QD08生产RH真空精炼脱碳影响因素分析

结合芜湖新兴铸管炼钢部RH自然脱碳冶炼低碳钢QD08的生产实际,从热力学和动力学的角度出发,考虑初始碳氧含量以及真空度变化等因素,研究RH的碳氧反应,系统分析和研究低碳钢QD08钢生产的工艺制度。RH真空处理过程中,随真空处理时间延长,真空度降低,真空室内PCO降低,碳氧浓度积呈降低的趋势,真空室内因发生碳氧反应进行脱碳,RH自然脱碳满足热力学条件;RH自然脱碳反应速度取决于:[C]、[O]元素在钢液内部的传质系数、真空处理时间、抽真空的速度和脱碳速率,并具有一定的规律。对RH自然脱碳及其反应机理进行探讨,并且为利用RH装置生产低碳钢提供了重要技术支持。     

RH-TB精炼处理超低碳钢的研究

分析了影响RH脱碳的因素,在试验生产中采取了快速提高RH真空度、加快初期脱碳反应速率和增大驱动气体流量等强化中期脱碳的措施,大幅降低了RH处理结束时钢水中碳含量.分析表明,钢包顶渣氧化性强是钢水中Als损失和T[O]高的主要原因.     

130t RH脱碳模型建立及超低碳钢处理工艺优化

建立了RH真空处理脱碳数学模型，并通过130t RH工业试验结果对此数学模型加以验证。根据模型分析了[C]0、[O]0、真空度、提升气体流量等对脱碳效果的影响，据此优化了处理工艺，取得较好的效果。     

RH真空压降模式对超低碳钢脱碳速率的影响

以迁钢RH炉为背景,通过RH真空处理脱碳数学模型研究了不同真空压降模式对整体碳含量的影响。模型计算结果表明,真空度提高越快,脱碳反应的脱碳速率越大,所得到的终点碳含量也越低,真空度达到5kPa的时间提前3min,终点碳的质量分数可降低20×10-6左右;真空压降平台出现前后,整体脱碳速率分别出现峰值的变化;消除真空压降...     

180t RH工艺技术优化与改进

针对180 t RH精炼工艺存在的真空度低、超低碳钢处理时间长、钢中氧含量高及脱硫效率低等问题,研究并优化了RH真空脱气、脱碳升温、脱氧、脱硫等工艺,使RH工作真空度提高到100 Pa以下,超低碳钢处理时间缩短至平均36.5 min,超低碳钢钢中氧的质量分数最低为13×10-6。优化工艺降低了钢中[H]、[N]、[C]、[O]、[S]等元素的含量,提高了钢水洁净度,缩短了RH精炼时间,提高了RH精炼生产率。     

RH真空处理超低碳钢时脱碳速率的探讨

本文对RH真空处理冶炼超低碳钢时的脱碳速率进行了研究。通过对真空脱碳的基本速率方程的探讨,明确了影响真空脱碳速率的主要操作因素是环流气体流量和真空排气速度,并提出了加快RH脱碳速率的若干对策。     

低碳钢RH精炼脱碳工艺技术研究

为优化低碳钢RH轻处理脱碳工艺,对RH轻处理过程碳和氧的变化规律进行了工业生产实践。结果表明,RH轻处理过程中ln(w[C]_0/w[C]_t)与轻处理时间t呈线性关系,斜率为0.147 5 min~(-1);RH出站时钢水[O]含量控制≤0.015%,有利于提高钢水洁净度;RH进站初始碳含量在0.05%左右时,在真空度为4 k Pa条件下,经过真空脱碳处理5 min左右后,结束碳含量控制在0.025%以下,结束氧含量控制在0.015%以下;成品非金属夹杂物级别也相对降低。     

高效RH脱碳工艺参数的优化

基于RH脱碳数学模型,研究了210tRH精炼装置的脱碳行为,分析了真空度、提升气体流量及浸渍管内径等因素对脱碳过程的影响;在自然脱碳条件下,根据实际取样分析结果,计算出脱碳速率常数K_C,发现整个脱碳过程分为两个阶段,即快速脱碳阶段和脱碳停滞阶段。提高真空度可提高脱碳速率和降低终点[C];提高气体流量不能显著提高脱碳速率,应选择合适的浸渍管内径;快速脱碳阶段的脱碳速率常数可达0.287min^-1。     

