RH真空精炼炉处理技术规程修改版

1、RH 真空精炼炉处理技术规程（试行）目录1、总论2、RH 顶枪3、先行处理制度4、轻处理制度5、本处理制度6、超低碳钢处理制度7、已脱氧钢顶枪升温制度8、冷钢管理制度9、基本制度10、合金加入制度11、真空排气模式及真空泵的抽气能力12、介质参数及使用标准1总论1.1工作原理：在大气与真空槽之间压差的作用下育空排气系统上升* *下降真空槽下部设有二个浸渍管（分别为上升管和下降管），当浸渍管插入钢水一定深 度后，真空泵开始启动使真空槽内处于负压状态， 钢水进入真空槽内。与此同时，从上升管下部 三分之一处吹入驱动气体（Ar或N2），该气体 由于受热和压力降低引起膨胀，气泡体积成倍 增加，使钢水比重

2、变小，驱动钢水上升，使其 像喷泉一样向真空槽内涌入。随着气泡的破裂， 钢水成为细小的液滴，使脱气表面积大大增加RH真空处理工作原理示意图（2030倍），加速了脱气过程。已脱气的钢水 借其自重经下降管流向钢包底部，未经脱气的 钢水又不断从上升管进入真空室，从而形成连 续的循环过程。1.2双工位RH主要技术参数：1.2.1布置形式采用标准双工位，钢包升降式；每个工位采用真空槽双槽平移。共计 四个真空槽横移台车。采用分体式真空槽（每个真空槽分为：热弯管、上部槽、 下部槽及浸渍管四部分）。1.2.2 处理能力165185t/炉。1.2.3真空槽横移台车轨距4000mm承载能力200t，行走速度6m/m

3、in，行程9000mm 真空槽台车的定位精度土 10mm1.2.4液压顶升系统工作压力 21MPa介质水乙二醇。钢包最大升降行程 2800mm正 常行程2650mm顶升能力450t，顶升速度：高速3m/min,低速1m/min。油缸容 积7m。1.2.5真空系统泄漏率w 30kg/h，真空泵抽气能力：600kg/h （67Pa时，20C干空气）， 极限真空度w 20Pa,工作最高真空度67Pa。抽真空时间：从一个大气压降到67Pa 所需时间：带预抽w 3.5min，不带预抽w 4min。钢水最大循环速度125t/min。1.2.6 真空槽本体：真空槽全高（含热弯管）10800mm外径2700m

4、m内径1860mm浸渍管内径 550mm外径1200mm浸渍管中心距 1360。环流气体最大流量 2Nm/min，环流气体管数量：12个，分上下两排且为交错排列。1.2.7 顶枪枪长12720mm升降行程9400mm升降速度：最高10m/min,最低1m/min, 最大加热速度50r /h （焦炉煤气、氧气燃烧烘烤耐材），最大氧气流量2000Nmh。 紧急提枪速度2m/min。1.2.8待机位烘烤用预热枪枪长11220mm,升降行程6590mm,升降速度10m/min,加 热范围8001400r，最大加热速度50r /h，燃烧气体：高压焦炉煤气、氧气。1.2.9真空泵采用五级泵系统：前四级为五

5、台蒸汽喷射泵，第五级为三台并联水环泵。其中第四级为一组二台并联的蒸汽喷射泵。（14243B-C1-4Ea 4EbCM5Wa 5Wb 5WC1.2.10钢包台车轨距5600mm行程38000mm走行速度：高速25m/min,低速2.5m/min。1.3钢水的提升高度（h）及槽内钢水液面高度（h0 ）：浸渍管插入钢水深度为0.5m，浸渍管下端距下部槽底1.6m。槽内不同压力下，静 态下槽内钢水液面高度（h0）及槽内钢水重量如下：直空排气系统下降提升咼度可用下式表示：h （g式中：h 提升高度（m）h0=h + 0.5 1.6P。一大气压（取 1.013X 105Pa）P真空槽内残余压力（Pa） g

