专利名称：氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转炉炼钢出钢口装置，特别涉及一种氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口。
背景技术：
转炉炼钢出钢口是转炉炼钢的一个重要的关键部位，为保证钢液与钢渣的分离，人们采用挡渣球、挡渣锥技术，专利号为00129339.7的专利提出了一种在出钢口下部增设滑动出钢部分，利用液压装置控制出钢口的大小，以控制钢水的流动状态，减少和杜绝涡流的形成，达到挡渣出钢。但是上述技术都存在一些不如人意的地方，如，挡渣球、挡渣锥技术需要消耗挡渣材料，并且挡渣效果也并非十分跟理想，设备比较复杂。
发明内容本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种利用气幕挡渣的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，该出钢口可以避免采用挡渣球等挡渣材料的消耗，能够保证钢水最大程度的从转炉里流尽，提高炉子的出钢率，可以实现远程控制，操作方便，动作灵敏。
本发明是通过以下措施来实现的本发明的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，是由钢水通道和高压气流通道组成；所述的钢水通道分为上、中、下三部分，上部为横截面为圆形的出钢口入口通道，中部为横截面为椭圆形的出钢口气腔通道，下部为横截面为圆形的出钢口出口通道；高压气流通道与出钢口气腔通道相连通，出钢口气腔通道椭圆形结构的短轴方向指向高压气流流道方向；出钢口出口通道的直径逐渐变小；连接各部分通道的过度截面呈逐步改变形式。
本发明的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，其较佳的结构形式为所述的高压气流通道为一个截面由圆形逐渐变为椭圆形的结构，其短轴方向与钢水流动方向一致。
本发明的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，为了减小高压气流对出钢口的作用力，高压气流通道的轴向方向与钢水通道钢水流动方向成45度的夹角。
本发明的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，为了增加高压气腔的压力，出钢口气腔通道横截面的当量直径是出钢口出口横截面直径的2倍，出钢口气腔通道的长度为其横截面当量直径的1.5倍。
本发明的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，是利用高压气体的压力和惯性来阻挡钢渣流动，出钢口气腔通道截面形成椭圆形结构，并且短轴方向指向高压气流通道方向，在高压气流穿透力一定的情况下，高压气体能够直抵钢水流动截面的下部，然后高压气体完全流到高压气腔，由于出钢口出口直径小于出钢口气腔通道里横截面当量直径，因此气体在此形成高压气腔，阻挡钢渣流出。否则需要增加高压气流的流动速度和压力，出钢口气腔通道截面的当量直径是出钢口出口截面直径的2倍，出钢口气腔通道的长度是出钢口气腔通道最大截面当量直径的1.5倍是保证较大的气腔，它可以稳定高压气腔内的压力和增加挡渣的能力，有效的实现挡渣功能。在钢水即将流尽时开启高压气体流通阀，以使高压气体流入出钢口的高压气腔。
本发明的有益效果是利用高压气体在出钢口内形成一个高压气腔达到挡渣的目的，利用该技术可以避免采用挡渣球等挡渣材料的消耗，能够保证钢水最大程度的从转炉里流尽，提高炉子的出钢率，可以实现远程控制，操作方便，动作灵敏。
图1是本发明出钢口的主视剖面结构示意2为本发明出钢口的右视剖面结构示意3为C-C剖面4为D-D剖面中，1出钢口入口，2出钢口入口通道，3高压气流通道，4出钢口气腔通道，5出钢口出口通道，6出钢口出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作具体的说明。
本发明的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，其结构如图1-图4所示。
图1是本发明的主视剖面结构示意图，钢水从出钢口入口1进入出钢口，经出钢口入口通道2、出钢口气腔通道4、出钢口出口通道5，由出钢口出口6排出，流入钢包。高压气体从高压气流通道3进入出钢口钢水流道，高压气体的流向与出钢口通道成45度的夹角，高压气体进入气腔之后形成一个压力很大的气腔，以此阻止钢渣的下流。该图为出钢口气腔通道的椭圆形通道的短轴方向投视图，较小的气体穿透深度使高压气体很容易的到达出钢口底部，达到阻止钢渣下流的目的。
图2为本发明出钢口的右视剖面结构示意图，出钢口出口通道的直径逐渐变小，出钢口出口6处为最小。高压气体进入钢水通道后，靠本身压力和流体流动的惯性力阻止钢渣下流，由于出钢口出口6直径相对出钢口气腔通道截面的当量直径小很多，气体可以在高压气腔里形成一个很大的气体压力，但是其压力不足以阻止钢水的下流，只能阻止钢渣的下流，直到转炉里钢水流尽。从出钢口入口1到高压气体流入出钢口处形成的液柱中由钢渣填充，该压力才能够阻止出钢口里的钢渣的流动。
图3为出钢口的截面横剖图(即C-C剖面图)，里面由虚线和实线组成的椭圆形表示高压气腔示意简图，中间的实线椭圆形表示出钢口里面通道由圆形截面过度到椭圆形截面的示意图(出钢口截面大小和形状沿着出钢口长度是变化的)，实线和虚线组成的小圆表示出钢口出口处流道截面图。
图4为高压气流通道的截面横剖图(即D-D剖面图)，当接近出钢口的通道时，高压气体通道的截面由圆形逐渐变成椭圆形，并且其短轴方向与钢水流动方向一致，以适应高压气腔形状和利于阻止钢渣下流。
权利要求
1.一种氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，其特征在于是由钢水通道和高压气流通道组成；所述的钢水通道分为上、中、下三部分，上部为横截面为圆形的出钢口入口通道(2)，中部为横截面为椭圆形的出钢口气腔通道(4)，下部为横截面为圆形的出钢口出口通道(5)；高压气流通道(3)与出钢口气腔通道(4)相连通，出钢口气腔通道(4)椭圆形结构的短轴方向指向高压气流流道方向；出钢口出口通道(5)的直径逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，其特征在于所述的高压气流通道(3)为一个截面由圆形逐渐变为椭圆形的结构，其短轴方向与钢水流动方向一致。
3.根据权利要求1或2所述的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，其特征在于高压气流通道的轴向方向与钢水通道钢水流动方向成45度的夹角。
4.根据权利要求1或2所述的氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口，其特征在于出钢口气腔通道(4)横截面的当量直径是出钢口出口(6)横截面直径的2倍，出钢口气腔通道(4)的长度为其横截面当量直径的1.5倍。
全文摘要
本发明涉及一种氧气顶吹转炉气幕挡渣出钢口。是由钢水通道和高压气流通道组成；所述的钢水通道分为上、中、下三部分，上部为横截面为圆形的出钢口入口通道，中部为横截面为椭圆形的出钢口气腔通道，下部为横截面为圆形的出钢口出口通道；高压气流通道与出钢口气腔通道相连通，出钢口气腔通道椭圆形结构的短轴方向指向高压气流流道方向；出钢口出口通道的直径逐渐变小。本发明的有益效果是利用高压气体在出钢口内形成一个高压气腔进行挡渣，能够保证钢水最大程度的从转炉里流尽，提高炉子的出钢率，可以实现远程控制，操作方便，动作灵敏。
文档编号C21C5/46GK1948512SQ200610069570
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月2日 优先权日2006年11月2日
发明者沈远胜, 刘宗明, 杨中喜, 陶珍东, 赵蔚琳, 郑少华 申请人:济南大学