rh真空精炼的设备与工艺

第３３卷第２期２０１１年４月山东Ｓｈａｎｄｏｎｇ冶金ＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＶ０１．３３Ｎｏ．２Ａｐｒｉｌ２０ｌｌ

℃ｖ。ｖ’～，‘ｖ‘～／‘．，’‘，。’，‘‘，、，’～．·？｝试验研究｛ｉ·、．，～．，、．＾．＾．＾．，’～．＾．＾．，～．，·：ＲＨ真空精炼炉脱气工艺分析

常升，王振光（山东工业职业学院。山东淄博２５６４１４）

摘要：结合生产实际数据，分析了ＲＨ真空脱气工艺过程。如要求［Ｈ］≤１．８×ｌ旷，需真空处理９ｍｉｎ；当要求［Ｈ］≤１．５×１旷时，冬、春季节ＲＨ处理时间为≥ｌｌｍｉｎ，夏季则为≥１２ｍｉｎ，秋季应为≥１３ｍｉｎ；ＲＨ脱氮率约为２３％，且在脱气超过８ｍｉｎ时ＲＨ脱氮出现拐点。延长真空处理时间对脱氮影响不大。关键词：ＲＨ精炼；真空脱气；脱氢；脱氮中图分类号：ＴＦ７６９．９文献标识码：Ａ文章编号：ｌ００４—４６２０（２０儿）０２—００３８＿０２

１前言

ＲＨ真空精炼作为洁净钢生产的重要工艺之一，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，在优质钢生产方面的优越性俞显突出。本研究针对ＲＨ真空脱气这一重要功能，结合对某厂ＲＨ真空脱气的试验，进行了有关钢中气体含量变化及真空脱气工艺的分析，完善了真空脱气的处理模式与工艺模式。

２ＲＨ处理前钢中氢含量分析

氢对钢性能影响较大，尤其对高强度钢种更是明显，在冶炼过程中因原料含水量等多方面的影响，钢中所溶解的［Ｈ］含量可达较高水平，尤其已进行脱氧的钢水其吸氢能力更强。研究钢水季节性氢含量变化及ＲＨ炉脱氢规律对于降低氢致裂危害，提高轧钢探伤合格率具有重要意义。为了掌握ＲＨ处理前钢中［Ｈ］含量的变化规律，对该厂ｌａ内进站ＲＨ钢水氢含量进行了检测，共取得２８９个有效数据（１、２月份由于定氢仪设备故障，没有收集到数据），各月份ＲＨ处理前钢水平均氢含量变化情况见图ｌ，各季节平均氢含量见图２。

月份图１ＲＨ处理前钢水氢含量随月份情况

•机械研究与应用•

2017年第5期（第30卷，总第151期)检测与控制

doi：

10.16576/j. cnki. 1007-4414.2017.05.045

RH精炼装置真空槽系统控制设计

#

陈玉娟1,刘东波2,薛一晟3,董淑冷1

(1.上海师范大学信息与机电工程学院，上海

201418; 2.深圳中广核工程设计有限公司上海分公司，上海

200241;

3.宝钢工程技术集团有限公司，上海

201900)

摘要：真空槽系统用于

RH精炼装置中为钢水提供真空脱气环境，详细分析了真空槽台车变频器控制和

PLC控制、

真空槽环流气体串级控制和控制模式、弯头切换控制、仪表测控、上位机监控等真空槽系统控制方案，该控制方案可

提高

RH精炼装置生产效率、控制可靠性和稳定性，满足生产和技术管理一体化的现代炼钢需求。

关键词：真空槽台车控制；环流气体串级控制；弯头切换控制；

PLC控制；上位机监控

中图分类号：

TH133; TP183 文献标志码

:A 文章编号：

1007-4414(2017)05-0149-03

Control

Design

for

the

Vacuum

Slot

System

of

RH

Refining

Equipment

CHEN

Yu-juan1，

LIU

Dong-bo2，

XUE

Yi-sheng3，

DONG

Shu-leng1

(1. College of Information，Mechanical and Electronic Engineering，Shanghai Normal University，Shanghai 201418，China;

