一种水冷长寿转炉出钢口制造技术

本发明专利技术涉及一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套、中套、芯管、异型座砖，外套一端与炉壳固结在一起，中套置于外套内部并与外套固接在一起，芯管置于中套内部锥孔内，芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面相接触构成锥面配合；异型座砖镶嵌于转炉内衬中，其内孔与芯管孔一起构成出钢通道。冷却水直接冷却中套，间接冷却芯管和异型座砖。当芯管与中套之间出现间隙，钢水热量无法芯管直接传递至中套，出水口水温明显降低，此时需要及时更换芯管，以免损坏中套。本发明专利技术可使出钢口寿命大大提高，在保证理想冷却效果前提下，出钢口更换可与转炉大修同周期进行，出钢口芯管更换时间缩短至10‑20min。

【技术实现步骤摘要】
一种水冷长寿转炉出钢口
本专利技术涉及转炉出钢口设备，特别涉及一种水冷长寿转炉出钢口，属于冶金设备

技术介绍
出钢口是钢水从转炉流向钢包的通道，是转炉的关键部件之一。出钢口使出钢过程实现了钢渣分离，减少钢渣流入钢包所造成的钢水污染，也减轻了合金元素烧损；同时，出钢口钢流对钢包钢水强搅拌，促进了夹渣和脱氧产物上浮。因此，出钢口的寿命和质量不仅影响了钢水冶炼的生产效率，也影响钢水的质量。目前转炉出钢口均由座砖和袖砖组成，座砖是套在袖砖外面的砖，其作用一是保护袖砖，二是更换袖砖钻孔时起支撑作用；袖砖是转炉钢水流向钢包的通道，由耐火材料制作，它直接与钢水接触，其寿命直接影响转炉的炼钢节奏。出钢时，出钢口需要承受高温钢水的摩擦冲刷和氧化侵蚀；周期性的出钢过程，使出钢口承受周期性高温和周期性的热应力，这些因素使出钢口寿命很低。目前出钢口的寿命普遍在150-200炉，转炉一般每天冶炼钢水40-50炉，也就是说一周左右就需要更换两次出钢口。更换出钢口需要专用钻机将损坏的袖砖去除，再将新袖砖安装上，普遍需时50-60min，损失2炉钢水冶炼时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种水冷长寿转炉出钢口。本专利技术所采用的技术方案是：一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套、中套、芯管、异型座砖，外套为钢质圆筒状构件，一端与炉壳外形相匹配并与炉壳固结在一起；中套为金属材质筒状构件，内部设有锥孔，侧壁中空构成水腔，中套的一端为盲端，另一端设有均与水腔相通的进水口和出水口；芯管为金属材质管状构件，内部有孔，外表面为与中套锥孔相匹配的圆锥轴结构；异型座砖由耐火材料制作，内部设有与芯管孔相匹配的内孔，异型座砖靠近炉壳一侧的结构与中套盲端和芯管小端外形相匹配；中套置于外套内部并与外套固接在一起，芯管置于中套内部锥孔内，芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面相接触构成锥面配合；异型座砖镶嵌于转炉内衬中，其内孔与芯管孔对齐，二者一起构成出钢通道。中套的材质为铜，在保证均有足够强度的前提下，拥有良好的水冷效果。可采用螺纹连接组件将中套和外套固结在一起。因外套和中套材质不同膨胀系数不同，可在中套与外套之间设有间隙，作为膨胀间隙。芯管的材质为钢，用以避免高温钢水与中套的直接接触，延长中套使用寿命。设有压板，压板通过弹性连接组件压紧在芯管大端的肩台上，这样在一定的变形量之内，可以保证芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面可靠接触，以保证对芯管的冷却强度。优选的，弹性连接组件为装有弹簧的螺纹连接组件。芯管伸出压板一段距离，避免出钢时钢水流在弹性螺纹连接组件上。为避免中套和芯管因高温和长时间接触造成胶合，导致更换芯管困难，在中套和芯管锥面配合的接触面上涂有抗咬合剂。芯管小端与异型座砖相接处设置有止口配合，且止口配合在出钢口轴向方向上设有间隙，保证芯管受热膨胀时不会导致异型座砖松动。异型座砖在出钢口轴向方向上包裹住中套盲端侧壁一定长度，这样可借助中套冷却异型座砖，延长异型座砖的使用寿命。冷却水由中套的进水口进入水腔，经出水口排出，冷却水直接冷却中套，间接冷却芯管和异型座砖。正常情况下，进水口水温恒定，出水口水温会相对稳定。当工作时间达到芯管的使用寿命时，芯管与中套的锥面配合会出现间隙，高温钢水的热量无法通过导热性良好的芯管直接传递至中套，致使中套出水口水温明显降低，此时需要及时更换芯管，以免损坏中套。本专利技术的有益效果如下：1、出钢口寿命大大提高，在保证理想冷却效果的前提下，出钢口维修更换可以与转炉大修同周期进行，可大大降低出钢口的维护时间和成本；2、出钢口芯管更换时间缩短至10-20min，相对于袖管更换时间减少70％左右。附图说明本专利技术附图2页，共3幅：图1是出钢口左视图；图2是A-A剖面主视图；图3是B-B剖面主视图。图中标识说明：1-炉壳；2-转炉内衬；3-异型座砖；4-外套；5-中套；6-芯管；7-螺纹连接组件；8-水腔；9-压板；10-肩台；11-弹性连接组件；12-锥面配合；13-止口配合；14-出钢通道；15-弹簧；16-进水口；17-出水口。