RH脱碳影响因素及应对措施

RH真空罐有两个咀，其中一个内部布有吹气管，处理钢液时RH真空罐的两个咀插入钢包钢液，开始抽真空，上升管钢液进入，这是由于上升管内往钢液中吹气，钢液密度较小，下降管则是钢液密度比上升管内小，从而形成循环，钢液可持续循环进行。

冶金功能：脱气（氮气，氢气），脱碳和脱氧（真空下降低一氧化碳分压，使脱碳反应持续进行到新的平衡，碳可降到20PPM以下），合金化（真空室上部有加料管道，料仓内的合金通过减压阀进入真空室），调整温度（化学升温和降温，一般是加铝后吹氧升温，加低碳钢小料降温），微调成分，终脱氧（脱氧剂可以是铝，也可以是硅锰等）。

RH真空处理一般脱气处理称为轻处理，而深脱碳合金化等处理称为本处理。

钢铁厂RH精炼真空炉，可处理什么规格的钢水？或要求什么条件RH精炼是处理高精尖板带材的炉外精炼工序，由于精炼过程中的温降、电耗、耐材消耗、节奏等，会增加成本，所以，一般材质的钢材不用，只用LF、CAS-OB 等就可以啦。

经过RH精炼处理后的钢水H含量、夹杂物等明显降低，性能明显提高。

但是，要求转炉工序提高出钢温度20度左右。

网上有的资料我都有但没有生产实践的资料------那就要生产一线去，积累经验，实际操作，总结经验，提高水平，做一个真正的原理很简单钢水经由上升管进入真空室被脱气再由下降管流回钢包如此循环，直至达到要求止把这个图看明白就可以了RH多功能真空精炼技术开发RH真空精炼技术产生于50年代末期。

在近30年的时间里,RH的功能和精炼的钢种范围不断扩大,发展成为多功能真空精炼技术,在炉外精炼中占主导地位。

至今,全世界已有100余台。

在西欧、日本、美国得到普遍推广,仅日本就有40余台,1989年日本转炉钢真空精炼率达56.5%,新日铁大分厂、川崎制铁水岛厂已全量进行RH真空精炼。

实践证明,RH真空精炼技术是提高产品质量,降低成本,扩大品种,提高炼钢生产能力,保证连铸顺行,实现全连铸,优化炼钢生产工艺的重要手段。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
RH 真空炉脱碳过程喷溅的控制
分析了RH 真空脱碳原理和产生喷溅的主要原因，结合生产实践，通
过改变预抽模式，合理控制真空度，优化提升气体模式和吹氧操作，有效地控
制了真空脱碳过程的喷溅，并产生了明显的经济效益。

RH 真空炉是生产超低碳钢的关键设备,对改善产品结构、提升产品档次
起着至关重要的作用。

宏发炼钢厂转炉二车间两座180t RH 真空炉是由西门子奥钢联S
表1 180t RH 炉设备主要技术参数
2、产生喷溅的机理及原因分析
2.1、RH 真空脱碳的原理
在真空处理脱碳过程中，真空室内存在三个反应位置，即熔池表面、氩
气泡表面和熔池中。

通过工艺参数和操作过程的优化，有效的控制了真空脱碳
过程的喷溅，顶枪点火故障明显减少，热弯管更换频率更是大幅度下降，由原
来的平均使用280 次增加到563 次，提高了RH 炉的生产作业率。

