中高锰钢在真空精炼过程中的气化行为

为了解释中高锰钢真空精炼过程中Mn的非氧化损失行为,进行了工业实验和热力学计算。研究结果表明,在真空条件下钢液中Mn会因气化而大量挥发损失。温度、钢中Mn含量以及精炼真空度对Mn的气化挥发行为有着很大的影响。随着温度的升高和钢液中Mn含量的增加,Mn在气相中的饱和蒸气压增加,Mn的气化挥发变得更加容易。同等条件下,真空度越低,钢液中的Mn越容易气化。在VD和RH真空精炼条件下,Mn在钢液中的传质不应是决定Mn气化挥发速率的限制性环节。     

VD炉真空处理过程中钢水锰损的分析研究

分析了100t双工位VD炉真空处理过程中钢水锰元素损失的原因,锰损的主要影响因素为:钢水温度、VD真空度、真空保持时间。通过优化真空度和真空保持时间,优化生产节奏,降低真空处理钢水温度,可以有效减少处理过程中锰的损失量。     

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%。     

300t RH加铝后循环时间对IF钢中脱氧夹杂行为的影响

RH精炼过程加铝前IF钢（/%:≤0.005C,≤0.04Si,0.05~0.20Mn,≤0.015P,≤0.015S,0.03~0.06Als）中的氧含量为340×10^-6~467×10^-6,用Aspex扫描电镜研究了加铝后210 min钢中夹杂物类型、尺寸和数量,结果表明,IF钢在RH工序加铝脱氧后钢液中夹杂物的类型主要为氧化铝,随着RH循环时间的增加,钢液中夹杂物数量减少;加铝真空循环6 min后可进行合金化,进一步延长循环时间,钢液中夹杂物的去除速度减缓;加铝前IF钢液中的初始氧含量偏高时,可适当延长循环时间至8 min,再进行合金化。     

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.     

ASP工艺生产Ti-IF钢水口堵塞原因分析及改进

利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析对超低碳Ti-IF钢ASP连铸过程浸入式水口结瘤物取样分析表明,结瘤物中铁和夹杂物交互存在,夹杂物包括二铝酸钙、Al2O3、ZrO2和RO相等。水口堵塞主要是由于钢液中高熔点脱氧产物Al2O3和钙铝酸盐沉积粘附在水口内壁结瘤造成,Ti使水口结瘤现象严重。通过将RH单联法优化为LF+RH双联法,优化钙处理效果并控制过剩[Ti]0.02%,改善了钢水可浇性,实现了8炉以上连续浇铸。     

RH主要设备有哪些?RH的基本原理是什么?

<正>答:RH法设备由以下部分组成:a.真空室;b.浸入管(上升管、下降管);c.真空排气管道;d.合金料仓;e.循环流动用吹氩装置;f.钢包(或真空室)升降装置;g.真空室预热装置(可用煤气或电极加热)。一般设两个真空室,采用水平或旋转式更换真空室,真空排气系统采用多个真空泵,以保证一般真空度在50~100Pa,极限真空度达50Pa以下。RH的基本原理:钢液脱气是在砌有耐火材     

RH真空室内壁清洗技术的开发

据日本“材料”,1990,3:1180报道为适应厚板优质化和超低碳钢产量的不断增加,要求高精度的RH处理,但是,传统的RH设备一直存在着由于真空室内壁粘附残钢,而导致脱气处理能力降低和钢液增碳等问题。本次开发的是将富氧烧咀应用于在线操作,对清除真空室内壁的残钢取得了显著的效果。就其效果叙述如下。     

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。     

马钢CSP流程RH精炼钢水温度预测模型

基于冶金机理和传热学计算,分析研究了RH精炼过程中脱碳、吹氧加铝、脱氧、合金化、喷粉、真空室状态以及钢包等级等各类因素对钢水温度的影响。结合现场实际生产数据,建立了RH精炼钢水温度预测模型,经过对实际生产跟踪验证表明,模型预测的钢水终点温度与实测值偏差在±5 ℃以内的命中率为87.42%,偏差在±8 ℃以内的命中率为100%。     

