RH精炼炉工艺
- 格式:doc
- 大小:42.50 KB
- 文档页数:7
rh真空精炼的设备与工艺rh真空精炼是一种常用的材料处理技术,主要用于提高材料的纯度和性能。
该设备和工艺通过在高真空环境下对材料进行加热和处理,去除杂质和气体,从而得到高纯度的材料。
rh真空精炼设备主要由真空炉、真空泵、加热系统和控制系统等组成。
其中,真空炉是整个设备的核心部分,用于提供高真空环境。
真空炉的结构通常由内胆、外壳和隔热层组成,以确保设备在高温下能够保持较高的真空度。
真空泵则用于抽取炉腔中的气体,维持高真空环境。
加热系统负责提供加热源,将材料加热到所需温度。
控制系统用于对整个设备进行参数调节和监控,确保精炼过程的稳定性和安全性。
rh真空精炼的工艺过程主要包括三个步骤:预处理、真空精炼和冷却。
首先,需要对待处理的材料进行预处理,包括清洗、破碎、筛分等步骤,以确保材料表面没有杂质和污染物。
接下来,将预处理后的材料放入真空炉中,通过控制加热系统将其加热到所需温度。
在高温下,材料中的杂质和气体会被挥发出来,同时通过真空泵进行抽取,从而实现材料的精炼。
最后,在精炼完成后,将材料冷却到室温,准备进行后续的加工和应用。
rh真空精炼的设备和工艺在许多领域中得到了广泛的应用。
例如,在金属材料加工中,rh真空精炼可以提高材料的纯度和均匀性,从而提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
在半导体行业中,rh真空精炼可以去除材料中的杂质和气体,提高半导体材料的电子性能和可靠性。
此外,rh真空精炼还可以应用于陶瓷材料、玻璃材料、化工原料等领域,以提高材料的质量和性能。
rh真空精炼设备和工艺是一种重要的材料处理技术,通过在高真空环境下对材料进行加热和处理,可以提高材料的纯度和性能。
该技术在许多领域中得到广泛应用,对提高材料的质量和性能具有重要意义。
随着科学技术的不断进步,rh真空精炼设备和工艺将会得到进一步的改进和应用,为材料科学和工程领域的发展做出更大的贡献。
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真空精炼的设备与工艺RH真空精炼是一种常用的金属精炼工艺,广泛应用于钢铁、铜、铝等金属行业。
本文将介绍RH真空精炼的设备和工艺。
一、设备介绍RH真空精炼设备主要由真空室、真空泵、喷吹系统、倾动机构等组成。
其中真空室是整个设备的核心部分,它能够提供高真空环境,为金属精炼提供必要的条件。
真空泵用于抽取真空室内的气体,维持高真空状态。
喷吹系统通过喷吹氩气或其他气体,实现金属的冶炼和精炼。
倾动机构用于倾动整个设备,方便操作和控制。
二、工艺流程RH真空精炼的工艺流程一般包括以下几个步骤:准备工作、真空处理、吹气冶炼和精炼。
1. 准备工作:包括清洗真空室、检查设备运行状态、准备冶炼原料等。
2. 真空处理:首先将真空室抽取至所需真空度,去除气体和杂质。
然后,通过加热或其他方式,将金属熔化并保持在合适的温度范围内。
3. 吹气冶炼:在金属熔池中喷吹氩气或其他气体,通过气体的作用,促使金属中的杂质与气体发生反应,生成易挥发的气体,从而去除杂质。
这一步骤也可以同时进行冶炼,将合金中的成分进行调整。
4. 精炼:通过控制喷吹气体和温度,进一步去除金属中的杂质,提高其纯度。
同时,还可以通过加入适量的合金元素,对金属进行合金化处理。
三、优势和应用RH真空精炼具有以下几个优势:1. 高纯度:通过去除金属中的杂质,可以大幅提高金属的纯度,满足高要求的应用场景。
2. 均质化:通过喷吹气体的作用,可以使金属中的成分更加均匀,提高合金的一致性。
3. 节能环保:采用真空精炼工艺,可以减少能源消耗,同时避免了传统冶炼过程中产生的大量废气和废渣。
4. 自动化控制:RH真空精炼设备可以实现自动化控制,提高生产效率和产品质量。
RH真空精炼广泛应用于钢铁、铜、铝等金属行业。
在钢铁行业中,RH精炼可用于脱气、脱硫、脱氮等工艺,提高钢材的质量。
在铜、铝行业中,RH精炼可用于去除金属中的氧化物和杂质,提高金属的纯度。
RH真空精炼设备和工艺在金属精炼领域具有重要的应用价值。
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真空精炼的设备与工艺RH真空精炼是一种常用的精炼方法,主要用于钢铁行业中的不锈钢和合金钢的生产。
该方法通过在真空环境中加入合适的精炼剂,能够有效地去除钢中的杂质和氧化物,并调整钢的成分和性能。
以下将详细介绍RH真空精炼的设备和工艺。
设备方面,RH真空精炼系统主要包括RH倾转炉、真空系统、废气处理系统和渣料处理系统等。
