铬矿砂如何用来生产钢厂用引流砂

铬矿砂是生产钢厂用引流砂的关键原料之一，主要用于钢包（盛钢桶）开浇时确保钢水顺利从水口流出，防止水口堵塞。以下是铬矿砂在引流砂生产中的具体应用流程和技术要点：

• 铬矿砂特性：
  选用高铬铁矿砂（Cr₂O₃含量通常≥45%），因其耐火度高（≥1800℃）、抗钢水侵蚀性强、热膨胀系数低，能耐受钢水的高温冲击和化学侵蚀。

• 辅助原料：
  配合石英砂、镁砂、烧结剂（如硼酸盐）等，调整引流砂的烧结性能、孔隙率和流动性。

2. 配料与混合

• 配方设计（典型比例）：

  • 铬矿砂：60%–80%（提供主体耐火骨架）

  • 石英砂：10%–20%（调节高温烧结性）

  • 镁砂或刚玉：5%–15%（增强抗侵蚀性）

  • 烧结剂（如硼酸）：1%–3%（促进低温烧结，形成适度结壳）

• 混合工艺：
  原料经破碎、筛分后，通过干混设备均匀混合，确保成分一致性。

3. 烧结性能调控

• 关键工艺：
  通过调整烧结剂种类和用量，控制引流砂在高温下的烧结强度。要求砂料在钢包静置时表面适度烧结（防止钢水渗入），但开浇时又能被钢水冲散。

• 铬矿砂的作用：
  铬铁矿的高温稳定性可防止过度烧结，保持引流砂的“松散-可控烧结”平衡。

4. 应用流程（钢包操作）

1. 填装：
   将混合好的引流砂装入钢包底部的水口（滑板系统上方），形成一定厚度的砂层（通常50–100mm）。

2. 静置烧结：
   钢包盛装钢水后，表层引流砂在高温下（约1500℃）发生轻度烧结，形成“硬壳”，防止钢水下渗堵塞水口。

3. 开浇引流：
   打开滑板时，钢水冲破裂结层，砂料随钢水流出一部分，实现顺利开浇。未流出的砂料因密度高于钢水，沉入钢包底部渣层。

5. 技术优势

• 抗侵蚀性：铬矿砂中的Cr₂O₃与钢水渣中FeO、CaO反应生成高熔点相，减少侵蚀。

• 热震稳定性：铬铁矿的低热膨胀性避免高温开裂。

• 环保适应性：部分配方可减少氟化物等有害烧结剂的使用。

6. 质量控制要点

• 粒度配比：粗颗粒（0.5–1mm）与细颗粒（<0.1mm）合理级配，保证流动性和填充密度。

• 水分控制：需干燥处理（水分<0.5%），防止钢水喷溅。

• 有害元素限制：严格控制硫、磷含量（通常要求S<0.05%，P<0.05%），避免污染钢水。

7. 行业发展趋势

• 功能优化：开发复合型引流砂（如铬矿-镁橄榄石砂），提高连铸钢包的自动开浇率。

• 资源替代：针对铬矿资源紧张，研究用部分镁铝尖晶石或再生耐火材料替代。