RH精炼技术的发展
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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。
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精炼炉工艺
RH精炼炉工艺摘要:介绍了RH的发展历史，对RH中最关键的真空系统原理进行了说明，介绍了莱钢RH的功能、设备及工艺，针对莱钢情况，对莱钢品种开发进行了探讨。
关键词: RH 原理工艺品种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。
表1 RH技术发展情况2 RH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。
钢水精炼资料
LF精炼知识1.炉外精炼发展历程♦20世纪30－40年代，合成渣洗、真空模铸。
1933年，法国佩兰(R.Perrin)应用高碱度合成渣，对钢液进行“渣洗脱硫”—现代炉外精练技术的萌芽;♦50年代，大功率蒸汽喷射泵技术的突破,发明了钢包提升脱气法(DH）及循环脱气法（RH)♦1935年H。
Schenck 确定大型钢锻件中的白点缺陷是由氢引起的—氢脆.♦1950年，德国Bochumer Verein (伯施莫尔—威林)真空铸锭.♦1953年以来，美国的10万千瓦以上的发电厂中，都发现了电机轴或叶片折损的事故。
1954年,钢包真空脱气.♦1956年，真空循环脱气（DH、RH).♦60－70年代,高质量钢种的要求，产生了各种精炼方法♦60、70年代是炉外精炼多种方法分明的繁荣时期♦与60年代起纯净钢生产概念的提出、连铸生产工艺稳定和连铸品种扩大的强烈要求密切相关♦此时，炉外精炼正式形成了真空和非真空两大系列不同功能的系统技术，同时铁水预处理技术也得到迅速发展，它和钢水精炼技术前后呼应，经济分工,形成系统的炉外处理技术体系，使钢铁生产流程的优化重组基本完成。
♦这个时期,还基本奠定了吹氩技术作为各种炉外精炼技术基础的地位和作用.♦这一时期发展的技术：VOD－VAD、ASEA－SKF、RH－OB、LF、喷射冶金技术（SL、TN、KTS、KIP）、合金包芯线技术、加盖和加浸渍罩的吹氩技术（SAB、CAB、CAS）♦80－90年代，连铸的发展,连铸坯对质量的要求及炼钢炉与连铸的衔接，RH－KTB、RH－MFP、RH－OB；RH－IJ（真空深脱磷）,RH－PB、WPB（真空深脱硫）、V－KIP、SRP脱磷♦21世纪,更高节奏及超级钢的生产。
2.炉外精炼作用和地位♦提高冶金产品质量，扩大钢铁生产品种不可缺少的手段;♦是优化冶金生产工艺流程,进一步提高生产效率、节能强耗、降低生产成本的有力手段.♦保证炼钢－连铸－连铸坯热送热装和直接轧制高温连接优化的必要工艺手段♦优化重组的钢铁生产工艺流程中独立的，不可替代的生产工序图1 取样器示意图3. LF 精炼工艺优点● 精炼功能强,适宜生产超低硫、超低氧钢;● 具备电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高；● 具备搅拌和合金化功能,易于实现窄成分控制，提高产品的稳定性；● 采用渣钢精炼工艺，精炼成本较低;● 设备简单,投资较少。
RH(真空循环脱气法)
RH 的发展状况
RH工艺发展过程中装置变化图 工艺发展过程中装置变化图
RH工艺 工艺
RH 的发展状况
• 1. RH——O(RH顶吹法) 1969年德国蒂森钢铁公司恒尼西钢厂开发 成就：首次用铜质水冷氧枪从真空室顶部向循 环着的钢水表面吹氧，强制脱碳升温。
RH-O产品 产品—Made in china 产品
• 1.RH的起源 • 2.RH的应用成效 • 3.RH的发展状况 • 4.RH在世界的开发与应用
RH 的起源
1. RH真空精炼技术起源于50年代，1957阿尔 贝德公司申请了钢水真空精炼脱气法的技术 专利，这是真空脱气法发展的开端 。
RH 的起源
2.1958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
1963年日本引进rh真空精炼技术后在脱氢的基础上又开发了脱碳脱氧吹氧升温喷粉脱硫和成分控制等功能使改进后的rh法能进行多种冶金操作更好地满足了扩大处理钢种范围提高钢材质量的要求11995年攀钢130trhmfb项目引进技术的消化吸收21998年宝钢250trhmfb项目引进技术的消化吸收32000年梅钢150trhmfb项目基本立足国内设计制造42002年宝钢2号130trh项目的建设52003年攀钢2号rh投产开辟了我国用rh精炼超纯净合金钢的先河宝钢二炼钢厂rhktb设备主要规格参数1000kg05乇以下35分钟内达到1乇类型双槽体处理周期3651min真空系统2boosters2ejectors排气能力浸渍管内径750mm环流量max
工艺装置图
RH 的起源
3. 最初RH装置主要是对钢水脱氢，后来增加了真空 脱碳、真空脱氧、改善钢水纯净度及合金化等功 能。采用RH工艺后，可以缩短转炉生产周期，提 高收得率，节约脱氧剂及合金元素，改善钢质量 ，而且脱气处理后一般可缩短热处理时间，获得 较好的经济效果。
