本實用新型涉及鋼鐵冶金煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置。

背景技術(shù)：

鋼水經(jīng)電爐冶煉出鋼后爐外精煉及連鑄工藝對鋼中氧、氮、氫及溫度的控制非常嚴格。但是，出鋼過程中鋼水直接和空氣接觸，從而導致大量的氮氫等有害氣體進入鋼水，氮是一般鋼種中的有害元素，在出鋼過程，裸露的鋼水與空氣直接接觸，從而增加了鋼水中的氮含量，一般增加10-20ppm。因空氣中含有一定的濕度，也會造成鋼水增氫，氫在鋼中容易產(chǎn)生白點，使鋼產(chǎn)生氫致裂紋；降低了產(chǎn)品質(zhì)量。而且，特別是在鋼水出鋼后在鋼包中加入合金料進行脫氧合金化時，由于部分合金元素(例如：Al、Nb、V、Ti)易與鋼水中的N元素結(jié)合形成氮化物或者碳氮化合物，進而嚴重惡化了鋼的性能，為后續(xù)爐外精煉和連鑄帶來壓力，并大大增加了生產(chǎn)成本，降低了合金化后的鋼液質(zhì)量。急需針對現(xiàn)有鋼水出鋼、合金化工藝，開發(fā)出在出鋼和合金化的過程中，對鋼水進行保護，提高合金化鋼液的質(zhì)量。

此外，對溫度的影響非常大，這一過程大概持續(xù)4-6分鐘，出鋼過程中，鋼水因熱輻射、對流散熱、脫氧合金化、鋼包內(nèi)襯吸熱等引起鋼水溫度降低。為此，生產(chǎn)上采用合金加熱、鋼包烘烤及優(yōu)化調(diào)度等，降低出鋼過程中的溫降。但是，對鋼水與空氣間產(chǎn)生的輻射散熱和對流散熱未采取任何措施，造成鋼水散熱嚴重，從而引起鋼水溫降難以有效控制。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，在連鑄過程中，已采用保護管對鋼水進行保護，如：發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：復合式鋼水保護套管(專利號：ZL99229239.5，申請日：1999-08-20)、發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：一種用于鋼水澆注時的防增氮保護管(專利申請?zhí)枺篫L201520734792.5，申請日：2015-09-22)。但是這種保護管卻難以在出鋼過程中對鋼水進行保護。

此外，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為：一種防止轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋼水增氮的方法(專利申請?zhí)枺?01010588760.0，申請日：2010-12-15)，采取在轉(zhuǎn)爐出鋼前和出鋼過程中，控制吹氬時間和氬氣流量，分兩段或連續(xù)不間斷地向鋼包內(nèi)吹入氬氣，直至出鋼結(jié)束。從而使鋼包內(nèi)的空氣被吹入的氬氣排出，防止出鋼至鋼包內(nèi)的鋼水與空氣接觸，使鋼包內(nèi)的鋼水始終處于氬氣保護狀態(tài)，既防止鋼水與空氣接觸造成的增氮，同時使鋼水中極易吸附在氣泡表面的[N]能夠隨著氬氣泡的上浮排出而被去除。該方法雖然可以在一定程度上防止鋼水增氮，但是卻難以實現(xiàn)在保護出鋼的過程中進行合金化，出鋼的過程中仍然易使得合金元素與氮元素形成氮化物或者碳氮化合物。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.實用新型要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中在鋼液出鋼、合金化后鋼液質(zhì)量降低的問題，提供一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，在鋼包車上安裝出鋼保護管和合金加料器，出鋼過程中出鋼保護管可以對鋼水進行保護，合金加料器可以進行合金化，減小出鋼、合金化過程中鋼水對氮氫等有害氣體的吸附量，可以提高鋼水質(zhì)量；進一步地，可以減少了鋼水熱損失，降低煉鋼能耗。

2.技術(shù)方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為：

本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，包括鋼包車、出鋼保護管和合金加料器，所述的鋼包車包括保護管調(diào)控單元、加料器調(diào)控單元和鋼包罐；上述的出鋼保護管安裝于保護管調(diào)控單元上，保護管調(diào)控單元用于調(diào)控出鋼保護管的位置，出鋼保護管用于在出鋼過程中對鋼水進行保護；上述的合金加料器安裝于加料器調(diào)控單元上，加料器調(diào)控單元用于調(diào)控合金加料器的位置，合金加料器用于向鋼包罐中加入合金料。

