CN101293780A - 合成钙砂和中间包精炼用钙质过滤器的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合成钙砂及中间包精炼用钙质过滤器的生产方法。将轻质碳酸钙91～98％、锶盐0.3～1％、钙盐1～8％混合均匀，入窑后在1580～1630℃煅烧，保温4～6h后得合成钙砂；钙质过滤器配比中合成钙砂占99～81％，结合剂占1～19％，混合原料压制成坯后入窑，在1500℃～1550℃煅烧，保温2～4h。本发明的合成钙砂，致密性好，体积密度2.55～2.80g/cm3，显气孔率6～15％，抗折强度＞4MPa。生产的氧化钙过滤器能有效吸附钢水中的有害杂质，净化钢水，不仅可以滤除机械杂质，而且可以吸附钢液中的SiO2、S等非金属夹杂物，可以大幅度提高炼铸钢坯的质量，防止水口堵塞，耐压强度达25MPa。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种过滤器材料的生产方法，特别是涉及一种合成钙砂及中间包精炼用钙质过滤器的生产方法。
二、背景技术：
随着国内外市场对优质洁净钢的大量需求，对钢水中杂质的净化处理越来越重要，对钢液洁净度的要求越来越高。而氧化钙材料资源丰富，易得、价格低廉，且耐火度高，熔融温度高(2600℃)，分解氧压和高温蒸气压低，与碳作用热力学比氧化镁更稳定，尤其是它具有净化钢水、能去除钢水中的Al2O3等非金属夹杂，一直被认为是理想的耐火材料。但由于CaO易水化，很难有效地被利用，因而给石灰质耐火材料生产造成较大的困难。80年代初，日本、苏联等国的科学家对石灰质材料进行了大量深入研究，解决了CaO材料的抗水化性问题，肯定了CaO材料在钢铁精炼中脱硫、脱氧、脱氮、脱除夹杂物的问题，但是直到现在，一直未能将纯氧化钙列入工业化生产。
提高致密度是最常见的改善氧化钙砂抗水化性的措施。为了获得高致密度的氧化钙砂，传统的生产工艺采用两步煅烧法，首先将天然石灰石在低温条件下(900～1000℃)轻烧，制得生石灰；然后向生石灰中添加少量烧结促进剂，混合、压块后在高温条件烧成，制得重烧氧化钙(简称氧化钙砂)。由于生石灰中氧化钙的活性较低，因此需要较高的重烧温度，一般在1700℃以上。这样造成了大量的能量消耗，提高了生产成本。虽然通过添加烧结助熔剂形成低熔点相，能够有效地促进烧结，降低煅烧温度，但低熔点相的生成影响了耐火材料的高温性能。因此，开发出低能耗优质氧化钙砂的生产方法并以此生产出钙质过滤器具有十分重要的意义。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：
提供一种具有良好抗水化性能的致密氧化钙熟料；另外，还提供中间包用钢水过滤器的生产方法，该过滤器能滤除机械杂质、吸附钢液中的杂物，从而有效提高炼铸钢坯的质量。
本发明的技术方案：
一种合成钙砂的生产方法，原料以重量百分比表示，含有轻质碳酸钙91～98％、锶盐0.3～1％、钙盐1～8％，分别称取原料混合均匀，压制成坯，入窑，在1580～1630℃煅烧，保温4～6h，自然冷却后出窑，得到合成钙砂。
所述轻质碳酸钙粒度为80～320目。
所述锶盐为氧化锶、氢氧化锶或碳酸锶；所述钙盐为氟化钙。
一种中间包精炼用钙质过滤器的生产方法，原料以重量百分比表示，合成钙砂用量为81～99％，结合剂用量为1～19％，分别称取原料混合均匀，经过滤器成型模具压制成过滤器坯，入窑，在1500℃～1550℃煅烧，保温2～4h，自然冷却出窑。
所述的结合剂为液体石蜡、丙酮或聚丙烯，其用量为3～10％。
所述的合成钙砂粒度分别为3～1mm、1～0mm和200目，三种粒度的配比为3～5∶1～2∶3～4。
本发明的积极有益效果：
(1)本发明的方法生产的合成钙砂，在合成时添加矿化剂钙盐、锶盐，生产的产品具有良好的抗水化性能，致密性好；其中含CaO 94～99％，体积密度2.55～2.80g/cm3，显气孔率6～15％，抗折强度＞4Mpa。
(2)本发明的方法以轻质碳酸钙为主要原料，原料来源丰富，生产的氧化钙砂熔点高，生产时煅烧温度低，能量消耗低，降低了生产成本。
(3)采用合成钙砂生产的氧化钙过滤器能有效吸附钢水中的有害杂质，净化钢水，不仅可以滤除机械杂质，而且可以吸附钢液中的SiO2、S等非金属夹杂物，可以大幅度提高炼铸钢坯的质量，防止水口堵塞。本发明的钙质过滤器成分含CaO 95.27％，其体积密度2.63g/cm3，显气孔率11％，耐压强度25Mpa。
采用本发明的过滤器使用效果见下表。
表1：氧化钙质钢水过滤器使用前后对钢水的影响
可见，使用本发明的氧化钙质过滤器能够明显降低钢水中[O]含量以及夹杂物含量。
四、具体实施方式：
先生产合成钙砂，利用400吨磨擦压力机把轻质碳酸钙粉压成方坯，在梭式窑中高温烧成，出窑后利用颚式破碎机破碎成钙砂颗粒料，粉料加工是利用球磨机生产；生产氧化钙质过滤器时把钙砂按比例配料，再利用压力机压制成型成过滤器，经高温烧成，即可得到氧化钙质钢水过滤器。
实施例一：
1.氧化钙砂的生产工艺：
以重量百分比表示，原料为粒度80～120目的轻质碳酸钙92％、氧化锶1％、氟化钙7％，将原料混合均匀后经400吨磨擦压力机压制成方坯，然后将坯体装入梭式窑煅烧，在煅烧温度为1600～1630℃的温度下，保温4～6h，自然冷却后出窑，然后密封包装，生产出成品氧化钙砂。
2.钙质过滤器的生产工艺：
以重量百分比表示，原料中合成钙砂占95％、液体石蜡占5％，合成钙砂粒度包括3～1mm、1～0mm和200目的粒度三种，粒度配比为5∶2∶3，将原料混合搅拌均匀，经400吨磨擦压力机在成型模具中压制成过滤器坯体，入窑，在1530℃下保温2～4h，自然冷却后出窑。经筛选、浸油处理后，包装成品。
钙质过滤器可根据用户图纸要求，制作不同规格尺寸和孔径的产品。
