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。     

超低碳钢的精炼条件对RH脱气装置脱碳反应的影响

1 RH内脱碳速度的研究1.1 氧浓度对RH内脱碳速度的影响本节与在千叶厂3号RH取得的结果相比,论述了用反应模型计算的结果。以2～5min的间隔对钢包钢水进行取样并用氧探针测量氧浓度。     

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.     

超低碳钢的精炼条件对RH脱气装置脱碳反应的影响

根据混合控制(包括真空室钢液中碳、氧的质量传递和碳、氧的循环流传递)机理,为阐明氧浓度对脱碳速度的影响,开发了一种用于 RH 脱碳新的反应模型。此模型还能够预测用 KTB 法把氧吹到真空室钢液面上对脱碳速度的影响。在 RH 的若干试验中发现,当钢包中钢水的碳浓度 C_L>200ppm 时,脱碳速度对钢包内钢水的氧浓度 O_L 有很大的依赖关系,而当钢水的碳浓度 C_L<200ppm 时,脱碳速度与钢水的碳浓度明显地成正比,因此,它对氧浓度 O_L 的依赖性就很小。虽然,模型研究预测的脱碳速度对 O_L有依赖关系,但是,计算的脱碳速度和观测的速度之间仍有些差别。这种差别可能由一部分尚未确知通过何种途径进入真空室内钢液中的氧所引起的。这部分氧既可能是由于熔渣被吸入到真空室带来的,亦可能是大气中空气渗进的结果。还用最新的数据研究了(在<50ppm 超低碳范围内)RH 真空室内碳的传质容积系数 ak_c,研究表明,ak_c 对碳浓度 C_L 和循环流量 Q 有很大的依赖性。     

RH生产超低碳钢的脱碳速率及工艺优化

 通过RH超低碳钢脱碳工业试验,对RH精炼过程工艺参数进行全程跟踪。重点对表观脱碳速率常数Kc进行了测定和评价。结果表明,RH脱碳过程分为3个阶段：抽真空阶段、吹氧脱碳阶段和自然脱碳阶段。稳定生产碳含量小于0.002%(质量分数,下同)的超低碳钢的优化工艺参数为：进站碳含量0.05%~0.06%,氧含量0.04%~0.06%;吹氧期的起始真空度12~15kPa,吹氩强度0.015m3·t-1·min-1;自然脱碳时间大于15min,吹氩强度0.015m3·t-1·min-1,终脱氧前的氧含量＜0.035%。     

RH冶炼超低碳钢内部脱碳机理及控制工艺

为了研究RH真空处理过程脱碳反应速率及其影响因素,并有效地控制超低碳钢在RH真空处理过程中碳含量的变化,根据热力学、动力学原理建立了RH真空处理脱碳数学模型,通过RH真空处理脱碳数学模型研究了内部脱碳反应深度和脱碳速率之间的关系.模型计算结果表明,反应深度的变化和内部脱碳的反应速率是相对应的,采取预真空操作,提升了反应深度,淡化了前期脱碳转折点的影响,加速了前期的脱碳反应,并在RH处理后期找到了内部脱碳向表面脱碳转变的时间临界点.     

超低碳钢脱碳与增碳因素分析

根据试验数据分析并研究了超低碳钢在RH真空处理和连铸过程中,影响钢水脱碳与增碳的主要工艺因素。提出了促进钢水脱碳及防止增碳的措施。     

超低碳钢RH冶炼脱碳过程的数学模型

在充分考虑RH平衡碳氧浓度的前提下,建立脱碳反应数学模型.以210 t超低碳钢RH冶炼工艺为背景,详细给出数学模型的建立原则与过程.将模拟结果与实际测量数据进行对比发现,数学模型与实际测量数据有很好的吻合度.碳元素在钢液内存在一定的不均匀性,真空室自由液面下降管上方碳元素质量分数最小,钢渣界面处上升管右侧碳元素质量分数最大,循环20 min后,二者相差0.0025%左右.     

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。     

超低碳IF钢RH真空脱碳工艺优化

根据鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司超低碳钢的生产实践,结合超低碳IF钢在RH-TB真空处理过程中的脱碳机理,分析了钢水温降、吹氧升温参数、钢包底吹氩流量和钢水取样器等工艺因素对RH精炼钢水脱碳效果的影响。实践表明,采取控制出钢温度、优化吹氧参数、RH处理过程钢包底吹氩和改进取样器措施后,RH-TB精炼时间缩短了5 min,精炼结束钢水碳含量0.002 0%以下的比例由71%提高至95%。     

