RH真空精炼炉处理技术规程修改版.doc

RH 真空精炼炉处理技术规程（试行）真空精炼炉处理技术规程（试行）目 录1、总论2、RH 顶枪3、先行处理制度4、轻处理制度5、本处理制度6、超低碳钢处理制度7、已脱氧钢顶枪升温制度8、冷钢管理制度9、基本制度10、合金加入制度11、真空排气模式及真空泵的抽气能力12、介质参数及使用标准1、总论1.1 工作原理：真空槽下部设有二个浸渍管（分别为上升管和下降管） ，当浸渍管插入钢水一定深度后，真空泵开始启动使真空槽内处于负压状态，在大气与真空槽之间压差的作用下钢水进入真空槽内与此同时，从上升管下部三分之一处吹入驱动气体（Ar 或 N2） ，该气体由于受热和压力降低引起膨胀，气泡体积成倍增加，使钢水比重变小，驱动钢水上升，使其像喷泉一样向真空槽内涌入随着气泡的破裂，钢水成为细小的液滴，使脱气表面积大大增加（20~30 倍） ，加速了脱气过程已脱气的钢水借其自重经下降管流向钢包底部，未经脱气的钢水又不断从上升管进入真空室，从而形成连续的循环过程RH 真空处理工作原理示意图1.2 双工位 RH 主要技术参数：1.2.1 布置形式采用标准双工位，钢包升降式；每个工位采用真空槽双槽平移共计四个真空槽横移台车。

采用分体式真空槽（每个真空槽分为：热弯管、上部槽、下部槽及浸渍管四部分） 1.2.2 处理能力 165～185t/炉1.2.3 真空槽横移台车轨距 4000mm，承载能力 200t，行走速度 6m/min，行程9000mm，真空槽台车的定位精度±10mm1.2.4 液压顶升系统工作压力 21MPa，介质水乙二醇钢包最大升降行程 2800mm，正常行程 2650mm，顶升能力 450t，顶升速度：高速 3m/min,低速 1m/min油缸容积 7m31.2.5 真空系统泄漏率≤30kg/h，真空泵抽气能力：600kg/h（67Pa 时，20℃干空气） ，极限真空度≤20Pa，工作最高真空度 67Pa抽真空时间：从一个大气压降到67Pa 所需时间：带预抽≤3.5min，不带预抽≤4min钢水最大循环速度125t/min1.2.6 真空槽本体：真空槽全高（含热弯管）10800mm，外径 2700mm，内径 1860mm；浸渍管内径 550mm，外径 1200mm，浸渍管中心距 1360环流气体最大流量2Nm3/min，环流气体管数量：12 个，分上下两排且为交错排列1.2.7 顶枪枪长 12720mm，升降行程 9400mm，升降速度：最高 10m/min，最低1m/min，最大加热速度 50℃/h（焦炉煤气、氧气燃烧烘烤耐材） ，最大氧气流量 2000Nm3/h。

紧急提枪速度 2m/min1.2.8 待机位烘烤用预热枪枪长 11220mm，升降行程 6590mm，升降速度 10m/min，加热范围 800～1400℃，最大加热速度 50℃/h，燃烧气体：高压焦炉煤气、氧气1.2.9 真空泵采用五级泵系统：前四级为五台蒸汽喷射泵，第五级为三台并联水环泵其中第四级为一组二台并联的蒸汽喷射泵1B→2B→3B→C1→4Ea、4Eb→C2→5Wa、5Wb、5Wc）1.2.10 钢包台车轨距 5600mm，行程 38000mm，走行速度：高速 25m/min,低速2.5m/min1.3 钢水的提升高度（h）及槽内钢水液面高度（h0）：浸渍管插入钢水深度为 0.5m，浸渍管下端距下部槽底 1.6m槽内不同压力下， 静态下槽内钢水液面高度（h0）及槽内钢水重量 如下： 提升高度可用下式表示：g)P(0 Ph式中： h－提升高度（m） h0=h＋0.5－1.6 P0－大气压（取 1.013×105Pa） P－真空槽内残余压力（Pa） g－重力加速度（9.8m/s2） ρ－钢水比重（取 7.0t/m3）槽内不同压力时各数值如下P(Pa)35×10320×10315×10310×1038.6×1032.7×10350067h(m)0.971.191.261.331.351.431.471.48 h0(m)0.090.160.230.250.340.370.38 槽内钢水重量(t)1.693.144.564.966.747.367.541.4 钢水环流量 Q：即钢水单位时间内进入真空槽内的钢水量31 034 31 ][114PPLndGQ式中：Q：环流量（t/min）G：环流气流量（Nm3/min）d：浸渍管内径（550mm）P：真空槽内压力（Pa）P0：大气压（取 1.013×105Pa）故在槽内不同压力下，环流量分别为：P（Pa ） Q（t/min）G（Nm3/min）86002700 500672.087.599.5113125.7 1.884.596.1109.1121.4 1.681.392.4104.9116.8 1.477.888.4100.4111.7 1.273.98495.4106.21.5 RH 真空精炼可处理钢种：处理标准处理特点和目标适用钢种处理时间轻处理采用碳脱氧的方式，在真空处理条件下 进行碳氧反应。

