專利名稱：一種抗水化CaO砂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗水化性能優(yōu)良的CaO砂制備方法，可用于制備含游離CaO耐火材料原料，屬于耐火材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CaO砂可用于含游離CaO質(zhì)耐火材料的制備。含游離CaO質(zhì)耐火材料具有吸附鋼液中[S]、[P]以及Al203、Si02等非金屬夾雜物的特性，是冶煉潔凈鋼、合金鋼等高級鋼種的優(yōu)質(zhì)耐火材料，已經(jīng)被成功應(yīng)用在鋼包、中間包等；在冶煉電子材料、航空航海材料、Ni基合金、狗基合金等方面也被廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的需要，含游離CaO質(zhì)耐火材料將會得到更加廣泛的應(yīng)用。然而，含游離CaO質(zhì)耐火材料最大的缺點就是其中的CaO易水化，從而導(dǎo)致整個耐火材料的崩潰，因此制備抗水化CaO砂具有重要意義。提高CaO砂的抗水化性有多種方法， 主要有高溫煅燒、引入添加劑、表面處理等1.高溫煅燒高溫煅燒法就是將CaO砂的燒成溫度提高到1800°C以上，在高溫?zé)Y(jié)過程中，CaO 晶粒充分結(jié)晶長大，晶粒表面缺陷減少，并使其具有較高的致密度，氣孔率較小，從而改善其抗水化性能。但該方法對燒結(jié)設(shè)備要求較高，生產(chǎn)成本高。2.引入添加劑引入添加劑是提高CaO砂抗水化性的主要方法之一，常用的添加劑有 ^203、Α1203、 ZrO2^TiO2等。引入添加劑能提高CaO砂抗水化性能的原因主要是添加劑與CaO在較低的溫度下生成低熔點的抗水化性物質(zhì)或者固溶體，可提高CaO砂的燒結(jié)性，改善其顯微結(jié)構(gòu)， 提高材料的致密度，可提高其抗水化性。但引入添加劑會降低CaO砂的高溫性能。3.表面處理在CaO砂表面制備抗水化性薄膜，主要有液相法和氣相法液相法主要采用磷酸、草酸、磷酸二氫鋁等溶液浸泡CaO砂，溶液與CaO砂表面的游離CaO生成難溶或者微溶物，并附著在材料表面，從而起到提高CaO砂抗水化性的作用。 但這種方法往往會帶來一定的有害雜質(zhì)，在含游離CaO耐火材料凈化鋼液的同時又對鋼液造成一定程度的污染；而且在施工過程中表面覆蓋層容易脫落，造成材料的抗水化性能降低；覆蓋層中磷酸鹽較穩(wěn)定，難以分解、揮發(fā)，對脫硫、脫磷作用存在著“鈍化”作用。 氣相法主要以(X)2處理對CaO砂表面的研究較多，其原理是在其表面生成碳酸鹽薄膜，從而阻斷了外界水分與CaO接觸的通道，提高了 CaO砂的抗水化性。然而其缺點是此種方法目前只局限于實驗室階段，難以實現(xiàn)工業(yè)化；在CaO砂表面形成碳酸鹽薄膜時，體積增大，因此在CaO砂和碳酸鹽之間會發(fā)生應(yīng)變，導(dǎo)致其間有層裂出現(xiàn)甚至脫落，抗水化性提高不明顯。 因此，制得抗水化CaO砂，將其作為制備含游離CaO耐火材料的原料，需從根本上提高其抗水化性。在CaO砂表面制備具有抗水化性薄膜的基本要求是
(1)在低成本、對設(shè)備要求不高、不影響CaO砂其他性能的前提下，在CaO砂表面制備不易水化的薄膜，以提高CaO砂的抗水化性；(2)在薄膜和CaO砂之間需要有過渡層，以保證表面薄膜和CaO砂良好的結(jié)合性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種抗水化CaO砂的制備方法。本發(fā)明利用MgO材料高溫煅燒后抗水化性優(yōu)良等特性，采用MgO細(xì)粉包裹CaO砂經(jīng)高溫煅燒后，可在CaO砂表面制備MgO薄膜，以提高CaO砂抗水化性能。