铬矿砂作为引流砂如何应用到钢厂

1. 铬矿砂作为引流砂的核心优势

• 高耐火度：铬铁矿的熔点超过1900°C，可承受钢水（约1600°C）的高温冲刷。

• 抗侵蚀性：对钢水中的碱性渣和金属氧化物有较强抵抗能力，减少熔损。

• 热膨胀系数低：高温下体积稳定性好，避免因膨胀导致砂层开裂。

• 流动性好：合理粒度分布的铬矿砂在重力作用下可快速排出，确保钢水顺利流出。

2. 具体应用步骤

（1）原料处理

• 破碎与筛分：将原矿破碎至0.1-1.0mm的颗粒，通常采用多级筛分控制粒度分布（粗、中、细颗粒按比例混合，例如4:3:3），以优化填充密度和流动性。

• 除杂：通过磁选或水洗去除杂质（如硅石、黏土），提高纯度（Cr₂O₃含量需＞45%）。

（2）混合配制

• 添加剂调整：可加入少量助熔剂（如硼砂）降低烧结温度，或添加石墨粉（1-3%）增强抗热震性。

• 均匀混合：使用搅拌机确保成分均一，避免分层。

（3）填充钢包水口

• 填充方式：通过重力或气动装置将砂料注入钢包底部的水口（Slide Gate或Nozzle）内，填充高度通常为100-300mm，需压实以避免空隙。

• 分层结构：有时采用多层设计（如底层细砂防渗漏，上层粗砂促流动）。

（4）干燥与预烧结

• 干燥处理：在200-300°C下烘烤2-4小时，去除水分（湿砂易导致钢水喷溅）。

• 预烧结：在800-1000°C预烧使颗粒表面微熔，形成稳定结构，防止使用中过早溃散。

（5）钢包开浇

• 引流机制：高温下砂层下部受热软化，在钢水静压力下自动破裂，砂粒随钢水流出，形成通畅流道。

• 流速控制：通过砂粒级配和填充密度调节初始流速，避免湍流或断流。

3. 关键注意事项

• 粒度控制：颗粒过细易板结堵塞，过粗则渗透钢水导致烧结失效。通常中粒（0.5-0.8mm）占比需＞60%。

• 防潮储存：吸湿后需重新烘干，否则可能引发爆炸风险。

• 钢种适配：用于高氧钢种时需测试铬砂的氧化耐受性，必要时掺入Al₂O₃提高抗性。

• 环保合规：六价铬（Cr⁶⁺）可能溶出，需检测是否符合当地排放标准。

4. 与其他引流砂材料的对比

5. 实际应用案例

• 不锈钢冶炼：铬矿砂因耐高铬钢水腐蚀而被广泛采用，引流成功率可达98%以上。

• 连铸中间包：用于长水口与中间包连接处，减少开浇时的二次氧化。

• 特殊场景：在真空精炼炉（VD/VOD）中，铬砂可承受低压环境下的高温冲击。

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