2. Shanghai Branch of Shenzhen China Nuclear Power Design Co.，Ltd，Shanghai 200241，China;

3. Baosteel Engineering & Technology Group Co. ，

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

内容 技术发展情况 效果

耐火材料 1965年采用镁铬砖砌筑内衬 提高寿命

RH-OB 1972年室兰厂出现直空槽吹氧技术 可以脱碳

轻处理技术 1977年大分厂开发了轻处理技术 大幅度降低成本

化学升温 1978年出现化学升温,RH可以调节温度 满足连铸要求

增大驱动

气体流量 1978年实现浸泽管两段吹氩技术 增加环流速度

自动化技术 1980年大分厂实现全自动化操作 节省人力、减少错误

RH-KTB 1986年川崎厂用顶枪吹氧 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泽管 提高耐材寿命

不同钢类的ＲＨ精炼装置和工艺特点分析

王新华

（北京科技大学）

摘要ＲＨ精炼设备参数和精炼工艺与所生产钢种密切相关．生产超低碳钢应采用高效强大的ＲＨ装置，对于２５０～３００ｔ容量级ＲＨ装置，真空抽气能力在１１００～１２５０ｋｇ／ｈ，浸溃管内径≥７５０ｍｍ，最大提升气体流量≥４０００Ｎ１／ｒａｉｎ可以满足ＩＦ钢精炼需要．生产低碳铝镇静钢冷轧薄板钢种可采用ＣＡＳ、钢包吹氩、ＲＨ等多种精炼工艺，如采用ＲＨ精炼，由于精炼任务较轻，没有必要追求过度增大ＲＨ真空能力、浸渍管内径、提升气体流量和采用双精炼工位等。优质热轧板类钢种和合结钢类钢种的ＲＨ精炼时间短于ＬＦ精炼时间，不是炼钢一精炼一连铸生产流程的“瓶颈”，以热轧板或合结钢为主要产品的钢厂，因此也没有必要追求过度增大ＲＨ装置的功效．关键词ＲＨ炉外精炼超低碳钢ＬＣＡＫ钢热轧钢板特殊钢

１前言

ＲＨ真空精炼技术于１９５９年由德国ＲｈｅｉｎｓｔａｌＨｕｔｔｅｎｗｅｒｋｅ钢厂开发成功，最初主要用于某些钢种（大

锻件、厚板等）的脱氢处理，发展得较慢。上世纪８０年代后，随着超低碳钢产量增加，ＲＨ装置数量增长很

快，功能也由主要用于脱氢转向主要用于深脱碳和脱氧、去除夹杂物等，目前ＲＨ已发展成为应用非常广泛的炉外精炼工艺方法之一。

近年来国内大多数钢铁企业进行了改、扩建，许多钢厂选择了（或拟选择）ＲＨ精炼工艺方法。ＲＨ的设

备参数（工位配置、真空能力、浸渍管结构参数等）和精炼工艺与所生产钢种密切相关，本文以超低碳ＩＦ钢、

低碳铝镇静钢、热轧钢板和合金结构钢四类钢为例，对ＲＨ精炼的主要设备参数选择和精炼工艺特点加以分析讨论。

２超低碳ＩＦ钢ＲＨ精炼装置及工艺特点

ＩＦ钢主要用于汽车用冷轧薄板，要求具备超深冲性能，必须对钢中碳、氮进行严格控制。上世纪４０年

代末ＩＦ钢问世后，受炼钢装备水平所限，产量一直不高。进人８０年代后，随着顶底复吹转炉、冷轧连续退火

机组尤其是强大真空能力的ＲＨ精炼装置的开发成功，使大量经济地生产ＩＦ钢成为可能。此后ＩＦ钢产量的快速增长又带动和促进了ＲＨ装备和工艺技术的发展，ＲＨ—ＯＢ、ＲＨ－－ＫＴＢ、高真空大环流量ＲＨ、双工