一种rh高效冶炼的方法

文档序号:417676 发布日期:2021-12-21 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种rh高效冶炼的方法 (RH high-efficiency smelting method ) 是由 谢鑫 张敏 吴晨辉 白旭旭 于 2021-10-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种RH高效冶炼的方法,包括:钢包到达RH工位,采用两个底吹氩气孔软吹氩气;插入管进入钢液后,钢包以顺时针或逆时针的方向旋转。本发明采用钢包旋转的方式,减少死区,加快钢液的循环,减少RH处理时间,可在国内同行业推广应用。(The invention provides a method for RH high-efficiency smelting, which comprises the following steps: when the steel ladle reaches an RH station, soft argon blowing is carried out by adopting two bottom argon blowing air holes; after the insertion tube enters the molten steel, the ladle rotates in a clockwise or counterclockwise direction. The invention adopts the ladle rotation mode, reduces dead zones, quickens the circulation of molten steel, reduces RH processing time, and can be popularized and applied in the same industry in China.)

一种RH高效冶炼的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域,尤其涉及一种RH高效冶炼的方法。

背景技术

炼钢厂的精炼装置RH具备脱碳、脱气(H、N)、脱氧、去夹杂、均匀成分和温度等功能,且技术成熟,能够批量稳定的连续作业,已经作为生产高级钢种的一种重要手段。这些高级别钢种,成分控制范围窄,需要进行深脱碳和脱气等处理。然而,RH的处理时间必须匹配连铸时间,就需要提高RH的处理效率。

钢包运载钢水到达RH工位后,RH的上升管和下降管插入钢液中,然后通过抽真空和上升管吹氩,带动钢水从上升管运动到真空室,冶金处理后钢液再从下降管回到钢包,如图2的箭头所示。由于钢水的运动路线固定,钢水的脱碳、脱氧、均匀合金成分操作需要通过钢液对流和元素扩散逐渐进行,即提升钢液流量是RH效率的重要指标。然而远离插入管的区域(图2俯视图C和D区域)存在明显的死区,影响了RH处理效率。

目前RH主要是通过增大真空度、增大插入管直径、改变插入管为椭圆、增大上升管吹氩量,达到提升钢液流量和RH高效化的目的。但是,这些操作存在局限性。比如增大真空度,会增大设备改造投资,且真空度已趋近极限;增大插入管直径,受钢包直径的影响,必须考虑合理的插入管壁厚和插入钢液操作稳定;改变插入管形状为椭圆,会较少的增大钢液的提升流量,但是椭圆不便于施工和维护;增大吹氩量会造成上升管侵蚀加剧,同时吹氩流量达到一定程度后也会使得提升流量饱和。

钢水循环效率不足,导致RH前期夹杂物去除率低;如在加钛之前夹杂物去除不充分,加钛后会出现较多钛铝复合夹杂物,不利于夹杂物进一步去除,还会导致水口堵塞等问题。

另外,通过钢包底吹氩气,增强钢液的搅拌效果也是改善RH处理效率的有效手段。但是由于底吹位置固定,对钢液的搅拌效果也不佳。下降管下方的底吹还会对钢液向下流动产生阻碍作用,不利于RH高效处理。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种RH高效冶炼的方法,本发明提供的方法具有较高的RH处理效率。

本发明提供了一种RH高效冶炼的方法,包括:

钢包到达RH工位,插入管进入钢液后,钢包以顺时针或逆时针的方向旋转。

优选的,所述钢包中的钢液成分选自重轨钢或低碳钢。

所述钢包到达RH工位后还包括:

采用两个底吹氩气孔软吹氩气;

优选的,所述软吹氩气的流量为100~150L/min。

优选的,所述插入管的直径为500~700mm。

优选的,所述插入管进入钢液的深度为500~600mm。

优选的,所述旋转的速度为0.1~6r/min。

优选的,所述旋转过程中初始速度为0.1r/min,逐渐加速,5~10min旋转速度达到预定速度后以稳定速度旋转。

优选的,所述旋转过程中在RH冶炼后期,钢包旋转到初始位置停止运动,等待RH处理结束。

优选的,所述在RH冶炼后期1~3min,钢包缓慢减速,旋转到初始位置,并停止运动,等待RH处理结束。

优选的,所述停止运动后,RH继续处理1~2min后出钢。

本发明采用钢包旋转的方式,减少死区,加快钢液的循环,减少RH处理时间,可在国内同行业推广应用。进一步的,本发明提供的方法通过钢包旋转,结合吹氩位置的变化,改变钢包中钢液运动的死区,从而提高RH脱碳、脱氧、成分均匀、夹杂上浮的处理效率。

附图说明

图1为RH冶炼装置的三维结构示意图;

图2为本发明实施例中RH冶炼装置的主视图和俯视图;

图3为本发明实施例中钢包旋转方向的示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例,都属于本发明保护的范围。应理解,本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果,而非用于限制本发明的保护范围。实施例中,所用方法如无特别说明,均为常规方法。

