培训中心 炉外精炼培训资料 3-1DH和RH炉外精炼工艺.ppt

炉外精炼工艺 3-1 DH和RH法 一、真空提升脱气法（DH法） 真空提升脱气法是1956年德国多特蒙特(Dortmund)和豪特尔(Horder)冶金联合公司首先发明使用的，简称DH法。 1.结构：DH法的设备如图所示：由真空室（钢壳内衬耐火材料）及提升机构，加热装置（电极加热装置或喷燃气，喷油加热），合金料仓（真空下密封加料），抽气系统等组成。 2.DH法脱气工作原理 根据压力平衡原理，借助于真空室与钢包之间的相对运动，将钢液经吸咀分批吸入真空室内进行脱气处理的。处理时将真空室下部的吸咀插入钢液内，真空室抽成真空后其内外形成压力差，钢液沿吸咀上升到真空室内的压差高度，如果室内压力为13.3～66Pa，则提升钢液约1.48m。由于真空作用室内的钢液沸腾形成液滴，大大增加气液相界面积，钢中的气体由于真空作用而被脱除。当钢包下降或真空室提升时脱气后的钢液重新返回到钢包内（每次处理钢液量为钢包容量的1/10~1/6）。当钢包提升或真空室下降时又有一批钢液进入真空室进行脱气。这样钢液一批一批地进入真空室直至处理结束为止。 DH法的主要优缺点 优点：进入真空室内的钢液由于气相压力的降低产生激烈的沸腾，脱气表面积增大，脱气效果较好，适用于大量钢液的脱气处理，可以用比较小的真空室处理大吨位的钢液；可以对真空室进行烧烤加热，因此处理过程中钢液温降小。由于激烈地沸腾还具有较大的脱碳能力，可以生产含碳0.002%的低碳钢。处理过程中可以加入合金，在真空室内合金元素的收得率高。由于这一系列的优点，使DH法得到了发展。 缺点：设备比较复杂，操作繁琐、投资和操作费用都比较高，逐渐被RH取代。 二、真空循环脱气法（RH法） 1.RH法的产生及发展概况 RH法是德国鲁尔钢铁公司（Ruhrstahl A·G）和海拉斯公司（Heraeus AG）两家公司57年共同发明的，故简称RH法。第一台RH设备1959年在德国Thyssn(蒂森)公司的Hattingen厂建成。日本也是较早重视RH法发展的国家，1963年新日铁公司建成世界上第二台RH设备。现在日本五大钢铁公司（新日铁、住友、钢管、神户、川崎）转炉钢水的RH处理比率70％以上。RH法近十几年来在我国发展也很快，我国的一部分钢厂也选用了RH装置，大冶钢厂1968年投产第一台，宝钢分别于1985年和1999年投产了两台RH装置，武钢分别于1979年至1990年投产了四台RH装置，最大容量是宝钢1985年12月投产的一台300吨RH装置。全国相继建成了15台RH多功能真空精炼炉(表6-4)，随着企业产品结构的调制，在未来的一段时间内将会有更多的RH真空精炼法建成投产。 表 我国已建成RH真空精炼炉 RH精炼技术已经越来越重要，在炉外精炼中逐渐占主导地位。被人们公认为是最优秀的钢液真空精炼方法。目前全世界有160余台RH设备。在西欧、日本、美国和中国得到普遍推广，仅日本就有40余台。1989年，日本转炉钢真空精炼率达56.50％，新日铁大分厂、川崎水岛厂已全量进行RH真空精炼。实践证明，RH真空精炼技术是提高产品质量、降低成本、扩大生产品种、提高炼钢生产能力、保证连铸顺行、实现全连铸、优化炼钢生产工艺流程的重要手段。 2.钢液真空循环原理 当进行真空脱气处理时，将真空室下部的两根浸渍管插入钢液内100~150mm的深度后，启动真空泵将真空室抽成真空，于是真空室内、外形成压差，钢液便从两根浸渍管中上升到压差相等的高度（所谓的循环高度）。此时钢液并不循环，为了使钢液循环，与此同时从上升管下部约三分之一处吹入驱动气体（一般为氩气），该气体进入上升管内的钢液以后由于受热膨胀和压力降低，引起等温膨胀，在上升管内瞬间产生大量的气泡核，由于该气泡受热膨胀和压力降低而使体积成百倍的增大，钢液比重变小；又由于氩气泡内的氢气和氮气的压力为零，所以钢液内溶解的气体向氩气泡内扩散，膨胀的气体驱动钢液以约5m/s的速度上升，成喷泉状喷入真空室内。气泡进入真空室后破裂，钢液被破碎成小的液滴，使脱气表面积大大增加(20—30倍)，加速了脱气过程，气体自钢液内析出被真空泵抽走，大大的加速了脱气进程。而脱气后的钢液汇集到真空室底部，由于重量的差异，经下降管以1～2m/s的速度返回到钢包内。未经脱气的钢液又不断从上升管进入真空室脱气，周而复始，从而形成连续循环过程。如此反复循环n（2～4）次后达到脱气目的，脱气过程结束。 3.设备 RH法的设备由脱气主体设备、电气设备、仪表设备所组成。而主体设备又由如下设备构成：真空室及附属设备、气体冷却器、真空排气装置、合金称量台车及加料装置、真空室移动台车、真空室固定装置、真空室下部槽及浸渍管更换台车及专用工器具、浸渍