優(yōu)選地，所述的出鋼保護管包括保護套管和連接套管，所述的連接套管用于與出鋼口連接；所述的保護套管的套管入口端與連接套管相連，并構(gòu)成貫通的出鋼保護管，所述的保護套管的內(nèi)徑大于出鋼口的直徑，鋼水流經(jīng)保護套管時與保護套管的內(nèi)壁之間具有間隙。

優(yōu)選地，所述的保護管調(diào)控單元和加料器調(diào)控單元結(jié)構(gòu)相同，其包括豎直伸縮機構(gòu)、水平伸縮機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述的豎直伸縮機構(gòu)固定安裝于鋼包車上，水平伸縮機構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動安裝于豎直伸縮機構(gòu)的上部。

優(yōu)選地，所述的合金加料器傾斜設(shè)置，合金加料器用于將合金料加入到出鋼保護管的下部。

優(yōu)選地，所述的鋼包罐上設(shè)置有鋼包蓋，鋼包蓋上設(shè)置有與合金加料器相配合的合金料口，鋼包蓋上還設(shè)置有與出鋼保護管相配合的鋼水導入口。

優(yōu)選地，保護套管為錐形管，且保護套管的套管入口端的內(nèi)徑小于套管出口端的內(nèi)徑，且套管入口端的內(nèi)徑大于出鋼口的直徑。

優(yōu)選地，所述的保護套管的管壁由外到內(nèi)依次設(shè)置外殼、隔熱層和耐火材料層。

優(yōu)選地，連接套管內(nèi)開設(shè)有容納腔，容納腔用于套裝在出鋼口的外部。

優(yōu)選地，連接套管的頂部設(shè)置有裝配構(gòu)件，所述的裝配構(gòu)件包括引導段和豎直段，引導段用于引導連接套管與出鋼口相配合，并使出鋼口定位配合于豎直段。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，在鋼包車上安裝出鋼保護管，出鋼時通過出鋼保護管與出鋼口相配合，出鋼保護管建立相對密閉式鋼水通道，鋼水由出鋼口流入出鋼保護管中，有效地限制了鋼水表面的氣體流動，限制了空氣中的有害氣體向鋼水中擴散，鋼水進入鋼包后，合金加料器將合金料加入鋼包中進行合金化，減小出鋼、合金化過程中鋼水對氮氫等有害氣體的吸附量，而且鋼水的流動促進了合金元素在鋼水中的均勻分布，提高了合金鋼的質(zhì)量；

(2)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，出鋼保護管的保護套管的內(nèi)徑大于出鋼口的直徑，使鋼水流經(jīng)保護套管時與保護套管的內(nèi)壁之間有間隙，在出鋼的過程中，鋼水與保護套管內(nèi)壁的空隙形成良好的保溫空隙層，對鋼水具有良好的保溫效果，減小了鋼水的熱損失，而且避免了鋼水對保護套管內(nèi)壁的直接沖刷，大大提高了使用壽命；

(3)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，合金加料器傾斜設(shè)置，合金加料器用于將合金料加入到出鋼保護管的下部，出鋼保護管流出的鋼水可對合金料進行攪拌，加入鋼包罐中的合金料在鋼水的沖擊下迅速的分散于鋼水中，鋼水的快速流動和沖擊促進了合金元素在鋼水中的均勻分布，進而提高了合金鋼的質(zhì)量；

(4)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，鋼包罐上設(shè)置有鋼包蓋，鋼包蓋上設(shè)置有與合金加料器相配合的合金料口，鋼包蓋上還設(shè)置有與出鋼保護管相配合的鋼水導入口，鋼包蓋對對進入鋼包罐中的鋼水進行保護，減小了鋼包罐中的氣體流動，減弱了鋼水在合金化中吸附有害氣體，進而提高了鋼水的質(zhì)量；

