CN115404305A - 一种转炉出钢口挡渣机构及出钢口袖砖更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于转炉技术领域的转炉出钢口挡渣机构，本发明还涉及转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法。所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖(6)安装在座砖(5)内，滑板挡渣机构基础板(2)上布置内水口压板(15)，每个内水口压板(15)靠近出钢口袖砖(6)一端为圆弧形，内水口压板(15)圆弧内径与出钢口袖砖(6)外径一致，出钢口袖砖(6)与座砖(5)外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充，出钢口袖砖(6)与座砖(5)内侧缝隙采用镁质灌浆料填充。本发明的转炉出钢口挡渣机构及出钢口袖砖更换方法，能够精确控制新换出钢口袖砖安装位置及安装角度，确保出钢口袖砖与座砖之间的缝隙填充灌实，提高出钢口使用寿命，确保钢水出净。
Description
技术领域
本发明属于转炉技术领域，更具体地说，是涉及一种转炉出钢口挡渣机构，转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法。
背景技术
转炉出钢口是钢水由转炉进入钢包的唯一通道，一般由出钢口座砖和袖砖组成，出钢口座砖是套在袖砖外面的砖，其作用一是保护袖砖，二是当更换袖砖钻孔时，座砖能支撑起转炉砖，方便更换袖砖。出钢口使钢水在出钢过程实现了钢渣分离，减少钢渣流入钢包而造成钢水污染，也减少合金元素烧损；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。由于高温钢水和炉渣的机械冲刷、化学侵蚀及急冷急热，出钢口在使用过程中袖砖内径不断侵蚀扩大，当袖砖内径侵蚀扩大至一定程度或出钢时间过短时，必须对出钢口袖砖进行更换，否则，容易造成出钢时间过短，钢流发散、夹渣，合金元素收得率降低，恶化了钢水实物质量，甚至发生出钢口穿钢生产事故。滑板挡渣工艺原理是将类似钢包滑动水口的控流装置移植并安装在转炉出钢口位置，借助下渣检测系统，通过液压控制的方式使滑动滑板和固定滑板之间的出钢孔错位实现挡渣出钢。与传统挡渣塞挡渣技术相比，因其具有操作简便、性能稳定、挡渣成功率高等优点，得到了广泛的应用。相比较于转炉传统挡渣塞出钢口结构，滑板挡渣出钢口整体结构具有较大差别。因此，传统的转炉出钢口整体式袖砖更换方法，已无法满足实际需要。例如，先对新出钢口的法兰盘与转炉炉体进行点焊固接，并用石棉布填塞新出钢口的法兰盘与转炉炉体之间的缝隙，实施对新出钢口固定，然后再进行灌浆烧结，完成新出钢口的更换。该方法存在作业劳动强度大，且无法保证出钢口袖砖安装角度的问题。又如，通过钢筋将新出钢口焊接在炉体上，使用含MgO、Cr2O3的镁质耐火浇注料进行灌浆，然后利用转炉余热进行烧结，完成新出钢口的更换。该方法需要通过钢筋将新出钢口焊接在炉体上，然后再灌浆烧结，依然存在新出钢口袖砖无法定位准确的问题，同时，该方法未公开出钢口更换方法，也未说明是干式灌浆还是湿式灌浆。再如，出钢口套砖与外部采用石棉布和钢板填充，出钢口套砖与内衬座砖采用喷充泥浆料进行填充。主要存在以下方面的问题：首先石棉布与钢板填充出钢口套砖与外部易导致出钢口定位不准；其次石棉布与钢板填充出钢口套砖与外部存在填充不实现象；最后出钢口套砖与内衬座砖采用喷充泥浆料进行填充易对转炉内衬座砖粉化现象，造成内衬座砖损坏问题。
中国专利申请公布号CN 110317921 A，申请公布日为2019.10.11的专利文献公布了一种转炉出钢口的快换方法，主要包括：制备新出钢口的安装孔；安装新出钢口；用耐火材料填塞新出钢口与转炉本体上新出钢口的安装孔之间的缝隙；灌浆结束5～8分钟后将转炉回复至零位，完成新出钢口的更换。该方法在转炉出钢口快速更换方面起到了一定的作用，但该方法对新出钢口的法兰盘与转炉炉体进行点焊固接，并用石棉布填塞新出钢口的法兰盘与转炉炉体之间的缝隙，作业劳动强度大，且无法保证出钢口袖砖安装角度。中国专利申请公布号CN 107365888 A，申请公布日为2017.11.21的专利文献公布了一种转炉出钢口套管砖与座砖的填充方法，该方法先将炉衬外侧的出钢口套管砖与座砖缝隙采用配方泥料填充完毕后，将出钢口方向摇至出钢侧，内部采用细颗粒高效自流热补进行精准填充出钢口套管砖与炉衬座砖缝隙，该方法使得转炉出钢口套管砖与座砖安全使用性能得到提高，不易发生出钢口漏钢事故。