本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种高热震高抗水化mgo-cao砂制备方法。
背景技术：
mgo-cao耐材具有良好的高温稳定性能及抗渣性能，特别是其中游离的cao可以起到净化钢水的作用，因此，mgo-cao耐材广泛应用在aod精炼钢包上。但含钙材料容易水化生成ca(oh)2引起体积膨胀，进而导致材料损毁，这在很大程度上限制了镁钙材料的使用。
为提高含游离mgo-cao耐火材料的抗水化性能，一般可以通过物理方法对其包装进行改进，以减少材料与水分的接触；也可以采取在表面形成致密保护层的方式，隔绝耐火原料与空气的接触。目前采用添加其它组分，以在材料中形成低熔点相，促进cao、mgo晶粒的发育和长大的方法也普遍使用。虽然这些技术手段在一定程度上提高了镁钙材料的抗水化性能，但均以降低mgo-cao耐火材料的高温使用性能为代价。同时mgo-cao耐火材料的热震稳定性一直是行业内急待解决的关键技术。
技术实现要素：
本发明针对现有的技术不足，提供了一种高热震高抗水化的mgo-cao砂制备方法，以轻烧氧化镁粉、轻烧白云石粉为原料，zr(oh)4干凝胶、tio2为添加剂，经细磨、混合搅拌、压球、干燥、煅烧，得到一种高热震高抗水化mgo-cao砂。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种高热震高抗水化mgo-cao砂制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
步骤一，以重量份计，将40-50份轻烧氧化镁粉、38-45份轻烧白云石粉细磨至200目以下，得物料细粉；
步骤二，将物料细粉置于混合搅拌机中，以重量份计，将8-15份zr(oh)2干凝胶细粉和2-4份tio2微粉均分5-8次加入到混合搅拌机中，混合搅拌10-15min，得混合物料；
步骤三，将混合物料放入压球机中压球，压制成直径40-60mm的mgo-cao砂球；
步骤四，将mgo-cao砂球置于100-120℃环境中干燥10-15小时得干燥的mgo-cao砂球；
步骤五，将干燥的mgo-cao砂球置于1500-1800℃窑炉中煅烧2-6小时，即得高热震高抗水化mgo-cao砂；
所述步骤一中的轻烧氧化镁粉和轻烧白云石粉mgo含量³95%。
所述步骤二中的zr(oh)4干凝胶是氧氯化锆和冰醋酸按8：3的质量比在50-60℃、40khz下超声波共混20-30min后加氨水调节ph=6，再经50-70℃常压干燥15-20小时制备的。
所述氧氯化锆为含量≥99.0的八水氧氯化锆、冰醋酸为含量98%的冰醋酸、氨水为浓度5%的氨水溶液。
所述步骤五中窑炉为竖窑、回转窑、电窑或隧道窑其中之一。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）以轻烧镁砂和轻烧白云石粉为原料，通过细磨后与zr(oh)4干凝胶和tio2混合搅拌压球，煅烧后即可直接制得高热震高抗水化mgo-cao砂；2）zro2可与cao反应生成不易水化的cazro3，tio2与cao反应生成mgtio4，从而提高了制品的抗水化性能；3）zro2引入到mgo-cao耐火材料的基体中，提高了制品的抗热震性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的制备方法做进一步说明：
实施例1：
将50kg轻烧氧化镁粉、40kg轻烧白云石粉细磨至200目以下，得物料细粉；将物料细粉置于混合搅拌机中，将8kgzr(oh)2干凝胶细粉和2kgtio2微粉均分5次加入到混合搅拌机中，混合搅拌10min，得混合物料；将混合物料放入压球机中压球，压制成直径40mm的mgo-cao砂球；将mgo-cao砂球置于100℃环境中干燥4小时，至mgo-cao砂球中水分含量小于1%，得干燥的mgo-cao砂球；将干燥的mgo-cao砂球置于1600℃窑炉中煅烧4小时，即得高热震高抗水化mgo-cao砂。
