RH精炼技术课件

RH精炼技术

1一、BOF(EAF)-(LF)-RH－CC高洁净特殊钢精炼关键技术：(1).RH初始氧含量；(2).真空条件－主要为抽气能力(所能达到的真空度)和抽气速率;(3).搅拌能力(环流量)，吹氩量；(4).钢包渣；(5).精炼时间。一、BOF(EAF)-(LF)-RH－CC关键技术：2森辛治公式：Q:RH环流量，t/minG:环流气体流量(m3/min);d:环流管内径(m);p1,p2分别表示大气和真空室内压力(Pa)森辛治公式：Q:RH环流量，t/min3二、BOF-RH超低碳钢的冶炼关键技术：(1).RH初始钢液条件－[O],[C]。(2).真空条件－主要为抽气能力(所能达到的真空度)和抽气速率。(3).搅拌能力(环流量)。(4).少粘钢。二、BOF-RH超低碳钢的冶炼关键技术：4

(1)碳、氧反应原理从热力学来讲主要是以下几个方面：1.CO的分压；2.[%C],[%O]的浓度；3.K(1)碳、氧反应原理从热力学来讲主要是以下几个方面：5

真空度对[C]-[O]平衡的影响关系用铝预脱氧真空度对[C]-[O]平衡的影响关系用铝预脱氧6RH精炼技术课件7

真空强制脱碳事例图真空强制脱碳事例图8RH脱碳初始碳含量0.04%,氧含量0.05%,RH-KTB深脱碳三阶段：第1阶段[C]从0.04%降到0.02%,真空度为1-2kPa,3min钟左右。自然脱碳。第2阶段[C]从0.02%降到0.003%,真空度为0.1kPa,强制脱碳，补充氧0.03-0.04%,15-20min钟左右。第3阶段[C]从0.003%降到0.002%,真空度为0.05kPa,强化表面脱碳，向钢液表面加入铁矿石，表面吹氩气，氢气等。脱碳工艺：快速提高真空度，在3min内将真空度降到1kPa以下。在第1阶段脱碳任务后，真空度控制在100Pa并保持到脱碳结束。RH驱动气体在真空泵启动之初的驱动气体流量为78Nm3/h，脱碳10min以后调到最大120Nm3/h,到20min时脱氧合金化时调到78Nm3/h。对于钢水初始碳含量大于0.04%,活度氧小于400ppm炉次，需要KTB顶枪吹氧强制脱碳。目标氧含量末期为350ppm。期望温降25－30℃。RH脱碳初始碳含量0.04%,氧含量0.05%,RH-KTB9

真空强制脱碳成分变化原理图真空强制脱碳成分变化原理图10

(2)RH脱碳速率的一般规律(2)RH脱碳速率的11

KwangyangWorks，POSCO实例KwangyangWorks，POSCO实例12

浦项RH第一阶段初始碳、氧控制时间最短提高脱碳效率措施之一：钢液初始碳、氧控制浦项RH第一阶段初始碳、氧控制时间最短提高脱碳效率措施之13为了控制初始合理的氧位，通常在出钢时要加入复合脱氧剂为了控制初始合理的氧位，通常在出钢时要加入复合脱氧剂14控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初始的合理炉渣氧化性和钢液氧位。新工艺旧工艺控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初始的合理炉渣氧化性和钢液15从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率16研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但同样可以获得低的氧含量。研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但同样可以获得低的氧含量17这主要是合理的炉渣成分，有效地吸收了钢中的夹杂物。旧工艺新工艺这主要是合理的炉渣成分，有效地吸收了钢中的夹杂物。旧工艺新工18新工艺使炉渣的半球点温度(ST)、熔化温度(MT)以及流动温度(FT)更合理。新工艺使炉渣的半球点温度(ST)、熔化温度(MT)以及流动温19

为了缩短抽气时间，新日铁名古屋厂采用预真空工艺有效地提高了脱碳速率。提高脱碳效率措施之二：预抽真空和高的抽气能力为了缩短抽气时间，新日铁名古屋厂采用预真空工艺有效地20预真空使脱碳速率常数提高预真空使脱碳速率常数提高21通过真空系统改造有效地缩短了脱碳时间通过真空系统改造有效地缩短了脱碳时间22RH第二阶段受抽气能力控制RH第二阶段受抽气能力控制23W:钢液的环流量；H:吹Ar位置到真空室钢水面的高度，即氩气泡上升路径长度；Q:吹氩量；D:吸嘴内径；K：常数提高脱碳效率措施之三：提高环流量W:钢液的环流量；提高脱碳效率措施之三：提高环流量24

