专利名称：一种用于转炉炼钢的气幕挡渣装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炼钢装置，特别是用于转炉炼钢出钢时的气幕挡渣装置，属钢铁冶金
背景技术：
随着钢铁冶金行业各项技术的不断发展，转炉-精炼炉及全连铸生产精品钢工艺应用的越来越广泛，精品钢的市场需求量越来越大。在精品钢生产中，少渣或无渣是获得优质产品的重要因素。如何控制夹杂物并使钢水更加洁净，是长期以来业内人士努力探索的方向。转炉出钢下渣造成的钢水夹杂物增多，更一直是困扰冶炼技术的难题。目前各个钢铁企业对转炉出钢终点的下渣控制，主要采取在放钢快要结束时向转炉炉膛内加入挡渣球或挡渣锥，依靠挡渣球(锥)密度小于钢水密度，在出钢后期挡住出钢口的方法来实现挡渣。该方法存在的问题是由于加入挡渣球(锥)时机的不确定性及挡渣球(锥)的漂移性，挡渣率一般仅能达到80％左右，而且不能控制转炉在出钢过程中因产生涡流而卷入的渣子。此外，挡渣球(锥)所用的耐材消耗较大，从而导致炼钢生产成本的增加。中国专利86200541曾公开过一种分离式气体挡渣装置，该装置在转炉出钢口设置气缸和挡渣臂，气体管路系统与挡渣臂相连，利用气体在出钢口形成气幕实现挡渣，整个装置设置在转炉外部，结构复杂，不便于实施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种挡渣效果好、结构简单，易于实现的用于转炉炼钢的气幕挡渣装置。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的一种用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，构成中包括转炉炉体1和设置在炉体侧壁的出钢口2，其特别之处是所述出钢口袖砖3处设有环形气室4、环形气缝5和与环形气室连通的进气管6，所述环形气室与环形气缝连通，进气管与气源连通，环形气缝与出钢口内壁夹角B为20°～40°。
上述用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，所述环形气缝距出钢口内端距离L满足式L＝R/tgB，式中R为出钢口半径。
上述用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，所述环形气缝宽度为1.5～5mm。
上述用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，所述进气管上设有调整阀门7和压力表8、流量表9。
本发明装置是在转炉出钢口设置环形气室和气缝，将具有一定压力的惰性气体引至环形气缝处，使之形成气幕封，达到完全挡渣的目的，同时惰性气体在释放过程中上浮，破坏了钢水从出钢口流出时产生的漩涡，减少了钢水卷渣情况，实现转炉洁净出钢的目的。本发明所用装置结构简单，它可利用现有转炉底吹管路接入气幕挡渣出钢口的预留管路，改造、新建及维护费用均很低。采用本发明装置还可以节省大量的耐材消耗，从而降低转炉炼钢的生产成本。此外，本发明装置因大大减少了出钢下渣机率，降低了脱氧合金使用量和精炼过程中合金加入量，稳定并优化了钢水质量，其间接效益要大于直接效益。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1A部的局部放大视图。
图中各标号为1.转炉炉体；2.出钢口；3.出钢口袖砖；4.环形气室；5.环形气缝；6.进气管；7.调整阀门；8.压力表；9.流量表。
具体实施例方式
参看图1、图2，本发明装置的构成包括炉体1和设置在炉体侧壁的出钢口2、设置在出钢口袖砖3处的环形气室4、环形气缝5和与环形气室连通的进气管6，环形气室与环形气缝连通，进气管连接到出钢口外侧，并与气源连通。环形气室的作用一是可以起到稳定吹入气体压力的作用，二是进气管与环形气缝得以连通的一种合适的方式。环形气缝端部距出钢口内端距离L的最佳值为R/tgB，式中R为出钢口半径，B为环形气缝与出钢口内壁夹角。根据上式确定的L值可使形成的环形气幕的交叉点恰与出钢口端部位置重合，钢水刚到出钢口处立即受气幕挡渣作用，以达到最佳挡渣效果。环形气缝与出钢口内壁夹角B以20°～40°为宜，最佳为28°～32°。该角度既考虑制造工艺性能，又可使气幕获得较大的挡渣力。环形气缝宽度为1.5～5mm，它可根据气体流量、流速选取。为便于调整惰性气体压力和流量，进气管上设有调整阀门7和压力表8、流量表9。
本发明所用的惰性气体为氮气或氩气。因转炉炼钢厂都配备制氧机，氮气、氩气为制氧的副产品，将其以作为气幕挡渣的气源，使副产品得到充分利用，不增加额外设备投入。
经试验表明，本发明挡渣效果优于普通挡渣球(锥)，下表给出的对比试验结果，表中2#炉使用挡渣球，3#炉使用气幕挡渣，以钢包内渣层厚度为对比值
权利要求
1.一种用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，构成中包括转炉炉体(1)和设置在炉体侧壁的出钢口(2)，其特征在于所述出钢口袖砖(3)处设有环形气室(4)、环形气缝(5)和与环形气室连通的进气管(6)，所述环形气室与环形气缝连通，进气管与气源连通，环形气缝与出钢口内壁夹角B为20°～40°。
2.根据权利要求1所述的用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，其特征在于所述环形气缝距出钢口内端距离L满足式L＝R/tgB，式中R为出钢口半径。
3.根据权利要求2所述的用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，其特征在于所述环形气缝宽为1.5～5mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，其特征在于所述进气管上设有调整阀门(7)和压力表(8)、流量表(9)。
全文摘要
一种用于转炉炼钢的气幕挡渣装置，属冶金炼钢技术领域，用于解决提高转炉炼钢挡渣效果的问题。构成中包括转炉炉体和设置在炉体上部的出钢口，特别之处是所述出钢口袖砖处设有环形气室、环形气缝和与环形气室连通的进气管，环形气室与环形气缝连通，进气管与气源连通，环形气缝与出钢口内壁夹角B为20°～40°。本发明装置在转炉出钢口设置环形气室和气缝，将具有一定压力的惰性气体引至环形气缝处，使之形成气幕封，达到完全挡渣的目的，同时惰性气体在释放过程中上浮，破坏了钢水从出钢口流出时产生的漩涡，减少了钢水卷渣情况，实现转炉洁净出钢的目的。本发明所用装置结构简单，易于实现，改造、新建及维护费用均很低。
文档编号C21C5/46GK1962885SQ20061010224
公开日2007年5月16日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者郝江敏 申请人:邢台钢铁有限责任公司