新版近十年来国内RH真空精炼技术的发展

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我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析

我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析我国炉外精炼技术是冶金行业中一项重要的技术，它是指在冶炼过程中，将粗炼钢液通过炉外装置进行再处理，以提高钢液的质量和温度，减少杂质含量，从而得到更加优质的成品钢材。

随着我国工业化进程的加快和环保意识的提高，炉外精炼技术的发展前景和趋势备受关注。

一、炉外精炼技术的发展历程炉外精炼技术起源于20世纪60年代，当时主要应用于日本、美国等发达国家的钢铁企业。

最早的炉外精炼设备是气吹精炼炼钢炉（LD炉），它利用氧气吹入炉内，通过氧气的化学作用来脱除炼钢过程中产生的杂质和非金属夹杂物，提高成品钢的质量。

而后，随着技术的不断进步和创新，我国也开始引进和发展炉外精炼技术，并在80年代成功开发了自己的炉外精炼装置。

目前，我国的炉外精炼技术已经取得了长足的进步，主要体现在以下几个方面：1. 技术水平不断提升。

我国的炉外精炼技术已经从最初的气吹精炼炼钢炉（LD炉）发展到了RH、VOD、Ladle Furnace等多种不同类型的炉外精炼设备，每一种设备都具有自己的特点和优势，可以满足不同钢种的精炼需求。

2. 炉外精炼技术与自动化技术相结合。

随着我国制造业的智能化升级，炉外精炼技术也在不断引入自动化设备和智能控制系统，以提高生产效率和产品质量。

利用先进的传感技术和控制系统，可以实现对炉外精炼过程的精准监测和控制，确保精炼过程的稳定和可控性。

3. 绿色环保技术的应用。

在炉外精炼过程中，会产生大量的废气和废渣，而这些废气和废渣的排放会对环境造成严重的污染。

在炉外精炼技术的发展中，我国也加大了对绿色环保技术的研发和应用力度，致力于减少废物排放，提高资源利用率。

1. 技术持续创新。

随着科技的不断进步和需求的不断增长，炉外精炼技术将会继续进行技术升级和改造，以适应不同类型钢材的精炼要求。

未来，我国的炉外精炼技术有望实现更高效、更节能、更绿色的发展。

2. 非金属夹杂物的去除技术。

随着精细化钢铁品种的增多，我国的炉外精炼技术将更加注重去除非金属夹杂物的工艺研究和应用，以满足高端产品对钢材质量的严格要求。

RH高效生产技术的发展

RH脱碳速度Kc与[C]的关系
Kc
W Q / ak
钢水的循环流量可按下式计算[7]：
0.3 1.1 Q 3.8 103 Du Dd G 0.31 H 0.5
体积传质系数可按经验公式计算[8]：
ak = 2.2710-7· G0.67· [C]1.76· [O]0.75· {ln(101.3/P2)}0.67· S
钢包容量与浸渍管直径的关系
提升气体流量与浸渍管直径的关系
RH快速脱碳技术的发展
快速脱氢技术
RH具有很强的脱氢能力，RH脱氢反应的动力学表达式如下： -d[H]/dt=KH([%H]-[%H]e)
KH
Q ak V (Q ak )
试验和生产证明，随着浸渍管直径的增大，RH
脱氢表观速度常数KH增大，脱氢速度提高，当 [H]≥110-6时K
20
≤2.0 ≤30 80-90 无 0.3-0.4 0.8
RH适合各种高品质钢的精炼要求
新一代钢铁材料的发展趋势是：超洁净、高均匀和微细组织结构控制。RH可以满足各类高品质钢材洁净度的要求。对于同时要求超低碳、超低硫的钢种（如电工硅钢）和同时要求超低碳、超低氮的钢种（如IF钢）以及同时要求低碳、低硅的钢种（如涂镀钢板） RH 是唯一最佳的精炼设备。而对于要求氧、硫含量的钢种（如低合金高强度钢和特殊钢）可以选择RH也可以选择LF-VD（或LF-RH）。而对于不锈钢冶炼VOD是最佳的冶炼设备，但日本许多钢厂也采用RH取代VOD生产不锈钢。表2 各种高品质钢的性能和洁净度要求及其相适应的精炼方法
务川进等人通过实验研究钢水增氮（或脱氮）速度与钢中表面活性元素硫和氧的含量的关系。随钢中 [%O]和[%S] 含量的增加，钢水吸氮（或脱氮）速度降低（或增高）。日本川崎公司千叶厂通过生产实践发现：RH浸渍管内的钢板在高温下发生变形，造成浸渍管漏气是钢水增氮的主要原因。采用吹氩密封技术，可以降低钢水吸氮量，进而提高 RH的脱氮效率。水上等人通过160tRH试验证明，向熔池吹入少量 CO和Ar的混合气体可以提高RH的脱氮能力，稳定生产出 [N]≤2010-6的超低氮钢。