深脱碳时间由原来的20 min 降到15 min，脱碳结束后的碳含量由原来的20 ppm 降到15 ppm 以内，终点温度命中率也得到大幅度提高。

另外，浸渍管的寿命由原来的平均60.9 次提高到87.5 次，底部槽寿命由原来的平均172.4 次平均提高到201.4 次，产生了明显的经济效益。

5、结论
(1) 通过对RH 真空脱碳过程喷溅的机理分析，得出前期快速脱碳的操作
过程是导致喷溅的主要原因。

(2) 改变预抽模式，采用手动操作真空泵来控制真空度的模式(先开E5。

RH真空脱碳是一种钢的精炼方法，主要原理是利用真空环境下的化学反应，通过控制碳的去除过程来达到改善钢的化学成分和物理性能的目的。

在RH真空脱碳过程中，钢水被吸入真空室，与真空室内的碳反应，生成一氧化碳和二氧化碳气体。

这些气体被排出真空室，而钢中的碳含量则相应降低。

此过程的主要反应式为：Fe+C→FeC+Q(其中Q为热量)
这种方法的优点在于它可以在不改变钢中其他元素含量的前提下，精确地控制碳的含量。

此外，由于在真空环境下进行，因此可以避免常规脱碳过程中产生的脱碳层和增碳层，使得钢的性能更加均匀。

需要注意的是，RH真空脱碳过程的反应速率主要取决于真空度、温度、钢中的氧和氮含量等因素。

因此，为了获得最佳的脱碳效果，需要精确控制这些参数。

总的来说，RH真空脱碳是一种高效、精确的钢精炼方法，对于需要精确控制碳含量的钢种，如高级优质钢、不锈钢等，具有广泛的应用前景。

第23卷第1期2011年1月钢铁研究学报Jour nal of Ir on and Steel ResearchV ol.23,No.1January 2011作者简介:李朋欢(1982 ),男,博士生; E -mail:lipengh uan2010@ ; 收稿日期:2010-03-24RH 快速深脱碳研究李朋欢1,2, 包燕平2, 岳 峰2, 彭 尊2, 袁晓峰2(1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083; 2.北京科技大学冶金工程研究院,北京100083)摘 要:结合理论和实践,对R H 脱碳的影响因素进行了分析研究,结果表明:对于250~300t 的RH,最佳的初始碳含量为(250~400) 10-6(质量分数,余同);发现吹氧时机对RH 脱碳速率的影响很明显,吹氧时间滞后,造成RH 前期脱碳速率过低,吹氧时已经进入低碳区域,削弱了吹氧对提高脱碳速率的作用,而且造成R H 终点钢水活度氧过高。

关键词:RH 真空精炼;脱碳;IF 钢文献标志码:A 文章编号:1001-0963(2011)01-0011-05Study of RH Rapid Deep DecarburizationLI Peng -huan 1,2, BAO Yan -ping 2, YUE Feng 2, PENG Zun 2, YU AN Xiao -feng2(1.Schoo l of M eta llur gical and Ecolog ical Engineering ,U niv ersity of Science and T echnolog y Beijing ,Beijing 100083,China; 2.Eng ineering Resear ch Institute,U niversit y of Science and T echno log y Beijing,Beijing 100083,China)Abstract:W ith both theory and practice,the r esear ch w as carr ied o ut t o ident ify the affecting fact ors o f RH.Re -sults demonstrat e t hat:for the 250-300t RH ,the optimum initial ca rbon co ntent is (250-400) 10-6;t he start ing time o f top blow ing had a g reat influence o n R H decarburizatio n,a late start o f to p blow ing will cause a low er decar bur izat ion rate and a higher o xy gen content at decarburizatio n end.Key words:RH vacuum r efining;decarburizatio n;IF steel随着超低碳钢特别是IF 钢需求量的快速增长,以及对RH 终点碳含量降至极低范围提出了更严格的要求[1],因此研究RH 快速深脱碳技术对于生产ULC -IF 钢具有重要意义。

RH快速深脱碳技术研究王晓峰1林洋1李镇1, 2费鹏1, 2吴春杰1姜振生1姜茂发2（1. 鞍钢股份有限公司炼钢总厂，鞍山 114021；2. 东北大学材料与冶金学院，沈阳 110016）摘 要 本文以鞍钢180t RH为研究对象，结合理论与实践，分析了影响RH脱碳过程的各种因素，重点介绍了目前鞍钢在RH-AS喷粉快速脱碳领域研究的一些最新进展。

