具有吹氩功能的转炉滑动出钢口及全过程出钢挡渣方法技术

本发明专利技术涉及具有吹氩功能的转炉滑动出钢口及全过程出钢挡渣方法，本发明专利技术通过将弥散型透气环横截面中心线设置在出钢口砖本体横截面中心线和出钢口砖本体横截面外圈之间，并且限定弥散型透气环横截面的外圈与出钢口砖本体横截面外圈的距离为20～25mm，吹入氩气后，氩气泡在出钢口周围正前方形成环形的气幕屏障，不仅阻挡了随钢流即将进入出钢口的钢渣，而且有效降低出钢口上方引起钢流吸入漩涡的高度，攻克了从出钢口流出的钢流中混入钢渣的关键技术难题，本发明专利技术通过吹气挡渣和滑板挡渣，实现了转炉出钢全程控渣出钢，进一步减少了转炉下渣量，减轻了钢渣对出钢口、内水口、外水口的流钢通道内壁的侵蚀、冲刷，提高了出钢口的使用寿命。口的使用寿命。口的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
具有吹氩功能的转炉滑动出钢口及全过程出钢挡渣方法


[0001]本专利技术涉及具有吹氩功能的转炉滑动出钢口及全过程出钢挡渣方法，属于钢铁冶金炼钢


技术介绍

[0002]国内外为优化转炉出钢挡渣技术，先后专利技术了气动挡渣法、电磁挡渣法、真空吸渣法、虹吸出钢法等十几种挡渣方法，但挡渣成功率低，效果不理想，近年来国内开发的转炉滑动出钢口控渣出钢技术，挡渣成功率高、挡渣效果好，得到广泛应用，但在生产应用中还存在以下问题或不足：(1)转炉滑动出钢口采用滑板挡渣，只能阻挡30％的前期渣和40％的后期渣，不能阻挡出钢过程中30％的中期渣，中期渣主要是出钢过程中卷入钢水、进入出钢口内的钢渣，而目前现有的出钢挡渣技术还不能有效地阻挡中期渣；(2)出钢过程中出钢口部位产生旋流，钢渣卷入钢水、进入滑动出钢口内，加剧了出钢口、内水口、外水口流钢孔内壁的侵蚀、冲刷，降低了使用寿命，影响了转炉作业率；(3)钢渣随钢水进入滑动出钢口内，关闭滑板、挡渣时，钢渣进入上下滑板砖的滑道内，造成上下滑板砖之间夹渣，并加重滑板滑动面损毁，严重影响滑板的使用寿命，甚至造成滑板间穿钢事故。
[0003]中国专利文献CN207828342U(专利号：201721701961.0)公开了一种梅花出钢口总成砖，包括：内水口砖，出钢口总成组装用无缝钢管，出钢口总成端头砖，出钢口总成过渡砖，出钢口总成圆孔出钢口砖，出钢口总成梅花出钢口砖，出钢口总成梅花出钢口尾砖，灌浆料用挡圈管，出钢口总成组装用盖板，组装无缝钢管十字架，内水口压板，本技术提供的梅花出钢口总成砖适用于转炉滑板挡渣出钢装置，依靠梅花形流钢孔，有效阻止或缓解钢水在流动过程中产生涡流导致卷渣的现象，提高了出钢速度及钢水质量。该专利技术的不足：该专利技术的不足：该专利利用梅花状花瓣改变转炉出钢口内钢水流体的旋转角度的矢量，仅起到抑制钢水流产生涡流的规模及数量，没有主动挡渣作用，且随着出钢口的侵蚀，梅花形逐步失形、失效，不能持续有效。
[0004]中国专利文献CN106011045B(专利号：201610634270.7)公开了一种连铸中间包弥散式透气环上水口座砖，包括上水口座砖本体、弥散式透气环、气室、进气管，上水口座砖本体内设置有圆环形均匀布置的弥散式透气环和环形的气室，气室位于弥散式透气环的底部并与透气弥散式透气环连通，弥散式透气环的上部伸出水口座砖本体的上表面，气室的侧部连接有进气管，进气管的一端与气室连通，另一端从上水口座砖本体的侧部伸出，连接金属管件与外部氩气气源连通，吹入氩气后，向上形成环状气幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，且有一定的氩气泡随钢流进入浸入式水口内，形成稳定的连续的环状气流，抑制了水口结瘤、解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题。该专利技术的不足：该专利主要是用于解决中间包水口结瘤的问题，为了保证一定数量的氩气泡随钢流进入上水口内，形成稳定的、连续的环状气流，弥散式透气环布置位置需要靠近上水口一侧，造成吹氩作用范围小，并且中间包用于钢铁连铸，钢水中只有微小的夹杂物和小颗粒钢渣，因此中间包的弥散式透气环布置方式并不适用于转炉出钢口挡渣