RH精炼技术的发展

Injection , MFB , MESID
1 前言在炉外精炼方法中主要有 RH、DH、VAD 、
VD 、VOD 、ASEA2SKF、LF 等 , 其中 RH 法是最为重要的一种。 ( RH) 处理工艺具有精炼效率高、适应批量处理、装备投资少、易操作等一系列优点 , 在炼钢生产中获得了广泛应用和显著进展。它不仅提高钢产量 , 改善钢材质量 , 增加品种 , 降低成本 , 提高经济效益 , 而且极大地优化了现代炼钢工艺。目前 , RH 的主要功能已经由原来单一的脱气设备发展成为包含真空脱气脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度和成分等的一种多功能炉外精炼设备。 2 RH 方法的吹氧脱碳功能的发展
RH 吹氧技术的发展经历了 RH2O , RH2OB , RH2KTB , MFB 等四个主要阶段。
第6期
黄会发等 : RH 精炼技术的发展
7
图 1 RH2KTB 脱碳规律
211 RH —O 真空吹氧技术[4] 1969 年德国蒂森钢铁公司亨利希钢厂开发
了 RH —O 技术 (图 2) , 首次用铜质水冷氧枪从真空室顶部向真空室内循环着的钢水表面吹氧以强化脱碳冶炼低碳不锈钢 , 既缩短了冶炼周期又降低了脱碳过程中铬的氧化损失。但在工业生产中 RH —O 技术暴露出以下问题 : 氧枪结瘤严重 , 因氧枪动密封不良而使氧枪枪位无法调整。这些问题一时无法解决 , 而当时 VOD 精炼技术能较好地满足不锈钢生产的要求 , 所以 RH —O 技术未能得到广泛应用。
在传统的 RH 基础上 , 日本川崎公司于 1986 年成功地开发了 RH 顶吹氧 ( RH —KTB) 技术 (图 4) , 将 RH 技术的发展推向一个新阶段。该法是从 RH 真空室顶部插入一可垂直升降的水冷氧枪 (160t 装置的喷枪内径为 25mm) , 通过该氧枪向真空室内钢液吹定量氧气和惰性气体 , 强化脱碳 , 同时利用炉气中 CO 的二次燃烧提供附加热量 , 以此来补偿精炼过程中的温降。其综合效果可使转炉出钢温度降低约 26 ℃。图 5 给出了 RH 和 RH —KTB 过程排气成分和二次燃烧率的比较。

rh真空精炼的设备与工艺

rh真空精炼的设备与工艺rh真空精炼是一种常用的材料处理技术，主要用于提高材料的纯度和性能。

该设备和工艺通过在高真空环境下对材料进行加热和处理，去除杂质和气体，从而得到高纯度的材料。

rh真空精炼设备主要由真空炉、真空泵、加热系统和控制系统等组成。

其中，真空炉是整个设备的核心部分，用于提供高真空环境。

真空炉的结构通常由内胆、外壳和隔热层组成，以确保设备在高温下能够保持较高的真空度。

真空泵则用于抽取炉腔中的气体，维持高真空环境。

加热系统负责提供加热源，将材料加热到所需温度。

控制系统用于对整个设备进行参数调节和监控，确保精炼过程的稳定性和安全性。

rh真空精炼的工艺过程主要包括三个步骤：预处理、真空精炼和冷却。

首先，需要对待处理的材料进行预处理，包括清洗、破碎、筛分等步骤，以确保材料表面没有杂质和污染物。

接下来，将预处理后的材料放入真空炉中，通过控制加热系统将其加热到所需温度。

在高温下，材料中的杂质和气体会被挥发出来，同时通过真空泵进行抽取，从而实现材料的精炼。

最后，在精炼完成后，将材料冷却到室温，准备进行后续的加工和应用。

rh真空精炼的设备和工艺在许多领域中得到了广泛的应用。

例如，在金属材料加工中，rh真空精炼可以提高材料的纯度和均匀性，从而提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。