RH机械设备介绍
╳
24,000 =>6,670
28000
450
(180=> 50)
〇〇〇
╳〇 〇
╳
6.670=> 930
25600
1700 450
(50=> 7)
〇〇 〇
╳ ╳〇 〇
930=>270
26700
1700 450
(7=> 2)
〇 〇〇mit
28000
1700 450
(2=>Limit) 〇 〇 〇 〇
六级泵（原1RH）
抽气
1
2
排气
3
水封池
系统中共有6个蒸汽喷射泵，4个冷凝器，系统所选 用的蒸汽压力一般为0.8MPa，排出压力为大气压 760Torr，而各级泵的真空度如下表如示：
1B 2B 3B 4E 5E 6E 泵
真空度
0.5 1.5 6
（Torr）
55
120 320
排气能力（换算为常温空气）： 在200乇 时 7000kg/h 在10乇 时 3000kg/h 在0.5乇 时 950kg/h 在0.15乇 时 250kg/h
－ 根据所判定的钢水液面高度，钢包被液压缸顶升，使真空槽的浸渍管浸 入钢水到预定的深度。同时，上升浸渍管以一定的流速喷吹氩气。随着 浸渍管完全浸入钢液，真空泵启动。
－ 各级真空泵根据预定的抽气曲线进行工作。
－ 进行测温、取样、定氧操作。
－ 真空脱氢处理，将在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作 以达到氢含量的目标值。
去冷钢
1988年鹿岛制铁所开发了用烧嘴去冷钢方法 解决真空槽结冷钢问题
真空槽
九十年代德国MEVAC把真空槽改成整体式及 焊接的浸渍管
RH培训
RH发展概论及相关设备
第一部分
1
RH的发展简史
RH真空精炼技术起源于50年代，1957年阿尔贝德公司申请了钢水真空
精炼脱气法的技术专利，这是真空脱气法发展的开端。 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，日本川崎发明了RH－ KTB，实现了二次燃烧和吹O2脱C，和KPB(MFB)用顶枪喷吹脱S剂。 中国的RH发展是在90年代以后开始的，但近几年来随着低碳钢在市场 上所占比例越来越高，RH的用途越来越广。目前，一般中、大型钢厂 都配置有RH炉。 RH新技术的发展 新日铁发明的KPB（MFB）利用外加能源介质，实现了处理位上的真空 槽烘烤，其吹氧脱碳的功能，使生产出C≤20ppm的超低碳钢。
22
二、RH脱气原理
2、RH脱氮原理及影响因素
A：氮主要以化合物形态存在于钢中； B：氮可作为提高钢的硬度、耐磨性、抗蚀性的合金元素； C：对低碳钢Fe4N的析出将造成时效和蓝脆，达到一定程度时形成气泡
和疏松，使钢的塑性下降，对超低碳钢影响更大； D：氮在α-Fe、δ-Fe中的溶解度随温度升高而增加，在γ-Fe中相反； E：就氮在钢中的溶解度而言，遵循以下规律：[%N]=K [N] *（PN2）1/2， 在1600℃、1mbar下K [N] =0.045%,所以[%N]= 0.045%（PN2）1/2； F：V、Cr、Nb、Mn将提高N在钢中的溶解度，Si、C、Ni将降低其溶 解度； G：影响因素：原始氮含量、RH处理时间、真空度、钢中[O]、[S]的含 量、真空系统的泄漏率、环流量等。
第一部分
1
RH的发展简史
RH真空精炼技术起源于50年代，1957年阿尔贝德公司申请了钢水真空
精炼脱气法的技术专利，这是真空脱气法发展的开端。 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，日本川崎发明了RH－ KTB，实现了二次燃烧和吹O2脱C，和KPB(MFB)用顶枪喷吹脱S剂。 中国的RH发展是在90年代以后开始的，但近几年来随着低碳钢在市场 上所占比例越来越高，RH的用途越来越广。目前，一般中、大型钢厂 都配置有RH炉。 RH新技术的发展 新日铁发明的KPB（MFB）利用外加能源介质，实现了处理位上的真空 槽烘烤，其吹氧脱碳的功能，使生产出C≤20ppm的超低碳钢。
22
二、RH脱气原理
2、RH脱氮原理及影响因素
A：氮主要以化合物形态存在于钢中； B：氮可作为提高钢的硬度、耐磨性、抗蚀性的合金元素； C：对低碳钢Fe4N的析出将造成时效和蓝脆，达到一定程度时形成气泡
和疏松，使钢的塑性下降，对超低碳钢影响更大； D：氮在α-Fe、δ-Fe中的溶解度随温度升高而增加，在γ-Fe中相反； E：就氮在钢中的溶解度而言，遵循以下规律：[%N]=K [N] *（PN2）1/2， 在1600℃、1mbar下K [N] =0.045%,所以[%N]= 0.045%（PN2）1/2； F：V、Cr、Nb、Mn将提高N在钢中的溶解度，Si、C、Ni将降低其溶 解度； G：影响因素：原始氮含量、RH处理时间、真空度、钢中[O]、[S]的含 量、真空系统的泄漏率、环流量等。
3-RH炉
