rh精炼炉的工作原理
RH炉工作原理主要功能

RH炉工作原理主要功能工作原理:RH炉(Ruhrstahl-Heraeus炉)是一种常见的金属精炼设备,主要用于去除钢液中的氧、杂质和非金属夹杂物,提高钢液的纯度。
RH炉的工作原理是利用氧化还原反应和传质作用来实现钢液的精炼。
RH炉由一个底部放置的容器和一个顶部装有出气管的倾斜罩组成。
钢液通过底部的容器进入RH炉,并在倾斜罩下部形成一个浅池。
然后,通过向底部的容器注入氮气来施加压力,使得钢液从底部冲上到浅池,同时氮气还可起到搅拌钢液的作用。
在RH炉的顶部,有两个出气管:一个用于排出氮气,另一个用于排出带有氧、杂质和非金属夹杂物的气体。
这些气体经过处理后,再经过脱水除尘等工序,最后排出。
当钢液进入RH炉时,由于氮气的搅拌作用,使得钢液内部和外部的传质速率加快。
同时,氮气中的氧气可以与钢液中的杂质发生氧化反应,生成气相的氧化物。
这些氧化物可以通过气体相的传质过程逸出,从而实现对钢液的精炼。
主要功能:1.去除氧气:RH炉可以通过氧化还原反应将钢液中的氧气去除。
氧气是钢液中的一种有害杂质,会导致钢的气孔、氧化层、气泡形成,从而降低钢的强度、塑性和韧性。
RH炉通过施加压力和加热的方式,将氧气转化为氧化物,然后通过排气口排出。
2.去除杂质:钢液中常常含有硫、磷、氮等杂质元素,它们会影响钢的性能和成品的质量。
RH炉可以通过氧化还原反应和传质作用,有效地去除钢液中的杂质元素。
这些杂质元素会与氧气反应生成气相的氧化物,并通过排出的气体中去除。
3.去除非金属夹杂物:钢液中常常存在氧化铁、硅酸钙、氧化铝等非金属夹杂物。
这些夹杂物会降低钢的纯度,影响钢的物理性能。
RH炉可以通过施加压力和加热的方式,使得钢液和氧化物之间发生釜磨现象,从而将非金属夹杂物引发的气泡从钢液中移除。
4.调整钢液温度:RH炉可以通过加热或冷却钢液,来调整钢液的温度,使其达到炼钢工艺的要求。
钢液温度的调整对于炼钢过程中的物理和化学反应非常重要,能够影响钢液的精炼效果和成品的性能。
精炼炉的原理

精炼炉的原理精炼炉是一种用于金属冶炼和精炼的设备,它在现代工业生产中扮演着非常重要的角色。
精炼炉的原理主要是通过高温熔炼金属,并利用化学反应和物理过程来去除杂质,从而得到高纯度的金属产品。
下面将详细介绍精炼炉的原理及其工作过程。
首先,精炼炉的原理是基于金属材料的熔点和杂质的性质差异。
在高温下,金属材料可以熔化,而杂质通常具有较低的熔点,或者在金属熔体中形成不溶性化合物。
通过控制炉内的温度和气氛,可以实现对金属熔体和杂质的分离和去除。
其次,精炼炉利用化学反应来去除杂质。
在炉内加入适量的还原剂或氧化剂,可以促使金属熔体中的氧化物还原或氧化,从而将杂质转化为气体或固体形式,使其分离出熔体。
这样一来,金属熔体中的杂质含量就得到了有效的降低。
另外,精炼炉还利用物理过程来去除杂质。
例如,通过在金属熔体中通入惰性气体或氧气,可以将一些气体溶解在熔体中的杂质气体排出,从而净化金属熔体。
此外,还可以通过离心、过滤等物理方法,将悬浮在金属熔体中的固体杂质去除,以达到提纯的目的。
在工作过程中,精炼炉会根据金属的性质和生产要求,选择合适的炉型和工艺参数。
在炉内加入金属原料后,通过加热和保持一定的温度,使金属熔化。
然后,根据需要加入还原剂、氧化剂或其他助熔剂,促进杂质的去除。
在整个过程中,操作人员需要严格控制炉内的温度、气氛、物料投料速度等参数,以确保精炼效果和生产安全。
总的来说,精炼炉的原理是通过高温熔炼金属,利用化学反应和物理过程去除杂质,从而提纯金属。
它在现代工业生产中具有非常重要的作用,广泛应用于钢铁、有色金属、稀土金属等行业。
通过不断的技术创新和工艺改进,精炼炉的原理和设备性能得到了不断提高,为金属生产提供了可靠的技术支持。
RH炉工作原理,主要功能汇总