结果表明：对于180t的RH，初始碳含量控制在（250~350）× 10–6（质量分数，下同）有利于快速脱碳。

采用RH-AS非氧脱碳工艺能够进行脱碳处理，并且这种工艺在不改变现行工艺的条件下能够加速脱碳反应，缩短RH精炼处理时间至少3min，吨钢成本降低3~5RBM。

采用RH-AS工艺处理后，铸坯的平均T[O]可达10ppm，显著提高钢水的洁净度。

RH-AS工艺值得深入研究、推广。

关键词 RH 喷粉快速脱碳超低碳钢Investigation on RH Rapid Deep Decarburization ProcessWang Xiaofeng1 Lin Yang1 Li Zhen1, 2 Fei Peng1, 2 Wu Chunjie1Jiang Zhensheng1 Jiang Maofa2(1. General Steelmaking Plant, Ansteel Co.,Ltd., Anshan, 114021；2. Northeastern University, Shenyang, 110016)Abstract In the present paper, 180t RH degasser has been taken for the decarburization process. The research has been carried out to identify the effects on RH decarburization process with both theory and practices．Some latest progress on RH-AS rapid decarburization process has been introduced. The results indicate that for 180t RH degasser, the optimum initial carbon concentration is（250~350）×10–6 (mass, hereafter). Decarburization reaction can take place after RH-AS treatment and decarburization process can be accelerated, which lead to shorten at least 3min for the RH processing time and reduce ~5RMB for the production cost per ton steel. T[O] in the as-cast slab can approach to 10ppm after RH-AS treatment, which improve the cleanness of the molten steel significantly. It is worth further studying and spreading RH-AS.Key words RH degasser, powder injection, rapid decarburization, ultra-low carbon steel1 前言随着超低碳钢特别是IF钢需求量的快速增长，对RH终点碳含量降至极低范围提出了更严格求[1]，因此研究RH快速深脱碳技术对于生产IF钢具有重要意义。

RH真空罐有两个咀，其中一个内部布有吹气管，处理钢液时RH真空罐的两个咀插入钢包钢液，开始抽真空，上升管钢液进入，这是由于上升管内往钢液中吹气，钢液密度较小，下降管则是钢液密度比上升管内小，从而形成循环，钢液可持续循环进行。

冶金功能：脱气（氮气，氢气），脱碳和脱氧（真空下降低一氧化碳分压，使脱碳反应持续进行到新的平衡，碳可降到20PPM以下），合金化（真空室上部有加料管道，料仓内的合金通过减压阀进入真空室），调整温度（化学升温和降温，一般是加铝后吹氧升温，加低碳钢小料降温），微调成分，终脱氧（脱氧剂可以是铝，也可以是硅锰等）。

RH真空处理一般脱气处理称为轻处理，而深脱碳合金化等处理称为本处理。

钢铁厂RH精炼真空炉，可处理什么规格的钢水？或要求什么条件RH精炼是处理高精尖板带材的炉外精炼工序，由于精炼过程中的温降、电耗、耐材消耗、节奏等，会增加成本，所以，一般材质的钢材不用，只用LF、CAS-OB 等就可以啦。

经过RH精炼处理后的钢水H含量、夹杂物等明显降低，性能明显提高。

但是，要求转炉工序提高出钢温度20度左右。

网上有的资料我都有但没有生产实践的资料------那就要生产一线去，积累经验，实际操作，总结经验，提高水平，做一个真正的原理很简单钢水经由上升管进入真空室被脱气再由下降管流回钢包如此循环，直至达到要求止把这个图看明白就可以了RH多功能真空精炼技术开发RH真空精炼技术产生于50年代末期。

在近30年的时间里,RH的功能和精炼的钢种范围不断扩大,发展成为多功能真空精炼技术,在炉外精炼中占主导地位。

至今,全世界已有100余台。

在西欧、日本、美国得到普遍推广,仅日本就有40余台,1989年日本转炉钢真空精炼率达56.5%,新日铁大分厂、川崎制铁水岛厂已全量进行RH真空精炼。

实践证明,RH真空精炼技术是提高产品质量,降低成本,扩大品种,提高炼钢生产能力,保证连铸顺行,实现全连铸,优化炼钢生产工艺的重要手段。

［C］、［O］及真空度对RH真空脱碳的影响（日）木通口善彦等摘要为了调查250t RH脱气装置的脱碳行为，用CO气泡形成模型，研究了［C］、［O］及真空度对脱碳速度常数(K c)的影响。

K c在脱碳过程的初期和后期较小，中期较大。

K c在脱碳初期小是因为环流速度小，在脱碳后期小是因为CO气泡形成的速度低；在脱碳中后期,脱碳的有效反应面积、脱碳反应容量系数(ak)和K c与［C］·［O］有很好的相关性，此关系式可由CO气泡形成模型导出；在脱碳初期真空槽内的压力对环流速度 Q 有影响，用经验式计算的Q恰好与用实测的K c和推定的ak所获得的实绩RH值一致；建立了新的RH脱碳模型，［C］模型计算结果与实测的［C］吻合，用此模型还可评价排气速度对K c的影响程度。

关键词二次精炼钢包冶金脱碳动力学RH1 前言近年来，随着以汽车用钢为代表的超低碳钢需求量的增加及目标碳浓度低于10ppm的苛刻要求，必须提高RH精炼的脱碳速度并降低脱碳终了的碳浓度。

