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２０１　５年第７期　（总第３２２期）　中』热　熟搏李　ＮＯ－７．２０１　５　（ＣｕｍｕＩａｔｉＶｅｔｙＮＯ

．３２２）　

ＲＨ短流程生产工艺的开发与应甩　

赵　华　

（山东钢铁股份有限公司济南分公司，山东济南２５０１０１）　

摘要：某厂为减少探伤不合、偏析、分层等质量缺陷，降低生产加工费用，采用ＲＨ短流程生产工艺，探伤合　格率由９２％稳定到９９％，吨钢可降低成本３０元，大大降低了产品加工制造费用，创造了可观的经济效益。文章对　

ＲＨｅａ２流程生产工艺的开发与应用进行了探讨。　关键词：ＲＨ短流程；生产工艺；加工费用；经济效益；钢水质量　文献标识码：Ａ　

中图分类号：ＴＦ７６９　文章编号：１００９．２３７４（２０１５）０７．００３０－０２　ＤＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｅｎｋｉ．１１－４４０６／ｎ．２０１５．０５７９　

某公司宽厚板厂于２Ｏ０９年１２月投产，主要生产　

探伤板、容器钢、船板、桥梁钢、高强钢、特厚板　

（￣８０ｍｍ）以及高级别管线钢。该厂投产初期，碳素结　

构钢、低合金系列、厚度小于４０ｍｍ０４６０级别高强钢、容　

器钢均采用ＫＲ－ＢＯＦ—ＬＦ—ＣＣＭ工艺路线组织生产，厚规格　

结构钢、管线钢、桥梁钢、７０ｋｇ及以上高强钢、风电用　

钢、油罐钢等采用ＬＦ＋ＲＨ双精炼生产。按照ＫＲ－ＢＯＦ－ＬＦ－　

ＣＣＭ工艺生产的钢坯经过轧制后钢板探伤合格率为９２％，　

非探伤钢板厚度中间部位出现严重偏析、分层等质量缺　

陷，严重影响该厂产品质量和企业声誉；按照双精炼　

乍产的铸坯经轧制后钢板探伤合格率可以达￣１Ｊ９９％，但　

生产成本较高，吨钢成本升高约１００元。为减少探伤不　

合、偏析、分层等质量缺陷，降低生产加工费用，该厂　

优化了炼钢工序生产工艺路线，采用ＲＨ短流程生产工　

艺，作为提高质量、降低成本的有效工艺手段。　

ｌ存在的问题　

在前期试验过程中，经过ＫＲ—ＢＯＦ—ＲＨ—ＣＣＭ工艺路线　

牛产的钢水质量不稳定，主要表现在以下五方面：　

第一，钢水夹杂物超标，在连铸机浇钢过程中经常　

…现塞棒涨行程，中间包下水口堵塞，甚至大包开浇时　偶尔也会出现“缩流”现象，通过检测钢板夹杂含量，　

检测发现夹杂物主要是Ｂ、ｃ类，严重时Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四类　

夹杂总和超过６。　

第二，为保证ＲＨ处理过程有足够温度，转炉终点　

温度一般为１６５０℃～１７００℃，转炉冶炼后期高温“回　

Ｐ”严重，无法满足大部分钢种成分设计Ｐ≤０．０２５％的要　

求。而且如果操作不当，容易导致转炉炉衬脱落严重，　

带来一定的风险。　

第三，设计成品成分叶１　ｓ人部分钢种要求　

≤０．０１５％，甚至有些特厚板、有ｚ向性能要求的Ｑ３４５系　

列成品Ｓ一般为≤Ｏ．０１％，考虑￣ＩＪＲＨ设备没有脱硫顶枪，　

只能在ＫＲ、转炉和出钢过程中稳定实现钢水中Ｓ的有效　

控制，但转炉冶炼过程由于废钢和原材辅料“同Ｓ”等　

因素，给ＲＨ短流程生产带来了诸多不利影响。　

第四，按照此工艺路线生产的铸坯经过轧制后经常　

出现大量夹杂、偏析等质量缺陷，由于这些原因引起的　

钢板改判率甚至达到３％。　

第五，ＲＨ月处理量由原来的约３　吨到现在的１０　

吨，产量的急剧增加，导致ＲＨ耐材质量、砌筑方式无法　

适应目前的产量需要，主要表现在浸渍管、下部槽耐　

材、环流砖寿命低、合金下料口塌落等。　

这样设计是为了让司机确认故障真正消除，确保行车安　道机车车辆，２０１３，３３（１）．　伞。但是在城际车项目中或者地铁等速度等级低的项目　［２】管春玲．ｃＲＨ１型动车组肾急制动安全回路分析Ｕ】．　

