1.陶粒砂作為鋼包填料砂的核心優勢
球形顆粒結構
流動性優良：球形顆粒間摩擦力小，填充密度高（堆積密度1.6-2.0g/cm³），能快速形成均勻的砂層，澆注時排水較順暢。
抗滲透性強：緊密堆積的結構能有效阻擋鋼水的滲透，降低燒結風險。
高耐火度和熱穩定性
耐火度≥1750℃（Al₂O₃含量50-90%），可承受鋼水高溫侵蝕（1600℃）。
熱膨脹係數低（0.5-1.0×10⁻⁶/℃），高溫下體積穩定，不易龜裂。
化學惰性
抗鋼水及爐渣侵蝕能力強（特別適合高氧鋼、不鏽鋼等複雜鋼種）。
不釋放任何有害物質（如六價鉻），環保性優於鉻礦砂。
二、陶粒砂作為引水砂的應用步驟
1、原料選擇及預處理
粒度控制：
陶粒砂的粒度通常為0.2-1.0mm，建議級配為：
粗顆粒（0.7-1.0mm）佔40%
中顆粒（0.4-0.7mm）佔30%
細顆粒（0.2-0.4mm）佔30%，
平衡流動性和抗滲透性。
乾燥處理：
使用前需在200-300℃下乾燥2-3小時，以除去吸附的水分，防止澆注鋼水時發生爆炸。
2. 混合和準備（可選）
添加劑優化：
加入1-2%石墨粉：提高潤滑性，減少砂層與鋼水之間的摩擦。
加入0.5-1%硼砂：降低燒結溫度，促使砂層在高溫下適度黏結，防止過早塌陷。
混合均勻性：
使用雙軸攪拌機攪拌5-10分鐘，確保添加劑分佈均勻。
3.鋼包水口填充
填充方法：
透過氣動輸送設備將砂子注入鋼包底部水口（如滑動水口或長水口）。填充高度通常為150-250mm，並需輕微振動壓實。
分層設計：
對於大型鋼包，可以進行分層填充：
下層（接觸鋼水）：細顆粒寶石砂（0.2-0.4mm），增強密封性。
上層：粗顆粒寶石砂（0.7-1.0mm），確保排水速度。
4.高溫預燒（關鍵步驟）
預燒製程：
在1000-1200℃下預燒30-60分鐘，使砂顆粒表面略微熔化，形成“微釉層”，既保持了顆粒的獨立性，又增強了整體的結構強度，防止砂層因鋼水沖擊而塌陷。
5.鋼包澆注
排水機制：
在鋼水靜壓力作用下，砂層底部受熱軟化，珠砂靠自身的流動性隨鋼水流出，形成穩定的流道。
流速調節：
透過調節粒徑比例（粗顆粒比例越高，流速越快），控制初始鋼水流速，避免產生湍流夾渣。
三要點
顆粒尺寸管理
禁止使用粒徑小於0.1mm的超細粉，容易造成板坯阻塞。
定期篩分、清除使用過程中產生的雜物（建議循環次數≤3次）。
環境適應性
高氧鋼：需對陶瓷砂型砂在氧化性氣氛下的穩定性進行檢測（Al₂O₃含量≥70%較安全）。
真空精煉（VD/VOD）：陶粒砂的揮發性較低，適合真空環境，但預燒溫度需提高到1300℃。
成本控制
陶粒砂單價較高（約500美元/噸）。採用與廉價沙子（如石英砂）以7：3的比例混合可降低成本，但混合沙子的流動性必須符合標準。