6、 重力加速度（9.8m/s2） P钢水比重（取7.0t/m3）槽内不同压力时各数值如下P(Pa)35 X 10320X 10315X 10310X 1038.6X 1032.7X 10350067h(m)0.971.191.26P 1.33 ”1.351.431.471.48h0(m)0.090.160.230.250.340.370.38槽内钢水重量（t）1.693.14:4.56 n4.96 :6.747.367.541.4钢水环流量Q:即钢水单位时间内进入真空槽内的钢水量141Q 114 G3 d3 Ln%3P式中：Q:环流量（t/min）G:环流气流量（Nm3/min） d:浸渍管内径

7、（550mm）P:真空槽内压力（Pa）Po:大气压（取 1.013X 105Pa）故在槽内不同压力下，环流量分别为: P(Pa)一-Q (t/minG (Nm3/min86002700500672.087.599.5113125.71.884.596.1109.1121.41.681.392.4104.9116.81.477.888.4100.4111.71.273.98495.4106.21.5 RH真空精炼可处理钢种:处理标准处理特点和目标适用钢种处理时间轻处理米用碳脱氧的方式，在真空处理条件下进 行碳氧反应。达到脱氧、去夹杂，提高合 金元素收得率，降低成本，提高钢水质量 的目的。使用较低

8、真空度。SPHD、SPHC、X42X5615 20min本处理以去除钢水中的氢、氧（脱氧生成物）为 主要冃的，钢水成分和温度的调整。使用 最高真空度（67Pa）。焊接结构钢、合金 钢等对H含量有 要求的钢种28 34mi n深脱碳 处理以冶炼超低碳钢为目的，脱碳期控制好真 空度，防钢水飞溅，脱碳完毕使用最高真 空度。C最低可达20ppm以下。超低碳钢30 35mi n1.6双工位RH工艺流程:移动弯管接到A工位A工位座钢包，关闭真空主阀，启动真空泵（预抽真空时）钢包车运行到A工位顶升钢包到预定高度打开真空主阀钢包咼度微调RH处理B工位座钢包钢包车运行到B工位先行处理 I成分微调，最终脱氧关闭主

9、真空阀，破真空钢包下降到A台车台车开出，喂丝，加保温剂钢包车开至吊包位顶升钢包到预定高度；移动弯管接到B工位打开真空主阀钢包咼度微调RH处理I先行处理J成分微调，最终脱氧 关闭主真空阀，破真空2、RH顶枪顶枪为四层套管，中间为氧气通道，环缝为焦炉煤气通道， 最外层两层套管为冷却水的进水及出水通道。其中氧气通道 为单孔拉瓦尔管，喉口直径 22m m。顶枪在非工作期间时， 氧气及焦炉煤气通道保持少量 Ar （或N2）气作为保护气体， 烘烤真空槽时燃料气体为焦炉煤气，助燃气体为氧气。2.1顶枪工作能力2.1.1吹氧脱碳能力：C 1450C,最大升温速度50T /h ;2.1.4;化学升温能力：4T/

10、minRH顶枪工作示意图2.2顶枪枪位控制顶枪标咼顶枪位置以槽底耐材上表面为0标咼（mm）槽外上限位10450槽外待机位10200槽内待机位8710吹氧脱碳位45005000吹氧升温位45005000非常下限位3300槽底耐材标咼02.3顶枪特点2.2.1缩短了脱碳时间：冶炼超低碳钢时，在真空度较低、钢水中脱碳用0总量不足时，顶枪的供氧可以有效的提高脱碳速度，促进脱碳。2.2.2在脱碳初期强制脱碳时，2CO+O2=2CO2的二次燃烧反应具有加热钢水的作用。2.2.3可以加铝吹氧对钢水进行化学升温（4C /min ）。2.2.4顶枪不提高RH处理终渣中（FeO）和合格钢中0。2.2.5可以在处理

