120吨VD炉脱氢工艺优化与实践4页word
宽厚板生产工艺
一、粗轧 主体设备包括四辊可逆粗轧机和附着式的立辊，
辅助装置包括高压水除鳞箱、辊道、机架辊、推床等。
高压水除鳞
喷嘴压力：16～18 Mpa 系统压力: 20 Mpa 管数：上、下各2排 水量：约440 m3／h
带立辊轧机的四辊可逆式粗轧机： 立辊轧机：
型式：附着式，上传动 位置：四辊粗轧机入口，与四辊粗轧机中心距4100mm 轧辊规格：Φ900／825×400 mm 轧辊开口度：1300～3800 mm
四辊可逆式粗轧机：
支撑辊： 数量：1套＝2辊 辊身直径：2,000/1,800mm 轧机力能参数： 最大轧制压力：≤50000kN 最大轧制速度：5.39m/s（最大辊径） 工作辊最大开口度：330 mm（新辊）
二、精轧 主体设备包括四辊可逆精轧机和ACC设备，辅助装
置包括γ射线仪，辊道，机架辊，推床等。
缩短冶炼周期，提高转炉生产能力。
转炉容量
1*120t（最大为135t）
每炉出钢量
平均为125t
冶炼周期
36～40min
LF炉： LF炉功能： 1）调整钢液温度和均匀钢液成分； 2）脱氧、脱硫； 3）去除钢液中夹杂物提高钢水纯净度； 4）控制夹杂物形态。 设计参数： 公称容量：120t 最大钢水处理量：150t 最小钢水处理量：100t
VD处理功能： 1）脱氢 2）脱氮 3）脱氧、脱硫。 4）脱碳 5）去除钢水中夹杂。 设计参数：公称容量120吨
一座VD炉，双处理工位，年处理能力100万吨
RH炉： RH功能： 1）脱碳 2）脱氢 3）脱氮 4）脱氧 5）去除钢水中夹杂。 设计参数：设计公称容量120吨 一座RH炉，单处理位，双待机位，设计年处理能力60
热分切剪： 最大通过厚度120mm，温度≥550℃时剪切钢板的
VD炉操作规程
VD炉工艺操作规程（试行）1.VD处理流程LF（LD）出钢—VD工位接吹氩管—测温取样—抽真空—保持真空度—破坏真空—测温取样定氧定氢—喂丝—停氩加覆盖剂—连铸。
2.VD组成及工艺参数真空系统、水及介质分配系统、电气设备、基础自动化与监视系统。
布置方式：VD双罐位高架式额定容量120吨极限真空度25p a工作真空度67p a真空泵抽气能力400kg/t（67Pa时）真空抽气时间≤7min平均处理周期≤36min3.VD装置主要参数钢水处理量：100t（Max120t）。
真空罐：数量2，直径Ф6500㎜，高度6000㎜。
真空罐盖：直径Ф6500㎜，高度1980㎜。
罐盖车：走行速度2－20m/min，走行距离16m。
罐盖提升：提升速度16㎜/s（可调），提升高度400㎜。
气体冷却除尘器：数量2套，总高度9m直径Ф1700㎜出气管直径Ф1000㎜除尘器出口温度≤200℃真空泵系统：真空泵系统为五级泵系统（三级增压+二级喷射）第一、二、三级增压泵（B1、B2、B3）第四、五级主喷射泵（E4a、E5a）第四、五级辅助喷射泵（E4b、E5b）主列冷凝器（C1aФ2200㎜、C2aФ1500㎜、C3aФ1000㎜）辅列冷凝器（C2bФ15㎜、C2bФ1000㎜）三台热井泵（二用一备）快装锅炉系统蒸汽压力：1.2MP a、(饱和)。
蒸汽供气量：20t/h。
蒸汽温度180～190℃(饱和)。
控制方式：智能型，全自动。
4.处理前的检查与准备检查介质是否满足使用条件见表1。
表1 介质条件要求检查操作画面、仪表及报警系统是否正常。
真空罐：漏钢保护装置、罐体密封圈完好清洁、氩气软管、罐体耐火材料完好，罐体干燥无水。
真空罐盖：防溅盖耐火材料完好，TV观察孔干净无异物，罐盖车轨道清洁运行正常。
真空泵系统正常、气密性试验：真空度达67Pa时泄露量≤20kg/h，抽气系统在7 min内系统压力降至67Pa。
测温、取样、定氧系统正常，各种探头够用。
浅谈炼钢120t转炉补炉护炉工艺改进实践
