2.4 RH真空精煉
Ruhrstahl 公司和Heraeus公司1957年開發(fā)的。也稱鋼液循環(huán)脫氣法,將鋼液提升到一容器內(nèi)處理。不要求特定的鋼包凈空高度,反應(yīng)速度也不受鋼包凈空高度的限制,主要冶煉高質(zhì)量產(chǎn)品,如軸承鋼、IF鋼、硅鋼、不銹鋼、齒輪鋼等。國內(nèi)RH設(shè)備主要依靠進(jìn)口。
RH工藝特點:(1)反應(yīng)速度快,表觀脫碳速度常數(shù)kC可達(dá)到3.5min-1。處理周期短,生產(chǎn)效率高,常與轉(zhuǎn)爐配套使用。 (2)反應(yīng)效率高,鋼水直接在真空室內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),可生產(chǎn)H≤0.5×10-6,N≤25×10-6,C≤10×10-6的超純凈鋼。(3)可進(jìn)行吹氧脫碳和二次燃燒進(jìn)行熱補償,減少處理溫降;(4)可進(jìn)行噴粉脫硫,生產(chǎn)[S]≤5×10-6的超低硫鋼。
RH真空工藝過程:出鋼后,鋼包測溫取樣;下降真空室,插入深度為150-200mm;起動真空泵,一根插入管輸入驅(qū)動氣體;當(dāng)真空室的壓力降到26-10kpa后,循環(huán)加??;鋼水上升速度為5m/s、下降速度為1-2m/s;氣泡在鋼液中將氣體及夾雜帶出。
RH精煉效果影響因素
(1)極限真空度與抽氣速率
國際發(fā)展趨勢:提高真空泵的抽氣能力,使RH達(dá)到極限真空度(66.7Pa)的抽氣時間縮短到2min;
?。?)鋼水循環(huán)流量Q
進(jìn)一步提高鋼水的循環(huán)流量Q。Q決定于下降管內(nèi)徑D,真空室內(nèi)鋼水深度H和吹A(chǔ)r的氣體流量G。
?。?)表觀反應(yīng)速度常數(shù)kx
?。?)頂吹供氧強度和槍位控制
向RH內(nèi)吹入純氧,可以提高RH在高碳低氧區(qū)內(nèi)的脫碳速度,有利于提高RH的初始含碳量。RH內(nèi)鋼水碳氧比[C]/[O]≤0.66時,RH脫碳的限制環(huán)節(jié)是鋼水中碳的擴(kuò)散; [C]/[O] ≥0.6時,熔池內(nèi)氧的傳質(zhì)速度決定了脫碳速度。
?。?)脫硫劑成分及噴粉工藝控制
提高脫硫劑中CaF2的配比至40%,增加脫硫劑用量,有利于提高RH脫硫的效果,適宜冶煉[S]≤10ppm的超低硫鋼。
RH的發(fā)展:
-OB (Oxygen Blowing),真空室下部吹氧脫碳
-KTB (Kawasaki Top Blowing) 日本川崎,頂吹氧燃燒CO,補償溫降。
-PB(Powder Blowing),真空室下部噴粉脫P、S。
-KTB/PB
2.5 CAS、CAS-OB精煉工藝
工藝優(yōu)點:鋼液升溫和精確控制鋼水溫度;促進(jìn)夾雜物上浮,提高鋼水純凈度,可控制酸溶鋁≤0.005%,鋼水T[O]降低20%~40%;精確控制鋼液成分,實現(xiàn)窄成分控制,可提高合金收得率20%~50%;均勻鋼水成分和溫度;與喂線配合,可進(jìn)行夾雜物的變性處理;冶煉節(jié)奏快,適合轉(zhuǎn)爐的冶煉節(jié)奏。
CAS-OB在原CAS站增設(shè)吹氬提穩(wěn)功能,增設(shè)的氧槍安裝在隔離罩的中心,采用頂吹自消耗型氧槍,鋁及其它合金由加料口直接投到鋼水面。 放熱劑主要是鋁,提溫時采用連續(xù)供鋁方式;升溫速度快,熱效率高;6~12℃/min,升幅可達(dá)100℃,終點溫度波動±≤5℃;設(shè)備投資少,操作成本低和控制過程簡便、快速、準(zhǔn)確;OB后續(xù)的CAS處理,保證了吹氧后大量細(xì)小Al2O3夾雜的上浮和快速去除,保證了鋼水質(zhì)量不受吹氬的影響;當(dāng)溫度較高時可不作OB處理。
CAS-OB的操作工藝
?。?)吹氬升溫和終點溫度控制
在吹氧過程中連續(xù)加入鋁丸,控制Al/O2比是避免鋼中C、Si、Mn等元素?zé)龘p和控制鋼中酸溶鋁含量的關(guān)鍵技術(shù)。采用溶解鋁氧化升溫工藝,屬于體相加熱,熱效率高于90%。通常每噸鋼水升溫1℃,耗鋁量為350~450g。升溫速度快,整個CAS-OB處理周期為11~16min,可與轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏相匹配。
(2)吹A(chǔ)r工藝與夾雜物去除
采用加鋁升溫,鋁氧化生成大量Al2O3夾雜,并可能使鋼中鋁含量升高。在加熱過程中精確控制Al/O2比及攪拌強度;升溫后保證一定時間的吹A(chǔ)r攪拌,促進(jìn)夾雜物上浮。
?。?)合金微調(diào)工藝
出鋼時,對鋼水成分進(jìn)行精調(diào),并取鋼水樣進(jìn)行快速分析,根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果,在CAS處理中補加合金進(jìn)行鋼水成分的最終調(diào)整,實現(xiàn)窄成分控制。
CAS-OB的冶煉效果:升溫速度5-6℃/min;吹氧前后成分變化不大;[O]基本不變,可降低[N]含量。
2.6 噴粉工藝:效果最好、投資及使用成本最低也是最不好掌握的技術(shù),可脫硫、脫磷、合金化、夾雜變性;
——本文摘自百度文庫