11、间歇时间较长（ 30min）时，利用顶枪吹入焦炉煤气（COG）及O2, 对耐材进行补充加热。2.2.6非处理期间可以采用较大流量的氧气/煤气燃烧加热，可以很好的清除真空槽内壁 的冷钢。3、先行处理制度3.1先行处理定义3.1.1定义：先行处理是指在通常的轻处理、本处理前所进行的成份和温度的调整。可 分为先行脱碳、先行加碳。3.1.2先行处理的时间：从排气开始到确认环流开始后，即进入先行处理。通常处理：抽真空轻处理或本处理排气开始环流开始排气结束先行处理：抽真空先行处理轻处理或本处理排气开始环流开始先行处理终了排气结束3.2先行加碳制度3.2.1先行加碳原因：当转炉终点C在目标控制值以下，而钢中

12、游离氧较高，预计处理终了钢水含碳在 目标控制值以下时，在加合金之前进行先行加碳。3.2.2先行加碳的优点：先行加碳进行真空碳脱氧，使处理结束时钢水中溶解氧降低，最终脱氧的用铝量 及氧化物夹杂减少，也可以使增碳剂中的杂质有充分的上浮时间，从而提高钢水纯净度。323先行加碳的钢种：RH处理终了要求C0.03%的钢种。（即除低碳、超低碳以外的钢种）。3.2.4先行加碳的判断条件：由于向钢水中加入增碳剂会引起钢水的降温，所以先行加碳的判断条件是：A C 0先行加碳处理A Tv 0A C 0先行加铝升温后再先行加碳A T 0其中A C= RH处理目标C处理前钢水中C合金中带入碳量+脱氧耗碳量A T= R

13、H目标温度上限-处理前钢包温度+处理过程温降3.2.5先行加碳要点：、加碳量=A CX 20K （以175t钢水计，每增加0.01 %的碳，需加碳量约20Kg）。、每隔10秒投入一次，每次56Kg,低FO时，投入速度可稍快些。、真空度控制在615KPa为宜，可通过手动开关4Eb泵抽气阀使真空度低于15KPa, 过高则碳氧反应过于激烈，过低则有逆流。、环流气体流量控制在最大流量的 60%左右。、加碳结束后三分钟测温、定氧、取样，并进行成分、温度的调整。3.3先行脱碳制度3.3.1先行脱碳目的：当转炉终点C高于成品目标上限值，并且处理过程中的自然降碳量还不足以将 其降到目标以下时，利用 RH顶枪，

14、在正常合金化处理之前，向钢液中吹入Q,利用碳氧反应，先行强制把C降下来。3.3.2先行脱碳适用钢种：、转炉炉后未添加Al及其它易氧化合金元素的低碳铝镇静钢。（2）、转炉炉后未添加Si、Al及及其它易氧化合金元素的非高碳钢。3.3.3是否强制脱碳判断条件：当A C0时，进行顶枪强制脱碳。其中A C=处理前钢包C-目标C上限值+合金中带入碳量。3.3.3顶枪强制脱碳供氧量 Q的确定：Q=3(XA C其中：30的意义为要使钢水中减少0.01%的C，需要的吹氧量约为30NrK Q单 位为Nm,A C单位为10-2%3.3.4 供氧流量：3供氧流量为 1600Nm3/h 。3.3.5 先行脱碳要点：、供

15、氧速度不宜过快，一般为 1600Nrr/h。应视碳氧反应剧烈程度而定，避免 碳氧反应过于剧烈。、当C 0.02%时进行脱碳时，真空度不要过高，否则碳氧反应过于剧烈。、脱碳时环流气体量72Nr3/h，脱碳结束后环流气体量提高到 90Nr3/h。、脱碳结束后3分钟测温、定氧，再脱氧合金化，并要遵循合金添加的一般原 则。4、轻处理制度4.1 轻处理定义：轻处理是指在只开启后两级泵的较低真空度下（相对本处理而言）对未脱氧或弱脱氧的低碳铝镇静钢进行成分、温度的调整。生产低碳铝镇静钢时可适当提高转炉止 吹C，通过轻处理使碳氧同步下降，产生的脱氧产物上浮使钢水纯净度提高，最后用 少量铝终脱氧，使铝及其他合金

