鋼包填充砂用鉻鐵礦砂
什麼是鋼包填料砂？
在鑄造過程中，鋼包填充砂（也稱為鋼包袋砂或井砂）是一種經過特殊處理的砂子，在加熱之前放置在澆注鋼包的底部井中。其主要作用是保護鋼包的耐火內襯，使其免受熔爐中第一批熔融金屬流的巨大熱衝擊和機械衝擊。它還有助於捕獲初始熔渣和雜質。
為什麼鉻鐵礦砂是最佳選擇
對於這項關鍵應用而言，鉻鐵礦砂是優質、高性能的選擇。它由天然鉻鐵礦 (FeCr₂O₄) 製成，這種礦物以其卓越的耐高溫性能而聞名。
主要特性與優勢：
- 1.高熔點（~2150°C / 3900°F） ：
- •這是其最關鍵的優勢。即使在大多數鐵基合金的澆注溫度（例如，鋼在約1600°C，鐵在約1400°C）之外，它也能保持堅固和穩定。它不會熔化或燒結到鋼包的耐火底部。
- 2.高導熱性：
- •鉻鐵礦砂能快速吸收熔融金屬的熱。這促使填充砂頂部形成的金屬殼快速「凍結」或凝固。堅固穩定的金屬殼在整個澆注過程中都能保護耐火襯裡。
- 3.低熱膨脹：
- •加熱時膨脹極小。這可防止在初始熱衝擊期間出現開裂和移位，從而保持穩定的屏障。
- 4.優異的抗渣性：
- •它對鹼性爐渣（煉鋼中常見）的化學侵蝕具有很強的抵抗力，可防止侵蝕和滲透到鋼包內襯。
- 5.高體積密度和稜角狀顆粒形狀：
- •這些物理特性使其具有強大的抵抗熔融金屬流滲透和侵蝕的能力。它形成緻密、穩定的床層，不會被沖走。
與其他填充砂的比較
| 財產 | 鉻鐵礦砂 | 鋯英砂 | 橄欖石砂 |
|---|---|---|---|
| 熔點 | 約攝氏2150度） | 約 2200°C | ~1900°C |
| 熱導率 | 高 | 高 | 緩和 |
| 熱膨脹 | 低 | 非常低 | 緩和 |
| 成本 | 高的 | 非常高 | 緩和 |
| 申請 | 優質鋼材，合金 | 高級（不太常見） | 基礎鐵、鋼 |
- •矽砂：最便宜的選擇，但性能也最差。其熔點低、熱膨脹係數高，常與鋼包耐火材料燒結（上釉），導致去除凝殼困難，並損壞內襯。不建議用於鋼水或高溫應用。
- •鋯英砂：其性能比鉻鐵礦略好，但價格昂貴得多，因此不太適合這種特定用途。
- •橄欖石砂：一種良好的中檔選擇，常用於鐵和一些基本的鋼應用，但其性能通常不如鉻鐵礦。
如何使用鉻鐵礦填充砂
申請流程簡單但至關重要：
- 1.鋼包準備：上次使用後，必須徹底清除凝固的鐵水殼和任何殘留的舊填充砂。並檢查耐火內襯是否損壞。
- 2.裝料：將一定量的乾燥、未使用的鉻鐵礦砂倒入空的、冷卻的包槽中。通常將包槽中心略微堆起。
- 3.夯實（可選）：對於關鍵應用，可以輕輕夯實沙子以形成更緻密、更耐侵蝕的填料。
- 4.預熱：將鋼包移至預熱站（例如，鋼包乾燥機），加熱至工作溫度（通常為800-1100°C）。預熱過程會燒掉鋼包中可能存在的水分，為接收金屬做好準備。
- 5.澆注：熔化的金屬從熔爐中倒入鋼包。鉻鐵礦砂吸收了巨大的衝擊力和熱量，保護了耐火材料，並在其表面形成堅固的金屬殼。
重要注意事項
- •水分：鉻鐵礦砂必須絕對乾燥。任何水分接觸熔融金屬後都會變成蒸汽，引起劇烈爆炸（“鋼包沸騰”）。應將其存放在乾燥的室內環境中。
- •重複使用：切勿重複使用先前裝鋼包的鉻鐵礦砂。一旦接觸到金屬和爐渣，其化學成分和物理性質就會改變，並且可能含有從空氣中吸收的水分。每次裝鋼包時，請務必使用新鮮的鉻鐵礦砂。
- •成本與效益：雖然鉻鐵礦砂比矽砂更昂貴，但其卓越的性能可帶來以下優勢：
- •耐火襯裡壽命。更長
- •減少鋼包維護和維修的停機時間。
- •透過防止爆炸性沸騰來提高安全性。
- •有效捕捉爐渣，使金屬更清潔。
結論
鉻鐵礦砂是業界標準的高性能鋼包填充砂之選，特別適用於鑄鋼廠和高溫合金鑄造。其獨特的高熔點、優異的導熱性和抗渣侵蝕性能，為昂貴的鋼包耐火材料提供無與倫比的保護，提高操作安全性，並降低維護成本。雖然其初始成本高於鹼性砂，但其長期效益使其成為注重品質的鑄造廠的經濟高效的解決方案。