[发明专利]一种抗水化氧化钙材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗水化氧化钙材料及其制备方法。其技术方案是：以氢氧化钙细粉为原料，外加所述原料0.5~4wt%的水，混合，成型，干燥，自然冷却；然后在1400℃~1800℃条件下热处理1~6小时，自然冷却，即得热处理后的氧化钙坯体。将铝酸酯溶液涂覆于所述热处理后的氧化钙坯体表面，静置6~10小时，得到涂有一层铝酸酯的氧化钙坯体；再用所述铝酸酯溶液涂覆于所述涂有一层铝酸酯的氧化钙坯体表面，静置10~14小时；最后于1200~1600℃条件下热处理1~5小时，自然冷却，即得抗水化氧化钙材料。本发明工艺简单，所制制品使用温度高、高温性能稳定、抗水化性能好和能净化高温熔体，适合作为高纯净熔体冶炼用的高温材料。

技术领域

本发明属于氧化钙材料技术领域。尤其涉及一种抗水化氧化钙材料及其制备方法。

背景技术

氧化钙材料是以氧化钙（方钙石）为主要矿物制得的特种耐火材料。方钙石（CaO）的真密度为3.75g/cm3、熔点为2570℃、莫氏硬度为6度、0~1700℃平均线膨胀系数为13.8×10-6/℃、1000℃的热导率为7.71 W/(m·K)、930℃电阻率为4.175×106 Ω·cm和1460℃电阻率为91Ω·cm，属碱性耐火材料。氧化钙制品虽具有高温性能好和抗碱性炉渣侵蚀强等优点，但与水或水汽极易反应，因此氧化钙的熟料和氧化钙制品在自然状态下极难保存。如烧结氧化钙熟料颗粒只能存放约100h，制得的等静压制品只能存放10余天，使其生产和应用上受到了很大的限制。即使采用电熔氧化钙颗粒料制成的耐火砖，且经过1780℃高温处理，再进行严密的防潮包装，其存放时间也只能延长到3~4个月。

现有的氧化钙材料的制备方法：

一、用烧结法或电熔法制造氧化钙熟料

(1)烧结法是将纯石灰石在1200～1300℃条件下煅烧，压制团块后在1700℃左右的条件下烧成；

(2)电熔法是将大理石块在三相电弧中电熔。

二、氧化钙制品的生产工艺

将一定颗粒级配的氧化钙熟料预热到160℃，加入软化点为110℃的沥青4~8wt%，混合后在50~70MPa的条件下成型，得砖坯。

（1）烧成砖。将所述砖坯在低温时升温速度较慢，以防止排除烧失物时砖坯发生崩散；烧成温度为1428~1650℃；

（2）轻烧砖。将所述砖坯在260℃条件下加热5h；

（3）烧成浸渍砖（油浸砖）。将所述砖坯浸入软化点为90℃的沥青液中，在200℃下保持20min。

总之，现有的制备氧化钙熟料和材料的方法不仅工艺比较繁琐（需要破碎），且存在环保问题（沥青对环境和人体有害），同时所制制品难以适应高纯净熔体的冶炼。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，目的是提供一种工艺简单的抗水化氧化钙材料的制备方法，用该方法制备的抗水化氧化钙材料使用温度高、高温性能稳定、抗水化性能好和能净化高温熔体，适合作为高纯净熔体冶炼用的高温材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的步骤是：

步骤一、以氢氧化钙细粉为原料，外加所述原料0.5~4wt%的水，混合，压制成型，于110~200℃条件下干燥8~24小时，自然冷却，即得干燥后的氧化钙坯体。

步骤二、将所述干燥后的氧化钙坯体在1400℃~1800℃条件下热处理1~6小时，自然冷却，即得热处理后的氧化钙坯体。

步骤三、将铝酸酯溶液涂覆于所述热处理后的氧化钙坯体表面，室温条件下静置6~10小时，得到涂有一层铝酸酯的氧化钙坯体；再用所述铝酸酯溶液涂覆于所述涂有一层铝酸酯的氧化钙坯体表面，室温条件下静置10~14小时，得到涂有两层铝酸酯的氧化钙坯体。