專利名稱：一種抗水化CaO熟料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于耐火材料技術領域，尤其涉及一種石灰質耐火材料及其制備方法。
背景技術：
當前鋼鐵工業(yè)發(fā)展的一大趨勢是傳統(tǒng)長流程工藝不斷進步與完善，其要點之一是純凈鋼冶煉技術的發(fā)展。事實上，鋼材質量的競爭性在很大程度上取決于鋼材純凈度。由于石灰質耐火材料熔融溫度高，分解氧壓和蒸汽壓低，并能捕捉鋼水中的Al2O3等非鐵雜質，純凈鋼水，具有防止連鑄水口閉塞及抗熱震性和抗渣性好等優(yōu)良特點，作為純凈鋼冶煉用耐火材料正在引起人們的高度重視。盡管有如此優(yōu)良的材料特性，并且資源豐富、價格低廉，但因為氧化鈣耐火材料的致命弱點—易水化，給其處理、貯藏和制磚帶來困難，使其獨特的性能不能充分發(fā)揮。多年來人們?yōu)榇俗髁嗽S多工作，概括起來有1.用耐水化性物質覆蓋CaO表面，如有機鈦鹽在CaO表面沉析一層TiO2膜(特開平10-245284)；機械化學改質法直接固著Al2O3、SiO2微粉(特開平8-183671、特開平8-268769)；2.引入外加劑，生成低熔物，促進燒結，使CaO結晶長大，提高體積密度，減少與水分的接觸面積(JP2001253766、JP2000302536)；3.將CaO幾乎全部變成耐水化性的礦物，如添加SiO2、TiO2，生成穩(wěn)定的C3S、鈦酸鈣(特開平9-25158)。
上述方法雖使石灰質熟料的抗水化能力有所提高，但是由于引入的外加物與熟料反應生成低熔物，降低了材料的高溫強度及耐蝕性，或變成穩(wěn)定的耐水化性的礦物，失去了CaO活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種抗水化且具有活性，耐蝕性，高溫強度不受影響的石灰質熟料及其制備方法。
為完成上述任務，本發(fā)明所采用的技術方案是利用高能球磨機對超細CaCO3進行機械力活化，成型，燒制。
超細CaCO3或是活性碳酸鈣、或是輕質碳酸鈣、或是納米碳酸鈣、或是幾種碳酸鈣的組合，亦可引入5～40％熟石灰或活性石灰或石灰乳。超細CaCO3是以CaO為主要成分，含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質，其中CaO為53～55％、SiO2為0.1～1.0％、Al2O3為0.05～1.0％、Fe2O3為0～1.0％，I.L為41～44.5％。
機械力活化是將超細CaCO3在高能球磨機中粉磨，研磨介質為不銹鋼球，球料比為5/1～8/1。粉磨后混合料的比表面積為5～20sq.m/g。
將粉磨后的混合料成型，再將素坯經(jīng)干燥后，在高溫窯中燒成，燒成溫度為1400～1650℃，保溫時間為2～5h。
由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有抗水化、高活性、耐蝕性及高溫強度不受影響等特點。所制成的石灰質熟料適合于鋼包內(nèi)襯、中間包內(nèi)襯及其過濾器、水口、有色熔煉爐、玻璃窯蓄熱室、水泥窯燒成帶等。
具體實施例方式
實施例1 以輕質CaCO3為原料，其中CaO為53.5～54.5％、SiO2為0.5～0.8％、Al2O3為0.6～0.9％、Fe2O3為0.05～0.1％，I.L為43～44％。將其在行星式高能球磨機中干法粉磨，研磨介質為不銹鋼球，球料比為5/1～8/1，粉磨后混合料的比表面積為10～15sq.m/g，雜質成分TCr為0.005～0.01％、TFe為0.4～0.6％、TFe2O3為0.6～0.8％、TNi為0.01～0.03％。以100～150MPa的壓力在液壓機上成型，素坯經(jīng)100～120℃干燥后，在溫度為1400～1450℃條件下燒成，保溫時間為2～3h。燒成后的石灰質熟料相對密度≥96％，在溫度為20～30℃、濕度為90～100％的條件下，15天后的水化增重率為6.56％，而未經(jīng)高能球磨機粉磨的空白樣約為17％。
實施例2 以輕質CaCO3為原料，其中CaO為54～55％、SiO2為0.1～0.15％、Al2O3為0.05～0.07％、I.L為43.5～44.6％，將其在行星式高能球磨機中濕法粉磨，研磨介質為不銹鋼球，球料比為5/1～8/1，粉磨后混合料的比表面積為12～20sq.m/g，雜質TFe2O3為0.05～0.1％。100～120℃干燥后，在30000～50000KN的等靜壓中成型，在溫度為1400～1600℃條件下燒成，保溫時間為2～3h。燒成后的石灰質熟料相對密度≥98％，在溫度為25℃、濕度為90～100％的條件下，8天后的水化增重率為0.53％。
權利要求
1.一種抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于利用高能球磨機對超細CaCO3進行機械力活化，成型，燒制。
2.根據(jù)權利要求1所述的抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于所述的超細CaCO3或是活性碳酸鈣、或是輕質碳酸鈣、或是納米碳酸鈣、或是幾種碳酸鈣的組合，亦可引入5～40％熟石灰或活性石灰或石灰乳。
3.根據(jù)權利要求1～2項中任一項所述的抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于所述的超細CaCO3是以CaO為主要成分，含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質。
4.根據(jù)權利要求1～3項中任一項所述的抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于所述的超細CaCO3是以CaO為53～55％、SiO2為0.1～1.0％、Al2O3為0.05～1.0％、Fe2O3為0～1.0％，I.L為41～44.5％。
5.根據(jù)權利要求1～4項中任一項所述的抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于所述的進行機械力活化是將超細CaCO3在高能球磨機中粉磨，研磨介質為不銹鋼球，球料比為5/1～8/1，粉磨后的混合料比表面積為5～20sq.m/g。
6.根據(jù)權利要求1～5項中任一項所述的抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于將粉磨后的混合料成型，素坯經(jīng)干燥后，在高溫窯中燒成，燒成溫度為1400～1650℃，保溫時間為2～5h。
7.根據(jù)權利要求1～6中任一項所述的抗水化石灰質熟料的制備方法，其特征在于用上述方法制備的材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石灰質耐火材料及其制備方法。將超細CaCO
文檔編號C04B35/66GK1482094SQ0213903
公開日2004年3月17日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權日2002年9月12日
發(fā)明者顧華志, 汪厚植, 鄧承繼, 張文杰, 洪彥若, 孫加林, 張智慧 申請人:武漢科技大學