專利名稱：一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法
技術領域：
本發明屬于引流砂技術領域，具體涉及一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法。
背景技術：
隨著世界經濟的發展和科學技術的進步，社會各個領域對鋼材的質量提出了更高 的要求。鋼鐵企業內“精品鋼材理念”不斷深化，國內大型鋼廠在提高鋼鐵產量的同時，更 加注重高規格品種鋼的生產。連鑄和爐外精煉的發展使得生產效率得到了提高，但同時出鋼溫度變得更高，鋼 水傳擱時間變得更長，傳統的塞棒系統已經很難滿足要求，取而代之的則是鋼包水口系統。精煉鋼包在澆鋼時如果不能自動開澆，會有一部分鋼水敞開澆注，發生二次氧化， 同時將夾雜物帶入結晶器中，使鑄坯表面出現裂紋、夾雜等缺陷，降低了鑄坯的質量，這對 高規格品種鋼的生產尤為不利。因此，生產高質量的鋼，必須要求鋼包能自動開澆，理想化 狀態是鋼包自動開澆率達到100%。鋼包自動開澆率和以前相比，都有很大程度的提高，開 澆率甚至達到了 99%以上，但還是會出現不自開的情況，因此提高鋼包自動開澆率迫在眉 睫。目前國內外使用的引流砂以鋯質引流砂、鉻質引流砂、硅質引流砂和鎂質引流砂 為主，其中各大鋼廠普遍使用的為硅質引流砂和鉻質引流砂。硅質引流砂主要由石英砂和堿性長石制成，同時也添加了適量的碳黑等含碳物質 和無機或有機結合劑。硅質引流砂的熔點較低，大約在1680 1700°C之間，在出鋼溫度更 高和鋼水傳擱時間更長的鋼包操作條件下，形成很厚的引流砂燒結層，鋼包不易自動開澆。鎂質引流砂主要由鎂橄欖石和石英砂制成，同時還可以加入適量的鎂砂、長石等。 鎂質引流砂耐火度不高，在出鋼溫度更高和鋼水傳擱時間更長的鋼包操作條件下，形成很 厚的引流砂燒結層，鋼包不易自動開澆。鋯質引流砂是以鋯英石為主要原料，另外還可以添加適量的鉻礦砂。鋯質引流砂 的熔點較高，在高溫鋼水的作用下不會過度燒結，在出鋼溫度更高和鋼水傳擱時間更長的 鋼包操作條件下，使用鋯質引流砂的鋼包自動開澆率較高。但是鋯英石的價格很高，使用以 鋯英石作為原料的鋯質引流砂的成本很貴，這就限制了鋼廠使用鋯質引流砂。

發明內容
本發明的目的是提供一種耐火度高、高溫燒結性能好、抗鋼水和熔渣侵蝕性好、顆 粒粒度分布均勻、流動性好、熱膨脹率較小、成本適宜和自開率高的鋼包用鉻質引流砂及其 制備方法。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是先將50 70wt%的鉻礦砂和20 40wt%的石英砂加入攪拌機中，攪拌2 3分鐘；再將5 IOwt %的鉀長石加入該攪拌機 中，攪拌5 10分鐘；然后將1 2wt%的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10 15分鐘； 最后將攪拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180 220°C條件下烘烤30 40min，即得鋼包用鉻質引流砂。在上述技術方案中鉻礦砂的Cr2O3含量彡46wt% ；鉻礦砂的顆粒級配是18 40目的顆粒為15 20wt%，40 70目的顆粒為60 70wt%，小于70目的顆粒為15 20wt% ；石英砂的SiO2含量彡98. 5wt%，顆粒粒徑為6 40目；鉀長石的K2O的含量> 12wt%, Nei2O的含量2wt% ；顆粒粒徑為6 100目；鱗片石墨的固定C含量> 96wt%，水 分含量< 0. 5wt%。由于采用上述技術方案，本發明所制備的鋼包用鉻質引流砂具有以下特點熔點 在1730 1750°C之間，高于硅質引流砂和鎂質引流砂的熔點，因此具有較高的耐火度；在 鋼水傳擱時間> 2小時的條件下，不會過度燒結，形成的燒結層均勻且薄，燒結層強度適 中，具有很好的高溫燒結性能；同時形成的燒結層致密，能抵抗鋼水和熔渣的侵蝕；顆粒 形狀規則，粒度分布均勻，有較好的流動性；石英砂的熱膨脹率較大，導致硅質引流砂容易 膨脹，但該鉻質引流砂中鉻礦砂的百分含量要大于石英砂，這就有效的改善了其熱膨脹性 能，使得該鉻質引流砂的熱膨脹率較小；加入了石英砂和鉀長石，減少了鉻礦砂的用量，成 本適宜；工作時形成的燒結層在高溫鋼水靜壓力及其自身重力作用下易破裂，自開率達到 99. 