RH真空脱气装置脱气效果研究

《RH真空脱气装置脱气效果研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第36卷第4期江苏冶金Vol.36No.42008年8月JiangsuMetallurgyAug.2008XRH真空脱气装置脱气效果研究陶镳(南京钢铁联合有限公司,江苏南京210035)摘要:介绍了南钢150tRH真空脱气装置在处理低碳钢水时不同气体在钢水中含量的变化情况。关键词:RH装置;真空脱气+中图分类号:TF131.3引言近年来,市场对高质量钢板的需求在不断增加,其中高强度、高韧性钢种占有的比重越来越大,因钢中[O]、[H]、[N]对该类钢种的性能有较大的负面影响,所以客户对其中气体含量的要求越来越高,脱除这些气体成为炼钢工序中生产高质量钢种的一个重

2、要环节。图2钢水到达RH工位时温度情况RH真空脱气装置是高效生产该类钢种的较好工具,弄清不同气体在真空条件下的脱气规律,对保钢水中的Mn控制在:018%～110%;Si控制证产品质量、更经济地使用RH真空设备有着重要在:0112%～0125%。意义。2钢水脱气1原始条件211钢水脱氧[O]试验所需的钢种为低合金高强度钢种,该钢种生产的工艺路线为:BOF2RH2CC工艺。采用RH真空脱氧工艺是利用钢中的[C]与钢转炉出钢条件:出钢碳[C]≤0107%,出钢温中[O]进行反应来脱氧的过程,该脱氧产物是CO气度:T≥1680°C,出钢后钢水到达RH工位的温度平体,

3、能从钢水中完全排除,不会产生传统硅、铝脱氧均为1606°C。实际试验炉次钢水碳[C]含量和钢水所产生的非金属夹杂物,因此,该脱氧工艺对生产高RH所测温度如图1、2所示。质量的纯净钢水非常有利,该反应如下:[C]+[O]→COKc=Pcoö(acao)=Pcoö(fc[C%]ao)(1)在温度1600°C的较窄范围内,万谷志郎在1962年提出了关系式为lgKc=1160öT+21003(2)若取冶炼温度为1580°C,则lgKc=21629。也即lg{Pcoö(fc[C%]ao)}=21629,由炼钢手册相关数据可计算得到该钢液成分的lgfc=010134,图

4、1钢水到达RH工位进含碳量的变化情况则X收稿日期:2008202218作者简介:陶镳(1966—),男,高级工程师。电话:13382071997第4期陶镳:RH真空脱气装置脱气效果研究53lgPco=21642+lg[C%]+lg(ao)(3)位。若钢水真空度为200Pa,钢水温度为1580°C,经-9-6若RH的真空度为1197×10MPa、钢水含碳上述公式计算可得氢的活度aH=1116×10。量0105%时,由式(3)计算可得钢水氧活度ao=0189实际生产中,处理前钢水中氢的活度平均在416-6-6×10。×10,在经最低真空度≤200Pa,处理时间在

5、10～-6在实际生产中,该类钢种在真空度200Pa左右12min后,钢水中氢的活度平均达aH=1166×10,处理15min后,最终平均钢水氧活度可达ao=2106平均脱氢率达:64%,见图4所示。-6×10,见图3所示。图4RH真空处理后钢水中氢活度的情况图3RH处理后钢水中含氧量状况由上述分析及实际生产数据可以看出,氢在真从以上情况可以看出,碳在真空条件下脱氧能空处理后其活度可达较低含量的水平,且理论分析-6值与实际所能达到的数值相差不大,最终所达到的力是很强的,钢中氧活度平均值可达2106×10,最-6氢含量完全满足不同钢种的质量要求。大值不超过3×1

6、0,这个氧含量已完全满足纯净钢对氧含量的要求。实际情况钢水所能达到的氧活度213钢水脱氮[N]与理论相比还有一定的差距的,其原因是实际钢水中碳脱氧是在钢水熔池中进行,其中CO的分压与钢水的氮[N]通常也是钢中的有害元素,高质真空室的真空度并不相等,另外在钢液中碳原子的量钢种对其含量也有要求,如管线钢X70,一般客户扩散速度不够快,在一定的冶炼时间内并不能达到要求钢中的[N]含量要低于60mgökg有的甚至更反应平衡。由此可以认为,低碳高强度钢在真空条件低,因此,对于炼钢过程中氮的控制也是一项重要任下脱氧,钢水中氧含量可达非常低的水平,完全达到务,真空脱氮的研

7、究更有其实际意义。理论研究认为纯净钢水对氧的质量要求。真空脱氮及钢水吸氮过程与氢的行为相同,符合平方根定律:212钢水脱氢1ö2N2→[N](7)氢对钢的性能影响较大,尤其对高强度钢种更lgKN=-564öT-11095(8)1ö2是明显,在冶炼过程中由于加入的原材料所带的水aN=KN(pN)(9)分的影响,钢中所溶解的[H]含量可达较高水平,尤式中KN是氮在铁液中溶解平衡常数,aN是氮在其对于已进行脱氧的钢水其吸氢能力大大增强,对铁液中的活度,pN是气相中氮的分压以大气压为单于在1600°C的钢水中氢的含量可达2615mgökg,位。若钢水真空度为200P

8、a,钢水温度为1580°C,经而在常温固态钢中其溶解