16、的收得率大大提高。4.2 轻处理要点：4.2.1真空度控制在615KPa,处理时根据真空槽内钢水的飞溅情况适当调整真空度。4.2.2 纯脱气时间（除吹氧以外，最后一批合金加完到处理结束之间，单纯进行的钢水 循环，均匀成分和脱气时间）3分钟。4.2.3低碳铝镇静钢轻处理中的脱碳量约 0.04%,当转炉出钢C过高时，可以用顶枪吹 氧脱碳。5、本处理制度5.1 本处理定义：本处理是指在高真空下（压力小于133Pa），以去除钢水中的氢、氧（脱氧生成物） 为目的的真空脱气处理。因脱氢处理是 RH最传统最成熟的处理工艺，故称 RH的根本处理（本处理）。5.2本处理的脱氢能力:一般脱氢率在50%左右，最大可

17、达75%，氢的去除率与RH处理前钢水中氢含量 有关，要求RH处理H始v 4ppm5.3本处理要点：5.3.1钢包应连续使用5炉以上，出钢时耐材表面温度应在 1000r以上。5.3.2转炉炉后不得加石灰。5.3.3处理前钢水成分在目标成分中下限（Al及特殊钢种、特殊合金例外），钢包温度为目标温度+ 10C5C。尽量不进行化学升温。5.3.4处理前要检查顶枪、各密封圈的冷却、法兰等处不得漏水。5.3.5新真空槽和浸渍管应使用三次以上后才能进行本处理。5.3.6转炉严格控制下渣量，控制钢包中渣层厚度v100mm5.3.7合金料尽量早加，以保证脱氢效果。合金微调后，纯脱气时间3分钟。5.3.8取样要小

18、心，保证取样器干燥无水，同时在取样和送样时不能接近高氢含量的气体和水。5.3.9对于双工位RH，可每处理两炉后再进行浸渍管的喷补作业，换另一工位再连续 处理两炉，如此交替，这样可以保证浸渍管喷补后的自然干燥时间增加，从而避 免喷补料中的水使钢水增氢的问题。6、超低碳钢处理制度6.1超低碳钢定义：超低碳钢指钢中含C v 100ppm的纯净钢，除常规的化学成分必须严格按照标准控 制外，对钢中N、O等气体夹杂也有严格要求，特别要注意后道工序的增O、吸N 和二次氧化。这类钢在转炉中并不将C吹炼到最低极限，为了保留一定残Mn及提高 合金收得率，通常转炉吹炼到C0.030.05 %左右即可出钢。6.2超低

19、碳钢是否需要顶枪操作判断条件：处理前顶枪脱碳作用顶枪升温作用CT高高要不要高低要要低高不要不要低低不要要注：C的高低是相对于0而说的，超低碳钢生产工艺一般要求处理前 C在 0.03 0.05%, RH处理前温度 16051615C。6.3冶炼超低碳钢时顶枪供氧量控制：顶枪供氧量与游离氧的关系基本估计式：1Nrm增加游离氧约5ppm6.4超低碳钢生产要点：6.4.1冷却废钢必须在脱碳前期加入，以免后期增碳。6.4.2补充钢中自由氧及升温在脱碳中前期进行。6.4.3脱碳时，控制好环流气体流量和真空度，不要有逆流，减少飞溅。6.4.4脱碳过程不能添加任何合金。206.4.5脱碳10分钟、15分钟及2

20、0分钟取样以确定钢中碳含量，预定脱碳时间为 25分钟。6.4.6加铝脱氧环流3分钟后再添加其它合金，保证纯脱气时间 6分钟。6.4.7处理结束添加无碳保温剂，不得添加碳化稻壳。7、已脱氧钢顶枪升温制度7.1已脱氧钢是否进行顶枪升温判断条件：当Tr-T前10C时，实施顶枪升温。式中：Tr RH处理前的目标温度。T前一一RH处理前实测温度。7.2已脱氧钢升温要点：7.2.1为防止钢水的过氧化及防止真空槽耐材的过度熔损，顶枪升温之前的加铝量（铝 硅镇静钢加铝和硅铁）应确保顶枪结束后钢中的铝（铝硅镇静钢是铝和硅）在目 标中限值。7.2.2吹氧时，为尽量减少钢水的飞溅，环流气流量不易过大，以72Nm/h