6%以上。因此，本發明具有耐火度高、高溫燒結性能好、抗鋼水和熔渣侵蝕性好、顆粒粒度 分布均勻、流動性好、熱膨脹率較小、成本適宜和自開率高的特點。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的說明，并非對本發明保護范圍的限 制為避免重復，先將具體實施方式
中的原料統一描述如下鉻礦砂的Cr2O3含量 彡46wt% ；鉻礦砂的顆粒級配是18 40目的顆粒為15 20wt%，40 70目的顆粒為 60 70wt%，小于70目的顆粒為15 英砂的SiO2含量彡98. 5wt%，顆粒粒徑 為6 40目；鉀長石的K2O的含量> 12wt%，Na2O的含量< 2wt% ；顆粒粒徑為6 100 目；鱗片石墨的固定C含量>96wt%，水分含量<0.5wt%。實施例中不再贅述。實施例1一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法先將50 55wt%的鉻礦砂和35 40wt% 的石英砂加入攪拌機中，攪拌2 3分鐘；再將5 IOwt %的鉀長石加入該攪拌機中，攪拌 5 10分鐘；然后將1 2wt%的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10 15分鐘；最后將攪 拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180 220°C條件下烘烤30 40min，即得鋼包用 鉻質引流砂。本實施例所制備的鋼包用鉻質引流砂，統計爐數為942爐；開澆爐數為938爐；鋼 水傳擱時間> 2小時；自動開澆率為99. 6%。實施例2一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法先將55 60wt%的鉻礦砂和30 35wt% 的石英砂加入攪拌機中，攪拌2 3分鐘；再將5 IOwt %的鉀長石加入該攪拌機中，攪拌 5 10分鐘；然后將1 2wt%的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10 15分鐘；最后將攪 拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180 220°C條件下烘烤30 40min，即得鋼包用
4鉻質引流砂。本實施例所制備的鋼包用鉻質引流砂，統計爐數為1089爐；開澆爐數為1085爐； 鋼水傳擱時間> 2小時；自動開澆率為99. 6%。實施例3一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法先將60 65wt%的鉻礦砂和25 30wt% 的石英砂加入攪拌機中，攪拌2 3分鐘；再將5 IOwt %的鉀長石加入該攪拌機中，攪拌 5 10分鐘；然后將1 2wt%的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10 15分鐘；最后將攪 拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180 220°C條件下烘烤30 40min，即得鋼包用 鉻質引流砂。本實施例所制備的鋼包用鉻質引流砂，統計爐數為1021爐；開澆爐數為1018爐； 鋼水傳擱時間> 2小時；自動開澆率為99. 7%。