扩大吸嘴内径提高环流量扩大吸嘴内径提高环流量25新日铁名古屋厂扩大RH吸嘴内径后，有效的提高了脱碳速率新日铁名古屋厂扩大RH吸嘴内径后，有效的提高了脱碳速率26

采用椭圆型吸嘴提高环流量采用椭圆型吸嘴提高环流量27采用椭圆型吸嘴后脱碳速率的提高采用椭圆型吸嘴后脱碳速率的提高28RH精炼技术课件29

REDA炉的脱碳能力

175吨350吨REDA炉的脱碳能力175吨350吨30

采用MFB枪后，温降下降，同时提高了吸嘴寿命，提高了脱碳速率。耐材消耗下降，寿命是原来的1.2倍提高脱碳效率措施之四：采用顶枪技术采用MFB枪后，温降下降，同时提高了吸嘴寿命，提高了脱碳31RH-MFB采用吹氧和焦炉煤气加热烘烤真空室，真空室温度最高可达1300℃，升温速度可达37.5℃/h。对钢水升温速度不明显，提高废气温度约300℃，尽管对钢水升温不明显，但可以明显减少结瘤。可以用焦炉煤气，尽管天然气比焦炉煤气发热值大一倍(液化天然气8000kcal/m3,焦炉煤气4400kcal/m3),但理论燃烧温度相近，天然气2020℃，焦炉煤气1998℃，因此加大焦炉煤气流量，可以达到相同的加热温度。MFB铝热法，钢水升温速度可达6.2-6.9℃/min,耗铝为0.030-0.034kg/t/℃，耗氧为0.020-0.028m3/t/℃，钢水中C、Mn、Si元素的烧损分别为7%,2.5%,3%,采用铝热法，最高可升温80℃。RH-MFB采用吹氧和焦炉煤气加热烘烤真空室，真空室温度最高32RH内壁粘冷钢对脱碳速率有大的影响RH内壁粘冷钢对脱碳速率有大的影响33其它新技术，如：(1)氩气中掺入H2气进行吹炼。由于碳和氢能够形成多种碳氢化合物，用此法可以顺利地将碳脱到10ppm以下。(2)向钢水中喷吹铁矿石粉。由于铁矿粉能够提供现成固液界面，增大脱碳速度常数kC,增大脱碳反应的容量系数ak,用此法也可以将碳脱到10ppm以下。其它新技术，如：34

LF炉工艺LF炉工艺35

RH强制脱氧工艺RH强制脱氧工艺36四、国内外其它RH精炼炉技术介绍四、国内外其它RH精炼炉技术介绍37

谢谢！

38

RH精炼技术

39一、BOF(EAF)-(LF)-RH－CC高洁净特殊钢精炼关键技术：(1).RH初始氧含量；(2).真空条件－主要为抽气能力(所能达到的真空度)和抽气速率;(3).搅拌能力(环流量)，吹氩量；(4).钢包渣；(5).精炼时间。一、BOF(EAF)-(LF)-RH－CC关键技术：40森辛治公式：Q:RH环流量，t/minG:环流气体流量(m3/min);d:环流管内径(m);p1,p2分别表示大气和真空室内压力(Pa)森辛治公式：Q:RH环流量，t/min41二、BOF-RH超低碳钢的冶炼关键技术：(1).RH初始钢液条件－[O],[C]。(2).真空条件－主要为抽气能力(所能达到的真空度)和抽气速率。(3).搅拌能力(环流量)。(4).少粘钢。二、BOF-RH超低碳钢的冶炼关键技术：42

