不同钢类的rh精炼装置和工艺特点分析

不同钢类的rh精炼装置和工艺特点分析

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时间:2018-07-10

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1、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11、前言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RH精炼工艺方法;RH精炼装置数目增加很快;也存在一些问题:一些新建RH装置的使用率很低;RH能力选择方面有偏差(偏小或过大)等。RH设备参数和精炼工艺与钢种密切相关,本文以IF钢、低碳冷轧钢板、热轧钢板和合金结构钢四类钢为例,对RH主要设备参数选择和精炼工艺特点进行分析讨论。22、超低碳IF钢RH精炼装置及工艺特点RH精炼工艺使大批量、经济地生产IF钢成为可能:1950~1970年代,受炼钢装备水平所限,IF钢产量一直不高;1980年代后,随着复吹转炉、冷

2、轧板连续退火尤其是强大功率的RH精炼装置的开发成功,IF钢产量快速增长。IF钢生产又带动和促进了RH装备和工艺技术的发展:满足IF钢更加超低碳化的需要;必须缩短精炼周期以适应高拉速连铸;RH-OB、RH-KTB、高真空大环流量RH、双精炼工位RH等大批RH新工艺技术,均与超低碳IF钢的生产相关。3IF钢的更加超低碳化趋势超深冲钢(IF钢):超低碳化(低温退火钢板);抗二次加工硬化(低磷)。烘烤硬化钢(BH钢):[C]:30~50ppm;C、Nb、Ti精确控制。DP、TRIP高强度钢:500~900MPa;DP已商业化应用。超高强度钢:热冲压成形;局部热处理等。日本IF钢目标

3、:1980s:20ppm;1990s:15ppm;2000s:10ppm。4低温退火用超低碳IF钢板(13ppm)宝钢2#RH2006年12月生产实绩:CuiJian,“DevelopmentofRHRefiningtechnologyatBAOSTEEL,2ndCSM-VDEhSeminarOnMetallurgicalFundamentals,June18-19,2007,Dusseldorf,p.159满足低温退火工艺要求IF钢板(碳含量<13ppm)的比率达到了70%。5RH脱碳反应速率加快脱碳速率的措施:快速提高真空度(降低Ptotal);加强真空槽内钢水

4、搅拌混合(增加kCO和kS);加大钢水环流速率Qm。增大环流速率Qm的措施:快速提高真空度(降低Ptotal);增加浸渍管内径(D)和提升气体流量(G)。6RH装置参数(举例)近年来新建的主要用于IF钢精炼的RH装置,均选择了强大真空系统(抽气能力)、大内径浸渍管、双精炼工位等,IF钢精炼水平显著提高(如宝钢2#RH、武钢三炼钢2#RH)。7RH装置并不是愈强大愈好过度增大真空抽气能力:设备投资增加;操作功耗增加。过度增大浸渍管内径:浸渍管寿命降低。过度增大提升气体流量:浸渍管寿命降低;生产成本增加。8新日铁君津厂新建2#RH的经验值得借鉴第2炼钢厂:300t顶底复吹转炉×

5、2RH×2V-KIP×22#板坯铸机,3#板坯铸机1#RH:1979年建成并经多次改造;抽气能力:1000kg/h浸渍管内径:650mm提升气体:2500Nl/min不能满足IF钢精炼需要.92003年新建2#RH(IF钢专用)君津厂已有20多年RH生产IF钢的经验,在设计选择2#RH装置参数时进行了充分论证:1#RH真空抽气能力(1000kg/h)已能够满足精炼要求;浸渍管内径和提升气体流量偏小,影响了钢水的环流速率。2#RH与1#RH相比主要有以下改进:浸渍管内径由650mm增加至750mm;提升气体流量由2500增加至4000Nl/min;将真空系统设备和管路的内容积

6、由490Nm3减少至340Nm3。10真空度和环流速率比较环流速率大幅度提高112#RH脱碳能力显著提高12IF钢精炼用RH合理参数必须采用强大高效的RH精炼装置;应对加大真空能力、浸渍管内径、提升气体流量等因素综合考虑,而不应片面追求过大真空抽气能力;合理配置(250~300t钢水包):双精炼工位;真空抽气能力:1100~1250kg/h;浸渍管内径:≥750mm;最大提升气体流量:≥4000Nl/min。133、低碳冷轧薄板钢种RH精炼装置及工艺特点冷轧薄板主要钢类大量采用CAS、钢包吹氩等较简易的炉外精炼工艺方法。14采用RH对LCAK钢进行精炼(两种工艺)“工艺一”

7、:转炉出钢过程对钢水进行铝脱氧;RH精炼过程不再进行脱碳;RH精炼主要任务是通过钢水环流运动促进脱氧产物充分去除。“工艺二(RH轻处理)”:转炉出钢不进行铝脱氧;利用RH在较低真空度下进行部分脱碳;随后进行脱氧和去除夹杂物操作。15低碳冷轧薄板钢种RH精炼装置选择由于不需要对LCAK钢进行深脱碳处理,RH精炼任务因此较IF钢大大减轻;LCAK钢可采用CAS、钢包吹氩等多种二次精炼工艺方法,既便采用RH精炼,由于精炼任务较轻,因此没有必要过度追求增大真空能力、浸渍管内径、提升气体流量和采用双精炼工位等;但是,有些钢厂

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