实施例二：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为80～100目的轻质碳酸钙中加入氢氧化锶、氟化钙，氢氧化锶、氟化钙的加入量分别为原料总重量的1％、2％，在温度1580℃下煅烧，保温4～5h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为5∶2∶4，加入占原料总重量2％的丙酮；入窑后在1510℃下保温4h烧成。
实施例三：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为100～200目的轻质碳酸钙中加入碳酸锶、氟化钙，碳酸锶、氟化钙的加入量分别为原料总重量的0.5％、8％，煅烧温度为1600℃，保温4h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为3∶2∶4，加入占原料总重量18％的无规聚丙烯；入窑后在1530℃下保温3h烧成。
实施例四：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为150～200目的轻质碳酸钙中加入氧化锶、氟化钙，氧化锶、氟化钙加入量分别为原料总重量的0.8％、3％，煅烧温度为1620℃，保温4.5h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为5∶1∶3，加入占原料总重量3％的聚丙烯；入窑后在1540℃下保温2.5h烧成。
实施例五：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为200～260目的轻质碳酸钙中加入碳酸锶、氟化钙，碳酸锶、氟化钙加入量分别为原料总重量的1％、6％，煅烧温度为1590℃，保温4.5h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为4∶1∶4，加入占原料总重量16％的丙酮；入窑后在1550℃下保温2.5h烧成。
实施例六：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为80～120目的轻质碳酸钙中加入氢氧化锶、氟化钙，氢氧化锶、氟化钙加入量分别为原料总重量的0.4％、7％，煅烧温度为1600℃，保温5h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为5∶2∶3，加入占原料总重量14％的液体石蜡；入窑后在1500℃下保温3.5h烧成。
实施例七：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为120～180目的轻质碳酸钙中加入氧化锶、氟化钙，氧化锶、氟化钙加入量分别为原料总重量的0.5％、4％，煅烧温度为1610℃，保温5.5h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为3∶1∶4，加入占原料总重量10％的液体石蜡；入窑后在1540℃下保温3.5h烧成。
实施例八：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为220～250目的轻质碳酸钙中加入氧化锶、氟化钙，氧化锶、氟化钙入量分别为原料总重量的0.8％、5.5％，煅烧温度为1600℃，保温6h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为3∶2∶4，加入占原料总重量5％的液体石蜡；入窑后在1520℃下保温3.5h烧成。
实施例九：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为260～320目的轻质碳酸钙中加入碳酸锶、氟化钙，碳酸锶、氟化钙加入量分别为原料总重量的0.6％、3.6％，煅烧温度为1610℃，保温6h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为5∶2∶4，加入占原料总重量12％的无规聚丙烯；入窑后在1510℃下保温2.5h烧成。
实施例十：和实施例一相同之处不再重述，不同之处在于：
1.氧化钙砂的生产工艺：
向粒度为100～160目的轻质碳酸钙中加入氧化锶、氟化钙，氧化锶、氟化钙加入量分别为原料总重量的0.9％、4.5％，煅烧温度为1625℃，保温4h烧成。
2.钙质过滤器的生产工艺：
将合成钙砂破粉碎成3～1mm、1～0mm、200目的颗粒料，三种粒度的配比为3∶2∶4，加入占原料总重量17％的液体石蜡；入窑后在1540℃下保温3h烧成。
Claims (7)
1、一种合成钙砂的生产方法，其特征是：原料以重量百分比表示，含有轻质碳酸钙91～98％、锶盐0.3～1％、钙盐1～8％，分别称取原料混合均匀，压制成坯，入窑，在1580～1630℃煅烧，保温4～6h，自然冷却后出窑，得到合成钙砂。
2、根据权利要求1所述的合成钙砂的生产方法，其特征是：所述轻质碳酸钙粒度为80～320目。
3、根据权利要求1或2所述的合成钙砂的生产方法，其特征是：所述锶盐为氧化锶、氢氧化锶或碳酸锶；所述钙盐为氟化钙。
4、一种中间包精炼用钙质过滤器的生产方法，其特征是：原料以重量百分比表示，权利要求1所述的合成钙砂用量为81～99％，结合剂用量为1～19％，分别称取原料混合均匀，经过滤器成型模具压制成过滤器坯，入窑，在1500℃～1550℃煅烧，保温2～4h，自然冷却出窑。
5、根据权利要求4所述的中间包精炼用钙质过滤器的生产方法，其特征是：所述的结合剂用量为3～10％。
6、根据权利要求4或5所述的中间包精炼用钙质过滤器的生产方法，其特征是：所述的合成钙砂粒度分别为3～1mm、1～0mm和200目，三种粒度的配比为3～5∶1～2∶3～4。
7、根据权利要求4或5所述的中间包精炼用钙质过滤器的生产方法，其特征是：所述的结合剂为液体石蜡、丙酮或聚丙烯。
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