CN115044736A - 一种具有吹氩功能的转炉出钢口及全程挡渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有吹氩功能的转炉出钢口及全程挡渣方法，本发明通过将透气狭缝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，并且限定透气狭缝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，消除了现有转炉分别采用挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣、不能阻挡中期渣的缺陷，实现了转炉出钢全程控渣出钢，减少了转炉下渣量，减轻了钢渣对流钢通道内壁的侵蚀、冲刷，提高了出钢口的使用寿命。

Description

一种具有吹氩功能的转炉出钢口及全程挡渣方法

技术领域

本发明涉及一种具有吹氩功能的转炉出钢口及全程挡渣方法，属于钢铁冶金炼钢技术领域。

背景技术

随着用户对钢材质量要求的日益提高，需要不断的提高钢水质量，而减少转炉出钢时的下渣量是提高钢水质量的一个重要环节。转炉出钢时进行有效的挡渣，能够减少钢水回磷，提高合金收得率；减少钢中夹杂物，提高钢水清洁度；能够减少钢包粘渣，提高钢包包龄；同时可减少耐材消耗；也可为钢水精炼提供良好的条件。

由于挡渣球、挡渣塞、挡渣棒出钢挡渣工艺简单、有效，被国内外广泛应用，但挡渣成功率低，挡渣效果不理想，在生产应用中存在以下问题或不足：(1)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，转炉下渣量较大，影响钢水洁净度；(2)中期渣是出钢过程中从出钢口流出的钢流中混入的钢渣，主要原因是出钢口上方引起的钢流吸入漩涡，这种吸入漩涡愈高，愈容易将钢渣带走，而目前现有的出钢挡渣技术还不能有效的降低钢流引发的吸入漩涡的高度，因而不能有效的阻挡钢渣的流出，造成转炉下渣量大；(3)挡渣球通常是以随波逐流的方式到达出钢口，而由于钢渣粘性大，挡渣球有时不能顺利到达出钢口，或者不能有效地在钢水将流尽时堵住出钢口，又由于圆形挡渣球完全落到出钢口上，出钢口过早封堵的几率显著增加，降低了钢水收得率，挡渣球挡渣的可靠性较差。

中国专利文献CN106011368A(专利号：201610600307.4)公开了一种转炉用挡渣球，所述挡渣球包括球基体(1)以及与球基体相连的把手(3)，所述球基体(1)表面涂覆包裹10-20cm厚的气体发生层(2)。本发明在挡渣球球基体表面涂覆一圈能在高温下产生气体的物质的方法，能起到降低挡渣球搁浅现象发生率、抑制出钢涡流卷渣现象的效果。该专利技术的不足：只能阻挡30％的前期渣和40％的后期渣，仍有30％的中期渣进入到钢包，影响了钢水质量。

中国专利文献CN203360486U(专利号：201320420372.0)公开了一种改进型转炉出钢气幕挡渣装置，其特征是：其大、小直径袖砖为整体等静压成型的袖砖；大直径袖砖的上端与炉衬相齐，下端伸出炉体外壳的出钢口；大直径袖砖内设有大直径圆孔、锥形过渡段，大直径袖砖的壁上沿径向开有进气孔；小直径袖砖的大直径段通过耐火泥料固装在大直径袖砖的大直径圆孔内，使锥形段与大直径袖砖的锥形过渡段构成环形狭隙，小直径段与大直径袖砖的大直径圆孔之间形成环形气体通道；小直径袖砖的下端面与所述大直径袖砖的下端面齐平；在大直径袖砖外固设与环形气体通道相连通的钢制气体通道；所述大直径袖砖、所述钢制管道均通过耐火泥料层与所述出钢口座砖的内表面固定连接。该装置的环形狭隙不易变形，袖砖不易脱落且更换袖砖容易。该专利技术的不足：挡渣装置结构复杂、制备工艺要求高、挡渣效果不理想，难以推广应用。

