CN114560687B - 基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法 - Google Patents

基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，步骤包括：根据CMA材料应用领域的不同，将氧化铝、氧化钙源和氧化镁按相应的质量百分比配备原料；将配备的原料混合采用湿法球磨得到的浆料；将料浆干燥后破碎筛分得到粉料；将粉料机压成型得到生坯；将生坯干燥后在空气气氛下烧结，然后冷却得到CMA材料。本发明提供的一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，通过优化原料中MgO的加入量调控CMA材料的晶体形貌，可以制得用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CMA材料和用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CMA材料，以适应不同工业领域的应用要求。

Description

基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法。
背景技术
钢铁行业是体现一个国家整体工业发展水平的重要标志，对保障国家重大工程建设、提升装备制造水平、促进节能减排和相关应用领域技术升级具有重要意义。
随着国家重大工程建设项目的不断落实，对高品质洁净钢、高温合金的研发与生产提出越来越高的要求，而耐火材料直接参与钢铁冶炼过程，不仅是冶金行业安全高效生产的重要保障，还与对金属成品质量直接挂钩。一方面钢水在钢包中长时间停留必然会造成钢水温度的散失，而导热高的保温材料会导致钢水散热损失加剧，钢包壳体变形更加严重，钢水温降速率也会增大，造成包壁严重挂渣、结瘤、结冷钢。此外，过度的低温，甚至还会迫使中包断流终浇，不仅影响铸坯质量，钢水收得率低，也增加了生产成本。因此钢包永久层用耐火材料的保温性能成为了钢厂的重要需求之一。另一方面赋予生产流程中实时与金属熔液接触的包壁内衬耐火材料净化功能是从事钢铁行业以及耐火材料行业人员的共同期望。所以保温耐火材料与内衬耐火材料在冶炼过程中均承担着重要的使命。而耐火材料是由各种不同种类的耐火原料在特定的工艺条件下加工生产而成。耐火材料需通过不同特性的耐火原料来满足特定的服役环境。
CMA材料是磁铅石结构的CaAl12O19(CA6)和立方结构的MgAl2O4(MA)在高温下发生固溶反应而形成的CaO-MgO-Al2O3三元系列化合物，简称为CMA材料。它同时包含了CaAl12O19和MgAl2O4的特点，如具有熔点高、导热系数低、隔热保温性好、热稳定性好、耐热震性好以及抗渣性能优异等特点，并且在还原气氛中(如CO中)十分稳定，对于金属熔体(包括钢铁和一些有色金属)和熔渣具有较低的润湿作用，因此在作为耐火原料方面具有较大潜力。
在CMA材料的结构中，由于c轴方向的尖晶石基块单元被镜面层分离，因此氧离子垂直于c轴方向扩散速度快于沿c轴方向的扩散速度，这导致CMA材料晶体沿c轴方向的生长被抑制，具有优先形成片状或板状晶体的特性。这种片状或板状的特征，使它的片状或板状各向异性生长导致孔隙率大，更适合作为隔热保温耐火材料的原料，但不能应用于致密耐火材料的原料。
因此，为了满足CMA材料在不同工业领域的应用要求，往往需要制备多孔和致密两种晶体形貌的CMA材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，通过优化原料中MgO的加入量对制备的CMA材料的晶体形貌进行调控，分别制得可用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CMA材料和可用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CMA材料，以适应不同工业领域的应用要求。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，包括如下步骤：
根据CMA材料工业化应用领域的不同，将氧化铝、氧化钙源和氧化镁按相应的质量百分比配备原料；
将配备的原料混合采用湿法球磨得到的浆料；
将料浆干燥后破碎筛分得到粉料；
将粉料机压成型得到生坯；
将生坯经干燥后在空气气氛下烧结，然后冷却得到CMA材料。
进一步地，所述CMA材料为CaMg2Al16O27材料或Ca2Mg2Al28O46材料。
进一步地，所述氧化钙源为氢氧化钙或碳酸钙。
进一步地，以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝87.2-88.2％、氢氧化钙6.2-6.5％和氧化镁6.1-6.6％配备原料；
以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝87.2-88.2％、氢氧化钙6.2-6.5％和氧化镁5.6-6.1％配备原料；
以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝83.4-84.8％，碳酸钙10.53-10.62％，氧化镁5.3-6.0％配备原料；
以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝83.4-84.8％，碳酸钙10.53-10.62％和氧化镁4.6-5.3％配备原料。
进一步地，以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝88.32-88.68％，氢氧化钙5.42-5.62％和氧化镁6.08-6.26％配备原料；
以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝88.32-88.68％、氢氧化钙5.42-5.62％和氧化镁5.90-6.08％配备原料；
以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝83.2-84.1％，碳酸钙10.1-10.3％，氧化镁5.9-6.3％配备原料；
以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝83.2-84.1％，碳酸钙10.1-10.3％，氧化镁5.5-5.9％配备原料。
