本實(shí)用新型屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減少渦流卷渣的轉(zhuǎn)爐出鋼口。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)今世界上最主要的煉鋼方法，其鋼產(chǎn)量占世界鋼總產(chǎn)量的65%以上。隨著市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)鋼如汽車板、高級(jí)船板、電工鋼、不銹鋼等的需求的日益增加，對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的鋼水潔凈度要求也越來(lái)越高。在轉(zhuǎn)爐煉鋼末期，將鋼水從轉(zhuǎn)爐傾倒入鋼包的過(guò)程中，鋼渣也會(huì)伴隨著鋼液一起流入鋼包內(nèi)（即轉(zhuǎn)爐出鋼下渣），影響鋼水的潔凈度。

轉(zhuǎn)爐出鋼下渣主要是由于渦流引起的旋渦，約占總下渣量的60%，在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中，鋼渣漂浮在鋼水液面上，隨著鋼水液面的下降，在液面逐漸形成旋渦，并逐漸發(fā)展至貫穿整個(gè)出鋼口，造成渦流卷渣現(xiàn)象。

因此有必要設(shè)計(jì)一種減少渦流卷渣的轉(zhuǎn)爐出鋼口，以克服上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種轉(zhuǎn)爐出鋼口，可減少渦流卷渣，減少轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量，提高鋼水的潔凈度。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是：

本實(shí)用新型提供一種減少渦流卷渣的轉(zhuǎn)爐出鋼口，所述出鋼口包括殼體和貫穿殼體的內(nèi)腔；所述內(nèi)腔的橫截面為帶圓角過(guò)渡的矩形；所述鋼水入口面積與鋼水出口面積相同。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)腔矩形截面的長(zhǎng)邊為短邊的2.5～3倍。

進(jìn)一步地，所述圓角半徑為短邊的1/10及以下。

進(jìn)一步地，所述圓角半徑為35～55mm。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型當(dāng)出鋼口的面積一定時(shí)，矩形截面的水力直徑明顯小于圓形截面，長(zhǎng)寬比越大，水力直徑越小，而根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的分析，在出口面積相同的情況下，出口的流量是基本一致的，而相對(duì)比傳統(tǒng)的圓形出鋼口，矩形出鋼口確實(shí)能有效減小出鋼過(guò)程旋渦的尺度，減少渦流卷渣。

2、將出鋼口內(nèi)腔截面設(shè)置為帶圓角過(guò)渡的矩形。引入圓角過(guò)渡是為了減少角部的局部過(guò)熱，圓角相對(duì)尺寸較小，對(duì)水力直徑和流量的影響可以忽略。

附圖說(shuō)明

圖1 為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐出鋼口的軸測(cè)圖；

圖2 為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)爐出鋼口的側(cè)視圖；

圖中所示：1、出鋼口，2、殼體， 3、內(nèi)腔，4、圓角。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1和圖2所述，一種減少渦流卷渣的轉(zhuǎn)爐出鋼口，所述出鋼口1包括殼體2和貫穿殼體的內(nèi)腔3；所述內(nèi)腔3的橫截面為帶圓角過(guò)渡的矩形；所述鋼水入口面積與鋼水出口面積相同。

出鋼口的水力直徑對(duì)旋渦的尺度有較大影響，一般的，水力直徑越大，出鋼過(guò)程中產(chǎn)生的旋渦就越大。傳統(tǒng)出鋼口內(nèi)腔橫截面為圓形，其水力直徑為其直徑，在同等出鋼流量下，減小水力直徑，能有效減小出鋼過(guò)程中旋渦的尺度，從而減少渦流卷渣。

下面根據(jù)模型來(lái)具體的作出分析，假設(shè)給定出鋼口截面面積為S,假定矩形截面的長(zhǎng)度為a，寬度為b,其水力直徑H_r=2ab/(a+b)。同等面積圓形截面的水力直徑為，令，可以證明，，當(dāng)a=b（截面為正方形）時(shí)，，長(zhǎng)寬比越大，越小。可見，面積一定時(shí)，矩形截面的水力直徑明顯小于圓形截面，長(zhǎng)寬比越大，水力直徑越小，雖然理論上長(zhǎng)寬比越大越好，但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，由于安裝的限制，我們一般選擇內(nèi)腔矩形截面的長(zhǎng)邊為短邊的1.5倍至3倍，出鋼口內(nèi)徑矩形截面的選擇主要由出鋼時(shí)間和出鋼容量來(lái)確定。而根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的分析，在出口面積相同的情況下，出口的流量是基本一致的，而相對(duì)比傳統(tǒng)的圓形出鋼口，矩形出鋼口確實(shí)能有效減小出鋼過(guò)程旋渦的尺度，減少渦流卷渣。

本實(shí)用新型將出鋼口內(nèi)腔截面設(shè)置為帶圓角過(guò)渡的矩形。引入圓角過(guò)渡是為了減少角部的局部過(guò)熱，圓角相對(duì)尺寸較小，對(duì)水力直徑和流量的影響可以忽略。本實(shí)用新型的中所述圓角半徑為短邊的1/10及以下，本實(shí)施例中圓角的半徑為35～55mm。

上列較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。