一種連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連鑄高鋁鋼用引流砂，按質(zhì)量百分比包含作為骨架料的29～37％石英砂、作為基料的52～60％鉻礦砂、作為添加劑的9～12％碳粉、作為粘結(jié)劑的0.5～2％酚醛樹脂，并相混合均勻而成。本發(fā)明還公開了一種連鑄高鋁鋼用引流砂的使用方法，為先對(duì)引流砂進(jìn)行烘烤預(yù)處理，然后將引流砂加入至水口內(nèi)，且超出水口座磚平面5～15mm。采用本發(fā)明能夠有效提高鋼包自開率，提高效率、方便操作、減少勞動(dòng)強(qiáng)度，無污染，滿足工藝要求，可使引流砂在放砂過程中順利隨鋼液流出，減少鋼錠中夾雜物。
【專利說明】一種連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及引流砂，更具體地說，涉及一種連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼作業(yè)中承載鋼液的鋼包通過底部的滑動(dòng)水口來放盡鋼液。在鋼液被倒入鋼包之前，必須在滑動(dòng)水口內(nèi)灌入粉狀的耐火材料，它的目的是避免高溫鋼液與水口的直接接觸，避免滑動(dòng)水口的熔損而造成生產(chǎn)事故。
[0003]傳統(tǒng)的引流砂，在鋼液的作用下容易形成很厚的燒結(jié)層堵塞滑動(dòng)水口，鋼液因?yàn)檫@樣的堵塞不能正常地從滑動(dòng)水口內(nèi)流出。作業(yè)者有時(shí)不得不使用氧氣切割的方法割開堵塞的物質(zhì)。這是極其危險(xiǎn)的工作，因此填充物堵塞滑動(dòng)水口的發(fā)生率應(yīng)盡可能地被降低，最優(yōu)的狀況是這個(gè)概率接近O%。
[0004]在以連鑄為主的生產(chǎn)車間內(nèi)，滑動(dòng)水口的堵塞將導(dǎo)致許多作業(yè)上的麻煩。有些情況下，鋼水首先經(jīng)過電爐初煉脫磷，再經(jīng)過在鋼包內(nèi)較長時(shí)間的精煉脫氧、脫硫。個(gè)別復(fù)雜鋼種在爐外(鋼包內(nèi))的處理時(shí)間可能多至8個(gè)小時(shí)(一般均在200min以上)，在這樣惡劣地工作條件下，我們?nèi)匀幌Ｍ瑒?dòng)水口填充物不發(fā)生堵塞的情況。
[0005]國內(nèi)外各大鋼鐵公司煉鋼廠高鋁鋼自開率情況，一般高鋁鋼受鋼時(shí)間在SOmin以內(nèi)，自開率一般維持在84?89%之間；受鋼時(shí)間在120?180min以內(nèi)，自開率基本維持在70?85%之間，但如果受鋼時(shí)間明顯超過200min，自開率均遠(yuǎn)低于50%，因此高鋁鋼自開率情況一直困擾諸多生產(chǎn)單位。目前，生產(chǎn)大批量的高鋁鋼(例如:20M n23AIV)，其自開率一直未超過50 %，平均為29.51 %，其之所以自開率很低，對(duì)比各類不同因素，目前冶煉此類高鋁鋼，且受鋼時(shí)間高于200min時(shí)，鋼包自開率低的主要原因有如下幾點(diǎn):
[0006]1、鋼種特性，含大量鋁。其含Al量為1.6?2.45%之間，明顯高于其他鋼種，其他鋼種含Al量一般均< 0.02%，而此鋼種含Al量基本上為普通鋼種的100倍。而且由于元素Al與O2的親和力很大，很容易與氧反應(yīng)并與其他化合物結(jié)合，產(chǎn)生諸多絮狀物，黏附在水口周邊，影響鋼液的質(zhì)量和正常澆注；
[0007]2、此鋼種受鋼時(shí)間超長，目前平均受鋼時(shí)間均大于200min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同類鋼廠的受鋼時(shí)間，致使高溫鋼液與引流砂因長時(shí)間接觸，而產(chǎn)生燒結(jié)層過厚，致使鋼包不能正常自開或澆注；
[0008]3、由于鋼包呈瘦長型，包內(nèi)流場(chǎng)不是很均勻，特別是只有單一透氣磚時(shí)，由于底部氣泡在上升過程中，不能大面積的分布在熔池內(nèi)，而是偏移狀態(tài)，即氬氣攪拌效果不均勻，鋼液不能有效地形成循環(huán)回路，造成水口附近存在死區(qū)，溫度偏低，最終因鋼包內(nèi)溫度不均而引起鋼包水口不能正常自開；