进一步地，所述氧化铝的粒度小于44μm，所述氢氧化钙或碳酸钙的粒度小于44μm，所述氧化镁的粒度小于44μm。
进一步地，所述氧化铝为α氧化铝或γ氧化铝。
进一步地，所述原料采用湿法球磨是在球磨罐中加水球磨，其中磨球、原料和水的质量比为1:(2～4):(0.8～1.5)，球磨速度为200～300rpm/min，球磨时间为8～12小时。
进一步地，所述料浆干燥是在干燥箱中以80℃～200℃的温度干燥8～12h；所述筛分是通过200目筛筛料得到粉料，所述粉料机压成型是在粉料中加入4％～8％的水作结合剂，然后将加水的粉料以100MPa～200MPa的压力机压成型得到生坯。
进一步地，所述生坯烧结是在高温箱式炉中进行，烧结温度为1650℃～1750℃，烧结时间240～480min，所述冷却是随炉冷却。
本发明提供的一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，通过优化配料中MgO加入量，对CMA材料中尖晶石块区域的空位数量进行有效控制，进而控制CMA材料在烧结过程中离子在平行c轴方向的扩散速率，最终实现对CMA材料晶粒形貌的精准调控。本发明在配料过程中合理增加MgO的加入量，在CMA材料烧结过程中制造较少空位，使离子平行于c轴的扩散速率降低，促使晶粒横纵比变大，从而利于形成致密化的等轴状晶粒，最终得到致密的CMA耐火材料。本发明在配料过程中合理减少MgO的加入量，在CMA材料中制造较多的空位，使离子平行于c轴的扩散速率增加，促使晶粒横纵比变大，从而利于形成多孔的片状或板状晶体，最终得到多孔的CMA耐火材料。
并且，本发明提供了一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，选用廉价的常见原料，优化原料质量配比，按照传统的固相烧结方法，不仅制得了满足在不同工业领域应用要求的CMA材料，而且所使用的原料经济容易获取，制备调控方法简单便捷，无需复杂工艺条件即可完成大批量生产，制备成本低，经济效益高，具有较高的工业应用价值，值得工业推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法流程图；
图2为本发明实施例1提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的等轴状CaMg2Al16O27耐火材料的SEM断面图；
图3为本发明实施例2提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的板片状CaMg2Al16O27耐火材料的SEM断面图；
图4为本发明实施例3提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的等轴状CaMg2Al16O27耐火材料的SEM断面图；
图5为本发明实施例4提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的板片状CaMg2Al16O27耐火材料的SEM断面图；
图6为本发明实施例5提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的等轴状Ca2Mg2Al28O46耐火材料的SEM断面图；
图7为本发明实施例6提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的板片状Ca2Mg2Al28O46耐火材料的SEM断面图；
图8为本发明实施例7提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的等轴状Ca2Mg2Al28O46耐火材料的SEM断面图；
图9为本发明实施例8提供的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法制得的板片状Ca2Mg2Al28O46耐火材料的SEM断面图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，包括如下步骤：
步骤1)原料配比：将活性α氧化铝微粉或γ氧化铝、氢氧化钙或轻质碳酸钙粉体和氧化镁作为原料，其中氧化镁添加量根据要制备的CMA材料的不同工业化应用方向选择而设定。其中，
当以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝87.2-88.2％、氢氧化钙6.2-6.5％和氧化镁6.1-6.6％配备原料，最终可以制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，该材料可以用于钢包内衬致密耐火材料。
当以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝87.2-88.2％、氢氧化钙6.2-6.5％和氧化镁5.6-6.1％配备原料，最终可以制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，该材料可以用于钢包隔热保温层材料。
当以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝83.4-84.8％，碳酸钙10.53-10.62％，氧化镁5.3-6.0％配备原料，最终可以制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，该材料可以用于钢包内衬致密耐火材料。
当以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝83.4-84.8％，碳酸钙10.53-10.62％和氧化镁4.6-5.3％配备原料，最终可以制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，该材料可以用于钢包隔热保温层材料。
当以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝88.32-88.68％，氢氧化钙5.42-5.62％和氧化镁6.08-6.26％配备原料，最终可以制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，该材料可以用于钢包内衬致密耐火材料。