本发明提供了一种RH(钢液真空处理技术)高效冶炼的方法,包括:

钢包到达RH工位,插入管进入钢液后,钢包以顺时针或逆时针的方向旋转。

本发明提供的RH装置的三维结构示意图如图1所示。

本发明对所述钢包中的钢液成分没有特殊的限制,本领域技术人员可根据实际情况冶炼所需成分的钢液。在本发明中,所述钢包中的钢液成分可以为重轨钢或低碳钢以及超低碳钢。在本发明中,所述重轨钢钢液成分优选包括:

0.71~0.80wt%的C;

0.5~0.8wt%的Si;

0.7~1.05wt%的Mn;

0.04~0.12wt%的V;

余量为Fe。

在本发明中,所述C的质量含量优选为0.73~0.77%,更优选为0.75%;所述Si的质量含量优选为0.6~0.7%,更优选为0.65%;所述Mn的质量含量优选为0.8~1.0%,更优选为0.9%;所述V的质量含量优选为0.05~0.1%,更优选为0.06~0.09%,最优选为0.07~0.08%。

在本发明中,所述超低碳钢钢液成分优选包括:

0.002~0.004wt%的C;

0.01~0.03wt%的Si;

0.1~0.25wt%的Mn;

0.05~0.075wt%的Ti;

0.03~0.06wt%的Al;

余量为Fe。

在本发明中,所述C的质量含量优选为0.003%;所述Si的质量含量优选为0.02%;所述Mn的质量含量优选为0.15~0.2%,更优选为0.16~0.18%;所述Ti的质量含量优选为0.06~0.07%,更优选为0.065%;所述Al的质量含量优选为0.04~0.05%。

在本发明中,所述钢包到达RH工位后还包括:

采用两个底吹氩气孔软吹氩气。

在本发明中,所述软吹氩气的流量优选为100~150L/min,更优选为110~140L/min,最优选为120~130L/min。

在本发明中,所述插入管的直径优选为400~700mm,更优选为500~600mm,最优选为550mm。

在本发明中,所述插入管进入钢液的深度优选为400~600mm,更优选为450~550mm,最优选为500mm。

在本发明中,所述旋转过程中优选钢包通过底座的旋转装置,带动钢包以ADBC顺时针或ACBD逆时针的方向,开始缓慢旋转,如图3所示。

在本发明中,所述旋转的速度优选为0.1~6r/min,更优选为0.5~5r/min,更优选为1~4r/min,最优选为2~3r/min。

在本发明中,所述旋转过程中优选初始速度为0.1r/min,逐渐加速,5~10min旋转速度达到预定速度后以稳定速度旋转,更优选为6~9min,最优选为7~8min。

在本发明中,根据RH冶炼处理节奏,在RH冶炼后期,钢包旋转到初始位置停止运动,等待RH处理结束,所述RH冶炼后期为合金化后的纯循环时期。

在本发明中,优选在RH冶炼后期1~3min,钢包缓慢减速,旋转到初始位置,并停止运动,等待RH处理结束,更优选为1.5~2.5min,最优选为2min。

在本发明中,所述钢包停止运动后,优选RH继续处理1~2min后出钢,更优选为1.5min。

在本发明中,所述RH冶炼(或处理)的方法优选包括:

先抽真空,脱碳或脱气,配合金,循环,破空,出站。

在本发明中,所述抽真空优选≤50Pa,更优选≤30Pa。

本发明提供的方法通过钢包旋转,结合吹氩位置的变化,改变钢包中钢液运动的死区,从而提高RH脱碳、脱氧、成分均匀、夹杂上浮的处理效率。本发明采用钢包旋转的方式,减少死区,加快钢液的循环,减少RH处理时间,可在国内同行业推广应用。

本发明以下实施例中钢包中的钢液成分为:

钢种 C,wt% Si,wt% Mn,wt% V,wt% Ti,wt% Als,wt% 余量
重轨钢U75V 0.71~0.80 0.5~0.8 0.7~1.05 0.04~0.12 0 0 Fe
超低碳钢IF钢 0.003 0.02 0.1~0.25 0 0.05~0.075 0.03~0.06 Fe

RH冶炼过程中采用的钢包结构示意图如图2所示。

实施例1 120t钢包,生产重轨钢

钢包到达RH工位,并且插入管(直径为550mm,插入深度为500mm)进入钢液后,RH开始正常处理操作;钢包通过底座的旋转装置,带动钢包以ADBC的方向(如图3所示),开始缓慢旋转;钢包旋转的初始速度为0.1r/min,逐渐加速,5分钟后,达到设定速度6r/min后稳定旋转;

在RH处理后期3min,钢包缓慢减速,旋转到初始位置,并停止运动,等待RH继续处理1min后出钢;

