发布时间 : 星期日 文章(最新版)RH精炼去除微小夹杂物冶金专业本科毕业设计40设计41更新完毕开始阅读
1）优化RH工艺设备参数，扩大处理能力，使全部钢水处理的更加彻底； 2）开发多功能RH精炼工艺和装备，使RH具有脱硫、脱磷等功能； 3）开发RH热补偿和升温技术，减少热损失，提高处理质量。
经过这一时期，RH技术达到了更加完美的地步。日本在这一时期还先后开发出RH—OB法、RH—PB法和KTB法等著名新工艺，RH技术全面提高，并且从进处理优质特殊钢为主转向大生产常规钢处理。
（3）1980—1990年，功能扩大并实现多功能：通过这一阶段的开发实践，RH已经发展成为具有脱氢、脱碳、脱氧、夹杂物分离、成份精度控制、铁合会节约、钢水升温、脱硫和夹杂物形态控制的多功能装置。
（4）1990—至今，对功能进行强化，达到反应极限。随着连铸技术迅速发展，连铸的拉速逐步提高，转炉随吹氧强度提高吹炼时间也大大缩短，因此错误！未找到引用源。作为中间工序必须缩短处理时间。对于一些特殊钢材，要深脱碳，那么为了解决极低碳钢(错误！未找到引用源。)的精炼难题，需要进一步克服钢水的静压力，以提高脱碳速度。但是在极低碳区，真空度已不再决定反应的热力学条件，而是反应层钢水深度(即钢水静压力)决定了反应速度。由于反应层越来越浅如何扩大反应界面是提高反应速度的限制环节。解决这一问题，日本川崎公司采用喷吹氢气向钢水增氢，进而利用真空脱氢产生的微气泡提高脱碳的反应面积，达到深脱碳的目的。日本新日铁公司研究开发的错误！未找到引用源。工艺采用直筒型浸渍罩代替错误！未找到引用源。浸渍管进行真空处理，是钢水的循环流量大幅度提高，解决了极低碳钢的精炼困难。采用上述两种工艺错误！未找到引用源。，RH可以生产错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。-6的极低碳钢[7,9,10]。
通过以上的研究和发展，RH已经成为了高效率、多功能的装置，和现在的钢铁业品种、质量、高效、低成本、低污染的发展需求想适应。 1.2.2 我国RH精炼技术
中国钢铁企业的快速发展，产品结构不断调整，质量的不断提高，高附价值产品的不断研发，不但促进了RH生产技术的发展，而且促进了RH精炼设备及研发团队数量迅速增长，钢水的RH真空精炼比的不断提高[3]。近十年来，通过引进消化吸收先进技术，中国大型钢厂掌握了RH精炼的生产、操作、维护工艺，并不断地在各地钢厂推广，使RH的各项功能得到了很好应用，提高了生产能力，也带动了RH更有效地投入大规模的
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生产使用。通过自主创新，研发了RH大型真空泵，顶枪技术，真空槽预热枪，钢包升降装置等核心技术和装备，实现了设备国产化，工程设备设计，软件设计控制，设备制造技术，设备安装调试等技术和工程总包等能力的不断提高，使设备配置更合理灵活，设备功能更完备，运行更稳定，操作维护更方便，实现了高效，低耗环保生产，达到了国际水平，促进了RH稳定提高钢质量，也大大降低了RH的建设和运行成本，售后服务更便捷[10]。我国在RH精炼技术上有几个非常有典型的钢铁企业，他们的水平代表了中国在RH上的技术能力：
（1）宝钢在产品研发、生产和技改计划中，一直将满足市场和客户需求摆在首位，努力挖潜提高品种钢生产能力，加大高附加值产品的生产规模。公司生产的O5板、镀锡板、DI材、中高牌号电工钢、耐高温高压锅炉管；X系列管线钢、钢帘线等重点品种钢的质量和各项技术经济指标已经达到世界一流水平。特别是在宝钢炼钢厂的升级换代和系列技术改造中，将提升自主的RH工艺技术和生产能力摆在十分重要的位置，经过历时几年的系列改造，宝钢RH技术和装备在生产中已高效应用，并已具备自主集成和成套输出能力。
1985年宝钢投产的第一套RH真空循环脱气装置，是宝钢一期工程投资上马的设备。2004年，宝钢分公司对其进行了全方位的技术改造，涉及真空槽系统、真空泵系统、顶枪系统、预热枪系统等。它的成功改造，大大提高了钢水的循环速度以及炉外精炼的生产效率，对提高“双高”产品比例以及提升企业综合竞争力做出重要贡献。
宝钢的第二套RH真空循环脱气装置于1999年投入生产，宝钢在该装置上采用自主技术集成和自主创新的工艺技术，共开发了17个子系统，形成了具有自主知识产权的炉外精炼核心工艺技术。该RH真空循环脱气装置除真空系统、顶枪系统以及预热枪系统等关键设备从国外引进外，其余设备均由我国自行制造。该项目曾荣获2004年度国家科学技术进步二等奖。
宝钢的第三套RH真空循环脱气装置是1998年投产的。前两套 RH真空循环脱气装置生产的主要产品是连铸的高级别管线钢、超低碳钢及模铸的钢帘线、模具钢、T91、油井钻杆钢以及其他高附加值钢种，而第三套RH真空循环脱气装置生产的主要产品则是硅钢。2004年，这3套RH真空循环脱气装置的产量分别为164万吨、229万吨和200万吨，真空比达到56.7%。
