一种钢包引流砂的制作方法

本发明属于炼钢，具体涉及一种钢包引流砂。

背景技术：

1、钢包自动开浇是指钢包开浇时滑动水口打开后，钢水能自动从钢包内经上水口、上滑板流钢孔、下滑板、下水口自动流出，经水口流入中间包的过程。如果不能自动开浇而采取烧氧引流的方法，将导致钢水敞开浇铸，造成钢水二次氧化，影响钢坯的质量。

2、引流砂加入钢包水口中，自上而下依次经座砖、上水口、上滑板孔。由于引流砂为颗粒状的耐高温材料，具有一定的隔热效果，因此在自上而下的过程中温度逐渐降低。加入水口的引流砂形成三层结构，与高温钢水接触的引流砂形成熔化层，熔化层的下部形成固相烧结层，最下面是未烧结的颗粒状引流砂。在钢包开浇时打开滑板，烧结层下面的散状引流砂受重力作用流出，然后，强大的钢水静压力压破引流砂烧结层使钢水从水口自动流出。烧结层对钢包自开起到至关重要的作用，烧结层偏薄或偏厚，都不利于自开。

3、引流砂的质量主要取决于材质、粒度、流动性能、烧结性能和热膨胀性能。引流砂的流动性越好，则钢包的自开率越高。引流砂的烧结性能要求材料表层能够轻度烧结且具有一定的强度，能够防止钢液的渗透，同时又要求烧结层的强度不能太高而能够被钢水静压力破坏。引流砂的热膨胀率要小，因为膨胀率大会导致引流砂的内应力增大，互相挤压而增加与水口内壁的附着力，不利于开浇时引流砂的自由下落，甚至出现严重的“架桥”现象。

4、现有技术中常用的钢包引流砂包括以下几种：1)石英砂。石英砂(硅砂或海砂)的熔点大约1680～1700℃，石英砂成本低，来源广泛；硅砂一般只用于出钢至开浇在45min以内的钢种，对于冶炼时间较长的高级别钢种并不适用，已被大多数钢厂所淘汰。2)镁橄榄石。镁橄榄石的基本性能可以满足引流砂的要求，是一种廉价的引流砂；但实际使用时，模铸的自动开浇率可达95％，但在连铸时的自动开浇率低；目前钢厂已较少使用。3)铬砂。铬砂适应钢种和工艺流程性强、自开率高，目前被钢厂广泛应用；铬砂以铬铁矿为主原料，加入石英砂和一定量的添加剂，具有比重大、流动性好、熔点高、不过度烧结等优点；但是铬砂含有大量的cr2o3(30-35％)、fe2o3(18-24％)和sio2(20-24％)，这些氧化物会增加中间包顶渣的氧势，使钢水发生二次氧化，增加钢水夹杂物，而且会加重塞棒、浸入式水口的结瘤堵塞。4)锆砂。锆砂一般zrsio4≥97％，游离sio2≤2％，其他杂质≤1％，熔点高于1800℃；锆砂比硅砂更不易烧结，在出钢温度高和出钢至开浇时间长的钢厂受到重视；但由于锆砂价格高，没有广泛使用。目前大多数钢厂主要采用铬砂作为钢包引流砂，但随着汽车板等高质量钢的纯净度要求越来越高，因此引流砂除了引流开浇的作用外，还需要减少对钢水纯净度的影响，故而，对传统的铬质引流砂提出了新的挑战。

5、鉴于上述情况，亟待研发一种新的钢包引流砂，能够在连铸开浇中，减少中间包钢水发生二次氧化的风险，降低钢水夹杂物，提高钢水的纯净度。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种钢包引流砂，采用双层引流砂，上层采用铬砂，以确保耐高温效果，下层采用无铬引流砂，可减少铬质引流砂对中间包钢水纯净度的影响，还减少了进入中间包钢水的cr2o3、fe2o3和sio2等氧化物成分，从而减少钢水发生二次氧化的风险，降低了钢水夹杂物，提高了钢水的纯净度。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种钢包引流砂，采用双层引流砂，其包括连铸开浇过程中上层采用的铬砂和下层采用的无铬引流砂；

4、所述无铬引流砂为预熔铝酸钙，所述预熔铝酸钙包括按质量百分比的如下成分：cao：47～59％，al2o3：30～45％，sio2≤4％，mgo≤2％。

5、优选地，所述预熔铝酸钙的熔点≥1300℃。

6、优选地，所述预熔铝酸钙中，cao的含量为47～53wt％，al2o3的含量为41～45wt％。

7、优选地，所述预熔铝酸钙的熔点为1300～1400℃。

8、优选地，所述预熔铝酸钙中，cao的含量为53～59wt％，al2o3的含量为30～38wt％。

9、优选地，所述预熔铝酸钙的熔点为1450～1480℃。

10、优选地，所述铬砂和所述无铬引流砂中90％以上的粒度为0.15～1mm。

11、优选地，所述钢包引流砂中，上层采用的铬砂占比为30～60wt％，下层采用的无铬引流砂的占比为40～70wt％。

12、本发明的钢包引流砂有益效果如下：

13、1、本发明的钢包引流砂，采用双层引流砂，上层采用铬砂，以确保耐高温效果，下层采用无铬引流砂，可减少铬质引流砂对中间包钢水纯净度的影响，还减少了进入中间包钢水的cr2o3、fe2o3和sio2等氧化物成分，从而减少钢水发生二次氧化的风险，降低了钢水夹杂物，提高了钢水的纯净度；

14、2、本发明的钢包引流砂，下层采用的无铬引流砂采用预熔铝酸钙，其熔点达到1300～1480℃，在大包开浇打开滑板时，未烧结的下层无铬引流砂自然流出，可确保自开率。

技术特征：

1.一种钢包引流砂，其特征在于，采用双层引流砂，其包括连铸开浇过程中上层采用的铬砂和下层采用的无铬引流砂；

2.根据权利要求1所述的钢包引流砂，其特征在于，所述预熔铝酸钙的熔点≥1300℃。

3.根据权利要求2所述的钢包引流砂，其特征在于，所述预熔铝酸钙中，cao的含量为47～53wt％，al2o3的含量为41～45wt％。

4.根据权利要求3所述的钢包引流砂，其特征在于，所述预熔铝酸钙的熔点为1300～1400℃。

5.根据权利要求2所述的钢包引流砂，其特征在于，所述预熔铝酸钙中，cao的含量为53～59wt％，al2o3的含量为30～38wt％。

6.根据权利要求5所述的钢包引流砂，其特征在于，所述预熔铝酸钙的熔点为1450～1480℃。

7.根据权利要求1所述的钢包引流砂，其特征在于，所述铬砂和所述无铬引流砂中90％以上的粒度为0.15～1mm。

8.根据权利要求1～7任一项所述的钢包引流砂，其特征在于，所述钢包引流砂中，上层采用的铬砂占比为30～60wt％，下层采用的无铬引流砂的占比为40～70wt％。

技术总结
本发明公开了一种钢包引流砂，采用双层引流砂，上层采用铬砂，以确保耐高温效果，下层采用无铬引流砂，可减少铬质引流砂对中间包钢水纯净度的影响，还减少了进入中间包钢水的Cr2O3、Fe2O3和SiO2等氧化物成分，从而减少钢水发生二次氧化的风险，降低了钢水夹杂物，提高了钢水的纯净度。

技术研发人员：姚金甫,吴钦鑫,高华,李济永,杨军,王涛
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11