中，由于路程站点密集，司机需要更多的精力放到路　铁道机车车辆，２０１２，３２（１）－　况、开关门等其他操作上。茵此在这些项目中，零速连　［。　’　ｌＨ　８０ＢＬ型动车组【Ｍ１．北京：中国铁道　

锁策略可以不需要司机参与控制，只要触发源消失且列　

车停车即可缓解紧急制动。这样的设计减少了司机操作　作者简介：赵佳颖，女，河北唐山人，唐山轨道客车有　

的负担，增加了司机晾望时间，保障了列车行车安全。　限责任公司工程师，工学硕士，研究方向：列车网络控制逻辑　的研发设计　

参考文献　

【１Ｉ碴晓鹏，韩文娟．南京地铁１号线紧急制动分析ＵＪ．铁　

一３０一　（责任编辑：周琼）

　２主要工艺技术研究　

为有效解决以上难题，该厂结合各工序控制技术参　

数，并参考大量相关技术资料，经过认真研究、不断创　

新试验，最终顺利实现ＲＨ短流程生产。主要进行了以下　

主要工艺技术的研究：　

２．１　优化ＫＲ铁水预处理工艺　

为降低入转炉铁水中硫含量，ＫＲ必须进行深脱硫，　

将铁水中Ｗ（Ｓ）￣ｌＪ５０ｐｐｍ以下，以满足超低硫钢生产的　

需要。通过对储粉罐脱硫剂存放时间和脱硫剂理化指标　

的管理与把关，优化脱硫剂加入时机，延长搅拌头搅拌　

时间，提高搅拌头旋转速度，优化搅拌头插入深度、优　

化ＫＲ处理前后扒渣标准，摸索铁水预处理目标硫含量　

与脱硫剂加入量及处理周期、温降的对应关系，经过　

攻关，ＫＲ脱硫效果明显改善并稳定保持在５５ｐｐｍ以内，　

与优化之前相比较，平均降低约３５ｐｐｍ，最低在达到　

５ｐｐｍ。　

２．２顶底复吹转炉脱硫工艺的研究与应用　

通过采取提高转炉终点温度、提高转炉渣碱度、增　

加渣量以及吹炼后期禁止加入矿石等措施，有效地提　

高了转炉吹炼过程脱硫效率，与实施之前相比转炉终点　

［ｓ］平均降低约３５ｐｐｍ。采用优质废钢，包括自产板头、　

板边、坯头坯尾，有效地实现了终点温度、硫、磷的控　

制，确保了ＲＨ短流程工艺的推进。　

２．３优化挡渣工艺，减少出钢过程下渣量　

为降低钢水中硫含量，达到钢种成分设计要求，实　

现ＲＨ处理过程中钢包渣吸附夹杂的目的，必须减少出　

钢过程下渣量，降低钢包渣中∑（ＦｅＯ＋Ｍｎ０）和Ｓｉ０２含　

量，我们通过工艺研究分析，制定以下措施：　（１）严　

格控制转炉出钢下渣，将下渣量控制在５ｋｇ／ｔ钢以内：　

（２）使用前期出钢口，要求出钢时间≥４．８ｍｉｍ　（３）　

及时维护和更换出钢口，保证出钢时出钢口形状保持圆　

滑，出钢过程钢流不散流；　（４）出钢前采用挡渣塞和　

出钢临终时加入挡渣棒的双挡渣方法。通过优化出钢挡　

渣工艺，ＣＡＳ初始渣中∑（Ｆｅ０＋Ｍｎ０）平均含量由原来的　

ｇ％降至５％，ｓｉ０　平均含量由原来的１４．５％降至９％，有效　

地改善了钢渣吸附能力。　

２．４转炉出钢“渣洗”脱硫工艺的研究分析　

脱硫反应是一个受控于传质过程的反应，脱硫速度　

可表示为：　

：　．　ｄｔ　．Ａ－ｖ：ｋＣ（％Ｓ）Ｌｓ。　式中：Ａ／Ｖ为单位体积的反应面积：ｋ为传质系数。　

