RH精炼工艺培训教材

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1、RH精炼工艺培训教材2009年04月40目录第一章炉外精炼概况41.1、炉外精炼技术的发展历程41.2、国内炉外精炼技术的发展61.3、炉外精炼技术的发展前景101.4、各国主要炉外精炼方法和装备12第二章RH工作原理132.1、RH法工作原理132.2、RH法钢液运动特性162.3、RH法的特征参数16第三章RH生产工艺193.1、真空冶金基础203.2、RH处理目的及功能223.3、RH处理模式233.4、RH脱氢243.5、RH脱碳273.6、RH对[N]的控制293.7、RH轻处理工艺313.8、RH夹杂物去除31第四章RH作业指导324.1、RH温度管理324.2、RH

2、合金化与成分调整35404.3、RH环流气控制374.4、吹氧化学升温计算384.5、强制脱碳吹氧量计算3940第一章炉外精炼概况随着科学技术的发展，对炼钢的生产率、钢的成本、钢的纯净度以及使用性能，都提出了越来越高的要求。传统的炼钢设备和炼钢工艺难以满足用户越来越高的要求。20世纪60年代，在世界范围内，传统的炼钢方法发生了根本性的变化，即由原来单一设备初炼及精炼的一步炼钢法，变成由传统炼钢设备初炼，然后在炉外精炼的二步炼钢法。因此，炉外精炼也称为二次精炼。炉外精炼技术是指在冶炼炉（转炉，电炉）生产钢水的基础上，以更加经济、有效的方法，改善钢水的物理与化学性能的冶金技术。它包括

3、：在钢水包中，对钢水的温度、成分、气体、有害元素与夹杂进行进一步的调整、净化，达到洁净、均匀、稳定的目的；在中间包中促进气体与夹杂上浮，稳定全浇铸过程的钢水温度（也称中间包冶金）；在结晶器中去除钢中夹杂，促进形核，均匀结晶。因此，经济有效的炉外精炼技术，不仅是钢铁产品最终质量保证的最重要的基础，也使生产流程变得时间更短、更能有效衔接匹配，从而更加高效化、紧凑化。炉外精炼技术与氧气转炉、超高功率电炉、连铸一起被誉为钢铁生产具有流程革命意义的四大技术，它们之间互相依存、互相促进，奠定了现代钢铁生产稳固的技术基础。1.1、炉外精炼技术的发展历程钢水的炉外精炼早在20世纪30、40年代就

4、显示了其在提高质量、扩大品种方面的作用。如最早在30年代就开始应用的合成渣洗精炼钢水技术，至今仍被40应用。40年代初就有了真空模铸的报道。50年代中后期，由于大功率的蒸汽喷射泵技术的突破，相继发明了钢包内钢水提升脱气法（DH）和循环脱气法（RH）。20世纪60年代和70年代，是钢水炉外精炼多种方法发明的繁荣时期，这与纯净钢生产概念的提出，各工业、建筑、军事、交通行业对钢材质量和性能提出了越来越高的要求，以及连铸生产工艺的稳定和连铸品种扩大的强烈要求是密切相关的。这个时期，炉外精炼技术的发展发生了三方面的根本变化：第一，钢水精炼最初的目的是为了解决冶炼炉不能顺利生产高质量品种，它

5、已逐步成为大部分品种生产和全面提高质量的不可缺少的手段。第二，炉外精炼技术不仅可以减少硫等有害元素及氢、氧、氮等有害气体及夹杂物，使连铸坯生产工艺更加稳定，减少工艺与质量事故，而且越来越显示出协调生产节奏、优化衔接的关键作用。新日铁大分厂实行全连铸生产，其生产初期全部钢水进行RH处理，对确保全连铸生产的质量与工艺稳定起到了重要的保证作用。也就是说，炉外精炼的迅速发展，在很大程度上是适应了连铸生产飞速发展的需要，并反过来确实促进了连铸生产的优化。40第三，炉外精炼形成了真空和非真空两大系列不同功能的系统技术。这个时期真空处理方法有：用于超低碳不锈钢生产的VOD-VAD技术；用于生产

6、不锈钢、轴承钢的ASEA-SKF技术；用于超低碳钢生产的RH-OB技术等。非真空处理方法有：用于低碳不锈钢生产的氩氧精炼炉AOD；配合超高功率电炉生产，替代电炉还原期，对钢水进行精炼的LF钢包炉技术及后来配套发展起来的VD技术；喷射冶金技术；合金包芯线技术；还有加浸渍罩的吹氩技术CAS等。20世纪80年代至今，炉外精炼技术已成为现代钢铁生产流程水平与钢铁产品高质量水平的标志，它的发展也朝着功能更全、效率更高、冶金效果更佳的方向迅速完善。这一时期主要发展起来的代表技术有钢水RH-KTB（相似的还有RH-MFP，RH-OB等）。炉外精炼技术发展的主要原因有两个：（1）它与连铸生产的迅

7、速发展紧密相关。它不仅适应了连铸生产对优质钢水的严格要求，大大提高了铸坯的质量，而且在温度、成分及时间节奏的匹配上起到了重要的协调和完善作用，即定时、定温、定品质地提供连铸钢水，成为稳定连铸生产的关键因素。以日本为例，1973年连铸比为26%，精炼比为4.4%；1983年连铸比超过75%，精炼比达48%；1985年连铸比为90%，精炼比迅速增至65.9%；1989年连铸比达95%，精炼比为73.4%（真空精炼比高达54.6%）。（2）与调整产品结构、优化企业生产的专业化进程紧密结