RH真空精煉技術(shù).ppt

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1、1RH精煉技術(shù)現(xiàn)代純凈鋼生產(chǎn)工藝流程在純凈鋼生產(chǎn)中,RH是最重要的真空精煉裝置之一,應(yīng)用越來越廣泛,新建鋼廠多數(shù)選擇RH精煉。2鋼鐵冶煉工藝路線3大型聯(lián)合企業(yè)冶煉工藝流程45特殊鋼廠冶煉工藝路線脫硫短流程鋼廠冶煉工藝路線67RH的發(fā)展歷史RH精煉技術(shù)是1959年德國Rheinstahl和Hutlenwerke公司聯(lián)合開發(fā)成功的。RH將真空精煉與鋼水循環(huán)流動結(jié)合起來,具有處理周期短,生產(chǎn)能力大,精煉效果好等優(yōu)點,適合冶煉周期短,生產(chǎn)能力大的轉(zhuǎn)爐工廠采用。RH發(fā)展到今天,大體分為三個發(fā)展階段:(1)發(fā)展階段(1968年~1980年

2、):RH裝備技術(shù)在全世界廣泛采用。(2)多功能RH精煉技術(shù)的確立(1980年~2000年):RH技術(shù)幾乎達到盡善盡美的地步。表1RH工藝技術(shù)的進步工藝指標(biāo)鋼水純凈度/×10-6鋼水溫度脫碳速度常數(shù)溫度波動補償量/℃Kc/min-1℃CST.OPNH技術(shù)水平≤20≤10≤15≤20≤20≤1.026.30.35≤±5(3)極低碳鋼的冶煉技術(shù)(2000年~):為了解決極低碳鋼([C]≤10×10-6)精煉的技術(shù)難題,需要進一步克服鋼水的靜壓力,以提高熔池脫碳速度。RH的工作原理鋼液真空循環(huán)原理類似于“氣泡泵”的作用,如右圖所示:當(dāng)

3、進行真空脫氣處理時,將真空室下部的兩根浸漬管插入鋼液內(nèi)100-150mm的深度后,啟動真空泵將真空室抽成真空,于是真空室內(nèi)外形成壓差,鋼液便從兩根浸漬管中上升到壓差相等的高度(循環(huán)高度)。此時鋼液并不循環(huán),為了使鋼液循環(huán),從上升管下部約三分之一處吹入驅(qū)動氣體,氣體進入上升管的鋼液后由于受熱膨脹和壓力降低,引起等溫膨脹,在上升管內(nèi)瞬間產(chǎn)生大量的氣泡核并迅速膨脹,膨脹的氣體驅(qū)動鋼液上升。8RH裝置示意圖RH處理鋼水過程鋼水處理前,先將浸漬管浸入待處理的鋼包鋼水中。當(dāng)真空槽抽真空時,鋼水表面的大氣壓力迫使鋼水從浸漬管流入真空槽內(nèi)。(

4、真空槽內(nèi)大約0.67mbar時可使鋼水上升1.48m高度)。與真空槽連通的兩個浸漬管,一個為上升管,一個為下降管。由于上升管不斷向鋼液吹入氬氣,形成氣泡泵,使鋼水從上升管進入并通過真空槽下部流向下降管,如此不斷循環(huán)反復(fù)。在真空狀態(tài)下,流經(jīng)真空槽鋼水中的氬氣、氫氣、一氧化碳等氣體在鋼液循環(huán)過程中被抽走。同時,進入真空槽內(nèi)的鋼水還進行一系列的冶金反應(yīng),比如碳氧反應(yīng)等如此循環(huán)脫氣精煉使鋼液得到凈化。為滿足鋼種要求、精確控制鋼水成份,通常,RH處理過程中還需進行合金化處理。鐵合金材料經(jīng)高位料倉、稱量臺車、真空料斗、合金溜槽,在真空狀態(tài)

5、下通過真空槽進入鋼水,完成合金化功能。9RH工藝流程10RH工藝過程描述鋼水即將到達前,關(guān)閉主真空閥為真空泵的提前啟動作好準(zhǔn)備。盛有鋼水的鋼包座落于鋼包臺車上,并啟動前級真空泵進行預(yù)抽。鋼包臺車運行到處理工位正下方,將環(huán)流氣體由氮氣切換到氬氣。啟動液壓頂升機構(gòu),將鋼包頂升到預(yù)定高度,打開主真空閥,鋼水即進入真空槽,形成環(huán)流。測溫取樣及定氧,根據(jù)測定結(jié)果決定是否進行“先行處理”。先行處理即正規(guī)處理以外的預(yù)備性處理。如鋼水溫度過低,可先行化學(xué)升溫;鋼水含氧過高,可先行加Al處理;鋼水含碳過低可先行加碳處理等。先行處理后須再次測溫取

6、樣以確認(rèn)先行處理的結(jié)果。11RH工藝過程描述對鋼水進行該鋼種所必須進行的處理,(如脫氫處理,深脫碳處理,輕處理,深脫氧處理等)。處理過程中真空度和環(huán)流氣體流量按各處理模式自動進行變換。處理結(jié)束前再次測溫取樣,確認(rèn)處理目的是否已達到。合金微調(diào)及最終脫氧。測溫取樣后關(guān)閉主真空閥,破真空。鋼包下降,座落到鋼包臺車,同時將環(huán)流氣體切換成氮氣。鋼包臺車運行到喂絲工(加保溫劑)位,按鋼種要求喂絲,人工加保溫劑。鋼包臺車開出,用吊車將鋼包吊至下工序。12RH法的設(shè)備RH的主體設(shè)備構(gòu)成:真空室及附屬設(shè)備;氣體冷卻器;真空排氣裝置;合金稱量臺車

7、及加料裝置。13RH精煉車間示意圖RH設(shè)備示意圖RH真空室RH真空室形狀如右圖,真空室外殼為鋼板圍焊成的圓筒狀結(jié)構(gòu),內(nèi)襯為耐火磚。真空室下部有兩根用耐火材料制成的可以插入鋼液的浸漬管,也稱升降管,其中一根為鋼液的上升管,另一個根為鋼液的下降管,浸漬管的上半部外側(cè)鋼管結(jié)構(gòu)。真空處理時鋼液沿上升管進入真空室,沿下降管返回鋼包。15RH真空室示意圖RH法主要的工藝參數(shù)處理容量V:指被處理的鋼液量,RH處理容量的上限理論上是沒有限制的,處理容量的下限取決于處理過程的溫降情況。一般認(rèn)為,在爐內(nèi)處理時不應(yīng)小于10t,在鋼包處理時,不應(yīng)小于

8、30t,當(dāng)容量小于30t時降溫顯著。目前已建成的RH裝置最大容量為300t。處理時間t:指鋼包在RH工位停留時間,處理時間取決于允許的鋼液溫降Tc和處理過程中鋼液的平均降溫速度VT,t=Tc/VT。循環(huán)因數(shù)u:指處理過程中循環(huán)鋼液的當(dāng)量次數(shù),即通過真空室的鋼液總量與處理容量之

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