目前寶鋼電爐產線高合金鋼種（合金量Cr+Ni+Mo≥8%），因出鋼溫度高（1 640～1 690 ℃）、精煉時間和鋼水傳隔時間長（4～14 h）等工藝特點，容易造成普通鉻質引流砂燒結層厚，其常規鉻質引流砂自動開澆率僅有85%。為此，寶鋼電爐煉鋼廠決定試用新型鋯質引流砂替代常規鉻質引流砂，滿足高合金鋼種冶煉需求，提高連鑄工藝效率和鑄坯質量，降低生產成本。本文介紹了石英砂含量對新型鋯質引流砂的組成、結構和性能的影響，分析了其燒結性能和高溫性能，通過研制優化后將其進行測試，并匯總了應用結果。

研制的新型鋯質引流砂以鋯英砂（1～0 mm）、鉻礦砂（1～0 mm）、石英砂（1～0 mm）為主要原料，以炭黑為還原劑和潤滑劑。鋯質引流砂試驗各試樣配比見表1。研究石英砂含量（0、5%、10%和15%）對鋯質引流砂組成、結構與性能的影響。

表1 試驗中新型鋯質引流砂的配比（w）/%

分別測量試樣的堆積密度、安息角、燒結性能（試樣分別經1 550 ℃和1 600 ℃熱處理3h后，檢測其線變化率、顯氣孔率、體積密度和常溫耐壓強度）、1 650 ℃×2 h時的高溫耐壓強度。利用X射線衍射儀分析試樣的物相組成，利用電子顯微鏡和能譜儀觀察試樣的顯微結構、測定其微區成分。

試驗結果表明，（1）在鋯質引流砂中，隨著石英砂含量由0增加至15%，經高溫熱處理后，線變化率逐漸增大，顯氣孔率明顯減小，體積密度先減小后增大；經1 550 ℃熱處理3 h后，無明顯燒結，而當溫度升高至1 600 ℃并處理3 h后，各試樣的耐壓強度明顯增加，隨著石英砂含量增加，引流砂燒后的膨脹增大促進了試樣的燒結，高溫耐壓強度略有增大，燒結層厚度增加。 （2）經1 550 ℃和1 600 ℃熱處理后，各試樣主要物相均為原料中的鋯英石（ZrSiO₄）、鉻鐵礦和少量的石英相（除試樣ZYS-S1外），僅有少量的低熔相形成，各試樣內各顆粒均為點接觸為主，低熔相以K₂O-Al₂O₃-SiO₂-FeO為主，低熔相主要源于石英砂，需嚴格控制石英砂的純度和含量。

針對寶鋼電爐鋼包高合金鋼種冶煉（合金量Cr+Ni+Mo≥8%）的要求以及試驗結果，采用鋯質引流砂（ZYL-S2）替代鉻質引流砂進行實際應用。從2022年1月-2022年10月，目前已穩定使用9個月（合計210爐），燒氧僅6爐，鋼包自動自開率明顯改善，由85.0%提高至97.2%。

（摘編自《耐火與石灰》2024，№2，作者舒友亮等）