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，上述专利的进气长孔直径为0.5-1.5mm，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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有吹氩功能的转炉出钢口及全程挡渣方法，该发明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透气狭缝，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，消除了现有转炉分别采用挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣、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流钢孔内壁的侵蚀、冲刷，提高了出钢口的使用寿命。

本发明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出钢口，包括出钢口砖本体、气室盒、透气狭缝、进气管和流钢孔；

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，以靠近转炉一侧为内端，所述透气狭缝、气室盒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；

所述气室盒横截面为环形，所述气室盒与流钢孔同轴设置，所述透气狭缝沿气室盒周向呈圆环形均匀排布，所述透气狭缝外端与气室盒连通，所述透气狭缝内端开口于出钢口砖本体内端面上；所述透气狭缝横截面中心线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，所述透气狭缝横截面的外圈与出钢口砖本体横截面外圈的距离c为20～25mm；

所述进气管的内端与气室盒的外端面连接，所述进气管外端从出钢口砖本体的外端侧部伸出，所述进气管用于连接外部氩气气源。

本发明优选的，所述透气狭缝的数量为20～30条，所述透气狭缝的横截面宽度为0.17～0.2mm，横截面长度为20～30mm，所述透气狭缝的轴向长度L为200～400mm。

本发明优选的，所述气室盒为纵截面为正方形的金属盒，正方形的边长x为30～40mm，所述金属盒由两个纵截面为L型的环形板拼接而成，两个环形板相互焊接在一起。

本发明优选的，所述出钢口砖本体采用刚玉-尖晶石质浇注料浇注成型、高温烧成，体积密度≥2.95g/cm³，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥60Mpa，Al₂O₃+MgO含量≥92％，Cr₂O₃含量≥4.0％。

本发明优选的，所述透气狭缝的内端工作面涂抹有一层石蜡。

本发明优选的，所述的进气管为耐热不锈钢圆管，外径为12～16mm，壁厚为1.2～2.3mm。

本发明的技术构思：本发明的挡渣原理是通过沿出钢口砖本体轴向设置的透气狭缝吹入氩气，能够形成大量细小的气泡，从而在出钢口的正前方形成环形的气幕屏障，一方面能够阻挡随钢流即将进入出钢口的钢渣，另一方面能够有效降低出钢口上方引起钢流吸入漩涡的周向速度，从而降低所产生的吸入漩涡的高度，由于钢渣浮在钢液表面，漩涡从液面开始形成，钢渣分布在漩涡周围，当漩涡的高度降低后，漩涡下端会远离出钢口，从而有效抑制钢渣进入出钢口。

另外由于漩涡由钢液表面形成，并且漩涡的横截面面积由下往上越来越大，而漩涡外圈液面的周向速度与漩涡的形成以及漩涡深度呈正相关的关系，本发明将透气狭缝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，并且限定了透气狭缝横截面的外圈与出钢口砖本体横截面外圈的距离在20～25mm，在保证出钢口砖本体整体强度合格的同时，透气狭缝产生的气泡能够有效降低漩涡外圈液面的周向速度，从而实现了最优的挡渣效果，并且能够减小透气狭缝受到钢流的冲击，提高了出钢口的使用寿命。

本发明所述透气狭缝外偏心布置在出钢口砖本体内，透气狭缝的外壁与出钢口砖本体外壁的距离c为20～25mm，透气狭缝呈圆环形均匀布置，透气狭缝的宽度为0.17～0.2mm，长度为20～30mm，透气狭缝的数量为20～30条，透气狭缝的分布长度L为200～400mm等设计，是基于本发明具有吹氩功能的转炉出钢口采用吹气挡渣和挡渣塞、挡渣球挡渣、提高转炉出钢口挡渣效果和使用寿命的任务，是本领域的技术人员经过大量的数值物理模拟研究实验和工业化应用试验验证得到的。