21、为宜。7.2.3吹氧时，控制真空度在 815KP&7.3未脱氧钢是否进行顶枪升温判断条件:731未脱氧钢在实施顶枪升温前，一定要先加Al （铝硅镇静钢加Al和Fe-Si，成品铝上限极低的硅镇静钢加Fe-Si），确保脱氧后再进行顶枪升温，以防止钢水的过 度氧化和减少飞溅。7.3.2其它要点同已脱氧钢顶枪升温要点。8真空槽烘烤制度8.1.真空槽的开始烘烤时间应根据生产计划和处理位真空槽的损坏程度确定，一般真 空槽在待机位的烘烤时间不宜超过100小时。8.2真空槽烘烤前必须确认各种电器、仪表、冷却水、烘烤介质等工作正常后方可点 火，点火煤气流量使用 230250Nmh。真空槽的升温应按耐火材料供货商

22、提供 的升温曲线进行。除热电偶显示的温度外，还应考虑真空槽上、下部的温差。8.3烘烤时预热枪的枪位控制：为保证真空槽上、下部耐火材料的温度均匀，避免耐 材的集中膨胀，在烘烤过程中应适当移动枪位。枪位控制范围：500 50cm8.4为了将烘烤前期耐材中的水分蒸发，应控制煤气流量为小流量（230250NriYh ），且在烘烤的前期应该将烟道小车风门完全打开。为保证第一次使用的浸渍管外部 耐火材料的烘烤，在烘烤中、后期应关闭风门，增大热负荷，降低枪位，减小提 升气体量，使火焰从浸渍管中喷出。一般以浸渍管外部耐火材料表面温度 200r，烘烤时间12小时为宜。8.5真空槽在使用前应移至处理位用顶枪烘烤1

23、小时候以上，以补偿在移槽过程中的温度损失和强化真空槽底部与钢水接触部分耐火材料的热负荷。8.6真空槽烘烤曲线RK空槽烘烤曲线9、冷钢管理制度9.1 槽内冷钢产生原因： 由于处理前槽内温度低，以及处理过程中的钢水大量飞溅而造成冷钢在槽内壁的 大量粘附。9.2 槽内冷钢的危害：、影响成分微调。、钢种之间互相污染。、影响作业率和耐材寿命。9.3 减少槽内冷钢粘附的措施：9.3.1 根据钢水条件和处理目的的不同，采用合理的真空度。9.3.2 在用顶枪进行脱碳和化学升温时，控制好枪位和真空度，尽量减少钢液飞溅。9.3.3 尽量避免真空槽的交替使用，最大限度的确保真空槽的连续使用，以保持较高的 槽温。9.

24、3.4工作位真空槽，在处理间歇20分钟时，要用顶枪加热耐材。9.3.5 长时间不用的真空槽或新修补槽，使用前要用煤气进行烘烤，使中部槽内壁温度 1400C。9.3.6 尽量缩短去除冷钢时间和浸渍管修补时间。9.4 去除冷钢时刻：9.4.1 连续进行中、高碳钢和高铝等镇静钢处理之后。9.4.2 修理真空槽下部或更换浸渍管时 , 真空槽大修时。9.4.3 冶炼超低碳钢之前。9.4.4 冶炼时飞溅过大，在处理完毕后可用较高枪位大流量烘烤将冷钢化掉。10、基本制度10.1 环流气体种类的选择： 一般采用 Ar 气作为环流气体。10.2 冷却剂投入制度：10.2.1冷却剂外形尺寸要求50X 50X102

