1. 取鍋充填砂としてのセラミック砂の主な
利点球状粒子構造
優れた流動性：球状粒子間の摩擦が小さく、充填密度が高く（嵩密度1.6〜2.0 g/cm³）、均一な砂層を素早く形成でき、注入時の排水がスムーズです。
強力な耐浸透性：密に詰まった構造により、溶鋼の浸透を効果的に遮断し、焼結のリスクを軽減します。
高い耐火性と熱安定性
耐火物 ≥ 1750°C (Al₂O₃ 含有量 50-90%)、溶融鋼の高温侵食 (1600°C) に耐えることができます。
熱膨張係数が低い（0.5〜1.0×10⁻⁶/°C）、高温でも体積が安定しており、割れにくい。
化学的不活性
溶融鋼およびスラグに対する耐食性が強い（高酸素鋼やステンレス鋼などの複雑な鋼種に特に適する）。
有害物質（六価クロムなど）が放出されず、クロム鉱石砂よりも環境保護性に優れています。
2. 排水砂としてのセラミック砂の適用手順
1. 原材料の選択と前処理
粒度制御:
セラミック砂の粒度は通常0.2〜1.0mmで、推奨される粒度は次のとおりです。
粗粒子（0.7～1.0mm）が40%を占める
中粒子（0.4～0.7mm）が30%を占める
微粒子（0.2～0.4mm）が30％を占め、
流動性と耐透過性のバランスを保ちます。
乾燥処理：
使用前に、吸着水分を除去し、溶鋼を流し込む際の爆発を防ぐために、200～300℃で2～3時間乾燥させる必要があります。
2. 混合と準備（オプション）
添加剤の最適化：
1〜2％のグラファイト粉末を添加：潤滑性を向上させ、砂層と溶鋼間の摩擦を低減します。
0.5～1％のホウ砂を添加：焼結温度を下げ、高温での砂層の適度な結合を促進し、早期崩壊を防止します。
混合の均一性:
添加剤が均一に分散されるように、ツインシャフトミキサーを使用して 5 ～ 10 分間混合します。
3. 取鍋ノズルへの砂の充填
方法：
空気輸送設備を用いて、取鍋底ノズル（スライドノズル、ロングノズルなど）に砂を注入します。充填高さは通常150～250mmで、軽度の振動締固めが必要です。
層設計:
大型の取鍋の場合は、層状に充填することができます。
下層（溶鋼と接触する層）：密封性を高めるための細粒宝石砂（0.2～0.4mm）。
上層：排水速度を確保するための粗粒宝石砂（0.7〜1.0mm）。
4. 高温仮焼結（主要工程）
仮焼結工程：
1000～1200℃で30～60分間仮焼結し、砂粒子の表面をわずかに溶かして「微釉層」を形成します。これにより、粒子の独立性が維持されるだけでなく、全体的な構造強度が向上し、溶鋼の衝撃による砂層の崩壊を防ぎます。
5. 取鍋注湯
排水機構：
溶鋼の静圧により、砂層の底部が加熱軟化され、砂は自身の流動性により溶鋼とともに流出し、安定した流路を形成します。
流量調整：
粒度比（粗粒子の割合が高いほど流量が速くなる）を調整することにより、初期の溶鋼流量を制御し、乱流スラグを回避します。
III. 要点
粒子サイズ管理
スラブの詰まりを引き起こしやすい粒子径0.1mm未満の超微粉末の使用は禁止されています。
使用中に発生したゴミを定期的にふるいにかけて除去してください（サイクル数は 3 回以下にすることをお勧めします）。
環境適応性
高酸素鋼：酸化雰囲気中でのセラミック砂の安定性を試験する必要がある（Al₂O₃含有量が70％以上の方が安全）。
真空精製（VD/VOD）：セラミック砂は揮発性が低いため真空環境に適していますが、焼成前の温度を1300℃まで上げる必要があります。
コスト管理
セラミック砂の単価は比較的高く（約500米ドル/トン）、安価な砂（石英砂など）と7:3の割合で混合することでコストを削減できますが、混合砂の流動性が基準を満たす必要があります。
