[发明专利]高纯晶化防湿氧化钙制品的制造方法

说明书

本发明涉及高温合金的冶炼技术，特别提供了一种可大幅度降低高温合金及优质钢中氧、硫含量的真空冶炼用坩蜗及其它制品的制造方法。

高品质高温合金的获得，主要取决于如何在真空冶炼过程中降低其氧、硫等杂质的含量，除了要求选料要精以外，冶炼所使用的耐火材料是非常主要的一个环节。氧化钙的熔点高达2570±10℃，是目前最为理想的耐火材料，但是氧化钙具有吸潮的特点，并且纯度越高水化越严重，给生产、储运、应用高纯度氧化钙耐火材料制品带来极大困难，中国专利92110328.x和93112029.2均曾经公开过氧化钙耐火制品的生产方法，虽然经加入防水剂进行防水处理，使得它最终制品的防水性较好，但是由于在生产过程中需严密监视以防止石灰的水化，从而极大地提高了最终耐火制品的成本。

本发明的目的是提供一种高纯晶化防湿氧化钙制品的制造方法，其工艺简单，成本低廉，且其制成品经真空包装可较长期存放，不易水化。

本发明提供了一种高纯晶化防湿氧化钙制品的制造方法，其特征在于制备过程如下：(a)取高纯石灰石作原料，直接经2700～3300℃的高温晶化处理，再粉碎至小于4mm的颗粒，要求晶化后石灰的CaO含量大于97.5％wt；

(b)将晶化石灰与粒度小于0.08mm的莹石混合，莹石的量占1～12％wt，再加入润湿剂无水酒精充分混合后，经等静压或机制后在1560～1680℃烧结成型。

本发明最关健的技术特征是对石灰石进行了晶化处理，晶化处理的基本原理是：石灰石直接经超高温处理后成为晶化氧化钙，增大了氧化钙密度，降低了单位体积的吸水表面积，延缓了氧化钙的水化速度，晶化并加入助熔剂防水处理后的氧化钙，经1560～1680℃高温烧结，比现有文献发表的一般方法处理氧化钙的防水能力有很大改善，由于工艺简单可进行规模生产。

本发明的氧化钙耐火材料的大致成分为：CaO＞97.5％ Al₂O₃＜0.5％MgO＜0.8％ SiO₂＜1％ Fe₂O₃＜0.4％，体积密度2.95～3.05g/cm³，耐压强度＞20MPa。高纯氧化钙制品在空气中放置12天吸湿增量小于0.5％(干燥季节)。用本发明的等静压坩埚，熔炼超纯铁素体不锈钢26-1，可使合金中的硫含量小于10ppm，C+O+N之含量小于200ppm，从而使合金在900℃～950℃时出现超塑性。使用合适的工艺冶炼Inconel 690镍基合金可使合金中的S小于5ppm， O小于10ppm，从而使合金在900～1200℃均有极好的塑性，断面收缩率均超过75％，以下是本发明坩蜗制作实施例。

将CaCO₃ 98.52，MgO 0.44，SiO₂ 0.5，Fe₂O₃ 0.21，Al₂O₃ 0.29的石灰石在高温炉中晶化处理，温度2700～3300℃，再将超高温晶化处理过的氧化钙(MgO：0.41％，SiO₂：0.24％；Fe₂O₃：0.14％；Al₂O₃：0.16％)，破碎成0～4mm颗粒。其中一部分球磨到0.08mm以下，按0～4mm用量80％，0.08mm以下20％的比例CaO和0.08mm以下的3％CaF₂混合均匀，并混以5％的无水酒精溶液，料混好后用等静压工艺制成坩埚或进行压制成砖，然后进入隧道窑中烧结，在隧道窑中冷却而成。