防止转炉新炉役首炉出钢口堵塞的方法与流程

本发明涉及一种防止转炉新炉役首炉出钢口堵塞的方法，属于转炉炼钢技术领域。

背景技术：

据申请人了解，转炉新开炉役虽然经烘炉作业后炉内温度达到了1700℃左右，但是由于出钢口较长，其温度仍然较低，表面发黑。在转炉吹炼过程中会有大量液态钢渣溅入出钢口内，其热量被出钢口吸收后凝固，而凝固的钢渣会不断积聚从而严重堵塞出钢口，在吹炼结束后即使进行烧氧气处理也难以将其熔化，导致无法出钢。

申请人尝试通过检索获取解决该技术问题的方法，却未在现有技术中发现任何有针对性的有效解决方法。

例如，专利号201120518881.8授权公告号CN202380015U的中国实用新型专利公开了一种转炉出钢口维护结构，可解决维护出钢口时易堵塞出钢口、且出钢口里口维护效果不佳的问题。但是，该技术方案无法解决转炉新炉役首炉吹炼过程中出钢口堵塞的技术问题，不能直接套用。

再如，申请号201210361379.X申请公布号CN102816888A的中国发明专利申请公布了一种防止补炉时出钢口烧结的方法，可对出钢口里口起到修复作用，并省去吹炼前加出钢口粘土塞砖的操作步骤，有效防止补炉时出钢口烧结。但是，该技术方案并非针对转炉新炉役首炉出钢口堵塞，不能直接套用；同时，其采用的出钢口套管为钢质，熔点较低，转炉吹炼过程中出钢口内口附近温度可达1600℃以上，钢质出钢口套管会被熔化，失去挡渣作用，钢渣会落到出钢口内，此时由于首炉出钢口温度较低，钢渣降温后凝固积聚，堵塞出钢口，且难以通过烧氧气处理将其熔化，导致无法出钢。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种防止转炉新炉役首炉出钢口堵塞的方法，不仅能在转炉新炉役首炉吹炼时防止钢渣堵塞出钢口，还能在首炉出钢时顺利出钢，同时无须进行烧氧处理，利于提高生产效率并节约能源。

本发明的主要技术构思如下：

发明人在实践研究过程中，曾尝试过以黄泥堵口的方法：在兑铁结束后将转炉摇至－45°，然后将用水调制好的黄泥塞入出钢口内、并与出钢口里口齐平，以阻止吹炼过程中钢渣进入出钢口，然后在出钢前进行烧氧处理，以完成出钢。然而，该方法虽然能顺利完成出钢，但是吹炼过程中黄泥会烧结而堵住出钢口，单靠钢水静压力也无法将其脱落，只能进行烧氧处理，这样不仅造成能源浪费，增加劳动强度，降低转炉作业效率，还会造成钢水温度损失。发明人在此研究基础上进一步实践研究，终于得出了无须进行烧氧处理即可顺利出钢的技术方案。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种防止转炉新炉役首炉出钢口堵塞的方法，包括以下步骤：

第一步、将预定形状的钢片卷起使其两端相贴、并使钢片卷成圆锥形构件，该圆锥形构件中空且底面敞口，并且钢片两端的端线分别从圆锥形构件锥顶沿圆锥形构件侧壁延伸至圆锥形构件底面边缘；圆锥形构件底面圆直径大于出钢口内径，圆锥形构件的高度为出钢口长度的10－30％；

第二步、将木屑与黄泥混匀后以水调和，得到具有黏性的泥团；将泥团填入圆锥形构件内并捣实，使泥团在圆锥形构件内形成圆锥形泥质填充体，同时保持钢片两端相贴；圆锥形泥质填充体的底面与圆锥形构件底面之间留有预定距离；

