[发明专利]一种水冷长寿转炉出钢口

说明书

本发明涉及一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套、中套、芯管、异型座砖，外套一端与炉壳固结在一起，中套置于外套内部并与外套固接在一起，芯管置于中套内部锥孔内，芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面相接触构成锥面配合；异型座砖镶嵌于转炉内衬中，其内孔与芯管孔一起构成出钢通道。冷却水直接冷却中套，间接冷却芯管和异型座砖。当芯管与中套之间出现间隙，钢水热量无法芯管直接传递至中套，出水口水温明显降低，此时需要及时更换芯管，以免损坏中套。本发明可使出钢口寿命大大提高，在保证理想冷却效果前提下，出钢口更换可与转炉大修同周期进行，出钢口芯管更换时间缩短至10‑20min。

技术领域

本发明涉及转炉出钢口设备，特别涉及一种水冷长寿转炉出钢口，属于冶金设备技术领域。

背景技术

出钢口是钢水从转炉流向钢包的通道，是转炉的关键部件之一。出钢口使出钢过程实现了钢渣分离，减少钢渣流入钢包所造成的钢水污染，也减轻了合金元素烧损；同时，出钢口钢流对钢包钢水强搅拌，促进了夹渣和脱氧产物上浮。因此，出钢口的寿命和质量不仅影响了钢水冶炼的生产效率，也影响钢水的质量。

目前转炉出钢口均由座砖和袖砖组成，座砖是套在袖砖外面的砖，其作用一是保护袖砖，二是更换袖砖钻孔时起支撑作用；袖砖是转炉钢水流向钢包的通道，由耐火材料制作，它直接与钢水接触，其寿命直接影响转炉的炼钢节奏。

出钢时，出钢口需要承受高温钢水的摩擦冲刷和氧化侵蚀；周期性的出钢过程，使出钢口承受周期性高温和周期性的热应力，这些因素使出钢口寿命很低。目前出钢口的寿命普遍在150-200炉，转炉一般每天冶炼钢水40-50炉，也就是说一周左右就需要更换两次出钢口。更换出钢口需要专用钻机将损坏的袖砖去除，再将新袖砖安装上，普遍需时50-60min，损失2炉钢水冶炼时间。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种水冷长寿转炉出钢口。

本发明所采用的技术方案是：

一种水冷长寿转炉出钢口，包括外套、中套、芯管、异型座砖，外套为钢质圆筒状构件，一端与炉壳外形相匹配并与炉壳固结在一起；中套为金属材质筒状构件，内部设有锥孔，侧壁中空构成水腔，中套的一端为盲端，另一端设有均与水腔相通的进水口和出水口；芯管为金属材质管状构件，内部有孔，外表面为与中套锥孔相匹配的圆锥轴结构；异型座砖由耐火材料制作，内部设有与芯管孔相匹配的内孔，异型座砖靠近炉壳一侧的结构与中套盲端和芯管小端外形相匹配；中套置于外套内部并与外套固接在一起，芯管置于中套内部锥孔内，芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面相接触构成锥面配合；异型座砖镶嵌于转炉内衬中，其内孔与芯管孔对齐，二者一起构成出钢通道。

中套的材质为铜，在保证均有足够强度的前提下，拥有良好的水冷效果。

可采用螺纹连接组件将中套和外套固结在一起。

因外套和中套材质不同膨胀系数不同，可在中套与外套之间设有间隙，作为膨胀间隙。

芯管的材质为钢，用以避免高温钢水与中套的直接接触，延长中套使用寿命。

设有压板，压板通过弹性连接组件压紧在芯管大端的肩台上，这样在一定的变形量之内，可以保证芯管圆锥轴外表面和中套锥孔内表面可靠接触，以保证对芯管的冷却强度。

优选的，弹性连接组件为装有弹簧的螺纹连接组件。

芯管伸出压板一段距离，避免出钢时钢水流在弹性螺纹连接组件上。

为避免中套和芯管因高温和长时间接触造成胶合，导致更换芯管困难，在中套和芯管锥面配合的接触面上涂有抗咬合剂。

芯管小端与异型座砖相接处设置有止口配合，且止口配合在出钢口轴向方向上设有间隙，保证芯管受热膨胀时不会导致异型座砖松动。