A 钢液吸入量 即每次升降时进入真空室内的钢掖量，决定于盛钢桶的容量，一 般选为盛钢桶内钢液量的 10%-15% 。也是真空室设计的主要参考 依据，其值从最小的8t到最大的近40t之间。 B 循环因数及升降次数 循环因数就是在处理过程中进入真空室的钢液总量与盛钠桶钢液 量之比 u= nq / w n——提升次数，次； q——钢液吸入量，t。 在实际生产中，升降次数和处理终点一般按真空室内真空度、 废气成分和钢液温度来控制，而循环因数则是按提升次数来控制。
②钢包车
①真 空 室
结 构： 真空室由钢板焊接的圆柱 形容器，内砌耐火材料。为 直接结合MgO-Cr2O3砖，一部 分为MgO-C砖。 功 能： 是脱气系统的重要组成部 分，有足够的容积，保证钢 水在真空脱气过程中有较大 的脱气表面，提高脱气效果， 同时在脱气过程中热损失小。
②钢 包 车
功
能： 用钢包车将炼钢车间的 钢水送到浇注工段； 沿铺设的宽轨铁路线运 行 ， 是自 行台 车 ， 有两 套 直流电机驱动的运行机构 。
<1.5ppm
<20ppm 升温至1450C 加热速度50K/h
<1.0ppm
<15ppm
（2）采用大抽气量真空系统 水蒸汽喷射泵系统或水蒸汽喷射泵+水环泵系统； 真空泵系统是RH精炼设备中的核心设备，通常选择水蒸汽喷射泵 作为抽真空的设备。 大型企业水蒸气资源丰富；水蒸汽喷射泵抽气量大（最高可达 1000kg/小时以上）；对被抽介质的粉尘含量、温度、有无腐蚀性气体 等无很高要求；安全可靠；运转费用低，操作维修方便；在蒸汽量不足 时可用水环泵代替最末一级水蒸气喷射泵。 极限真空度和工作真空度（25Pa和67Pa）； 抽气时间（带预抽3.5min，不带预抽4min）
②钢包车
①真 空 室
结 构： 真空室由钢板焊接的圆柱 形容器，内砌耐火材料。为 直接结合MgO-Cr2O3砖，一部 分为MgO-C砖。 功 能： 是脱气系统的重要组成部 分，有足够的容积，保证钢 水在真空脱气过程中有较大 的脱气表面，提高脱气效果， 同时在脱气过程中热损失小。
②钢 包 车
功
能： 用钢包车将炼钢车间的 钢水送到浇注工段； 沿铺设的宽轨铁路线运 行 ， 是自 行台 车 ， 有两 套 直流电机驱动的运行机构 。
<1.5ppm
<20ppm 升温至1450C 加热速度50K/h
<1.0ppm
<15ppm
（2）采用大抽气量真空系统 水蒸汽喷射泵系统或水蒸汽喷射泵+水环泵系统； 真空泵系统是RH精炼设备中的核心设备，通常选择水蒸汽喷射泵 作为抽真空的设备。 大型企业水蒸气资源丰富；水蒸汽喷射泵抽气量大（最高可达 1000kg/小时以上）；对被抽介质的粉尘含量、温度、有无腐蚀性气体 等无很高要求；安全可靠；运转费用低，操作维修方便；在蒸汽量不足 时可用水环泵代替最末一级水蒸气喷射泵。 极限真空度和工作真空度（25Pa和67Pa）； 抽气时间（带预抽3.5min，不带预抽4min）
炉外精炼真空循环脱气法(RH法)与工艺介绍
5.4.4 RH钢液真空循环原理
h 0为真空室内静态下理论钢液深度。见表5－6。
表5－6 理论钢液提升高度h、h0与真空度关系
P(kPa)
35 20 15 10 8.6 2.7 0.5 0.067
h (m)
0.97 1.19 1.26 1.33 1.35 1.43 1.47 1.48
h0 (m) 槽内钢水重量(t)
钢液真空循环原理类似于“气泡泵”的作用，如图所示。当 进行真空脱气处理时，将真空室下部的两根浸渍管插入钢液 内一定深度（如200t时500 mm ）后，启动真空泵将真空室抽 成真空，于是真空室内、外形成压差，钢液便从两根浸渍管 中上升到压差相等的高度（所谓的循环高度）。为了使钢液 循环，从上升管下部约三分之一处吹入驱动气体（一般为氩 气）。该气体吹入上升管内的钢液中，在上升管内瞬间产生 大量的气泡。由于受热膨胀和压力降低所引起的等温膨胀， 气体体积成百倍的增大，导致上升管中钢液（两相流）密度 变小；又由于氩气泡内的氢气、氮气的分压为零，所以钢液 内溶解的气体向氩气泡内扩散。膨胀的气体驱动钢液以约 5m/s的速度上升，成喷泉状喷入真空室内。
5.4.4 RH钢液真空循环原理
A g A 1 A 2 n R ( T s T g ) n R T sl n ( P P 1 2 ) n R T s [ l n ( P P 1 2 ) ( 1 T T g s) ]
式中:
V0—驱动气体在标准状态下的体积，m3 ; Tg—驱动气体的初始温度，K; Ts—钢液的温度，K； V1－按压力P1计算的驱动气体体积，m3； P1－驱动气体出口处的压力，Pa； P2－真空室内压力，Pa；
“气泡泵”的特性曲线
5.4.4 RH钢液真空循环原理
RH真空循环脱气炉发展概论及相关设备
11
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
7
奥镁公司(ɡōnɡ sī)_RH 炉技术资料
第七页，共38页。
Product Applications
8
奥镁公司_RH 炉技术(jìshù)资料
第八页，共38页。
一、整体(zhěngtǐ)真空槽技术
9
奥镁公司(ɡōnɡ sī)_RH 炉技术资料
第九页，共38页。
Comparison of various Degassing Systems
16
奥镁公司(ɡōnɡ sī)_RH 炉技术资料