一、前言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。
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。
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。
经RH处理的钢水优点明显:合金基本不与炉渣反应,合金直接加入钢水之中,收得率高;钢水能快速均匀混合;合金成分可控制在狭窄的范围之内;气体含量低,夹杂物少,钢水纯净度高;还可以用顶枪进行化学升温的温度调整,为连铸机提供流动性好、纯净度高、符合浇铸温度的钢水,以利于连铸生产的多炉连浇。
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。
炉外精炼-RH

炉外精炼的基本原理:(1)吹氩的基本原理:氩气是一种惰性气体,从钢包底部吹入钢液中,形成大量小气泡,其气泡对钢液中的有害气体来说,相当于一个真空室,使钢中[H][N]进入气泡,使其含量降低,并可进一步除去钢中的[O],同时,氩气气泡在钢液中上沲而引起钢液强烈搅拌,提供了气相成核和夹杂物颗粒碰撞的机会,有利于气体和夹杂物的排除,并使钢液的温度和成分均匀。
(2)真空脱气的原理:钢中气体的溶解度与金属液上该气体分压的平方根成正比,只要降低该气体的分压力,则溶解在钢液中气体的含量随着降低。
(3)LF炉脱氧和脱硫的原理:炉外精炼的任务:炉外精炼是把由炼钢炉初炼的钢水倒入钢包或专用容器内进一步精炼的一种方法,即把一步炼钢法变为二步炼钢法。
炉外精炼可以完成下列任务:(1)降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量,改变夹杂物形态,以提高钢的纯净度,改善钢的机械性能;(2)深脱碳,在特定条件下把碳降到极低含量,满足低碳和超低碳钢的要求;(3)微调合金成分,将成分控制在很窄的范围内,并使其分布均匀,降低合金消耗,提高合金元素收得率;将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内,减少包内钢水的温度梯度。
RH真空循环脱气法LF具有加热和搅拌功能的钢包精炼法处理过程:用钢包车将钢包送入处理位,使真空室下降或使钢包提升,以便使吸嘴浸入钢包内的钢液以下500mm。
然后启动真空泵。
由于真空室内压力下降,钢包内钢水被吸入真空室中。
由于吸嘴中的一个喷入氩气,另一个没有,钢水便开始反复循环。
这时就可采取各种处理措施,例如脱气、吹氧、化学成分及温度调整等。
处理结束时使系统破真空。
随后退出吸嘴,将钢包送至后处理位置或交接位置。
冶金效果:在短时间就可达到较低的碳(<15ppm)、氢(<1.5ppm)、氧含量(<40ppm);仅有略微的温度损失;不用采取专门的渣对策;可准确调整化学成分,Al,Si等合金收得率在90~97%。
汽车钢板以及电工钢等是RH钢生产的典型产品。
rh精炼炉的工作原理