(5)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，保護套管的管壁由外到內(nèi)依次設(shè)置外殼、隔熱層和耐火材料層，隔熱層的隔熱材料可以有效地限制保護套管內(nèi)鋼水的熱量向保護套管外部散熱，減少了出鋼過程中的溫度損失，進而可以降低出鋼溫度，節(jié)約煉鋼能耗；

(6)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，連接底板上設(shè)置有容納凹槽，該容納凹槽設(shè)置于連接底板的圓周邊緣位置，出鋼口填料在由出鋼口管道中噴濺而出時，出鋼口填料將噴射在連接底板的容納凹槽中，減少了出鋼口填料落入鋼包罐中的質(zhì)量，可以避免出鋼口填料對鋼水質(zhì)量的影響，提高了鋼液的冶煉質(zhì)量；

(7)本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，連接套管的裝配構(gòu)件的下部設(shè)置有限位板，限制了氣體在鋼水表面發(fā)生對流，抑制了氣體在保護套管中劇烈流動，進而限制了空氣中的有害氣體向鋼水中擴散，有效減少了鋼水熱損失，減小了出鋼過程中產(chǎn)生的鋼水溫降。

附圖說明

圖1為本實用新型的出鋼保護管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的出鋼保護管保護套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的容納凹槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的帶有裝配構(gòu)件的出鋼保護管的剖面示意圖；

圖5為本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型的實施例7的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型的鋼包蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型的帶有鋼水合金化裝置的電爐煉鋼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型的實施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實用新型的實施例10的出鋼過程中的示意圖。

示意圖中的標號說明：

100、保護套管；101、耐火材料層；102、隔熱層；103、空隙層；104、外殼；110、套管入口端；120、套管出口端；

200、連接套管；210、容納腔；220、連接底板；221、容納凹槽；222、凹槽傾斜面；230、裝配構(gòu)件；231、引導段；232、豎直段；240、限位板；241、限位通孔；

300、鋼包車；310、運輸車底板；321、保護管調(diào)控單元；322、加料器調(diào)控單元；301、豎直伸縮機構(gòu)；302、水平伸縮機構(gòu)；303、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；304、夾持部件；330、鋼包罐；331、鋼包蓋；332、鋼水導入口；333、入口封蓋；334、鉸鏈；335、合金料口；336、料口封蓋；

400、電爐本體；410、電爐出鋼箱；411、出鋼口；420、偏心爐底；430、傾動機構(gòu)；

500、合金加料器；510、加料料倉；520、加料管道。

具體實施方式

下文對本實用新型的示例性實施例的詳細描述參考了附圖，該附圖形成描述的一部分，在該附圖中作為示例示出了本實用新型可實施的示例性實施例。盡管這些示例性實施例被充分詳細地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦停珣?yīng)當理解可實現(xiàn)其他實施例且可在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下對本實用新型作各種改變。下文對本實用新型的實施例的更詳細的描述并不用于限制所要求的本實用新型的范圍，而僅僅為了進行舉例說明且不限制對本實用新型的特點和特征的描述，以提出執(zhí)行本實用新型的最佳方式，并足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦?。因此，本實用新型的范圍僅由所附權(quán)利要求來限定。

下文對本實用新型的詳細描述和示例實施例可結(jié)合附圖來更好地理解，其中本實用新型的元件和特征由附圖標記標識。

實施例1

結(jié)合圖1和圖5，本實用新型的一種保護出鋼過程中的鋼水合金化裝置，包括鋼包車300、出鋼保護管和合金加料器500，所述的鋼包車300包括運輸車底板310、保護管調(diào)控單元321和鋼包罐330(如圖5所示)；運輸車底板310上安裝有車輪，便于鋼包車300的移動；所述的鋼包罐330固定設(shè)置于運輸車底板310上，鋼包罐330開口向上；

本實施例的保護管調(diào)控單元321和加料器調(diào)控單元322的結(jié)構(gòu)相同，其包括豎直伸縮機構(gòu)301、水平伸縮機構(gòu)302和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)303，所述的豎直伸縮機構(gòu)301固定安裝于鋼包車300的運輸車底板310上，水平伸縮機構(gòu)302通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)303轉(zhuǎn)動安裝于豎直伸縮機構(gòu)301的上部，在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)303的作用下，水平伸縮機構(gòu)302能以豎直伸縮機構(gòu)301為中心轉(zhuǎn)動，所述的水平伸縮機構(gòu)302遠離豎直伸縮機構(gòu)301的端部設(shè)置有夾持部件304，該夾持部件304用于夾持出鋼保護管。保護管調(diào)控單元321和加料器調(diào)控單元322分別布置于鋼包罐330的兩側(cè)，即保護管調(diào)控單元321和加料器調(diào)控單元322的底部固定于運輸車底板310上；