达到脱氧、去夹杂，提 高合金元素收得率，降低成本，提高钢 水质量的目的使用较低真空度SPHD、SPHC、 X42~X5615～20min本处理以去除钢水中的氢、氧（脱氧生成物） 为主要目的，钢水成分和温度的调整 使用最高真空度（67Pa） 焊接结构钢、合 金钢等对[H]含量 有要求的钢种28～34min深脱碳 处理以冶炼超低碳钢为目的，脱碳期控制好 真空度，防钢水飞溅，脱碳完毕使用最 高真空度[C]最低可达 20ppm 以下超低碳钢30～35min1.6 双工位 RH 工艺流程：移动弯管接到 A 工位 ↓ A 工位座钢包，关闭真空主阀，启动真空泵（预抽真空时） ↓钢包车运行到 A 工位 ↓ 顶升钢包到预定高度 ↓ 打开真空主阀 ↓ 钢包高度微调B 工位座钢包 ↓ ↓ RH 处理钢包车运行到 B 工位 先行处理 ————→ ∣ ∣ 成分微调，最终脱氧→↓↓ 关闭主真空阀，破真空顶升钢包到预定高度 ↓———————————→↓ 钢包下降到 A 台车移动弯管接到 B 工位 ↓↓ 台车开出，喂丝，加保温剂打开真空主阀 ↓ ↓ 钢包车开至吊包位钢包高度微调 ↓ RH 处理 ∣←——先行处理 ↓←——成分微调，最终脱氧关闭主真空阀，破真空2、RH 顶枪顶枪为四层套管，中间为氧气通道，环缝为焦炉煤气通道，最外层两层套管为冷却水的进水及出水通道。

其中氧气通道为单孔拉瓦尔管，喉口直径 22mm顶枪在非工作期间时，氧气及焦炉煤气通道保持少量 Ar（或 N2）气作为保护气体，烘烤真空槽时燃料气体为焦炉煤气，助燃气体为氧气2.1 顶枪工作能力2.1.1 吹氧脱碳能力：[C]≤20ppm；2.1.2 氧气流量：最大 2000Nm3/h；2.1.3 对真空槽加热能力：≥1450℃，最大升温速度≥50℃/h；2.1.4；化学升温能力：≥4℃/min RH 顶枪工作示意图2.2 顶枪枪位控制顶枪标高顶枪位置以槽底耐材上表面为 0 标高（mm）槽外上限位10450槽外待机位10200槽内待机位8710吹氧脱碳位4500～5000吹氧升温位4500～5000非常下限位3300槽底耐材标高02.3 顶枪特点2.2.1 缩短了脱碳时间：冶炼超低碳钢时，在真空度较低、钢水中脱碳用[O]总量不足时，顶枪的供氧可以有效的提高脱碳速度，促进脱碳2.2.2 在脱碳初期强制脱碳时，2CO+O2=2CO2的二次燃烧反应具有加热钢水的作用2.2.3 可以加铝吹氧对钢水进行化学升温（≥4℃/min） 2.2.4 顶枪不提高 RH 处理终渣中(FeO)和合格钢中[O]。