但该方法内部采用细颗粒高效自流热补料进行填充，内部容易形成夹层和缝隙无法填实，进而可能会导致出钢口套管砖与座砖漏钢，影响出钢口使用安全。中国专利申请公布号CN101792842 A，申请公布日为2010.08.04的专利文献公布了转炉出钢口更换填料方法，通过使用干式补炉料，采用行车将其加入炉内，通过摇炉的方式使补炉料自动流入到出钢口周围的缝隙，然后抬炉进行烧结；该方法填料时间长且填料不均匀，控制难度大，大量补炉料会从出钢口流出，不仅造成浪费，还会堵塞出钢口。授权公告号CN 102168161 B，授权公告日2013.01.09的专利文献公布了一种转炉出钢口砖与内衬缝隙的填补方法，包括步骤：(1)制作浆料，成分比例为：MgO≥88％，CaO≥2％，SiO2≤4％；(2)测试浆料性能，在110℃×24h的条件下，所述浆料的加热线变化为-1.5～0％，密度为≥2.45g/cm3，耐压为≥8Mpa；(3)将浆料事先放入喷吹罐中，控制气源压力，与水按1:1～1:1.5的比例在线混合，通过喷管喷射浆料直接填充转炉出钢口砖与内衬间缝隙；(4)调节压力，控制喷管喷射速度，利用浆料液态流动性好的特点快速填补转炉出钢口砖与内衬间缝隙，并控制出钢口的里口呈小而圆的倒喇叭形；(5)用浆料填补好转炉出钢口砖与内衬间缝隙后，烧结12～14分钟。该方法能提高出钢口的使用寿命，降低劳动强度。但该方法未交待出钢口袖砖与座砖外侧缝隙如何填实，直接通过喷管喷射浆料填充转炉出钢口袖砖与座砖之间缝隙，存在大量浆料从钢口袖砖与座砖之间缝隙流出，不仅造成浪费，还会引起出钢口袖砖与座砖之间缝隙无法灌实的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够精确控制新换出钢口袖砖安装位置及安装角度，确保出钢口袖砖与座砖之间的缝隙填充灌实，提高出钢口使用寿命，确保钢水出净，有效提高转炉整体性能的转炉出钢口挡渣机构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种转炉出钢口挡渣机构，包括出钢口袖砖6，出钢口袖砖6由多节镁碳砖10机压成型，出钢口袖砖6呈中通圆柱体状，出钢口袖砖6安装在座砖5内，滑板挡渣机构基础板2上对称布置内水口压板15，每个内水口压板15靠近出钢口袖砖6一端为圆弧形结构，内水口压板15的圆弧内径与出钢口袖砖6外径一致，内水口压板螺栓14连接内水口压板15和滑板挡渣机构基础板2，出钢口袖砖6与座砖5外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充，出钢口袖砖6与座砖5内侧缝隙采用镁质灌浆料填充。
所述的镁质灌浆料为颗粒粉末状，粒度≤5.00mm，w(MgO)≥85.00％、w(CaO)≥2.00％、w(SiO2)≤4.00％。
所述的含铬刚玉耐火浇注料为颗粒粉末状，粒度≤4.00mm，w(Al2O3)≥65.00％、w(Cr2O3)≥10.00％、w(SiO2)≤3.00％。
所述的转炉出钢口挡渣机构安装在滑板挡渣机构基础板2上，滑板挡渣机构基础板2通过滑板挡渣基础板连接螺栓16与滑板挡渣机构连接板3连接固定。
滑板挡渣机构连接板3与法兰圈4相连接固定，法兰圈4与转炉炉体8通过焊接固定，座砖5安装在法兰圈4内。
所述的含铬刚玉耐火泥由含铬刚玉耐火浇注料、水和甘油按照重量比为40:5:1制成；出钢口袖砖由多节镁碳砖机压成型的中通圆柱体状，w(MgO)≥76.00％、w(C)≥10.00％。
本发明还涉及一种转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，其特征在于：所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换方法的更换步骤为：
S1.物料准备：准备镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖；
S2.停炉操作：当炉钢水终点温度要求≥1640℃，高的出钢温度有利于提高镁质灌浆料烧结性能，且当炉钢水要求必须出净，转炉正常溅渣护炉后，将炉内炉渣翻空；
S3.卸下滑板挡渣机构：先将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架将滑板挡渣机构卸下；然后，移走专用滑板大架；