上述的出鋼保護管安裝于保護管調(diào)控單元321上，保護管調(diào)控單元321用于調(diào)控出鋼保護管的位置，出鋼保護管用于在出鋼過程中對鋼水進行保護；上述的合金加料器500安裝于加料器調(diào)控單元322上，加料器調(diào)控單元322用于調(diào)控合金加料器500的位置，合金加料器500用于向鋼包罐330中加入合金料，該合金加料器500包括加料料倉510和加料管道520，加料料倉510設(shè)置于加料管道520的上部，在加料料倉510中加入合金料，合金料可由加料管道520加入至鋼水中，并對鋼水進行合金化。

結(jié)合圖1所示，出鋼保護管包括保護套管100和連接套管200，所述的保護套管100的內(nèi)徑大于出鋼口411的直徑，使鋼水流經(jīng)保護套管100時與保護套管100的內(nèi)壁之間有間隙；連接套管200用于與出鋼口411連接，且連接套管200內(nèi)開設(shè)有容納腔210，該容納腔210用于套裝在出鋼口411的外部。而且，所述的容納腔210為圓柱形空腔，圓柱形空腔的內(nèi)徑大于套管入口端110的內(nèi)徑。

本實施例的保護套管100的套管入口端110與連接套管200相連，并構(gòu)成貫通的出鋼保護管，將連接套管200套裝在出鋼口411外部時，保護套管100與出鋼口411保持同軸，即保護套管100的軸心與出鋼口411的軸心在同一條直線上。打開出鋼口411后，鋼水在重力作用下，鋼水由出鋼口411經(jīng)連接套管200流至保護套管100，保護套管100的內(nèi)徑大于出鋼口411的直徑，使鋼水流經(jīng)保護套管100時與保護套管100的內(nèi)壁之間有間隙，使得鋼水不與保護套管100的內(nèi)壁接觸，或者鋼水不完全與保護套管100的內(nèi)壁接觸，從而減小了鋼水對保護套管100內(nèi)壁的沖刷，提高了使用壽命。

在現(xiàn)有技術(shù)慣性思維的引導下，現(xiàn)有技術(shù)人員往往定向思維的認為，在出鋼的過程中不需要進行保護，即使關(guān)注了對出鋼過程中的保護，也難以想象到采用出鋼保護管對出鋼過程中的鋼水進行保護，因此本實用新型提出的出鋼過程中的出鋼保護管打破了現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)偏見，具有顯著的進步。退一步說，即使有技術(shù)人員關(guān)注了對出鋼過程中的鋼水保護，那么為了提高出鋼過程中的保護效果，防止鋼水與空氣接觸，現(xiàn)有的技術(shù)人員往往是將保護套管100與出鋼口411設(shè)置為等徑的，從而避免保護套管100中的鋼水與保護套管100內(nèi)壁之間產(chǎn)生空隙，因為有空隙必然會使鋼水與空氣接觸，為了取得較好的保護效果，現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員必然將保護套管100與出鋼口411設(shè)置為等徑；但是，這樣設(shè)計卻大大降低了保護套管100的使用壽命，不僅達不到較好的保護效果，反而增加了生產(chǎn)成本。本實用新型創(chuàng)造性的提出了保護套管100的內(nèi)徑大于出鋼口411的直徑，使鋼水流經(jīng)保護套管100時與保護套管100的內(nèi)壁之間有間隙，在出鋼的過程中，避免了鋼水對保護套管100內(nèi)壁的直接沖刷，從而大大提高了使用壽命。與此同時，鋼水與保護套管100內(nèi)壁的空隙形成良好的保溫空隙，其具有良好的保溫效果，減小了鋼水的熱損失。