實施例4一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法先將65 70wt%的鉻礦砂和20 25wt% 的石英砂加入攪拌機中，攪拌2 3分鐘；再將5 IOwt %的鉀長石加入該攪拌機中，攪拌 5 10分鐘；然后將1 2wt%的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10 15分鐘；最后將攪 拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180 220°C條件下烘烤30 40min，即得鋼包用 鉻質引流砂。本實施例所制備的鋼包用鉻質引流砂，統計爐數為1035爐；開澆爐數為1033爐； 鋼水傳擱時間> 2小時；自動開澆率為99. 8%。本具體實施方式
所制備的鋼包用鉻質引流砂具有以下特點熔點在1730 1750°C之間，高于硅質引流砂和鎂質引流砂的熔點，因此具有較高的耐火度；在鋼水傳擱時 間> 2小時的條件下，不會過度燒結，形成的燒結層均勻且薄，燒結層強度適中，具有很好 的高溫燒結性能；同時形成的燒結層致密，能抵抗鋼水和熔渣的侵蝕；顆粒形狀規則，粒度 分布均勻，有較好的流動性；石英砂的熱膨脹率較大，導致硅質引流砂容易膨脹，但該鉻質 引流砂中鉻礦砂的百分含量要大于石英砂，這就有效的改善了其熱膨脹性能，使得該鉻質 引流砂的熱膨脹率較??；加入了石英砂和鉀長石，減少了鉻礦砂的用量，成本適宜；工作時 形成的燒結層在高溫鋼水靜壓力及其自身重力作用下易破裂，自開率達到99. 6%以上。因此，本具體實施方式
具有耐火度高、高溫燒結性能好、抗鋼水和熔渣侵蝕性好、 顆粒粒度分布均勻、流動性好、熱膨脹率較小、成本適宜和自開率高的特點。
權利要求
1.一種鋼包用鉻質引流砂的制備方法，其特征在于先將50 70wt%的鉻礦砂和20 40wt%的石英砂加入攪拌機中，攪拌2 3分鐘；再將5 IOwt %的鉀長石加入該攪拌機 中，攪拌5 10分鐘；然后將1 2wt%的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10 15分鐘； 最后將攪拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180 220°C條件下烘烤30 40min，即 得鋼包用鉻質引流砂。
2.根據權利要求1所述的鋼包用鉻質引流砂的制備方法，其特征在于所述的鉻礦砂的 Cr2O3含量彡46wt% ；鉻礦砂的顆粒級配是18 40目的顆粒為15 20wt%，40 70目 的顆粒為60 70wt%，小于70目的顆粒為15 20wt%。
3.根據權利要求1所述的鋼包用鉻質引流砂的制備方法，其特征在于所述的石英砂的 SiO2含量彡98. 5wt%，顆粒粒徑為6 40目。
4.根據權利要求1所述的鋼包用鉻質引流砂的制備方法，其特征在于所述的鉀長石的 K2O的含量> 12wt%，Na2O的含量2wt% ；顆粒粒徑為6 100目。
5.根據權利要求1所述的鋼包用鉻質引流砂的制備方法，其特征在于所述的鱗片石墨 的固定C含量> 96wt%，水分含量< 0. 5wt%。
6.根據權利要求1 5項中任一項所述的鋼包用鉻質引流砂的制備方法所制備的鋼包 用鉻質引流砂。
全文摘要
本發明涉及一種鋼包用鉻質引流砂及其制備方法。其技術方案是先將50～70wt％的鉻礦砂和20～40wt％的石英砂加入攪拌機中，攪拌2～3分鐘；再將5～10wt％的鉀長石加入該攪拌機中，攪拌5～10分鐘；然后將1～2wt％的鱗片石墨加入該攪拌機中，攪拌10～15分鐘；最后將攪拌均勻的四種物料從該攪拌機中倒出，在180～220℃條件下烘烤30～40min，即得鋼包用鉻質引流砂。本發明所制備的鋼包用鉻質引流砂具有耐火度高、高溫燒結性能好、抗鋼水和熔渣侵蝕性好、顆粒粒度分布均勻、流動性好、熱膨脹率較小、成本適宜和自開率高的特點。
文檔編號B22D41/44GK102114534SQ201110061808
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者余俊, 劉鋒, 張寒, 袁聰, 趙惠忠, 陶博 申請人:武漢科技大學