[發(fā)明專利]一種量化引流砂燒結(jié)性的試驗(yàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010523496.2
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN102033021A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹勇;邵俊寧;李明;魏建全;王建偉;李鵬程;劉宇;鐘凱;韓宏剛;賈祥超;吳紹軍;邢濤;張超;李玉清;祝少軍
• 申請（專利權(quán)）人: 首鋼總公司;河北省首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N1/28
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬鋼包上水口用引流砂投砂技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種量化引流砂燒結(jié)性的試驗(yàn)方法。

技術(shù)背景

在煉鋼廠，鋼包上水口自開率一直是人們關(guān)注和關(guān)心的事情。因?yàn)樗P(guān)系到鋼坯的質(zhì)量，如：鋼水的二次氧化、吸氣、夾雜物數(shù)量等。因此煉鋼技術(shù)人員一直致力于提高鋼包上水口自開率的工作，以期獲得100％的自開效果。

鋼包上水口自開率通常與下列因素相關(guān)，主要包括引流材料的種類和質(zhì)量(材質(zhì)、粒度、流動性、燒結(jié)性和熱膨脹性)、澆鋼條件(鋼種、鋼水溫度、鋼包周轉(zhuǎn)時(shí)間)、鋼包耐材(上水口材質(zhì)、上水口清理及干凈程度)以及工人操作水平(投砂的準(zhǔn)確性和投砂量的精確性)等。如：引流砂燒結(jié)層厚度過大，燒結(jié)強(qiáng)度過高，鋼水靜壓力不足以使其破碎；由于水口是低溫區(qū)，當(dāng)鋼液滲入引流砂內(nèi)，鋼液在水口中凝固，造成滑動水口堵塞；或當(dāng)滑動水口下部松散，引流砂由于流動性不好或被殘?jiān)辰Y(jié)等原因而不能墜落，而使整個(gè)引流砂內(nèi)的“架橋”力大于鋼液靜壓力等等。

但是，關(guān)于引流砂的燒結(jié)性一直停留于定性的表述上。如用手摳動焙燒后的引流砂，依據(jù)可摳動的程度，從未燒結(jié)到嚴(yán)重?zé)Y(jié)分成若干級別，來表征引流砂的燒結(jié)程度。這種定性的方法所描述的引流少燒結(jié)性因人而異，也因時(shí)而異，而且未能與鋼包鋼水靜壓力聯(lián)系起來，無法根據(jù)級別掌握引流砂表層的燒結(jié)層是否能被鋼水壓碎而實(shí)現(xiàn)自開。還有文獻(xiàn)采用熱震性來表征引流砂的燒結(jié)性，根據(jù)焙燒的引流砂試樣的開裂程度來判斷是否能夠自開。這個(gè)方法雖然較前一種方法準(zhǔn)確些，但是仍然是一種定性的方法，無法回答什么樣的開裂程度(如裂紋長度、寬度、深度)能夠保證自開。

本發(fā)明就是要量化引流砂的燒結(jié)性，測出引流砂的燒結(jié)強(qiáng)度，使此燒結(jié)強(qiáng)度能與鋼包鋼水靜壓力進(jìn)行比較，準(zhǔn)確判斷引流砂能否在鋼水靜壓力下被壓碎、能否實(shí)現(xiàn)自開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種量化引流砂燒結(jié)性的試驗(yàn)方法。其原理是：引流砂的燒結(jié)性通過試樣焙燒后的強(qiáng)度來體現(xiàn)，以引流砂焙燒試樣的抗折強(qiáng)度值大小表征引流砂在高溫下的燒結(jié)性的強(qiáng)弱。實(shí)現(xiàn)了量化引流砂的燒結(jié)性，以便準(zhǔn)確判斷引流砂能否在鋼水靜壓力下被壓碎、能否實(shí)現(xiàn)自開。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：在引流砂中加入占引流砂1～10重量％暫時(shí)性結(jié)合劑，再加入占引流砂2～10重量％的自來水，進(jìn)行混合、攪拌，將引流砂粘結(jié)起來，用壓力機(jī)在1000～5000N壓力下壓制成條形試樣，條形試樣在室溫自然干燥12～24小時(shí)后，在烘箱內(nèi)100～200℃烘干8～12小時(shí)，然后在高溫爐內(nèi)進(jìn)行焙燒，，燒后的試樣隨爐冷卻至室溫，取出后，測試其抗折強(qiáng)度。以此抗折強(qiáng)度表征引流砂的燒結(jié)性。

本發(fā)明所述的試樣為條形試樣，尺寸為25×25×130mm。所述暫時(shí)性結(jié)合劑為：淀粉、樹膠、纖維素的一種或兩種及其以上的復(fù)合混合。所述高溫爐為SiC棒爐或SiMo棒爐；焙燒溫度為1400～1600℃；焙燒試樣時(shí)在試樣與加熱元件之間用耐火磚隔擋，避免加熱元件發(fā)熱直接輻射試樣。

混合、攪拌采用試驗(yàn)室耐火澆注料攪拌設(shè)備(如水泥膠砂攪拌機(jī)等)。其中，干混是為了將引流砂與結(jié)合劑混合均勻，攪拌時(shí)間3～6min。干混后，可加水進(jìn)行濕混，使結(jié)合劑溶于水中，產(chǎn)生粘性，將散狀的引流砂物料通過結(jié)合劑的粘性團(tuán)聚在一起。機(jī)壓制樣是將摻有結(jié)合劑的引流砂濕料通過壓力機(jī)提供的壓力將團(tuán)聚狀的引流砂濕料壓制成具有規(guī)格尺寸的試樣，在高溫爐內(nèi)焙燒后檢測其焙燒后的抗折強(qiáng)度。

本發(fā)明使過去只能定性描述的引流砂燒結(jié)性通過抗折強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了量化，可將引流砂的燒結(jié)性與鋼包鋼水靜壓力建立聯(lián)系，判斷所用引流砂是否能自開。也給鋼廠考察引流砂質(zhì)量提供了一個(gè)關(guān)鍵的、可參考的數(shù)據(jù)。另外，在調(diào)整引流砂配方時(shí)，可對調(diào)整結(jié)果進(jìn)行比較，使引流砂配方的確定有了數(shù)據(jù)支持。

具體實(shí)施方式

下面用非限制性的實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施作詳細(xì)說明。

按表1配比配制燒結(jié)性量化試驗(yàn)料樣。

表1引流砂燒結(jié)性量化試驗(yàn)配料

通過壓力機(jī)，在3000N壓力下將均勻混有結(jié)合劑的引流砂團(tuán)聚狀引流砂壓制成25×25×130mm的條形試樣。成型后的試樣在室溫、大氣條件下自然干燥1天，然后按照設(shè)定的試驗(yàn)溫度，將試樣放入高溫爐(SiC棒爐或SiMo棒爐)內(nèi)進(jìn)行焙燒。燒后的試樣隨爐冷卻至室溫，取出后，測試其抗折強(qiáng)度如表2所示。

表2引流砂燒結(jié)性量化試驗(yàn)實(shí)施例(抗折強(qiáng)度MPa)