本发明在模拟研究实验中意外地发现，出钢口砖本体内设置透气狭缝，吹气后，在出钢口周围正前方形成环形的气幕屏障，不仅能够阻挡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，有效的抑制钢渣进入出钢口，攻克了从出钢口流出的钢流中混入钢渣的关键技术难题，另外采用透气狭缝外偏心布置的技术方案，能够增大吹氩挡渣的作用范围，透气狭缝的尺寸及吹入氩气流量大小对吹气挡渣的效果都有直接影响，具体的，透气狭缝横截面的宽度、横截面的长度设置大小决定了透气量的大小，透气狭缝横截面的宽度或横截面的长度越大，其透气量越大，而吹入氩气流量的大小对吹气挡渣的效果有直接影响。同时工业化应用对比试验中意外地发现，透气狭缝外偏心布置的技术方案，不仅增大了吹氩挡渣的作用范围、减少了出钢口下渣量，而且避开了因出钢口砖的流钢孔扩径破坏透气狭缝的问题，保证了透气狭缝与转炉钢口砖本体的使用寿命同步。

另外在本发明具有吹氩功能的转炉出钢口砖的研制生产与应用试验中发现，透气狭缝的外壁与出钢口砖本体外壁的距离c＜20mm，出钢口砖本体容易发生表面裂纹、影响质量，进而影响出钢口砖的使用寿命，经过大量的研究实验与应用试验，本发明研究确定了最佳的透气狭缝的外壁与出钢口砖本体外壁的距离c、透气狭缝的尺寸、数量及及透气狭缝吹入氩气的控制参数，并根据出钢口的侵蚀长度，确定了透气狭缝分布长度L为200～400mm，若长度L过大，影响透气狭缝的研制质量与制备费用，而若长度L过小，又影响吹氩效果与使用寿命等，以本发明设计的转炉出钢口砖，取得了意想不到的效果：本发明通过吹气挡渣和和挡渣塞、挡渣球挡渣，实现了转炉出钢全程控渣出钢，进一步减少了转炉下渣量，且有效抑制了出钢口内“旋流”现象，减轻了钢渣对出钢口流钢孔内壁的侵蚀、冲刷，提高了使用寿命。

本发明具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装方法，以靠近转炉一侧为内端，转炉出钢口安装孔外端设置有法兰盘，所述法兰盘上设置有出钢口固定盖板；

所述安装方法采用专门的定位装置，所述定位装置包括无缝钢管，所述无缝钢管套装于流钢孔内，所述无缝钢管伸出出钢口砖本体的内端长度a为150～250mm，无缝钢管伸出出钢口砖本体的外端长度b为30～50mm；

法兰盘和出钢口固定盖板之间设置有进气管路，所述进气管路为耐热不锈钢圆管，外径为12～16mm，壁厚为1.2～2.3mm，所述法兰盘设置有与进气管路匹配的凹槽，所述进气管路设置在凹槽内；

具体安装步骤如下：

1)用铲车将具有吹氩功能的转炉出钢口的出钢口砖本体装入出钢口外座砖、出钢口内座砖组合的出钢口安装孔内，使进气管正确落入出钢口法兰盘上设置的凹槽内，连通进气管与进气管路；

2)无缝钢管伸出出钢口砖本体的外端与法兰盘点焊固定后，用螺栓螺母将出钢口固定盖板与出钢口法兰盘固定；无缝钢管伸出出钢口砖本体，目的是为了将无缝钢管与法兰连接定位，无缝管管遇到高温钢水即熔化掉，不影响挡渣；

3)将转炉摇至流钢孔竖直向上的位置，采用镁钙质喷补料喷补出钢口砖本体与出钢口外座砖、出钢口内座砖之间的间隙，再烘烤烧结25～35分钟，至此具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装完成。所述透气狭缝的内端工作面涂抹有一层石蜡，用于保护透气面，防止出钢口喷补时渗水、渗料，进而影响透气狭缝的透气性及使用寿命。

