[發明專利]一種抗水化高鈣鎂鈣砂的制備工藝

無效

• 申請號: 200910172490.2
• 申請日: 2009-10-01
• 公開（公告）號: CN101691294A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 周會俊;張立明;王龍光;劉鵬
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/03
• 分類號: C04B35/03;C04B35/622;C04B35/66
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于一種潔凈鋼冶煉用鎂鈣砂的制備工藝，特別是涉及一種抗水化高鈣鎂鈣砂的制備工藝。

背景技術

根據我國由鋼鐵大國向鋼鐵強國轉變的發展戰略，今后我國將大力發展高潔凈的精品鋼。生產潔凈鋼要求耐火材料使用壽命長，不對鋼水造成污染，最好還具有凈化鋼水的作用。同時具備這些使用性能的只有含游離CaO的鎂鈣耐火材料，而且理論和實驗證明，CaO含量高(≥50％)的鎂鈣耐火材料對鋼水的凈化效果更好。

然而在生產、存貯以及運輸過程中的水化問題，一直是限制鎂鈣耐火材料尤其是高鈣鎂鈣耐火材料普及應用的瓶頸，抗水化也一直是鎂鈣耐火材料研究的中心內容。

提高鎂鈣耐火材料的抗水化性能，最根本和最關鍵的是要提高鎂鈣砂的致密度。為提高鎂鈣砂的致密度，西歐主要通過提高燒結溫度，即采用超高溫窯爐燒成鎂鈣砂，如德國LWB公司將天然白云石在1900℃以上的高溫窯中煅燒，得到CaO含量為56％左右的鎂鈣砂活性較低，有較好的抗水化性能，并以此為原料制備CaO為56％左右的鎂鈣磚，以聚乙烯薄膜真空包裝，較好的抑制了鎂鈣材料的水化。國內由于超高溫窯爐的限制，不具備超高溫燒結的條件，主要采用采用二步煅燒法，即以輕燒石灰石、菱鎂礦或輕燒白云石壓成荒坯，再經1600～1700℃燒成，也在一定程度上提高了鎂鈣砂的抗水化性能。然而二步燒結法能源消耗較高，大規模使用時操作條件極差，易造成對環境的污染。通過添加燒結助劑提高合成鎂鈣砂的致密度也是當前廣泛采用的方法，但燒結助劑最終還是要對鎂鈣磚的高溫性能尤其是抗渣性能產生不同程度的影響。因此有必要結合我國國情，探索新的合成工藝，制備高純度、高致密度、抗水化性好的高鈣鎂鈣砂。

發明專利“一種抗水化性的鎂鈣熟料及其生產方法”(專利號：96109507.5)公布了一種抗水化性鎂鈣熟料及其生產方法。該發明采取添加少量CeO2及氧化鐵或鐵鱗等燒結助劑的方法促進白云石礦或輕燒白云石水化物、菱鎂礦或輕燒菱鎂礦水化物的燒結，以制備鎂鈣熟料。

發明專利“高溫油豎窯煅燒高純鎂鈣合成砂及其生產工藝”(專利號：99112638.6)公開了一種高溫油豎窯煅燒高純鎂鈣合成砂及其生產工藝。該發明采用三步煅燒合成高純鎂鈣砂。

發明專利“一種鎂鈣熟料的制備方法”(專利號200610047355.1)。該發明以菱鎂礦和石灰石礦為原料，通過800～1000℃輕燒、冷卻、水化、球磨濕混、過濾、30～60℃碳酸化、干燥、成型、1600～1900℃煅燒工藝制得鎂鈣熟料。

發明專利“一種致密堿性鎂鈣合成料的制備方法”(專利號：200810231514.2)。該方法選用天然鎂白云石、燒結鎂砂細粉和石灰細粉為主要原料，以三氧化釔作燒結助劑，在1600-1700℃溫度下進行燒成合成。

發明專利“一種制備耐高溫防水化的白云石熟料的方法”(專利號：200710307215.8)。該發明以生白云石礦石為原料，添加SiO2、P2O5、CaF2、CeO2、Fe2O3和TiO2等燒結助劑，經二步煅燒制備白云石熟料。

發明內容

針對現有生產鎂鈣砂的技術缺陷，本發明提供一種抗水化高鈣鎂鈣砂的制備工藝，使該工藝制備的高鈣鎂鈣砂具有生產成本低、高致密度、抗水化性好的特點。

本發明通過如下技術方案實現上述目的：

一種抗水化高鈣鎂鈣砂的制備工藝，其特征在于該工藝包括如下步驟：

(1)、將高純白云石充分細磨，粉料粒徑達到小于10um；

(2)、將步驟(1)得到的細粉置入高速混練機中，外加質量比為高純白云石粉5～10％的聚乙烯醇水溶液，充分混練，得到無干粉的均勻濕粉；

(3)、將步驟(2)得到的濕粉壓制成坯；

(4)、將步驟(3)得到的濕坯，自然干燥24～48小時，然后入120～140℃干燥房干燥20～30小時；

(5)、將步驟(4)得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1650～1700℃，保溫4～8小時，得到高鈣鎂鈣砂。

本發明方法的特點在于利用機械活化提高白云石的燒結活性，無需添加任何外加燒結助劑，在較低的溫度下通過一步煅燒即可制得高致密度的高鈣鎂鈣砂，既有效地降低了生產成本，簡化了生產工藝，又保證了鎂鈣砂的純度。用本發明方法制備的鎂鈣砂，游離CaO含量高達55～59％，體積密度≥3.35g/cm3，顯氣孔率≤0.5％，抗水化性極好，在大氣中能較長時間存放。

具體實施方式

以下結合實例對本發明做進一步說明，但不限于此。

實施例中，高純白云石中碳化鎂加碳化鈣＞99％。