一种转炉出钢口、转炉及转炉砌筑、出钢方法技术

本发明专利技术公开了一种转炉出钢口、转炉及转炉砌筑、出钢方法，属于钢铁冶金技术领域，解决了现有技术中转炉出钢效率低，转炉出钢下渣量大，冶金效果差，转炉的出钢口使用寿命低的问题。本发明专利技术的转炉出钢口包括出钢口环形砖，出钢口环形砖内部形成钢水通道，其中，钢水通道的数量为两个。转炉包括转炉出钢口和转炉炉体，转炉出钢口设置在转炉炉体的一侧，钢水通道的轴线与转炉的轴线的夹角为80～84°。本发明专利技术的转炉出钢效率高，出钢下渣量小，出钢口的寿命提高。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉出钢口、转炉及转炉砌筑、出钢方法
本专利技术涉及钢铁冶金
，具体地说是涉及一种转炉出钢口、转炉及转炉砌筑、出钢方法。
技术介绍
出钢口对于转炉炉衬具有特殊意义，它是钢水由转炉进入钢包的唯一通道。由于出钢口通钢水量大，需要一直承受高温钢水的冲刷和氧化侵蚀，工作条件非常恶劣，一般情况下出钢口的寿命很低，修补或更换的周期较短，对生产稳定性和钢水质量产生直接影响。出钢口的结构对转炉出钢操作有重要的影响，直径较小的钢水通道出钢时间较长，从而影响冶炼周期，降低生产效率，并且加速了出钢口环形砖的侵蚀，而直径过大的钢水通道，出钢时间较短，对挡渣操作又具有不利影响，形成的钢流漩涡容易增加下渣量，同时，受高温钢水长期侵蚀，出钢口变形严重，容易引发出钻钢、漏钢等恶性生产事故。根据转炉大小和钢种要求等的不同，转炉常用的挡渣方式有挡渣球、挡渣镖、气动挡渣和滑板挡渣法。挡渣球或挡渣镖法操作简单，成本低，能够有效控制下渣旋涡，但命中率不稳定。气动挡渣使用过程中，钢水和钢渣易四处溅出，维护难度大，涡流卷渣明显，挡渣效果波动大。滑板挡渣挡渣速度快，命中率高，但是由于无法控制下渣旋流，后期挡渣效果差，且出钢口直径的增大会导致滑板与钢水接触面积的增大，对滑板寿命造成较大影响。因此，出钢口的设计需要综合考虑各种挡渣方式对出钢效果的影响情况。申请人经过深入研究表明，转炉出钢到钢包的下渣量中，前期渣量大体占30％，涡旋效应从钢水表面带下的渣量约为30％，后期渣约40％，因此如何通过合理的改进出钢口，来降低整个出钢过程中的下渣量，显得尤为重要，目前绝大部分研究工作，均是通过改进出钢口的耐材材质，或是优化出钢口的进、出口直径以及降低出钢温度措施来提高出钢口的寿命，如马钢通过将出钢口直径扩大至210/240mm，通过滑板挡渣+下渣检测的方式控制钢包下渣量和提高出钢速度，取得了一定的效果，但是对滑板的制作工艺和耐材质量要求较高，使用成本增加，对一般小、中型转炉不太适用。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种转炉及转炉出钢方法，至少能够解决以下问题之一：(1)现有的转炉出钢效率低；(2)转炉出钢下渣量大，冶金效果差；(3)转炉的出钢口使用寿命低。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种转炉出钢口，转炉出钢口包括出钢口环形砖，出钢口环形砖内部形成钢水通道，其中，钢水通道的数量为两个。进一步的，两个钢水通道在转炉的同一轴向截面内并列平行分布；或者，两个钢水通道在转炉的同一径向截面内并列平行分布。进一步的，两个钢水通道的尺寸相同。进一步的，钢水通道的入口端的直径d1大于出口端直径d2，钢水通道的轴向截面为梯形。进一步的，出钢口环形砖的化学组成的质量百分比为MgO82.5％～85.1％，石墨12.2％～15.5％，炭黑1.3％～1.6％，Ce-Fe合金0.7～1.1％。本专利技术还提供了一种转炉，转炉包括上述的转炉出钢口和转炉炉体，转炉出钢口设置在转炉炉体的一侧，钢水通道的轴线与转炉的轴线的夹角为80～84°。进一步的，转炉出钢口采用分体式结构，转炉出钢口包括出钢口环形砖、出钢口外套砖、出钢口外座砖、出钢口内座砖和出钢口外壳，出钢口环形砖设置在出钢口外套砖内，在转炉出钢口外端口侧，出钢口外套砖外依次设置有出钢口外座砖和出钢口外壳，出钢口内座砖设置在炉体壁中。本专利技术还提供了一种转炉的砌筑方法，转炉进行砌筑时，从炉底开始砌筑耐火砖，当砌筑至炉身部位的出钢口附近时，首先安放出钢口内座砖，然后安放出钢口外座砖，待出钢口内座砖和出钢口外座砖完成环形砌筑后，推入出钢口外套砖，再将两个出钢口环形砖嵌入出钢口外套砖中，耐火砖的缝隙部分用耐火泥进行填充，最后固定住出钢口外壳。本专利技术还提供了一种转炉出钢方法，包括以下步骤：步骤一：冶炼结束时，将载有空钢包的钢包车开至转炉底部，缓慢倾动转炉至钢水通道的轴线与水平面垂直位置过程中，两个钢水通道同时出钢并达到最大的出钢速度，同时前后缓慢移动钢包车促进钢液成分混匀；步骤二：出钢结束后，依次关闭两钢水通道，转炉恢复零位。进一步的，还包括：步骤三：出钢结束后，对出钢口进行跟踪修补，首先进行氮气溅渣操作，溅渣操作结束后，向转炉内添加500～1000kg的石灰以提高炉渣碱度，然后使用高碱度炉渣挂渣保护技术，前后来回摇动转炉，使钢水通道附近附着形成渣层，多余炉渣倒出炉外。与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：(a)本专利技术提供的转炉出钢口采用分体式的结构，不仅能方便出钢口的砌筑，而且能够对侵蚀比较严重的出钢口环形砖进行独立成分设计和加工。(b)转炉出钢口通过设置两个钢水通道，并且精确控制钢水通道的尺寸、位置，方便转炉出钢口各结构制作、安装以及能够保证钢水顺利通过钢水通道进入钢包，与传统的单孔出钢口相比，出钢速度大幅增加，出钢速度至原来的1.5～2倍，由于缩短了出钢时间，钢液温降时间缩短，因而补偿了进入钢包的钢水温度；并且由于本专利技术缩短了冶炼周期，降低了出钢口环形砖的侵蚀速度，从而提高了出钢口的寿命，降低了出钢事故的发生率；(c)另外，本专利技术的转炉出钢口，能够适用容量50～300t的转炉，采用本专利技术的转炉时能够采用挡渣球、气动和滑板等挡渣方式，当采用普通的挡渣球挡渣方式时，相比滑板挡渣，能够大幅度降低转炉冶炼成本。(d)本专利技术的转炉由于在同等条件下，本专利技术的钢水通道相比单孔出钢口的直径要小，出钢时钢流漩涡变小，降低了挡渣操作的难度，避免了大的钢流漩涡形成的卷渣现象，转炉整体下渣量降低10％以上，钢水质量得到提升；(e)本专利技术提供的转炉出钢方法出钢速度为原来的1.5～2倍，提高出钢效率后，降低了钢液出钢过程中在空气中的吸氮和二次氧化，减少了钢水的污染，并且，出钢口环形砖侵蚀减慢，变形不明显，出钢口寿命明显提高。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术的转炉的三维剖面示意图；其中(a)是两个钢水通道在转炉的同一轴向截面内并列平行分布(即竖直形式)；(b)是两个钢水通道在转炉的同一径向截面内并列平行分布(即水平形式)；图2为本专利技术的竖直形式出钢口转炉的垂直剖面示意图；图3为本专利技术的竖直形式出钢口的正面示意图；图4为本专利技术的竖直形式出钢口转炉的出钢工艺示意图；图5为本专利技术的水平形式出钢口转炉的垂直剖面示意图；图6为本专利技术的水平形式出钢口的正面示意图；图7为本专利技术的水平形式出钢口转炉的出钢工艺示意图。附图标记：1-耐火砖；2-钢液；3-炉壳；4-出钢口内座砖；5-钢水通道；6-隔热板；7-出钢口环形砖；8-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉出钢口，其特征在于，所述转炉出钢口包括出钢口环形砖(7)，所述出钢口环形砖(7)内部形成钢水通道(5)，其中，所述钢水通道(5)的数量为两个。/n