当以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝88.32-88.68％、氢氧化钙5.42-5.62％和氧化镁5.90-6.08％配备原料，最终可以制得用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，该材料可以用于钢包隔热保温层材料。
当以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝83.2-84.1％，碳酸钙10.1-10.3％，氧化镁5.9-6.3％配备原料，最终可以制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，该材料可以用于钢包内衬致密耐火材料。
当以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料，以质量百分比计，按氧化铝83.2-84.1％，碳酸钙10.1-10.3％，氧化镁5.5-5.9％配备原料，最终可以制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，该材料可以用于钢包隔热保温层材料。
步骤2)球磨混合：将氧化铝粉体、氢氧化钙或轻质碳酸钙粉体和氧化镁粉体按配置好的质量比混合放入高能球磨机的球磨罐中，以水作为介质采用湿法球磨法，将球磨转速控制在200～300rpm/min，球磨8-12h，使原料均匀混合得到料浆。其中，所述氧化铝粉体的粒度小于44μm，氢氧化钙或碳酸钙粉体的粒度小于44μm，氧化镁粉体的粒度小于44μm。球磨时，磨球、原料和水的质量比为1:(2～4):(0.8～1.5)控制。
步骤3)干燥破碎筛分：将料浆放在干燥箱中以80℃～200℃的温度快速干燥8～12h，避免料浆分层。然后干燥后得到的料块充分研磨，再通过200目筛筛分得到粉料。
步骤4)在得到的中加入4％～8％的水作结合剂，然后将加水的粉料以100MPa～200MPa的压力机压成型得到生坯。
步骤5)将得到的生坯干燥后放入高温箱式炉中进行烧结，烧结温度为1650℃～1750℃，烧结时间240～480min，然后随炉冷却，即可得到不同晶体形貌的CMA材料。
下面通过实施例对本发明提供的一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法做具体说明。
实施例1
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、氢氧化钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉87.5％，氢氧化钙粉体6.3％，氧化镁粉体6.2％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即得到用于制备钢包内衬致密耐火材料的等轴状CaMg2Al16O27耐火原料。
实施例2
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、碳酸钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉87.9％，氢氧化钙粉体6.3％，氧化镁粉体5.8％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包隔热保温层多孔耐火材料的板片状CaMg2Al16O27耐火原料。
实施例3
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、碳酸钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉83.5％，轻质碳酸钙粉体10.6％，氧化镁粉体5.6％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包内衬致密耐火材料的等轴状CaMg2Al16O27耐火原料。
实施例4
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、碳酸钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉84.6％，轻质碳酸钙粉体10.6％，氧化镁粉体4.8％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包隔热保温层多孔耐火材料的板片状CaMg2Al16O27耐火原料。
实施例5
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、氢氧化钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉88.4％，氢氧化钙粉体5.4％，氧化镁粉体6.2％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包内衬致密耐火材料的等轴状Ca2Mg2Al28O46耐火原料。
实施例6
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、氢氧化钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉87.79％，氢氧化钙粉体6.3％，氧化镁粉体5.91％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包隔热保温层多孔耐火材料的板片状Ca2Mg2Al28O46耐火原料。
实施例7
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、氢氧化钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉83.7％，氢氧化钙粉体10.1％，氧化镁粉体6.2％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包内衬致密耐火材料的等轴状Ca2Mg2Al28O46耐火原料。
实施例8
(1)原料配比：将活性α氧化铝微粉、氢氧化钙粉体和氧化镁粉体按质量比进行称量配比,活性α氧化铝微粉84.1％，氢氧化钙粉体10.1％，氧化镁粉体5.8％。
(2)球磨混合：以水作为介质采用湿法球磨法，其中磨球、混合粉末和水的质量比为1：3：1.25；将球磨转速控制在280rpm/min，球磨8h，使原料均匀混合，然后将混合得到的浆料快速烘干避免分层。