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。     

CO2作为RH提升气的冶金反应行为研究

钢液真空循环脱气法（RH）精炼能够利用高真空和钢液循环流动有效脱气和去除夹杂物。同时,炼钢环境下 CO₂可与钢液中[C]反应生成CO提高搅拌强度。因此,本文提出将CO₂作为RH提升气进行真空精炼。针对CO₂在RH精炼过程的冶金反应行为特性,通过热力学理论分析了极限真空条件下CO₂脱碳的有利条件及限度,同时搭建了CO₂作RH提升气工业试验平台,通过工业试验对比研究了CO₂/Ar分别作提升气时对钢液精炼过程的影响。结果表明,若单纯考虑CO₂与碳反应,则当钢液中[C]低于1.8×10?6,CO₂仍然具有氧化碳元素的能力。然而,CO₂对钢液中碳铝元素存在选择性氧化,当铝含量低于一定程度时,CO₂主要参与脱碳反应;反之,CO₂则会造成一定铝损,因此若采用新工艺需考虑铝合金加入时机以及加入量。此外,CO₂用作RH提升气可获得与Ar效果相当甚至更优的脱氢效果,喷吹同等量CO₂并未造成钢液的大幅温降,因此CO₂完全有潜力作为RH提升气,进而完成精炼。      

节能技术在RH真空精炼工艺中的应用

介绍了MFB顶吹氧枪技术、水环真空泵技术和干式机械泵技术等3种节能技术在RH真空精炼工艺的应用。国内某钢厂300 t RH真空精炼系统的应用表明:应用MFB顶吹氧枪技术,RH处理过程钢液温降可减少15.8℃;应用水环真空泵技术,可降低RH吨钢生产成本约2.25元;应用干式机械泵技术,可降低RH吨钢生产成本约6.05元。     

A Mathematical Model for Prediction of Carbon Concentration During RH Refining Process

A mathematical model was developed to predict the carbon concentration during RH refining process. Three reaction sites such as the free surface, inner sites of the molten steel in vacuum chamber, and the bubble surface were considered. The decarburization at inner sites of the molten steel in vacuum chamber was dominant at the initial stage, and then subsequently, it was dominated by the free surface and bubble surface. The decarburization rate constant was also evaluated.     

RH真空脱碳工艺的研究分析

结合实际生产数据,分析了转炉终点控制对RH真空脱碳的影响,分析认为,冶炼超低碳钢时,转炉终点碳含量≥0.05%,需要进行RH强制脱碳;终点碳含量≤0.04%时,可以进行RH自然脱碳,也可以在出钢过程中进行最大810kg的微碳锰铁（锰含量80%）合金化操作。底吹氩2min降低钢水氧活度约190×10-6。没有底吹终点钢水碳含量不均匀,均匀性相差0.01%～0.02%。     

RH真空精炼过程的计算机自动控制技术

RH真空精炼是大批量生产优质纯净钢的重要手段.在RH处理过程中,计算机自动控制技术对于优化生产工艺,稳定钢水质量,提高生产效率,降低消耗具有重要意义.对RH精炼过程的计算机自动控制系统的构成、功能、效果及发展进行了综合评述.     

RH精炼过程温降规律的研究

为了掌握RH精炼过程钢水温降规律,进而确定合理温降制度,对唐钢生产硅钢时RH处理过程的不同阶段温降速率进行统计分析;结合RH处理过程影响钢水温降的吹氧、合金化等因素,得到了RH处理过程温降计算模型。通过生产数据进行验证,RH精炼过程温降误差为±5℃的准确率为78.57%。     

Mathematical Modelling of Non‐equilibrium Decarburization Process during Vacuum Circulation Refining of Molten Steel: Application of the Model and Results (I) ‐ Decarburization Process and Influences of Some Technological Factors

A novel three‐dimensional mathematical model proposed and developed for the non‐equilibrium decarburization process during the vacuum circulation (RH) refining of molten steel has been applied to the refining process of molten steel in a 90‐t multifunction RH degasser. The decarburization processes of molten steel in the degasser under the conditions of RH and RH‐KTB operations have been modelled and analysed, respectively, using the model. The results demonstrate that the changes in the carbon and oxygen contents of liquid steel with the treatment time during the RH and RH‐KTB refining processes can be precisely modelled and predicted by use of the model. The distribution patterns of the carbon and oxygen concentrations in the steel are governed by the flow characteristics of molten steel in the whole degasser. When the initial carbon concentration in the steel is higher than 400 · 10⁻⁴ mass%, the top oxygen blowing (KTB) operation can supply the oxygen lacking for the decarburization process, and accelerate the carbon removal, thus reaching a specified carbon level in a shorter time. Moreover, a lower oxygen content is attained at the decarburization endpoint. The average contributions at the up‐snorkel zone, the bath bulk and the free surface with the droplets in the vacuum vessel in the refining process are about 11, 46 and 42% of the overall amount of decarburization, respectively. The decarburization roles at the gas bubble‐molten steel interface in the up‐snorkel and the droplets in the vacuum vessel should not be ignored for the RH and RH‐KTB refining processes. For the refining process in the 90‐t RH degasser, a better efficiency of decarburization can be obtained using an argon blow rate of 417 I(STP)/min, and a further increase in the argon blowing rate cannot obviously improve the effectiveness in the RH refining process of molten steel under the conditions of the present work.