第十六页，共38页。
RH 设 备
第十七页，共38页。
18
奥镁公司_RH 炉技术(jìshù)资料
第十八页，共38页。
19
奥镁公司_RH 炉技术(jìshù)资料
第十九页，共38页。
20
奥镁公司_RH 炉技术(jìshù)资料
第二十页，共38页。
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
RH生产工艺及脱硫技术的控制
RH生产工艺及
脱硫技术的控制
主要内容
1 RH生产工艺简介
1.1 RH的发展概况 1.2 RH精炼技术的种类及特点 1.3 RH喷粉技术及其发展
2 RH脱硫技术
2.1 脱硫的热力学与动力学 2.2 RH脱硫剂的种类、使用方法与脱硫效果 2.3 提高脱硫率的措施
2
1.1 RH精炼技术的发展概况 RH生产工艺简介
17
RH-PB（IJ）
RH-PB（IJ）法是日本新日铁大分厂于 1985年开发的，该法是将粉剂通过置于上 升管下方的喷枪喷入钢液中，带脱硫粉剂 的钢液经上升管进入RH上部真空室，在 钢液循环过程实现脱硫。该方法既可将氩 气与粉剂呈气粉两相流同时吹入，又可单 独吹氩（如下图）。
18
RH-PB(IJ)
22
RH-PTB
为冶炼超低硫深冲钢，日本住友 工业公司和歌山厂于1994年开发 了RH顶喷粉法，即RH-PTB喷粉 法。该法通过水冷顶枪进行喷粉 操作，粉剂输送较流畅，喷嘴不 易堵塞；不使用耐火材质的浸入 式喷枪操作操作成本较低；无钢 液阻力，载气耗量小。
RH-PTB装置原理图
1994年日本住友公司和歌山厂开发
高
33
序列 1 2 3 4 5 6
7
类型 RH RH-OB RH-PB RH-KTB RHPB(OB) RH-MFB
RH-PTB
RH及多功能RH精炼技术的概况汇总表
开发厂家
主要功能
适用钢种
处理效果
1957年前西 德鲁尔钢铁 公司和赫拉 欧斯公司
真空脱气(H2)， 减少杂质，均匀
成分、温度
特别用于对含氢量要 求严格钢种，主要是 低碳钢、超低碳深冲 钢等
13(平均)，15(max)
脱硫技术的控制
主要内容
1 RH生产工艺简介
1.1 RH的发展概况 1.2 RH精炼技术的种类及特点 1.3 RH喷粉技术及其发展
2 RH脱硫技术
2.1 脱硫的热力学与动力学 2.2 RH脱硫剂的种类、使用方法与脱硫效果 2.3 提高脱硫率的措施
2
1.1 RH精炼技术的发展概况 RH生产工艺简介
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RH-PB（IJ）
RH-PB（IJ）法是日本新日铁大分厂于 1985年开发的，该法是将粉剂通过置于上 升管下方的喷枪喷入钢液中，带脱硫粉剂 的钢液经上升管进入RH上部真空室，在 钢液循环过程实现脱硫。该方法既可将氩 气与粉剂呈气粉两相流同时吹入，又可单 独吹氩（如下图）。
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RH-PB(IJ)
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RH-PTB
为冶炼超低硫深冲钢，日本住友 工业公司和歌山厂于1994年开发 了RH顶喷粉法，即RH-PTB喷粉 法。该法通过水冷顶枪进行喷粉 操作，粉剂输送较流畅，喷嘴不 易堵塞；不使用耐火材质的浸入 式喷枪操作操作成本较低；无钢 液阻力，载气耗量小。
RH-PTB装置原理图
1994年日本住友公司和歌山厂开发
高
33
序列 1 2 3 4 5 6
7
类型 RH RH-OB RH-PB RH-KTB RHPB(OB) RH-MFB
RH-PTB
RH及多功能RH精炼技术的概况汇总表
开发厂家
主要功能
适用钢种
处理效果
1957年前西 德鲁尔钢铁 公司和赫拉 欧斯公司
真空脱气(H2)， 减少杂质，均匀
成分、温度
特别用于对含氢量要 求严格钢种，主要是 低碳钢、超低碳深冲 钢等
13(平均)，15(max)
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1 4 Q K QG/ 3 Du / 3 H 1/ 3
循环流量Q的计算值与实测 值的比较
真
空
脱
碳
25
RH精炼中发生的各种化学反应的反应速度决定于金属侧各元素的传质
பைடு நூலகம்
系数，根据Shigeru的研究证明，在整个RH精炼过程中各元素的传质系数
基本保持不变，但反应界面积随时间发生明显变化。为了方便描述各种反 应速度，常采用体积传质系数k（=传质系数×反应界面积）。 RH的体积传质系数与以下因素有关： • k和钢水碳含量成正比； •增加钢水的循环流量Q使k值提高； •改变吹氩方式利于提高k值：如在 300tRH的真空室底部增设8支2mm吹Ar 管吹氩（QA=800Nl/min），使k值提 高。 Koji YMAMGUCHI总结100t~260tRH的实 际生产数据提出以下关联式：
0 W a d 1.5G0 .33
W ad G
循环流量与驱动气体流量之间的关系
设计真空室时W是根据处理容量V、循环因数u和脱气时间t来确定的：