所述的镁钙质喷补料为常规耐火材料，市购产品。所述螺栓型号规格为M30X80，紧固螺母型号规格为M30，均为市购产品。

本发明利用具有吹氩功能的转炉出钢口进行全程出钢挡渣的方法，包括如下步骤：转炉开始摇炉、准备出钢的同时，开通氩气，氩气流量控制在40～50NL/min，采用现有技术挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣，待转炉出钢完毕、摇回正常冶炼工位的同时，关闭氩气。

本发明的有益效果：

1)本发明具有吹氩功能的转炉出钢口在出钢口砖本体内设置透气狭缝，吹入氩气后，产生大量微小的氩气气泡，氩气泡在出钢口周围正前方形成环形的气幕屏障，不仅抑制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，有效的抑制钢渣浸入出钢口，攻克了从出钢口流出的钢流中混入钢渣的关键技术难题，消除了现有转炉分别采用挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣、不能阻挡中期渣的缺陷，本发明通过吹气挡渣和挡渣塞、挡渣球挡渣，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流钢孔内壁的侵蚀、冲刷，提高了使用寿命。应用本发明比应用现有挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣技术，钢包内渣层厚度由80～100mm减少到40～50mm，同比减少50％以上，转炉出钢口寿命同比提高20炉次以上。

2)本发明将透气狭缝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，并且限定了透气狭缝横截面的外圈与出钢口砖本体横截面外圈的距离在20～25mm，在保证出钢口砖本体整体强度合格的同时，实现了最优的挡渣效果，不仅增大了吹氩挡渣的作用范围、减少了出钢口下渣量，而且能够减小透气狭缝受到钢流的冲击，避开了因出钢口砖的流钢孔扩径破坏透气狭缝的问题，保证了透气狭缝与转炉钢口砖本体的使用寿命同步，通过与透气狭缝布置在出钢口砖本体厚度中心的技术方案对比应用测试，钢包内渣层厚度同比减少10mm以上，转炉出钢口寿命同比提高10炉次以上。

3)本发明将透气狭缝、气室盒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，其中细小的透气狭缝能够形成大量微小的气泡，并且能够有效防止钢水的渗入，而将气室盒设置在透气狭缝和进气管之间作为气体交换的中转件，均匀分布氩气流量，且能够缩短透气狭缝的长度，减小了转炉出钢口的制备难度和减少制备成本，更有利于推广应用。

4)本发明所述气室盒采用两个纵截面为L型的环形板拼接组合、制备而成，简化了气室盒的制备工艺，缩短了制备时间，提高了制备质量。

附图说明

图1为本发明实施例中具有吹氩功能的转炉出钢口结构剖视示意图；

图2为本发明实施例中具有吹氩功能的转炉出钢口结构左视图；

图3为本发明实施例中气室盒结构示意图；

图4为本发明实施例中具有吹氩功能的转炉出钢口安装示意图；

图中，1出钢口砖本体；2气室盒；3透气狭缝；4进气管；5无缝钢管；6石蜡；7法兰盘；8出钢口固定盖板；9螺栓螺母；10进气管路；11出钢口外座砖；12出钢口内座砖；13镁钙质喷补料。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明，但不仅限于此。

实施例中镁钙质喷补料、钢管、螺栓、螺母、进气管路均为常规材料，市购产品。

实施例1：

一种具有吹氩功能的转炉出钢口，如图4所示，设置在转炉出钢口安装孔内，以靠近转炉一侧为内端，转炉出钢口安装孔外端设置有法兰盘7，所述法兰盘7上设置有出钢口固定盖板8，如图1、图2、图3所示，所述具有吹氩功能的转炉出钢口包括出钢口砖本体1、气室盒2、透气狭缝3、进气管4和流钢孔。

钢口砖本体1为圆柱形，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，所述透气狭缝3、气室盒2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。

所述气室盒2横截面为环形，所述气室盒2与流钢孔同轴设置，所述透气狭缝3沿气室盒2周向呈圆环形均匀排布，所述透气狭缝3外端与气室盒2连通，所述透气狭缝3内端开口于出钢口砖本体1内端面上；所述透气狭缝3横截面中心线位于出钢口砖本体1横截面中心线和出钢口砖本体1横截面外圈之间，所述透气狭缝3横截面的外圈与出钢口砖本体1横截面外圈的距离c为20mm。