RH处理的具体方法为:先抽真空≤50Pa,脱气,配合金,循环,破空,出站。

本发明实施例1提供的方法RH处理后,重轨轧材中C类夹杂物为0.5级,RH出站H含量0.8ppm。

本发明实施例1提供的方法,脱气时间为14min,合金化后的均匀时间为7min,RH处理总时间为24min。

实施例2 210t钢包,生产超低碳钢

钢包到达RH工位,并且插入管(直径为550mm,插入深度为500mm)进入钢液后,RH开始正常处理操作;钢包通过底座的旋转装置,带动钢包以ACBD的方向(如图3所示),开始缓慢旋转;钢包旋转的初始速度为0.1r/min,逐渐加速,5分钟后,达到设定速度3r/min后稳定旋转;

在RH处理后期4min,钢包缓慢减速,旋转到初始位置,并停止运动,等待RH继续处理1min后出钢。

RH处理的具体方法为:先抽真空≤30Pa,脱碳,配合金,循环,破空,出站。

本发明实施例2提供的方法RH处理后,得到的成品中碳含量19ppm,轧材夹杂物降级率14%。

本发明实施例2提供的方法,脱碳时间为19min,合金化后的均匀时间为6min,RH处理总时间为30min。

实施例3 120t钢包,生产重轨钢。

钢包到达RH工位,采用两个底吹氩气孔开始软吹氩气,流量100L/min;

插入管(直径为550mm)进入钢液后(插入深度为500mm),RH开始正常处理操作,钢包通过底座的旋转装置,带动钢包以ADBC顺时针的方向(如图3所示),开始缓慢旋转;钢包旋转的初始速度为0.1r/min,逐渐加速,5分钟后,达到设定速度6r/min后稳定旋转;

在RH处理后期3min,钢包缓慢减速,旋转到初始位置,并停止运动,等待RH继续处理1min后出钢;

RH处理的具体方法为:先抽真空≤50Pa,脱气,配钒铁、锰铁等合金,循环,破空,出站。

本发明实施例3提供的方法RH处理后,重轨轧材中C类夹杂物为0.5级,RH出站H含量1.2ppm。

本发明实施例3提供的方法,脱气时间为12.5min,合金化后的均匀时间为5min,RH处理总时间为20min。

实施例4 210t钢包,生产超低碳钢

钢包到达RH工位,采用两个底吹氩气孔开始软吹氩气,流量150L/min;

插入管(直径为550mm)进入钢液后(插入深度为500mm),RH开始正常处理操作,钢包通过底座的旋转装置,带动钢包以ACBD的逆时针方向(如图3所示),开始缓慢旋转;钢包旋转的初始速度为0.1r/min,逐渐加速,5分钟后,达到设定速度3r/min后稳定旋转;

在RH处理后期4min,钢包缓慢减速,旋转到初始位置,并停止运动,等待RH继续处理1min后出钢;

RH处理的具体方法为:先抽真空≤30Pa,脱碳,配硅铁、钛铁等合金,循环,破空,出站。

本发明实施例4提供的方法RH处理后,得到的成品中碳含量20ppm,轧材夹杂物降级率13%。

本发明实施例4提供的方法,脱碳时间为20min,合金化后的均匀时间为5min,RH处理总时间为31min。

比较例1 120t钢包,生产重轨钢

钢包到达RH工位,开始软吹氩气(采用两个底吹氩气孔开始软吹氩气),流量100L/min;

插入管(直径为550mm)进入钢液后(插入深度为500mm),RH开始正常处理操作;

RH处理的具体方法为:先抽真空≤50Pa,脱气,配合金,循环,破空,出站。

本发明比较例1提供的方法RH处理后,重轨轧材C类夹杂物为1.0级,RH出站H含量2ppm。

本发明比较例1提供的方法,脱气时间为15min,合金化后的均匀时间为8min,RH处理总时间为25.5min;与比较例1相比,实施例3提供的RH处理方法的脱气时间缩短2.5min,合金化后的均匀时间减少3min;RH处理总时间缩减5.5min。

比较例2 210t钢包,生产超低碳钢

钢包到达RH工位,开始软吹氩气(采用两个底吹氩气孔开始软吹氩气),流量150L/min;

插入管(直径为550mm)进入钢液后(插入深度为500mm),RH开始正常处理操作;

RH处理的具体方法为:先抽真空≤30Pa,脱碳,配合金,循环,破空,出站。

本发明比较例2提供的方法RH处理后,得到的成品中碳含量23ppm,轧材夹杂物降级率15%。

本发明比较例2提供的方法,脱碳时间为22.5min,合金化后的均匀时间为7min,RH处理总时间为35.5min;与比较例2相比,实施例4提供的RH处理方法,脱碳时间缩短2.5min,合金化后的均匀时间减少2min;RH处理总时间缩减4.5min。

由以上实施例可知,本发明提供的方法通过钢包旋转,结合吹氩位置的变化,改变钢包中钢液运动的死区,从而提高RH脱碳、脱气、成分均匀、夹杂上浮的处理效率。本发明采用钢包旋转的方式,减少死区,加快钢液的循环,减少RH处理时间,可在国内同行业推广应用。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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