V W u t
18
RH法主要的工艺参数
• 真空度
真空度是指RH处理时真空室内可以达到并且保持的最小压力。 • 真空泵的抽气能力
真空泵的抽气能力大小，应根据处理钢种、处理容量、处理 时间、循环流量以及处理过程中的脱气规律来确定。 RH法处理过程中的气体析出速度是不同的，处理前期钢液原 始气体含量较高，气体析出量也较大。处理后期的气体析出量 较小，因此，就不能采用固定的抽气能力，而是要根据不同的 真空度来确定。
120Nm3/h 150Nm3/h
14
16
处理时间(min)
提高RH脱碳速度的工艺措施
28
（1）提高循环流量和体积传质系数。如图，千叶厂RH最初的工况，脱碳速度 常数K = 0.1min-1。扩大上升管直径增加环流后，达到K= 0.15min-1。进一步改进 吹Ar方式使传质系数 k值增大，K= 0.2min-1。 （2）提高抽气速率。定义RH真空系统的抽气速度常数R:R=-ln(/0)/t (min-1)。 （3）吹氧。采用KTB顶吹氧工艺，提高了RH前期脱碳速度，使表观脱碳速度常 数Kc从0.21min-1提高到0.35min-1。 （4）改变吹Ar方式。实验证明，在RH真空室的下部吹入大约1/4的氩气，可使 RH的脱碳速度提高大约2倍。
脱碳钢水尚未进行混合。
17
RH法主要的工艺参数
• 循环流量：循环流量W(t/min)是指单 位时间内通过真空室的钢液量。也称循 环速率，是一个重要的工艺参数。W主 要取决于上升管直径(d)和驱动气体流 量(G0)。如图所示为不同上升管直径条 件下，循环流量与驱动气体流量之间的 关系。 1.5 0.33 0
RH真空室示意图
16
RH法主要的工艺参数
• 处理容量V：指被处理的钢液量，RH处理容量的上 限理论上是没有限制的，处理容量的下限取决于处 理过程的温降情况。一般认为，在炉内处理时不应 小于10t，在钢包处理时，不应小于30t，当容量小 于30t时降温显著。目前已建成的RH装置最大容量 为300t。 • 处理时间t：指钢包在RH工位停留时间，处理时间 取决于允许的钢液温降Tc和处理过程中钢液的平均 降温速度VT，t= Tc/ VT。 • 循环因数u：指处理过程中循环钢液的当量次数， 即通过真空室的钢液总量与处理容量之比。U=Wt/V， W—循环流量，t/min; V— 钢包容量，t；t—脱气 钢中气体含量与循环因 数的关系，m’-混合系数， 处理时间，min。 m’=0表示已脱碳钢水和未
8
RH的工作原理
钢液真空循环原理类似于 “气泡泵”的作用，如右图所示： 当进行真空脱气处理 时，将真 空室下部的两根浸渍管插入钢液 内100-150mm的深度后，启动真 空泵将真空室抽成真空，于是真 空室内外形成压差，钢液便从两 根浸渍管中上升到压差相等的高 度（循环高度）。此时钢液并不 循环，为了使钢液循环，从上升 管下部约三分之一处吹入驱动气 体，气体进入上升管的钢液后由 于受热膨胀和压力降低，引起等 温膨胀，在上升管内瞬间产生大 量的气泡核并迅速膨胀，膨胀的 气体驱动钢液上升。
13
RH法的设备
• • • • RH的主体设 备构成： 真空室及附 属设备； 气体冷却器； 真空排气装 置； 合金称量台 车及加料装 置。
RH精炼车间示意图
RH设备示意图
15
RH真空室
• RH真空室形状如右图，真空室 外壳为钢板围焊成的圆筒状结 构，内衬为耐火砖。真空室下 部有两根用耐火材料制成的可 以插入钢液的浸渍管，也称升 降管，其中一根为钢液的上升 管，另一个根为钢液的下降管， 浸渍管的上半部外侧钢管结构。 真空处理时钢液沿上升管进入 真空室，沿下降管返回钢包。
12
RH工艺过程描述
• 对钢水进行该钢种所必须进行的处理，（如脱氢处理，深 脱碳处理，轻处理，深脱氧处理等）。处理过程中真空度 和环流气体流量按各处理模式自动进行变换。 • 处理结束前再次测温取样，确认处理目的是否已达到。 • 合金微调及最终脱氧。 • 测温取样后关闭主真空阀，破真空。 • 钢包下降，座落到钢包台车，同时将环流气体切换成氮气。 • 钢包台车运行到喂丝工（加保温剂）位，按钢种要求喂丝， 人工加保温剂。 • 钢包台车开出，用吊车将钢包吊至下工序。
0 1 k AV .32 Q1.17 CV.48
钢水含碳量和吹Ar方式对RH脱碳 过程的体积传质系数k的影响
26
脱碳影响因素的分析
• 插入管直径对脱碳速度的影响
o 脱碳速度随插入管内径的增大而增大。 o 循环量Q与插入管内径d4/3成正比。
350 300 250 200 150 100 50 0 0
工艺指标
技术水平 钢水纯净度/×10-6 C ≤20 S T.O P ≤20 N ≤1.0 H ≤10 ≤15 ≤20 钢水温度 脱碳速度常数 温度波动 补偿量/℃ Kc/min-1 ℃ 26.3 0.35 ≤±5
7
（3）极低碳钢的冶炼技术（2000年~ ）：为了解决极低碳钢 （[C]≤10×10-6）精炼的技术难题，需要进一步克服钢水的静压力，以 提高熔池脱碳速度。
1
RH精炼技术的发展
2
现代纯净钢生产工艺流程
在纯净钢生产中，RH是最重要的真空精炼装置之一， 应用越来越广泛，新建钢厂多数选择RH精炼。
3