经检测本实施例制备的高热震高抗水化mgo-cao砂：zro2与cao反应生成不易水化的cazro3，tio2与cao反应生成mgtio4，并且生成的cazro3和mgtio4主要分布在晶界等容易水化的部位，改变了mgo-cao材料的显微结构，从而提高了制品的抗水化性能。高温煅烧后的mgo-cao砂体积密度达到3.33g/cm3；氧化锆晶粒分布于方镁石和方钙石之间的晶界处，提升了mgo-cao砂的抗热震性能，使mgo-cao制品热震次数达到10次。
实施例2：
将48kg轻烧氧化镁粉、40kg轻烧白云石粉细磨至200目以下，得物料细粉；将物料细粉置于混合搅拌机中，将10kgzr(oh)2干凝胶细粉和2kgtio2微粉均分5次加入到混合搅拌机中，混合搅拌10min，得混合物料；将混合物料放入压球机中压球，压制成直径40mm的mgo-cao砂球；将mgo-cao砂球置于110℃环境中干燥4小时，至mgo-cao砂球中水分含量小于1%，得干燥的mgo-cao砂球；将干燥的mgo-cao砂球置于1650℃窑炉中煅烧4小时，即得高热震高抗水化mgo-cao砂。
经检测本实施例制备的高热震高抗水化mgo-cao砂：zro2与cao反应生成不易水化的cazro3，tio2与cao反应生成mgtio4，并且生成的cazro3和mgtio4主要分布在晶界等容易水化的部位，改变了mgo-cao材料的显微结构，从而提高了制品的抗水化性能。高温煅烧后的mgo-cao砂体积密度达到3.36g/cm3；氧化锆晶粒分布于方镁石和方钙石之间的晶界处，提升了mgo-cao砂的抗热震性能，使mgo-cao制品热震次数达到15次。
实施例3：
将44kg轻烧氧化镁粉、42kg轻烧白云石粉细磨至200目以下，得物料细粉；将物料细粉置于混合搅拌机中，将12kgzr(oh)2干凝胶细粉和2kgtio2微粉均分5次加入到混合搅拌机中，混合搅拌10min，得混合物料；将混合物料放入压球机中压球，压制成直径40mm的mgo-cao砂球；将mgo-cao砂球置于100℃环境中干燥4小时，至mgo-cao砂球中水分含量小于1%，得干燥的mgo-cao砂球；将干燥的mgo-cao砂球置于1800℃窑炉中煅烧4小时，即得高热震高抗水化mgo-cao砂。
经检测本实施例制备的高热震高抗水化mgo-cao砂：zro2与cao反应生成不易水化的cazro3，tio2与cao反应生成mgtio4，并且生成的cazro3和mgtio4主要分布在晶界等容易水化的部位，改变了mgo-cao材料的显微结构，从而提高了制品的抗水化性能。高温煅烧后的mgo-cao砂体积密度达到3.42g/cm3；氧化锆晶粒分布于方镁石和方钙石之间的晶界处，提升了mgo-cao砂的抗热震性能，使mgo-cao制品热震次数达到17次。
1.一种高热震高抗水化mgo-cao砂制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
步骤一，以重量份计，将40-50份轻烧氧化镁粉和38-45份轻烧白云石粉细磨至200目以下，得物料细粉；
步骤二，将物料细粉置于混合搅拌机中，以重量份计，将8-15份zr(oh)2干凝胶细粉和2-4份tio2微粉均分5-8次加入到混合搅拌机中，混合搅拌10-15min，得混合物料；
步骤三，将混合物料放入压球机中压球，以60-80mpa压制成直径为40-60mm的mgo-cao砂球；
步骤四，将mgo-cao砂球置于100-120℃环境中干燥10-15小时得干燥的mgo-cao砂球；
步骤五，将干燥的mgo-cao砂球置于1500-1800℃窑炉中煅烧2-6小时，即得高热震高抗水化mgo-cao砂。
2.根据权利要求1所述一种高热震高抗水化mgo-cao砂制备方法，其特征在于，所述步骤一中的轻烧氧化镁粉和轻烧白云石粉mgo含量³95%。
3.根据权利要求1所述一种高热震高抗水化mgo-cao砂制备方法，其特征在于，所述步骤二中的zr(oh)4干凝胶是氧氯化锆和冰醋酸按8:3的质量比在50-60℃、40khz下超声波共混20-30min后加氨水调节ph=6，再经50-70℃常压干燥15-20小时制备的；
所述氧氯化锆为含量≥99.0的八水氧氯化锆、冰醋酸为含量98%的冰醋酸、氨水为浓度5%的氨水溶液。
4.根据权利要求1所述一种高热震高抗水化mgo-cao砂制备方法，其特征在于，所述步骤五中窑炉为竖窑、回转窑、电窑或隧道窑中的任一种。