钢包引流砂作为钢包底部水口填充材料，其重要感化是引导钢水自开。其感化机理为，填充于钢包水口中的引流砂上外面在钢水的热感化下产生了较薄的烧结层，形成“壳体”，一旦滑板打开，水口内绝大多半未烧结的砂体自由下落，同时由钢水的静压力压破“壳体”，钢水主动流出。
今朝国表里应用的引流砂重要有四类：硅质、铬质、镁质和锆质。硅质引流砂以石英砂(多用天然石英砂)为基料，属酸性引流砂，SiO2含量在93%以上，基估中参加必定量低熔点碱性物长石（Na2O+K2O）和石墨等成分。铬质引流砂以铬矿砂为主，重要应用于电炉炼钢和炉外精华精辟中。此类引流砂具有很高的耐火度和很强的抗渗入渗出性，在较长的钢液静置时光下，仍能保持较高自开浇率。然则铬矿砂原料重要依附国外进口，成本较高且轻易受到资本限制。此外，高温情况下铬铁矿中的Cr2O3在碱性氛围下会与碱金属氧化物相形成水溶性有毒的Cr6+化合物R2CrO4，造成Cr6+污染。镁质引流砂以镁橄榄石和镁砂为重要原料，参加石英砂和铬矿砂控制烧结。但今朝应用的大多镁质引流砂仍存在难于烧结、碱度低，对中心包去除搀杂物的碱性格况供献小的缺点。锆质引流砂其重要原料锆英砂受限价格过高，多用于中心包的引流。
当前形势下，钢铁等耐材下流企业采购成本紧缩严重，上游原材料供货厂家价格大幅度上涨，处于中游的耐材临盆企业产品利润空间受到极大挤压，鉴于此，研究人员根据某钢厂的特别炼钢前提将宝珠砂引入引流砂，开辟了一种无铬环保引流砂，在知足了该钢厂炼钢请求的同时，降低了原料成本，减轻了情况压力。同时因为宝珠砂具有接近真球的球形颗粒、较低的热膨胀率和较高的耐火度等特点，实际应用中流动机能好、烧结机能适中，自开后果优胜。
科学制订筹划确保实验精确有效
引流砂流动性的测定。引流砂流动性的测定重要经由过程两种办法：一是测定引流砂的流动速度，即用必定量的引流砂流过水口的时光来衡量。引流砂流过水口的时光越短，解释它的流动性越好。尽管实验是在冷态前提下进行的，与热态前提有必定的差别，但所测成果对不合引流砂流动性的比较照样有效的；然而因为实验前提下引流砂流过水口的时光均很短，给计时带来麻烦，工资误差较大，所以不是定量评价引流砂流动性的好办法。二是定性评价引流砂流动性的办法：测定引流砂的安眠角（又称休止角），安眠角是静止试样外面与程度面订交形成的夹角，其大小直接反应样品的流动机能，安眠角越小，试样的摩擦系数也越小，流动性也越好。
安眠角的测定装配由支架、漏斗、圆平板和刻度尺构成。研究人员将必定量的引流砂样品倒入漏斗内，使引流砂样品经由过程漏斗落在直径为200mm的圆平板上。为保持实验的同一和比较，每次实验的引流砂样品数量要保持一致。
引流砂聚积密度的测定。研究人员将引流砂装满500ml的容量瓶，在振动台上振动1分钟，边振动边添加砂至满。将称量的总重减去空瓶重，再除以容量瓶的总容量（530ml），所得即为砂子的聚积密度。
引流砂烧结机能的测定办法。引流砂的烧结机能测定一向逗留于定性的表述上。但跟着对引流砂研究的深刻进行如用手抠动焙烧后的引流砂，根据可抠动的程度，从未烧结到严重烧结分成若干级别，来表征引流砂的烧结程度。这种定性的办法所描述的引流砂烧结性受外界身分影响太大，并且未能与钢包钢水静压力接洽起来，无法根据级别控制引流砂表层的烧结层是否能被钢水压碎而实现自开。这是第一种引流砂烧结机能的测定办法。还有研究人员采取热震性来表征引流砂的烧结性，根据焙烧的引流砂试样的开裂程度来断定是否可以或许自开。该办法固然较前一种办法精确些，然则仍然是一种定性的办法，无法肯定什么样的开裂程度(如裂纹长度、宽度、深度)可以或许包管自开。基于此，一种量化引流砂烧结性的实验办法顺势而生，其道理是：引流砂的烧结性经由过程试样焙烧后的强度来表现，以引流砂焙烧试样的抗折强度值大小表征引流砂在高温下的烧结性的强弱。实现了量化引流砂的烧结性，以便精确断定引流砂可否在钢水静压力下被压碎、可否实现自开。
引流砂热膨胀率的测量办法。引流砂热膨胀率的测定办法采取分度值为0.02mm游标卡尺测量引流砂样块在各个温度热处理前后的试样长度，应用相干公式进行计算而获得。
比较分析助引流砂成功应用
实验原料。为确保实验的科学有效，研究人员选用了以下实验原料：SiO2含量≥95%的南边某地海砂，粒度为1.5mm~0.8mm和1.0mm~0.5mm；宝珠砂（Al2O3含量≥70%，SiO2含量≤18%，成球率90%，耐火度≥1790℃），粒度1.0mm~0.5mm，复合碳质润滑剂（C含量≥97%）、促烧结剂、有机类结合剂、临时结合剂（HEC溶液）。
实验过程。研究人员将按照配方比例称量好的海砂倒入强迫式搅拌机内，搅拌1分钟～2分钟，再参加有机类结合剂，待海砂颗粒完全润湿后，参加复合碳质润滑剂、促烧结剂以及宝珠砂，混淆10分钟～15分钟，出料。将此混淆料在干燥器内180℃干燥8小时，天然冷却至室温，取一部分检测聚积密度和安眠角；剩下的混淆料倒入搅拌机内并参加质量分数2%的HEC溶液2%进行搅拌，搅拌好的料在压力机上成型为25mm×25mm×145mm的长条样块，成型压力为50MPa。样块在室温下养护24小时后于110℃干燥器干燥24小时后，在高温炉内分别经1500℃情况下1小时、1550℃情况下1小时、1600℃情况下1小时进行热处理，采取GB-T2997-2000测定热处理后试样的显气孔率和体积密度；采取GB-T3001-2007检测热处理后试样的常温抗折强度。
实验成果和分析。由实验成果可知，跟着热处理温度的升高，引流砂样块的抗折强度有所增大，这解释跟着钢水温度的升高，引流砂烧结层会变厚，然则由表2还可以看出，热处理温度高于1550℃时，引流砂样块的热膨胀率降低，体积密度增大，显气孔率减小，阻碍了钢水渗入渗出到引流砂内部，不易形成高强度的钢砂混凝体，有利于钢水自开。
钢厂应用情况。研究人员将研制的上述引流砂在某钢厂持续批量应用100吨，应用后果优胜。经由统计，钢包自开率达到96.9%。该钢厂炼钢前提为钢包涵量120吨，冶炼重要钢种包含Q195、Q195L、Q235B、Q345B等，50%钢种过LF精华精辟，精华精辟温度1600℃阁下，精华精辟时光为20分钟~30分钟，钢包浇钢温度1580℃至1610℃，浇钢时光在30~35分钟，钢包周转周期为2小时~2.5小时阁下。
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