本發明涉及煉鋼設備，特別是一種澆鋼時能保證自動開澆的引流器，是一種功能設計型耐火材料，對熱負荷時間、溫度、鋼包包況均不敏感，現場適應性很強，克服了傳統引流砂的缺點，自開率達到99.5％以上。

背景技術：

多年來，煉鋼企業在澆鋼方面不能自動開澆而造成鋼水氧化甚至停澆事故是煉鋼企業的一大難題，雖然有了鉻質引流砂，但仍存在著煉鋼溫度升高、工藝流程增長(也就是說熱負荷時間增長)，開澆率還是達不到最高要求的問題。

由于不能自動開澆，必須燒氧引流，不僅需要大量的燒氧用的管子和氧氣，增加了開支，造成了浪費，而且對操作工人的安全也形成了一定的威脅，經常出現燒傷工人的嚴重事故，一旦鉻礦燒結嚴重，氧管在一定的時間內沒燒開，就會造成停澆事故，給鋼廠造成巨大損失。

另外鉻礦是一種重度污染物，減少鉻礦使用，能夠減少污染物的排放。

本申請的發明人曾提出過一種“煉鋼用引流器”，但當時該設計仍然處于雛形階段，對其內部具體結構、填料成分以及使用方法都沒有設計成型，尚不能稱為一項成熟的專利，為此，本申請重新提出專利申請，徹底解決上述技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種鋼水開流棒，保證開澆率達到99.5％以上。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種鋼水開流棒，其特征在于，包括：

密封管，頂面被鐵或不銹鋼材質的頂部密封片予以密封，底面被容易受熱脫落的底部密封片予以密封；

耐火棒，置于所述密封管中；

重力錘，置于所述密封管中并位于所述耐火棒下方；

鐵鏈，其一端與所述耐火棒相接，另一端與所述重力錘相接；

潤滑層，設置在所述密封管內的底部，圍繞且覆蓋所述重力錘；

隔熱層，填充在所述密封管內的中部，位于所述潤滑層上方，覆蓋住所述耐火棒的一部分長度以及所述鐵鏈，其材料為60％-80％重量的sio2與20％-40％重量的al2o3組成的混合物；

耐高溫層，填充在所述密封管內的頂部，位于所述隔熱層的上方，覆蓋住所述耐火棒的余下長度，其材質為電熔鎂砂或鉻礦石，或者硅砂與鉻礦石依任意比例構成的混合物，或者電熔鎂砂與鉻礦石依任意比例構成的混合物。

所述的鋼水開流棒，其中：還包括耐火層，其全面包覆在所述密封管的外側，其材質為漂珠與sio2組成的混合物，或者為al2o3與sio2組成的混合物。

所述的鋼水開流棒，其中：所述潤滑層的材料為鱗片石墨或者紙卷。

所述的鋼水開流棒，其中：所述耐火棒的頂端呈上小下大的頸縮狀。

所述的鋼水開流棒，其中：在耐火棒的頂端外套一個紙質的套筒，并在所述套筒與所述耐火棒呈頸縮狀的頂端之間填充有石墨粉。

所述的鋼水開流棒，其中：所述耐火棒由剛玉或者鎂碳制成。

所述的鋼水開流棒，其中：所述鐵鏈呈松弛狀。

所述的鋼水開流棒，其中：在所述潤滑層與所述隔熱層之間用紙質的環片隔開。

所述的鋼水開流棒，其中：所述重力錘由外圓管、內圓鋼或鋼鐵碎物與下碗體組成，所述外圓管的下端與所述下碗體的上開口焊接連接，并在所述下碗體中填充干燥劑，所述內圓鋼或鋼鐵碎物塞入并固定在所述外圓管中。

本發明還提供一種開流方法，其使用所述的鋼水開流棒，其特征在于包括如下步驟：

將鋼水開流棒置入鋼包的水口中，并合上滑板避免鋼水開流棒掉出，在水口上方投入保護劑將所述鋼水開流棒覆蓋，然后在鋼包內倒入鋼水，進行冶煉；

由于鋼水的高溫影響，所述鋼水開流棒的密封管的上下兩端熔化，此后，打開所述滑板，重力錘在重力作用下向下掉出；

隨著重力錘的下落，所述鐵鏈被拉直，此時，重力錘的動能與動量都作用到所述耐火棒上，將耐火棒從耐高溫層中扯出，使耐高溫層與鋼水接觸面處破洞；

依靠鋼水的靜壓力，鋼包中的鋼水從所述洞中由小變大地流出，實現開澆。

采用本發明的裝置與方法，與現有技術相比較，具有如下的優點：

1、傳統開流方法需要采用大量鉻礦，加入鋼包水口內，依靠鋼水靜壓力壓破燒結層后開澆，而鉻的開采對環境有著嚴重的污染；而本發明的鋼水開流棒是依靠重力錘下落的重力將耐火棒拉出，使鋼水燒結面形成破洞，鋼水從洞中沖出實現開澆，可以減少甚至完全替代鉻礦的使用，從而減少環境污染；

