利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球及其制备方法，本空心球的材料组分为Al

The use of titanium calcium aluminate hollow sphere and preparation method of titanium slag production

The invention discloses a method for producing titanium slag by titanium calcium aluminate hollow ball and preparation method thereof, the hollow ball material group is divided into Al

【技术实现步骤摘要】
利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球及其制备方法
本专利技术涉及一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球及其制备方法。
技术介绍
钛铁渣是铝热法冶炼钛铁合金时产生的废渣，通常作为次生矿从中回收钛和铝，或用于建筑材料的配料，利用价值不高。近年，各大高校和耐材企业开始了对钛铁渣在耐火材料行业的应用研究。熔融的钛铁渣经过冷却、破碎及除铁等工艺处理后，可得到成分稳定的钛铝酸钙耐火材料，其主要成分是六铝酸钙、二铝酸钙、钛酸铝、钛酸钙以及金红石相的固溶体，外观为黑色或深褐色固体，硬度大，断面光亮，类似黑SiC，在自然条件下稳定，不与空气及水反应。该钛铝酸钙由于其含有部分金属单质钛和氧化亚铁等杂质，当作为耐火材料直接使用时，在1400℃会造成体积膨胀较大，且会出现增重，从而降低耐火材料的高温使用性能。因此，为解决钛铝酸钙耐火材料这一使用缺陷，有必要在回收钛铁渣时做进一步处理，以降低杂质及低熔物含量。
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利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球及其制备方法，本空心球克服了传统直接由钛铁渣制成的钛铝酸钙耐火材料的缺陷，降低杂质及低熔物含量，有效提高了高温使用性能；本方法操作简便，降低了耐火材料的生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球的材料组分为Al2O360.0～80.0wt%、TiO28.0～18.0wt%、CaO5.0～15.0wt%、MgO0～2.0wt%、Fe2O30～1.0wt%、SiO20～1.0wt%，K2O+Na2O0-0.3%，其粒度为3～1mm和1～0mm。一种上述空心球的制备方法，在冶炼钛铁合金进行生产排渣时，对设置于排渣口的通气管路注入压缩气体，压缩气体将处于熔融状态的钛铁渣吹出排渣口，形成具有封闭气孔及不同粒度的钛铝酸钙空心球。进一步，所述使用的原料为钛铁合金冶炼所产生的熔融状态钛铁渣，渣夜温度为开吹1950℃～2100℃，吹球结束时温度为1500℃～1700℃。进一步，所述压缩气体为空气或氧气，压力为0.8～0.4MPa。进一步，所述压缩气体的初始吹球压力为0.8MPa，吹球持续时间8-12分钟，后期压缩气体的吹球压力降至0.4MPa，直至钛铁渣全部吹出排渣口。由于本专利技术利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球及其制备方法采用了上述技术方案，即本空心球的材料组分为Al2O360.0～80.0wt%、TiO28.0～18.0wt%、CaO5.0～15.0wt%、MgO0～2.0wt%、Fe2O30～1.0wt%、SiO20～1.0wt%，K2O+Na2O0-0.3%，其粒度为3～1mm和1～0mm。本方法在冶炼钛铁合金进行生产排渣时，对设置于排渣口的通气管路注入压缩气体，压缩气体将处于熔融状态的钛铁渣吹出排渣口，形成具有封闭气孔及不同粒度的钛铝酸钙空心球。本空心球克服了传统直接由钛铁渣制成的钛铝酸钙耐火材料的缺陷，降低杂质及低熔物含量，有效提高了高温使用性能；本方法操作简便，降低了耐火材料的生产成本。具体实施方式本专利技术钛铝酸钙空心球的材料组分为Al2O360.0～80.0wt%、TiO28.0～18.0wt%、CaO5.0～15.0wt%、MgO0～2.0wt%、Fe2O30～1.0wt%、SiO20～1.0wt%，K2O+Na2O0-0.3%，其粒度为3～1mm和1～0mm。一种上述空心球的制备方法，在冶炼钛铁合金进行生产排渣时，对设置于排渣口的通气管路注入压缩气体，压缩气体将处于熔融状态的钛铁渣吹出排渣口，形成具有封闭气孔及不同粒度的钛铝酸钙空心球。优选的，本方法所使用的原料为钛铁合金冶炼所产生的熔融状态钛铁渣，渣夜温度为开吹1950℃～2100℃，吹球结束时温度为1500℃～1700℃。优选的，所述压缩气体为空气或氧气，压力为0.8～0.4MPa。优选的，所述压缩气体的初始吹球压力为0.8MPa，吹球持续时间8-12分钟，后期压缩气体的吹球压力降至0.4MPa，直至钛铁渣全部吹出排渣口。钛铝酸钙原料作为一种新型耐火原料，主要成分为Al2O3和CaO的铝钙化合物，存在的主晶相有钛铝酸钙、六铝酸钙、钛酸钙和钛酸铝等高温相，具有很高的耐火性能，但是钛铝酸钙在从钛铁渣中直接回收时，伴生杂质Fe2O3较多，降低了钛铝酸钙的高温使用性能。本空心球作为一种耐火原料，其杂质成分低，成分稳定，具有强度高、导热低、保温效果好，用于耐火材料可具有良好的抗热震性能、隔热性能，同时本方法操作简单，有效降低耐材的生产制造成本。作为一个具体实施例，本空心球采用吹球空压机以初始值0.8MPa的压力向排渣口注入压缩空气，吹球时间10分钟，吹至后期压力降至0.4MPa，获得粒度3-1mm和1-0mm的钛铝酸钙空心球，空心球成分如下：（重量百分比）Al2O3TiO2CaOMgOFe2O3SiO271.66%14.47%11.42%0.26%0.36%0.37%该空心球经测试，其耐火度>1790℃，容重1.60～1.80g/cm3；经XRD（X射线衍射）分析，此空心球以钛铝酸钙为主，同时存在钛酸铝、六铝酸钙和钛酸钙等少量物相；具有较低的导热系数，采用激光闪射法测定空心球的常温导热系数仅为1.8W/(m.k)。该空心球作为一种厚壁空心球，球体强度高，不易碎裂，用于保温材料具有较好的保温效果，作为一种新型耐火材料，可极大降低生产制造成本，应用前景广阔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球，其特征在于：所述空心球的材料组分为Al

【技术特征摘要】
1.一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球，其特征在于：所述空心球的材料组分为Al2O360.0～80.0wt%、TiO28.0～18.0wt%、CaO5.0～15.0wt%、MgO0～2.0wt%、Fe2O30～1.0wt%、SiO20～1.0wt%，K2O+Na2O0～0.3%，其粒度为3～1mm和1～0mm。2.一种权利要求1所述空心球的制备方法，其特征在于：在冶炼钛铁合金进行生产排渣时，对设置于排渣口的通气管路注入压缩气体，压缩气体将处于熔融状态的钛铁渣吹出排渣口，形成具有封闭气...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文冬，冯立，阮国智，曲致艺，崔秀君，王辉，
申请(专利权)人：上海宝钢工业技术服务有限公司，锦州国泰实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31