所述气室盒2为纵截面为正方形的金属盒，正方形的边长x为40mm，所述金属盒由两个纵截面为L型的环形板拼接而成。所述进气管4的内端与气室盒2的外端面连接，所述进气管4外端从出钢口砖本体1的外端侧部伸出，所述进气管4用于连接外部氩气气源。

所述的进气管4为耐热不锈钢圆管，外径为12mm，壁厚为1.2mm。所述出钢口砖本体1采用刚玉-尖晶石质浇注料浇注成型、高温烧成，体积密度≥2.95g/cm³，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥60Mpa，Al₂O₃+MgO含量≥92％，Cr₂O₃含量≥4.0％。

所述透气狭缝3的数量为20条，所述透气狭缝3的横截面宽度为0.2mm，横截面长度为30mm，所述透气狭缝3的轴向长度L为400mm。所述透气狭缝3的内端工作面涂抹有一层石蜡6，用于保护透气面，防止安装出钢口喷补时渗水、渗料，进而影响透气狭缝3的透气性及使用寿命。

如图4所示，本发明具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装方法，以靠近转炉一侧为内端，转炉出钢口安装孔外端设置有法兰盘7，所述法兰盘7上设置有出钢口固定盖板8。

所述安装方法采用专门的定位装置，所述定位装置包括无缝钢管5，所述无缝钢管5套装于流钢孔内，所述无缝钢管5伸出出钢口砖本体1的内端长度a为150mm，无缝钢管5伸出出钢口砖本体1的外端长度b为30mm。

法兰盘7和出钢口固定盖板8之间设置有进气管路10，所述法兰盘7设置有与进气管路10匹配的凹槽，所述进气管路10设置在凹槽内。本发明所述的进气管路10金属管为耐热不锈钢圆管，外径为12mm，壁厚为1.2mm。

具体安装步骤如下：

1)用铲车将具有吹氩功能的转炉出钢口的出钢口砖本体1装入出钢口外座砖11、出钢口内座砖12组合的出钢口安装孔内，使进气管4正确落入出钢口法兰盘7上设置的凹槽内，连通进气管4与进气管路10。

2)无缝钢管5伸出出钢口砖本体1的外端与法兰盘7点焊固定后，用螺栓螺母9将出钢口固定盖板8与出钢口法兰盘7固定。

3)将转炉摇至流钢孔竖直向上的位置，采用镁钙质喷补料13喷补出钢口砖本体1与出钢口外座砖11、出钢口内座砖12之间的间隙，再烘烤烧结35分钟，至此具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装完成。

本发明利用具有吹氩功能的转炉出钢口进行全程出钢挡渣的方法，包括如下步骤：

转炉开始摇炉、准备出钢的同时，开通氩气，氩气流量控制在40NL/min，采用现有技术挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣，待转炉出钢完毕、摇回正常冶炼工位的同时，关闭氩气。

实施例2、

与实施例1所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，不同之处在于：

所述透气狭缝3横截面的外圈与出钢口砖本体1横截面外圈的距离c为25mm。

所述透气狭缝3的横截面宽度为0.17mm，横截面长度为20mm，透气狭缝3的数量为30条，透气狭缝3的轴向长度L为200mm。

所述气室盒2正方形截面的边长x为30mm。

所述进气管4、进气管路10金属管的外径均为16mm，壁厚均为2.3mm。

本发明利用具有吹氩功能的转炉出钢口进行全程出钢挡渣的方法，包括如下步骤：

转炉开始摇炉、准备出钢的同时，开通氩气，氩气流量控制在50NL/min，采用现有技术挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣，待转炉出钢完毕、摇回正常冶炼工位的同时，关闭氩气。