首先是RH倾转炉。
RH倾转炉是RH真空精炼的核心设备。
其主要由中间底吹氧气的底吹装置、底吹气包和真空系统组成。
底吹装置通过底吹氧气将气泡产生在钢水中,增加钢水的搅拌作用,并加快精炼作用。
底吹气包用于调整底吹氧气的流量和压力,以及维持正压状态,防止外界气体进入。
真空系统则保证整个操作过程中的真空环境,确保精炼的有效进行。
其次是废气处理系统。
在RH精炼过程中,废气中会含有大量的有害气体和杂质。
废气处理系统通过一系列的处理设备,如热交换器和吸附装置等,将废气中的有害气体和杂质去除,净化废气,以达到环境保护的要求。
同时,废气处理系统还能回收其中的一些有价值的矿物质和能量,实现资源的循环利用。
最后是渣料处理系统。
在RH精炼过程中,会产生大量的渣料。
渣料处理系统主要将这些渣料进行分类、分离和处理。
其中,一部分渣料可以通过回收再利用,另一部分则需要进行安全的处置。
因此,渣料处理系统的重要任务是实现渣料的无害化处理和资源的最大化利用。
在工艺方面,RH真空精炼的主要流程包括开始吹氩,熔化,通冶炼剂倾吐,混炼和钢水倾出等。
具体流程如下:1.开始吹氩:首先需要对RH倾转炉进行预处理,清除其中的氧气和水蒸气等杂质,以保证真空环境的形成。
然后,通过底吹装置对钢水进行底吹氩处理,将炉中的气体排除。
2.熔化:将预处理后的钢水加热至熔化温度,并通过底吹氩进一步搅拌,以提高炉内的液相搅动作用。
3.通冶炼剂倾吐:在炉内形成真空环境后,通过合适的接口,将精炼剂倾吐入炉中。
精炼剂可以是气体、粉末或液体等形式,用于去除钢中的杂质和氧化物。
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。
炼钢厂安全技术操作规程汇总第四部分RH炉真空精炼技术操作规程目录前言: (4)1.RH真空处理的工艺流程 (5)2. RH真空处理模式、周期 (6)3.各种能源介质的参数 (7)4.RH钢水真空处理 (8)4.1处理前的准备工作 (8)4.2开始处理 (9)4.3提升气体 (9)4.4真空泵的操作 (9)4.5合金化 (10)4.6温度控制 (11)4.7测温取样 (12)4.8处理结束 (12)5.检漏操作标准 (13)6. RH浸渍管的喷补 (14)7. RH真空室的更换 (16)7.1准备 (16)7.2操作 (16)8. RH各部位耐材干燥烘烤加热 (17)8.1要求 (17)8.2真空室在线天然气加热操作 (17)8.3真空室升温制度 (17)8.4底部烘烤制度 (17)8.5插入管烘烤制度 (18)9. RH各部位使用更换及修理 (19)9.1插入管更换 (19)9.2 底部更换 (20)10. RH内衬砌筑标准 (21)10.1 砌筑基本要求 (21)10.2插入管砌筑与浇注 (22)10.3循环管砌筑 (22)10.4炉底与下部槽砌筑................................................................ - 22 -10.5上部槽砌筑 (23)11.验收标准 (25)11.1新插入管验收标准 (25)11.2新底部验收标准 (25)11.3新上部验收标准 (25)12.紧急事故处理对策 (26)12.1处理中液压升降不能动作 (27)12.2真空处理中钢包穿包 (27)12.3真空处理中突然穿真空槽.................................................... - 27 -12.4真空处理中突然停电 (27)12.5真空处理中突然停机械冷却水............................................ - 28 -12.6真空处理中突然停冷凝水或蒸汽........................................ - 28 -12.7真空处理中突然停仪表压缩空气........................................ - 28 -12.8氧枪使用过程中或提枪后发现漏水处理办法 ................... - 29 - 12.9氧枪使用中断链条或驱动失灵------------------------------------- 29 -附录炼钢厂安全技术操作规程汇总总目录第一部分. 铁水KR脱硫技术操作规程第二部分.转炉炼钢技术操作规程第三部分.LF炉炼钢技术操作规程第四部分.RH炉真空精炼技术操作规程第五部分.一号连铸机技术操作规程第六部分.二号连铸机技术操作规程前言:本RH炉主要功能有:1)、脱气(氢、氮)处理及去除钢中夹杂物;2)、轻处理碳脱氧;3)微调钢水成份;4)自然脱碳、强制脱碳;5)加铝吹氧升温,进行钢水温度调整。
