引流砂调研报告
虽然市场上引流砂的品种较多,比如镁橄榄石质引流砂、硅质引流砂、低铬硅质引流砂、铬质引流砂、铬锆质引流砂、锆质引流砂等,但现在应用较多的是铬质引流砂,市场占有率可能达到了95%。过VD 钢种周期长,自开率低,需用专用引流砂,如铬锆质、锆质等。
引流砂也有称之为引流剂,是钢包底部水口填充材料,阻止钢水的渗透和下漏,以利于钢包运送和处理钢水;出钢时,当滑板打开时,下部疏松的引流砂会自动流出,顶部的烧结层也会在钢液静压下的作用下破裂,并使钢液随之流出。
钢包引流用的引流砂基本要求如下:
(1)适合的烧结性能。烧结程度过高会导致烧结层太厚导致钢水静压力难以冲破;烧结程度过低则可能导致引流砂上浮,或导致钢水渗入形成凝钢,不利于钢包自动开浇;
(2)合理的尺寸效应。在高温作用下,引流砂应避免出现无法自动下落或无法支撑上部材料的情况;
(3)良好的流动性。引流砂使用过程中承受的钢液静压力较大,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;
(4)稳定的化学性能。在高温作用下,引流砂应不与水口耐火材料发生反应,同时能抵抗钢液和熔渣的渗透和侵蚀。
国内外使用的引流砂主要包括硅质、铬质、铬锆质、锆质和镁质等几类。
硅质引流砂以石英砂为原料,添加部分碱性长石等添加剂混合制成。硅质引流砂价格低廉,但在高温下会出现较大的体积膨胀,导致流动性降低,同时由于呈酸性,会影响中间包寿命。
铬质引流砂的主要原料为铬矿砂和石英砂,具有密度大、流动性好、熔点高、不过度烧结、很强的抗钢液渗透性等优点,与钢水长时间接触仍能保持高自动开浇率。铬质引流砂被大多数大型钢厂使用,特别是精炼钢包。
铬锆质引流砂以锆英砂、铬矿等为原料,具有高温性能稳定,在碱性环境中更易保持高温抗侵蚀性能,能够有效地抵抗钢水在VD等精炼下长时间高温和侵蚀,保证钢水质量和连铸安全生产,能够有效地提高VD等精炼钢种钢包自动开浇率。钢包自动开浇率可达到99%以上,保证了钢水质量及连铸工艺安全连续生产。
锆质引流砂以锆英石为主原料,颗粒呈圆形,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,由于锆砂比硅砂不易烧结,且价格过高,多用于中间包的引流。
镁质引流砂较为廉价,常使用在模铸工艺中。其以镁橄榄石为主要原料,具有熔点高、导热率低、相变膨胀小、化学性能稳定以及抗金属氧化物侵蚀能力强等特点。这类引流砂在连铸工艺的自动开浇率较低。
引流砂流动性能的好坏是由安息角的大小来评判。安息角越小,引流砂的流动性能越好,反之亦然。例如传统引流砂是由原矿石破碎得到的,大部分颗粒都带有棱角,各颗粒之间摩擦阻力大,测试得到的安息角大,流动性较差。
引流砂加入方式对引流砂填充状态有很大影响,目前引流砂主要通过人工投掷、导管灌装、机械投放以及倒灌等几种方式加入。人工投掷的方式在国内钢厂广泛使用,但具有很大的随意性,生产中很难保证引流砂使水口填实灌满,包装袋与引流砂黏连也严重影响引流砂的流动性。为避免人工投掷方式的弊端,目前很多钢厂利用长导管漏斗从上部使引流砂流下,这保证了引流砂投放的准确性,降低了引流砂消耗。一些钢厂还开发了机械设备用于投放引流砂,机械设备使引流砂投放更加精准。
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