[发明专利]一种气流挡渣阀及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及转炉炼钢，特别属于转炉出钢时钢水流量和钢渣控制技术。具体地说是转炉出钢口安装挡渣阀门，以便在钢渣出现时及时控制钢水流量，减少钢渣流入钢包。

背景技术

通常转炉出钢口安装挡渣阀门，以提高钢材的质量，降低成本，现有的挡渣阀门有两种：一是旋臂式挡渣阀，安装在转炉出钢口的一侧，由汽缸带动挡渣塞转动。在没有钢渣从转炉中流出时，汽缸使挡渣塞转动停留在转炉出钢口的外侧。当钢渣从转炉中流出时，汽缸使挡渣塞转动到转炉出钢口轴线重合位置，同时高压气体从挡渣塞吹出，高压气体的流动方向与钢水的流动方向相反，高压气体沿着转炉出钢口把钢水和钢渣吹回转炉内部，达到了减少钢渣从转炉中流出的目的。二是滑动水口挡渣阀，安装在转炉出钢口的轴线上，是两块重叠在一起的耐火材料滑板和一个汽缸。耐火材料滑板上开有同心圆孔，在没有钢渣从转炉中流出时，两块滑板的圆孔重合，钢水的流量最大。当钢渣从转炉中流出时，油缸带动其中一块滑板运动，滑板的圆孔偏离重合位置，挡住钢水从转炉中流出，达到了减少钢渣从转炉中流出的目的。旋臂式挡渣塞的缺点是：挡渣塞安装在旋转机械臂上，每次挡渣时由汽缸推动机械臂带动挡渣阀塞到达工作位置，高压气体吹动钢水产生喷溅，使机械臂凝结冷钢，造成机械臂卡死，工作失效，维修困难，使用成本高。滑动水口挡渣阀的缺点是：阀体由两块重叠在一起的耐火材料滑板构成，工作时由油缸带动活动滑板运动，禁止钢水流出。由于滑板由耐火材料构成，耐火材料在高速流动的钢水冲刷下熔损加速，一付滑板仅使用12炉就需要更换，滑动水口挡渣阀造价高，维修困难，使吨钢成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种气流挡渣阀及其使用方法，它能够用气流来改变转炉出钢口的钢水流量，达到阻止钢渣从转炉中流出的目的。

本发明的构思是：将设计的气流挡渣阀安装在转炉出钢口上，若干出气管沿着环型气流分配管的圆周分布，等距离联结在环型气流分配管上，出气管与环型气流分配管的轴向平面有倾斜角度。进气管一端与动力气源联结，另一端与环型气流分配管联结，进气管路中串联气压控制阀。高压气体从进气管流入，经过气压源控制阀流入环型气流分配管，分别通过出气管流出，进入转炉出钢口。

钢水流量和钢渣的控制，采用气流挡渣阀门流出气体的流动方向与转炉出钢口中钢水的流动方向相反，开大气压源控制阀，气流挡渣阀门的进气压力增加，流出的气流量增加，使钢水的流动速度变慢。关小气压源控制阀，气流挡渣阀门的进气压力减小，流出的气流量变小，钢水的流动速度变快。改变气流挡渣阀门的进气压力，从而改变钢水从转炉中流出的速度，达到控制钢水的流量。

转炉冶炼结束时，钢渣漂浮在钢水的上方，转炉出钢口位于炉内部钢渣的上方，出钢时，转炉出钢口从上方向下转动，钢渣先流入出钢口进入转炉外部的钢包。随着转炉继续转动到某一角度，钢水开始流入出钢口进入转炉外部的钢包，此时转炉转动速度变慢。当钢水接近终了时，漂浮在钢水上方的钢渣紧接着流入出钢口进入转炉外部的钢包。安装气流挡渣阀门的转炉是这样控制钢渣的，根据转炉转动的转角信号，控制气流挡渣阀门的气源压力，在第一次钢渣流入出钢口前，启动气源控制阀门开大，气流挡渣阀门的气源压力增加，由于出钢口内部的钢渣流动方向与气体流动方向相反，高压气体将钢渣吹回到转炉内部。当转炉的转动角度进入钢水区域时，气源控制阀门关小，气流挡渣阀门的气源压力减小，使钢水顺利通过出钢口流出。当转炉中钢水接近终了时，钢渣测量装置检测到钢渣流出，钢渣测量装置将钢渣流出信号馈给钢渣控制系统，钢渣控制系统控制气流挡渣阀门的气源压力开大，将钢渣再次吹回到转炉内部，达到控制钢渣的流出。

本发明的目的是这样实现的：一种气流挡渣阀，包括阀体、环型气流分配管、若干个出气管、进气管，阀体固定于转炉出钢口，与转炉出钢口相连接，阀体上设有一中空部；环型气流分配管，设于阀体内，与阀体相连固；若干出气管，设于阀体内，其一端与环型气流分配管相连通，另一端朝向阀体的中空部；进气管设于阀体内，其一端连接一气源，另一端与环型气流分配管相连通。环型气流分配管的圆周上均布有与出气管相对应数的孔，环型气流分配管的一侧设有进气管道相连通的孔。

优选地，所述的出气管向上倾斜，与环型气流分配管径向平面之间成一个α的夹角。

优选地，所述的出气管与环型气流分配管径向平面之间α夹角的范围为30°～45°。