S4.卸下滑板挡渣机构，镗孔操作；
S5.新出钢口袖砖安装，在新出钢口袖砖安装前，先采用石棉将新出钢口袖砖内口封堵，防止后续灌浆造成出钢口堵塞，再用风管将镗孔操作后的出钢口内残渣吹扫干净，防止出钢口残渣影响灌浆填实效果；然后，采用专用滑板大架将新出钢口袖砖置于镗孔后的座砖内，新出钢口袖砖由位于滑板挡渣机构基础上对称分布在两侧的内水口压板，内水口压板靠近出钢口袖砖一端为圆弧形，其圆弧内径与出钢口袖砖外径一致，通过紧固内水口压板螺栓实现出钢口袖砖固定牢靠、精准定位。
卸下滑板挡渣机构后，镗孔操作：转炉摇炉角度保持-150°，镗孔前，先将分体式专用钻头安装在拆炉机锤头上；钻孔时，拆炉机大臂与钻头伸直，两者要求在同一轴线上，同时，拆炉机大臂与地面呈30°夹角，确保出钢口倾角β控制在5°～10°之间；利用拆炉机大臂旋转带动镗孔专用钻头旋转进行镗孔操作，将出钢口内径扩径为标准孔，与新出钢口袖砖配套使用，保证出钢口袖砖与座砖之间缝隙适中，避免出钢口袖砖与座砖之间缝隙过大造成耐材浪费或缝隙过小造成无法灌实的问题。
出钢口袖砖安装后，出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填充：新出钢口袖砖安装固定后，出钢口袖砖与座砖外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充、捣实后，然后将转炉摇至-80°～-85°，利用炉内高温气流对填充的含铬刚玉耐火泥进行烘烤，提高强度，避免后续罐浆时，镁质灌浆料流出，烘烤时间3～5min。
出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填充后，灌浆操作：烘烤结束后，将转炉向出钢侧摇至100°～103°，利用喷补罐采用湿法工艺分两次进行灌浆操作。
灌浆操作时，首次灌浆时，压缩空气压力控制在0.3～0.5MPa，镁质灌浆料与水按照质量比1:1.3～1:1.5，通过专用喷补枪混匀后，沿出钢口外缘炉衬对出钢口袖砖与座砖内侧缝隙进行首次填充，当灌浆料淹没出钢口袖砖与座砖内侧缝隙后，停止首次灌浆操作，利用转炉高温余热将灌浆料中水分蒸发完毕。
当出钢口袖砖与座砖内侧缝隙中灌浆料无沸腾现象时，开始再次灌浆操作，压缩空气压力控制在0.3～0.5MPa，镁质灌浆料与水按照质量比1:1.0～1:1.3，通过专用喷补枪混匀后，沿出钢口外缘炉衬对出钢口袖砖与座砖内侧缝隙进行再次填充。
当出钢口袖砖与座砖内侧缝隙中灌浆料无沸腾现象时，最后将出钢口袖砖与座砖内侧缝隙上部少量剩余部分填充灌实，并控制灌浆后的出钢口袖砖上表面灌浆料比转炉出钢面炉衬低50～80mm，出钢口内口修成“倒喇叭口”形状后，烧结时间15～20min。
灌浆操作后，安装滑板挡渣机构：镁质灌浆料烧结完全后，将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架安装新滑板挡渣机构，再将出钢口袖砖内口封堵的石棉移除后，转炉恢复正常生产。
采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：
本发明所述的转炉出钢口挡渣机构及转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，针对现有技术中转炉滑板挡渣出钢用出钢口袖砖更换定位不精准、作业劳动强度大以及出钢口袖砖与座砖之间的缝隙无法灌实的技术问题而提出改进的技术方案。所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换方法的更换步骤为：物料准备：准备镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖；停炉操作：当炉钢水终点温度要求≥1640℃，高的出钢温度有利于提高镁质灌浆料烧结性能，且当炉钢水要求必须出净，转炉正常溅渣护炉后，将炉内炉渣翻空；卸下滑板挡渣机构：先将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架将滑板挡渣机构卸下；然后，移走专用滑板大架；卸下滑板挡渣机构，镗孔操作；新出钢口袖砖安装，在新出钢口袖砖安装前，先采用石棉将新出钢口袖砖内口封堵，防止后续灌浆造成出钢口堵塞，再用风管将镗孔操作后的出钢口内残渣吹扫干净，防止出钢口残渣影响灌浆填实效果；然后，采用专用滑板大架将新出钢口袖砖置于镗孔后的座砖内，新出钢口袖砖由位于滑板挡渣机构基础板上对称分布在两侧的内水口压板，内水口压板靠近出钢口袖砖一端为圆弧形，其圆弧内径与出钢口袖砖外径一致，通过紧固内水口压板螺栓实现出钢口袖砖固定牢靠、精准定位。