CN108658585A - 一种强化型钙镁材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种强化型钙镁材料的制备方法，属于合金材料技术领域。具体制备过程如下：取蛇纹石粉、钛白粉和石墨研磨后混合；将天然菱镁石和白云石混合，高温加热后冷却；向冷却后混合物中加入水，用水碾机碾碎；将研磨后细粉加入碾碎后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；将荒坯在高温下煅烧，冷却后即得所述强化型钙镁材料。本发明所述制备方法工艺简单、原料易得，制得的强化型钙镁材料耐压强度高，稳定性好。通过添加钛白粉，与蛇纹石粉、石墨、天然菱镁石和白云石结合起到协同增效的作用，使得最终制备的产品显气孔率为20.7~21.3%，体积密度为2.13~2.34 g/cm3，耐压强度为159~164 MPa。

Description

一种强化型钙镁材料的制备方法
技术领域
本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种强化型钙镁材料的制备方法。
背景技术
镁钙材料在上世纪就成功应用于冶金行业，并对冶金行业技术的进步起到了积极作用，但因制品易发生水化，在使用中受到了一定的限制。上世纪60年代后，碱性炼钢转炉在全世界范围内迅速推广，作为碱性耐火材料的镁钙质材料受到了重视，从而有了较快的发展。在镁钙原料的制作方面，由单一的焦炭竖窑一步煅烧发展成为二步煅烧白云石熟料、人工合成煅烧白云石熟料和电熔镁白云石熟料等，生产的镁钙砂质量不断提高。近年，炼钢技术向高级化和洁净化方面发展。随着对杂质含量低的洁净钢需求日益增加，人们还希望耐火材料不污染钢水，最好具有一定洁净钢水的能力。这种情况下，热力学稳定和抗碱性渣侵蚀强的含游离氧化钙的镁钙材料受到了国内外普遍重视，特别是其所具有净化钢水的功能，使其成为现代钢铁工业中重要的基础材料，具有广泛的开发应用前景。
镁钙材料具有良好的耐高温性、热震稳定性、抗渣性、高温热力学稳定性，是冶金炉及容器内衬重要的耐火材料。但是现有技术中镁钙材料的耐压强度还需要进一步改进。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种强化型钙镁材料的制备方法，具备制备工艺简单、原料易得等优点，制得的产品耐压强度高。
技术方案：一种强化型钙镁材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.分别取10～14质量份蛇纹石粉、2～4质量份钛白粉和3～6质量份石墨研磨至粒径为80～120目后混合；
步骤二.将50～60质量份天然菱镁石和20～30质量份白云石混合，在200～250℃温度下加热2～3h后冷却；
步骤三.向步骤二冷却后混合物中加入60～80质量份水，然后用水碾机碾碎；
步骤四.取5～8质量份步骤一制备的研磨后细粉加入40～50质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；
步骤五.将荒坯在500～650℃温度下煅烧5～7h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
作为优选，所述步骤一中分别取13质量份蛇纹石粉、3质量份钛白粉和5质量份石墨研磨至粒径为100目后混合。
作为优选，所述步骤二中将55质量份天然菱镁石和25质量份白云石混合，在225℃温度下加热2.5h后冷却。
作为优选，所述步骤三中向步骤二冷却后混合物中加入70质量份水，然后用水碾机碾碎。
作为优选，所述步骤四中取6质量份步骤一制备的研磨后细粉加入45质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯。
作为优选，所述步骤五中将荒坯在600℃温度下煅烧6h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
有益效果：本发明所述制备方法工艺简单、原料易得，制得的强化型钙镁材料耐压强度高，稳定性好。通过添加钛白粉，与蛇纹石粉、石墨、天然菱镁石和白云石结合起到协同增效的作用，使得最终制备的产品显气孔率为20.7～21.3％，体积密度为2.13～2.34g/cm3，耐压强度为159～164MPa。
具体实施方式
实施例1
一种强化型钙镁材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.分别取10质量份蛇纹石粉、2质量份钛白粉和3质量份石墨研磨至粒径为80目后混合；
步骤二.将50质量份天然菱镁石和20质量份白云石混合，在200℃温度下加热2h后冷却；
步骤三.向步骤二冷却后混合物中加入60质量份水，然后用水碾机碾碎；
步骤四.取5质量份步骤一制备的研磨后细粉加入40质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；
步骤五.将荒坯在500℃温度下煅烧5h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
实施例2
一种强化型钙镁材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.分别取14质量份蛇纹石粉、4质量份钛白粉和6质量份石墨研磨至粒径为120目后混合；
步骤二.将60质量份天然菱镁石和30质量份白云石混合，在250℃温度下加热3h后冷却；
步骤三.向步骤二冷却后混合物中加入80质量份水，然后用水碾机碾碎；
步骤四.取8质量份步骤一制备的研磨后细粉加入50质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；
步骤五.将荒坯在650℃温度下煅烧7h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
实施例3
一种强化型钙镁材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.分别取13质量份蛇纹石粉、3质量份钛白粉和5质量份石墨研磨至粒径为100目后混合；
步骤二.将55质量份天然菱镁石和25质量份白云石混合，在225℃温度下加热2.5h后冷却；
步骤三.向步骤二冷却后混合物中加入70质量份水，然后用水碾机碾碎；
步骤四.取6质量份步骤一制备的研磨后细粉加入45质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；
步骤五.将荒坯在600℃温度下煅烧6h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
对比例1
同实施例3，区别在于：不添加钛白粉，具体制备过程如下：
步骤一.分别取13质量份蛇纹石粉和5质量份石墨研磨至粒径为100目后混合；
步骤二.将55质量份天然菱镁石和25质量份白云石混合，在225℃温度下加热2.5h后冷却；
步骤三.向步骤二冷却后混合物中加入70质量份水，然后用水碾机碾碎；
步骤四.取6质量份步骤一制备的研磨后细粉加入45质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；
步骤五.将荒坯在600℃温度下煅烧6h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
对实施例1～3及对比例1制备的产物进行性能测试。采用阿基米德方法测量样品的显气孔率和体积密度。采用Instron-8871型万能试验机测量样品耐压强度。具体测试结果参见下表。
显气孔率/％ 体积密度/(g/cm3) 耐压强度/MPa
实施例1 20.7 2.26 161
实施例2 20.9 2.34 159
实施例3 21.3 2.13 164
对比例1 18.4 2.67 132

