提高煅燒鎂鈣質(zhì)耐火材料抗水化性能的方法
【專利摘要】提高煅燒鎂鈣質(zhì)耐火材料抗水化性能的方法，涉及耐火材料領(lǐng)域。提高煅燒鎂鈣質(zhì)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(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂加水充分水化后，細(xì)磨；將白云石礦或方鈣石礦在900-1300℃范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與經(jīng)過充分水化并細(xì)磨后輕燒鎂粉和燒結(jié)助劑混合均勻，經(jīng)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(chǎn)海綿鈦過程中所產(chǎn)生的氯化鎂污染環(huán)境的難題，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】提高煅燒鎂鈣質(zhì)耐火材料抗水化性能的方法

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

【背景技術(shù)】
[0002]鎂鈣質(zhì)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(yīng)。同時氧化鎂-氧化鈣質(zhì)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(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而且，反應(yīng)后生成的物質(zhì)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(yīng)用于高溫環(huán)境領(lǐng)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(shù)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(jié)構(gòu)剝落性、凈化鋼液的鎂鈣系耐火材料，以適應(yīng)各種苛刻的條件。
[0004]鋼的潔凈度與耐火材料的材質(zhì)、品質(zhì)、質(zhì)量和使用密切相關(guān)。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(zhì)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(nèi)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(yīng)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(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼具有重要的實際意義，可取得顯著的經(jīng)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(dāng)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(zhì)耐火材料的抗水化問題沒有很好解決，嚴(yán)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(zhì)耐火材料存在的問題，提出新的制備鎂鈣質(zhì)耐火材料的新工藝，提高鎂鈣砂的抗水化性能。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提高煅燒鎂鈣質(zhì)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(chǎn)海綿鈦過程中所產(chǎn)生的氯化鎂污染環(huán)境的難題，可降低生產(chǎn)成本，帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0010]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
提高煅燒鎂鈣質(zhì)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(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂加水充分水化后，細(xì)磨；將白云石礦或方鈣石礦在900-1300°C范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與經(jīng)過充分水化并細(xì)磨后輕燒鎂粉和燒結(jié)助劑混合均勻，經(jīng)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(zhì)耐火材料抗水化性能的方法，所述的燒結(jié)助劑為氯化鈉、或六水氯化鎂、或鹵水、或生產(chǎn)海綿鈦過程中所產(chǎn)生的氯化鎂，燒結(jié)助劑的加入量為質(zhì)量百分?jǐn)?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(chǎn)海綿鈦過程中所產(chǎn)生的氯化鎂污染環(huán)境的難題，降低生產(chǎn)成本，帶來可觀的經(jīng)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(jié)助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細(xì)磨。將白云石礦在900-1300°C范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與經(jīng)過充分水化并細(xì)磨的輕燒鎂粉和0.10-4.0%的NaCl混合均勻，經(jīng)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(zhì)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(jié)助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細(xì)磨。將方解石礦在900-1300°C范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與經(jīng)過充分水化并細(xì)磨的輕燒鎂粉和0.10-5.0%的MgCl2*6H20均勻混合，經(jīng)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(zhì)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(jié)助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細(xì)磨。將方解石礦在900-1300°C范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與細(xì)磨后經(jīng)過充分水化的輕燒鎂粉和0.10-4.0%的鹵水均勻混合，經(jīng)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(jīng)破碎制得的鎂鈣砂CaO≥20%, MgO+ CaO≥98.0%，雜質(zhì)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(chǎn)海綿鈦過程中所產(chǎn)生的氯化鎂為燒結(jié)助劑)
將菱鎂礦在650-850 °C范圍內(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂砂加水充分水化后，細(xì)磨。將方解石礦在900-1300°C范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與細(xì)磨后經(jīng)過充分水化的輕燒鎂粉和0.10-4.0%的鹵水均勻混合，經(jīng)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(zhì)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(quán)利要求】
1.提高煅燒鎂鈣質(zhì)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(nèi)煅燒，煅燒后制得輕燒鎂，將輕燒鎂加水充分水化后，細(xì)磨；將白云石礦或方鈣石礦在900-1300°C范圍內(nèi)煅燒，然后將煅燒產(chǎn)物與經(jīng)過充分水化并細(xì)磨后輕燒鎂粉和燒結(jié)助劑混合均勻，經(jīng)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(quán)利要求1所述的提高煅燒鎂鈣質(zhì)耐火材料抗水化性能的方法，其特征在于，所述的燒結(jié)助劑為氯化鈉、或六水氯化鎂、或鹵水、或生產(chǎn)海綿鈦過程中所產(chǎn)生的氯化鎂，燒結(jié)助劑的加入量為質(zhì)量百分?jǐn)?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(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】曹大力 申請人:沈陽化工大學(xué)