120 t RH-LF生产低碳钢QD08的工艺实践

介绍了芜湖新兴铸管有限责任公司炼钢厂采用RH-LF精炼法生产低碳钢QD08的工艺实践。通过对转炉出站钢水初始条件,RH真空脱碳原理和过程控制,后续LF冶炼3个方面的分析研究,结果表明,初始钢水控制条件为[C] 0.04%～0.10%,[0]>300×10^-6,转炉终点出钢温度T≥1 650℃。随真空处理时间延长,真空度降低,真空室内PCO减少,碳氧浓度积呈降低的趋势,真空室内因发生碳氧反应进行脱碳,RH真空脱碳满足热力学条件;脱碳速率的变化规律为先增大后减小,脱碳速率有一定的规律;RH真空处理后的钢水需在LF完成脱硫、升温、合金化等操作,并且需保证终渣量20～23 kg/t,终渣（FeO）+（MnO）<1.2%,碱度R≥3.5等工艺条件。     

RH处理超低碳钢中总氧含量预报模型

根据300 t钢包RH真空处理超低碳铝镇静钢工业生产数据,建立了RH处理过程钢中总氧含量(氧化物夹杂含量)的预报模型。模型综合考虑了RH脱碳结束时钢中的初始氧[O]0及钢包渣中(FeO+MnO)的质量分数、吹氩流量、真空度、处理时间等因素的影响。模型计算值与实测值误差为±(3.5~8.0)%,说明该模型是可信的;利用模型分析讨论了RH操作过程的工艺因素对钢水总氧含量的影响。     

180t RH真空脱碳基本规律探索

探讨了江苏沙钢集团有限公司180 t RH真空脱碳的基本规律,分析了钢液初始条件、真空室内压力、提升气体流量和吹氧时机等工艺参数对脱碳过程的影响。结果表明,沙钢180 t RH脱碳过程分为3个阶段,阶段1和阶段3的脱碳速率常数非常小,阶段2的脱碳速率常数最大,是脱碳的关键阶段。降低钢水初始w(C)/w(O)和w(C)·w(O),有利于缩短阶段1、提高阶段2的脱碳速率常数。提高抽气速率,阶段2的脱碳速率常数增加;随着达到最高真空度的时间缩短,终点碳含量呈降低趋势。脱碳的中后期吹氧或者在处理7 min后将提升气体流量由113 m3/h提高到150 m3/h,对脱碳过程无明显的影响。     

单嘴浸渍管RH和弓形浸渍管RH的应用效果

敬业钢铁有限公司现场试验了单嘴浸渍管结构RH炉和弓形浸渍管结构RH炉真空精炼超低碳钢的应用效果,记录两种RH炉提升气体流量和真空度的变化,多次取样检测钢液中w([C])和w([Mn]),分析对比两种RH炉的脱碳效果和混匀时间。结果显示,在真空处理6 min内,两种RH炉的真空度都可降至100 Pa以下,10 min后稳定在50 Pa左右;在真空处理20 min内,前者钢中w([C])基本脱至0.001 0%~0.001 5%,而后者钢中w([C])可以脱至0.000 5%左右,后者的脱碳速率也明显快于前者;前者和后者的混匀时间分别在3和1 min左右。结果表明,后者的冶炼效果明显优于前者,弓形浸渍管比单嘴浸渍管更适用于小吨位RH真空精炼炉。     

莱钢130t RH冶炼超低碳钢工艺实践

根据RH真空脱碳机理,分析了提升气体流量、RH精炼炉进站碳氧质量分数、炉渣改质、吹氧制度对RH精炼炉真空脱碳速率的影响,确定了超低碳钢的冶炼操作工艺。     

RH真空处理生产IF钢时脱碳行为的研究

建立了从碳氧平衡出发的RH真空处理脱碳数学模型，模型综合考虑了碳氧的传质、真空室搅拌能等因素对脱碳的影响。模型得出，脱碳容积系数（akc）和真空室搅拌能成0．8次方的关系。IF钢现场生产数据验证了该模型的可靠性。利用该模型得出RH脱碳速率的影响因素，对优化RH处理IF钢操作工艺提供指导。本文还得出RH处理时OB与否曲线图，最佳OB时间和最佳OB量。     

RH真空精炼过程的动态模拟

建立了描述RH真空精炼装置内钢液动态脱碳（脱气）模型。对RH真空精炼时的脱碳、脱氧、脱氮和脱氢过程进行了动态模拟研究，考察了浸渍管直径、循环流量、吹氩量、氧含量和真空度对脱碳和脱气过程的影响。动态脱碳（脱气）模型考虑了反应机理，认为脱碳是通过上升管中Ar气泡表面、真空室中钢液的自由表面和真空室钢液内部脱碳反应生成的CO气泡表面进行的，并且考虑了精炼处理时的抽真空制度。该模型能全面描述RH精炼过程中不同时刻钢液中碳、氧、氮和氢的含量，能较好预测实际过程，可用于RH真空精炼过程的优化和新工艺开发。     