Claims (6)

1.一种强化型钙镁材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.分别取10~14质量份蛇纹石粉、2~4质量份钛白粉和3~6质量份石墨研磨至粒径为80~120目后混合；
步骤二.将50~60质量份天然菱镁石和20~30质量份白云石混合，在200~250℃温度下加热2~3 h后冷却；
步骤三.向步骤二冷却后混合物中加入60~80质量份水，然后用水碾机碾碎；
步骤四.取5~8质量份步骤一制备的研磨后细粉加入40~50质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯；
步骤五.将荒坯在500~650℃温度下煅烧5~7 h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
2.根据权利要求1所述的一种强化型钙镁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中分别取13质量份蛇纹石粉、3质量份钛白粉和5质量份石墨研磨至粒径为100目后混合。
3.根据权利要求1所述的一种强化型钙镁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中将55质量份天然菱镁石和25质量份白云石混合，在225℃温度下加热2.5 h后冷却。
4.根据权利要求1所述的一种强化型钙镁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中向步骤二冷却后混合物中加入70质量份水，然后用水碾机碾碎。
5.根据权利要求1所述的一种强化型钙镁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中取6质量份步骤一制备的研磨后细粉加入45质量份步骤三水碾后浆料中搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的料浆放入板框压滤机中压滤成料饼，然后经链式干燥机干燥后，在摩擦压砖机上压成荒坯。
6.根据权利要求1所述的一种强化型钙镁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤五中将荒坯在600℃温度下煅烧6 h，冷却后即得所述强化型钙镁材料。
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