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脱碳过程喷溅的控制

喷溅使RH生产不顺行,通过对RH真空脱碳过程喷溅原因的分析,结合二钢RH真空泵的特点,提出控制RH脱碳过程大喷溅的工艺手段,实践中取得良好的效果,RH生产很快转入正常。     

RH高效深度脱碳与协同脱氧关键技术

围绕IF钢RH精炼高效深度脱碳与协同脱氧目标,从RH精炼碳氧热力学入手,分析了RH脱碳与协同脱氧的可行性和策略;从脱碳反应动力学入手,分析了不同脱碳阶段高效脱碳策略。同时,研究了RH强制脱碳、吹氧流量与枪位控制等高效脱碳与控氧协同技术,以及真空压降控制、循环流量优化、真空罐内部吹氩强化脱碳等RH精炼高效脱碳关键技术和RH精炼脱碳终点氧含量控制、顶渣氧化性控制等控氧关键技术,进一步提出通过上述技术集成应用实现RH高效深度脱碳与脱氧的协同策略。     

RH精炼自然脱碳和TOP强制脱碳效果的对比研究

根据迁钢公司RH精炼生产数据,研究了自然脱碳和TOP强制脱碳RH精炼处理IF钢的脱碳过程、钢水氧含量、真空室压力、废气流量、废气成分和钢水温降的变化。根据表观脱碳速率常数的不同,2种精炼方式下脱碳过程分别呈现“两段式”和“三段式”变化规律,均可以在20min内稳定生产碳含量低于15×10^-6的IF钢;吹氧使得真空室压降平台处压力升高,平台持续时间延长,不利于提高脱碳速率,且吹氧过量导致脱碳终点氧含量大幅增加。采用RH—TOP吹氧时,CO二次燃烧产生的热补偿可以降低转炉出钢温度20—25℃。     

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...     

250 t钢包RH精炼脱碳动态控制实践

为了提高RH脱碳效果,缩短RH精炼周期,从热力学和动力学理论上对RH脱碳进行分析,从实践上对RH脱碳处理进行动态控制工艺优化。吹氧加铝升温工艺优化后,超低碳钢成品碳合格率从94%左右提高到100%,RH处理10 min即可把碳脱到0.002%左右,与工艺优化前对比,成品碳质量分数从0.001 5%～0.002%降低到0.001%～0.001 4%。研究了压降对脱碳速率的影响,结果表明,压降速度越快,脱碳速率越高,预抽真空可以提高脱碳效率和获得更低的终点碳含量。研究了脱碳结束时氧含量与脱碳终点碳含量的关系,结果表明,脱碳结束时氧质量分数在0.025%～0.035%范围内,能满足脱碳终点碳质量分数小于0.002%的要求。     

RH—MS脱碳工艺初探

通过控制钢液循环速率、碳氧比例、脱碳速度等可缩短真空脱碳时间。实践证明，太钢ＲＨ－ＭＳ真空处理１３分钟左右碳含量可达到３０ｐｐｍ以下。     

RH法的脱碳及脱硫速率

评述了RH法真空脱碳、脱硫反应过程的行为,着重叙述了真空环流二次精炼条件下反应速率方面的主要研究概况.     

RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果分析

西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉—LF精炼—RH精炼—连铸工艺生产IF钢,为探究RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果,采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段,对不同脱碳工艺对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究。结果表明:（1）与自然脱碳工艺炉次相比,采用强制脱碳工艺的炉次在转炉结束与RH进站钢中的平均[O]含量更低;（2）两种工艺脱碳结束钢中的[O]含量基本在同一水平;（3）强制脱碳工艺的炉次在RH结束时渣中平均T.Fe的质量分数降低了1.3%。在能满足RH脱碳效果的前提下,尽量提高转炉终点钢液碳含量、降低钢液氧含量,后续在RH精炼时采用强制吹氧脱碳工艺,适当增大吹氧量来弥补钢中氧,可显著降低IF钢顶渣氧化性。自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板T.O含量均比较理想;与自然脱碳工艺相比,强制脱碳工艺可有效降低IF钢[N]含量,这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的CO气泡更多和气液反应面积更大有关。脱碳工艺对IF钢热轧板中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响,夹杂物主要由Al₂O₃夹杂、Al₂O₃–TiO_x夹杂与其他类夹杂物组成,以夹杂物的等效圆直径表示夹杂物尺寸,以上三类夹杂物平均尺寸分别为4.5、4.4和6.5 μm,且钢中尺寸在8 μm以下的夹杂物数量占比高于75%。在RH精炼过程中,尽量降低RH脱碳结束钢中[O]含量,有利于提高钢液洁净度。      

