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    引流砂如何更高自动开浇率
    来源: | 作者:116jiayuan | 发布时间: 2018-07-27 | 524 次浏览 | 分享到:
    引流砂作为钢包底部水口填充材 料 ,一方面要求能在较低的温度下烧结 ,以避免加入钢水时引流砂上  浮造成事故 ,另一方面要求在高温和长时间精炼状态下迎钢面不能烧结过厚 ,否则影响自动开浇率
      引流砂作为钢包底部水口填充材 料 ,一方面要求能在较低的温度下烧结 ,以避免加入钢水时引流砂上  浮造成事故 ,另一方面要求在高温和长时间精炼状态下迎钢面不能烧结过厚 ,否则影响自动开浇率 ,从而影响正常冶炼操作。市面上  引流砂的材质主要有铬质、硅质和镁橄榄石质 ,而铬质引流砂由于其自动开浇率高、适用范围广 ,在各钢厂的使用最为普遍。目前 ,在关于铬质引流砂的研制报道中 ,对于材 料性能的表征无较理想的方法 ,使用过程中开浇率难以达到99%以上  。为此 ,研究者通过优化试验一方法及材 料组成 ,进一步提高铬质引流砂的自动开浇率。
      
      试验一方案与方法
      
      研究者采用的试验一方案是以铬铁矿、石英砂为主要原料 ,并引入球形铸造砂及碳黑提高其流动性能。铬铁矿和石英砂均属于高熔点耐火原料 ,铬铁矿的比重大(4.0g/cm3~4.8g/cm3) ,熔点1900℃~2050℃ ,石英砂的比重为2.65g/cm3 ,熔点1710℃。添加的球形铸造砂是一种耐火度高的铸造用砂 ,其形状为球形 ,同时添加碳黑增加润滑 ,以提高引流砂的流动性能。试验一配比见附表 ,GS-0~GS-3为不同铬铁砂和石英砂比例的对比。
      
      试验一方法如下:将试验一引流砂装满500ml的量筒 ,测量所装入的引流砂的重量 ,再除以量筒的容量 ,即为堆积密度;采用水泥砂浆流动度测量仪 ,将试验一引流砂均匀倒入截锥圆模中 ,然后迅速取出截锥圆模 ,引流砂自流流动值即为所测流动值;将引流砂放入预先利用铝箔制备好的直径50mm、高50mm的圆柱模具中 ,然后将试样连同铝箔模具一同埋在刚玉砂中 ,放入高温炉中经1400℃×3h、1500℃×3h和1550℃×3h处理 ,冷却取出 ,测量气孔体密和耐压强度;采用静态抗渣法 ,在刚玉尖晶石质浇注料渣埚中先放入25g试验一引流砂样 ,再在上  面放入25g的废钢 ,经1550℃×3h处理 ,然后从中心切开 ,对抗钢水渗透性能进行较直观评价。
      
      试验一结果与讨论
      
      流动性及堆积密度。试验一显示 ,当铬铁砂和石英砂的比例为5:4时 ,试样的自流动;随着比例增大至6:3时 ,试样自流值出现了降低;继续增大至7:2 ,自流值又出现回升 ,随后变化不大。引流砂的流动性能与原料的粒度、形状和比重都有较为密切的关联 ,石英砂的比重较铬铁砂的轻 ,且试验一用石英砂形状较圆润 ,故试样GS-0的流动度;铬铁砂的棱角较明显 ,故试样GS-1的流动度降低 ,而随着铬铁砂添加量继续加大 ,由于其比重大 ,故又出现升高。由于铬铁砂的比重远大于石英砂的比重 ,故随着两种主原料比例的升高 ,试样的堆积密度基本呈直线升高趋势。
      
      烧结性能。由于引流砂不像一般的不定形耐火浇注料 ,不便成型检测常规性能。目前国内对于其烧结性能的检测还没有一个比较好的试验一方法 ,此次研究者采用预埋法 ,即将试验一砂放入铝箔膜中再埋入刚玉砂中经不同温度烧成 ,冷却后试样由于烧结而形成一个整体样 ,再检测强度及体积密度相关性能 ,通过数据能较准确反应试样的烧结性能。试验一烧成温度包括1400℃×3h、1500℃×3h和1550℃×3h ,其中四组试样经过1400℃×3h处理后 ,均未烧结为整体 ,而呈散开状 ,故未能检测该温度的指标。
      
      试验一显示 ,试样经1500℃×3h处理后 ,试样的耐压强度均较低 ,不超过1.0MPa ,说明在该温度下试样的烧结程度较低 ,此时应处在烧结的初始阶段。1550℃×3h处理后 ,强度较1500℃×3h处理后的明显升高 ,说明试样已产生明显烧结。随着铬铁砂与石英砂比例从5:4增大到8:1 ,强度先增大后降低;当两者比例为6:3时 ,试样GS-1强度 ,为7.1MPa ,表明此试样的烧结性能。试样在加热过程中 ,石英砂中的SiO2要与铬铁砂中的FeO反应生产铁橄榄石(2FeO·SiO2) ,铁橄榄石的熔点较低 ,为1205℃ ,试样中原料的接触方式为点与点接触 ,而铬铁砂与石英砂的比重相差较大 ,故当两者的体积比接近时接触的点最多 ,此时反应产生的低熔点相铁橄榄石较多 ,烧结性能较好。
      
      在相同温度条件下 ,随着铬铁砂与石英砂比例的增加 ,试样的烧后体积密度均呈线性增大。1550℃×3h处理后 ,试样的体积密度较1500℃的升高0.20g/cm3~0.30g/cm3。


      抗钢液渗透性能。引流砂使用时其上  端需要直接接触钢水 ,故其抗钢液渗透性能对其使用性能的影响亦较为关键。研究者采用静态法进行抗钢液的渗透性试验一 ,结果显示全部试样均出现了一个明显的分界面 ,说明钢液在引流砂试样中的渗透深度浅 ,表明试样具有较好的抗钢液的渗透性能。
      
      综上  所述 ,以铬铁砂和石英砂为主原料 ,并添加球形铸造砂和碳黑所制备的钢包引流砂 ,具有较好的流动性能和抗钢液渗透性能。铬铁砂和石英砂的比例对引流砂的烧结性能具有较明显的影响 ,当两者的比值为2时 ,试样的烧结性能。1400℃×3h处理后的试样基本未烧结 ,1500℃×3h处理后试样烧结程度较弱 ,1550℃×3h烧结较好。