[发明专利]高纯度氧化钙耐火材料制造方法

说明书

本发明属于耐火材料领域。主要适用于制造高纯度的氧化钙耐火材料。

氧化钙的熔点高达2750±10℃，是一种用于冶炼优质钢的理想的耐火材料，理应在炼钢炉衬及浇钢系统中得到广泛的应用。但由于氧化钙具有吸潮(易水化)的特点，给生产、储运、应用该耐火材料带来极大的困难。一直未能广为应用。

在现有技术中，《耐火材料》1982年第3期第32页和1989年第2期第13页曾先后报导了氧化钙坩埚的研制。它们是以化学纯或分析纯CaO或CaCO3为原料，采用等静压等成型工艺制造而成的，其制品仅为坩埚。原材料来源不易、成本高，所需制造设备复杂，其制品局限性大。

在《硅酸盐辞典》一书的886页中介绍了一种石灰耐火材料。该耐火材料的制造方法是以石灰石(或氢氧化钙)为原料，经轻烧和压球，再经高温煅烧成熟料。将熟料颗粒、细粉配入少量脱水有机物(如石腊、沥青等)，经混合、成形、烧成制成制品。该方法的实施较复杂和困难，众所周知，脱水有机物石蜡或沥青在常温下为固态，这种物资，粘性大，不能研磨成细粉，因此，在常温下，不可能与熟料混合均匀，下一工序难以进行。通常的办法是将石蜡或沥青加热，达到一定的流动状态后才能用于拌料，相应地，熟料和搅拌器都须加热。故设备、工艺复杂，而且一定的危险性。这也是氧化钙耐火材料一直未能工业生产的重要原因。

本发明的目的在于提供一种新的高纯度氧化钙耐火材料的制造方法，其原料来源广，且便宜，制作工艺及设备简单，所制作的氧化钙耐火材料制品在半年内不水化，并且可制作各种规格和形状的耐火材料。

针对上述目的，本发明高纯度氧化钙耐火材料制造方法包括如下步骤(工序)：

原料配备、去除表面夹杂物、石灰消化成石灰浆及过滤、烘干压块(压型)、煅烧、粉碎、混料、成型、烧结(烧成)、防水化处理、封装。

现将各步骤(工序)分述如下：

(1)原料配备

本发明原料采用石灰和无水结合剂，其原料配比(重量％)为：石灰80-95％，无水结合剂5-20％。

无水结合剂为有机玻璃丙酮、汽油石蜡或无水乙醇氧化钙泥浆中任一种。

(2)去除表面夹杂物

采用物理方法(如过筛等)去除石灰中的夹杂物。

(3)石灰消化成石灰浆，并过滤

用水将经去除夹杂物的石灰消化成石灰浆，并进行过滤，去除石灰浆中的夹杂物，提高石灰浆的纯净度。

(4)烘干、压块

石灰浆经过滤后，进行烘干，烘干后再压制成荒坯。

(5)煅烧

将压制的荒坯放入煅烧炉中进行煅烧，以便煅烧成熟料，其煅烧

温度为1450-1750℃，煅烧时间为10-36小时。

(6)粉碎

将煅烧后的熟料粉碎成细粉。

(7)按照原料配比，将石灰粉末熟料与无水结合剂一并加入混料中进行混合，制成混合料。

(8)成型

根据需要，将混合料制成不同形状和规格的型坯。

(9)烧结(烧成)

将最终的型坯放入防潮煅烧炉中进行烧结，烧结温度为1400-1700℃；烧结时间为13-25小时。

(10)防水化处理

烧结好的氧化钙耐火材料制品，出炉后，浸入汽油---石蜡或沥青中的任一种防潮剂中，进行防水化处理，处理时间4-25分钟，经处理后，即成为本发明最终氧化钙耐火材料制品。制品经塑料袋封装，以便储运。

采用本发明所制成的氧化钙耐火材料，其纯度可达CaO＞98％，半年内不水化，可制成各种形状和规格耐火材料，广泛适用于炼钢炉衬和浇钢系统中，是冶炼优质钢的理想的耐火材料。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)能制作CaO＞98％的、各种形状和规格的、又防水化的高纯度氧化钙耐火材料。

(2)原料来源容易、成本低。

(3)制作工艺及设备简单。特别是石灰浆与无水结合剂混料，只需在常温下即可进行，无需要加热。

实施例

采用本发明所述的制造方法，制作了五批高纯度氧化钙耐火材料。所采用的原料及无水结合剂的配比如表1所示。表2列举了前后两次煅烧的工艺参数，防水化处理所用的防潮剂及处理时间如表3所示。

所制作的五批高纯度氧化钙耐火材料的制品规格、抗压强度及高温抗氧化性能列入表4。五批制品置于常温大气下，六个月后，仍未发现水化现象。