[发明专利]一种转炉出钢口用首砖及提高转炉出钢口使用寿命的方法

说明书

本发明属于钢铁冶金的技术领域，具体的涉及一种转炉出钢口用首砖及提高转炉出钢口使用寿命的方法。该种转炉出钢口用首砖由首砖本体和首砖分体构成，其中首砖分体嵌于首砖本体与转炉出钢口内水口砖连接端的内圈，首砖分体的其中一端口与内水口砖相接；首砖本体与首砖分体共同形成首砖段的钢流通道。一种提高所述转炉出钢口使用寿命的方法，在转炉出钢口的内壁喷吹粉状富MgO耐火材料。所述首砖分体更换方便，维护简便，极大地降低了转炉出钢口的更换成本和更换时间；所述方法大幅度提高了转炉出钢口的使用寿命。

技术领域

本发明属于钢铁冶金的技术领域，具体的涉及一种转炉出钢口用首砖及提高转炉出钢口使用寿命的方法。

背景技术

在转炉炼钢生产工艺中，冶炼合格的钢水均通过出钢口流入钢包中，出钢口外径约250～300mm，内径约130～170mm,长约600～800mm，重约100～200kg，起到连通转炉内部和外部的作用。转炉出钢口的材质为耐火材料，目前配制滑板挡渣系统的转炉出钢口包括腹砖、首砖，滑板挡渣系统包括内水口、内滑板、外滑板、外水口，出钢口位置处由转炉内壁至外部的结构组成部分依次为：转炉内壁→腹砖→首砖→内水口→内滑板→外滑板→外水口→转炉外部，出钢口首砖与滑板系统的内水口通过耐火泥相连接，由于耐火泥烘烤硬化后的致密性低于出钢口其他位置处，因此首砖和内水口相连接部位最易被侵蚀。出钢口长期经受高温钢水、炉渣的机械冲刷和侵蚀，其寿命一般为200炉左右，每座转炉平均6天便需要进行一次更换出钢口作业。频繁的更换出钢口不仅造成耐火材料的浪费还挤占了转炉正常生产的时间，更换一次出钢口作业，平均需要90分钟。若因出钢口的内水口砖与首砖连接部位渗钢而更换出钢口，还需进行清理冷钢作业，更换时间再延长60分钟左右，增大劳动强度与危险性，耗时耗力，严重影响产量。

对转炉出钢口更换原因进行统计分析，得出主要原因分为出钢口首砖被侵蚀严重以及内水口砖与首砖连接部位穿钢，详见图1。

进一步分析如下：(1)通过对更换下线的出钢口进行检查，发现85％的出钢口侵蚀严重部位为首砖与内水口砖的连接端内圈部位，该部位侵蚀严重成为导致出钢口更换的主要原因之一；(2)内水口砖与出钢口首砖采用人工涂抹耐火泥的方式连接，造成内水口砖与出钢口首砖之间不可避免地存在一些缝隙，出钢过程中由于钢水静压力的作用，钢水易从内水口砖与出钢口首砖之间耐火泥涂抹缝隙中渗出，容易穿钢，存在安全隐患，也是导致首砖被侵蚀严重的主要原因；(3)当首砖部位被侵蚀严重后，实际生产中需要更换整支出钢口。因此亟需解决转炉出钢口频繁整体更换的问题。

专利201521071492X公开了一种复合式长寿命出钢口管砖，包括呈中空结构的管砖本体段、管砖顶部段和管砖尾部段，所述管砖本体段的顶部和底部分别通过卡槽式结构与管砖顶部段和管砖尾部段相连，且其接触部分通过高温耐火胶粘结；所述管砖顶部段和管砖尾部段内壁还分别嵌置有锆环。该专利虽然通过安装具有更优异耐侵蚀性能的锆环来提高管砖顶部段和管砖尾部段内壁处的耐侵蚀性能，但管砖其他部位处的耐侵蚀性能并未提高，因此只能使出钢口的寿命提高约50％，且锆质耐材的价格一般为镁碳质耐材的10倍以上，价格较昂贵，大大增加了生产成本。

专利2021203689454公开了一种转炉滑板挡渣用分体式出钢口砖及挡渣系统，该出钢口砖包括内水口砖、首砖和腹砖，所述内水口砖包括内水口砖本体和套装于所述内水口砖本体外侧的第一铁壳，所述第一铁壳沿周向均匀分布有至少三个第一定位凸起；所述首砖包括首砖本体和套装于所述首砖本体外侧的第二铁壳，所述第二铁壳沿周向均匀分布有至少三个第二定位凸起。该专利保证出钢口首砖和内水口砖与滑板挡渣用连接板的孔径达到精密配合，保证了安装的同心度，而且防止首砖和内水口砖使用过程中的裂纹扩散，解决了内水口砖和内滑板砖之间、首砖与内水口砖之间容易漏钢的问题。但由于出钢口首砖的外表面形状比较复杂，体积也较大，重约50kg，无法通过人的手持力单独更换出钢口首砖，需采用挖掘机等机械设备更换出钢口首砖，更换出钢口首砖仍然耗时较久，且很难保证出钢口首砖与出钢口母体之间的精准对中，因此本领域人员一般不单独更换首砖，而是直接整体更换出钢口，加大了生产成本。

发明内容