在半导体行业中，rh真空精炼可以去除材料中的杂质和气体，提高半导体材料的电子性能和可靠性。

此外，rh真空精炼还可以应用于陶瓷材料、玻璃材料、化工原料等领域，以提高材料的质量和性能。

rh真空精炼设备和工艺是一种重要的材料处理技术，通过在高真空环境下对材料进行加热和处理，可以提高材料的纯度和性能。

该技术在许多领域中得到广泛应用，对提高材料的质量和性能具有重要意义。

随着科学技术的不断进步，rh真空精炼设备和工艺将会得到进一步的改进和应用，为材料科学和工程领域的发展做出更大的贡献。

新版近十年来国内RH真空精炼技术的发展

近十年来国内RH真空精炼技术的发展
邱勤
宝钢工程技术集团有限公司
1.
近十年来国内RH真空精炼技术发展现状
2.
RH真空精炼技术的完善和发展
1 近十年来国内RH真空精炼技术发展现状
2009年在太钢召开全国精炼年会。
2011年………
2007年在宝钢召开了第一届RH年会。
中国RH真空装置增长趋势图
宝钢股份炼钢厂转炉分厂钢水RH真空精炼比
阀站照片
监控画面
监控画面
(2) 布置的多样化
布置工位多样化
、双台车单工位、大包回转台式双工位：两车三位、两车四位、三车五位、四车六位。
(3) 设备的适应性更强
整体槽、分体槽
单路、多路小合金料仓的设计不同真空料斗的设计环流的控制
真空泵形式多样化
（4）研发的核心技术装备大型真空泵真空主阀大吨位钢包顶升技术钢包提升装置顶枪预热枪技术
“多功能化”的充分应用
进一步实现高效化
如何在生产中不断优化RH工艺和设备将是今后重点工作
2 RH真空精炼技术的完善和发展
RH喷粉工艺、设备、控制技术完善 RH氮控制技术完善耐火材料合理选择和开发
开发适应电炉厂的RH真空精炼设备
开发新的RH钢水热补偿升温技术
如何在生产中不断优化RH工艺和设备将是今后重点工作
1.1
RH真空精炼生产工艺技术的发展和应用推广
产品品种的变化，质量的不断提高
RH真空精炼生产工艺技术的发展 RH真空精炼生产工艺技术的推广
1.2
RH真空精炼工艺和设备技术的开发和应用
1.2.1 RH真空精炼工艺设备设计的创新和发展（1）功能的多样化去除有害气体脱碳成分微调脱硫降低非金属夹杂物含量钢水升温协调转炉、连铸生产

RH真空循环脱气炉发展概论及相关设备

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奥镁公司(ɡōnɡ sī)_RH 炉技术资料
第十一页，共38页。
Inclusion formation
a) 1000:1
b) 1000:1
c) 500:1
d) 1000:1
(jìshù) 12 e :500:1 奥镁公司_RH 炉技术
资f)料1000:1
Fig.1 Al2O3 inclsuion in
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Product Applications
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一、整体(zhěngtǐ)真空槽技术
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Comparison of various Degassing Systems
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RH 设备
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1958年德国 Rheinstahl（莱茵钢公司）和 Heratus（赫拉乌斯）真空泵厂合作成功地进行了工业性生产实验，取得了可喜的处理效果，在1959年德国冶金工作者协会上引起了同行的极大关注，定名RH。以后各国都在真空循环脱气法上开展了研究。其中以日本发展最为迅速。新日铁在1972年发明了RH-OB法，能起到铝升温的作用。80年代中期，大分厂、名古屋厂为了得到低硫钢水，采用喷吹脱硫剂的方法生产出S≤10ppm的RH钢。80年代后期～90年代初期，日

金属冶炼中的真空冶炼技术

特殊合金制备
对于一些难以通过常规方法制备的特殊合金，如高强度铝合金、钛合金等，真空感应熔炼技术也具有显著优势。
有色金属熔炼
除了钢铁等黑色金属外，真空感应熔炼技术也可应用于铜、铝等有色金属的熔炼和提纯。
CHAPTER 03
真空电弧熔炼
真空电弧熔炼原理
真空电弧熔炼是在高真空条件下，利用电流通过金属电极（通常为两根石墨电极）产生电弧来熔炼金属的工艺。
金属冶炼中的真空冶炼技术
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 真空冶炼技术概述 • 真空感应熔炼 • 真空电弧熔炼 • 真空电子束熔炼 • 真空冶炼技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
真空冶炼技术概述
定义与原理
定义
真空冶炼技术是指在真空环境中进行的金属冶炼过程，通过降低压力和气体含量，实现金属的高效提取和纯化。
电子枪是设备的核心部分，能够产生高能电子束。
真空室用于提供熔炼所需的真空环境，同时收集和排出熔炼过程中产生的气体和烟尘。
控制系统用于控制设备的各项参数，保证熔炼过程的稳定性和准确性。
冷却系统用于控制设备的温度，保证设备的稳定运行。
真空电子束熔炼工艺参数
真空度
电子束功率
真空度是影响熔炼过程的重要参数，它决定了熔炼过程中气体的分压，从而影响金属的纯度和凝固组织。
真空电子束熔炼
真空电子束熔炼原理
电子束熔炼是一种利用高能电子束作为热源的真空熔炼技术。
电子束熔炼过程中，高能电子束与金属材料相互作用，使金属材料熔化并形成液态金属。
液态金属在真空环境下进行净化、精炼和凝固，最终得到高纯度、高性能的金属材料。
真空电子束熔炼设备