采用本发明的结构和方法，(1)出钢口袖砖使用寿命可稳定在320炉以上，与常规更换方法相比，提高了20～30炉次。因相对减少出钢口袖砖更换次数，不但节省了耐材用量，而且降低劳动强度，且不易发生出钢口穿钢生产事故。(2)具有用时少、效率高、操作平稳和安全系数高的特点，出钢口袖砖更换作业总用时可控制在50min以内，与常规更换方法相比，节约10～20min。本发明所述的转炉出钢口挡渣机构及转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，能够精确控制新换出钢口袖砖安装位置及安装角度，确保出钢口袖砖与座砖之间的缝隙填充灌实，提高出钢口使用寿命，确保钢水出净，有效提高转炉整体性能。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的转炉出钢口挡渣机构的结构示意图；
图2为本发明所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖的结构示意图；
图3为本发明所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖的固定、定位装配结构示意图；
图4为本发明所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换的一个具体实施例的流程示意图；
附图中标记分别为：1、滑板挡渣机构；2、滑板挡渣机构基础板；3、滑板挡渣机构连接板；4、法兰圈；5、座砖；6、出钢口袖砖；7、内水口砖；8、炉体；9、炉衬砖；10、镁碳砖；11、零号砖；12、出钢口中心螺栓；13、出钢口钢制套管；14、内水口压板螺栓；15、内水口压板；16、滑板挡渣基础板连接螺栓。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图3所示，本发明为一种转炉出钢口挡渣机构，包括出钢口袖砖6，出钢口袖砖6由多节镁碳砖10机压成型，出钢口袖砖6呈中通圆柱体状，出钢口袖砖6安装在座砖5内，滑板挡渣机构基础板2上对称布置内水口压板15，每个内水口压板15靠近出钢口袖砖6一端为圆弧形结构，内水口压板15的圆弧内径与出钢口袖砖6外径一致，内水口压板螺栓14连接内水口压板15和滑板挡渣机构基础板2，出钢口袖砖6与座砖5外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充，出钢口袖砖6与座砖5内侧缝隙采用镁质灌浆料填充。上述结构，针对现有技术中转炉滑板挡渣出钢用出钢口袖砖更换定位不精准、作业劳动强度大以及出钢口袖砖与座砖之间的缝隙无法灌实的技术问题而提出改进的技术方案。所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换方法的更换步骤为：物料准备：准备镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖；停炉操作：当炉钢水终点温度要求≥1640℃，高的出钢温度有利于提高镁质灌浆料烧结性能，且当炉钢水要求必须出净，转炉正常溅渣护炉后，将炉内炉渣翻空；卸下滑板挡渣机构：先将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架将滑板挡渣机构卸下；然后，移走专用滑板大架；卸下滑板挡渣机构，镗孔操作；新出钢口袖砖安装，在新出钢口袖砖安装前，先采用石棉将新出钢口袖砖内口封堵，防止后续灌浆造成出钢口堵塞，再用风管将镗孔操作后的出钢口内残渣吹扫干净，防止出钢口残渣影响灌浆填实效果；然后，采用专用滑板大架将新出钢口袖砖置于镗孔后的座砖内，新出钢口袖砖由位于滑板挡渣机构基础上对称分布在两侧的内水口压板，内水口压板靠近出钢口袖砖一端为圆弧形，其圆弧内径与出钢口袖砖外径一致，通过紧固内水口压板螺栓实现出钢口袖砖固定牢靠、精准定位。采用本发明的结构和方法，(1)出钢口袖砖使用寿命可稳定在320炉以上，与常规更换方法相比，提高了20～30炉次。因相对减少出钢口袖砖更换次数，不但节省了耐材用量，而且降低劳动强度，且不易发生出钢口穿钢生产事故。(2)具有用时少、效率高、操作平稳和安全系数高的特点，出钢口袖砖更换作业总用时可控制在50min以内，与常规更换方法相比，节约10～20min。本发明所述的转炉出钢口挡渣机构，能够精确控制新换出钢口袖砖安装位置及安装角度，确保出钢口袖砖与座砖之间的缝隙填充灌实，提高出钢口使用寿命，确保钢水出净，有效提高转炉整体性能。
