一种RH精炼炉高效脱碳的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113430335A(43)申请公布日2021.09.24(21)申请号202110645962.2(22)申请日2021.06.10(71)申请人包头钢铁（集团）有限责任公司地址014010内蒙古自治区包头市昆区河西工业区(72)发明人徐少华李志成王与帅韩浩田王俊刚张卫东王进财徐涛(74)专利代理机构北京律远专利代理事务所(普通合伙)11574代理人穆云(51)Int.Cl.C21C7/10(2006.01)C21C7/068(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种RH精炼炉高效脱碳的方法(57)摘要本发明公开了一种RH精炼炉高效脱碳的方法，通过在RH精炼炉真空冶炼不同时期调节环流气流量，在深真空环境加速碳氧反应速率，达到钢水快速脱碳的目的，同时控制IF钢夹杂物在较低水平。CN113430335ACN113430335A权利要求书1/1页1.一种RH精炼炉高效脱碳的方法，其特征在于：包括如下三段式环流控制：S1、RH炉真空处理初期低环量环流气控制根据真空脱碳原理，钢水在真空环境中钢中碳氧平衡被打破，钢中所含碳与氧的反应速率与真空室中真空度成反比，通过RH炉真空处理前期控制环流气流量维持在120Nm3/h，减缓碳氧反应产生减少一氧化碳气体速率，以达到快速降低真空度，真空室内短时间内形成深真空氛围；S2、RH炉真空脱碳期高流量环流气控制在RH炉真空室深真空环境中，钢液脱碳速率取决于钢中碳与氧的传质速度。在RH炉真空脱碳期，通过调高环流气流量至180Nm3/h，加快钢液循环速度，使钢中碳与氧的传质速率变快，在配合深真空环境碳氧反应所产生的气体不断被泵系统抽走，最终实现了RH炉快速冶炼超低碳类钢水的目的；S3、RH炉真空纯脱气期中等流量环流气控制在RH炉脱氧合金化后，大量脱氧产物在钢液中产生，通过适当的降低环流气流量至150Nm3/h，在夹杂物随环流上浮被渣层吸附并渣化的过程中，脱氧后洁净的钢水与未脱氧的钢液并未产生激烈的钢渣反应，保护钢水不受未脱氧钢渣的二次氧化，达到洁净钢水的目的。2.根据权利要求1所述的RH精炼炉高效脱碳的方法，其特征在于：所述步骤S2中，在RH炉前一工序末期降低顶渣氧化性并保证顶渣一定碱度可以加快脱氧产物上浮并渣化的速度，减少二次氧化，降低钢水夹杂物含量。3.根据权利要求1所述的RH精炼炉高效脱碳的方法，其特征在于：通过环流气控制工艺将钢水中的碳含量降低至0.002％以下。4.根据权利要求1所述的RH精炼炉高效脱碳的方法，其特征在于：所述RH脱碳期为10‑15min。5.根据权利要求1所述的快速冶炼优质超低碳钢的方法，其特征在于，熔渣TFe含量为8～10％；CaO/Al2O3值为1.6‑2.0。6.根据权利要求1所述的快速冶炼优质超低碳钢的方法，其特征在于，所述RH炉的就位氧含量为400～600ppm。7.根据权利要求1所述的快速冶炼优质超低碳钢的方法，其特征在于，所述RH炉的就位温度为1610～1625℃。8.根据权利要求1所述的快速冶炼优质超低碳钢的方法，其特征在于，所述RH炉的低流量环流气、中等流量环流气、高流量环流气分别对应环流气提升钢水速率为103t/min、110t/min、117t/min。2CN113430335A说明书1/3页一种RH精炼炉高效脱碳的方法技术领域[0001]本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种RH精炼炉高效脱碳的方法可将碳脱至0.002％以下并减少钢中夹杂物含量的冶炼方法。背景技术[0002]钢中的碳是最普通的强化元素，会增加钢的硬度和强度，使塑性降低。超深冲超低碳钢的性能要求是需要较低的屈服强度和较高的伸长率，因此需要尽可能降低钢中的碳含量，如果钢中有大量的碳，就必须添加相应量的碳氮化元素以固定间隙原子，如Nb、Ti等。这做法会导致生产成本升高，还会产生大量的碳化物、氮化物等，最终使生产出的超低碳钢强度和硬度增加。目前冶炼工艺普遍采用RH在真空环境中完成钢水深脱碳来生产超低碳钢。[0003]在RH处理过程中，较高的钢水含氧量可以加速真空室内碳氧的相互传质，从而加速碳氧反应速率，在连续生产中具备较高脱碳效率。同时带来的副作用也非常明显，根据分配定律，钢水含氧量与钢包内渣层氧化性呈正比。在RH真空精炼处理过程后，如果钢包内熔渣的氧化性仍很高，氧的传质会从熔渣进入钢水，钢水会因此发生二次氧化污染钢液。[0004]较低的钢水含氧量条件下熔渣的氧化性会降低，钢水的二次氧化减少，但又限制了钢中碳氧反应速率，不少钢厂RH采用强制脱碳方法，即在脱碳期通过氧枪向钢液中吹氧，达到增加钢中氧含量，加速真空室内碳氧的相互传质，从而进行强制脱碳。但RH系统受氧枪运动使密封气囊打开真空度升高等影响使真空