的需求；另外连铸中间包上水口座砖的流钢孔扩径小，钢水流量小，不会侵蚀到布置在上水口座砖本体中部的弥散式透气环，但是转炉出钢口扩径大，钢水流量大，会侵蚀到布置在转炉出钢口本体中部的弥散式透气环，造成弥散式透气环与转炉出钢口本体寿命不同步的问题，进而影响转炉出钢口寿命。
[0005]中国专利文献CN112593043A(202011499478.5)一种减少炼钢转炉出钢过程中下渣量的装置，包括转炉、转炉出钢口及气源结构；转炉，内壁上具有炉衬，该炉衬采用镁砖永久层，该炉衬的上砌有工作层砖；出钢口设置具有厚度的耐材管，该耐材管壁内设有多个均匀分布的进气长孔，底部设有一环形气室，所述多个进气长孔的底端分别与该环形气室连通。上述方案虽然能有效抑制出钢过程中的漩涡卷渣，减少炼钢转炉出钢过程中的下渣量，但是上述专利主要是根据转炉内吹开渣面的大小合理调整氩气的流量，通过吹入具有一定压力的氩气从而将出钢口上方覆盖钢水液面的炉渣吹开，形成无渣区，以避免出钢过程中的漩涡卷渣，因此为保证形成有效的高压气体流，上述专利的通气孔直径为0.5
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1.5mm，虽然能够在漩涡上方形成无渣区，但是进气长孔内却容易渗入钢水，造成透气流量小甚至不通气，需增大吹气压力导致进气长孔出现前堵后顶问题，容易导致进气长孔产生裂纹而引发耐材管开裂甚至断裂，造成吹气功能丧失，且影响出钢口寿命。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种具有吹氩功能的转炉滑动出钢口及全程出钢挡渣方法，该专利技术通过在出钢口砖本体内，沿出钢口砖本体厚度方向外偏心设置弥散型透气环，吹入氩气后，氩气泡在出钢口周围正前方形成环形的气幕屏障，不仅阻挡了随钢流即将进入出钢口的钢渣，而且有效降低出钢口上方引起钢流吸入漩涡的周向速度，降低所产生的吸入漩涡的高度，攻克了从出钢口流出的钢流中混入钢渣的关键技术难题，消除了现有转炉滑动出钢口滑板挡渣不能阻挡中期渣的缺陷，实现了转炉出钢全程控渣出钢，进一步减少了转炉下渣量，减轻了钢渣对出钢口、内水口、外水口流钢孔内壁的侵蚀、冲刷，提高了使用寿命。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，设置在转炉出钢口安装孔内，以靠近转炉一侧为内端，所述转炉出钢口安装孔外端设置有滑板挡渣装置，所述滑板挡渣装置包括由转炉出钢口安装孔一侧向外依次设置的内水口、滑板和外水口；所述转炉滑动出钢口包括出钢口砖本体、弥散型透气环、进气管、气室密封盖板和流钢孔；
[0008]圆柱形的流钢孔沿出钢口砖本体的轴向贯穿设置在出钢口砖本体中心位置，所述弥散型透气环、气室密封盖板和进气管沿出钢口砖本体轴线方向由内端向外端依次设置在出钢口砖本体的内部，所述弥散型透气环横截面为圆环形，所述弥散型透气环与出钢孔同轴设置，所述弥散型透气环内端伸出出钢口砖本体内端面设置，所述弥散型透气环外端端面内凹设置有环形的气室，所述气室密封盖板固定设置在弥散型透气环上并密封设置在气室的开口处，所述进气管的内端穿过气室密封盖板与气室连通，进气管的外端从出钢口砖本体的侧部伸出，所述进气管用于连接外部氩气气源；
[0009]所述弥散型透气环横截面中心位于出钢口砖本体横截面中心线和出钢口砖本体横截面外圈之间，所述弥散型透气环横截面的外圈与出钢口砖本体横截面外圈的距离m为
20～25mm。
[0010]本专利技术优选的，所述弥散型透气环以高纯刚玉、莫来石为主原料，采用等静压成型工艺生产，体积密度≥2.80g/cm3，弥散型透气环中的透气孔均匀、弥散分布，水模实验测定气泡的直径＜1mm。