所述的镁质灌浆料为颗粒粉末状，粒度≤5.00mm，w(MgO)≥85.00％、w(CaO)≥2.00％、w(SiO2)≤4.00％。所述的含铬刚玉耐火浇注料为颗粒粉末状，粒度≤4.00mm，w(Al2O3)≥65.00％、w(Cr2O3)≥10.00％、w(S iO2)≤3.00％。上述设定，a.转炉滑板挡渣出钢用分体式袖砖更换方法所需耐材主要包括：镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖，其中，镁质灌浆料为颗粒粉末状，粒度≤5.00mm，w(MgO)≥85.00％、w(CaO)≥2.00％、w(SiO2)≤4.00％；含铬刚玉耐火浇注料为颗粒粉末状，粒度≤4.00mm，w(A l2O3)≥65.00％、w(Cr2O3)≥10.00％、w(SiO2)≤3.00％，使用时，含铬刚玉耐火浇注料，水和甘油，三者按照重量比为40:5:1制成含铬刚玉耐火泥；出钢口袖砖由多节镁碳砖机压成型的中通圆柱体状，w(MgO)≥76.00％、w(C)≥10.00％，镁质灌浆料和含铬刚玉耐火浇注料以及出钢口袖砖物理指标，分别如表1、表2和表3所示。
表1镁质灌浆料物理指标
表2含铬刚玉耐火浇注料物理指标
表3出钢口袖砖物理指标
b.镗孔工具为外径φ300mm专用分体式钻头，由本体和刀片组成，其本体为45#钢材质，刀片为耐高温铬铁合金材质，且刀头为可拆卸式，便于刀头更换。上述结构，转炉出钢口挡渣机构及工具的具体尺寸不受实施例中的具体数值限定，本发明的结构和更换方法，可以应用于不同型号和尺寸的转炉，通用性强，有效满足转炉生产需求。
所述的转炉出钢口挡渣机构安装在滑板挡渣机构基础板2上，滑板挡渣机构基础板2通过滑板挡渣基础板连接螺栓16与滑板挡渣机构连接板3连接固定。滑板挡渣机构连接板3与法兰圈4相连接固定，法兰圈4与转炉炉体8通过焊接固定，座砖5安装在法兰圈4内。
所述的含铬刚玉耐火泥由含铬刚玉耐火浇注料、水和甘油按照重量比为40:5:1制成；出钢口袖砖由多节镁碳砖机压成型的中通圆柱体状，w(MgO)≥76.00％、w(C)≥10.00％。
如附图4所示，本发明还涉及一种转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，其特征在于：所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换方法的更换步骤为：
S1.物料准备：准备镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖；S2.停炉操作：当炉钢水终点温度要求≥1640℃，高的出钢温度有利于提高镁质灌浆料烧结性能，且当炉钢水要求必须出净，转炉正常溅渣护炉后，将炉内炉渣翻空；S3.卸下滑板挡渣机构：先将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架将滑板挡渣机构卸下；然后，移走专用滑板大架；S4.卸下滑板挡渣机构，镗孔操作；S5.新出钢口袖砖安装，在新出钢口袖砖安装前，先采用石棉将新出钢口袖砖内口封堵，防止后续灌浆造成出钢口堵塞，再用风管将镗孔操作后的出钢口内残渣吹扫干净，防止出钢口残渣影响灌浆填实效果；然后，采用专用滑板大架将新出钢口袖砖置于镗孔后的座砖内，新出钢口袖砖由位于滑板挡渣机构基础上对称分布在两侧的内水口压板，内水口压板靠近出钢口袖砖一端为圆弧形，其圆弧内径与出钢口袖砖外径一致，通过紧固内水口压板螺栓实现出钢口袖砖固定牢靠、精准定位。本发明所述的转炉出钢口挡渣机构及转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，能够精确控制新换出钢口袖砖安装位置及安装角度，确保出钢口袖砖与座砖之间的缝隙填充灌实，提高出钢口使用寿命，确保钢水出净，有效提高转炉整体性能。
