引流砂調(diào)研報告
雖然市場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,市場占有率可能達到了95%。過VD 鋼種周期長,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,以利于鋼包運送和處理鋼水;出鋼時,當(dāng)滑板打開時,下部疏松的引流砂會自動流出,頂部的燒結(jié)層也會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)無法自動下落或無法支撐上部材料的情況;
(3)良好的流動性。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性,顆粒之間的摩擦力盡量??;
(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),同時能抵抗鋼液和熔渣的滲透和侵蝕。
國內(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,添加部分堿性長石等添加劑混合制成。硅質(zhì)引流砂價格低廉,但在高溫下會出現(xiàn)較大的體積膨脹,導(dǎo)致流動性降低,同時由于呈酸性,會影響中間包壽命。
鉻質(zhì)引流砂的主要原料為鉻礦砂和石英砂,具有密度大、流動性好、熔點高、不過度燒結(jié)、很強的抗鋼液滲透性等優(yōu)點,與鋼水長時間接觸仍能保持高自動開澆率。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等精煉下長時間高溫和侵蝕,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開澆率。鋼包自動開澆率可達到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、不易被鋼液潤濕等優(yōu)良性能,由于鋯砂比硅砂不易燒結(jié),且價格過高,多用于中間包的引流。
鎂質(zhì)引流砂較為廉價,常使用在模鑄工藝中。其以鎂橄欖石為主要原料,具有熔點高、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等特點。這類引流砂在連鑄工藝的自動開澆率較低。
引流砂流動性能的好壞是由安息角的大小來評判。安息角越小,引流砂的流動性能越好,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,測試得到的安息角大,流動性較差。
引流砂加入方式對引流砂填充狀態(tài)有很大影響,目前引流砂主要通過人工投擲、導(dǎo)管灌裝、機械投放以及倒灌等幾種方式加入。人工投擲的方式在國內(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灌滿,包裝袋與引流砂黏連也嚴(yán)重影響引流砂的流動性。為避免人工投擲方式的弊端,目前很多鋼廠利用長導(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)了機械設(shè)備用于投放引流砂,機械設(shè)備使引流砂投放更加精準(zhǔn)。
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