RH真空深脱碳工艺的优化

<正>RH如今已经发展成为一个集深度脱碳、脱硫、脱气、脱磷、脱氧去除夹杂物以及温度补偿于一体的多功能炉外精炼设备在现代钢铁冶金企业中,占据举足轻重的地位。2009年,江苏沙钢集团有限公司开始尝试并且成功利用RH真空脱碳技术生产超低碳钢。随着产品的逐渐升级,RH的脱碳工艺遇到瓶颈期,RH脱碳过程中,出现顶吹氧频率高、脱碳终点碳含量较高且不稳定、处理时间长、脱碳终点氧高等问题。江苏省沙钢研究院的学者通过对RH到站钢液的初始条件、吹氧时机、真空室抽气制度和提升气体模式等的优化,开发了180tRH真空炉的快速高效脱碳工艺。控制RH到站w(C)=(250~500)×10-6,w(O)=(300~650)×10-6;适当快速降低真     

高海拔RH精炼装置真空脱碳工艺优化研究

针对位于海拔1 500 m左右的国内某厂RH真空脱碳过程中脱碳效果不佳喷溅严重的生产问题,借鉴转炉吹氧过程氧气射流与熔池相互作用规律,考虑到RH真空室内液面高度偏低的特点,通过水模型试验研究不同氧枪流量和枪位下氧气射流与熔池相互作用规律,并结合理论分析对RH真空吹氧脱碳工艺进行优化。水模型试验结果表明:RH真空吹氧脱碳过程中氧气射流与熔池的相互作用规律与转炉冶炼相似,可采用转炉冶炼过程中氧气射流与熔池相互作用研究对RH真空吹氧脱碳工艺进行优化。理论分析可知,当氧枪流量为1 500 m³/h、枪位为5.5 m时,熔池冲击深度为0.173 m、冲击面积为2.435 m²、穿透体积处于最大值为0.420 m³,氧气射流冲击熔池效果最理想,有利于RH脱碳过程高效脱碳和喷溅控制。实施优化措施后,终点钢水平均w(C)由15.1×10^-6降至11.8×10^-6,终点w(C)在20×10^-6以内比例提高至94.4%,优化工艺显著提高了RH快速深脱碳效果,同时有效控制了RH...     

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真空脱碳的实践

本文介绍了 RH 真空脱碳碳氧平衡原理、脱碳条件、成分微调、温度及时间控制,总结了近10余年实践经验。结果表明,炉前终点提供含碳量为0.05%的未脱氧钢水,经 RH 真空脱碳后,可使钢水最低含碳量降到0.01%以下,最低可达0.003%,可以生产出超低碳钢。可供兄弟钢厂真空脱碳参考。     

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。     

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。     

工业纯铁M6的RH真空脱碳工艺

工业纯铁M6材料的成分要求碳含量在0.01％以下,在炼钢工序采用RH精炼真空吹氧脱破工艺,成功生产了合格的Φ6.5 mm规格超低碳工业纯铁线材.RH脱碳工艺的真空压力为67 Pa时真空处理时间为15±2 min,驱动气体前期调节为50±5 m3/h,中期待平稳后调节到100±10 m3/h、补氧强制脱碳的供氧强调为0....     

RH快速深脱碳研究

结合理论和实践,对RH脱碳的影响因素进行了分析研究,结果表明:对于250～300t的RH,最佳的初始碳含量为(250～400)×10-6(质量分数,余同);发现吹氧时机对RH脱碳速率的影响很明显,吹氧时间滞后,造成RH前期脱碳速率过低,吹氧时已经进入低碳区域,削弱了吹氧对提高脱碳速率的作用,而且造成RH终点钢水活度氧过...     

RH真空脱碳数学模型的改进

通过分析武钢的实际生产数据，发现在一定的工艺条件下（如武钢二炼钢厂的现行工艺）ＲＨ处理过程中的瞬时含碳量完全由初始含碳量和处理时间决定，并找到一个精度很高的含碳量预报公式。     

RH真空处理脱碳速度研究

阐述了影响RH真空处理脱碳的主要影响因素,并制定了相应的工艺措施,取得了很好的脱碳效果.     

RH炉生产IF钢脱碳工艺优化

本文论述了RH炉在生产IF钢的过程中,通过优化进站碳、氧含量,快速提高真空度,优化环流气流量,保证浸渍管插入深度,优化脱碳后期强制吹氧,优化耐材洁净度,实现RH炉脱碳时间降低,碳含量进一步降低,为IF钢的生产提供了保障。     

RH真空脱碳过程的新模型

根据在RH真空容器中,包括碳和氧在钢水中的质量传递在内的混合控制机制以及碳和氧通过循环由于脱碳吹氧是在0.01 MPa下进行,不需要增加真空原系统的能力。氧枪在吹氧后上提,此时通入少量的惰性气体以保持氧枪端部的清洁,因此,在这种情况下,不需要提高抽气能力。 KTB工艺使操作成本大幅度降低。     

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。     

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%。     

超低碳钢210 t RH脱碳精炼工艺的优化

分析和确定了RH精炼的初始碳含量、提升气体流量和转炉终点氧含量,并进行生产实践。结果表明,RH进站初始碳含量应控制在250×10^-6~400×10^-6,转炉出钢时终点氧含量应控制在250×10^-6~400×10^-6。实际生产数据统计表明,在PH处理初期（0~3 min）,各炉次脱碳速率最大值可达到98×10^-6/min,在脱碳终点时,碳含量在12×10^-6左右。     

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真空脱气装置条件和脱碳反应特性

从实践和理论进行了定量研究，以弄清楚诸如在ＲＨ真空脱气真空槽和连通管这样的几何形状对脱碳速度和终点碳含量产生的作用。在水岛厂进行了试验，所用连通管直径在０．６－１．０ｍ之间变化，真空槽断面为３．５－５．１ｍ＾２，钢水量为２４０－３００ｔ。随着连通管内径的增大，真空槽断面积和钢水量的减少，反应速度提高了，同时终点碳含量却减少了。由于使有最大真空槽，其内径为１．０ｍ，断面积为５．１ｍ＾２，而获得了最大     

在RH真空脱气过程中促进脱碳

为提高在低碳范围内的真空脱碳速度,进行了基本原理试验。试验结果表明,扩大界面面积显然比增大总传质系数更有效。而扩大界面面积的最适用的方法之一是吹氩到钢液中。在150kg VIF(Vacuum Induction Furnace——真空感应炉)中试验研究了吹氩对脱碳速度的影响。结果表明,吹氩对提高脱碳速度是有效的,而且用双孔喷嘴的表观脱碳速度常数比用单孔喷嘴的速度常数大。此后,用水力模型试验研究了吹氩到真空室中的效果。为模拟脱碳速度,测定了CO_2的析出速度。喷嘴安装在真空室侧墙的最低部位。喷嘴数目为1个、8个或16个。同时,还进行了不吹气的试验,以作比较。把气体吹到真空室内对提高CO_2的析出速度是有效的。特别是在一定的气体总流量下,增加喷嘴数日更为有效。最后,进行了工业性试验。喷嘴的布置与水力模型中使用8个喷嘴时的情况相同。为使钢液循环而喷入插入管的气体流量为2500N1/min,吹入真空室内的气体流量为800Nl/min,喷嘴内径为2mm。结果表明,在10min内,可以将碳含量从200ppm降至10ppm。同时,计算出吹氩时的脱碳反应界面面积比不吹氩时脱碳反应界面面积大1.6倍。     

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。