钢 铁 冶 炼 工 艺 路 线
4
大型联合企业冶炼工艺流程
CAS-OB 板坯连铸
产品 热轧钢板 冷轧深冲钢板 镀层板，涂层板 锅炉板、桥梁板 造船板
铁水脱硫
转炉复吹
铁水 脱硅 脱磷 脱硫
转炉 复吹
AOD
SS-V OD
大板 坯连 铸
不锈钢
RHOB/ KTB
6
短流程钢厂冶炼工艺路线
铁水 脱硫 转炉 CASOB 小方坯 连铸 废钢 电炉 LF 炉 各类建材 普碳钢 普通低合金钢 机械工程用钢 易切削钢
废钢 生铁 DRI/HBI
UHP 电炉
LF 精炼
薄板坯 连铸
普通热轧板 冷轧板 镀层板
12 O C 0.75[O] 16
右图显示了RH脱碳时脱碳量与脱氧量 的关系 RH脱碳时脱碳量与脱氧量的关系
真
速度的限制性环节：
dC L kc CL dt
空
脱
kc
碳
60 w(1 / Q 1 / kc ) (min1 )
24
RH内的脱碳速度主要决定于钢液中碳的扩散。低碳区碳的传质是反应
10
RH工艺流程
11
RH工艺过程描述
• 钢水即将到达前，关闭主真空阀为真空泵的提前启动作好 准备。 • 盛有钢水的钢包座落于钢包台车上，并启动前级真空泵进 行预抽。 • 钢包台车运行到处理工位正下方，将环流气体由氮气切换 到氩气。 • 启动液压顶升机构，将钢包顶升到预定高度，打开主真空 阀，钢水即进入真空槽，形成环流。 • 测温取样及定氧，根据测定结果决定是否进行“先行处 理”。先行处理即正规处理以外的预备性处理。如钢水温 度过低，可先行化学升温；钢水含氧过高，可先行加Al处 理；钢水含碳过低可先行加碳处理等。先行处理后须再次 测温取样以确认先行处理的结果。
36
估算结果:100钢包RH估算其年处理能力为94.5万吨。
20
RH精炼的主要冶金功能
• • • • • 脱碳：目前使用的最主要的功能 脱气：最初开发RH的目的是为了脱气 脱硫脱磷：喷吹脱硫、脱磷剂 去夹杂：有利于夹杂物碰撞长大 合金化：运用多功能喷枪
21
RH精炼的主要冶金功能
RH真空精炼的冶金功能
RH 的发展历史
RH精炼技术是1959年德国Rheinstahl和Hutlenwerke公司联合开发成 功的。RH将真空精炼与钢水循环流动结合起来，具有处理周期短，生产 能力大，精炼效果好等优点，适合冶炼周期短，生产能力大的转炉工厂采 用。 RH发展到今天，大体分为三个发展阶段： （1）发展阶段（1968年~1980年）：RH装备技术在全世界广泛采用。 （2）多功能RH精炼技术的确立（1980年~2000年）：RH技术几乎达到 尽善尽美的地步。 表1 RH工艺技术的进步
CL CL exp(kc t )
RH钢水循环流量Q = 钢水循环流速×上升管截面积，根据前人对RH钢 水循环流量的测定结果表明： • 增加吹氩流量Qg使RH的循环流量增大； • 扩大上升管直径使循环流量Q增大； • 增加浸入管的插入深度也会使循环流量变 大。 总结以上研究，RH内钢水的循环流量可以表 示为：
RH装置示意图
9
RH处理钢水过程
• 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0.67 mbar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，形成气泡泵，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。 • 为满足钢种要求、精确控制钢水成份，通常，RH处理过 程中还需进行合金化处理。铁合金材料经高位料仓、称 量台车、真空料斗、合金溜槽，在真空状态下通过真空 槽进入钢水，完成合金化功能。
循环流量Q的计算值与实测 值的比较
真
空
脱
碳
25
RH精炼中发生的各种化学反应的反应速度决定于金属侧各元素的传质
பைடு நூலகம்
系数，根据Shigeru的研究证明，在整个RH精炼过程中各元素的传质系数
基本保持不变，但反应界面积随时间发生明显变化。为了方便描述各种反 应速度，常采用体积传质系数k（=传质系数×反应界面积）。 RH的体积传质系数与以下因素有关： • k和钢水碳含量成正比； •增加钢水的循环流量Q使k值提高； •改变吹氩方式利于提高k值：如在 300tRH的真空室底部增设8支2mm吹Ar 管吹氩（QA=800Nl/min），使k值提 高。 Koji YMAMGUCHI总结100t~260tRH的实 际生产数据提出以下关联式：
0 W a d 1.5G0 .33
W ad G
循环流量与驱动气体流量之间的关系
设计真空室时W是根据处理容量V、循环因数u和脱气时间t来确定的：
V W u t
18
RH法主要的工艺参数
• 真空度
真空度是指RH处理时真空室内可以达到并且保持的最小压力。 • 真空泵的抽气能力
真空泵的抽气能力大小，应根据处理钢种、处理容量、处理 时间、循环流量以及处理过程中的脱气规律来确定。 RH法处理过程中的气体析出速度是不同的，处理前期钢液原 始气体含量较高，气体析出量也较大。处理后期的气体析出量 较小，因此，就不能采用固定的抽气能力，而是要根据不同的 真空度来确定。
120Nm3/h 150Nm3/h