保護套管100為錐形管，且保護套管100的套管入口端110的內(nèi)徑小于套管出口端120的內(nèi)徑(如圖1所示)，且套管入口端110的內(nèi)徑大于出鋼口411的直徑；本實施例中套管入口端110的內(nèi)徑為1.5倍的出鋼口411的直徑；套管出口端120的內(nèi)徑為3.0倍的出鋼口411的直徑。套管入口端110的內(nèi)徑小于套管出口端120的內(nèi)徑有效地限制了空氣對流，防止空氣在保護套管100中劇烈流動，出鋼保護管建立相對密閉式鋼水通道，有效地限制了鋼水表面的氣體流動，從而限制了空氣中的有害氣體向鋼水中擴散，大大減少了鋼水吸附氮氫等有害氣體，而且空氣對流較小的情況下，僅僅是保護套管100內(nèi)的空氣并不會對鋼水質(zhì)量產(chǎn)生影響。而且鋼水的流動促進了合金元素在鋼水中的均勻分布，提高了合金鋼的質(zhì)量，使得鋼水中的合金元素快速的均勻分布，進而提高了鋼水的質(zhì)量。并且盡可能的減少了合金元素(例如：Al、Nb、V、Ti)與鋼水中的N元素結(jié)合形成氮化物或者碳氮化合物，進而提高了合金化后鋼水的質(zhì)量。

與此同時，煉鋼在出鋼過程由于鋼水暴露在空氣中，鋼水因熱輻射、對流散熱使得鋼水出鋼的過程中產(chǎn)生較大的溫度降，以電爐為例，電爐出鋼的過程中鋼水溫降甚至達到50-80℃。本實施例中保護套管100的設(shè)計限制了空氣在鋼水表面的對流傳熱，減小了鋼水在保護套管100的溫度降。鋼水在由出鋼口411流出后，由于鋼水自身壓力的減小，使得鋼水在流至鋼包罐330中時會發(fā)生擴散，即流至鋼包罐330中時鋼水的直徑大于出鋼口411處鋼流的直徑，套管入口端110的內(nèi)徑小于套管出口端120的內(nèi)徑還可以同時保持鋼水在流動至底部時仍然與保護套管100內(nèi)壁保持空隙，從而即提高保護套管100的使用壽命，又形成具有良好保溫效果的空隙保溫層，因此具有顯著的進步。

實施例2

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：保護套管100的管壁由外到內(nèi)依次設(shè)置外殼104、隔熱層102和耐火材料層101(如圖2所示)；所述的外殼104為具有較高機械強度的鋼結(jié)構(gòu)制成，所述的隔熱層102由隔熱材料制成，其中隔熱材料為玻璃纖維、石棉、巖棉或硅酸鹽，或者上述的組合；隔熱層102的隔熱材料可以有效地限制保護套管100內(nèi)鋼水的熱量向保護套管100外部散熱，減少了出鋼過程中的溫度損失，進而可以降低出鋼溫度，節(jié)約煉鋼能耗。所述的耐火材料層101設(shè)置于保護套管100的內(nèi)壁，耐火材料層101有耐火材料制成，可以有效抵御鋼水的沖刷和侵蝕。所述的隔熱層102設(shè)置于外殼104和耐火材料層101之間。

實施例3

本實施例的基本內(nèi)容同實施例2，不同之處在于：外殼104和隔熱層102之間還設(shè)置有空隙層103(如圖2所示)，即外殼104和隔熱層102之間設(shè)置有空隙，并構(gòu)成空隙層103，該空隙層103可以為真空條件，也可以將是充滿任意氣體的空隙層103，本實施例的空隙層103中充有空氣。外殼104和隔熱層102之間的空隙層103改變了保護套管100的傳熱條件，從而限制了保護套管100內(nèi)鋼水向外部傳熱，減少了鋼水出鋼過程中的熱量損失。

實施例4

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：連接套管200通過底部的連接底板220與套管入口端110相連，連接底板220上設(shè)置有通孔，該通孔與套管入口端110對應(yīng)設(shè)置，連接套管200的容納腔210通過上述通孔與保護套管100貫通，使得鋼水可由出鋼口411經(jīng)容納腔210流至保護套管100中，并對鋼水實現(xiàn)保護作用。連接底板220上設(shè)置有容納凹槽221，該容納凹槽221設(shè)置于連接底板220的圓周邊緣位置(如圖3所示)。