宝钢4号RH装置由真空系统、顶枪及预热枪系统等17个系统组成，真空泵系统
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末级将采用水环泵形式，顶枪及预热枪系统的燃气将采用焦炉煤气方案。
宝钢5号RH真空精练采用“三工位”的布置形式，实现了钢水的交替处理，大大缩短了待机时间。真空系统采用四级蒸汽喷射泵，增大循环气体流量等技术手段，提高了钢水的循环速度。通过采用多功能顶枪技术，提高了脱碳处理的效率，并可进行钢水脱硫处理。
宝钢的RH精炼技术也代表了中国钢铁企业RH的先进技术，现在宝钢的RH精炼效果非常好，例如在宝钢特殊钢事业部，RH起到了非常重要的作用。
（2）鞍钢目前有3座RH精炼装备。其中二炼钢有1座RH—TB，三炼钢有2座。2005年8月，鞍钢建成的真空处理装置RH，也是第2座RH真空处理装置，最大单炉处理容量达到260吨。2006年6月份，国内、国际钢材市场开始出现价格双双回升、走势趋同的良好发展态势，2007年2月国内钢铁生产继续保持适度增长，钢材市场需求旺盛，钢铁企业产销两旺，国际钢材市场全面启动，钢材需求转旺，库存明显消化，价格强劲反弹，国际市场价格明显上涨，国内外钢材价差扩大。鞍钢紧紧抓住有利机会，再次购建第三座RH—TB真空精练炉，力在拓展公司的品种，提高市场竞争力，其主要进行超低碳钢、管线钢等专用钢材的生产。
（3）武钢有3座RH真空装置，其中二炼钢厂两座，处理能力均为90吨，三炼钢一座，最大处理能力为300吨。二炼钢厂的两台RH真空处理装置，1号RH配置KTB顶枪系统和WPB喷粉系统；根据公司产品定位和市场需求，为了优化产品结构，降低生产成本，提高产品市场竞争能力，2005年3月2号RH新增一套MFB顶枪装置。改造后的2号RH—MFB顶枪装置具有处理及非处理的在线加热、去除真空室结瘤、吹氧脱碳、钢水加铝升温功能。武钢二炼钢厂现生产钢种多达450个，其中经RH精炼的钢种达350个，二炼钢厂已成为武钢品种钢生产基地。
（4）2006年11月15日，唐钢一钢轧厂新建成的RH精炼炉开始真空循环处理，也成为河北省历史上第一包经RH精炼炉冶炼的高质量钢水。唐钢RH精炼炉设计生产汽车制造、家用电气和石油化工等领域所需要的优质钢板150万吨，采用了具有国际先
我国RH精炼取得这样的成果是钢铁企业普遍对钢水炉外精炼技术的应用比较重视，投入大量资金并且上先进的炉外精炼技术装备。如何在今后建设和生产中持续优化和开发RH工艺设备以及控制技术，以更经济合理的生产工艺满足产品的要求，挖掘现有RH设备潜力，建设更高效，低成本，低能耗，环保的RH精炼装置，将是中国RH发
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展的重点工作[9-13]。
1.3 生产中RH夹杂物概况
钢中存在一些，如氧化物、硫化物、氮化物等非金属化合物都是以独立相存在的，统称为非金属夹杂物。它们在钢种的存在形态可以分为化合物形态和复合物形态。
这些非金属夹杂物的存在，破坏了钢的基体连续性，这样就造成了钢组织不均匀，从而导致钢的韧性和塑性降低，形成了裂缝和应力集中，降低钢材的疲劳性能，恶化钢材的表面质量，降低钢材加工性能及电池性能等，因此大部分钢种对夹杂物都是有严格的控制要求。但是个别钢种，夹杂物对它们的性能有利，如可以控制钢的本质晶粒度，改善切削性能等[2,8]。 1.3.1 夹杂物的来源
对于RH精炼来说，钢中的夹杂物主要来自于以下几个方面：
（1）脱氧剂、合金、冷却材、脱硫剂及喂线等外来添加剂；
（2）钢包中的熔渣，耐火材料侵入，如钢包耐材、真空室本体耐材等； （3）前期初炼带入的夹杂，浇注及凝固过程中二次氧化剂外来接触物侵入； （4）各种非金属夹杂物间互相形成的复合夹杂等。
其中（1）和（2）是RH处理过程中夹杂物形成的主要途径[4,5,8]。 1.3.2 夹杂物去除途径
RH处理过程中夹杂物去除方式是由钢液自身运动规律所决定的。钢液中夹杂物去除的主要环节为夹杂物的长大、上浮和分离。主要途径有两个：
（1）钢液中尺寸较小的夹杂物颗粒不足以上浮去除，就通过处理过程中钢液环流搅拌动力促使夹杂物微粒间相撞聚集成较大微粒上浮至渣中，或加快单个夹杂物颗粒上浮至渣中，进而离开钢液，并且在强湍流下，夹杂物聚合非常迅速，例如在0.1m2·s-3的强湍流条件下，夹杂物半径长大到100μm只要2min。直径为100μm的A12O3，夹杂物从钢液表面下2.5m上浮到钢液表面需要4.8min，直径为20μm的夹杂物，上浮时间增加到119min。从钢液中分离夹杂物的主要途径包括两种：1）被表面的渣层吸附；2）被壁
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