一种制备抗水化CaO砂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐火材料制备方法，特别是涉及一种制备抗水化CaO砂的方法。
【背景技术】
[0002] CaO是一种优异的耐火材料，是最稳定的氧化物之一，与各种熔融金属几乎不发生 反应。与其它耐火材料相比，CaO具有以下显著的优点： 1.耐火性能好 氧化钙具有较高的熔点和沸点，其熔点是2570°C，沸点为2850°C。在高温 下，氧化钙饱和蒸汽压较其它碱性氧化物低，是较好的耐火材料。
[0003] 2.热力学性能稳定 CaO是最稳定的氧化物之一，与各种熔融金属几乎不发生反应，根据对一些氧化物性能 的研宄，在1500°C时，一些氧化物生成自由能（负值）的绝对值大小顺序为：Ca0>Hf02>Zr0 2>Al203>Mg0>Ti02>Si0 2>Cr203。与其他材料相比，CaO在金属及合金的熔炼温度下被活性合金 元素还原的量要少得多。
[0004] 3.优异的除杂性能 氧化钙质耐火材料具有良好的净化钢液的作用，主要原因是CaO易与钢液中的S，P等 杂质发生反应，而且，反应后生成的物质将从耐火材料上脱落下来并且上浮至保护渣层中， 在后期的操作中得以除掉，这样就大大净化了钢液，同时它还可以降低〇和某些非金属夹 杂的作用。
[0005] 4.良好的抗渣性 CaO材料在钢铁的冶炼中具有良好的抗渣性，在钢铁冶炼中，钢液中的炉渣会与CaO反 应生成C2S和C3S等，使得熔渣粘度大大提高，润湿角增大，限制了炉渣对耐火材料内部的进 一步深入，防止更严重的侵蚀的产生。同时，CaO耐火材料在使用过程中。由于CaO的再结 晶，在耐火材料表面会生成一层非常致密的表层，进一步阻止炉渣的侵入。
[0006] 5.抗热震性 在高温条件下，CaO具有较好的蠕变性，因此材料具有一定的塑性，当温度变化较大时 会产生一定的热应力，而CaO的蠕变性恰好可以起到缓冲的作用，使材料具有一定的稳定 性，不因温度的巨变而变形损坏。
[0007] 6.资源丰富、制备方法简单 氧化钙来源广泛，如石灰石、方解石、大理石等都是氧化钙的原材料。地球上，这些矿源 储藏量大，分布范围广，资源丰富，价格低廉。煅烧这些原料便可得到氧化钙，且处理过程简 单。
[0008] 因此，CaO耐火材料广泛应用于高温环境领域，如钢铁的冶炼、高温合金的精炼等 行业中。但CaO有着致命的缺点：易水化。
[0009] CaO属于NaCl型结构，钙离子位于氧离子的八面体空隙中，其晶格常数较大，为 0. 48nm，而密度仅为3. 32g/cnT3相对较小，因此其晶格结构较为疏松，极具不稳定性，易与 水发生反应。即使在常温下，也会与水发生反应，且生成的0&(0!1)2会产生膨胀效果，使制 品产生裂纹和崩裂，这就是氧化钙材料使用受到限制的主要原因。为此，各国做了大量的研 宄，并取得了一定的进展，某些技术已经应用的于工业生产，但还没有从根本上解决其抗水 化的问题。随着人们对CaO水化性能的研宄，提出了各种提高CaO抗水化性能的方法，许多 技术已经投入工业生产应用。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种制备抗水化CaO砂的方法，本方法向CaO中加入锆英 粉混合均匀后，压球或压块，然后高温煅烧，在1250°C以上进行冷淬处理，制备出抗水化性 能优异的CaO砂，将加入锆英粉的氧化钙块体或球体高温煅烧后，在1250-1900°C的温度范 围内进行空冷，提高CaO的抗水化性能。
[0011] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种制备抗水化CaO砂的方法，所述方法包括如下过程：向CaO中加入锆英粉，即向 CaO中加入质量分数为5. 0-50. 0%的锆英粉混合均匀后，压制成型，然后高温煅烧，将混 合均匀的氧化钙与锆英粉压球或压块处理，进行高温煅烧，煅烧温度为1260-1900°C ;在 1250°C以上进行冷淬处理，制备出CaO砂；锆英粉的粒度为200-2000目，氧化钙的粒度为 200-2000 目。
[0012] 所述的一种制备抗水化CaO砂的方法，所述加入锆英粉的氧化钙块体或球体高温 煅烧后，在1250-1900 °C的温度范围内进行淬冷。
[0013] 本发明的优点与效果是： 本方法向CaO中加入锆英粉混合均匀后，压球或压块，然后高温煅烧，在1250°C以上进 行冷淬处理，制备出抗水化性能优异的CaO砂，将加入锆英粉的氧化钙块体或球体高温煅 烧后，在1250-1900°C的温度范围内进行空冷，提高CaO的抗水化性能。
【附图说明】
[0014] 图1为样品照片。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0016] 实施实例1 本方法向200-2000目的CaO中加入200-2000目5. 0-50.0 wt. %的锆英粉混合均匀后， 压球或压块，然后在1260-1900°C高温煅烧，在1250-1900°C以上进行冷淬处理，制备出抗 水化性能优异的CaO砂。CaO砂的图片如图1所示，其放置2月后的吸水率如表1所示。
【主权项】
1. 一种制备抗水化CaO砂的方法，其特征在于，所述方法包括如下过程：向CaO中 加入锆英粉，即向CaO中加入质量分数为5. 0-50. 0%的锆英粉混合均匀后，压制成型，然 后高温煅烧，将混合均匀的氧化钙与锆英粉压球或压块处理，进行高温煅烧，煅烧温度为 1260-1900°C ;在1250°C以上进行冷淬处理，制备出CaO砂；锆英粉的粒度为200-2000目， 氧化钙的粒度为200-2000目。
2. 根据权利要求1所述的一种制备抗水化CaO砂的方法，其特征在于，所述加入锆英粉 的氧化钙块体或球体高温煅烧后，在1250-1900 °C的温度范围内进行淬冷。
【专利摘要】一种制备抗水化CaO砂的方法，涉及耐火材料制备方法，向CaO中加入一定量的锆英粉混合均匀后，压制成型，然后高温煅烧，在1250℃以上进行冷淬处理，制备出抗水化性能优异的CaO砂，本方法工艺简单，操作方便，可有效的制备出抗水化的CaO砂。锆英粉混合均匀后，压球或压块，然后高温煅烧，在1250℃以上进行冷淬处理，制备出抗水化性能优异的CaO砂，本方法首次提出将加入锆英粉的氧化钙块体或球体高温煅烧后，在1250-1900℃的温度范围内进行空冷，提高CaO的抗水化性能。
【IPC分类】C04B35-01, C04B35-66, C04B35-622
【公开号】CN104860688
【申请号】CN201510205180
【发明人】曹大力
【申请人】沈阳化工大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日