但是在低碳区域，因为脱碳速度的下降，RH处理超低碳钢所需的时间比普通低碳钢长。

处理时间的延长势必导致RH处理成本的增加及生产能力的下降，因此确立有效的脱碳模式成了一项重要的课题。

根据许多的研究报告，RH的脱碳大致可分为钢水自由表面的CO生成反应（表面脱碳）、环流Ar等气泡对CO的吸附反应（气泡脱碳）及钢水内部的CO气泡产生的反应（内部脱碳）。

胜田、岸本等人进行了表面脱碳方面的研究，得出表面脱碳所带来的影响极小。

气泡脱碳对整个脱碳过程带来的影响比例为5％～100％（不同研究者的研究结果差异很大）。

内部脱碳模型是由Kuwabara等倡导的，虽然模型的决定因子并不明确，但其得出的气泡发生容量系数K值为相差两个数量级的8.3×10－3～0.17(s－1）和20（s －1）。

因此，对于RH的脱碳反应机理，不清楚的地方还很多。

而且，脱碳初期真空度变化很大，这一过程中几乎没有有关钢水环流速度的认识，这阻碍了对脱碳初期的分析和研究。

rh脱碳原理
RH脱碳原理指的是通过加热和加湿的方式，使含碳物质中的
一部分碳元素脱离物质表面，从而达到减少物质中碳含量的目的。

具体原理如下：
1. 加热：将待脱碳的物质加热至一定温度。

加热会使物质内部结构的松弛和畸变，增加碳元素的扩散速度和活性。

2. 加湿：在加热的同时，通过加湿保持一定的水蒸气压。

加湿会形成一层水膜，降低物质表面的氧活性，减少碳元素与氧的反应以及形成氧化碳的速度。

3. 扩散：碳元素会在高温下，受热和脱氧剂的作用，从物质表面向内部扩散。

加湿可降低碳元素与氧结合形成氧化碳的速度，促使碳元素更多地扩散至物质表面。

4. 气氛调控：脱碳过程中，尽量减少接触氧气，避免碳元素与氧结合生成氧化碳。

可通过控制加热环境的气体成分，如使用氮气或还原性气氛，进一步减少氧气对脱碳反应的干扰。

总的来说，RH脱碳原理是利用加热和加湿控制物质内部碳元
素的扩散速度，降低碳元素与氧的反应速度，进而实现降低物质中碳含量的目的。

［c］、［0］及真空度对RH真空脱碳的影响（H）木通口善彦等摘要为了调查250t RII脱气装置的脱碳行为，用C0气泡形成模型，研究了［C］、［0］及真空度对脱碳速度常数（KJ的影响。

K「在脱碳过程的初期和后期较小，屮期较大。

K<•在脱碳初期小是因为环流速度小，在脱碳后期小是因为C0气泡形成的速度低；在脱碳屮后期，脱碳的有效反应面积、脱碳反应容量系数（ak）和K「与［C］ • ［0］有很好的相关性，此关系式可由C0气泡形成模型导出；在脱碳初期真空槽内的压力对环流速度Q 有影响，用经验式计算的Q恰好与用实测的«和推定的ak所获得的实绩RH值一致；建立了新的RH脱碳模型，［C］模型计算结果与实测的［C］吻合，用此模型还可评价排气速度对匕的影响程度。

关键词二次精炼钢包冶金脱碳动力学R111前言近年来，随着以汽车用钢为代表的超低碳钢需求量的增加及目标碳浓度低于lOppm的苛刻要求，必须提高RH精炼的脱碳速度并降低脱碳终了的碳浓度。

但是在低碳区域，因为脱碳速度的下降，RH处理超低碳钢所需的时间比普通低碳钢长。

处理时间的延长势必导致RH处理成本的增加及生产能力的下降，因此确立有效的脱碳模式成了一项重要的课题。

根据许多的研究报告，RH的脱碳大致可分为钢水自由表面的C0生成反应（表面脱碳）、环流Ar等气泡对C0的吸附反应（气泡脱碳）及钢水内部的C0气泡产生的反应（内部脱碳）。

胜皿、岸木等人进行了表面脱碳方面的研究，得出表面脱碳所带來的影响极小。

气泡脱碳对整个脱碳过程带來的影响比例为5%〜100%（不同研究者的研究结果差异很大）。

内部脱碳模型是由Kuwabara等倡导的，虽然模型的决定因子并不明确，但其得出的气泡发生容量系数K值为相差两个数量级的8.3X107〜0. 17（s_1）和20 （s -J o 因此，对于RH的脱碳反应机理，不清楚的地方还很多。

而且，脱碳初期真空度变化很大，这一过程中几乎没冇冇关钢水环流速度的认识，这阻碍了对脱碳初期的分析和研究。