2.2.5 可以在处理间歇时间较长（＞30min）时，利用顶枪吹入焦炉煤气（COG）及O2，对耐材进行补充加热2.2.6 非处理期间可以采用较大流量的氧气/煤气燃烧加热，可以很好的清除真空槽内壁的冷钢3、先行处理制度3.1 先行处理定义3.1.1 定义：先行处理是指在通常的轻处理、本处理前所进行的成份和温度的调整可分为先行脱碳、先行加碳3.1.2 先行处理的时间：从排气开始到确认环流开始后，即进入先行处理通常处理： 抽真空 轻处理或本处理排气开始――――――→环流开始――――――――→排气结束先行处理： 抽真空 先行处理 轻处理或本处理排气开始―――→环流开始――→先行处理终了――――――→排气结束3.2 先行加碳制度3.2.1 先行加碳原因：当转炉终点[C]在目标控制值以下，而钢中游离氧较高，预计处理终了钢水含碳在目标控制值以下时，在加合金之前进行先行加碳3.2.2 先行加碳的优点：先行加碳进行真空碳脱氧，使处理结束时钢水中溶解氧降低，最终脱氧的用铝量及氧化物夹杂减少，也可以使增碳剂中的杂质有充分的上浮时间，从而提高钢水纯净度。

3.2.3 先行加碳的钢种：RH 处理终了要求 C≥0.03％的钢种 （即除低碳、超低碳以外的钢种） 3.2.4 先行加碳的判断条件：由于向钢水中加入增碳剂会引起钢水的降温，所以先行加碳的判断条件是：ΔC＞0 先行加碳处理 ΔT＜0 ΔC＞0 先行加铝升温后再先行加碳 ΔT＞0其中 ΔC＝RH 处理目标[C]－处理前钢水中[C]－合金中带入碳量+脱氧耗碳量ΔT＝RH 目标温度上限－处理前钢包温度＋处理过程温降3.2.5 先行加碳要点：⑴、加碳量＝ΔC×20Kg （以 175t 钢水计，每增加 0.01％的碳，需加碳量约20Kg） ⑵、每隔 10 秒投入一次，每次 5～6Kg，低 F[O]时，投入速度可稍快些⑶、真空度控制在 6～15KPa 为宜，可通过手动开关 4Eb 泵抽气阀使真空度低于15KPa，过高则碳氧反应过于激烈，过低则有逆流⑷、环流气体流量控制在最大流量的 60％左右⑸、加碳结束后三分钟测温、定氧、取样，并进行成分、温度的调整3.3 先行脱碳制度3.3.1 先行脱碳目的：当转炉终点[C]高于成品目标上限值，并且处理过程中的自然降碳量还不足以将其降到目标以下时，利用 RH 顶枪，在正常合金化处理之前，向钢液中吹入 O2，利用碳氧反应，先行强制把[C]降下来。

3.3.2 先行脱碳适用钢种：⑴、转炉炉后未添加 Al 及其它易氧化合金元素的低碳铝镇静钢⑵、转炉炉后未添加 Si、Al 及及其它易氧化合金元素的非高碳钢3.3.3 是否强制脱碳判断条件：当 ΔC＞0 时，进行顶枪强制脱碳其中 ΔC=处理前钢包[C]-目标[C]上限值+合金中带入碳量3.3.3 顶枪强制脱碳供氧量 Q 的确定：Q=30×ΔC其中：30 的意义为要使钢水中减少 0.01%的[C]，需要的吹氧量约为 30Nm3Q 单位为 Nm3，ΔC 单位为 10-2%3.3.4 供氧流量：供氧流量为 1600Nm3/h3.3.5 先行脱碳要点：⑴、供氧速度不宜过快，一般为 1600Nm3/h应视碳氧反应剧烈程度而定，避免碳氧反应过于剧烈⑵、当[C]＞0.02%时进行脱碳时，真空度不要过高，否则碳氧反应过于剧烈⑶、脱碳时环流气体量 72Nm3/h，脱碳结束后环流气体量提高到 90Nm3/h⑷、脱碳结束后 3 分钟测温、定氧，再脱氧合金化，并要遵循合金添加的一般原则4、轻处理制度4.1 轻处理定义：轻处理是指在只开启后两级泵的较低真空度下（相对本处理而言）对未脱氧或弱脱氧的低碳铝镇静钢进行成分、温度的调整。

生产低碳铝镇静钢时可适当提高转炉止吹[C]，通过轻处理使碳氧同步下降，产生的脱氧产物上浮使钢水纯净度提高，最后用少量铝终脱氧，使铝及其他合金的收得率大大提高4.2 轻处理要点：4.2.1 真空度控制在 6～15K。