科学技术S cience and technology浅谈炼钢120t转炉补炉护炉工艺改进实践王哲慧（酒钢集团榆中钢铁有限责任公司，甘肃 兰州 730104）摘 要：炉衬寿命影响转炉的工作时间及生产成本，炉龄是炼钢系统生产过程一项重要的生产技术指标，如何使转炉在炉役期内炉况持续稳定顺行、经济高效，已成为榆钢炼钢技术工作者的重中之重。
关键词：补炉；护炉；工艺改进；实践中图分类号：TF713 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）05-0094-2榆钢炼钢转炉炉龄历史最高为12000炉，日常因铁水、废钢及炉渣等的机械碰撞和冲刷，炉渣及钢水的化学侵蚀，炉衬自身矿物组成分解引起的层裂，急冷急热等因素影响，炉况运行不稳定，常需停炉维护方可继续生产。
1 改进措施（1）优化转炉装入制度及造渣制度，根据铁水硅、磷含量及阶段性铁耗要求，控制好合理装入量；根据铁水情况，合理搭配轻烧白云石与生白云石。
（2）合金班测液面控制好过程枪位，保证终点C、P含量及温度，最大限度减少补吹次数；冶炼前做好铁水成分、温度、铁块成分、装入量、装入结构等信息的及时传递，为转炉冶炼创造条件，保证冶炼终点的温度与成分。
（3）中包注余、砣钢等最长边必须小于400mm，最大单重必须小于1t。
废钢工负责对入炉废钢质量进行把关，避免大块废钢造成炉衬损坏。
（4）转炉停炉间隙大于5min时必须摇炉挂渣，大于20min必须实施喷补或渣补，统筹利用好生产间隙时间。
（5）符合留渣要求时，必须留渣操作，留渣量不小于渣量的1/3。
（6）入炉废钢量、结构调整根据铁水信息，按照“直上炉次按照一倒温度按照1640℃～1660℃控制，精炼炉次一倒温度按照1620℃～1640℃控制”的标准执行。
（7）提高终点拉碳≥0.08%，减少钢水及炉渣的氧化性，终渣做粘，提高溅渣护炉效果，严禁用低碳钢的终渣补炉。
（8）根据铁水信息及时调整冷料结构和辅料加入量，保证终点温度和终点成分，避免拉后吹造成的炉况严重恶化，持续做好转炉的溅渣护炉，要求倒炉次数小于2次，通过造好渣来提高溅渣护炉效果。
包钢VD真空脱氢的工艺参数
lg
[% H]t βAt =− [% H] 0 2.303V
（１）
本实验条件下传质过程是稳态过程． 將 ｌｇ（［Ｈ］ｔ ／［Ｈ］０ ）对时间 ｔ 作图 见图 １． 由图可见 二者呈直线关系 斜率为−０．０２９９ 即式（１）中－ Ａ ／（２．３０３Ｖ ）的值 在包钢生产条件下 Ａ／Ｖ ＝ ０．９６ ｃｍ−１ 通过计算可给出 ＶＤ 炉钢液脱氢传质 系数 ＝ ０．０７２ ｃｍ／ｓ． 虽然在 ＶＤ 脱氢过程中吹 入氩气会使金属熔池被强烈搅动 但所得的 值 与 文 献［３］ 中按平衡时计算的 值 （０．６４ ｃｍ／ｓ， 按钢液中［Ｏ］＋０．３９［Ｓ］所对应的值）相差 近一个数量级． 將 代入式（１）可得
224 PK 2 M H2
[ H]0 − [ H]t （３） [ H ] [ H] t 0
式中假定钢中氩气泡内的压力等于钢液面上的压力 即与外界的压力相同， 所以压力用 Ｐ 而不是 ＰＡｒ ． 钢液中氩气泡的压力包括钢液面上的压力 液体的静压力和气泡本身的附加压力
6.18 × 10 −3 QT ε= W
273 P 1− + ln 1 （８） T P
当 Ｗ ＝７４ ｔ， Ｑ ＝３００ ＮＬ／ｍｉｎ， Ｔ ＝１ ８７３ Ｋ， 真空室压力 Ｐ ＝ ４×１０−４ Ｐａ， 包底压力 Ｐ１ ＝ρｍ ｇ ｈ ｍ ， ｈ ｍ ＝２．０ ｍ， 计算的比搅拌功为 ４２４ Ｗ／ｔ． 从式（８）可见 加大氩气流量 降低真空室的压力和
VAr
224 PAr K 2 MH2
[ H ]0 − [ H ]t [ H] [ H] t 0
（５）
利用式（５）进行计算时 需要钢液中气泡的直径和钢水及炉渣高度数值 而气泡直径受很 多因素的影响 是很难确定的一个参数． 另外 气泡在钢液中上浮和在运动过程中其直径也 发生变化， 直接由式（４）计算 ＰＡｒ 有一定的困难 特别是描述在液体中群体运动泡沫的 ＰＡｒ 更加 困难［５］ ． 从式（５）可见 平衡常数 Ｋ 在温度一定时是常数 通过热力学参数可求得． 在工业实 验中测定了脱气前后钢液中的氢含量和氩气用量， 将这些值代入式（５）中 可以计算出实验中 的 ＰＡｒ 值． 从物理意义上看 它是吹氩产生的群体气泡在钢液上浮过程中所具有的平均压力． 图 ２ 给出了计算的 ＰＡｒ 与 ＶＤ 终点钢液氢含量的关系， 其回归式如下 方差为 ０．９５３３．