rh精炼炉的工作原理Rh精炼炉,又称铑精炼炉,是一种用于提取和纯化铑(Rh)金属的设备。
铑是一种稀有的贵金属,广泛应用于催化剂、电子元件、玻璃制造和医药领域。
Rh精炼炉通过一系列的物理和化学过程,将含有铑的矿石或合金转化为高纯度的铑金属。
Rh精炼炉的工作原理可以分为以下几个步骤:1.矿石破碎和磨矿:首先,将含有铑的矿石经过破碎和磨矿的步骤,使其达到合适的颗粒大小,以便后续处理。
2.酸浸:将磨碎后的矿石放入酸性溶液中进行酸浸。
常用的酸浸剂有浓硝酸(HNO3)和氯化氢(HCl)。
在酸浸过程中,酸性溶液会溶解矿石中的铑成为离子态。
3.沉淀:通过调节酸浸溶液的pH值,可以使铑以沉淀的形式从溶液中析出。
一般来说,将溶液中的铑以氨水(NH3)为沉淀剂,使铑形成氨合铑离子,然后通过加热或添加其他化学试剂,使铑以金属的形式沉淀下来。
4.过滤和洗涤:将沉淀后的铑通过过滤装置进行分离,将溶液和固体分离开。
然后,用纯水对沉淀进行洗涤,以去除其他杂质。
5.干燥和升温:将洗涤后的铑沉淀放入烘箱或其他设备中进行干燥,以去除残留的水分。
然后,将干燥的铑沉淀放入升温炉中进行升温处理,以去除其他有机物和杂质。
6.高温熔炼:将经过升温处理的铑沉淀放入高温熔炼炉中进行熔炼。
通过加热至高温,铑沉淀会逐渐熔化并形成液态。
在高温下,铑与其他杂质和非金属元素会发生化学反应,使其转化为气态或固态的残渣,从而实现铑的纯化。
7.冷却和固化:在熔炼后,将炉中的铑溶液冷却至室温,使铑重新固化成为金属块状。
此时,铑的纯度达到了工业要求,可以用于制备各种铑合金或其他应用领域。
Rh精炼炉通过矿石破碎和磨矿、酸浸、沉淀、过滤和洗涤、干燥和升温、高温熔炼、冷却和固化等步骤,将含有铑的矿石或合金转化为高纯度的铑金属。
这种精炼炉在贵金属提取和纯化领域扮演着重要角色,为工业生产和科学研究提供了可靠的技术支持。
rh炉工作原理

rh炉工作原理
RH炉是一种重要的转炉冶炼设备,用于高效净化钢水。
RH炉的全称为
Ruhrstahl-Heraeus炉,是由德国石化公司Ruhrstahl和德国Heraeus工业公司合作研发的,因此得名。
RH炉是一种以真空作为工作环境的炉子。
其工作原理是在真空环境下,将净钢填充至RH炉中,然后吹入高压氩气,通过流动的惯性力和表面张力效应,不断搅拌钢水,使钢水中的杂质被吸附到气液表面上,再利用真空泵将炉内处理气体排出,从而实现钢水的净
化。
RH炉的具体工作流程如下:
1. 规定制造质量和成分的钢水注入RH炉内,在转炉顶部设有钢水浇注口,通过钢水
处理器将钢水流入RH炉槽体中。
2. 向RH炉槽体内注入高压氩气,此时钢水会因惯性力而迅速转动,形成一个涡流。
3. 钢水表面膜极薄,气液表面积大,因此杂质更容易吸附在气液表面。
氩气注入后,表面张力作用使得氩气向钢水中心汇聚,同时带动附着在氧化物、夹杂物等杂质的气泡进
入钢水表层而集中在钢水表面,氧化物、硫、磷、氮等杂质在钢水表面生成比钢水表面张
力高的气泡,逐渐在钢水表面上集聚成泡沬(云雾状);
4. 在RH炉处理过程中,钢水温度保持在高温状态,此时气泡会不断沸腾并上升,随
着氩气的流动把上升的气泡带出炉体,随后通过真空泵排出处理器,从而实现钢水净化;
5. 处理过程结束后,将钢水从RH炉中排出,继续进一步的冶炼工艺。
总之,RH炉通过气液界面积大、流动搅拌增加混合程度,再利用真空泵将钢水表面杂质与处理气体一同抽出从而实现钢水净化。
其净化效果优于其他净化方式,处理速度快、
效率高,因此被广泛应用于钢铁冶金行业。
RH真空精炼原理及工艺简介