RH-MFB生产超低碳钢的工艺优化

在RH脱碳静态模型的基础上对RH脱碳理论进行了分析,分析结果表明,涟钢RH的实际脱碳水平还有待提高.针对影响RH脱碳速率的主要因素进行分析,结果表明:为获得最佳脱碳效果,处理时应消除压降平台,全程真空度在400 Pa以下保持16 min以上,同时在钢水循环开始后的3~4 min控制吹氩流量为80~100 m3/h;真空度达8 kPa以后(即3 min左右时)为吹氧的最佳时机,此时应将氧枪高度控制在250~400 cm,氧气流量控制在1 200~1 600 m3/h.实践证明,通过这些优化措施,可使处理后碳质量分数稳定在0.003%以下.     

IF钢碳含量不稳定因素分析

针对攀钢IF钢RH处理过程终点碳含量偏高及不稳定的问题,对IF钢生产工艺过程进行了跟踪调查.结果表明:RH处理前钢水[C]及a[O]、真空度、脱碳时间、钢包耐火材料及合金增碳等是影响IF钢碳含量偏高及不稳定的主要因素.RH进站[C]含量高于0.045%,终点碳含量与进站碳含量成正比关系;最小真空度越低,脱碳时间越长,终点碳含量就越低.为保证攀钢IF钢碳含量合格,应将RH进站钢水碳含量控制在0.030%～0.045%、a[O]控制在(500～700)×10-6,加强设备监控与维护以维持足够的深真空时间和进一步降低真空度.为减少RH处理后期钢液增碳,在保证真空室不结冷钢的前提下应使用渣线部位不含碳的钢包及低碳合金.     

RH脱气时加速脱碳的方法

本文介绍了向RH真空室内喷吹氩气以提高脱碳速率的最新措施。最初是在150kg真空感应炉内试验,观察吹氩对脱碳的影响。研究发现,吹氩能够提高脱碳速率,而且双孔喷嘴比单孔喷嘴达到的脱碳速率视在系数要大。然后做了水模试验。为了模拟脱碳速率,测定了CO_2的解吸率。喷嘴安装在真空室侧壁上,喷嘴的数目有1个、8个或16个不等。此外也进行了传统的无气体喷吹试验,以进行对比。试验表明,向真空室内吹入气体提高了CO_2的解吸率,特别是在总进气量恒定的情况下,增加喷嘴数量会更加有效地促进气泡的扩散。水模试验后即进行了工业性试验。喷嘴的布局与水模试验中8个喷嘴的布局相同。循环气体流量为2500Nl/min,吹入真空室的气体流量为800Nl/min。喷嘴内径为2mm。试验结果表明,RH从开始脱气后10min内就可将终点碳含量降到10ppm。由于平均脱碳速率上升,就有可能将RH处理时间缩短3～6min。研究中估算了真空室内碳的传质系数和反应界面的面积,结果证明:吹氩扩大了界面面积,因而能有效地提高脱碳速率。     

RH-KTB工艺生产超低碳钢

采用RH -KTB工艺大批量生产超低碳钢具有很多优越性。结合生产试验讨论了真空脱碳反应的机理及速率方程 ,分析了顶吹氧、真空度、钢水循环量等因素对脱碳速度的影响。     

RH真空冶炼过程中锰损

为了减少RH真空冶炼过程中钢水锰元素偏差和提高最终产品性能的稳定性,采用直读光谱仪对不同条件下RH真空冶炼镇静钢与非镇静钢锰损情况开展研究。结果表明,RH真空冶炼过程中锰损存在4种形式,与钢水中自由氧反应烧损、钢渣界面反应、合金粉末抽吸、真空锰挥发;随着钢水中锰含量增加、真空时间延长,钢水温度和氧化性提高,RH真空锰损逐渐增加;真空度小于1 000 Pa时,RH真空锰损随真空度的降低而降低,而当真空度大于1 000 Pa时,继续降低真空度,RH真空锰损几乎不变。通过降低RH真空度、进站锰含量和温度、减少RH真空处理时间等措施,RH结束目标锰的质量分数±0.01%命中率接近100%。