轉爐出鋼口

出鋼口一般由出鋼口座磚和袖磚（也叫管磚） 組成。

1、出鋼口座磚：

出鋼口座磚是套在袖磚外面的磚，其作用一是保護袖磚，二是當更換袖磚鉆孔時，座磚能支撐起轉爐磚，方便更換袖磚。 常見的座磚有預先成型好的定型制品，也有現(xiàn)場用磚直接砌筑而成的。分體式和整體式出鋼口座磚由于預先成型好，在砌筑時，它與袖磚組裝好后直接安裝就可以，漏鋼通道少，安全系數(shù)高。 磚砌出鋼口座磚一般是轉爐爐殼內(nèi)用工作層磚砌筑， 其它地方用永久層鎂磚現(xiàn)場砌筑，周圍用搗打料填實，結構比較松散，漏鋼通道多，但成本相對較低。

預制好的出鋼口座磚一般外形為方形或圓形， 內(nèi)孔均為圓形，內(nèi)孔的大小為袖磚外徑40~100mm。

2、出鋼口袖磚：

出鋼口袖磚是轉爐鋼水流向鋼包的通道，它直接與鋼水接觸，其壽命直接影響轉爐的煉鋼節(jié)奏。 從結構上，出鋼口袖磚分為整體式袖磚（也稱為出鋼口管磚）和分體式袖磚；整體式袖磚一般采用等靜壓成型，分體式袖磚采用機壓成型。 為了方便安裝到轉爐上，出鋼口袖磚常用鋼管和法蘭組裝成一 體后使用。

1、爐氣的氧化：

從轉爐裝入鐵水到吹煉過程中，出鋼口都處于 高溫氧化氣氛下，吹煉過程中所產(chǎn)生的爐氣含有大量的CO，從出鋼口排出時發(fā)生C-O反應，在出鋼口內(nèi)壁表面生成脫碳層，直接造成出鋼口的損毀。

2、鋼水、爐渣的摩擦損毀及機械沖刷破壞：

出鋼時，出鋼口要承受轉爐內(nèi)鋼水的巨大壓力， 同時鋼水、爐渣在流出出鋼口時，與出鋼口內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦、沖刷，直接對出鋼口內(nèi)壁造成機械破壞。

3、鋼水、爐渣的高溫熔解：

出鋼溫度一般為1680~1710℃，在高溫鋼水的作用下，出鋼口的材料會軟化，強度顯著降低，甚至會熔解，造成出鋼口的損毀。

出鋼口是熔融鋼水從轉爐流向鋼包的通道，它是轉爐的關鍵耐火元件之一。 出鋼口使出鋼過程實現(xiàn)了鋼渣分離，減少鋼渣流入鋼包所造成的鋼水污染，也減輕了合金元素燒損；同時，出鋼口鋼流對鋼包鋼水強攪拌，促進了夾渣和脫氧產(chǎn)物上浮，不僅影響了鋼水冶煉的生產(chǎn)效率，也影響鋼水的質(zhì)量。 國內(nèi)外轉爐煉鋼企業(yè)均將轉爐出鋼相關技術（出鋼口及擋渣出鋼工藝技術）置于十分重要的位置。

轉爐出鋼口從成型方式上可分為機壓生產(chǎn)和等靜壓生產(chǎn)，機壓出鋼口體積密度大，強度高；等靜壓出鋼口結構均勻，內(nèi)部應力分布均勻。 從結構上可分為分體式和整體式出鋼口，分體式出鋼口安裝方便，但由于產(chǎn)品存在縫隙，使用時容易出現(xiàn)漏鋼；整體式出鋼口重量大，安裝不方便，但由于產(chǎn)品是一個整體，沒有縫隙，因此不容易漏鋼。 選擇哪種生產(chǎn)方 式或結構的出鋼口，應綜合考慮使用和安裝情況。

提高出鋼口壽命的措施包括：

1、熱換出鋼口工藝優(yōu)化：

轉爐出鋼口熱換工藝存在的主要問題有：出鋼口擴孔時間長；出鋼口固定由人工使用鋼管固定；出鋼口填料使用轉爐用噴槍灌料。針對這些問題，首先對擴孔機鉆頭進行了優(yōu)化，縮短了鉆孔時間，提高了鉆孔質(zhì)量；其次，在制作出鋼口套磚時在內(nèi)壁固定一根鋼管，加快了套磚更換時間；最后，設計使用了出鋼口專用噴槍，提高了灌料的速度和質(zhì)量。通過這些措施，極大的縮短了更換出鋼口的時間，保證爐內(nèi)的溫度及出鋼口孔型，從而保證了鋼口填料的燒結效果，為提高出鋼口壽命奠定了基礎。

2、優(yōu)化出鋼口內(nèi)填料性能：

出鋼口填料質(zhì)量差，容易導致出鋼口套磚周圍產(chǎn)生氣隙，加劇出鋼口的損毀速度。通過試驗使用氧化鎂含量高、流動性好、粒度細的專用出鋼口填料，保證出鋼口座磚與套磚間隙能夠填實、燒結均勻及燒結效果。

3、降低出鋼溫度：

降低出鋼溫度的主要措施包括實行鋼包在線、離線烘烤，鋼包、中間包加蓋保溫，使用性能更好的保溫劑；連鑄機實現(xiàn)全保護澆注、實現(xiàn)低過熱度澆鋼等。通過以上措施，出鋼溫度平均降低15℃，達到1690℃以下。出鋼溫度的大幅降低減輕了高溫鋼水和爐渣對出鋼口的沖刷和侵蝕， 有效提高了出鋼口的使用壽命。