[0009]4、目前各大型鋼廠主要采用硅質(zhì)引流砂、鋯質(zhì)引流砂、以及高鉻質(zhì)引流砂，其中高鉻質(zhì)引流砂應(yīng)用面最廣，其Cr2O3含量高達(dá)40%以上，主要是既能防止燒結(jié)層過厚，也能有有效的體積膨脹，而且其比重也較大，但單獨(dú)使用鉻砂，會(huì)因其易于形成燒結(jié)相而造成水口的堵塞，因此常在絡(luò)礦基礎(chǔ)上配入適量的石英砂、碳粉、粘結(jié)劑等，能有效的提聞鋼包自開率。
[0010]根據(jù)目前情況看來，高鉻質(zhì)引流砂對(duì)一般性鋼種有較好的自開效果，但對(duì)于含高鋁的鋼種，且受鋼時(shí)間明顯很長的鋼種，仍具有不適應(yīng)性，不能有效地提高鋼包自開率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法，能夠避免發(fā)生鋼包因鋼液流不自開致使各類夾雜物進(jìn)入鋼液中，產(chǎn)生諸多生產(chǎn)事故與質(zhì)量問題。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0013]一方面，一種連鑄高鋁鋼用引流砂，按質(zhì)量百分比包含作為骨架料的29~37%石英砂、作為基料的52~60%鉻礦砂、作為添加劑的9~12%碳粉、作為粘結(jié)劑的0.5~2%酚醛樹脂，并相混合均勻而成。
[0014]所述的石英砂含SiO2≥99wt%,且粒徑在0.15~1.0mm之間。
[0015]所述的鉻礦砂為含Cr2O3 ^ 50wt%,且粒徑在0.15mm~0.8mm之間。
[0016]所述的碳粉為含C ^ 95wt%,且粒徑在0.15~1.0_。
[0017]所述的弓丨流砂為實(shí)心顆粒，粒徑0.15~I.0mm > 90 %，超出上下限各氺5 %，且引流砂的自由水分不大于0.4%。
[0018]另一方面，一種連鑄高鋁鋼用引流砂的使用方法，其特征在于:
[0019]A.將引流砂置于烘房內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為40~60°C，烘烤時(shí)間為>24小時(shí)；
[0020]B.在高鋁鋼準(zhǔn)備出鋼前I小時(shí)左右，開始準(zhǔn)備雙氬透氣磚鋼包，先清理干凈水口內(nèi)異物及透氣磚上部冷鋼殘?jiān)缓笫褂眉由肮軐⒁魃耙胫了趦?nèi)，引流砂加入量控制在引流砂上表面超出水口座磚平面5~15mm。
[0021]在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的連鑄高鋁鋼用引流砂，按質(zhì)量百分比包含作為骨架料的29~37%石英砂、作為基料的52~60%鉻礦砂、作為添加劑的9~12%碳粉、作為粘結(jié)劑的0.5~2%酚醛樹脂，并相混合均勻而成。本發(fā)明的引流砂使用方法為先對(duì)引流砂進(jìn)行烘烤預(yù)處理，然后將引流砂加入至水口內(nèi)，且超出水口座磚平面5~15mm。采用本發(fā)明能夠有效提高鋼包自開率，提高效率、方便操作、減少勞動(dòng)強(qiáng)度，無污染，滿足工藝要求，可使引流砂在放砂過程中順利隨鋼液流出，減少鋼錠中夾雜物。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的連鑄高鋁鋼用引流砂，按質(zhì)量百分比包含作為骨架料的29~37%石英砂、作為基料的52~60%鉻礦砂、作為添加劑的9~12%碳粉、作為粘結(jié)劑的0.5~2%酚醛樹脂，并相混合均勻而成。
[0023]其中，所述的石英砂含SiO2≥99wt%,且粒徑在0.15~1.0mm之間。所述的鉻礦砂為含Cr2O3 ^ 50wt%,且粒徑在0.15mm~0.8mm之間。所述的碳粉為含C ^ 95wt%,且粒徑在0.15~1.0mm。這樣既可保證引流砂的堆比重，也能有效地防止鋼液滲透進(jìn)入空隙中間并凝固生成結(jié)實(shí)的燒結(jié)層，而影響高鋁鋼的自開率。
[0024]該引流砂的技術(shù)要求如下:
[0025]1、化學(xué)指標(biāo)，如表1所示:(wt，%)[0026]表I
[0027]
編號(hào) Cr2O3 SiO2 AI2O3 Fe2O3 MgO C
I25.0~30.0 32.0~36.0 6.0~10.0 15.0~20.0 4.0-8.0 10 ?15
[0028]2、引流砂顆粒，為實(shí)心顆粒，粒徑0.15?1.0mm > 90%，超出上下限各氺5% ；
