一種制備抗水化CaO砂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料制備方法，特別是涉及一種制備抗水化CaO砂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] CaO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)。與其它耐火材料相比，CaO具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)： 1.耐火性能好 氧化鈣具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，其熔點(diǎn)是2570°C，沸點(diǎn)為2850°C。在高溫 下，氧化鈣飽和蒸汽壓較其它堿性氧化物低，是較好的耐火材料。
[0003] 2.熱力學(xué)性能穩(wěn)定 CaO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)，根據(jù)對(duì)一些氧化物性能 的研宄，在1500°C時(shí)，一些氧化物生成自由能（負(fù)值）的絕對(duì)值大小順序?yàn)椋篊a0>Hf02>Zr0 2>Al203>Mg0>Ti02>Si0 2>Cr203。與其他材料相比，CaO在金屬及合金的熔煉溫度下被活性合金 元素還原的量要少得多。
[0004] 3.優(yōu)異的除雜性能 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(hù)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(shí)它還可以降低〇和某些非金屬夾 雜的作用。
[0005] 4.良好的抗渣性 CaO材料在鋼鐵的冶煉中具有良好的抗渣性，在鋼鐵冶煉中，鋼液中的爐渣會(huì)與CaO反 應(yīng)生成C2S和C3S等，使得熔渣粘度大大提高，潤(rùn)濕角增大，限制了爐渣對(duì)耐火材料內(nèi)部的進(jìn) 一步深入，防止更嚴(yán)重的侵蝕的產(chǎn)生。同時(shí)，CaO耐火材料在使用過程中。由于CaO的再結(jié) 晶，在耐火材料表面會(huì)生成一層非常致密的表層，進(jìn)一步阻止?fàn)t渣的侵入。
[0006] 5.抗熱震性 在高溫條件下，CaO具有較好的蠕變性，因此材料具有一定的塑性，當(dāng)溫度變化較大時(shí) 會(huì)產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，而CaO的蠕變性恰好可以起到緩沖的作用，使材料具有一定的穩(wěn)定 性，不因溫度的巨變而變形損壞。
[0007] 6.資源豐富、制備方法簡(jiǎn)單 氧化鈣來源廣泛，如石灰石、方解石、大理石等都是氧化鈣的原材料。地球上，這些礦源 儲(chǔ)藏量大，分布范圍廣，資源豐富，價(jià)格低廉。煅燒這些原料便可得到氧化鈣，且處理過程簡(jiǎn) 單。
[0008] 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、高溫合金的精煉等 行業(yè)中。但CaO有著致命的缺點(diǎn)：易水化。
[0009] CaO屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，鈣離子位于氧離子的八面體空隙中，其晶格常數(shù)較大，為 0. 48nm，而密度僅為3. 32g/cnT3相對(duì)較小，因此其晶格結(jié)構(gòu)較為疏松，極具不穩(wěn)定性，易與 水發(fā)生反應(yīng)。即使在常溫下，也會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，且生成的0&(0!1)2會(huì)產(chǎn)生膨脹效果，使制 品產(chǎn)生裂紋和崩裂，這就是氧化鈣材料使用受到限制的主要原因。為此，各國(guó)做了大量的研 宄，并取得了一定的進(jìn)展，某些技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的于工業(yè)生產(chǎn)，但還沒有從根本上解決其抗水 化的問題。隨著人們對(duì)CaO水化性能的研宄，提出了各種提高CaO抗水化性能的方法，許多 技術(shù)已經(jīng)投入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種制備抗水化CaO砂的方法，本方法向CaO中加入鋯英 粉混合均勻后，壓球或壓塊，然后高溫煅燒，在1250°C以上進(jìn)行冷淬處理，制備出抗水化性 能優(yōu)異的CaO砂，將加入鋯英粉的氧化鈣塊體或球體高溫煅燒后，在1250-1900°C的溫度范 圍內(nèi)進(jìn)行空冷，提高CaO的抗水化性能。
[0011] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種制備抗水化CaO砂的方法，所述方法包括如下過程：向CaO中加入鋯英粉，即向 CaO中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 0-50. 0%的鋯英粉混合均勻后，壓制成型，然后高溫煅燒，將混 合均勻的氧化鈣與鋯英粉壓球或壓塊處理，進(jìn)行高溫煅燒，煅燒溫度為1260-1900°C ;在 1250°C以上進(jìn)行冷淬處理，制備出CaO砂；鋯英粉的粒度為200-2000目，氧化鈣的粒度為 200-2000 目。
[0012] 所述的一種制備抗水化CaO砂的方法，所述加入鋯英粉的氧化鈣塊體或球體高溫 煅燒后，在1250-1900 °C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行淬冷。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 本方法向CaO中加入鋯英粉混合均勻后，壓球或壓塊，然后高溫煅燒，在1250°C以上進(jìn) 行冷淬處理，制備出抗水化性能優(yōu)異的CaO砂，將加入鋯英粉的氧化鈣塊體或球體高溫煅 燒后，在1250-1900°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行空冷，提高CaO的抗水化性能。
【附圖說明】
[0014] 圖1為樣品照片。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016] 實(shí)施實(shí)例1 本方法向200-2000目的CaO中加入200-2000目5. 0-50.0 wt. %的鋯英粉混合均勻后， 壓球或壓塊，然后在1260-1900°C高溫煅燒，在1250-1900°C以上進(jìn)行冷淬處理，制備出抗 水化性能優(yōu)異的CaO砂。CaO砂的圖片如圖1所示，其放置2月后的吸水率如表1所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備抗水化CaO砂的方法，其特征在于，所述方法包括如下過程：向CaO中 加入鋯英粉，即向CaO中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 0-50. 0%的鋯英粉混合均勻后，壓制成型，然 后高溫煅燒，將混合均勻的氧化鈣與鋯英粉壓球或壓塊處理，進(jìn)行高溫煅燒，煅燒溫度為 1260-1900°C ;在1250°C以上進(jìn)行冷淬處理，制備出CaO砂；鋯英粉的粒度為200-2000目， 氧化鈣的粒度為200-2000目。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備抗水化CaO砂的方法，其特征在于，所述加入鋯英粉 的氧化鈣塊體或球體高溫煅燒后，在1250-1900 °C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行淬冷。
【專利摘要】一種制備抗水化CaO砂的方法，涉及耐火材料制備方法，向CaO中加入一定量的鋯英粉混合均勻后，壓制成型，然后高溫煅燒，在1250℃以上進(jìn)行冷淬處理，制備出抗水化性能優(yōu)異的CaO砂，本方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，可有效的制備出抗水化的CaO砂。鋯英粉混合均勻后，壓球或壓塊，然后高溫煅燒，在1250℃以上進(jìn)行冷淬處理，制備出抗水化性能優(yōu)異的CaO砂，本方法首次提出將加入鋯英粉的氧化鈣塊體或球體高溫煅燒后，在1250-1900℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行空冷，提高CaO的抗水化性能。
【IPC分類】C04B35-01, C04B35-66, C04B35-622
【公開號(hào)】CN104860688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510205180
【發(fā)明人】曹大力
【申請(qǐng)人】沈陽化工大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日