实施例3

与实施例1所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，不同之处在于：

所述透气狭缝3横截面的外圈与出钢口砖本体1横截面外圈的距离c为22mm。

所述透气狭缝3的横截面宽度为0.18mm，横截面长度为25mm，透气狭缝3的数量为24条，透气狭缝3的轴向长度L为300mm。

所述气室盒2正方形截面的边长x为35mm。

所述进气管4、进气管路10金属管的外径均为14mm，壁厚均为2.3mm。

本发明具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装方法，以靠近转炉一侧为内端，转炉出钢口安装孔外端设置有法兰盘7，所述法兰盘7上设置有出钢口固定盖板8。

所述安装方法采用专门的定位装置，所述定位装置包括无缝钢管5，所述无缝钢管5套装于流钢孔内，所述无缝钢管5伸出出钢口砖本体1的内端长度a为150mm，无缝钢管5伸出出钢口砖本体1的外端长度b为30mm。

法兰盘7和出钢口固定盖板8之间设置有进气管路10，所述法兰盘7设置有与进气管路10匹配的凹槽，所述进气管路10设置在凹槽内。

具体安装步骤如下：

1)用铲车将具有吹氩功能的转炉出钢口的出钢口砖本体1装入出钢口外座砖11、出钢口内座砖12组合的出钢口安装孔内，使进气管4正确落入出钢口法兰盘7上设置的凹槽内，连通进气管4与进气管路10。

2)无缝钢管5伸出出钢口砖本体1的外端与法兰盘7点焊固定后，用螺栓螺母9将出钢口固定盖板8与出钢口法兰盘7固定。

3)将转炉摇至流钢孔竖直向上的位置，采用镁钙质喷补料13喷补出钢口砖本体1与出钢口外座砖11、出钢口内座砖12之间的间隙，再烘烤烧结30分钟，至此具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装完成。

本发明利用具有吹氩功能的转炉出钢口进行全程出钢挡渣的方法，包括如下步骤：

转炉开始摇炉、准备出钢的同时，开通氩气，氩气流量控制在45NL/min，采用现有技术挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣，待转炉出钢完毕、摇回正常冶炼工位的同时，关闭氩气。

对比例1：中国专利文献CN106011368A(专利号：201610600307.4)公开了一种转炉用挡渣球，采用挡渣塞挡转炉出钢一次渣，采用挡渣球挡转炉出钢二次渣。

对比例2：将本发明实施例1中，所述透气狭缝3横截面中心线位于出钢口砖本体1横截面中心线和出钢口砖本体1横截面外圈之间，改为透气狭缝3横截面中心线与出钢口砖本体1横截面中心线重合设置，其他均相同。

将实施例1～3与对比例1、对比例1，在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂120t具有吹氩功能的转炉出钢口上进行应用试验与对比测试，本发明转炉出钢口吹气效果明显，应用本发明的钢包内渣层厚度为40～50mm，而比对比例1采用挡渣球法渣层厚度为80～100mm，同比减少50％，转炉出钢口寿命与对比例1相比，同比提高20炉次以上。

而本发明将透气狭缝3横截面中心线设置在出钢口砖本体1横截面中心线和出钢口砖本体1横截面外圈之间的外偏心工艺布置更趋合理，吹气挡渣效果优于对比例2，钢包内渣层厚度比较对比例2，同比减少10mm以上，转炉出钢口同比提高10炉次。对比结果见表1。

表1

项目	钢包内渣层厚度(mm)	出钢口平均寿命(炉次)
			实施例1	40～50	200～220
实施例2	40～50	200～220
			实施例3	40～50	200～220
对比例1	80～100	180～200
			对比例2	50～60	190～210

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种具有吹氩功能的转炉出钢口，设置在转炉出钢口安装孔内，其特征在于：包括出钢口砖本体(1)、气室盒(2)、透气狭缝(3)、进气管(4)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，所述透气狭缝(3)、气室盒(2)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；

