一种高纯度二钙电熔镁砂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高纯度二钙电熔镁砂，其成品中CaO/SiO2的摩尔比＞2，由以下原料按重量份配比而成：25mm＜粒度≤100mm的特级菱镁矿颗粒99.45‑99.55份，0mm＜粒度≤50mm的萤石颗粒0.45‑0.55份；在熔融过程中萤石矿石中CaF2的与菱镁矿石中的SiO2发生反应生成CaO，添加萤石具有“除硅增钙”的作用，调节CaO的含量使CaO/SiO2的摩尔比为2以上。萤石中的F离子可与菱镁矿石中的Si离子结合生成SiF4气体，降低电熔镁砂中Si含量，相应提高MgO的含量，提高电熔镁砂的纯度。采用本发明专利技术成品为原料，大大提高了耐火制品的各项技术性能，提高了使用效果，提高我国耐火材料的技术水平，提升行业竞争能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火材料，特别涉及一种高纯度二钙电熔镁砂及其制备方法。
技术介绍
电熔镁砂是用精选的特A级天然菱镁石或高纯轻烧镁颗粒，在埋电弧炉中熔融制得。该产品具有纯度高、结晶粒大、结构致密、抗渣性强、热震稳定性好等优点，是一种优良的高温电气绝缘材料，也是制作高档镁砖、镁碳砖及不定形耐火材料的重要原料。70年代初，日本九州耐火材料公司开发了镁碳砖的制造技术。镁碳砖在我国是从80年代初期开始研制、开发，并在80年代发展起来的更新换代产品，是一种新型的不烧碱性耐火材料。它具有优良的耐侵蚀性和抗热剥落性，同时也存在着易氧化、结构易疏松、高温结构强度低和抗热冲刷性能差等缺点。目前，它作为炼钢转炉炉衬用优质耐火材料，已获得用户充分的肯定，并得到广泛的利用，为提高转炉炉龄、降低耐火材料消耗起了关键性作用。如今，为了提高镁碳砖的性能大多数耐火材料公司都采用优质电熔镁砂。优质电熔镁砂具有结晶发育完善、晶粒大、体积密度高、化学活性低、耐侵蚀性能好等优点，同时抵抗碳的还原作用强，能阻止MgO颗粒的侵蚀。其次，优质电熔镁砂氧化镁含量高，杂质含量低，尤其是SiO2含量低，结构中硅酸盐相少，抵制了其与基质中石墨的反应，阻止了碳的氧化。另外，晶体直接结合程度高，能避免高温下晶粒边界生成液相引起的熔蚀，阻止了炉渣的渗透。优质电熔镁砂中的SiO2含量过高时会使耐火产品在使用中产生低熔相，所以有必要限制电熔镁砂中SiO2的含量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高纯度二钙电熔镁砂及其制备方法，降低电熔镁砂中SiO2含量低，提高电熔镁砂纯度。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种高纯度二钙电熔镁砂，其成品中CaO/SiO2的摩尔比＞2，由以下原料按重量份配比而成：25mm＜粒度≤100mm的特级菱镁矿颗粒99.45-99.55份，0mm＜粒度≤50mm的萤石颗粒0.45-0.55份；其原料指标见表1；表1：高纯度二钙电熔镁砂成品的理化指标见表2；表2：项目w(MgO)/％≥98w(CaO)/％≥1.2w(SiO2)/％≤0.6颗粒体积密度/g/cm3≥3.5一种高纯度二钙电熔镁砂的制备方法，按以下步骤完成：1)原料的粉碎、筛分：将特级菱镁矿石在破碎机中破碎，制成25mm＜粒度≤100mm粒径的原料，将萤石在破碎机中破碎，制成粒径为50mm以下的原料；2)配比：按上述配方称取原料；3)熔融：在通电起炉前，用40-60mm菱镁矿石铺垫炉底料，炉底料厚度为700-800mm，之后进行分层布料，之后每层布料300-400mm，时间间隔为20-30min，熔融一炉需用10-12h,在熔融过程中萤石中的CaF2与菱镁矿石中的SiO2发生如下反应：2CaF2+SiO2＝2CaO+SiF4↑，增加CaO含量，使CaO/SiO2的摩尔比＞2；4)冷却出料：出料后经检验、验收、包装得成品。在熔融过程中萤石矿石中CaF2的与菱镁矿石中的SiO2发生反应生成CaO，添加萤石具有“除硅增钙”的作用，调节CaO的含量使CaO/SiO2的摩尔比为2以上。萤石中的F离子可与菱镁矿石中的Si离子结合生成SiF4气体，降低电熔镁砂中Si含量，相应提高MgO的含量，提高电熔镁砂的纯度。采用高纯度二钙电熔镁砂制备耐火砖，CaO/SiO2的摩尔比为2以上时游离CaO与SiO2反应，生成熔点为2130℃粘度较高的硅酸二钙保护层粘在衬砖表面，使气孔堵塞，阻止炉渣向砖内渗透同时减缓炉渣对衬砖的侵蚀。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1.