卸下滑板挡渣机构后，镗孔操作：转炉摇炉角度保持-150°，镗孔前，先将分体式专用钻头安装在拆炉机锤头上；钻孔时，拆炉机大臂与钻头伸直，两者要求在同一轴线上，同时，拆炉机大臂与地面呈30°夹角，确保出钢口倾角β控制在5°～10°之间；利用拆炉机大臂旋转带动镗孔专用钻头旋转进行镗孔操作，将出钢口内径扩径为标准孔，与新出钢口袖砖配套使用，保证出钢口袖砖与座砖之间缝隙适中，避免出钢口袖砖与座砖之间缝隙过大造成耐材浪费或缝隙过小造成无法灌实的问题。出钢口袖砖安装后，出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填充：新出钢口袖砖安装固定后，出钢口袖砖与座砖外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充、捣实后，然后将转炉摇至-80°～-85°，利用炉内高温气流对填充的含铬刚玉耐火泥进行烘烤，提高强度，避免后续罐浆时，镁质灌浆料流出，烘烤时间3～5min。
出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填充后，灌浆操作：烘烤结束后，将转炉向出钢侧摇至100°～103°，利用喷补罐采用湿法工艺分两次进行灌浆操作。灌浆操作时，首次灌浆时，压缩空气压力控制在0.3～0.5MPa，镁质灌浆料与水按照质量比1:1.3～1:1.5，通过专用喷补枪混匀后，沿出钢口外缘炉衬对出钢口袖砖与座砖内侧缝隙进行首次填充，当灌浆料淹没出钢口袖砖与座砖内侧缝隙后，停止首次灌浆操作，利用转炉高温余热将灌浆料中水分蒸发完毕。当出钢口袖砖与座砖内侧缝隙中灌浆料无沸腾现象时，开始再次灌浆操作，压缩空气压力控制在0.3～0.5MPa，镁质灌浆料与水按照质量比1:1.0～1:1.3，通过专用喷补枪混匀后，沿出钢口外缘炉衬对出钢口袖砖与座砖内侧缝隙进行再次填充。当出钢口袖砖与座砖内侧缝隙中灌浆料无沸腾现象时，最后将出钢口袖砖与座砖内侧缝隙上部少量剩余部分填充灌实，并控制灌浆后的出钢口袖砖上表面灌浆料比转炉出钢面炉衬低50～80mm，出钢口内口修成“倒喇叭口”形状后，烧结时间15～20min。
灌浆操作后，安装滑板挡渣机构：镁质灌浆料烧结完全后，将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架安装新滑板挡渣机构，再将出钢口袖砖内口封堵的石棉移除后，转炉恢复正常生产。
本发明的创新点主要包括：(1)本发明采用专用分体式钻头，本体为45#钢，刀片为耐高温铬铁合金材质，且刀头为可拆卸式，便于刀头更换，节约备件消耗，另外，采用该钻头可以将出钢口内径扩径为φ300mm的标准孔，与外径为φ260mm新出钢口袖砖配套使用，使得出钢口袖砖与座砖之间缝隙适中，避免出钢口袖砖与座砖之间缝隙过大造成耐材浪费或缝隙过小造成无法灌实的问题；(2)通过转炉滑板挡渣机构基础板上对称分布在新出钢口袖砖两侧的内水口压板，并采用内水口压板螺栓固定牢靠，可以实现精准定位，使出钢口倾角β控制在5°～10°之间，解决了传统出钢口袖砖更换方法中采用钢筋焊接固定造成的定位不精准，进而影响出钢口使用寿命的问题；(3)新出钢口袖砖与座砖外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥进行填充，充分利用含铬刚玉耐火泥较强的抗侵蚀性能和抗热震性能的特点，并对填充后的含铬刚玉耐火泥利用转炉高温进行烘烤，进一步提高其抗侵蚀性能和抗热震性能，确保新出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填实无脱落，避免灌浆料从新出钢口袖砖与座砖之间缝隙流出，浪费耐材；(4)灌浆操作采取分两步进行，首次灌浆采用相对稀薄的灌浆料对出钢口袖砖与座砖内侧中下部缝隙进行填充，其目的在于利用稀薄的灌浆料具有良好流动性的特点，利于出钢口袖砖与座砖内侧中下部缝隙灌实；再次灌浆采用相对粘稠的灌浆料对出钢口袖砖与座砖内侧中上部缝隙进行填充，其目的在于利于出钢口袖砖与座砖内侧中上部缝隙灌实的同时，节约灌浆时间；(5)控制灌浆后的出钢口袖砖上表面灌浆料比转炉出钢面炉衬低50～80mm，内口修成“倒喇叭口”形状，并以此作为灌浆操作完成时的判断依据，并对灌浆后的灌浆料烧结时间作合理设定，在提高更换后出钢口使用寿命的同时，可确保钢水出净，有利于转炉炉况维护。
