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关于钢包引流砂的介绍

 引流砂又称引流剂,是一种填充于钢包座砖及上水口内的一种散状耐火材料,在转炉(或电炉)出钢前放入以防止钢水进入,在浇钢时再将其放出,起引导钢流作用。引流砂品质的优劣极大地制约着钢包自动开浇率的高低。高的钢包自动开浇率对稳定连铸操作工艺,保证钢水质量起着十分重要的作用,同时也是连铸采用长水口,实现全保护浇铸的重要前提条件。

    
钢包不能自动开浇的危害:
    (1)会有一部分钢水将敞开浇铸,易造成钢水二次氧化,影响保护浇铸的效果;
    (2)因钢水不能通过长水口而将直接冲洒在中间包的浮渣层上,易将渣带入钢水并一起进入结晶器形成夹杂,降低铸坯的质量,对高规格品种钢的生产尤为不利;
    (3)烧氧引流操作会对操作人员的人身安全产生极大的威胁,对设备会造成一定的损害;
    (4)整个连铸生产线的效率会受到影响。

     
钢包引流用的引流砂有四个基本要求:
引流砂在钢包水口长时间处于高温状态,要求烧结层耐火度高;引流砂填入水口后直接与钢水接触,起始烧结温度不宜过高;在使用过程中,引流砂承受较大的钢水静压力,为防止绷料,要求引流砂具有非常好的流动性,颗粒之间的摩擦力尽量小;引流砂在高温状态下,防止使用过程中引流砂自动下落或者不能有效支撑上部材料。基于以上要求,满足的在实际应用中有四类常见引流砂:镁橄榄石质、硅质、锆质和铬质引流砂。

       1.镁橄榄石引流砂。镁橄榄石引流砂的基本性能可以满足引流砂的基本要求,是一种廉价引流砂。但实际应用时,模铸的自动开浇率能达95%,但在连铸时,自动开浇率低。在现在钢厂中,该类引流砂的使用比例大约为15-20%。

      2.硅砂引流砂。硅砂的熔点大约1680-1700℃,应用多,但石英质砂在1200℃以上会因为相变引起较大的体积膨胀,导致填砂与水口内壁的附着力增加,不理于开浇时填砂的自由下落,甚至出现“架桥”现象。另外,人工加工后的石英砂表明棱角多、不规则,因此自然流动性差,易造成“绷料”;而且不规则容易影响自开率。但硅质引流砂是目前使用最多的一种引流砂,约占50%-60%。
 

      3.锆砂一般w(ZrSiO4) ≥97%,游离w(SiO2)≤2%,w(杂质)≤1%,熔点高于1800℃。锆英石由于具有热膨胀率低、导热性好、体积密度大、稳定性好、不易被钢液润湿等优良性能,同时呈圆形颗粒形状,一直作为铸造用砂和连铸引流砂材料。锆砂比硅砂不易烧结,但受限价格过高,多用于中间包的引流。
 

      4.铬铁矿成份 w(Cr2O3),32-35%;w(FeO),14-17%;w(MgO),12-18%;w(Al2O3),16-25%;w(SiO2) ,2-12%。熔点大约1730-1750℃。铬质引流砂由铬铁矿和添加剂制成,具有比重大、流动性好、熔点高、不过度烧结等优点。在铬质引流砂中,当铬铁矿的加入量大于60%时,铬铁矿呈连续分布,这种分布有助于形成连续的烧结层。高温下,铬铁矿中FeO反应脱溶并形成二次尖晶石,使烧结层体积发生变化而产生裂纹,这样当滑板打开时,水口下部未烧结的引流砂迅速流出,烧结层裂纹迅速扩展,在钢水的静压力作用下烧结层完全被破坏,从而能达到自动开浇目的。铬质引流砂被大多数大型钢厂使用,占整个钢包用引流砂的30%左右,特别是精炼钢包.