CN102114534B - 一种钢包用铬质引流砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢包用铬质引流砂及其制备方法。其技术方案是：先将50～70wt％的铬矿砂和20～40wt％的石英砂加入搅拌机中，搅拌2～3分钟；再将5～10wt％的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5～10分钟；然后将1～2wt％的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10～15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180～220℃条件下烘烤30～40min，即得钢包用铬质引流砂。本发明所制备的钢包用铬质引流砂具有耐火度高、高温烧结性能好、抗钢水和熔渣侵蚀性好、颗粒粒度分布均匀、流动性好、热膨胀率较小、成本适宜和自开率高的特点。

Description

一种钢包用铬质引流砂及其制备方法
技术领域
本发明属于引流砂技术领域，具体涉及一种钢包用铬质引流砂及其制备方法。
背景技术
随着世界经济的发展和科学技术的进步，社会各个领域对钢材的质量提出了更高的要求。钢铁企业内“精品钢材理念”不断深化，国内大型钢厂在提高钢铁产量的同时，更加注重高规格品种钢的生产。
连铸和炉外精炼的发展使得生产效率得到了提高，但同时出钢温度变得更高，钢水传搁时间变得更长，传统的塞棒系统已经很难满足要求，取而代之的则是钢包水口系统。
精炼钢包在浇钢时如果不能自动开浇，会有一部分钢水敞开浇注，发生二次氧化，同时将夹杂物带入结晶器中，使铸坯表面出现裂纹、夹杂等缺陷，降低了铸坯的质量，这对高规格品种钢的生产尤为不利。因此，生产高质量的钢，必须要求钢包能自动开浇，理想化状态是钢包自动开浇率达到100％。钢包自动开浇率和以前相比，都有很大程度的提高，开浇率甚至达到了99％以上，但还是会出现不自开的情况，因此提高钢包自动开浇率迫在眉睫。
目前国内外使用的引流砂以锆质引流砂、铬质引流砂、硅质引流砂和镁质引流砂为主，其中各大钢厂普遍使用的为硅质引流砂和铬质引流砂。
硅质引流砂主要由石英砂和碱性长石制成，同时也添加了适量的碳黑等含碳物质和无机或有机结合剂。硅质引流砂的熔点较低，大约在1680～1700℃之间，在出钢温度更高和钢水传搁时间更长的钢包操作条件下，形成很厚的引流砂烧结层，钢包不易自动开浇。
镁质引流砂主要由镁橄榄石和石英砂制成，同时还可以加入适量的镁砂、长石等。镁质引流砂耐火度不高，在出钢温度更高和钢水传搁时间更长的钢包操作条件下，形成很厚的引流砂烧结层，钢包不易自动开浇。
锆质引流砂是以锆英石为主要原料，另外还可以添加适量的铬矿砂。锆质引流砂的熔点较高，在高温钢水的作用下不会过度烧结，在出钢温度更高和钢水传搁时间更长的钢包操作条件下，使用锆质引流砂的钢包自动开浇率较高。但是锆英石的价格很高，使用以锆英石作为原料的锆质引流砂的成本很贵，这就限制了钢厂使用锆质引流砂。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐火度高、高温烧结性能好、抗钢水和熔渣侵蚀性好、颗粒粒度分布均匀、流动性好、热膨胀率较小、成本适宜和自开率高的钢包用铬质引流砂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：先将50～70wt％的铬矿砂和20～40wt％的石英砂加入搅拌机中，搅拌2～3分钟；再将5～10wt％的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5～10分钟；然后将1～2wt％的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10～15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180～220℃条件下烘烤30～40min，即得钢包用铬质引流砂。
在上述技术方案中：铬矿砂的Cr2O3含量≥46wt％；铬矿砂的颗粒级配是：18～40目的颗粒为15～20wt％，40～70目的颗粒为60～70wt％，小于70目的颗粒为15～20wt％；石英砂的SiO2含量≥98.5wt％，颗粒粒径为6～40目；钾长石的K2O的含量＞12wt％，Na2O的含量2wt％；颗粒粒径为6～100目；鳞片石墨的固定C含量＞96wt％，水分含量＜0.5wt％。
由于采用上述技术方案，本发明所制备的钢包用铬质引流砂具有以下特点：熔点在1730～1750℃之间，高于硅质引流砂和镁质引流砂的熔点，因此具有较高的耐火度；在钢水传搁时间≥2小时的条件下，不会过度烧结，形成的烧结层均匀且薄，烧结层强度适中，具有很好的高温烧结性能；同时形成的烧结层致密，能抵抗钢水和熔渣的侵蚀；颗粒形状规则，粒度分布均匀，有较好的流动性；石英砂的热膨胀率较大，导致硅质引流砂容易膨胀，但该铬质引流砂中铬矿砂的百分含量要大于石英砂，这就有效的改善了其热膨胀性能，使得该铬质引流砂的热膨胀率较小；加入了石英砂和钾长石，减少了铬矿砂的用量，成本适宜；工作时形成的烧结层在高温钢水静压力及其自身重力作用下易破裂，自开率达到99.6％以上。
因此，本发明具有耐火度高、高温烧结性能好、抗钢水和熔渣侵蚀性好、颗粒粒度分布均匀、流动性好、热膨胀率较小、成本适宜和自开率高的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，并非对本发明保护范围的限制：
为避免重复，先将具体实施方式中的原料统一描述如下：铬矿砂的Cr2O3含量≥46wt％；铬矿砂的颗粒级配是：18～40目的颗粒为15～20wt％，40～70目的颗粒为60～70wt％，小于70目的颗粒为15～20wt％；石英砂的SiO2含量≥98.5wt％，颗粒粒径为6～40目；钾长石的K2O的含量＞12wt％，Na2O的含量＜2wt％；颗粒粒径为6～100目；鳞片石墨的固定C含量＞96wt％，水分含量＜0.5wt％。实施例中不再赘述。
实施例1
一种钢包用铬质引流砂及其制备方法：先将50～55wt％的铬矿砂和35～40wt％的石英砂加入搅拌机中，搅拌2～3分钟；再将5～10wt％的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5～10分钟；然后将1～2wt％的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10～15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180～220℃条件下烘烤30～40min，即得钢包用铬质引流砂。
本实施例所制备的钢包用铬质引流砂，统计炉数为942炉；开浇炉数为938炉；钢水传搁时间≥2小时；自动开浇率为99.6％。
实施例2
一种钢包用铬质引流砂及其制备方法：先将55～60wt％的铬矿砂和30～35wt％的石英砂加入搅拌机中，搅拌2～3分钟；再将5～10wt％的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5～10分钟；然后将1～2wt％的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10～15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180～220℃条件下烘烤30～40min，即得钢包用铬质引流砂。
本实施例所制备的钢包用铬质引流砂，统计炉数为1089炉；开浇炉数为1085炉；钢水传搁时间≥2小时；自动开浇率为99.6％。
实施例3
一种钢包用铬质引流砂及其制备方法：先将60～65wt％的铬矿砂和25～30wt％的石英砂加入搅拌机中，搅拌2～3分钟；再将5～10wt％的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5～10分钟；然后将1～2wt％的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10～15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180～220℃条件下烘烤30～40min，即得钢包用铬质引流砂。
本实施例所制备的钢包用铬质引流砂，统计炉数为1021炉；开浇炉数为1018炉；钢水传搁时间≥2小时；自动开浇率为99.7％。
实施例4
一种钢包用铬质引流砂及其制备方法：先将65～70wt％的铬矿砂和20～25wt％的石英砂加入搅拌机中，搅拌2～3分钟；再将5～10wt％的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5～10分钟；然后将1～2wt％的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10～15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180～220℃条件下烘烤30～40min，即得钢包用铬质引流砂。
本实施例所制备的钢包用铬质引流砂，统计炉数为1035炉；开浇炉数为1033炉；钢水传搁时间≥2小时；自动开浇率为99.8％。
本具体实施方式所制备的钢包用铬质引流砂具有以下特点：熔点在1730～1750℃之间，高于硅质引流砂和镁质引流砂的熔点，因此具有较高的耐火度；在钢水传搁时间≥2小时的条件下，不会过度烧结，形成的烧结层均匀且薄，烧结层强度适中，具有很好的高温烧结性能；同时形成的烧结层致密，能抵抗钢水和熔渣的侵蚀；颗粒形状规则，粒度分布均匀，有较好的流动性；石英砂的热膨胀率较大，导致硅质引流砂容易膨胀，但该铬质引流砂中铬矿砂的百分含量要大于石英砂，这就有效的改善了其热膨胀性能，使得该铬质引流砂的热膨胀率较小；加入了石英砂和钾长石，减少了铬矿砂的用量，成本适宜；工作时形成的烧结层在高温钢水静压力及其自身重力作用下易破裂，自开率达到99.6％以上。
因此，本具体实施方式具有耐火度高、高温烧结性能好、抗钢水和熔渣侵蚀性好、颗粒粒度分布均匀、流动性好、热膨胀率较小、成本适宜和自开率高的特点。