本发明所述的转炉出钢口挡渣机构及转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，针对现有技术中转炉滑板挡渣出钢用出钢口袖砖更换定位不精准、作业劳动强度大以及出钢口袖砖与座砖之间的缝隙无法灌实的技术问题而提出改进的技术方案。所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换方法的更换步骤为：物料准备：准备镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖；停炉操作：当炉钢水终点温度要求≥1640℃，高的出钢温度有利于提高镁质灌浆料烧结性能，且当炉钢水要求必须出净，转炉正常溅渣护炉后，将炉内炉渣翻空；卸下滑板挡渣机构：先将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架将滑板挡渣机构卸下；然后，移走专用滑板大架；卸下滑板挡渣机构，镗孔操作；新出钢口袖砖安装，在新出钢口袖砖安装前，先采用石棉将新出钢口袖砖内口封堵，防止后续灌浆造成出钢口堵塞，再用风管将镗孔操作后的出钢口内残渣吹扫干净，防止出钢口残渣影响灌浆填实效果；然后，采用专用滑板大架将新出钢口袖砖置于镗孔后的座砖内，新出钢口袖砖由位于滑板挡渣机构基础上对称分布在两侧的内水口压板，内水口压板靠近出钢口袖砖一端为圆弧形，其圆弧内径与出钢口袖砖外径一致，通过紧固内水口压板螺栓实现出钢口袖砖固定牢靠、精准定位。采用本发明的结构和方法，(1)出钢口袖砖使用寿命可稳定在320炉以上，与常规更换方法相比，提高了20～30炉次。因相对减少出钢口袖砖更换次数，不但节省了耐材用量，而且降低劳动强度，且不易发生出钢口穿钢生产事故。(2)具有用时少、效率高、操作平稳和安全系数高的特点，出钢口袖砖更换作业总用时可控制在50min以内，与常规更换方法相比，节约10～20min。本发明所述的转炉出钢口挡渣机构及转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，能够精确控制新换出钢口袖砖安装位置及安装角度，确保出钢口袖砖与座砖之间的缝隙填充灌实，提高出钢口使用寿命，确保钢水出净，有效提高转炉整体性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (15)
1.一种转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：包括出钢口袖砖(6)，出钢口袖砖(6)由多节镁碳砖(10)机压成型，出钢口袖砖(6)呈中通圆柱体状，出钢口袖砖(6)安装在座砖(5)内，滑板挡渣机构基础板(2)上对称布置内水口压板(15)，每个内水口压板(15)靠近出钢口袖砖(6)一端为圆弧形结构，内水口压板(15)的圆弧内径与出钢口袖砖(6)外径一致，内水口压板螺栓(14)连接内水口压板(15)和滑板挡渣机构基础板(2)，出钢口袖砖(6)与座砖(5)外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充，出钢口袖砖(6)与座砖(5)内侧缝隙采用镁质灌浆料填充。
2.根据权利要求1所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：所述的镁质灌浆料为颗粒粉末状，粒度≤5.00mm，w(MgO)≥85.00％、w(CaO)≥2.00％、w(SiO2)≤4.00％。
3.根据权利要求1或2所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：所述的含铬刚玉耐火浇注料为颗粒粉末状，粒度≤4.00mm，w(Al2O3)≥65.00％、w(Cr2O3)≥10.00％、w(SiO2)≤3.00％。
4.根据权利要求1或2所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：所述的转炉出钢口挡渣机构安装在滑板挡渣机构基础板(2)上，滑板挡渣机构基础板(2)通过滑板挡渣基础板连接螺栓(16)与滑板挡渣机构连接板(3)连接固定。
5.根据权利要求4所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：所述的，滑板挡渣机构连接板(3)与法兰圈(4)相连接固定，法兰圈(4)与转炉炉体(8)通过焊接固定，座砖(5)安装在法兰圈(4)内。
6.根据权利要求3所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：所述的含铬刚玉耐火泥由含铬刚玉耐火浇注料、水和甘油按照重量比为40:5:1制成；出钢口袖砖由多节镁碳砖机压成型的中通圆柱体状，w(MgO)≥76.00％、w(C)≥10.00％。
7.一种转炉出钢口挡渣机构出钢口袖砖更换方法，其特征在于：所述的转炉出钢口挡渣机构的出钢口袖砖更换方法的更换步骤为：
