出钢口是熔融钢水从BOF 炉(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,并开展了相关研究。

转炉出钢口的损毁机理
01 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。
02 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。
03 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。
钢水、炉渣的化学侵蚀
04出钢口的理化指标见表1。

转炉冶炼达到终点出钢时,钢水一般都具有较强的氧化性,尤其是炉渣氧化性更高,在高温、高氧化性条件下,会发生以下化学反应:
C+O→CO↑(1)
MgO+C→Mg↑+CO↑(2)
在化学反应过程中,钢水或炉渣中的ω(O)会从镁质出钢口材料中夺取碳,从而使耐火材料结构疏松,强度变差。另外,炉渣碱度太低或渣中MgO的质量分数少,会产生以下化学反应:
SiO2+C→SiO+CO↑(3)
同样会加剧出钢口的化学侵蚀。
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