专利名称：一种高钙型铝酸钙的生产方法
技术领域：
本发明涉及无机非金属材料领域，尤其是炼钢洁净剂。
背景技术：
铝酸钙为CaO-Al2O3的二元化合物，在铝酸钙的二元化合物系列中CaO和Al2O3两种化合物存在着多种组合比例六铝酸一钙(CaO.6Al2O3，简写为CA6)、二铝酸一钙(CaO.2Al2O3，简写为CA2)、铝酸一钙(CaO.Al2O3，简写为CA)、七铝酸十二钙(12CaO.7Al2O3，简写为C12A7)、铝酸三钙(3CaO.Al2O3，简写为C3A)。这五种化合物中CA、CA2、和CA6为低钙型铝酸钙，主要存在于高铝水泥和耐火材料中，C12A7和C3A为高钙型铝酸钙。近年来，C12A7作为新技术用于炼钢脱硫和净化钢水，用量日益增加。
含C12A7的炼钢洁净剂其主要成分为CaO37-52％Al2O337-50％SiO22-10％国际上最早将C12A7作为商品用作炼钢的洁净剂是法国的Lafarge公司，牌号为LDSF，该产品明确标示采用熔融法生产，是一种完全预熔的物料。
国内也有不少工厂采用电炉熔融法、冲天炉熔融法生产高钙型铝酸钙。
用电炉熔融法生产高钙型铝酸钙能源消耗大，生产成本高，生产不能连续化，而且还会造成质量不稳定。
采用回转窑烧结法生产时，适宜形成CA和CA2，属低钙型铝酸钙，CaO的含量一般小于37％。因为高钙型铝酸钙C12A7是低熔点化合物，其烧成温度范围狭窄，仅为10-20℃之间，而回转窑的温度控制范围较宽，对较窄的温度范围不易控制，无法进行正常操作。曾经有工厂试图用回转窑低温煅烧的方法制取CaO含量为42％的高钙型铝酸钙熟料，结果由于未能消除游离CaO的存在，使熟料在储存和运输中溃散成粉末而无法使用。
为了降低生产高钙型铝酸钙的能源消耗、降低生产成本，提高质量，有必要对高钙型铝酸钙的生产方法作进一步深入研究。
发明内容
本发明的目的为提供一种能源消耗少、生产成本低，质量稳定的高钙型铝酸钙的生产方法。
本发明是在通用的生产工艺中改进了原料组成，在原来的石灰石和铝矾土中加入添加剂来完成的。
按重量百分比组成的原料为高铝矾土30-55％，石灰石40-65％，卤素类化合物添加剂0.5-7％。
所述卤素类化合物添加剂为含有卤素的钙盐、铝盐、钠盐、镁盐。可以采用其中单独一种卤素类化合物，也可以同时采用其中几种卤素类化合物。
根据炼钢的要求石灰石原料的2-30％可由MgO或BaO或CaF2代替。
由于在原料中加入了卤素化合物添加剂能降低高钙型铝酸钙的烧结温度，在较低的温度下能增加铝酸钙中的钙化合量、使C12A7迅速形成，并同时消除了游离CaO的存在，在整个烧结过程中，温度控制在1300-1350℃之间，这就达到了扩大烧结温度范围能利高钙型铝酸钙的生产目的。根据得到的产品成分分析、其中Al2O336-52％，CaO(包含MgO、BaO、CaF2)37-53％，SiO23-5％。以上的各成分的含量符合高钙型铝酸钙的要求。
本发明具有以下特点1、节约能源回转窑烧结法生产高钙型铝酸钙的能耗折算为标准煤的煤耗量为257公斤/吨熟料，电熔法的电耗量为900度/吨熟料，每发一度电折合耗煤量为0.5-0.7公斤，现以下限计算，900度电折合耗煤量为450公斤，所以生产每吨熟料回转窑烧结法比电熔法能节约450-257＝193公斤标准煤。最后得到的生产成本中的能源消耗费用回转窑烧结法为150元/吨熟料，电熔法为450元/吨熟料，回转窑烧结法能耗部分的成本仅为电熔法的1/3。
2、利用已有技术在回转窑中生产高钙型铝酸钙时，由于游离CaO的存在，使熟料在储存和运输中溃散成粉末而无法使用，而本发明所得熟料经沸水煮2小时，仍然不粉化，所以无论在储存和运输中环境有多大的变化，产品质量仍然保持稳定。
3、回转窑烧结法可实现连续化生产，不仅有利于节能，而且便于生产条件的稳定和控制，既便于生产管理也有利于质量的提高。
