鉻礦砂是一種激冷材料,46%含量的天然鉻礦砂40-70目(鉻鐵礦砂)是生產(chǎn)鉻質(zhì)引流砂的主要材料。為什么選用鉻礦砂作為引流砂的原料,鉻質(zhì)引流砂有什么優(yōu)點呢?
在連續(xù)鑄造生產(chǎn)中,鋼液的自動開澆率,也就是澆注速度非常重要。開澆率是指熔融金屬鋼液進入到模具中的體積速率。如果速度太慢,金屬會在充滿模具空腔前冷卻并凝固。因此,提高連續(xù)鑄造的自動開澆率顯得尤為重要。而引流砂的質(zhì)量又對開澆率有直接影響。
引流砂位于鋼包保底與水口連接的空隙中,并填充至鋼包底部。鋼水冶煉初期,水口上方的引流砂接觸鋼水后迅速燒結(jié)形成組織鋼水滲透的燒結(jié)層。水口下方的引流砂需要承受鋼水的靜壓而不被破壞。開澆時引流砂未燒結(jié)的部分因自重作用下落,燒結(jié)層失去支撐破碎,使鋼水流出,實現(xiàn)澆注。如果使用石英砂為主要原料的硅質(zhì)引流砂,開澆時間超過1小時后,開澆率會明顯下降。這是因為硅質(zhì)引流砂的燒結(jié)層會逐漸加厚并難于破碎,鋼水無法正常沖破并流出。
然而,隨著鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)爐外精煉和連鑄工藝的廣泛應(yīng)用,開澆時間會延長至2小時以上,硅質(zhì)引流砂無法滿足保持開澆率的要求。鉻質(zhì)引流砂逐漸代替硅質(zhì)引流砂。
鉻質(zhì)引流砂的主要成分是Cr2O3含量高于46%的天然鉻礦砂。它在鋼水靜置時間超過100分鐘后,仍可使開澆率保持在95%以上。鉻質(zhì)引流砂卓越的表現(xiàn)來自于鉻礦砂的優(yōu)越熱力學性能:
- 鉻礦砂的比重高,可達4.0-4.8g/cm3,未燒結(jié)引流砂的自重作用強。
- 鉻礦砂的抗渣性能強,可以防止鋼水的侵蝕和滲透。
- 鉻礦砂的激冷性強,燒結(jié)溫度高,可達1800°以上。引流砂的燒結(jié)層可以迅速形成并冷卻,同時不會影響下部引流砂的凝固。從而降低燒結(jié)層的厚度,提高開澆率。
- 鉻礦砂的顆粒圓整,即使破碎后也沒有明顯棱角,流動性好。