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RH炉外精炼技术 RH精炼技术的开发与应用 RH 真空循环脱气是介于炼钢与连铸之间的一个钢水精炼设备, 其作用是提高钢水质量, 满足大批量生产IF 钢等高难度、高附加值产品的需要; 主要功能有脱碳、脱氧、脱气、脱硫、合金化成分调整、温度调整等。其中钢水温度的有效控制是保证连铸工序顺畅的关键因素之一。 最初开发应用RH 的主要目的是对钢水脱 氢,防止钢中白点的产生,因此,RH 处理仅限于 大型锻件用钢、厚板钢、硅钢、轴承钢等对气体有 较严格要求的钢种,应用范围很有限。 20 世纪80 年代,随着汽车工业对钢水质量 的要求日益严格,RH 技术得到迅速发展。这一 时期RH 技术发展的主要特点如下: 优化工艺、设备参数,扩大处理能力; (2) 开发多功能的精炼工艺和装备; (3) 开发钢水热补偿和升温技术; (4) 完善工艺设备,纳入生产工艺在线生产, 逐年提高钢水真空处理比例。 　RH冶炼超低碳钢 RH 法是一种重要的炉外精炼方法, 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。 到目前为止, RH 已经由原来单一的脱气设备转 变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度 补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设 备。而且随着技术的进步和精炼功能的扩展, 在 生产IF钢方面表现出了显著的优越性, 是现 代化钢厂中一种重要的炉外处理装置。 　 IF钢作为无间隙原子钢要求不断降低钢中碳 含量,以提高冷轧钢板深冲性能[1- 2 ] . 这就要求RH 处理时,在生产允许的时间内把碳降至极低范围. 另一方面, RH 处理同样要求RH 脱碳后的氧含量 控制在尽可能低的程度, 以减少钢中夹杂物, 提高 IF钢性能[3- 5 ] . 因而必须研究RH 的碳氧反应, 系 统分析和研究IF钢生产的工艺制度,为此建立RH 脱碳与脱氧模型, 通过模型定量分析各工艺参数对 精炼过程及效果的影响,分析各种因素对于RH 碳 氧反应的影响,寻求最优化的生产工艺参数,强化脱 碳反应,同时满足IF 钢对质量的要求. 　RH生产超低碳钢的工艺和设备 马钢的RH 主要用来生产终点w (C) 80 × 10 - 6 的IF 钢、无取向电工钢和冷轧深冲板等超低 碳钢种。采用的生产工艺流程为:铁水预处理→ 顶底复吹转炉→RH →(L F) →CSP 连铸连轧。对 于低碳钢RH 采用轻处理工艺,转炉不脱氧出 钢。 RH 处理容量为105～130 t ,上升管内径为 500 mm ,下降管内径为500 mm ,提升气体为氩 气,采用12 个喷嘴分两层供气,最大氩气流量为 120 m3 / h ,工作真空度为67 Pa ,极限真空度为20 Pa ,顶枪加热速度为60 ℃/ h 。 真空脱硫技术 近年来, RH真空脱硫技术逐渐受到人们的重 视,这主要是由于RH真空脱硫具有以下独特的优 越条件: RH内高真空使钢液中氧活度降低,有利于脱硫反应的进行;在RH处理过程中脱硫避开了 渣,所受钢包顶渣影响相对较小; 在RH 过程中脱 硫,由于隔绝大气因此避免了空气对钢液的污染。 本文对RH真空脱硫技术进行了概述,期望为RH 真空脱硫工艺操作及工艺优化提供参考。 　RH真空脱硫的方法及特点 超低硫钢的RH 处理工艺最先在日本开发应 用,主要有两大类:喷粉脱硫和投入脱硫。主要发展 了以下几种喷粉脱硫方法: RH - PB ( IJ ) 、RH - PB、 RH真空室内添加脱硫剂三种形式。它们的主要区 别在于脱硫粉剂在钢液和RH装置中吹入的部位不 同,获得不同的吹炼效果[ 1 - 2 ] 。 1) RH喷粉脱硫工艺为新日铁大分厂开发(如 图1所示) 。该工艺主要用于生产超低硫管线钢。 2) RH - PB脱硫工艺由新日铁名古屋厂在RH - OB的基础上开发成功的,利用喷嘴切换喷入粉 剂,以达到脱硫的目的, RH - PB (OB)原理如图2所 示。该工艺在名古屋厂用于生产超低硫板材钢。 　RH2O 真空吹氧技术 1969 年德国蒂森钢铁公司亨利希钢厂开发了RH2O 技术[ 8 ] ,首次用钢质水冷氧枪从真空室顶部向真空室内循环着的钢水表面吹氧以强化脱碳冶炼低碳不锈钢,既缩短了冶炼周期又降低了脱碳过程中铬的氧化损失。但在工业生产中RH2O 技术暴露出以下问题:氧枪结瘤严重,因氧枪动密封不良而使氧枪枪位无法调整。这些问题一时无法解决,而当时VOD 精炼技术能较好地满足不锈钢生产的要求,所以RH2O 技术未能得到广泛运用。 　RH2OB 真空吹氧技术 1972 年新日铁室兰厂根据VOD 生产不锈钢的原理,开发了RH2OB 真空吹氧技术[ 9 ] 。使用真空吹氧精炼技术可进行强制脱碳、加铝吹氧升高