[发明专利]一种MgO-CaO-ZrO2

说明书

本发明涉及一种MgO‑CaO‑ZrO₂砂的制备方法。其技术方案是：将白云石矿石和菱镁矿石热处理后，水化、过0.2mm筛，将过筛所得滤体干燥后粉磨至200目以下，得MgO‑CaO₂粉体；将MgO‑CaO粉体和Zr(OH)₄溶胶置于混料机中均匀混合，混料后压球、烘干至水分小于1%；最后置于窑炉中进行煅烧，即得MgO‑CaO‑ZrO₂砂。本发明制备的MgO‑CaO‑ZrO₂砂的抗水化性能好、耐火度高、热稳定性高、抗碱性熔渣侵蚀能力强和对钢水具有净化作用，是制备镁钙耐火材料和陶瓷等高级材料的理想原料。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种MgO-CaO-ZrO₂砂的制备方法。

背景技术

MgO-CaO质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质耐材广泛应用在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MgO-CaO材料的使用。

目前，利用白云石生产的MgO-CaO砂是由白云石原料在1000℃左右煅烧而成，是采用二步煅烧法煅烧MgO-CaO砂时的第一步产物。轻烧MgO-CaO砂体积密度很低，只有1.45g/cm³左右。烧结MgO-CaO砂，是将白云石粉在1700-1800℃烧结所得的产品。获得该产品的途径的两种：一种是将天然的矿石直接煅烧，即一步煅烧；另一种是将白云石经轻烧粉碎和高压压球后再经高温煅烧，即二步煅烧法。经高温煅烧的坯料，MgO-CaO砂暴露出新的表面，容易水化，给生产、存储和应用带来极大的困难。

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MgO-CaO- ZrO₂砂的制备方法，通过本发明方法制备的MgO-CaO-ZrO₂砂抗水化性能好、耐火度高、热稳定性能强、抗碱性熔渣侵蚀能力强和对钢水具有净化作用。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种MgO-CaO-ZrO₂砂的制备方法，其特征在于，具体采用以下步骤：

步骤一，将白云石矿石及菱镁矿石，在800-1000℃条件下热处理1-3小时后自然降温，室温水化24-72小时，得到MgO-CaO浆料；

步骤二，将MgO-CaO浆料过孔径为0.2mm的筛网，将过筛所得滤体在100-120℃条件下干燥24-48小时，得MgO-CaO坯体；

步骤三，将MgO-CaO坯体粉磨至200目以下，得MgO-CaO粉体；

步骤四，以质量百分比计，将70-90%的MgO-CaO粉体和10-30%的Zr(OH)₄溶胶置于混料机中，混料20-30分钟，得MgO-CaO-ZrO₂物料；

步骤五，将MgO-CaO-ZrO₂物料放入压球机中，以60-80MPa压制成直径为40-60mm的MgO-CaO-ZrO₂砂球；将MgO-CaO-ZrO₂砂球置于100-110℃下，10-20小时，得干燥的MgO-CaO-ZrO₂砂球；

步骤六，将干燥的MgO-CaO-ZrO₂砂球置于1500-1800℃窑炉中煅烧3-5小时，即得MgO-CaO-ZrO₂砂。

所述步骤一中菱镁矿中MgO含量³95%，白云石矿石中CaO含量³41%。