RH真空精炼原理及工艺简介孙利顺(唐山钢铁股份有限公司技术中心唐山邮编063016)摘要:本文简要分析了RH真空处理的钢水循环“气泡泵”原理、真空脱气原理、真空脱氧原理、真空脱碳原理与合金化原理,介绍了本处理、轻处理、深脱碳处理等处理模式。
关键词:真空精炼;气体;夹杂物1 钢中的气体、非金属夹杂物及其对钢质量的影响钢中除了含有各种常规元素和合金元素外,还含有微量的气体(氢、氮和氧)及非金属夹杂物。
由于氧在钢中与合金元素结合成各种类型的氧化物以非金属夹杂物形式存在于钢中,所以钢中的气体通常是指溶解在钢中的氢和氮,其含量大致波动在1—100ppm之间。
虽然钢中气体和非金属夹杂物的含量不高,但对钢的质量和性能会产生较大影响,甚至导致钢材报废。
1.1氢对钢质量的影响钢中含氢有害无利,它对钢的不良影响主要表现在以下几个方面;(1)氢脆。
氢脆是氢对钢的机械性能不良影响的重要表现。
随着钢中含氢量的增加,钢的强度特别是塑性和韧性将显著下降,使钢变脆,称为氢脆。
氢脆随钢强度的增高而加剧,因此对高强度钢来说,氢脆尤为突出,高强度钢平均含氢量不到1ppm就可能出现氢脆。
(2)白点。
氢以氢原子形式溶解在钢中,在钢液中的溶解度比在固态钢中大得多。
当温度下降时,氢在钢中的溶解度降低,氢原子便扩散到显微孔隙、夹杂物附近或晶界间,结合成氢分子(2[H]={H2})。
氢分子在该处不断地聚集,同时产生巨大的压力,当其聚集压力超过该处钢的强度极限时,产生裂纹,使钢的机械性能(特别是塑性)降低,甚至断裂。
裂纹的部位常呈银白色圆点,称为白点。
(3)钢中含有较多的氢还会使钢锭产生点状偏析,以及使钢锭上涨或产生内部疏松。
1.2氮对钢质量的影响氮对钢质量的影啊表现为不良和有益两个方面。
不良影响主要表现在以下几个方面:(1)氮使钢产生时效硬化。
氮在低温下它是过饱和状态,必然从钢中析出。
但是钢中的氮不是以气体存在,而是呈弥散的固态氮化物缓慢地从钢中析出,逐渐地改变着钢地性能,使钢的强度和硬度增加,塑性和冲击韧性显著降低,这种现象称为老化或时效。
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rh精炼炉的工作原理
RH精炼炉是一种用于钢水精炼的设备,工作原理如下:
1. 初始状态:钢水由脱氧剂(如铝、硅)去氧化剂(如氧、硫)的加入而含氧量较高,同时含有杂质元素(如硫、氮、氢)。
2. 加热:首先将RH炉加热至一定温度,以保持钢水在液态状态,并提供热能用于后续处理。
3. 充氩:通过向炉腔内注入氩气,将气氛改为惰性气体,以防止钢水与空气发生反应,减少含氧量。
4. 抽真空:通过抽取炉腔内部的气体,形成负压,实现去气的目的。
抽真空的同时,还可以去除钢水中的氧化物、氢气等气体。
5. 吹吸:将钢水中加入的精炼剂(如钙、铝、氧化钛)通过吹气混合装置喷射入钢水中。
精炼剂与钢水中的杂质发生反应,生成气体,使杂质浮于钢水表面。
吹吸的过程实际上是通过吹气在钢水内部产生的气泡使钢水得到搅拌和搅动,从而实现对杂质的混合和剥离。
6. 分离:在吹吸的过程中,通过钼室和配套的转子装置,使气泡被上升到炉腔上部,并对气泡进行持续的紊动,从而将气泡中的杂质分离出来。
分离过程主要是基于气泡的上浮和沉降的原理。
7. 钢液进出:在精炼过程中,可根据需要随时向炉腔内添加新的钢水,并从炉腔底部排出已精炼的钢水。
8. 放氩冷却:在精炼过程结束后,向炉腔内注入氩气,使炉腔内的气氛恢复到惰性气体状态,同时进行炉体冷却。
总的来说,RH精炼炉通过充氩、抽真空、吹吸、分离等一系列步骤,通过气泡搅拌和杂质的分离,使钢水中的含气及杂质得到有效去除,从而达到精炼钢水的目的。