图1为本发明回转窑生产高钙型铝酸钙的生产流程示意中显示1为原料库，2为料库进口，3为原料储存仓，4为计量秤，5为混合器，6为球磨机，7为混合料料库，8为混合料储存仓，9为回转窑，10为冷却器，11为熟料，19为颗粒破碎机，12为筛分器，13为颗粒产品包装机，14为球磨机，15为粉磨机，16为粉磨产品库，17为搅拌混合器，18为粉磨产品包装机。
具体实施例方式
实施例1将原料高铝矾土38.2％、石灰石58.8％、和萤石3％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入回转窑，经1310-1350℃煅烧，煅烧至烧结状态即成高钙型铝酸钙熟料，熟料经化学分析，结果如下(％)
熟料经沸水煮二小时不粉化。
实施例2将原料高铝矾土33％、石灰石62％、萤石5％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入回转窑，经1310-1350℃煅烧，煅烧至烧结状态，将所得熟料经化学分析，结果如下(％)
熟料经沸水煮二小时不粉化。
实施例3将原料高铝矾土50％、石灰石49％、氟化铝1％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入回转窑，经1310-1350℃煅烧，煅烧至烧结状态，将所得熟料经化学分析，结果如下(％)
熟料经沸水煮二小时不粉化。
实施例4将原料高铝矾土53％、石灰石40％、菱苦土6％和萤石1％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入回转窑，经1310-1350℃煅烧，煅烧至烧结状态，将所得熟料经化学分析，结果如下(％)
熟料经沸水煮二小时不粉化。
实施例5将原料高铝矾土38.2％、石灰石58.8％、硅氟酸钠3％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入回转窑，经1310-1350℃煅烧，煅烧至烧结状态，将所得熟料经化学分析，结果如下(％)
熟料经沸水煮二小时不粉化。
实施例6将原料高铝矾土38.2％、石灰石58.8％、硅氟酸镁3％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入电炉，在1310-1350℃内煅烧成熟料，该熟料经沸水煮二小时不粉化。
熟料经化学分析，结果如下(％)
实施例7将原料高铝矾土38.2％、石灰石58.8％、和氯化钙3％混合后由球磨机粉碎，达到180目筛余小于8％的细度，经加水成球，然后送入倒焰窑，在1310-1350℃内煅烧成熟料，该熟料经沸水煮二小时不粉化。
熟料经化学分析，结果如下(％)
从实施例1-5可以看出利用回转窑烧结法生产高钙型铝酸钙本发明达到了发明目的。从实施例6-7看出，本发明也可用电炉、倒焰窑实施，并能得到与回转炉生产的高钙型铝酸钙熟料同样的质量。
权利要求
1.高钙型铝酸钙的生产方法，其特征为由下列按重量百分比组成的原料生产，高铝矾土30-55％，石灰石40-65％，卤素类化合物添加剂0.5-7％。
2.根据权利要求1所述的高钙型铝酸钙的生产方法，其特征为卤素类化合物添加剂为含有卤素的钙盐、铝盐、钠盐、镁盐，可以加入单独一种卤素类化合物，也可以同时加入几种卤素类化合物。
3.根据权利要求1或2所述的高钙型铝酸钙的生产方法，其特征为石灰石原料的2-30％，可由MgO或BaO或CaF2代替。
全文摘要
本发明为高钙型铝酸钙的生产方法，涉及炼钢洁净剂领域，高钙型铝酸钙用电熔法生产，成本高，不能连续化生产，质量不稳定，回转窑烧结法生产，烧结温度范围窄不易控制，且存在游离CaO，易粉化，无法使用，本发明在原料中加入了0.5－7％的卤素类化合物添加剂，使回转窑烧结法的温度控制范围变宽，而且无游离的CaO存在，还具有生产能耗少，成本低，产品质量稳定，便于生产管理的特点。
文档编号C01F7/00GK1669930SQ200510063059
公开日2005年9月21日 申请日期2005年4月5日 优先权日2005年4月5日
发明者王建亭, 周季婻 申请人:郑州登峰熔料有限公司