引流砂的工作原理是什么

引流砂是连铸过程中的关键功能材料。它填充钢包底部，起到钢液排放的作用。其作用机理是钢包水口内的引流砂上表面在钢水的热作用下产生一层薄薄的烧结层，形成“外壳”。一旦滑板打开，喷嘴中的大多数非烧结砂体就会下落。同时，钢水的静压打破“外壳”，钢水自动流出。总之，钢包能否自动开始浇注是衡量引流砂质量的很重要因素。

钢包引流砂的工作原理是什么？

1、 钢包排砂工作流程

出钢前，为保证连铸生产，在钢包内浇注钢水，清理喷嘴座砖和上喷嘴内的残余钢渣后，操作人员关闭滑板，通过导管罐装法或手动钢包法向上喷嘴和喷嘴座砖内注入引流砂，在喷嘴座砖的空腔上形成馒头状凸起。

出钢时，钢水从转炉排放到钢包中，引流砂的上表面与高温钢水接触，迅速形成烧结层。这种烧结层不仅可以防止钢水进入喷嘴座砖和上喷嘴形成冷凝钢，还可以有效防止引流砂被湍流吸入钢水，造成钢水污染。

当钢水准备好在连铸平台上浇注时，操作员打开钢包滑板。喷嘴中未烧结的引流砂由于自身重量，通过上下喷嘴从钢包中流出。烧结层中的引流砂在钢水静压和自身重力的作用下破裂和滑动。整个过程称为钢包自动浇注。如果钢包不能自动开始浇注，应手动进行氧气燃烧和排放。

2、 引流砂的应力分析：

（1） 浇钢前的应力分析：

浇注钢之前，在钢包引流砂的上表面形成烧结层。烧结层承受钢水静压和自身重力向下，滑板支撑力（通过非烧结层传递）和内部支撑力向上。此时，钢包引流砂的烧结层处于平衡状态。

（2） 滑板打开后烧结层的应力分析

打开滑板后，非烧结层的引流砂在自身重力作用下迅速流出喷嘴。此时，烧结层的应力为：钢水向下的静压和烧结层的重力，只有内部支撑向上。此时，如果钢水静压和烧结层的重力之和大于烧结层的支撑力，引流砂将自动破裂，钢包将自动开始浇注。相反，钢包不能自动开始浇注。

在引流砂的生产中，宝珠砂代替铬铁矿砂具有以下优点：

1.球形颗粒形状：颗粒形状接近真圆，表面光滑，无凹凸纹理，流动性好，有利于浇注。

2.热膨胀率低：导热系数低，加热后膨胀小，可防止材料脱落。

3.耐火性高：主要成分为氧化铝，耐火性好≥ 1790℃，在一定钢水温度下不过度烧结，可减少烧结层厚度。

4.与钢水接触可形成保护层，防止排水，减少漂浮和钢水渗透。

5.由于宝珠砂为圆形，烧结层内颗粒为点接触，可有效降低烧结层强度，引流砂可用于浇注。