120 t RH自然脱碳精炼低碳钢QD08的生产实践

基于生产数据对120 t RH精炼低碳钢QD08(/%:≤0.07C,0.15～0.35Si,0.25～0.45Mn,≤0.035P,≤0.035S)进行了RH碳氧反应的热力学、动力学分析和自然脱碳分析,得出RH精炼自然脱碳的优化工艺。结果表明,BOF终点温度≥1650℃,RH初始温度≥1 600℃,BOF终点[C]0.04%～0.10%,[P]≤0.018%,出钢前加顶浇石灰200 kg,出钢不加合金和脱氧剂,RH真空度4～8 kPa,6～8 min可使钢水[C]≤0.05%。     

210 t RH精炼参数对IF钢洁净度的影响和工艺优化

基于IF钢（/%:≤0.0025C,≤0.005Si,0.01～0.12Mn,≤0.020P,≤0.010S,0.02～0.04Als,0.03～0.05Ti）冶炼过程工艺数据的统计,分析了Ar站钢水氧含量和RH脱碳期加铝量对钢中T[O]的影响,以及合金加入时机,顶渣改质处理和连铸保护浇铸对钢水洁净度的影响。研究结果表明,适当提高转炉终点氧含量和温度、延长加铝和钛铁之间的时间间隔、顶渣改质处理、连铸保护浇铸等方法可有效提高钢水洁净度。生产结果得出,通过RH进站钢水温度平均提高2.4℃,通过控制转炉下渣量,使顶渣厚度由≥80 mm降至60～75 mm,使RH脱碳过程加铝炉次由原36%降至3%,通过顶渣改质,使（FeO+MnO）由原22%降至17%,连浇炉数由8炉提高到10炉,连铸中间包T[O]由37.4×10^-6降低至21.6×10^-6,钢水洁净度得到了显著提高。     

RH工艺精炼超低硫钢的冶炼技术

在RH工艺精炼超低硫钢的热力学分析的基础上 ,用MoSi2 电阻炉进行了CaO Al2 O3 SiO2 MgO CaF2 渣系预熔渣和机混固体渣对钢液脱硫的试验 ,得出预熔渣脱硫速率较机混固体渣快 ,使用预熔渣时在 30min以内即可将钢中的硫含量从 116 7× 10 -6降低到 2 0× 10 -6以下 ,钢中最低终点硫含量可达 2 9× 10 -6。在30 0tRH装置上工业试验表明 ,使用预熔渣后 ,当RH精炼前钢中平均硫含量为 4 0 5× 10 -6时 ,RH精炼终点钢中平均硫含量降至 2 8 7× 10 -6,最低硫含量为 2 2× 10 -6,平均脱硫率为 2 8.9%。     

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...     

RH吹氧操作对超低碳钢脱碳速率的影响

以迁钢RH精炼炉为背景,建立了RH强制脱碳数学模型,确定了脱碳的4个反应地点:真空室内钢液自由表面,氩气表面,真空室钢液内部与飞溅液滴表面,并进行了RH强制脱碳机制研究。模型计算结果表明,在真空处理前期,钢液内部脱碳速率在4个脱碳地点中占据主导地位,而在后期以液滴脱碳为主;在迁钢现有的压降模式下,确定了第3分钟进行吹氧操作,保证40m3/min的吹氧流量为最佳的工艺处理方式,并通过迁钢实际生产炉次的对照验证了模型计算结果。     

RH精炼终点-中间包浇铸过程超低碳钢水增碳的影响因素

通过数据统计,分析了钢厂180 t RH精炼结束到45 t中间包浇铸过程中钢包衬、中间包涂料和覆盖剂等对MA超低碳钢水(≤0.005%C)增碳的影响。结果表明,连续浇铸第1炉增碳较大,增碳量5×10^-6~10×10^-6,其余炉次增碳量≤3×10^-6。通过第1炉缓缓加入覆盖剂控制中间包液面波动,加Al₂O₃减少钢包渣线侵蚀,减少钢包砖衬、中间包涂料和覆盖剂游离碳含量,可使RH精炼终点-中间包浇铸过程中钢水增碳量≤3×10^-6。     

IF钢210 t RH精炼过程中调钛时机对洁净度的影响

通过在210 t RH精炼IF钢3个浇次的试验,采用扫描电镜详细研究了RH精炼过程中调Ti时机对IF钢洁净度的影响。结果表明,加Al后2、4、6 min调Ti,RH结束时钢液中的N含量平均分别为26.7×10^-6、23.6×10^-6、27.4×10^-6。当吹氧升温所耗氧气量在30~40 m³,RH到站氧平均为579×10^-6时,RH结束T［O］为70.3×10^-6,当吹氧升温氧耗量在75~90 m³,RH到站氧平均为669×10^-6时,RH结束T［O］为109.2×10^-6。随着加Al前氧活度增加,RH结束时T［O］总体呈增加趋势。加Al后6 min调Ti钢中5 μm当量直径夹杂物数量密度最低为9.32个/mm²,夹杂物数量密度最低。