Claims (6)

1.一种钢包用铬质引流砂的制备方法，其特征在于先将50~70wt%的铬矿砂和20~40wt%的石英砂加入搅拌机中，搅拌2~3分钟；再将5~10wt%的钾长石加入该搅拌机中，搅拌5~10分钟；然后将1~2wt%的鳞片石墨加入该搅拌机中，搅拌10~15分钟；最后将搅拌均匀的四种物料从该搅拌机中倒出，在180~220℃条件下烘烤30~40min，即得钢包用铬质引流砂。
2.根据权利要求1所述的钢包用铬质引流砂的制备方法，其特征在于所述的铬矿砂的Cr2O3含量≥46wt%；铬矿砂的颗粒级配比是：18~40目的颗粒为15~20wt%，40~70目的颗粒为60~70wt%，小于70目的颗粒为15~20wt%。
3.根据权利要求1所述的钢包用铬质引流砂的制备方法，其特征在于所述的石英砂的SiO2含量≥98.5wt%，颗粒粒径为6 ~40目。
4.根据权利要求1所述的钢包用铬质引流砂的制备方法，其特征在于所述的钾长石的K2O的含量＞12wt%，Na2O的含量＜2wt%；颗粒粒径为6 ~100目。
5.根据权利要求1所述的钢包用铬质引流砂的制备方法，其特征在于所述的鳞片石墨的固定C含量＞96wt%，水分含量＜0.5wt%。
6.根据权利要求1~5项中任一项所述的钢包用铬质引流砂的制备方法所制备的钢包用铬质引流砂。
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