转炉出钢口

转炉出钢口是钢水由转炉进入钢包的唯一通道。出钢时，要承受高温钢水、炉渣的磨擦冲刷和氧化侵蚀，导致出钢口寿命很低，需要不断地修补和更换，从而不仅会影响生产周期，而且影响到钢水质量及生产稳定性。

原理介绍

出钢口是熔融钢水从转炉流向钢包的通道，它是转炉的关键耐火元件之一。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，不仅影响了钢水冶炼的生产效率，也影响钢水的质量。国内外转炉炼钢企业均将转炉出钢相关技术（出钢口及挡渣出钢工艺技术）置于十分重要的位置。

分类

转炉出钢口从成型方式上可分为机压生产和等静压生产，机压出钢口体积密度大，强度高；等静压出钢口结构均匀，内部应力分布均匀。从结构上可分为分体式和整体式出钢口，分体式出钢口安装方便，但由于产品存在缝隙，使用时容易出现漏钢；整体式出钢口重量大，安装不方便，但由于产品是一个整体，没有缝隙，因此不容易漏钢。选择哪种生产方式或结构的出钢口，应综合考虑使用和安装情况。

结构

出钢口一般由出钢口座砖和袖砖（也叫管砖）组成。

1、出钢口座砖：

出钢口座砖是套在袖砖外面的砖，其作用一是保护袖砖，二是当更换袖砖钻孔时，座砖能支撑起转炉砖，方便更换袖砖。常见的座砖有预先成型好的定型制品，也有现场用砖直接砌筑而成的。分体式和整体式出钢口座砖由于预先成型好，在砌筑时，它与袖砖组装好后直接安装就可以，漏钢通道少，安全系数高。砖砌出钢口座砖一般是转炉炉壳内用工作层砖砌筑，其它地方用永久层镁砖现场砌筑，周围用捣打料填实，结构比较松散，漏钢通道多，但成本相对较低。

预制好的出钢口座砖一般外形为方形或圆形，内孔均为圆形，内孔的大小为袖砖外径40~100mm。

2、出钢口袖砖：

出钢口袖砖是转炉钢水流向钢包的通道，它直接与钢水接触，其寿命直接影响转炉的炼钢节奏。从结构上，出钢口袖砖分为整体式袖砖（也称为出钢口管砖）和分体式袖砖；整体式袖砖一般采用等静压成型，分体式袖砖采用机压成型。为了方便安装到转炉上，出钢口袖砖常用钢管和法兰组装成一体后使用。

损毁机理

1、炉气的氧化：

从转炉装入铁水到吹炼过程中，出钢口都处于高温氧化气氛下，吹炼过程中所产生的炉气含有大量的CO，从出钢口排出时发生C-O反应，在出钢口内壁表面生成脱碳层，直接造成出钢口的损毁。

2、钢水、炉渣的摩擦损毁及机械冲刷破坏：

出钢时，出钢口要承受转炉内钢水的巨大压力，同时钢水、炉渣在流出出钢口时，与出钢口内壁产生摩擦、冲刷，直接对出钢口内壁造成机械破坏。

3、钢水、炉渣的高温熔解：

出钢温度一般为1680~1710℃，在高温钢水的作用下，出钢口的材料会软化，强度显著降低，甚至会熔解，造成出钢口的损毁。

提高寿命措施

提高出钢口寿命的措施包括：

1、热换出钢口工艺优化：

转炉出钢口热换工艺存在的主要问题有：出钢口扩孔时间长；出钢口固定由人工使用钢管固定；出钢口填料使用转炉用喷枪灌料。针对这些问题，首先对扩孔机钻头进行了优化，缩短了钻孔时间，提高了钻孔质量；其次，在制作出钢口套砖时在内壁固定一根钢管，加快了套砖更换时间；最后，设计使用了出钢口专用喷枪，提高了灌料的速度和质量。通过这些措施，极大的缩短了更换出钢口的时间，保证炉内的温度及出钢口孔型，从而保证了钢口填料的烧结效果，为提高出钢口寿命奠定了基础。

2、优化出钢口内填料性能：

出钢口填料质量差，容易导致出钢口套砖周围产生气隙，加剧出钢口的损毁速度。通过试验使用氧化镁含量高、流动性好、粒度细的专用出钢口填料，保证出钢口座砖与套砖间隙能够填实、烧结均匀及烧结效果。

3、降低出钢温度：

降低出钢温度的主要措施包括实行钢包在线、离线烘烤，钢包、中间包加盖保温，使用性能更好的保温剂；连铸机实现全保护浇注、实现低过热度浇钢等。通过以上措施，出钢温度平均降低15℃，达到1690℃以下。出钢温度的大幅降低减轻了高温钢水和炉渣对出钢口的冲刷和侵蚀，有效提高了出钢口的使用寿命。

4、高拉碳技术炼钢：

通过推广高拉碳炼钢技术，有效地降低了终点钢水和炉渣的氧化性，减轻了钢水和炉渣对出钢口的氧化侵蚀，为提高出钢口寿命创造了条件。

5、出钢口挡渣、挂渣保护技术：

出钢后采用挡渣塞挡住出钢口，减少冶炼过程中炉气和炉渣对出钢口的侵蚀氧化。出钢快结束时采用挡渣锥挡住出钢口，减少下渣量，减轻炉渣对出钢口的冲刷和侵蚀。推广使用挂渣保护技术，溅渣护炉后，从出钢面倒渣，炉渣通过出钢口时部分附着下来，形成挂渣层，保护出钢口内壁。

出钢口维护

1）在使用过程中，出钢侧出现溅渣层侵蚀不均匀现象时（如出钢口周围及出钢面有凹坑，出钢口周围不平等），改变以往单纯依靠换包时间修补的模式，做到适时修补。

2）以出钢钢流不散流，不下渣，控钢时间不大于20 s，出钢能出净为准；且每次修补质量要达到可延续16h以上。

3）遇到出不净钢现象时，必须立即停炉处理。