2、無設備投資：采用棒體重錘式自行引流，不用添加任何引流設備；

3、自開率高：過vd、rh和不過vd、rh，目前自開率均為99.5％以上，無需導包，無需燒氧引流；

4、熱負荷承受時間長：對熱負荷時間不敏感，7-8小時對自開率影響不大；

5、對鋼包承受能力強，無需特殊處理，也能保證新包、黑包自開；

6、安裝簡便，可顯著降低工人勞動強度。

根據使用效果可知，鋼水開流棒對熱負荷時間、溫度、鋼包包況均不敏感，現場適應性很強，克服了傳統引流砂的缺點，是鋼包引流行業的一項革新。

附圖說明

圖1是本發明提供的鋼水開流棒的剖面結構示意圖；

圖1a是本發明提供的另一種是鋼水開流棒的剖面結構示意圖；

圖2-圖5是本發明提供的鋼水開流棒的使用過程示意圖。

附圖標記說明：密封管1；頂部密封片101；底部密封片102；耐火棒2；套筒201；石墨粉202；重力錘3；外圓管301；內圓鋼或鋼鐵碎物302；下碗體303；干燥劑304；鐵鏈4；潤滑層5；隔熱層6；環片601；耐高溫層7；耐火層8；鋼包9；滑板10；保護劑11；中間包12。

具體實施方式

如圖1所示，本發明提供一種鋼水開流棒，其包括：

密封管1，由鐵或者不銹鋼包裹的紙筒制成，呈管狀，頂面被鐵或不銹鋼材質的頂部密封片101予以密封，底面被容易受熱脫落(如采用紙、塑料或樹脂材質制造或固定)的底部密封片102予以密封；

耐火棒2，由剛玉或者鎂碳制成，呈長條狀，其頂端與所述密封管1的頂面接觸或者相接近，并且，所述耐火棒2的頂端呈上小下大的頸縮狀；

重力錘3，由鋼或者鐵制成，優選呈球狀或者圓管狀，其底端與所述密封管1的底面接觸或者相接近，并且，所述重力錘3的底端呈弧凸狀(甚至為子彈頭形狀)；

呈套環狀并且松弛的鐵鏈4，其一端與所述耐火棒2的底端相接，另一端與所述重力錘3的頂端相接；

潤滑層5，位于所述密封管1內的底部，圍繞且覆蓋所述重力錘3，其材料為鱗片石墨或紙卷；

隔熱層6，填充在所述密封管1內的中部，位于所述潤滑層5上方，覆蓋住所述耐火棒2的一部分長度以及所述鐵鏈4，其材料為60％-80％重量的sio2與20％-40％重量的al2o3組成的混合物；其中，還在所述潤滑層5與所述隔熱層6之間用紙質的環片601隔開，以避免隔熱層6的物質混入潤滑層5中；

耐高溫層7，填充在所述密封管1內的頂部，位于所述隔熱層6的上方，覆蓋住所述耐火棒2的余下長度，其材質為電熔鎂砂或鉻礦石，或者硅砂與鉻礦石依任意比例構成的混合物，或者電熔鎂砂與鉻礦石依任意比例構成的混合物；

耐火層8，全面包覆在所述密封管1的外側，其材質為漂珠與sio2組成的混合物，或者為al2o3與sio2組成的混合物。

再如圖1a所示，是對圖1所示的實施例進行細節調整，主要不同之處在于：

在耐火棒2的頂端外套一個紙質的套筒201，并在所述套筒201與所述耐火棒2呈頸縮狀的頂端之間填充有石墨粉202，憑借石墨粉202的耐高溫潤滑品質，來減小所述耐火棒2被鐵鏈拉出時的摩擦力；

所述重力錘3由外圓管301、內圓鋼或鋼鐵碎物302與下碗體303組成，所述外圓管301的下端與所述下碗體303的上開口焊接連接，并在所述下碗體303中填充干燥劑(例如氧化鈣)304，所述內圓鋼或鋼鐵碎物302塞入并固定在所述外圓管301中；憑借所述干燥劑304，使所述鋼水開流棒內部保持干燥。

本發明使用的時候，如圖2所示，將鋼水開流棒置入鋼包9的水口中，并合上滑板10避免鋼水開流棒掉出，在水口上方投入保護劑11(現有技術)將所述鋼水開流棒覆蓋，然后在鋼包9內倒入鋼水，進行冶煉；

如圖3所示，由于鋼水的高溫影響，所述鋼水開流棒的密封管1的頂部密封片101與底部密封片102熔化，此后，打開所述滑板10，重力錘3在重力作用下向下掉出，所述潤滑層5可以保證重力錘3的順利掉出；

如圖4所示，隨著重力錘3的下落，所述松弛的鐵鏈4被拉直，此時，重力錘3的動能、動量都作用到所述耐火棒2上，將耐火棒2從耐高溫層7中扯出，使耐高溫層7與鋼水接觸面處破洞；

如圖5所示，依靠鋼水的靜壓力，鋼包9中的鋼水從所述洞中由小變大地流出，實現開澆。

采用本發明的裝置與方法，與現有技術相比較，具有如下的優點：

1、傳統開流方法需要采用大量鉻礦，而鉻的開采對環境有著嚴重的污染；而本發明可以減少甚至完全替代鉻礦的使用，從而減少環境污染；

2、傳統開流方法中使用鉻礦，而本發明主要使用鋼材，減少了雜質，提高了鋼水的純度，可用于生產精品鋼；

3、傳統開流方法中使用鉻礦，而鉻經常會因為冶煉溫度過高、冶煉時間過長而發生燒結，導致無法開澆的問題，而本發明可以保證99.5％以上的開澆率，對冶煉溫度以及冶煉時長不敏感。

以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離本申請所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護范圍之內。