一种六铝酸钙-钛酸钙复相耐火原料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113620720A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110909114.8(22)申请日2021.08.09(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号申请人锦州国泰实业有限公司(72)发明人赵惠忠李轶翀冯立刘艳丽(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B33/138(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种六铝酸钙-钛酸钙复相耐火原料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料及其制备方法。其技术方案是：将钛铁渣块体置于用钛铁渣颗粒铺成的垫砂层上，于空气气氛和1560~1620℃条件下煅烧4~6小时，冷却，舍去垫砂层，得到多孔状块体；然后破碎、球磨；机压成型，再置于电阻炉中，在1450~1500℃条件下保温1~3小时，冷却，破碎，制得六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料。所述六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的主晶相为六铝酸钙和钛酸钙，其他物相为二氧化钛。本发明工艺简单和生产成本低；所制制品具有杂质少、熔点高、体积密度大、耐火度高、强度高、高温性能稳定和六铝酸钙尺寸大的特点。CN113620720ACN113620720A权利要求书1/1页1.一种六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：步骤1、按钛铁渣块体∶钛铁渣颗粒的质量比为8~9∶1，将所述钛铁渣块体置于用钛铁渣颗粒铺成的垫砂层上，于空气气氛和1560~1620℃条件下煅烧4~6小时，冷却，舍去垫砂层，得到煅烧后的钛铁渣块体，即为多孔状块体；步骤2、将所述多孔状块体破碎后加入球磨机中，球磨至粒度≤100μm，得到球磨料；步骤3、将所述球磨料在130~150MPa的条件下机压成型，得到生坯；将所述生坯置于电阻炉中，在1450~1500℃条件下保温1~3小时，冷却，破碎，即得六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料；所述钛铁渣是以生石灰作为助熔剂、通过铝热反应冶炼钛铁合金得到的炉渣，将所述炉渣经破碎处理即得钛铁渣，钛铁渣分为钛铁渣块体和钛铁渣颗粒；所述钛铁渣的化学成分是：Al2O3≥75wt%，CaO≥10wt%，TiO2≥10wt%，MgO≥2wt%，Fe2O3≤1wt%，SiO2≤0.5wt%。2.根据权利要求1所述的六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的制备方法，其特征在于所述钛铁渣块体的直径为200~300mm。3.根据权利要求1所述的六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的制备方法，其特征在于所述m。钛铁渣颗粒的粒径为8~15m4.根据权利要求1所述的六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的制备方法，其特征在于所述用钛铁渣颗粒铺成的垫砂层厚度为16~45mm。5.一种六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料，其特征在于所述的六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料是根据权利要求1~3项中任一项所述的六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的制备方法所制备的六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料；所述六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料的主晶相为六铝酸钙和钛酸钙，其他物相为二氧化钛；其中：六铝酸钙含量为80~84wt%，钛酸钙含量为14~16wt%，二氧化钛含量为0~4wt%。2CN113620720A说明书1/5页一种六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于六铝酸钙技术领域。具体涉及一种六铝酸钙‑钛酸钙复相耐火原料及其制备方法。背景技术[0002]我国目前冶炼钛铁合金主要使用铝热还原法，以钛铁矿为主要原料，以铝为还原剂，在高温条件下（一般在1900℃以上）通过铝热反应制备钛铁合金。为了提高钛铁合金的收得率，现代工业生产中常加入CaO作为助熔剂以降低炉渣熔点便于合金沉降分离，使用该工艺生产钛铁合金得到的炉渣被称为钛铁渣。根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《固体废物鉴别导则》、《国家危险废物名录》以及GB5085.1‑GB5085.6鉴别标准，鉴别该炉渣不属于危险工业废物，因此按照一般工业废物处理和利用。王立锋利用该炉渣制备了一种钛铝酸钙的耐火原料(王立锋等.SiO2微粉加入量对钛铝酸钙烧结性能的影响[J].耐火材料，2016，50(3):195‑198.)，其主要物相为钛铝酸钙和六铝酸钙，此外还含有二铝酸钙、刚玉、钛酸钙和二氧化钛等杂质。大量杂质的存在使炉渣在高温下产生大量低熔相，对制品的高温性能存在不利影响，并且二铝酸钙物相还使得原料受水化问题影响，这些不利因素降低了钛铁渣作为耐火原料再利用的价值。[0003]六铝酸钙具有抗侵蚀性能优良、导热系数低和较高的熔点(1875℃)等优点，因此被认为是一种极具发展