vd炉工艺流程
vd炉工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!VD 炉工艺流程一、准备工作阶段1. 技术准备（1）熟悉 VD 炉的工艺原理、操作规程和安全注意事项。
钢中氢的危害及去除
钢中氢的危害及去除近期我公司由连铸坯生产的中厚板,其探伤合格率较低,其中发现探伤不合的炉次中多数氢含量偏高，在铸坯冷凝析出过程中形成氢致裂纹，从而造成板材内部连续组织的破坏，致使探伤不合。
溶解于钢中的氢在液态钢中溶解度比固态钢中溶解度高，在钢水凝固过程中会析出，由于氢原子半径小，析出的氢原子在晶界或夹杂物界面扩散和聚集成氢分子，易造成缩孔、铸坯裂纹、皮下气泡以及中心疏松、偏析等, 而未来得及析出的氢气会降低钢的强度、断面收缩率、延伸率和冲击韧性等性能。
因此, 把钢中的氢含量降低到最低限度是减少铸坯缺陷, 提高钢的各项性能及探伤合格率的重要手段。
本文结合120tVD脱氢工艺进行了研究，通过考察影响VD精炼脱氢的主要因素，并结合实际，对工艺参数进行了优化，取得了良好的脱氢效果，提高了探伤合格率。
1真空脱氢原理氢在钢液中的溶解服从平方根定律，氢的溶解反应见下式。
[H]/%(wt)=K■P■■（1）因此，降低体系的压力，从而使气体的分压降低，就能减小钢液中的溶解的氢气。
氢在钢液中的溶解度很小，形成气泡的析出压力远小于其所受的外压力，所以溶解在钢液中的氢气就不能依靠形成气泡的形式排出，而是通过向钢液表面吸附转变为气体分子，再向气相中排出[1]。
当钢液中有CO或氩气泡时，溶解的氢气原子也可以向其中扩散，变为气体分子，随气泡排出,从而达到脱氢的目的。
2影响VD炉脱氢的因素VD炉精炼过程中影响脱氢效果的主要因素有：钢液原始始氢含量、吹氩流量、真空度及其保持时间、渣层厚度和黏度等。
2.1原始氢含量的影响从热力学角度来看, 真空前氢含量越高, 越有利于提高脱氢率。
但是初始氢含量太高,将增加VD的脱氢负担, 增加脱氢时间, 因此必须控制钢液的初始氢含量。
原始氢含量主要受炉气和原材料中水分的影响。
钢液中的氢含量主要取决于炉气中水蒸气的分压，并且已脱氧钢液比未脱氧钢液更容易吸氢，所以在炼钢还原期、出钢和精炼过程中，因为钢中氧已很低，如果使用未经烘烤的铁合金或未经充分干燥的钢包，以及炉盖漏水等情况出现时，就不可避免的会增加氢的含量。
VD炉脱氢率的影响因素及工艺优化
Influencing Factors of VD Dehydrogenation Ｒate and Vacuum Degassing Process Optimization
Zhao Xiwei and Chen Wenjie
（ HBIS Group Wusteel Company）
助于脱氢反应。通过计算得出，钢水中氢含量要 达到 1 × 10 － 6 以下，钢水液面处的真空度则需要
达到 66． 7 Pa 以下。由公式（ 1） 计算可知，氢含量
要求比较高的钢种在进行 VD 炉真空脱气处理过
程中要求真空度≤66． 7 Pa。
·28·
宽厚板
第 25 卷
1． 2 动力学分析 一般认为，在高温下钢中溶解的氢原子向钢
第 25 卷第 1 期 2019 年 2 月
宽厚板
WIDE AND HEAVY PLATE
Vol． 25，No． 1
February 2019 ·27·
VD 炉脱氢率的影响因素及工艺优化
赵喜伟 陈文杰
（ 河钢集团舞钢公司）
摘 要 为了充分发挥 VD 炉的脱氢作用，提高生产效率，以 VD 炉脱氢热力学和动力学为基础，对影响脱 氢率的因素进行对比分析。结果表明： 钢水原始氢含量、真空度、高真空保持时间、氩气流量等是影响 VD 炉脱 氢效果的主要因素。通过现场真空脱气工艺参数优化，VD 炉的脱氢率得到提高，为生产低氢高质量品种钢创 造了条件。