S1.物料准备：准备镁质灌浆料、含铬刚玉耐火泥以及出钢口袖砖；
S2.停炉操作：当炉钢水终点温度要求≥1640℃，高的出钢温度有利于提高镁质灌浆料烧结性能，且当炉钢水要求必须出净，转炉正常溅渣护炉后，将炉内炉渣翻空；
S3.卸下滑板挡渣机构：先将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架将滑板挡渣机构卸下；然后，移走专用滑板大架；
S4.卸下滑板挡渣机构，镗孔操作；
S5.新出钢口袖砖安装，在新出钢口袖砖安装前，先采用石棉将新出钢口袖砖内口封堵，防止后续灌浆造成出钢口堵塞，再用风管将镗孔操作后的出钢口内残渣吹扫干净，防止出钢口残渣影响灌浆填实效果；然后，采用专用滑板大架将新出钢口袖砖置于镗孔后的座砖内，新出钢口袖砖由位于滑板挡渣机构基础上对称分布在两侧的内水口压板，内水口压板靠近出钢口袖砖一端为圆弧形，其圆弧内径与出钢口袖砖外径一致，通过紧固内水口压板螺栓实现出钢口袖砖固定牢靠、精准定位。
8.根据权利要求7所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：卸下滑板挡渣机构后，镗孔操作：转炉摇炉角度保持-150°，镗孔前，先将分体式专用钻头安装在拆炉机锤头上；钻孔时，拆炉机大臂与钻头伸直，两者要求在同一轴线上，同时，拆炉机大臂与地面呈30°夹角，确保出钢口倾角β控制在5°～10°之间。
9.根据权利要求8所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：
利用拆炉机大臂旋转带动镗孔专用钻头旋转进行镗孔操作，将出钢口内径扩径为标准孔，与新出钢口袖砖配套使用，保证出钢口袖砖与座砖之间缝隙适中，避免出钢口袖砖与座砖之间缝隙过大造成耐材浪费或缝隙过小造成无法灌实的问题。
10.根据权利要求7所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：出钢口袖砖安装后，出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填充：新出钢口袖砖安装固定后，出钢口袖砖与座砖外侧缝隙采用含铬刚玉耐火泥填充、捣实后，然后将转炉摇至-80°～-85°，利用炉内高温气流对填充的含铬刚玉耐火泥进行烘烤，提高强度，避免后续罐浆时，镁质灌浆料流出，烘烤时间3～5min。
11.根据权利要求10所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：出钢口袖砖与座砖外侧缝隙填充后，灌浆操作：烘烤结束后，将转炉向出钢侧摇至100°～103°，利用喷补罐采用湿法工艺分两次进行灌浆操作。
12.根据权利要求11所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：灌浆操作时，首次灌浆时，压缩空气压力控制在0.3～0.5MPa，镁质灌浆料与水按照质量比1:1.3～1:1.5，通过专用喷补枪混匀后，沿出钢口外缘炉衬对出钢口袖砖与座砖内侧缝隙进行首次填充，当灌浆料淹没出钢口袖砖与座砖内侧缝隙后，停止首次灌浆操作，利用转炉高温余热将灌浆料中水分蒸发完毕。
13.根据权利要求12所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：当出钢口袖砖与座砖内侧缝隙中灌浆料无沸腾现象时，开始再次灌浆操作，压缩空气压力控制在0.3～0.5MPa，镁质灌浆料与水按照质量比1:1.0～1:1.3，通过专用喷补枪混匀后，沿出钢口外缘炉衬对出钢口袖砖与座砖内侧缝隙进行再次填充。
14.根据权利要求13所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：当出钢口袖砖与座砖内侧缝隙中灌浆料无沸腾现象时，最后将出钢口袖砖与座砖内侧缝隙上部少量剩余部分填充灌实，并控制灌浆后的出钢口袖砖上表面灌浆料比转炉出钢面炉衬低50～80mm，出钢口内口修成“倒喇叭口”形状后，烧结时间15～20min。
15.根据权利要求7所述的转炉出钢口挡渣机构，其特征在于：灌浆操作后，安装滑板挡渣机构：镁质灌浆料烧结完全后，将转炉向倒渣侧摇至-150°，采用专用滑板大架安装新滑板挡渣机构，再将出钢口袖砖内口封堵的石棉移除后，转炉恢复正常生产。
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