某钢厂RH精炼炉工艺精炼炉, 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,介绍了某钢厂RH的功能、设备及工艺,针对某钢厂情况,对某钢厂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1RH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MEV AC把真空槽改成整体式及焊接的浸泽管提高耐材寿命RH-MFB 1992年广钿厂开发RH多功能喷嘴顶枪技术更加完善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。
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。
3 真空泵工作原理在工业炼钢生产中,现经常采用的抽真空设备主要有罗茨泵、水环泵和蒸汽喷射泵,其中以水环泵和蒸汽喷射泵最为常见。
3.1 水环泵工作原理水环泵中带有叶片的转了被偏心的与泵的壳体相配合,在泵体中装有适量的水作为工作液。
当叶轮顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。
水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。
此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。
如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
3.2 蒸汽喷射泵工作原理喷射泵是由工作喷嘴和扩压器及混合室相联而组成。
工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。
气流通过喷嘴可将压力能转变为动能。
工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差,使工作蒸汽在管道中流动。
在这个特殊的管道中,蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室),由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。
此处的负压要比工作蒸汽压强和反压强低得多。
此时,被抽气体吸进混合室,工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换,把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体。
通常单级喷射器的压缩比不超过12,由于真空处理的压力为0.67mbar以下,需要的压缩比在1520左右,单机泵无法满足要求,实际上包括VD,VOD,RH设备上所用的喷射泵都有多极泵串联逐级压缩而组成的真空泵系统。
在真空系统中一般兜有冷凝器,冷凝器的作用是将混合物中的可凝性蒸汽部分凝结排除,以减少下级喷射器的负荷。
3.3 特点及应用水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,但其极限真空度较低,一般应用在蒸汽资源较少的厂家作为末级泵使用,如唐钢。
蒸汽喷射泵具有抽气能力大、抽气速度快、对被抽气体介质适用能力强、结构简单无传动部件、操作简单等特点在冶金系统大量采用。
如某钢厂特殊钢厂二炼车间的VD采用4级蒸汽喷射泵,炼钢厂的RH采用5级蒸汽喷射泵。
4 RH处理模式及工艺流程4.1处理模式RH处理根据钢种要求不同,可分为轻处理模式、中间处理模式、深脱碳处理模式和特殊处理模式。
轻处理模式针对钢种以低碳铝镇静钢为主,钢种主要特点是含碳量较低(0.02%~0.06%)、低硅(≤0.03%),代表钢种有SPHC,SS400等。
处理特点是真空度要求较低,一般控制在6~7kPa左右;处理时间短,一般处理时间小于15min,环流气体流量控制较低。
对转炉要求控制C,N,转炉过来的钢水可以是带氧钢或者脱氧钢,对脱氧钢要求碳基本符合要求。
中间处理模式与轻处理基本差不多,其要求钢水碳成份一般在0.01%~0.03%,要求转炉过来的钢水必须是带氧钢(目的是脱碳)。
对象钢种为对H不敏感,但使用条件较为严格;不含Cr,Ni的耐候钢;低等级管线钢;强度级别不太高的管线钢等。
代表钢种如DI材(易拉罐),X65,SM490等。
深脱碳处理模式针对钢种为超低碳钢,代表钢种为IF钢,也就是平常俗称的汽车板钢。