钢一渣接触面积增大，［ｓ］与［Ｏ。＿］接触的机会增多，　

则脱硫反应速度加快，提高钢包渣碱度等于增加了渣中　

０　一的浓度，故可提高脱硫速度；搅拌可以增大ｋ￥￣Ａ／Ｖ，　

从而加速钢一渣间的脱硫反应速度。　

通过研究分析，将转炉出钢过程的活性石灰　（活性度≥３４０ｍＬ）加入量由原来的１５００ｋｇ优化为　

８００～１０００ｋｇ，根据钢种适当加入１００￣２００ｋｇ脱硫促进　

剂以降低钢包渣氧势；同时提高出钢过程钢包底吹供氩　

强度，充分利用钢渣混冲良好的搅拌动力学条件以及钢　

水高温良好的热力学条件以增大ｋ和Ａ／Ｖ，形成高碱度、　

流动性好的钢包渣，对钢水进行“渣洗”脱硫，吸附脱　

氧夹杂物的目的。　

２．５优化ＲＨ真空精炼工艺　

（１）细化提升气体模型，确保ＲＨ处理后钢水中气　

体含量和夹杂物含量、尺寸满足钢种要求；　（２）采用　

浸入式喂丝法，提升钙处理效果，有效地减少了夹杂　

物；　（３）优化ＲＨ过程工艺参数，针对一、二、三级探　

伤制定不同的真空处理工艺，既缩短了处理周期还降低　

了生产成本。　

２．６优化ＲＨ真空槽烘烤制度和耐材砌筑工艺　

根据ＲＨ短流程生产钢水和真空槽温降的问题，优化　

ＲＨ和真空槽烘烤制度，改进顶枪出口夹角和结构，提高　

烘烤效率，解决了槽内冷钢量大、夹杂物多以及温度低　

无法连续ＲＨ短流程生产等问题。　

根据ＲＨ短流程工艺的需要和生产节奏的要求，在实　

际生产中对于真空槽的关键部位以及生产中易损坏、影　

响耐材寿命和经常修复的部位进行了改进创新，并在实　

际生产中得到了很好的使用，不但提高了耐材的使用寿　

命，提高了工作效率，同时还提高了ＲＨ使用的可靠性和　

稳定性，为ＲＨ短流程生产提供了保证。　

２．７生产组织和订单结构的优化研究　

按照可ＲＨ短流程生产的钢种集中排产，根据产量和　

生产节奏，将可短流程生产的钢种安排在浇次的中后　

期，避免温度、成分、节奏等影响ＲＨ短流程生产钢种的　

成功率，最大限度地提升ＲＨ短流程的比例，目前ＲＨ短流　

程比例有效稳定在３０％左右。　

３实施效果　

通过实施ＲＨ短流程生产工艺，ＬＦ精炼炉的利用率由　

以前的１００％降低到目前的７０％左右，ＬＦ工序水、电、氩　

气等能源以及合金辅料消耗明显降低，突破了ＲＨ短流程　

生产探伤钢种的瓶颈；ＲＨ短流程工艺探伤合格率由以前　

的９２％稳定￣Ｕ９９％，吨钢可降低成本３０元，大大降低了产　

品加工制造费用，为该厂生产产品在市场上接单奠定价　

格优势，创造了可观的经济效益。　

参考文献　

【１】丛芳，毕秀荣．ＲＨ真空精炼技术的发展、现状及其　设备组成【『】．工业加热，２０１１，（４０）．　

作者简介：赵华（１９８０－），女，山东聊城人，山东钢铁　股份有限公司济南分公司工程师，研究方向：轧钢工艺技术。　

（责任编辑：周琼）　

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