所述气室盒(2)横截面为环形，所述气室盒(2)与流钢孔同轴设置，所述透气狭缝(3)沿气室盒(2)周向呈圆环形均匀排布，所述透气狭缝(3)外端与气室盒(2)连通，所述透气狭缝(3)内端开口于出钢口砖本体(1)内端面上；所述透气狭缝(3)横截面中心线位于出钢口砖本体(1)横截面中心线和出钢口砖本体(1)横截面外圈之间，所述透气狭缝(3)横截面的外圈与出钢口砖本体(1)横截面外圈的距离c为20～25mm；

所述进气管(4)的内端与气室盒(2)的外端面连接，所述进气管(4)外端从出钢口砖本体(1)的外端侧部伸出，所述进气管(4)用于连接外部氩气气源。

2.根据权利要求1所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，其特征在于：所述透气狭缝(3)的数量为20～30条，所述透气狭缝(3)的横截面宽度为0.17～0.2mm，横截面长度为20～30mm，所述透气狭缝(3)的轴向长度L为200～400mm。

3.根据权利要求1或2所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，其特征在于：所述气室盒(2)为纵截面为正方形的金属盒，正方形的边长x为30～40mm，所述金属盒由两个纵截面为L型的环形板拼接而成。

4.根据权利要求1或2所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，其特征在于：所述出钢口砖本体(1)采用刚玉-尖晶石质浇注料浇注成型、高温烧成，体积密度≥2.95g/cm³，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥60Mpa，Al₂O₃+MgO含量≥92％，Cr₂O₃含量≥4.0％。

5.根据权利要求1或2所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，其特征在于：所述透气狭缝(3)的内端工作面涂抹有一层石蜡(6)。

6.根据权利要求1或2所述的具有吹氩功能的转炉出钢口，其特征在于：所述的进气管(4)为耐热不锈钢圆管，外径为12～16mm，壁厚为1.2～2.3mm。

7.一种权利要求1～6任一所述具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装方法，其特征在于：以靠近转炉一侧为内端，转炉出钢口安装孔外端设置有法兰盘(7)，所述法兰盘(7)上设置有出钢口固定盖板(8)；

所述安装方法采用专门的定位装置，所述定位装置包括无缝钢管(5)，所述无缝钢管(5)套装于流钢孔内，所述无缝钢管(5)伸出出钢口砖本体(1)的内端长度a为150～250mm，无缝钢管(5)伸出出钢口砖本体(1)的外端长度b为30～50mm；

法兰盘(7)和出钢口固定盖板(8)之间设置有进气管路(10)，所述进气管路(10)为耐热不锈钢圆管，外径为12～16mm，壁厚为1.2～2.3mm，所述法兰盘(7)设置有与进气管路(10)匹配的凹槽，所述进气管路(10)设置在凹槽内；

具体安装步骤如下：

1)用铲车将具有吹氩功能的转炉出钢口的出钢口砖本体(1)装入出钢口外座砖(11)、出钢口内座砖(12)组合的出钢口安装孔内，使进气管(4)正确落入出钢口法兰盘(7)上设置的凹槽内，连通进气管(4)与进气管路(10)；

2)无缝钢管(5)伸出出钢口砖本体(1)的外端与法兰盘(7)点焊固定后，用螺栓螺母(9)将出钢口固定盖板(8)与出钢口法兰盘(7)固定；

3)将转炉摇至流钢孔竖直向上的位置，采用镁钙质喷补料(13)喷补出钢口砖本体(1)与出钢口外座砖(11)、出钢口内座砖(12)之间的间隙，再烘烤烧结25～35分钟，至此具有吹氩功能的转炉出钢口砖的安装完成。

8.一种全程出钢挡渣方法，采用权利要求1～6任一所述具有吹氩功能的转炉出钢口，其特征在于，包括以下步骤：转炉开始摇炉、准备出钢的同时，开通氩气，氩气流量控制在40～50NL/min，采用挡渣塞和挡渣球分别挡住转炉的一次和二次渣，待转炉出钢完毕、摇回正常冶炼工位的同时，关闭氩气。

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