第三步、在圆锥形构件靠近其锥顶处套设圆环形的粘土砖，粘土砖的内径为出钢口内径的20－25％、且外径为出钢口内径的70－80％；粘土砖平行于圆锥形构件的底面；

第四步、将吹氧管插入圆锥形泥质填充体的正中心，并在吹氧管露出圆锥形泥质填充体的部分作标记，使该标记与粘土砖所处平面的垂直距离为出钢口长度；

第五步、先将转炉摇至－50°～－35°，再将插有吹氧管的圆锥形构件塞入出钢口内，圆锥形构件的锥顶朝向出钢口内；塞入过程中，在出钢口内壁的限位作用下钢片两端重合面积增大，使钢片产生回弹张力并将圆锥形构件底面边缘抵在出钢口内壁上，以此固定圆锥形构件；当吹氧管的标记与出钢口外口边缘平齐时，停止塞入，并拔出吹氧管，此时粘土砖与出钢口里口边缘平齐，且粘土砖外边缘与出钢口之间留有缝隙；

第六步、将转炉回至零位，进行兑铁、加废钢及吹炼作业；在吹炼作业过程中，圆锥形泥质填充体中的木屑燃烧且黄泥烧结，使圆锥形泥质填充体中形成多个贯通孔隙；吹炼作业结束后执行出钢操作，钢水经以下四种途径流出：

途径一、钢水经吹氧管拔出后在圆锥形泥质填充体中留下的通道内流出；

途径二、钢水经圆锥形泥质填充体内的贯通孔隙流出；

途经三、钢水经粘土砖与出钢口之间的缝隙流出；

途经四、粘土砖在钢水静压力下向出钢口外移动、并带动圆锥形构件从出钢口中脱落掉出，使出钢口畅通，钢水直接经出钢口流出；

方法结束。

该方法中，(1)采用边部未焊死的钢质圆锥形构件，这样在塞入出钢口过程中其边部进一步相互重叠缩合，并产生回弹张力使圆锥形构件与出钢口内壁紧密相抵，起到固定圆锥形构件的作用；(2)在圆锥形构件的锥顶附近套设粘土砖，一方面可以起到挡渣作用，防止钢渣进入出钢口，另一方面能以较大面积承受钢水静压力，利于带动圆锥形构件自行脱落；(3)粘土砖外边缘与出钢口之间留有缝隙，可防止砖与出钢口烧结，同时使钢水能流入该缝隙，进一步促进粘土砖带动圆锥形构件自行脱落；(4)圆锥形构件中的泥质填充体含有木屑和黄泥，在吹炼作业时木屑燃烧且黄泥烧结，使泥质填充体中形成多个贯通孔隙，供钢水流出；同时，吹氧管拔出后在泥质填充体中留下通道，也供钢水流出；钢水从这两个途径流出时，孔隙和通道也会越来越大，这样钢水流出就不用仅仅依赖圆锥形构件自行脱落，即能以多途径确保钢水顺利流出，进而省却烧氧处理步骤。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，第一步中，圆锥形构件底面圆直径比出钢口内径大20－50mm。

优选地，第二步中，木屑与黄泥的体积比为1－3：1；预定距离为20－60mm；圆锥形泥质填充体与圆锥形构件的内壁紧密相贴。

优选地，第三步中，粘土砖的厚度为20－40mm；粘土砖内边缘与圆锥形构件的侧壁紧密相贴。

优选地，第四步中，吹氧管的长度至少为出钢口长度的2倍。

本发明方法不仅能在转炉新炉役首炉吹炼时防止钢渣堵塞出钢口，还能在首炉出钢时顺利出钢，同时无须进行烧氧处理，利于提高生产效率并节约能源。

附图说明

图1为本发明实施例粘土砖与圆锥形构件的配合示意图。图中虚线为泥质填充体底面所处位置。

图2为图1实施例中粘土砖的示意图。

图3为图1实施例圆锥形构件的立体示意图，图中虚线为位于钢片一端之后的钢片另一端，即钢片两端相叠。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例

本实施例防止转炉新炉役首炉出钢口堵塞的方法，包括以下步骤：

第一步、将预定形状的钢片卷起使其两端相贴、并使钢片卷成圆锥形构件，该圆锥形构件中空且底面敞口，并且钢片两端的端线分别从圆锥形构件锥顶沿圆锥形构件侧壁延伸至圆锥形构件底面边缘；圆锥形构件底面圆直径大于出钢口内径，圆锥形构件的高度为出钢口长度的10－30％；

