的抗热震性能、耐冲刷性能和承受热应力而不致破坏的能力越优异。

近年来，国内外已经根据不同合金特性开发出了多种不同陶瓷材质泡沫过滤器，但因不同厂家生产配方和工艺的差距，市场上现有陶瓷过滤器品质参差不齐，大多存在机械强度不够，耐高温冲刷性和抗热震能力差，过滤器生命周期短等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温强度好、抗热震性好和耐冲刷的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法，包括如下步骤：

将氧化锆、氧化镁和氧化铈按一定配比混合均匀，装入电弧炉进行熔融，熔融后的溶液自然冷却得电熔氧化锆，所述氧化锆、氧化镁和氧化铈的重量比为100∶(2.55～2.95)∶(0.55～0.95)；

将所述电熔氧化锆进行研磨，将研磨后的电熔氧化锆与碳化钨混合得到氧化锆基复合陶瓷粉，所述电熔氧化锆与碳化钨的重量比为100∶(0.08～0.35)；

将氧化锆基复合陶瓷粉和粘结剂混合均匀，加入1-2滴消泡剂，机械强制搅拌调制得到氧化锆基复合浆料，所述氧化锆基复合陶瓷粉和粘结剂的重量比为100：(3～8)；

按泡沫陶瓷成型工艺用塑料泡沫浸吸氧化锆基复合浆料，并挤压制成坯体；

将成型的坯体放置在恒温环境下烘干，然后放置于氩气炉内进行焙烧，烧成后随炉冷却得到氧化锆基复合陶瓷过滤器。

优先的，上述的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法中，所述粘结剂为糊精和添加剂调制的水溶液，所述添加剂为聚乙烯醇或聚丙烯醇中的一种或两种的混合，所述水：添加剂：糊精的重量比为：100:(5-11)：(0.5-1.2)。

优先的，上述的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法中，所述步骤：“熔融后的溶液自然冷却得电熔氧化锆”具体为：熔融后的熔液倾倒至保温炉内自然冷却，冷却时间≥36小时。

优先的，上述的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法中，所述步骤“将所述电熔氧化锆进行研磨”中，将电熔氧化锆研磨至粒度12000目下粉体质量比占比10％-20％，8000目-12000目粉体质量比占比25％-35％，4500目-8000目粉体质量比占比25％-35％，1500目-4500目粉体质量比占比20％-30％，1500目上粉体质量比占比≤3％。

优先的，上述的氧化锆基泡沫陶瓷过滤器的制备方法中，所述碳化钨的粒度≤4500目。