(3)生坯制备：将干燥后的混料充分研磨，再通过200目筛筛料，确保原料混合充分后，将混料在150MPa下机压成型；
(4)烧结合成：将制备好的生坯放入高温箱式炉中，在空气气氛下1700℃保温720min，然后随炉冷却，即可得到用于制备钢包隔热保温层多孔耐火材料的板片状Ca2Mg2Al28O46耐火原料。
本发明提供的一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，通过将经济且易获得的活性α氧化铝微粉或γ氧化铝、氢氧化钙或轻质碳酸钙粉体和氧化镁粉体作为原料，通过对MgO的添加量进行调控，经过球磨混料、干燥破碎筛分、压制生坯，最后在空气气氛下烧结，最终制备出可用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CMA材料和可用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CMA材料。
参见图2，图4，图6和图8是本发明实施例制得的CMA耐火材料的SEM断面图形貌，从图中可以看出，耐火材料的CMA晶体形貌为等轴状，等轴状晶粒在后期烧结过程中更利于促进耐火材料烧结致密化，因此该耐火材料可应用于钢包内衬的致密耐火材料。
参见图3，图5，图7和图9是本发明实施例制得的CMA耐火材料的SEM断面图形貌，从图中可以看出，耐火材料的CMA晶体形貌为板片状，板片状晶粒的生长会随着不断升高的表面能逐渐受到抑制，最终可使耐火材料更适合应用于钢包隔热保温层多孔材料中。
本发明提供的一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，所用原料及科学配比调控，能够使CMA原料晶体形貌发生明显变化，进而根据工业需求应用于不同领域。并且，制备方法操作简单，设备、气氛要求低，而且原料选择经济易获得，为CMA材料在不同工业领域的应用提供了指导方向。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据CMA材料应用领域的不同，将氧化铝、氧化钙源和氧化镁按相应的质量百分比配备原料；
将配备的原料混合采用湿法球磨得到的浆料；
将料浆干燥后破碎筛分得到粉料；
将粉料机压成型得到生坯；
将生坯经干燥后在空气气氛下于1700℃进行烧结，然后冷却得到CMA材料；
所述CMA材料为CaMg2Al16O27材料或Ca2Mg2Al28O46材料；
所述氧化钙源为氢氧化钙或碳酸钙；
其中，当以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝87.2-88.2％、氢氧化钙6.2-6.5％和氧化镁5.6-6.1％配备原料；
当以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝83.4-84.8％，碳酸钙10.53-10.62％，氧化镁5.3-6.0％配备原料；
当以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝88.32-88.68％、氢氧化钙5.42-5.62％和氧化镁5.90-6.08％配备原料；
当以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝83.2-84.1％，碳酸钙10.1-10.3％，氧化镁5.9-6.3％配备原料。
2.根据权利要求1所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：
以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝87.2-88.2％、氢氧化钙6.2-6.5％和氧化镁6.1-6.6％配备原料；
以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的CaMg2Al16O27材料，以质量百分比计，按氧化铝83.4-84.8％，碳酸钙10.53-10.62％和氧化镁4.6-5.3％配备原料。
3.根据权利要求1所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：
以氧化铝、氢氧化钙和氧化镁为原料制备用作致密耐火材料的等轴状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝88.32-88.68％，氢氧化钙5.42-5.62％和氧化镁6.08-6.26％配备原料；
以氧化铝、碳酸钙和氧化镁为原料制备用作隔热保温层多孔耐火材料的片状或板片状晶体形貌的Ca2Mg2Al28O46材料，以质量百分比计，按氧化铝83.2-84.1％，碳酸钙10.1-10.3％，氧化镁5.5-5.9％配备原料。
4.根据权利要求2或3所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：所述氧化铝的粒度小于44μm，所述氢氧化钙或碳酸钙的粒度小于44μm，所述氧化镁的粒度小于44μm。
5.根据权利要求4所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：所述氧化铝为α氧化铝或γ氧化铝。
6.根据权利要求1所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：所述原料采用湿法球磨是在球磨罐中加水球磨，其中磨球、原料和水的质量比为1:(2～4):(0.8～1.5)，球磨速度为200～300rpm/min，球磨时间为8～12小时。
7.根据权利要求1所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：所述料浆干燥是在干燥箱中以80℃～200℃的温度干燥8～12h；所述筛分是通过200目筛筛料得到粉料，所述粉料机压成型是在粉料中加入4％～8％的水作结合剂，然后将加水的粉料以100MPa～200MPa的压力机压成型得到生坯。
8.根据权利要求1所述的基于MgO调控原料晶体形貌的CMA材料的工业化制备方法，其特征在于：所述生坯烧结是在高温箱式炉中进行，烧结时间240～480min，所述冷却是随炉冷却。
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