具体地，圆锥形构件底面圆直径比出钢口内径大20－50mm。需要说明的是，“两端相贴”的含义为钢片两端相接触，在该状态下，钢片两端可以重叠，也可以仅仅为端边相接触。图3所示的圆锥形构件仅表示出了重叠的情况。

第二步、将木屑与黄泥混匀后以水调和，得到具有黏性的泥团；将泥团填入圆锥形构件内并捣实，使泥团在圆锥形构件内形成圆锥形泥质填充体，同时保持钢片两端相贴；圆锥形泥质填充体的底面与圆锥形构件底面之间留有预定距离。具体地，木屑与黄泥的体积比为1－3：1，预定距离为20－60mm；圆锥形泥质填充体与圆锥形构件的内壁紧密相贴。

第三步、在圆锥形构件靠近其锥顶处套设圆环形的粘土砖(如图2所示)，粘土砖的内径为出钢口内径的20－25％、且外径为出钢口内径的70－80％；粘土砖平行于圆锥形构件的底面。具体地，粘土砖的厚度为20－40mm；粘土砖内边缘与圆锥形构件的侧壁紧密相贴。

至此，所得构件如图1所示，圆锥形构件2锥顶附近套设粘土砖1，且泥质填充体底面处于图1中虚线位置。

第四步、将吹氧管插入圆锥形泥质填充体的正中心，并在吹氧管露出圆锥形泥质填充体的部分作标记，使该标记与粘土砖所处平面的垂直距离为出钢口长度；具体地，吹氧管的长度至少为出钢口长度的2倍。

第五步、先将转炉摇至－50°～－35°，再将插有吹氧管的圆锥形构件塞入出钢口内，圆锥形构件的锥顶朝向出钢口内；塞入过程中，在出钢口内壁的限位作用下钢片两端重合面积增大，使钢片产生回弹张力并将圆锥形构件底面边缘抵在出钢口内壁上，以此固定圆锥形构件；当吹氧管的标记与出钢口外口边缘平齐时，停止塞入，并拔出吹氧管，此时粘土砖与出钢口里口边缘平齐，且粘土砖外边缘与出钢口之间留有缝隙；

第六步、将转炉回至零位，进行兑铁、加废钢及吹炼作业；在吹炼作业过程中，圆锥形泥质填充体中的木屑燃烧且黄泥烧结，使圆锥形泥质填充体中形成多个贯通孔隙；吹炼作业结束后执行出钢操作，钢水经以下四种途径流出：

途径一、钢水经吹氧管拔出后在圆锥形泥质填充体中留下的通道内流出；

途径二、钢水经圆锥形泥质填充体内的贯通孔隙流出；

途经三、钢水经粘土砖与出钢口之间的缝隙流出；

途经四、粘土砖在钢水静压力下向出钢口外移动、并带动圆锥形构件从出钢口中脱落掉出，使出钢口畅通，钢水直接经出钢口流出；

方法结束。

应用案例：

目标转炉的出钢口长度为1700mm，内口直径150mm。

采用2mm厚的钢片，裁剪成预定形状后，按本实施例方法第一步制作圆锥形构件，其底面圆直径为176mm，其高度为250mm。

按本实施例方法第二步制作泥质填充体，木屑与黄泥的体积比为2：1，预定距离为50mm。

加工一块圆环形粘土砖，其内径为30mm，外径为110mm，厚度为30mm；按本实施例方法第三步进行操作。

取长度为4000mm的吹氧管，按本实施例方法第四步进行操作。

接下来依次按本实施例方法第五步、第六步进行操作，即顺利完成出钢。

本实施例方法不仅能在转炉新炉役首炉吹炼时防止钢渣堵塞出钢口，还能在首炉出钢时顺利出钢，同时无须进行烧氧处理，利于提高生产效率并节约能源。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。