[0011]本专利技术优选的，所述弥散型透气环的横剖面呈圆环形，纵剖面呈长方形，所述弥散型透气环的横截面圆环宽度x为30～50mm，纵向长度L为200～400mm。
[0012]本专利技术优选的，所述气室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，设置在转炉出钢口安装孔内，以靠近转炉一侧为内端，所述转炉出钢口安装孔外端设置有滑板挡渣装置，所述滑板挡渣装置包括由转炉出钢口安装孔一侧向外依次设置的内水口(19)、滑板(20)和外水口(21)；其特征在于：所述转炉滑动出钢口包括出钢口砖本体(1)、弥散型透气环(3)、进气管(4)、气室密封盖板(8)和流钢孔；圆柱形的流钢孔沿出钢口砖本体(1)的轴向贯穿设置在出钢口砖本体(1)中心位置，所述弥散型透气环(3)、气室密封盖板(8)和进气管(4)沿出钢口砖本体(1)轴线方向由内端向外端依次设置在出钢口砖本体(1)的内部，所述弥散型透气环(3)横截面为圆环形，所述弥散型透气环(3)与出钢孔同轴设置，所述弥散型透气环(3)内端伸出出钢口砖本体(1)内端面设置，所述弥散型透气环(3)外端端面内凹设置有环形的气室(2)，所述气室密封盖板(8)固定设置在弥散型透气环(3)上并密封设置在气室(2)的开口处，所述进气管(4)的内端穿过气室密封盖板(8)与气室(2)连通，进气管(4)的外端从出钢口砖本体(1)的侧部伸出，所述进气管(4)用于连接外部氩气气源；所述弥散型透气环(3)横截面中心位于出钢口砖本体(1)横截面中心线和出钢口砖本体(1)横截面外圈之间，所述弥散型透气环(3)横截面的外圈与出钢口砖本体(1)横截面外圈的距离m为20～25mm。2.根据权利要求1所述的具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，其特征在于：所述弥散型透气环(3)以高纯刚玉、莫来石为主原料，采用等静压成型工艺生产，体积密度≥2.80g/cm3，弥散型透气环(3)中的透气孔水模实验测定气泡的直径＜1mm。3.根据权利要求1所述的具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，其特征在于：所述弥散型透气环(3)的横截面圆环宽度x为30～50mm，纵向长度L为200～400mm。4.根据权利要求1所述的具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，其特征在于：所述气室(2)的纵剖面为半圆形，其半径r为8～10mm；所述气室密封盖板(8)呈圆环形，圆环的宽度e大于气室(2)的直径2r小于弥散型透气环(3)的外端面宽度x，所述气室密封盖板(8)上设有4～6个结合孔(9)，结合孔(9)的直径d为10～16mm。5.根据权利要求1所述的具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，其特征在于：所述进气管(4)的直径D为12～16mm，壁厚为1.2～2.3mm，进气管(4)的内端焊接固定在气室密封盖板(8)上，进气管(4)设置在气室密封盖板(8)的纵向中心线上。6.根据权利要求1所述的具有吹氩功能的转炉滑动出钢口，其特征在于：所述出钢口砖本体(1)采用镁碳质等静压成型，体积密度≥2.92g/cm3，常温耐压强度≥45.4Mpa，常温抗折强度≥22.9Mpa，MgO含量≥75％，C含量为18％～19％；所述气室(2)，采用一次性泡沫内模与出钢口砖本体(1)一体成型。7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：武光君，武文健，杜鹏，王金洪，赵燕，武玉利，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团银山型钢有限公司，
类型：发明
国别省市：