本发明涉及耐火材料领域，特别是一种高性能钙砂及其制备方法。
背景技术：
21世纪钢铁工业的发展必然依赖钢铁质量的提高，增强市场竞争力，大而不强是中国钢铁业的一大缺陷，提升品质、制造超级钢满足高档需求是钢铁业必须要走的一步。国内冶炼净钢时，大都厂家利用石灰石原料，添加稀土矿物，在1600℃烧结成钙砂；也有利用电熔为烧结方法，制得电熔钙砂，然后以电熔钙砂为原料做钙质产品的报道。但是能耗高成本大，稀土矿物的利用使得成本大幅提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种高性能钙砂及其制备方法，能大幅度降低烧成成本，降低能耗，制成的钙砂的体积稳定性好，抗热震性好，抗水化性好，能够用于生产钢水过滤器。
本发明的技术方案：一种高性能钙砂，其特征在于，按重量百分比包括下列组分：消石灰30～75%、冶金石灰20～65%、矿化剂0.5～2%和结合剂3～10%。
前述的一种高性能钙砂，所述矿化剂包括三氧化二铁和氧化钛。
前述的一种高性能钙砂，所述三氧化二铁的含量为40～50%，所述氧化钛的含量为50～60%。
前述的一种高性能钙砂，所述结合剂包括石蜡、焦油和树脂。
前述的一种高性能钙砂，所述石蜡的含量为20～30%，所述焦油和树脂的含量为70～80%。
一种高性能钙砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、称取原料、破碎：按重量百分比分别称取消石灰、冶金石灰、矿化剂和结合剂后进行破碎；
（2）、混合：将上述破碎后的原料进行混合；
（3）、成型、干燥：将混合料脱水后挤出或压制成型，在60～110℃的条件下充分烘干，得到坯体；
（4）、高温烧成：将坯体放入炉窑煅烧，烧成温度为1650～1700℃，保温2～4小时，冷却后破碎成颗粒。
与现有技术相比，本发明通过引入消石灰，经过反应而得到的消石灰颗粒，颗粒粒度小，比表面积增大，颗粒活性提高，颗粒与颗粒之间的接触也更加紧密。在烧成后，加速颗粒间扩散，使得材料烧结致密，气孔减少。在三氧化二铁和氧化钛粉末加入后，促进液相的生成，在颗粒之间有很好的晶间结合作用，促进了钙砂更好地烧结，可以制得烧结致密的钙砂，制得的钙砂的体积密度和显气孔率在3.10g/cm3和2%，钙砂的体积稳定性好，抗热震性好，抗水化性好，能够用于生产钢水过滤器。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1：一种高性能钙砂，按重量百分比包括下列组分：消石灰30%、冶金石灰65%、矿化剂2%和结合剂3%。
所述矿化剂包括三氧化二铁和氧化钛，三氧化二铁的含量为40%，所述氧化钛的含量为60%。
所述结合剂包括石蜡、焦油和树脂，石蜡的含量为20%，所述焦油和树脂的含量为80%。
一种高性能钙砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取原料破碎：按重量百分比分别称取消石灰、冶金石灰、矿化剂和结合剂后进行破碎；
（2）、混合：将上述破碎后的原料进行混合；
（3）、成型、干燥：将混合料脱水后挤出或压制成型，在110℃的条件下充分烘干，得到坯体；
（4）、高温烧成：将坯体放入炉窑煅烧，烧成温度为1700℃，保温2小时，冷却后破碎成颗粒。
实施例2：一种高性能钙砂，按重量百分比包括下列组分：消石灰75%、冶金石灰20%、矿化剂0.5%和结合剂4.5%。
所述矿化剂包括三氧化二铁和氧化钛，三氧化二铁的含量为50%，所述氧化钛的含量为50%。
所述结合剂包括石蜡、焦油和树脂，石蜡的含量为30%，所述焦油和树脂的含量为70%。
一种高性能钙砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取原料破碎：按重量百分比分别称取消石灰、冶金石灰、矿化剂和结合剂后进行破碎；
（2）、混合：将上述破碎后的原料进行混合；
（3）、成型、干燥：将混合料脱水后挤出或压制成型，在60℃的条件下充分烘干，得到坯体；
（4）、高温烧成：将坯体放入炉窑煅烧，烧成温度为1650℃，保温4小时，冷却后破碎成颗粒。
实施例3：一种高性能钙砂，按重量百分比包括下列组分：消石灰30%、冶金石灰58%、矿化剂2%和结合剂10%。
所述矿化剂包括三氧化二铁和氧化钛，三氧化二铁的含量为40%，所述氧化钛的含量为60%。
所述结合剂包括石蜡、焦油和树脂，石蜡的含量为30%，所述焦油和树脂的含量为70%。
一种高性能钙砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取原料破碎：按重量百分比分别称取消石灰、冶金石灰、矿化剂和结合剂后进行破碎；
（2）、混合：将上述破碎后的原料进行混合；
（3）、成型、干燥：将混合料脱水后挤出或压制成型，在100℃的条件下充分烘干，得到坯体；
（4）、高温烧成：将坯体放入炉窑煅烧，烧成温度为1680℃，保温3小时，冷却后破碎成颗粒。
实施例4：一种高性能钙砂，按重量百分比包括下列组分：消石灰45%、冶金石灰45%、矿化剂2%和结合剂8%。
所述矿化剂包括三氧化二铁和氧化钛，三氧化二铁的含量为45%，所述氧化钛的含量为55%。
所述结合剂包括石蜡、焦油和树脂，石蜡的含量为25%，所述焦油和树脂的含量为75%。
一种高性能钙砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取原料破碎：按重量百分比分别称取消石灰、冶金石灰、矿化剂和结合剂后进行破碎；
（2）、混合：将上述破碎后的原料进行混合；
（3）、成型、干燥：将混合料脱水后挤出或压制成型，在90℃的条件下充分烘干，得到坯体；
（4）、高温烧成：将坯体放入炉窑煅烧，烧成温度为1680℃，保温3.5小时，冷却后破碎成颗粒。
本发明有如下创新：
1、采用以消石灰和冶金石灰为主要原料，消石灰细度高，烧结性能好，能大幅度降低烧成成本，降低能耗；
2、以石蜡为结合剂，添加fe2o3粉末，烧结性能好，替代稀土类矿物，价格低廉，也有利于稀土类矿物的综合利用，节约资源；
3、以石蜡为结合剂，加热搅拌，可以洁净化生产。