電爐在出鋼之前，為防止鋼液直接流動至托板上侵蝕托板，通常在托板上部的出鋼口411管內(nèi)部填充填料，這些填料介于托板與鋼水之間，但是在從出鋼口411的管道上抽出托板，打開出鋼口411后在鋼水重力作用下，鋼水會將填料由出鋼口411擠壓噴濺而出，噴濺而出的填料最終落入鋼包罐330中，而后熔化在高溫鋼水中。但是，由于填料中含有大量的雜質(zhì)，熔入高溫鋼水的填料將導致有害元素進入鋼水中，惡化了鋼的性能，為后續(xù)爐外精煉帶來壓力；因此，針對電爐的的煉鋼過程，設(shè)計了電爐煉鋼出鋼用的出鋼保護管，其連接底板220上設(shè)置有容納凹槽221，該容納凹槽221設(shè)置于連接底板220的圓周邊緣位置，填料在由出鋼口411管道中噴濺而出時，其噴射狀態(tài)為放射狀，填料將噴射在連接底板220的容納凹槽221中，使得部分填料不會落入鋼包罐330中，減小了填料對鋼水質(zhì)量的影響，提高了鋼液的冶煉質(zhì)量，降低了冶煉成本，具有顯著的進步。

實施例5

本實施例的基本內(nèi)容同實施例4，不同之處在于：容納凹槽221的內(nèi)側(cè)面為凹槽傾斜面222，該凹槽傾斜面222的傾斜角度為45°，凹槽傾斜面222使得在填料在沿著放射狀噴射而出時，填料更易落入容納凹槽221中，進一步的減少了填料落入鋼包中，進而提高了鋼液的冶煉質(zhì)量，降低了冶煉成本。

實施例6

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：連接套管200的頂部設(shè)置有裝配構(gòu)件230，所述的裝配構(gòu)件230包括引導段231和豎直段232(如圖4所示)，引導段231具有一定的錐度，即引導段231頂部的內(nèi)徑大于引導段231底部的內(nèi)徑，引導段231頂部內(nèi)徑較大，使得連接套管200的頂部更容易與出鋼口411配合，當引導段231頂部與出鋼口411配合后，繼續(xù)上移出鋼保護管，出鋼口411在引導段231的作用下可裝配于豎直段232中；因此引導段231用于引導連接套管200與出鋼口411相配合，并使出鋼口411定位配合于豎直段232。所述的豎直段232下部設(shè)置有限位板240，限位板240中心設(shè)置有限位通孔241，該限位通孔241的內(nèi)徑介于出鋼口411的內(nèi)徑與外徑之間，即出鋼口411的內(nèi)徑<限位通孔241的內(nèi)徑<出鋼口411的外徑；從而使得限位板240可以限制出鋼口411的下移極限，又能保證正常出鋼。

出鋼口411與限位板240中心的限位通孔241相配合，鋼水由出鋼口411流出，鋼水經(jīng)限位板240中心的流入保護套管100；該限位板240用于出鋼口411下移限度，避免在裝配的過程中出鋼口411裝入連接套管200的深度過深，提高裝配效率的同時，避免了連接套管200與出鋼口411碰撞損壞。

與此同時，在鋼水出鋼的過程中，鋼水由出鋼口411流動至保護套管100，由于鋼水與保護套管100和連接套管200內(nèi)的容納腔210之間具有間隙，鋼水表面會帶動空氣體流動，并使得氣體在鋼水表面發(fā)生對流。該限位板240在限位的同時對連接套管200內(nèi)的容納腔210空間進行分割，將容納腔210空間分割為2個獨立的空間，限制了氣體在鋼水表面發(fā)生對流，抑制了氣體在保護套管100中劇烈流動，進而限制了空氣中的有害氣體向鋼水中擴散；與此同時，還限制了空氣在鋼水表面的對流傳熱，減小了鋼水在保護套管100的溫度降，降低了出鋼過程中的溫降。

實施例7

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：鋼包罐330上設(shè)置有鋼包蓋331，鋼包蓋331上設(shè)置有與合金加料器500相配合的合金料口335，鋼包蓋331上還設(shè)置有與出鋼保護管相配合的鋼水導入口332(如圖6所示)。