25、0mm冷却效果为15C /t左右，最大投入速 度w 1t/min 。10.2.2 原料条件：应采用符合中华人民共和国国家标准中优质碳素结构钢热轧厚钢 板和宽钢带标准25#以下的钢种、船体用结构钢标准的一般强度钢、 般结构用热连轧钢板和钢带标准的所有钢种，及符合上述钢种成分标准的所 有钢种。1023冷却剂标准要求：、冷却剂中不得含有油脂类、涂料类物质、表面不得过度锈蚀及混有异物、 垃圾。、必须进行倒角处理。、应严格确保防止雨淋水浸，不准供应潮湿料。10.3保温剂投入制度：10.3.1 一般钢种用有碳保温剂，炉投入量 100150kg，具体标准见下表：化学成分SiO2Al 2QCaOMgOFqQT

26、.C40 50%35 40%33.5 %0.2 0.3 %3.5 4.5 %1.3 1.5 %物理性能耐火度LgLOSS堆比重水份1500r3.5 4.5 % 0.6t/m 3 1%落下强度：单粒从1米处落于水泥地平上不粉碎，在布料机上布料时不出现粉尘飞扬。外形及粒度要求：圆柱形，10X（ 1525） mm10.3.2超低碳钢用无碳保温剂，一般炉投入量100150kg 010.4喂线制度：一般铝镇静钢不做喂线处理，因 RH的循环过程同时也是夹杂物充分上浮的过程， 钢水中夹杂物含量在经过多次循环后已经降到很低的程度。对Ca有要求的钢种在钢水成份温度符合要求后进行喂线，喂硅钙线或钙线的速度为：20

27、0350m/min;喂线量根据钢种要求决定。喂线时进行弱吹氩，喂完线进行弱吹 氩并保持3分钟以后再吊包；喂线结束后向钢包中加入覆盖剂，确保钢水液面不裸露。11、合金加入制度11.1增碳剂标准：11.1.1化学成分：CSNHO89-92 0.05 % 0.035 % 0.5 %11.1.2增碳剂必须干净干燥，不得有混杂物11.1.3 粒度要求：3-8mm。11.2铁合金成分、粒度要求及收得率:合金料名称体积密度3(t/m )粒度大小(mm)化学成分(%CSiMnPS特殊元素HC-Fe Mn4.110-50 7.0 1.075-82 0.20 0.03MC-Fe Mn3.710-50 1.0 1.

28、578-85 0.20 0.03Si-M n2.410-50 1.817-2065-72 0.30 0.04Fe-Si1.510-50 0.174-80 0.4 0.035 0.02Cr 99.5HC-FeCr3.710-50 6.0 5.0 0.06 0.06Cr/60MC-FeCr3.810-50 2.0 5.0 0.05 0.06Cr/60FeMo3.810-50 0.15 0.05 0.2 60FeNb4.05-20 0.05 4.0 0.05 0.03Nb/50-60Al 2.0FeP1.510-50 0.1 3.0 17 0.5FeV4.010-50 0.75 0.25 0.5 0

29、.01 60Al 0.8Fe-Ti3.010-50 0.1 4.5 2.5 0.05 0.03Ti/25-35Al 8.0Fe-B3.410-30 0.1 4.0 0.03 0.01B/19-24Al 3.0合金名称RH收得率()咼碳锰铁90低碳锰铁95硅铁90增碳剂95铝80咼碳铬铁100 低碳铬铁100钒铁100钛铁75硼铁70 80铌铁95钼铁100镍100铜铁100 磷铁95注：所列合金品位、收得率供参考11.3铁合金投入顺序、原则：11.3.1 般先加Al或Si脱氧，以避免其它合金元素因氧化而引起的浪费。11.3.2 Mn、Cr、V、Nb在Al （或硅）脱氧后投入；特别应该注意用Si脱氧钢种（不能用Al脱氧），Mn要在脱氧终了后加入，因 Mn Si要生成Mn-Si化合物。11.3.3与氧有很强亲和力的元素，如 Ti、B、Ce在脱氧终了后加入，以避免