RH精炼装置及脱碳方法与流程

本发明涉及冶金，具体涉及一种rh精炼装置及脱碳方法。

背景技术：

1、rh精炼是鲁尔钢铁公司（ruhrstahl）和赫拉欧斯（hereaeus）共同设计开发的一种钢液炉外精炼方法，其能够对钢水进行脱氢、脱氮、脱氧、脱碳、脱硫、均匀钢水成分、提高钢液洁净度。其优点是：操作方便、精炼效果良好、处理时间短以及生产能力大。因此，rh精炼是洁净钢冶炼不可缺少的工艺。然而，当钢水中碳含量小于20ppm后，rh精炼的脱碳速率很慢。因此，提高rh的深脱碳能力对品种钢开发具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种rh精炼装置及脱碳方法，以解决当钢水中碳含量小于20ppm后，rh精炼的脱碳速率很慢的问题。

2、根据本发明的一个方面，提出一种rh精炼装置，包括：

3、真空室，真空室的下部侧壁形成倒圆台结构，真空室的上部用于连接抽真空设备；

4、上升管、下降管，上升管和下降管的上端连通于真空室且下端用于插入钢包内的钢水中；

5、第一吹气管，第一吹气管连通于上升管；

6、第二吹气管，第二吹气管设置于下降管的外壁，当使用时，第二吹气管的排气口浸没于钢包内的钢水中进行吹气。

7、根据本发明的一个实施例，倒圆台结构的母线与水平面之间的夹角为45~60°；和/或倒圆台结构的高度为500~700mm。

8、根据本发明的一个实施例，rh精炼装置包括沿下降管的周向均匀布置的多个第二吹气管；和/或第二吹气管的排气口距下降管的下管口200~300mm。

9、根据本发明的一个实施例，rh精炼装置还包括第三吹气管，第三吹气管连通于倒圆台结构在周向上靠近上升管的区域。

10、根据本发明的一个实施例，rh精炼装置包括多个第三吹气管，多个第三吹气管围绕上升管的轴线均匀布置。

11、根据本发明的一个实施例，第三吹气管的排气端相对于进气端向上倾斜25~35°。

12、根据本发明的另一方面，提出一种脱碳方法，包括：采用如上的rh精炼装置对钢水进行rh精炼；其中，在rh精炼全程，经由第一吹气管吹入提升气体，且rh精炼前期的提升气体流量小于rh精炼中期和后期的提升气体流量；在rh精炼全程，经由第二吹气管吹入搅拌气体；以及仅在rh精炼后期经由第三吹气管吹入补吹气体。

13、根据本发明的一个实施例，rh精炼前期为抽真空开始后5min内，rh精炼中期为抽真空开始后5~10min期间，rh精炼后期为抽真空开始后10~15min期间。

14、根据本发明的一个实施例，rh精炼前期的提升气体流量为9.5~11nl/min/吨钢，rh精炼中期和后期的提升气体流量为12.5~14nl/min/吨钢；搅拌气体的总流量为300~600nl/min；补吹气体的总流量为600~1000nl/min。

15、根据本发明的一个实施例，上升管和下降管在钢包中的插入深度为500~650mm ；rh进站钢水的温度为1630~1650℃、碳含量为0.025~0.05wt%、氧含量为0.04~0.07wt%；抽真空开始后5min内真空度降到300pa以下；当rh进站钢水氧含量与碳含量的比值小于1.4时进行吹氧脱碳，吹氧时间不超过5min，总耗氧量不超过0.6m3/吨钢。

16、在本发明的技术方案中，通过将真空室的下部侧壁设计成倒圆台结构，可以同时增大钢水在真空室内的表面积和深度，扩大反应界面，有利于提高当钢水中碳含量小于20ppm后的rh脱碳反应速率；并且，通过在下降管的外壁设置第二吹气管，可以对钢包内的钢水吹气以进行搅拌，促进钢水均匀混合，有利于减少死区体积，保证成分均匀及减少脱碳时间。

技术特征：

1.一种rh精炼装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倒圆台结构的母线与水平面之间的夹角为45~60°；和/或所述倒圆台结构的高度为500~700mm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述rh精炼装置包括沿所述下降管的周向均匀布置的多个所述第二吹气管；和/或所述第二吹气管的排气口距所述下降管的下管口200~300mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第三吹气管，所述第三吹气管连通于所述倒圆台结构在周向上靠近所述上升管的区域。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述rh精炼装置包括多个所述第三吹气管，多个所述第三吹气管围绕所述上升管的轴线均匀布置。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第三吹气管的排气端相对于进气端向上倾斜25~35°。

7.一种脱碳方法，其特征在于，包括：采用如权利要求4-6任一项所述的rh精炼装置对钢水进行rh精炼；其中，在rh精炼全程，经由所述第一吹气管吹入提升气体，且rh精炼前期的提升气体流量小于rh精炼中期和后期的提升气体流量；在rh精炼全程，经由所述第二吹气管吹入搅拌气体；以及仅在rh精炼后期经由所述第三吹气管吹入补吹气体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，rh精炼前期为抽真空开始后5min内，rh精炼中期为抽真空开始后5~10min期间，rh精炼后期为抽真空开始后10~15min期间。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，rh精炼前期的提升气体流量为9.5~11nl/min/吨钢，rh精炼中期和后期的提升气体流量为12.5~14nl/min/吨钢；所述搅拌气体的总流量为300~600nl/min；所述补吹气体的总流量为600~1000nl/min。

10. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述上升管和所述下降管在钢包中的插入深度为500~650mm ；rh进站钢水的温度为1630~1650℃、碳含量为0.025~0.05wt%、氧含量为0.04~0.07wt%；抽真空开始后5min内真空度降到300pa以下；当rh进站钢水氧含量与碳含量的比值小于1.4时进行吹氧脱碳，吹氧时间不超过5min，总耗氧量不超过0.6m3/吨钢。

技术总结本发明涉及冶金领域，公开了一种RH精炼装置及脱碳方法。RH精炼装置包括：真空室，真空室的下部侧壁形成倒圆台结构，真空室的上部用于连接抽真空设备；上升管、下降管，上升管和下降管的上端连通于真空室且下端用于插入钢包内的钢水中；第一吹气管，第一吹气管连通于上升管；第二吹气管，第二吹气管设置于下降管的外壁，当使用时，第二吹气管的排气口浸没于钢包内的钢水中进行吹气。本发明能够提高当钢水中碳含量小于20ppm后的RH脱碳反应速率，减少脱碳时间，改善成分均匀性。技术研发人员：李龙,常智渊,白旭旭,谢峰,吴晨辉,左元华受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18