鋼包蓋331上設(shè)置有鋼水導入口332，鋼水導入口332與出鋼保護管相配合；該鋼水導入口332設(shè)置有與之相配合的入口封蓋333(如圖7所示)。出鋼的過程中，先打開入口封蓋333，再將出鋼保護管插入鋼包罐330中，實現(xiàn)鋼水再由出鋼口411流至鋼包罐330時全程進行保護，避免鋼水在鋼包罐330中與空氣接觸，進而減小了鋼水中的雜質(zhì)。而且避免了出鋼過程中，鋼水向外散熱，減小了出鋼過程中的熱量損失。入口封蓋333用于在出鋼結(jié)束后，關(guān)閉鋼水導入口332，從而防止鋼水由鋼水導入口332向外散熱，上述的入口封蓋333通過鉸鏈334與鋼包蓋331轉(zhuǎn)動連接，入口封蓋333可以鉸鏈334為軸心轉(zhuǎn)動。

鋼包蓋331上設(shè)置有合金料口335，該合金料口335與合金加料器500相配合，即合金加料器500的加料管道520可由合金料口335穿過鋼包蓋331，并插入鋼包罐330中。所述的合金料口335上設(shè)置有與之相配合的料口封蓋336，料口封蓋336通過通過鉸鏈334與鋼包蓋331轉(zhuǎn)動連接，料口封蓋336可以鉸鏈334為軸心轉(zhuǎn)動。合金加料器500加入合金后，可關(guān)閉料口封蓋336，避免空氣由料口封蓋336進入鋼包罐330中，進而避免鋼水在鋼包罐330中吸附有害氣體。鋼包罐330加蓋后，同時可以向鋼包罐330中鼓入氬氣，使得鋼包罐330中處于正壓狀態(tài)，進而避免空氣向鋼包罐330中擴散。

實施例8

本實施例的基本內(nèi)容同實施例1，不同之處在于：所述的合金加料器500傾斜設(shè)置，合金加料器500用于將合金料加入到出鋼保護管的下部，具體的描述：合金加料器500的加料管道520延伸至出鋼保護管的套管出口端120的下部，合金加料器500將合金料加入至鋼包罐330中，出鋼保護管流出的鋼水可對合金料進行攪拌，加入鋼包罐330中的合金料在鋼水的沖擊下迅速的分散于鋼水中，鋼水的快速流動和沖擊促進了合金元素在鋼水中的均勻分布，進而提高了合金鋼的質(zhì)量。

實施例9

本實用新型的一種帶有鋼水合金化裝置的電爐煉鋼系統(tǒng)，包括電爐本體400和鋼水合金化裝置，所述的電爐本體400上設(shè)置有出鋼口411，所述鋼水合金化裝置為上述的鋼水合金化裝置，該鋼水合金化裝置的出鋼保護管與出鋼口411相配合，電爐在出鋼的過程中對鋼水進行保護，并在鋼包罐330內(nèi)進行鋼水合金化，鋼水的流動、攪拌促進了合金元素在鋼水中的均勻分布，提高了合金鋼的質(zhì)量。

電爐本體400包括電爐出鋼箱410、偏心爐底420和傾動機構(gòu)430，所述的電爐出鋼箱410上設(shè)置有出鋼口411，出鋼的過程中驅(qū)動傾動機構(gòu)430，電爐本體400在偏心爐底420的作用下進行傾斜，并同時帶動電爐出鋼箱410進行傾斜，使得鋼水由電爐本體400流至電爐出鋼箱410中，而后保護管調(diào)控單元321調(diào)控出鋼保護管的位置，使得出鋼保護管與出鋼口411對中，再驅(qū)動豎直伸縮機構(gòu)301，使得出鋼保護管的連接套管200與出鋼口411相配合；而后打開出鋼口411的托板，鋼水由出鋼口411流動至出鋼保護管中，并在出鋼保護管的保護作用下進行出鋼。通過出鋼保護管與出鋼口411相配合，出鋼保護管建立相對密閉式鋼水通道，鋼水由出鋼口411流入出鋼保護管中，有效地限制了鋼水表面的氣體流動，限制了空氣中的有害氣體向鋼水中擴散，盡可能的減少了合金元素(例如：Al、Nb、V、Ti)與鋼水中的N元素結(jié)合形成氮化物或者碳氮化合物，進而提高了合金化后鋼水的質(zhì)量。并減少了鋼水的熱量損失。在此基礎(chǔ)上，提高電爐生產(chǎn)效率，縮短冶煉時間，提高設(shè)備利用率；而且由于降低出鋼溫度，從而減少了鋼水對電爐的侵蝕程度，延長了電爐系統(tǒng)設(shè)備使用壽命。

