提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法
【專利摘要】提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，涉及耐火材料領域。提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下過程：將菱鎂礦在650-850℃范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂加水充分水化后，細磨；將白云石礦或方鈣石礦在900-1300℃范圍內煅燒，然后將煅燒產物與經過充分水化并細磨后輕燒鎂粉和燒結助劑混合均勻，經壓坯后，壓坯的密度一般在1.75-2.40g/cm3，在1600-2000℃的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣砂。本發(fā)明可解決生產海綿鈦過程中所產生的氯化鎂污染環(huán)境的難題，降低生產成本。
【專利說明】提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料領域，具體涉及鎂鈣質耐火材料領域的提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法。

【背景技術】
[0002]鎂鈣質材料是一種優(yōu)異的耐火材料，是最穩(wěn)定的氧化物之一，與各種熔融金屬幾乎不發(fā)生反應。同時氧化鎂-氧化鈣質耐火材料具有良好的凈化鋼液的作用，主要原因是CaO易與鋼液中的S，P等雜質發(fā)生反應，而且，反應后生成的物質將從耐火材料上脫落下來并且上浮至保護渣層中，在后期的操作中得以除掉，這樣就大大凈化了鋼液，同時它還可以降低O和某些非金屬夾雜的作用。因此CaO耐火材料廣泛應用于高溫環(huán)境領域，如鋼鐵的冶煉，合金的精煉以及鑄造彳丁業(yè)中。
[0003]隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展及對潔凈鋼需求量的增加，煉鋼技術日益趨向高級化和潔凈化，冶煉條件日益苛刻，對耐火材料的要求越來越高，既要滿足使用壽命，又要環(huán)保、具有功能化，不污染鋼液，能凈化鋼液。因此，迫切需要開發(fā)具有高溫、良好抗渣性、耐結構剝落性、凈化鋼液的鎂鈣系耐火材料，以適應各種苛刻的條件。
[0004]鋼的潔凈度與耐火材料的材質、品質、質量和使用密切相關。一般耐火材料對鋼液或多或少都會造成污染，不適合潔凈鋼冶煉的要求，而鎂鈣系耐火材料不僅不污染鋼液，還有凈化鋼液的功能，同時具有良好的耐高溫性能、抗渣性、耐熱震性、高溫真空下穩(wěn)定性，是一種優(yōu)質的堿性耐火材料，是冶煉潔凈鋼最合適的耐火材料，受到鋼鐵企業(yè)普遍重視，隨著我國不銹鋼和潔凈鋼的快速發(fā)展，鎂鈣系耐火材料進入了新的發(fā)展階段。
[0005]目前，精煉鋼包的AOD、VOD爐用燒成鎂鈣磚、不燒鎂鈣磚、不燒鎂鈣碳磚，連鑄中間包內襯用鎂鈣系涂抹料、噴補料、鎂鈣系干式料，鋼包用鎂鈣系澆注料，大型干法水泥窯燒成帶用燒成鎂鈣磚、鎂鈣鋯磚等，得到成功的應用，但鎂鈣系耐火材料的水化性能還沒有很好的解決。開發(fā)出具有工藝使用價值的、抗水化性能優(yōu)良的鎂鈣砂及其系列制品，對生產優(yōu)質鋼具有重要的實際意義，可取得顯著的經濟效益和社會效益。
[0006]我國白云石、鎂白云石、菱鎂礦資源相當豐富，純度高，分布廣，幾乎每省都有白云石資源，居世界首位，具有開發(fā)鎂鈣系耐火材料得天獨厚的的優(yōu)勢。
[0007] 但鎂鈣質耐火材料的抗水化問題沒有很好解決，嚴重的影響了鎂鈣系耐火材料的發(fā)展，目前合成鎂鈣砂或鎂白云石砂普遍采用二步法煅燒，但還是存在抗水化性能較差的問題，二步法將輕燒白云石消化處理，使CaO的顆粒減小，在煅燒過程使CaO的晶粒被MgO晶粒吃掉，在MgO的晶格中形成固溶體，冷卻后CaO從MgO固溶體中析出，包裹在MgO的表面，造成制品的抗水化較差，本方法針對二步法煅燒鎂鈣質耐火材料存在的問題，提出新的制備鎂鈣質耐火材料的新工藝，提高鎂鈣砂的抗水化性能。
[0008]
【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的是提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，該方法提高鎂鈣砂抗水化性能，而且可解決生產海綿鈦過程中所產生的氯化鎂污染環(huán)境的難題，可降低生產成本，帶來可觀的經濟效益和社會效益。
[0010]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，所述方法包括以下過程:將菱鎂礦在650-850°C范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂加水充分水化后，細磨；將白云石礦或方鈣石礦在900-1300°C范圍內煅燒，然后將煅燒產物與經過充分水化并細磨后輕燒鎂粉和燒結助劑混合均勻，經壓坯后，壓坯的密度一般在1.75-2.40g/cm3，在1600-2000°C的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣砂。
[0011]所述的提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，所述的燒結助劑為氯化鈉、或六水氯化鎂、或鹵水、或生產海綿鈦過程中所產生的氯化鎂，燒結助劑的加入量為質量百分數(shù) 0.1-4.0%。