本發(fā)明所述CaO砂的制備方法是(1)以消石灰、石灰石為原料經(jīng)高溫煅燒制備CaO砂；(2)制備無水乙醇-酚醛樹脂混合液用于制備無水乙醇-酚醛樹脂混合液的組分重量百分?jǐn)?shù)為無水乙醇70 100%，酚醛樹脂30 0% ；按比例將無水乙醇和酚醛樹脂倒入容器中，充分混和，制得無水乙醇-酚醛樹脂混合液；(3)在CaO砂中加入無水乙醇-酚醛樹脂混合液混和，然后加入MgO細(xì)粉混和，使得MgO細(xì)粉充分粘附在CaO砂的表面；(4)將MgO細(xì)粉包覆后的CaO砂烘干后高溫煅燒，制成本發(fā)明所述CaO砂。經(jīng)過高溫煅燒后的MgO抗水化性較優(yōu)，能夠很好的保護(hù)CaO，可以延緩其發(fā)生水化；同時MgO薄膜與CaO砂之間有一定厚度的過渡層，使得MgO薄膜與內(nèi)部的CaO砂基體結(jié)合較緊密，可以緩解因MgO與CaO之間熱膨脹系數(shù)的不同或生產(chǎn)過程中薄膜的脫落。該方法生產(chǎn)CaO砂具有成本低、抗水化性能優(yōu)良、容易實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)等特點。具體實施辦法以下非限定性實施例用于僅解釋本發(fā)明，但不作為對本發(fā)明的限定。實例(1)制備CaO砂在Ca(OH)2中加入少量水，均勻混合后，在IOOMPa的壓力下壓制成Φ36Χ36πιπι的試樣，在110 士 5°C的條件下烘干至恒重后，在高溫電爐中1650°C X3h燒成，將燒后試樣破碎，篩取2. 5-5mm的CaO砂備用；(2)制備MgO細(xì)粉將MgO ^ 97%的電熔鎂砂加工成細(xì)粉，篩取-320目料備用；
(3)制備無水乙醇-酚醛樹脂混合液將無水乙醇和酚醛樹脂以重量比90 10的比例混合，制成無水乙醇-酚醛樹脂混合液。在制得的CaO砂中加入適量無水乙醇-酚醛樹脂混合液，在混砂機中攪拌均勻，然后添加制得的MgO細(xì)粉，攪拌均勻，盡量使得MgO細(xì)粉充分粘附在CaO砂表面，在110士5°C 烘箱中烘干至恒重后，在高溫電爐中1600°C X池?zé)杀景l(fā)明CaO砂。本發(fā)明CaO砂化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，可在空氣中長時間穩(wěn)定存在，用于生產(chǎn)鎂鈣質(zhì)機壓耐火材料原料，不會發(fā)生因CaO水化而導(dǎo)致耐火磚產(chǎn)生裂紋、崩潰等現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種抗水化CaO砂制備方法，其特征在于包括如下步驟制備CaO砂；制備無水乙醇-酚醛樹脂混合液；在CaO砂中加入無水乙醇-酚醛樹脂混合液混和；加入MgO細(xì)粉混和，使得MgO細(xì)粉充分粘附在CaO砂的表面；將MgO細(xì)粉包覆后的CaO砂烘干后高溫煅燒， 制成本發(fā)明所述CaO砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗水化CaO砂制備方法，其特征在于無水乙醇-酚醛樹脂混合液制備方法為用于制備無水乙醇-酚醛樹脂混合液的組分重量百分?jǐn)?shù)為無水乙醇70 100%，酚醛樹脂30 0% ；按比例將無水乙醇和酚醛樹脂倒入容器中，充分混和，制得無水乙醇-酚醛樹脂混合液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗水化性能優(yōu)良CaO砂的制備方法，包括以下步驟制備CaO砂、MgO細(xì)粉及無水乙醇-酚醛樹脂混合液；按一定的加料順序，將MgO細(xì)粉充分粘附在CaO砂的表面；高溫煅燒之后制得CaO砂。本發(fā)明制得的CaO砂抗水化性能優(yōu)良，生產(chǎn)成本低，可工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C04B35/66GK102476952SQ20101055595
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者豐文祥, 孔祥魁, 寇志奇, 崔慶陽, 張伊民, 李有奇, 李洪波, 毛曉剛, 王宏聯(lián), 薛群虎, 趙繼增, 閆振華 申請人:上海利爾耐火材料有限公司, 北京利爾高溫材料股份有限公司, 洛陽利爾耐火材料有限公司