實施例10

本實施例的一種帶有鋼水合金化裝置的電爐煉鋼系統(tǒng)，基本內(nèi)容同實施例9，不同之處在于：電爐本體400上設(shè)置有電爐出鋼箱410，電爐出鋼箱410的下部設(shè)置有出鋼口411，所述的出鋼口411與豎直方向的夾角為ε(如圖9所示)，ε為電爐出鋼傾角，ε為正常出鋼過程中的出鋼角度，ε的范圍為10-15°，本實施例優(yōu)選12°。

上述的夾持部件304通過轉(zhuǎn)軸安裝于水平伸縮機構(gòu)302的末端，夾持部件304能相對于水平伸縮機構(gòu)302在豎直方向上小角度的偏移或者偏轉(zhuǎn)，從而使得夾持部件304帶動出鋼保護管在豎直方向上適應(yīng)性的偏移或者偏轉(zhuǎn)。適應(yīng)性的偏移使得出鋼保護管與出鋼口411配合后，出鋼保護管與出鋼口411同軸，即出鋼保護管的軸線與出鋼口411的軸線在同一條直線上。

在出鋼的過程中，出鋼的過程中驅(qū)動傾動機構(gòu)430，電爐本體400在偏心爐底420的作用下進行傾斜，并同時帶動電爐出鋼箱410進行傾斜，使得鋼水由電爐本體400流至電爐出鋼箱410中，當電爐本體400的傾角達到ε＝12°時。保護管調(diào)控單元321調(diào)控出鋼保護管的位置，出鋼保護管的保持豎直(如圖10所示)，鋼水由出鋼口411流入出鋼保護管后，在重力的作用下豎直的由出鋼保護管流出。且出鋼保護管與出鋼口411同軸，出鋼保護管的保護套管100的內(nèi)徑大于出鋼口411的直徑，鋼水豎直流經(jīng)出鋼保護管時，鋼水不與保護套管100的內(nèi)壁接觸，或者鋼水不完全與保護套管100的內(nèi)壁接觸，從而減小了鋼水對保護套管100內(nèi)壁的沖刷。

本實用新型出鋼的過程中鋼水由出鋼口411流入出鋼保護管中，出鋼保護管在出鋼的過程中對鋼水進行保護，減小空氣中鋼水吸附氮氫等有害氣體；而且可以有效地減少出鋼過程中的溫度損失，降低了煉鋼的能耗。

在上文中結(jié)合具體的示例性實施例詳細描述了本實用新型。但是，應(yīng)當理解，可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本實用新型的范圍的情況下進行各種修改和變型。詳細的描述和附圖應(yīng)僅被認為是說明性的，而不是限制性的，如果存在任何這樣的修改和變型，那么它們都將落入在此描述的本實用新型的范圍內(nèi)。此外，背景技術(shù)旨在為了說明本技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和意義，并不旨在限制本實用新型或本申請和本實用新型的應(yīng)用領(lǐng)域。

更具體地，盡管在此已經(jīng)描述了本實用新型的示例性實施例，但是本實用新型并不局限于這些實施例，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細描述可認識到的經(jīng)過修改、省略、(例如各個實施例之間的)組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實施例。權(quán)利要求中的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語言而進行廣泛的解釋，且不限于在前述詳細描述中或在實施該申請期間描述的示例，這些示例應(yīng)被認為是非排他性的。例如，在本實用新型中，術(shù)語“優(yōu)選地”不是排他性的，這里它的意思是“優(yōu)選地，但是并不限于”。在任何方法或過程權(quán)利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此，本實用新型的范圍應(yīng)當僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來確定，而不是由上文給出的說明和示例來確定。