RH精炼炉

RH精炼炉1 RH的历史与发展RH精炼全称为RH真空循环脱气精炼法。

于1959年由德国人发明，其中RH为当时德国采用RH精炼技术的两个厂家的第一个字母。

真空技术在炼钢上开始应用起始于1952年，当时人们在生产含硅量在2%左右的硅钢时在浇注过程中经常出现冒渣现象，经过各种试验，终于发现钢水中的氢和氮是产生冒渣无法浇注或轧制后产生废品的主要原因，随之各种真空精炼技术开始出现，如真空铸锭法、钢包滴流脱气法、钢包脱气法等，从而开创了工业规模的钢水真空处理方法，特别是蒸汽喷射泵的出现，更是加速了真空炼钢技术的发展。

随着真空炼钢技术的开发与发展，最终RH和VD因为处理时间短、成本低、可以大量处理钢水等优点而成为真空炼钢技术的主流，70年代开始随着全连铸车间的出现，RH因为采用钢水在真空槽环流的技术从而达到处理时间短、效率高、能够与转炉连铸匹配的优点而被转炉工序大量采用。

RH从开始出现到现在40多年来，有多项关键性技术的出现，从而加速了RH精炼技术的发展。

表1为40多年来RH技术的发展情况。

2RH系统概述RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。

整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。

真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。

被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。

钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。

当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约0.67mbar时可使钢水上升1.48m高度)。

与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。

由于上升管不断向钢液吹入氩气，相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差，使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管，如此不断循环反复。

在真空状态下，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。

同时，进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应，比如碳氧反应等;如此循环脱气精炼使钢液得到净化。

RH精炼技术的应用与发展

RH精炼技术的应用与发展RH法是一种重要的炉外精炼方法，具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛应用。

到目前为止，RH已经由原来单一的脱气设备转变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备。

而且随着技术的进步和精炼功能的扩展，在生产超低碳钢方面表现出了显著的优越性，是现代化钢厂中一种重要的炉外处理装置。

RH精炼技术的开发与应用最初开发应用RH的主要目的是对钢水脱氢，防止钢中白点的产生，因此，RH处理仅限于大型锻件用钢、厚板钢、硅钢、轴承钢等对气体有较严格要求的钢种，应用范围很有限。

20世纪80年代，随着汽车工业对钢水质量的要求日益严格，RH技术得到迅速发展。

这一时期RH技术发展的主要特点如下：(1)优化工艺、设备参数，扩大处理能力；(2)开发多功能的精炼工艺和装备；(3)开发钢水热补偿和升温技术；(4)完善工艺设备，纳入生产工艺在线生产，逐年提高钢水真空处理比例。

采用RH工艺能够达到以下效果：(1)脱氢。

经循环处理后，脱氧钢可脱ｗ(Ｈ)约65%，未脱氧钢可脱ｗ(Ｈ)约70%；使钢中的ｗ(Ｈ)降到2×10-6以下。

统计分析发现，最终氢含量近似地与处理时间成直线关系，因此，如果适当延长循环时间，氢含量还可以进一步降低。

(2)脱氧。

循环处理时，碳有一定的脱氧作用，特别是当原始氧含量较高，如处理未脱氧的钢，这表明钢中溶解氧的脱除，主要是依靠真空下碳的脱氧作用；如ＲＨ法处理未脱氧的超低碳钢，ｗ(Ｏ)可由(200～500)×10-6降到(80～300)×10-6，处理各种含碳量的镇静钢，ｗ(Ｏ)可由(60～250)×10-6降到(20～60)×10-6。

(3)去氮。

与其他各种真空脱气法一样，RH法的脱氮量也是不大的。

当钢中原始含氮量较低时，如ｗ(Ｎ)<50×10-6，处理前后氮含量几乎没有变化。

新版近十年来国内RH真空精炼技术的发展

我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析

RH高效生产技术的发展

RH精炼技术的发展

rh真空精炼的设备与工艺

新版近十年来国内RH真空精炼技术的发展

RH真空循环脱气炉发展概论及相关设备

金属冶炼中的真空冶炼技术

RH精炼炉

RH精炼技术的应用与发展

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