15
6． 9
1． 6
76． 81
15
7． 1
1． 6
77． 46
15
7． 5
1． 5
80． 00
15
真空机械泵VD炉高效脱气工艺研究与应用
真空机械泵VD炉高效脱气工艺研究与应用摘要：为提高产品质量，提高特钢新区产品市场竞争力，在莱钢100电炉技术升级改造项目中，VD炉使用了机械真空泵、高效除尘、水冷屏蔽盖、干式密封、氩气分段梯度控制、吹氩模型控制以及双罐体、双罐盖等新设备、新技术、新工艺，实现了生产的顺利进行，提高了产品质量，具备开发高端产品的能力。
关键字：VD炉;机械泵;高效除尘;氩气分段梯度控制;吹氩模型控制1 引言莱钢100吨技术升级改造项目中，为了在产品结构及钢材品质方面得到进一步提升，引进VD真空精炼技术。
传统VD工艺所采用的真空设备均为多级蒸气喷射泵真空系统，但从国内外应用现状发现，多级蒸气喷射泵真空系统受到蒸气压力、温度的制约性较大，同时为遵循蒸气高效回收和利用(建设余热发电站)的理念，对VD真空系统进行研究，以确定新区VD炉的设计方案。
2 技术研究方案2.1生产线主要概况100t电炉偏心炉出钢→脱氧合金化→炉后底吹氩→LF炉底吹氩、调温、炉渣还原处理、成份精确控制→钢水钙处理→VD炉去气去夹杂→大圆坯连铸浇注→产品成材加工。
2.2 技术方案2.2.1 机械真空泵的应用目前VD设备、工艺均已成熟，传统VD工艺所采用的真空设备均为多级蒸气喷射泵真空系统，但从国内外应用现状发现，多级蒸气喷射泵真空系统受到蒸气的制约性较大，且蒸汽管道的布置会增加建设成本。
随着工艺技术的不断成熟，机械真空泵越来越多的应用到冶金行业，其具有能耗低，抽速稳定，维护简便，受外界因素影响小的特点，包钢、重钢等国内钢铁企业先后将机械真空泵应用到RH、VD等设备上，都取得了不错的效果，对此两种方式真空系统进行对比、论证，认为其可满足VD工艺技术要求，为此，莱钢120tVD真空系统决定采用干式(机械泵)真空泵。
2.2.1.1 机械真空泵系统的脱氢效果VD精炼炉内真空、强搅拌的环境为去除钢中氢创造了良好条件。
莱钢120tVD生产实践表明，钢水初始氢质量分数小于4.5×10-6，底吹Ar气流量为140～300NL/min时，钢水真空处理27min可将钢中氢脱至1.5×10-6以下，VD后平均[H]含量1.12PPM，最低达0.8×10-6，平均脱氢率73.33％，VD处理前后钢中氢含量见图2，其脱氢效果优于国内使用多级蒸气喷射泵的VD炉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
120吨VD炉脱氢工艺优化与实践
DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2016.11.024
1 前言
氢在钢中会产生氢脆即在钢热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、塑性、冲击韧性的降低现象；也会产生白点（（又称发纹）如对钢材取样打断口样，在纵向断面上呈现出的圆形或椭圆形的银白色斑点。
产生白点的主要原因有两点第一钢中的氢在小孔隙中析出的压力和钢相变时产生的组织应力的综合力超过了钢的强度极限，就会破裂形成裂纹。
我厂针对探伤不合钢板缺陷处取样经过酸洗多数缺陷为微小裂纹，在拉伸试验断口处发现有银灰色斑点，因此降低钢中氢含量是提高钢板探伤合格率的有效途径。
2 真空脱氢原理
气体在钢液中溶解时服从平方根定律，即气体的溶解度与钢液上方该气体的分压力的平方根成正比[1]：公式1：?H2（g）=[H]，；公式2：KH=aH/√Ph2=fH[H%]/√Ph2；公式3：[H%]=KH√Ph2/fH 公式中aH为氢的活度；Ph2 为真空状态下氢的分压；fH为氢的活度系数；[H%]为氢含量（百分比）；KH为氢的反应平衡常数。
由上述公式3可以看出在其他条件不变情况下降低蒸汽中氢分压可以降低钢液中氢含量。
