RH精炼技术课件.ppt

1、 RH RH 精精 炼炼 技技 术术 一、一、BOF(EAF)-(LF)-RHBOF(EAF)-(LF)-RHCC CC 高洁净特殊钢精炼高洁净特殊钢精炼关键技术：关键技术：(1).RH初始氧含量；初始氧含量；(2).真空条件主要真空条件主要为抽气能力为抽气能力(所能达所能达到的真空度到的真空度)和抽气和抽气速率速率;(3).搅拌能力搅拌能力(环流环流量量)，吹氩量；，吹氩量；(4).钢包渣；钢包渣；(5). 精炼时间。精炼时间。)/ln(4 .11213/43/1ppdGQ 森辛治公式：森辛治公式：Q: RH环流量，t/minG:环流气体流量(m3/min);d:环流管内径(m);p1,p2

2、分别表示大气和真空室内压力(Pa)二、二、BOF-RH BOF-RH 超低碳钢的冶炼超低碳钢的冶炼关键技术：关键技术：(1).RH初始钢液条件初始钢液条件O,C。(2).真空条件主要真空条件主要为抽气能力为抽气能力(所能达所能达到的真空度到的真空度)和抽气和抽气速率。速率。(3).搅拌能力搅拌能力(环流环流量量)。(4).少粘钢。少粘钢。%C%OPKCOCOOC (1) 碳、氧反应原理碳、氧反应原理从热力学来讲主要是以下几个方面：从热力学来讲主要是以下几个方面：1.CO的分压；的分压；2.%C,%O的浓度；的浓度；3.K 真空度对真空度对C-OC-O平衡的影响关系平衡的影响关系用铝预脱氧用铝预

3、脱氧 真空强制脱碳事例图真空强制脱碳事例图RHRH脱碳初始碳含量脱碳初始碳含量0.04%,0.04%,氧含量氧含量0.05%,RH-KTB0.05%,RH-KTB深脱碳三阶段：深脱碳三阶段：第1阶段 C从0.04%降到0.02%,真空度为1-2kPa,3min钟左右。自然脱碳。第2阶段 C从0.02%降到0.003%,真空度为0.1kPa,强制脱碳，补充氧0.03-0.04%,15-20min钟左右。第3阶段 C从0.003%降到0.002%,真空度为0.05kPa,强化表面脱碳，向钢液表面加入铁矿石，表面吹氩气，氢气等。脱碳工艺：脱碳工艺：快速提高真空度，在3min内将真空度降到1kPa以下

4、。在第1阶段脱碳任务后，真空度控制在100Pa并保持到脱碳结束。RH驱动气体在真空泵启动之初的驱动气体流量为78Nm3/h，脱碳10min以后调到最大120Nm3/h,到20min时脱氧合金化时调到78Nm3/h。对于钢水初始碳含量大于0.04%,活度氧小于400ppm炉次，需要KTB顶枪吹氧强制脱碳。目标氧含量末期为350ppm。期望温降2530。 真空强制脱碳成分变化原理图真空强制脱碳成分变化原理图C%k t dCdtk)CC(lnC1t2C3tbtk)CC(ln1C2tbtk)CC(ln)CC(lntC t (2) RH(2) RH脱碳速率的脱碳速率的 一般规律一般规律 Kwangyan

5、g Works，POSCO实例实例 浦项浦项RH第一阶段初始碳、氧控制第一阶段初始碳、氧控制时间最短提高脱碳效率措施之一提高脱碳效率措施之一：钢液初始碳、氧控制钢液初始碳、氧控制 为了控制初始合理的氧位，通常为了控制初始合理的氧位，通常在出钢时要加入复合脱氧剂在出钢时要加入复合脱氧剂控制不同的脱氧剂加入量，来获得控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初初始的合理炉渣氧化性和钢液氧位。始的合理炉渣氧化性和钢液氧位。新工艺新工艺旧工艺旧工艺从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但同样研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但