[0012]優(yōu)點及效果本發(fā)明制造出大晶粒CaO的鎂鈣砂，在冷卻過程中MgO將從CaO的飽和固溶體中析出，覆蓋在CaO表面，從而提高鎂鈣砂的抗水化性能。同時可解決生產海綿鈦過程中所產生的氯化鎂污染環(huán)境的難題，降低生產成本，帶來可觀的經濟效益和社會效益。
[0013]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例1工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明實施例1樣品的照片；
圖3為本發(fā)明實施例2工藝流程圖；
圖4為本發(fā)明實施例2樣品的照片；
圖5為本發(fā)明實施例3工藝流程圖；
圖6為本發(fā)明實施例3樣品的照片；
圖7為本發(fā)明實施例4工藝流程圖；
圖8為本發(fā)明實施例4樣品的照片。

【具體實施方式】
[0015]實施實例I (NaCl為燒結助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細磨。將白云石礦在900-1300°C范圍內煅燒，然后將煅燒產物與經過充分水化并細磨的輕燒鎂粉和0.10-4.0%的NaCl混合均勻，經壓坯(球)后，壓坯(球)的密度一般在1.75-2.40g/cm3,在1600-2000°C的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣砂。其工藝流程圖如圖1所示。
[0016]破碎后制得的鎂鈣砂的樣品如圖2所示，其中CaO≥20%,MgO+ CaO≥98.0%，雜質含量小于1.5%，體積密度> 3.35g/cm3，在空氣中存放7個月不水化。
[0017]實施實例2 (MgCl2*6H20為燒結助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細磨。將方解石礦在900-1300°C范圍內煅燒，然后將煅燒產物與經過充分水化并細磨的輕燒鎂粉和0.10-5.0%的MgCl2*6H20均勻混合，經壓坯(球)后，壓坯(球)的密度一般在
1.75-2.40g/cm3，在1600-2000°C的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣砂。其工藝流程圖如圖2所示。
[0018]破碎后制得的鎂鈣砂樣品如圖2所示，CaO ^ 50%,MgO+ CaO≥98.0%，雜質含量小于2.0%，體積密度> 3.35g/cm3，在空氣中存放5個月不水化。
[0019]實施實例3 (鹵水為燒結助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細磨。將方解石礦在900-1300°C范圍內煅燒，然后將煅燒產物與細磨后經過充分水化的輕燒鎂粉和0.10-4.0%的鹵水均勻混合，經壓坯(球)后，壓坯(球)的密度一般在1.75-2.40g/cm3,在1600-2000°C的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣球。其工藝流程圖如圖3所示。
[0020]經破碎制得的鎂鈣砂CaO≥20%, MgO+ CaO≥98.0%，雜質含量小于2.0%，體積密度> 3.35g/cm3，在空氣中存放7個月不水化。
[0021]實施實例4 (生產海綿鈦過程中所產生的氯化鎂為燒結助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細磨。將方解石礦在900-1300°C范圍內煅燒，然后將煅燒產物與細磨后經過充分水化的輕燒鎂粉和0.10-4.0%的鹵水均勻混合，經壓坯(球)后，壓坯(球)的密度一般在1.75-2.40g/cm3,在1600-2000°C的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣塊體。其工藝流程圖如圖3所示。
[0022]制得的鎂鈣塊體CaO≥60%, MgO+ CaO≥98.0%，雜質含量小于2.0%，體積密度^ 3.35g/cm3，在空氣中存放6個月不水化。
【權利要求】
1.提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下過程:將菱鎂礦在650-850°C范圍內煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂加水充分水化后，細磨；將白云石礦或方鈣石礦在900-1300°C范圍內煅燒，然后將煅燒產物與經過充分水化并細磨后輕燒鎂粉和燒結助劑混合均勻，經壓坯后，壓坯的密度一般在1.75-2.40g/cm3，在1600-2000°C的溫度下煅燒，煅燒時間為0.5-20小時，可制得抗水化性能良好的鎂鈣砂。
2.根據(jù)權利要求1所述的提高煅燒鎂鈣質耐火材料抗水化性能的方法，其特征在于，所述的燒結助劑為氯化鈉、或六水氯化鎂、或鹵水、或生產海綿鈦過程中所產生的氯化鎂，燒結助劑的加入量為質量百分數(shù)0.1-4.0%。
【文檔編號】C04B35/66GK104163642SQ201410362987
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權日:2014年7月29日
【發(fā)明者】曹大力 申請人:沈陽化工大學