其要求的钢种碳含量小于100PPm,现在日本达到的水平为≤13ppm,我国宝钢也基本达到这个水平,其对C,N,O,S都有非常严格的要求。
工艺特点是要求真空度高,达到65Pa以下;要求转炉钢水为带氧钢,带氧量控制在400~800ppm之间,碳含量小于0.05%,氮含量较低;处理时间长,脱碳时间大于15min,冶炼时间大于30min;对环流气体的控制较为严格。
特殊处理主要是针对硅钢为主的一种处理方式,其实质是对深脱碳处理后的钢水进行Si,Al的合金化处理及钢水纯净化的处理。
4.2 工艺简介待处理钢水包由行车吊运至RH钢包台车上,钢包台车开到真空槽下部的处理位置。
并进行钢水液面高度人工判定。
根据人工判定钢水液面高度,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,上升浸渍管以预定的流速喷吹氨气。
随着浸渍管完全浸入钢液,真空泵启动。
各级真空泵根据预先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。
真空脱碳处理(低碳或超低碳等级钢水),循环脱气将持续一定时间以获得碳含量的目标值。
在脱碳过程中,钢水中的碳和氧反应形成一氧化碳通过真空泵排出。
如钢中氧含量不够,可通过顶枪吹氧提供氧气。
脱碳结束时,钢水通过加铝进行脱氧。
钢水脱氧后,合金料通过真空料斗加入真空槽。
对钢水进行测温、定氧和确定化学成份。
钢水处理完毕时,真空泵系统依次关闭,真空槽复压,重新处于大气压状态。
处理完毕后,钢包下降。
上升浸渍管自动改吹氩为吹氮。
钢包台车开出,行车把钢包吊运至连铸大包回转台进行浇注。
5 某钢厂RH主要功能及设备能源介质40多年来,RH的功能由当初的单纯脱氢处理发展到现在脱氢(≤2ppm)、脱氮(RH只有在钢水氮含量大于40ppm时才具有脱氮功能)脱碳(≤10ppm )、脱氧、去除夹杂物、调整温度、微调钢水成份(RH无法进行磷的去除,由于脱硫剂对真空槽耐火材料侵蚀非常厉害,一般只有在生产超低硫钢种时才进行脱硫处理)等功能,RH设备也成为炼钢厂最为复杂的设备,使用能源介质最多的设备。
某钢厂RH布置在型钢炼钢厂2#、3#连铸机中间,由于位置和厂房高度的限制,布置为2车5工位(2台真空槽台车,2个处理位、2个真空槽烘烤位、1个吊槽位),主要设备包括2套钢包车运输系统、2套钢包顶升系统、2台真空槽运输系统、2个烘烤位各有1套烘烤枪、2个处理位各有一套顶枪系统、真空槽砌筑及浸泽管维护系统、真空系统(真空槽、热弯管、移动弯管、气体冷却器、蒸汽喷射系统及冷凝器),2台蓄热器、上料系统及真空加料系统等。
由于功能多,RH也是炼钢生产中使用介质最多的炼钢设备,表2为某钢厂RH使用介质。
表2某钢厂RH使用介质序号介质压力/MPa 最大流量用途1 氩气(Ar)纯度:99.99% 2.0 120Nm3•h-1160Nm3•h-150Nm3•h-125Nm3•h-1120Nm3•h-1400Nm3•h-1160Nm3•h-130Nm3•h-1 真空处理时环流报气体处理时顶枪保护钢包底吹氩TV摄像机保护处理工位环流气体事故破空用顶枪移动保护非处理时环流气体2 氮气(N2)纯度:99.99% 1.6-2.0 30Nm3•h-130Nm3•h-130Nm3•h-150Nm3•h-1300Nm3•h-11600Nm3•h-1 预热位时环流气体待机工位环流气体TV摄像处理位顶枪加热气冷器保护顶枪事故驱动顶枪吹氧3 氧气(O2)纯度:99.6% 1.2-1.6 800Nm3•h-1500Nm3•h-11500Nm3•h-1 顶枪加热待机位烧嘴待机位烘烤(风机)4 压缩空气(杂用) 0.6 300Nm3•h-1350Nm3•h-1 真空槽底冷却耐火材料喷补5 仪表压缩空气(干燥无油) 0.6 50Nm3•h-1 气动系统驱动6 焦炉煤气8-10kPa 800Nm3•h-1500Nm3•h-1500Nm3•h-1 顶枪加热待机位烧嘴加热预热位烧嘴加热7 蒸汽0.7-0.8MPa(250-300℃) 17.4t•h-1 真空泵8 机器冷却水(闭环)固体悬浮物:≤10mg/L进水0.8 150Nm3•h-1100Nm3•h-1 顶枪、真空室等法兰、气冷器、烘烤盖、液压站紧急情况(0.5h)回水0.3 150Nm3•h-1100Nm3•h-1 顶枪、真空室等法兰、气冷器、烘烤盖、液压站紧急情况(0.5h)9 冷凝器冷却水(开环)固体悬浮物:≤30mg/L供水0.3 1100Nm3•h冷凝器(水包压力)排水0.3 1200Nm3•h排水泵6 关于某钢厂RH生产品种的思考6.1 RH生产钢种现有所有钢种几乎都能通过RH进行生产,但由于成本较高,一般的普碳钢、低牌号合金结构钢不走RH。