6、同样可以获得低的氧含量。可以获得低的氧含量。这主要是合理的炉渣成分，有效地吸收了钢中的这主要是合理的炉渣成分，有效地吸收了钢中的夹杂物。夹杂物。旧工艺旧工艺新工艺新工艺新工艺使炉渣的半球点温度新工艺使炉渣的半球点温度(ST)、熔化温度、熔化温度(MT)以及流动温度以及流动温度(FT)更合理。更合理。 为了缩短抽气时间，新日铁名古屋厂采用为了缩短抽气时间，新日铁名古屋厂采用预真空工艺有效地提高了脱碳速率。预真空工艺有效地提高了脱碳速率。提高脱碳效率措施之二提高脱碳效率措施之二：预抽真空和高的抽气能力预抽真空和高的抽气能力 预真空使脱碳速率常数提高预真空使脱碳速率常数提高通过真空系统改造有效地缩短

7、了脱碳时间通过真空系统改造有效地缩短了脱碳时间 RH第二阶段受抽气能力控制第二阶段受抽气能力控制2/126/5)(DHQKW W:W:钢液的环流量；钢液的环流量；H:H:吹吹ArAr位置到真空室钢水面的高度，即氩气泡上升位置到真空室钢水面的高度，即氩气泡上升路径长度；路径长度；Q:Q:吹氩量；吹氩量； D:D:吸嘴内径；吸嘴内径；K K：常数：常数提高脱碳效率措施之三提高脱碳效率措施之三：提高环流量提高环流量 扩扩 大大 吸吸 嘴嘴 内径提高环流量内径提高环流量 新日铁名古屋厂扩大新日铁名古屋厂扩大RH吸嘴内径后，有效吸嘴内径后，有效的提高了脱碳速率的提高了脱碳速率 采用椭圆型吸嘴提高环流量采

8、用椭圆型吸嘴提高环流量 采用椭圆型吸嘴后脱碳速率的提高采用椭圆型吸嘴后脱碳速率的提高 REDA炉的脱碳能力炉的脱碳能力 175吨吨350吨吨 采用采用MFBMFB枪后，温降下枪后，温降下降，同时提高了吸嘴寿降，同时提高了吸嘴寿命，提高了脱碳速率。命，提高了脱碳速率。耐材消耗下降，耐材消耗下降，寿命是原来的寿命是原来的1.21.2倍倍提高脱碳效率措施之四提高脱碳效率措施之四：采用顶枪技术采用顶枪技术RH-MFB采用吹氧和焦炉煤气加热烘烤真空室，真空室温度最高可达1300，升温速度可达37.5/h。对钢水升温速度不明显，提高废气温度约300，尽管对钢水升温不明显，但可以明显减少结瘤。可以用焦炉煤气

9、，尽管天然气比焦炉煤气发热值大一倍(液化天然气8000kcal/m3,焦炉煤气4400kcal/m3),但理论燃烧温度相近，天然气2020，焦炉煤气1998，因此加大焦炉煤气流量，可以达到相同的加热温度。MFB铝热法，钢水升温速度可达6.2-6.9/min,耗铝为0.030-0.034kg/t/，耗氧为0.020-0.028m3/t/，钢水中C、Mn、Si元素的烧损分别为7%,2.5%,3%,采用铝热法，最高可升温80。 RH内壁粘冷钢对脱碳速率有大的影响内壁粘冷钢对脱碳速率有大的影响其它新技术，如：(1)(1)氩气中掺入氩气中掺入H2H2气进行吹炼。由于碳和氢能够形气进行吹炼。由于碳和氢能够形成多种碳氢化合物，用此法可以顺利地将碳脱到成多种碳氢化合物，用此法可以顺利地将碳脱到10ppm10ppm以下。以下。(2) (2) 向钢水中喷吹铁矿石粉。由于铁矿粉能够提供向钢水中喷吹铁矿石粉。由于铁矿粉能够提供现成固液界面，增大脱碳速度常数现成固液界面，增大脱碳速度常数kCkC, , 增大脱碳反增大脱碳反应的容量系数应的容量系数akak, , 用此法也可以将碳脱到用此法也可以将碳脱到10ppm10ppm以以下。下。 LF LF 炉炉 工工 艺艺 RH RH 强强 制制 脱脱 氧氧 工工 艺艺四、国内外其它四、国内外其它RHRH精炼炉技术介绍精炼炉技术介绍 谢谢！谢谢！