添加萤石具有“除硅增钙”的作用，调节CaO的含量，降低电熔镁砂中SiO2含量低，提高电熔镁砂纯度。2.采用本专利技术成品为原料，大大提高了耐火制品的各项技术性能，提高了使用效果，提高我国耐火材料的技术水平，提升行业竞争能力。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明：以下实施例对本专利技术进行详细描述。这些实施例仅是对本专利技术的最佳实施方案进行描述，并不对本专利技术的范围进行限制。下面给出实施例1-3，高纯度二钙电熔镁砂的配方如表3；表3：高纯度二钙电熔镁砂的配方(单位：％)配料实施例1实施例2实施例325-100mm特级菱镁矿石99.4599.5099.550-50mm萤石0.550.50.45上述实施例1-3的高纯度二钙电熔镁砂的制备方法，包括以下步骤：1)原料的粉碎、筛分：将特级菱镁矿石在破碎机中破碎，制成25mm＜粒度≤100mm粒径的原料，将萤石在破碎机中破碎，制成粒径为50mm以下的原料；2)配比：按上述配方称取原料；3)熔融：在通电起炉前，用40-60mm菱镁矿石铺垫炉底料，炉底料厚度为700-800mm，以保证不烧穿炉底为准。之后进行分层布料，每层都以25mm＜粒度≤100mm的特级菱镁矿石与0mm＜粒度≤50mm的萤石矿石按实施例中的比例均匀投入电弧炉中，之后每层布料300-400mm，时间间隔为20-30min，熔融一炉需用10-12h。在熔融过程中萤石中的CaF2与菱镁矿石中的SiO2发生如下反应：2CaF2+SiO2＝2CaO+SiF4↑，增加CaO含量，使CaO/SiO2的摩尔比＞2；4)验收及包装：取样、验收按YB367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行；随机取样做化学成分分析；5)包装、运输、贮存及质量证明书：料的包装、运输和贮存按YB367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行，料出厂时必须附有技术监督部门签发的质量证明书、标明供方名称或厂标、需方名称、发货日期、合同号、标准编号、产品名称、牌号、批号及理化指标。实施例1-3产品的理化指标见表4；表4：产品的理化指标项目实施例1实施例2实施例3w(MgO)/％≥98.4≥98.4≥98.5w(CaO)/％≥1.0≥1.0≥1.0w(SiO2)/％≤0.4≤0.4≤0.4颗粒体积密度/g/cm3≥3.5≥3.5≥3.5高纯度二钙电熔镁砂中CaO/SiO2的摩尔比按以下公式计算：其中：X-菱镁矿石加入质量；Y-萤石加入质量；MCaO–CaO相对分子质量；MSiO2-SiO2相对分子质量；MCaF2-CaF2相对分子质量；w(CaO)-菱镁矿石中CaO重量百分率；w(SiO2)-菱镁矿石中SiO2重量百分率；w(CaF2)-萤石中CaF2重量百分率；实施例1-3中CaO/SiO2的摩尔比见表5；表5：项目实施例1实施例2实施例3CaO/SiO2的摩尔比2.92.52.3上面所述仅是本专利技术的基本原理，并非对本专利技术作任何限制，凡是依据本专利技术对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯度二钙电熔镁砂，其特征在于，其成品中CaO/SiO2的摩尔比＞2，由以下原料按重量份配比而成：25mm＜粒度≤100mm的特级菱镁矿颗粒99.45‑99.55份，0mm＜粒度≤50mm的萤石颗粒0.45‑0.55份；其原料指标见表1；表1：高纯度二钙电熔镁砂成品的理化指标见表2；表2：

【技术特征摘要】
1.一种高纯度二钙电熔镁砂，其特征在于，其成品中CaO/SiO2的摩尔比＞2，由以下原料按重量份配比而成：25mm＜粒度≤100mm的特级菱镁矿颗粒99.45-99.55份，0mm＜粒度≤50mm的萤石颗粒0.45-0.55份；其原料指标见表1；表1：高纯度二钙电熔镁砂成品的理化指标见表2；表2：2.根据权利要求1所述的一种高纯度二钙电熔镁砂的制备方法，其特征在于，按以下步骤完成：1)原料的粉碎、筛分：将特级菱镁矿石在破碎机中破碎，制成25mm＜粒度≤100mm粒径的原料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董会彬，王新杰，张义先，金钊，张胜男，唐湘海，
申请(专利权)人：海城市中兴镁质合成材料有限公司，海城市中兴高档镁质砖有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21