4、高拉碳技術煉鋼：

通過推廣高拉碳煉鋼技術，有效地降低了終點鋼水和爐渣的氧化性，減輕了鋼水和爐渣對出鋼口的氧化侵蝕，為提高出鋼口壽命創(chuàng)造了條件。

5、 出鋼口擋渣、掛渣保護技術：

出鋼后采用擋渣塞擋住出鋼口，減少冶煉過程中爐氣和爐渣對出鋼口的侵蝕氧化。出鋼快結束時采用擋渣錐擋住出鋼口，減少下渣量，減輕爐渣對出鋼口的沖刷和侵蝕。推廣使用掛渣保護技術，濺渣護爐后，從出鋼面倒渣，爐渣通過出鋼口時部分附著下來，形成掛渣層，保護出鋼口內(nèi)壁。

1）在使用過程中，出鋼側出現(xiàn)濺渣層侵蝕不均勻現(xiàn)象時（如出鋼口周圍及出鋼面有凹坑，出鋼口周圍不平等），改變以往單純依靠換包時間修補的模式，做到適時修補。

2）以出鋼鋼流不散流，不下渣，控鋼時間不大于20 s，出鋼能出凈為準；且每次修補質(zhì)量要達到可延續(xù)16h以上。

3）遇到出不凈鋼現(xiàn)象時， 必須立即停爐處理。

轉爐煉鋼廠冶煉工藝路線為:轉爐—LF精煉—連鑄。因鋼液吸氮貫穿于轉爐煉鋼生產(chǎn)的全過程。煉鋼過程需要在每一個環(huán)節(jié)對增氮進行控制。要降低最終鋼液中的氮含量, 必須控制爐料中的原始氮含量和熔煉過程、轉爐爐出鋼過程、LF 精煉過程、中間包及結晶器中的增氮。

轉爐鋼按爐襯的耐火材料性質(zhì)可分為堿性轉爐鋼和酸性轉爐鋼。按氣體吹入爐內(nèi)的部位可分為頂吹轉爐鋼、底吹轉爐鋼和側吹轉爐鋼，還有頂吹、底吹復合轉爐鋼等。現(xiàn)在氧氣轉爐鋼生產(chǎn)效率高，質(zhì)量也很好，己被廣泛應用，成為世界上的主要鋼類。轉爐鋼的主要品種有碳素鋼、低合金鋼和少量合金鋼。

在通常情況下, 鋼中氮被認為是有害元素。鋼中的氮對鋼的影響主要有以下幾個方面:氮在晶界析出, 造成鋼質(zhì)出現(xiàn)藍脆;氮與鋼中Ti 或A1 結合為(TiN)或(AlN), 弱化晶界強度, 使得鋼的脆性區(qū)發(fā)生變化, 易造成鑄坯表面出現(xiàn)裂紋;鋼中氮存在,降低了鋼的韌性、焊接性能、熱應力區(qū)韌性, 使鋼材脆性增加 。

1951年堿性空氣側吹轉爐煉鋼法首先在我國唐山鋼廠試驗成功，并于1952年投入工業(yè)生產(chǎn)。1954年開始開展小型氧氣頂吹轉爐煉鋼 的試驗研究工作，1962年將首鋼試驗廠空氣側吹轉爐改建成3t氧氣頂吹轉爐，開始了工業(yè)性試驗。在試驗取得成功的基礎上，我國第一個氧氣頂吹轉爐煉鋼車間（2×30t）在首鋼建成，于1964年12月26日投入生產(chǎn)。以后，又在唐山、上海、杭州等地改建 了一批3.5~5t的小型氧氣頂吹轉爐。1966年上鋼一廠將原有的一個空氣側吹轉爐煉鋼車間，改建成3座30t的氧氣頂吹轉爐煉鋼車間，并首次采用了先進的煙氣凈化回收系統(tǒng)，于當年8月投入生產(chǎn)，還建設了弧形連鑄機與之相配套，試驗和擴大了氧氣頂吹轉爐煉鋼 的品種。這些都為我 國日后氧氣頂吹轉爐煉鋼技術的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。此后，我國原有的一些空氣側吹轉爐車 間逐漸改建成中小型氧氣頂吹煉鋼車 間，并新建了一批中、大型氧氣頂吹轉爐車 間。小型頂吹轉爐有天津鋼廠20t轉爐、濟南鋼廠13t轉爐、邯鄲鋼廠15t轉爐、太原鋼鐵公司引進 的50t轉爐、包頭鋼鐵公司50t轉爐、武鋼50t轉爐、馬鞍山鋼廠50t轉爐等；中型的有鞍鋼150t和180t轉爐、攀枝花鋼鐵公司120t轉爐、本溪鋼鐵公司120t轉爐等；20世紀80年代寶鋼從日本引進建成具70年代末技術水平的300t大型轉爐3座、首鋼購入二手設備建成210t轉爐車間；90年代寶鋼又建成250t轉爐車間，武鋼引進250轉爐，唐鋼建成150轉爐車間，重鋼和首鋼又建成80t轉爐煉鋼車間；許多平爐車間改建成氧氣頂吹轉爐車間等。到1998年我國氧氣頂吹轉爐共有221座，其中100t以下的轉爐有188座，（50~90t的轉爐有25座），100-200t的轉爐有23座，200t以上的轉爐有10座，最大公稱噸位為300t，頂吹轉爐鋼占年總鋼產(chǎn)量的82.67% 。