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处理时间(min)
提高RH脱碳速度的工艺措施
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（1）提高循环流量和体积传质系数。如图，千叶厂RH最初的工况，脱碳速度 常数K = 0.1min-1。扩大上升管直径增加环流后，达到K= 0.15min-1。进一步改进 吹Ar方式使传质系数 k值增大，K= 0.2min-1。 （2）提高抽气速率。定义RH真空系统的抽气速度常数R:R=-ln(/0)/t (min-1)。 （3）吹氧。采用KTB顶吹氧工艺，提高了RH前期脱碳速度，使表观脱碳速度常 数Kc从0.21min-1提高到0.35min-1。 （4）改变吹Ar方式。实验证明，在RH真空室的下部吹入大约1/4的氩气，可使 RH的脱碳速度提高大约2倍。
脱碳钢水尚未进行混合。
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RH法主要的工艺参数
• 循环流量：循环流量W(t/min)是指单 位时间内通过真空室的钢液量。也称循 环速率，是一个重要的工艺参数。W主 要取决于上升管直径(d)和驱动气体流 量(G0)。如图所示为不同上升管直径条 件下，循环流量与驱动气体流量之间的 关系。 1.5 0.33 0
RH真空室示意图
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RH法主要的工艺参数
• 处理容量V：指被处理的钢液量，RH处理容量的上 限理论上是没有限制的，处理容量的下限取决于处 理过程的温降情况。一般认为，在炉内处理时不应 小于10t，在钢包处理时，不应小于30t，当容量小 于30t时降温显著。目前已建成的RH装置最大容量 为300t。 • 处理时间t：指钢包在RH工位停留时间，处理时间 取决于允许的钢液温降Tc和处理过程中钢液的平均 降温速度VT，t= Tc/ VT。 • 循环因数u：指处理过程中循环钢液的当量次数， 即通过真空室的钢液总量与处理容量之比。U=Wt/V， W—循环流量，t/min; V— 钢包容量，t；t—脱气 钢中气体含量与循环因 数的关系，m’-混合系数， 处理时间，min。 m’=0表示已脱碳钢水和未
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RH的工作原理
钢液真空循环原理类似于 “气泡泵”的作用，如右图所示： 当进行真空脱气处理 时，将真 空室下部的两根浸渍管插入钢液 内100-150mm的深度后，启动真 空泵将真空室抽成真空，于是真 空室内外形成压差，钢液便从两 根浸渍管中上升到压差相等的高 度（循环高度）。此时钢液并不 循环，为了使钢液循环，从上升 管下部约三分之一处吹入驱动气 体，气体进入上升管的钢液后由 于受热膨胀和压力降低，引起等 温膨胀，在上升管内瞬间产生大 量的气泡核并迅速膨胀，膨胀的 气体驱动钢液上升。
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RH法的设备
• • • • RH的主体设 备构成： 真空室及附 属设备； 气体冷却器； 真空排气装 置； 合金称量台 车及加料装 置。
RH精炼车间示意图
RH设备示意图
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RH真空室
• RH真空室形状如右图，真空室 外壳为钢板围焊成的圆筒状结 构，内衬为耐火砖。真空室下 部有两根用耐火材料制成的可 以插入钢液的浸渍管，也称升 降管，其中一根为钢液的上升 管，另一个根为钢液的下降管， 浸渍管的上半部外侧钢管结构。 真空处理时钢液沿上升管进入 真空室，沿下降管返回钢包。
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RH工艺过程描述
• 对钢水进行该钢种所必须进行的处理，（如脱氢处理，深 脱碳处理，轻处理，深脱氧处理等）。处理过程中真空度 和环流气体流量按各处理模式自动进行变换。 • 处理结束前再次测温取样，确认处理目的是否已达到。 • 合金微调及最终脱氧。 • 测温取样后关闭主真空阀，破真空。 • 钢包下降，座落到钢包台车，同时将环流气体切换成氮气。 • 钢包台车运行到喂丝工（加保温剂）位，按钢种要求喂丝， 人工加保温剂。 • 钢包台车开出，用吊车将钢包吊至下工序。
0 1 k AV .32 Q1.17 CV.48
钢水含碳量和吹Ar方式对RH脱碳 过程的体积传质系数k的影响
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脱碳影响因素的分析
• 插入管直径对脱碳速度的影响
o 脱碳速度随插入管内径的增大而增大。 o 循环量Q与插入管内径d4/3成正比。
350 300 250 200 150 100 50 0 0
工艺指标
技术水平 钢水纯净度/×10-6 C ≤20 S T.O P ≤20 N ≤1.0 H ≤10 ≤15 ≤20 钢水温度 脱碳速度常数 温度波动 补偿量/℃ Kc/min-1 ℃ 26.3 0.35 ≤±5