RH真空脱碳的数学模型

建立RH真空脱碳数学模型一直为国内外所关注。本文较详细地介绍运用正交多项式回归方法建立脱碳数学模型的过程。此模型不仅使操作者能根据初始含碳量预知某个时刻的实际含碳量,控制脱碳反应的速度和时间,而且也能根据钢水取样的分析值与数模值对比,由其差值来判断RH脱碳过程是否正常,为操作者提示RH工艺条件可能发生了某种变化,从而避免质量事故的发生。另外,也为我们今后修改RH真空脱碳的工艺条件提供了依据。     

废气分析在RH脱碳过程中的应用

根据RH废气分析系统对废气流量及其中CO、CO2气体含量的测量,建立了废气分析脱碳数学模型。经验证,模型计算值与实际测量值吻合较好。对于成品碳的质量分数小于等于20×10-6的超低碳钢,模型计算的RH自然脱碳终点碳的质量分数误差在±3×10-6之间。废气流量修正系数δ采用分段取值更能符合实际情况,RH精炼开始3 min内,δ为0.35,3 min后δ为0.6。在RH自然脱碳后期,当废气中CO的质量分数由峰值降低到5%时,钢水中碳的质量分数的平均值达到13×10-6,已经低于RH终点碳含量的要求值,可以判定RH脱碳过程结束。     

RH精炼脱碳与夹杂物控制

为了提高RH精炼处理效率及钢水的洁净度,鞍钢股份有限公司炼钢总厂针对RH精炼装置脱碳、氧含量和夹杂物控制等相关工艺进行了研究和改进.通过控制转炉粗钢液中的碳氧含量、快速提高RH真空度、增加提升钢液的驱动气体氩气流量、吹氧强制脱碳、延长真空脱碳时间、增大插入管管径以及改善插入管形状维护等措施,保证了RH精炼的脱碳效果.通过控制钢包及浇注过程增碳,保证了成品碳稳定控制在20×10^-6以下;同时优化了RH精炼升温工艺,并开发硅脱氧、镁脱氧及中间包改质工艺,显著降低了钢坯的全氧含量,降低了冷轧夹杂比率,从而确定了合理的RH冶炼超低碳钢工艺参数及RH精炼搬出后超低碳钢增碳的控制工艺.     

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。     

脱碳模型在宝钢RH精炼的应用

介绍了宝钢RH动态脱碳模型的基本原理及在线应用情况,其投用对促进RH的高效处理及自动化水平发挥了一定的作用,该模型综合了自动控制技术、数值分析、真空脱碳原理与专家知识研究,实现了对钢水中碳含量的准确预测,模型预测值与分析值绝对偏差≤8×10^-6的命中率为85．7％。     

RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺

 提出RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺。通过从RH上升管喷吹碳酸钙粉剂实现钢水脱碳和净化钢液的目的。分析RH碳酸盐分解CO2的脱碳机理,并进行工业试验,考察RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺对钢水洁净度的影响。结果表明,采用RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺缩短RH精炼处理时间3 min,吨钢成本降低3～5元。铸坯的平均[w(T[O])]可达0.001 0%以下,显著提高钢水的洁净度。     

IF钢的深度脱碳

根据RH／TB真空吹氧脱碳机理,结合鞍山钢铁公司第二炼钢厂冶炼超低碳IF钢的生产实践,确定了超低碳IF钢的冶炼工艺以及防止钢液增碳的措施。目前,在大批量生产的IF钢坯中碳含量稳定地低于0．003％,平均为0．0021％。     

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%。     

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精炼过程深脱硫技术研究

采用低SiO_2含量的CaO-Al_2O_3-SiO_2系脱硫剂,在180tRH上进行了深脱硫试验。结果表明,脱硫率可达到70%以上,且处理过程中未发生回硫现象;RH脱硫过程炉渣中FeO和MnO含量的升高有利于炉渣光学碱度的提高;脱硫剂的合适加入量为1.5t。