【技术特征摘要】
1.一种转炉出钢口，其特征在于，所述转炉出钢口包括出钢口环形砖(7)，所述出钢口环形砖(7)内部形成钢水通道(5)，其中，所述钢水通道(5)的数量为两个。


2.根据权利要求1所述的转炉出钢口，其特征在于，两个所述钢水通道(5)在转炉的同一轴向截面内并列平行分布；或者，两个钢水通道(5)在转炉的同一径向截面内并列平行分布。


3.根据权利要求1所述的转炉出钢口，其特征在于，两个所述钢水通道(5)的尺寸相同。


4.根据权利要求1所述的转炉出钢口，其特征在于，所述钢水通道(5)的入口端的直径d1大于出口端直径d2，所述钢水通道的轴向截面为梯形。


5.根据权利要求1所述的转炉出钢口，其特征在于，所述出钢口环形砖(7)的化学组成的质量百分比为MgO82.5％～85.1％，石墨12.2％～15.5％，炭黑1.3％～1.6％，Ce-Fe合金0.7～1.1％。


6.一种转炉，其特征在于，所述转炉包括转炉炉体和权利要求1至5所述的转炉出钢口，所述转炉出钢口设置在转炉炉体的一侧，所述钢水通道(5)的轴线与转炉的轴线的夹角为80～84°。


7.根据权利要求6所述的转炉，其特征在于，所述转炉出钢口采用分体式结构，转炉出钢口包括出钢口环形砖(7)、出钢口外套砖(8)、出钢口外座砖(9)、出钢口内座砖(4)和出钢口外壳(10)，所述出钢口环形砖(7)设置在出钢口...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪成义，杨利彬，赵进宣，王彦生，王思福，王杰，吴巍，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11