3 影响VD脱氢因素的优化
3.1 真空保持时间与初始氢含量的保证
从理论上来讲，延长VD真空保持时间VD脱氢率会提高[1]。
但是延长真空时间，必将影响生产节奏、增加精炼周期、增加耐材消耗，增加生
产成本。
因此从生产成本和生产实践经验总结真空保持时间控制在
12-15min，以下研究均以真空时间12-15分钟为定量对其他影响因素进行优化和实践。
原始氢含量过高必将增加VD炉脱氢负担，延长VD处理时间，因此必须控制初始氢含量，氢含量主要来源入炉原辅材料，我厂通过严格控制入炉原辅材料的干燥度来保证入VD前氢含量小于等于4.5PPm。
3.2 真空度对脱氢率的影响
根据脱氢热力学可知[3]，降低[H]分压有利于钢液中氢的去除，而且真空度越低越有利于氢含量的去除，提高脱氢率。
随真空度的下降VD的脱氢率显著提高，真空后的氢含量稳定在1.8PPm以下，在优化前的生产中我们随机抽取400炉进行根据真空度不同按重量进行统计分析探伤合格率。
真空度在67Pa以下者原合同探伤合格率达到99.06%，67-100Pa之间原合同探伤合格率达到98.89%，真空度在100-150Pa之间者探伤合格率为97.5%，大于150Pa者探伤合格率仅有96%左右。
因此在生产中保证VD炉真空度是提高脱氢率的首要条件也是必要条件，我厂VD炉作业率为100%真空度低于67pa的达标率只有70%左右，因此我们在能源介质、VD泵清理周期方面做如下优化，蒸汽压力由0.8-0.9MPa提高至0.9-1.0MPa；蒸汽稳定由175-185℃，提高至180-190℃，清灰周期有170炉减少至140炉，实践证明优化后低于67Pa真空度达标率可达到95%以上。
3.3 吹氩流量的影响和优化
真空吹氩是脱氢的主要有效手段，氩气泡中氢气分压低，向钢液中吹氩后，钢中氢会向氩气泡内扩散，并随氩气泡的上浮而排出。
氩气泡在上浮过程中对钢液进行强烈搅拌，加快了钢中H向钢渣界面和氩气泡内的扩
散，极大的改善了脱氢的动力学条件。
因此增大氩气流量可以有效的提高氢在钢液中的扩散速度。
但是氩气流量过大势必会造成钢液处理过程中温降过大，增加精炼升温时间和电耗；在压渣过程中氩气流量过大会造成钢水、钢渣外溢严重时会造成损坏钢包设备以及VD设备等生产事故。
因此根据生产实际和总结，制定和优化出VD处理过程吹氩制度，在压渣处理阶段氩气流量控制在100-200NL/Min （3-5分钟），真空保持前期氩气流量控制在200-300NL/Min（持续时间8分钟），真空保持后期流量调至100-200NL/Min（持续时间4-7分钟）真空破坏后软吹流量控制在
80-150NL/Min（持续时间4-8分钟）。
3.4 LF终渣对VD脱氢的影响
LF终渣特性和渣量对脱氢率也有一定影响，从理论上讲，LF终渣碱度越大，氢在渣中的溶解度越高[3]，综合考虑脱氧和脱氢效果优化炉渣碱度在3.5-4.5之间。
增大钢包渣量不利于钢液脱氢，因此根据生产实际优化精炼石灰用量在10-12Kg/t钢，占钢水比约为1.2%左右。
4 工艺优化前后效果对比
（1）VD后氢含量明显降低。
通过优化VD炉蒸汽稳定压力、优化氩气搅拌等工艺参数，VD处理后氢含量明显降低。
在优化后氢含量测定结果见表1，比优化前平均真空后氢含量1.3PPm降低约30%。
（2）通过对LF终渣、蒸汽温度、压力优化后VD抽真空保持开始到低于67Pa时间可以控制在3-5分钟，平均缩短2-5分钟，有效的增加了高真空状态（小于67Pa）下的保持时间，见图1；对真空过程脱氢十分有利。
（3） VD后氢含量降低后钢板探伤合格率得到明显提高；针对优化前后各三个月的探伤合格率进行对比，探伤合格率平均提高0.5%左右；稳定在98.7%以上。
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、生气，就是拿别人的过错来惩罚自己。
原谅别人，就是善待自己。
2、未必钱多乐便多，财多累己招烦恼。
清贫乐道真自在，无牵无挂乐逍遥。
3、处事不必求功，无过便是功。
为人不必感德，无怨便是德。