[0029]3、引流砂的自由水分不大于0.4%。
[0030]4、引流砂中不得混入異物、不得結(jié)團(tuán)塊；
[0031]本發(fā)明的連鑄高鋁鋼用引流砂的現(xiàn)場(chǎng)使用方法如下:
[0032]A.將引流砂置于烘房內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為40?60°C，烘烤時(shí)間為>24小時(shí)；
[0033]B.在高鋁鋼準(zhǔn)備出鋼前I小時(shí)左右，開始準(zhǔn)備雙氬透氣磚鋼包，先清理干凈水口內(nèi)異物及透氣磚上部冷鋼殘?jiān)?，然后使用加砂管將引流砂引入至水口?nèi)，引流砂加入量控制在引流砂上表面超出水口座磚平面5?15mm。
[0034]在其他條件基本相同情況下，僅改變使用不同材質(zhì)的引流砂，進(jìn)行以下幾組試驗(yàn):
[0035]分組試驗(yàn)5類引流砂，分別進(jìn)行專項(xiàng)試驗(yàn)；
[0036]在添加引流砂時(shí)，必須用加砂管將引流砂添加至鋼包水口內(nèi)；
[0037]針對(duì)每爐是否自開實(shí)際情況，來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及改進(jìn)；
[0038]其中使用引流砂共有以下幾種:
[0039]1)1#引流砂，按質(zhì)量百分比表示:52%鉻礦砂，37%石英砂，碳粉9.8%，酚醛樹脂1.2%，其理化性能如表2所示。
[0040]2)2#引流砂，按質(zhì)量百分比表示:53.4%鉻礦砂，35%石英砂，碳粉11.1%，酚醛樹脂0.5%，其理化性能如表3所示。
[0041]3)3#引流砂，按質(zhì)量百分比表示:57%鉻礦砂，31.7%石英砂，碳粉10.3%，酚醛樹脂I %，其理化性能如表4所示。
[0042]4)4#引流砂，按質(zhì)量百分比表示:58%鉻礦砂，31%石英砂，碳粉9.5%，酚醛樹脂
1.5%，其理化性能如表5所示。
[0043]5) 5#引流砂，按質(zhì)量百分比表示:60 %鉻礦砂，29 %石英砂，碳粉10.5 %，酚醛樹脂0.5%，其理化性能如表6所示。
[0044]表21#引流砂性能指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種連鑄高鋁鋼用引流砂，其特征在于: 按質(zhì)量百分比包含作為骨架料的29~37%石英砂、作為基料的52~60%鉻礦砂、作為添加劑的9~12%碳粉、作為粘結(jié)劑的0.5~2%酚醛樹脂，并相混合均勻而成。
2.如權(quán)利要求1所述的連鑄高鋁鋼用引流砂，其特征在于: 所述的石英砂含SiO2≥99wt%,且粒徑在0.15~1.0mm之間。
3.如權(quán)利要求1所述的連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法，其特征在于: 所述的鉻礦砂為含Cr2O3 ^ 50wt%,且粒徑在0.15mm~0.8mm之間。
4.如權(quán)利要求1所述的連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法，其特征在于: 所述的碳粉為含C≥95wt%，且粒徑在0.15~1.0mm。
5.如權(quán)利要求1所述的連鑄高鋁鋼用引流砂及其使用方法，其特征在于: 所述的引流砂為實(shí)心顆粒，粒徑0.15~1.0mm > 90 %，超出上下限各氺5 %，且引流砂的自由水分不大于0.4%。
6.一種連鑄高鋁鋼用引流砂的使用方法，其特征在于: A.將引流砂置于烘房內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為40~60°C，烘烤時(shí)間為>24小時(shí)； B.在高鋁鋼準(zhǔn)備出鋼前1小時(shí)左右，開始準(zhǔn)備雙氬透氣磚鋼包，先清理干凈水口內(nèi)異物及透氣磚上部冷鋼殘?jiān)缓笫褂眉由肮軐⒁魃耙胫了趦?nèi)，引流砂加入量控制在引流砂上表面超出水口座磚平面5~15mm。
【文檔編號(hào)】B22D41/44GK103624246SQ201210289027
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月14日
【發(fā)明者】周同軍, 劉軍占, 羅輝 申請(qǐng)人:寶鋼特鋼有限公司