(1)碳、氧反应原理从热力学来讲主要是以下几个方面：1.CO的分压；2.[%C],[%O]的浓度；3.K(1)碳、氧反应原理从热力学来讲主要是以下几个方面：43

真空度对[C]-[O]平衡的影响关系用铝预脱氧真空度对[C]-[O]平衡的影响关系用铝预脱氧44RH精炼技术课件45

真空强制脱碳事例图真空强制脱碳事例图46RH脱碳初始碳含量0.04%,氧含量0.05%,RH-KTB深脱碳三阶段：第1阶段[C]从0.04%降到0.02%,真空度为1-2kPa,3min钟左右。自然脱碳。第2阶段[C]从0.02%降到0.003%,真空度为0.1kPa,强制脱碳，补充氧0.03-0.04%,15-20min钟左右。第3阶段[C]从0.003%降到0.002%,真空度为0.05kPa,强化表面脱碳，向钢液表面加入铁矿石，表面吹氩气，氢气等。脱碳工艺：快速提高真空度，在3min内将真空度降到1kPa以下。在第1阶段脱碳任务后，真空度控制在100Pa并保持到脱碳结束。RH驱动气体在真空泵启动之初的驱动气体流量为78Nm3/h，脱碳10min以后调到最大120Nm3/h,到20min时脱氧合金化时调到78Nm3/h。对于钢水初始碳含量大于0.04%,活度氧小于400ppm炉次，需要KTB顶枪吹氧强制脱碳。目标氧含量末期为350ppm。期望温降25－30℃。RH脱碳初始碳含量0.04%,氧含量0.05%,RH-KTB47

真空强制脱碳成分变化原理图真空强制脱碳成分变化原理图48

(2)RH脱碳速率的一般规律(2)RH脱碳速率的49

KwangyangWorks，POSCO实例KwangyangWorks，POSCO实例50

浦项RH第一阶段初始碳、氧控制时间最短提高脱碳效率措施之一：钢液初始碳、氧控制浦项RH第一阶段初始碳、氧控制时间最短提高脱碳效率措施之51为了控制初始合理的氧位，通常在出钢时要加入复合脱氧剂为了控制初始合理的氧位，通常在出钢时要加入复合脱氧剂52控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初始的合理炉渣氧化性和钢液氧位。新工艺旧工艺控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初始的合理炉渣氧化性和钢液53从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率54研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但同样可以获得低的氧含量。研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但同样可以获得低的氧含量55这主要是合理的炉渣成分，有效地吸收了钢中的夹杂物。旧工艺新工艺这主要是合理的炉渣成分，有效地吸收了钢中的夹杂物。旧工艺新工56新工艺使炉渣的半球点温度(ST)、熔化温度(MT)以及流动温度(FT)更合理。新工艺使炉渣的半球点温度(ST)、熔化温度(MT)以及流动温57

为了缩短抽气时间，新日铁名古屋厂采用预真空工艺有效地提高了脱碳速率。提高脱碳效率措施之二：预抽真空和高的抽气能力为了缩短抽气时间，新日铁名古屋厂采用预真空工艺有效地58预真空使脱碳速率常数提高预真空使脱碳速率常数提高59通过真空系统改造有效地缩短了脱碳时间通过真空系统改造有效地缩短了脱碳时间60RH第二阶段受抽气能力控制RH第二阶段受抽气能力控制61W:钢液的环流量；H:吹Ar位置到真空室钢水面的高度，即氩气泡上升路径长度；Q:吹氩量；D:吸嘴内径；K：常数提高脱碳效率措施之三：提高环流量W:钢液的环流量；提高脱碳效率措施之三：提高环流量62

扩大吸嘴内径提高环流量扩大吸嘴内径提高环流量63新日铁名古屋厂扩大RH吸嘴内径后，有效的提高了脱碳速率新日铁名古屋厂扩大RH吸嘴内径后，有效的提高了脱碳速率64

采用椭圆型吸嘴提高环流量采用椭圆型吸嘴提高环流量65采用椭圆型吸嘴后脱碳速率的提高采用椭圆型吸嘴后脱碳速率的提高66RH精炼技术课件67

REDA炉的脱碳能力

175吨350吨REDA炉的脱碳能力175吨350吨68

采用MFB枪后，温降下降，同时提高了吸嘴寿命，提高了脱碳速率。耐材消耗下降，寿命是原来的1.2倍提高脱碳效率措施之四：采用顶枪技术采用MFB枪后，温降下降，同时提高了吸嘴寿命，提高了脱碳69RH-MFB采用吹氧和焦炉煤气加热烘烤真空室，真空室温度最高可达1300℃，升温速度可达37.5℃/h。对钢水升温速度不明显，提高废气温度约300℃，尽管对钢水升温不明显，但可以明显减少结瘤。可以