具体实施方式本专利技术的具体实施方式将结合实施例及附图进行说明。实施例1，如附图1-附图3所示：一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套4、中套5、芯管6、异型座砖3，外套4为钢质圆筒状构件，一端与炉壳1外形相匹配并与炉壳1固结在一起；中套5为金属材质筒状构件，内部设有锥孔，侧壁中空构成水腔8，中套5的一端为盲端，另一端设有均与水腔8相通的进水口16和出水口17；芯管6为金属材质管状构件，内部有孔，外表面为与中套5锥孔相匹配的圆锥轴结构；异型座砖3由耐火材料制作，内部设有与芯管6孔相匹配的内孔，异型座砖3靠近炉壳1一侧的结构与中套5盲端和芯管6小端外形相匹配；中套5置于外套4内部并与外套4固接在一起，芯管6置于中套5内部锥孔内，芯管6圆锥轴外表面和中套5锥孔内表面相接触构成锥面配合12；异型座砖3镶嵌于转炉内衬2中，其内孔与芯管6孔对齐，二者一起构成出钢通道14。中套5的材质为铜，在保证均有足够强度的前提下，拥有良好的水冷效果。可采用螺纹连接组件7将中套5和外套4固结在一起。因外套4和中套5材质不同膨胀系数不同，可在中套5与外套4之间设有间隙，作为膨胀间隙。芯管6的材质为钢，用以避免高温钢水与中套5的直接接触，延长中套5使用寿命。设有压板9，压板9通过弹性连接组件11压紧在芯管6大端的肩台10上，这样在一定的变形量之内，可以保证芯管6圆锥轴外表面和中套5锥孔内表面可靠接触，以保证对芯管6的冷却强度。优选的，弹性连接组件11为装有弹簧15的螺纹连接组件。芯管6伸出压板9一段距离，避免出钢时钢水流在弹性螺纹连接组件11上。为避免中套5和芯管6因高温和长时间接触造成胶合，导致更换芯管6困难，在中套5和芯管6锥面配合12的接触面上涂有抗咬合剂。芯管6小端与异型座砖3相接处设置有止口配合13，且止口配合13在出钢口轴向方向上设有间隙，保证芯管6受热膨胀时不会导致异型座砖3松动。异型座砖3在出钢口轴向方向上包裹住中套5盲端侧壁一定长度，这样可借助中套5冷却异型座砖3，延长异型座砖3的使用寿命。冷却水由中套5的进水口16进入水腔8，经出水口17排出，冷却水直接冷却中套5，间接冷却芯管6和异型座砖3。正常情况下，进水口16水温恒定，出水口17水温会相对稳定。当工作时间达到芯管6的使用寿命时，芯管6与中套5的锥面配合12会出现间隙，高温钢水的热量无法通过导热性良好的芯管6直接传递至中套5，致使中套5的出水口17水温明显降低，此时需要及时更换芯管6，以免损坏中套5。需要说明的是，上述实施例都是本专利技术的个案，它们的作用之一是便于对本专利技术的理解，而不应认为是为对本专利技术做出的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套、中套、芯管、异型座砖，其特征在于：外套为钢质圆筒状构件，一端与炉壳外形相匹配并与炉壳固结在一起；中套为金属材质筒状构件，内部设有锥孔，侧壁中空构成水腔，中套的一端为盲端，另一端设有均与水腔相通的进水口和出水口；芯管为金属材质管状构件，内部有孔，外表面为与中套锥孔相匹配的圆锥轴结构；异型座砖由耐火材料制作，内部设有与芯管孔相匹配的内孔，异型座砖靠近炉壳一侧的结构与中套盲端和芯管小端外形相匹配；中套置于外套内部并与外套固接在一起，芯管置于中套内部锥孔内，芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面相接触构成锥面配合；异型座砖镶嵌于转炉内衬中，其内孔与芯管孔对齐，二者一起构成出钢通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套、中套、芯管、异型座砖，其特征在于：外套为钢质圆筒状构件，一端与炉壳外形相匹配并与炉壳固结在一起；中套为金属材质筒状构件，内部设有锥孔，侧壁中空构成水腔，中套的一端为盲端，另一端设有均与水腔相通的进水口和出水口；芯管为金属材质管状构件，内部有孔，外表面为与中套锥孔相匹配的圆锥轴结构；异型座砖由耐火材料制作，内部设有与芯管孔相匹配的内孔，异型座砖靠近炉壳一侧的结构与中套盲端和芯管小端外形相匹配；中套置于外套内部并与外套固接在一起，芯管置于中套内部锥孔内，芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面相接触构成锥面配合；异型座砖镶嵌于转炉内衬中，其内孔与芯管孔对齐，二者一起构成出钢通道。


2.如权利要求1所述的一种水冷长寿转炉出钢口，其特征在于：中套的材质为铜。


3.如权利要求1所述的一种水冷长寿转炉出钢口，其特征在于：采用螺纹连接组件将中套和外套固结在一起。


4.如权利要求1所述的一种水冷长寿转炉出钢口，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，刘勇，肖强，贾利军，吴洪勋，张蕾，
申请(专利权)人：山东省冶金设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37