炼钢工业中连铸技术的快速发展和广泛应用，钢包采用滑动水口加装引流砂代替了原来的陶瓷塞棒。目前国内外使用的引流砂以硅质、铬质为主。硅质引流砂中的SiO2与钢液中MnO、FeO反应生成低熔点的MnO•SiO2和FeO•SiO2，且与水口座砖中的Al2O3反应造成结瘤。铬质引流砂以铬矿砂为主，其烧结性能好、开浇率高。铬质引流砂中，当铬铁矿含量大于60%时，铬铁矿呈连续分布，这有助于形成连续的烧结层，防止钢液的渗透和引流砂的上浮。但是，高温环境下铬铁矿中的Cr2O3在碱性气氛下会与碱金属氧化物相结合形成水溶性有毒的Cr6+化合物R2CrO4，造成Cr6+污染。随着人们对钢水质量要求的提高以及环境保护意识的增强，硅质、铬质引流砂的使用均面临严峻的考验。东北大学的研究人员进行了环保型镁橄榄石质引流砂的开发研究。
    试验以镁橄榄石（弱碱性，体积密度3.21 g•cm-3，熔点1 890 ℃，热膨胀系数10×10-6 ℃-1）为主要原料，添加一定量的镁砂、铝矾土、钾长石、石墨、炭黑，制备钢包引流砂，并优化各种添加剂的加入量。根据钢包自开原理和对引流砂的要求，以镁橄榄石砂、镁砂以及铝矾土为主要原料，临界粒度为2 mm，其中大于1 mm部分为60%，小于1 mm部分为40%。研究发现，随着镁砂和铝矾土含量的增加，引流砂的线膨胀率增大，当镁砂和铝矾土总含量大于20%时，引流砂的抗渗透能力急剧下降；随着钾长石含量的增加，引流砂的烧结层厚度增大，膨胀率降低，含量大于10%时，引流砂的过度烧结使得烧结层厚度和强度增大，水口堵塞的可能性增加；随着石墨和炭黑添加量增加，引流砂的渗透层厚度逐渐变薄，但石墨和炭黑添加量大于2%时，引流砂的流动性逐渐变差。
    使用长管漏斗竖直加入，缓慢均匀地向上提漏斗，使引流砂形成高100 mm左右的球冠状。在某炼钢厂进行试验，共试验了235炉（其中175炉经过吹氩处理，28炉经过RH处理，13炉经过LF处理，19炉经过RH+LF处理），只有4炉需要烧氧引流，其余均为自开，平均自开率达98%以上。
（摘编自《第十三届年冶金反应工程学会议论文集》2009）