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（3）极低碳钢的冶炼技术（2000年~ ）：为了解决极低碳钢 （[C]≤10×10-6）精炼的技术难题，需要进一步克服钢水的静压力，以 提高熔池脱碳速度。
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RH精炼技术的发展
2
现代纯净钢生产工艺流程
在纯净钢生产中，RH是最重要的真空精炼装置之一， 应用越来越广泛，新建钢厂多数选择RH精炼。
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钢 铁 冶 炼 工 艺 路 线
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大型联合企业冶炼工艺流程
CAS-OB 板坯连铸
产品 热轧钢板 冷轧深冲钢板 镀层板，涂层板 锅炉板、桥梁板 造船板
铁水脱硫
转炉复吹
铁水 脱硅 脱磷 脱硫
转炉 复吹
AOD
SS-V OD
大板 坯连 铸
不锈钢
RHOB/ KTB
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短流程钢厂冶炼工艺路线
铁水 脱硫 转炉 CASOB 小方坯 连铸 废钢 电炉 LF 炉 各类建材 普碳钢 普通低合金钢 机械工程用钢 易切削钢
废钢 生铁 DRI/HBI
UHP 电炉
LF 精炼
薄板坯 连铸
普通热轧板 冷轧板 镀层板
12 O C 0.75[O] 16
右图显示了RH脱碳时脱碳量与脱氧量 的关系 RH脱碳时脱碳量与脱氧量的关系
真
速度的限制性环节：
dC L kc CL dt
空
脱
kc
碳
60 w(1 / Q 1 / kc ) (min1 )
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RH内的脱碳速度主要决定于钢液中碳的扩散。低碳区碳的传质是反应
10
RH工艺流程
11
RH工艺过程描述
• 钢水即将到达前，关闭主真空阀为真空泵的提前启动作好 准备。 • 盛有钢水的钢包座落于钢包台车上，并启动前级真空泵进 行预抽。 • 钢包台车运行到处理工位正下方，将环流气体由氮气切换 到氩气。 • 启动液压顶升机构，将钢包顶升到预定高度，打开主真空 阀，钢水即进入真空槽，形成环流。 • 测温取样及定氧，根据测定结果决定是否进行“先行处 理”。先行处理即正规处理以外的预备性处理。如钢水温 度过低，可先行化学升温；钢水含氧过高，可先行加Al处 理；钢水含碳过低可先行加碳处理等。先行处理后须再次 测温取样以确认先行处理的结果。
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估算结果:100钢包RH估算其年处理能力为94.5万吨。
20
RH精炼的主要冶金功能
• • • • • 脱碳：目前使用的最主要的功能 脱气：最初开发RH的目的是为了脱气 脱硫脱磷：喷吹脱硫、脱磷剂 去夹杂：有利于夹杂物碰撞长大 合金化：运用多功能喷枪
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RH精炼的主要冶金功能
RH真空精炼的冶金功能
RH 的发展历史
RH精炼技术是1959年德国Rheinstahl和Hutlenwerke公司联合开发成 功的。RH将真空精炼与钢水循环流动结合起来，具有处理周期短，生产 能力大，精炼效果好等优点，适合冶炼周期短，生产能力大的转炉工厂采 用。 RH发展到今天，大体分为三个发展阶段： （1）发展阶段（1968年~1980年）：RH装备技术在全世界广泛采用。 （2）多功能RH精炼技术的确立（1980年~2000年）：RH技术几乎达到 尽善尽美的地步。 表1 RH工艺技术的进步
CL CL exp(kc t )
RH钢水循环流量Q = 钢水循环流速×上升管截面积，根据前人对RH钢 水循环流量的测定结果表明： • 增加吹氩流量Qg使RH的循环流量增大； • 扩大上升管直径使循环流量Q增大； • 增加浸入管的插入深度也会使循环流量变 大。 总结以上研究，RH内钢水的循环流量可以表 示为：
RH装置示意图
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RH处理钢水过程
• 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0.67 mbar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，形成气泡泵，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。 • 为满足钢种要求、精确控制钢水成份，通常，RH处理过 程中还需进行合金化处理。铁合金材料经高位料仓、称 量台车、真空料斗、合金溜槽，在真空状态下通过真空 槽进入钢水，完成合金化功能。