引流砂調(diào)研報(bào)告
雖然市場(chǎng)上引流砂的品種較多,比如鎂橄欖石質(zhì)引流砂、硅質(zhì)引流砂、低鉻硅質(zhì)引流砂、鉻質(zhì)引流砂、鉻鋯質(zhì)引流砂、鋯質(zhì)引流砂等,但現(xiàn)在應(yīng)用較多的是鉻質(zhì)引流砂,市場(chǎng)占有率可能達(dá)到了95%。過VD 鋼種周期長(zhǎng),自開率低,需用專用引流砂,如鉻鋯質(zhì)、鋯質(zhì)等。
引流砂也有稱之為引流劑,是鋼包底部水口填充材料,阻止鋼水的滲透和下漏,以利于鋼包運(yùn)送和處理鋼水;出鋼時(shí),當(dāng)滑板打開時(shí),下部疏松的引流砂會(huì)自動(dòng)流出,頂部的燒結(jié)層也會(huì)在鋼液靜壓下的作用下破裂,并使鋼液隨之流出。
鋼包引流用的引流砂基本要求如下:
(1)適合的燒結(jié)性能。燒結(jié)程度過高會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)層太厚導(dǎo)致鋼水靜壓力難以沖破;燒結(jié)程度過低則可能導(dǎo)致引流砂上浮,或?qū)е落撍疂B入形成凝鋼,不利于鋼包自動(dòng)開澆;
(2)合理的尺寸效應(yīng)。在高溫作用下,引流砂應(yīng)避免出現(xiàn)無法自動(dòng)下落或無法支撐上部材料的情況;
(3)良好的流動(dòng)性。引流砂使用過程中承受的鋼液靜壓力較大,為防止繃料,要求引流砂具有非常好的流動(dòng)性,顆粒之間的摩擦力盡量小;
(4)穩(wěn)定的化學(xué)性能。在高溫作用下,引流砂應(yīng)不與水口耐火材料發(fā)生反應(yīng),同時(shí)能抵抗鋼液和熔渣的滲透和侵蝕。
國(guó)內(nèi)外使用的引流砂主要包括硅質(zhì)、鉻質(zhì)、鉻鋯質(zhì)、鋯質(zhì)和鎂質(zhì)等幾類。
硅質(zhì)引流砂以石英砂為原料,添加部分堿性長(zhǎng)石等添加劑混合制成。硅質(zhì)引流砂價(jià)格低廉,但在高溫下會(huì)出現(xiàn)較大的體積膨脹,導(dǎo)致流動(dòng)性降低,同時(shí)由于呈酸性,會(huì)影響中間包壽命。
鉻質(zhì)引流砂的主要原料為鉻礦砂和石英砂,具有密度大、流動(dòng)性好、熔點(diǎn)高、不過度燒結(jié)、很強(qiáng)的抗鋼液滲透性等優(yōu)點(diǎn),與鋼水長(zhǎng)時(shí)間接觸仍能保持高自動(dòng)開澆率。鉻質(zhì)引流砂被大多數(shù)大型鋼廠使用,特別是精煉鋼包。
鉻鋯質(zhì)引流砂以鋯英砂、鉻礦等為原料,具有高溫性能穩(wěn)定,在堿性環(huán)境中更易保持高溫抗侵蝕性能,能夠有效地抵抗鋼水在VD等精煉下長(zhǎng)時(shí)間高溫和侵蝕,保證鋼水質(zhì)量和連鑄安全生產(chǎn),能夠有效地提高VD等精煉鋼種鋼包自動(dòng)開澆率。鋼包自動(dòng)開澆率可達(dá)到99%以上,保證了鋼水質(zhì)量及連鑄工藝安全連續(xù)生產(chǎn)。
鋯質(zhì)引流砂以鋯英石為主原料,顆粒呈圓形,熱膨脹率低、導(dǎo)熱性好、體積密度大、穩(wěn)定性好、不易被鋼液潤(rùn)濕等優(yōu)良性能,由于鋯砂比硅砂不易燒結(jié),且價(jià)格過高,多用于中間包的引流。
鎂質(zhì)引流砂較為廉價(jià),常使用在模鑄工藝中。其以鎂橄欖石為主要原料,具有熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱率低、相變膨脹小、化學(xué)性能穩(wěn)定以及抗金屬氧化物侵蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。這類引流砂在連鑄工藝的自動(dòng)開澆率較低。
引流砂流動(dòng)性能的好壞是由安息角的大小來評(píng)判。安息角越小,引流砂的流動(dòng)性能越好,反之亦然。例如傳統(tǒng)引流砂是由原礦石破碎得到的,大部分顆粒都帶有棱角,各顆粒之間摩擦阻力大,測(cè)試得到的安息角大,流動(dòng)性較差。
引流砂加入方式對(duì)引流砂填充狀態(tài)有很大影響,目前引流砂主要通過人工投擲、導(dǎo)管灌裝、機(jī)械投放以及倒灌等幾種方式加入。人工投擲的方式在國(guó)內(nèi)鋼廠廣泛使用,但具有很大的隨意性,生產(chǎn)中很難保證引流砂使水口填實(shí)灌滿,包裝袋與引流砂黏連也嚴(yán)重影響引流砂的流動(dòng)性。為避免人工投擲方式的弊端,目前很多鋼廠利用長(zhǎng)導(dǎo)管漏斗從上部使引流砂流下,這保證了引流砂投放的準(zhǔn)確性,降低了引流砂消耗。一些鋼廠還開發(fā)了機(jī)械設(shè)備用于投放引流砂,機(jī)械設(shè)備使引流砂投放更加精準(zhǔn)。
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