摘要：随着我国钢铁冶金工业不断发展，在实际生产过程中，二次精炼过程作为保障钢品种和质量的关键环节，需要对其进行有效控制。在本文中，结合某热轧带钢厂RH炉外精炼，对其精炼工艺的特点、工作原理及其实施方案确定进行阐述，同时也对RH生产过程中所存在的问题进行分析，并在此基础上提出有效应对策略，以保障和提升钢的生产质量。
关键词：RH；炉外精炼；应用；研究
在我国科学技术不断发展背景下，对炼钢的成本、纯度及使用性能也提出了更高的要求。RH法也被广泛应用到钢冶炼当中，起初主要是应用于钢液脱氢处理当中。长期发展下，RH法使用范围也在不断的扩展，现被应用于钢水脱碳、脱氧、吹氧升温、脱硫等方面，也取得了很好的应用效果。基于此，对RH炉外精炼的应用展开分析和研究。
1基本概况
该热轧带钢厂配置了一座100tRH的炉外精炼装置，主要是为中薄板坯连铸机生产硅钢提供纯净的钢水，其中一次处理钢水量，每次在90~110吨左右，年处理的钢水量为72.5万吨。脱气钢水合格率和脱气装置作业率分别为99%、71.4%。抽气能力为67Pa时，500kg/h，循环的速度为65t/min，最终硅钢成品碳合格率（ 50ppm）为100%[1]。
2 RH工艺简述
RH装置的主要用途体现在以下几方面：（1）脱氢，钢中含有氢使得钢脆性增加和白点形成的最为主要的原因，因此需要对锻造钢坯、管线钢等进行脱氢处理，借助RH法可以获得最低的氢含量；（2）氢处理，在RH装置中开展合金化可以显著提高收成率，并且实现连续性添加合金。在真空条件下进行脱氧还可以起到节约合金和减少脱氧剂的作用，不仅有效实现了自由氧的排除，钢水还实现了有效脱碳；（3）真空碳脱氧，在真空条件下，气体作为脱氧的产物，会使得钢水更加的洁净，为达到这一效果，就需要对真空泵进行分级启动，促使氧气转炉钢的质量等同于电炉钢的质量；（4）自然脱碳，由于降碳的平衡值比较低，并且最终所取得的碳含量也与受脱碳动力学所限制，对其进行真空处理，并在此基础上采用先进的工艺技术，可以显著提升脱碳的速率，并且获得极低的碳含量[2]。
3 RH工艺方案确定
3.1选定RH装置
经最后决定选择双室平移交替式，真空室整体吊换，其应用优势主要体现在：（1）作业效率比较高，无论是真空室，还是双室平移交替的时间都比较短，设备作业也不会受到材料寿命制约；（2）占地面积较大，一次性投资较高，而吨钢的成本比较低。
3.2真空室形式确定
主要运用分段式，优缺点如下：（1）真空室结瘤，由于在中部和底部连接法兰是运用水冷，也就会出现局部冷点，甚至是出现冷钢，就需要在间歇期间对其进行加热处理，以防止出现冷钢的情况；（2）设备配备合理化程度高，结合不同部位耐火材料的寿命，在中部和底部进行配备；（3）进行加热的能耗比较低[2-3]。
3.3顶吹氧枪形式确定
结合其厂的实际情况，选取MESID顶枪进行应用。
4 RH工作原理
真空是一种物理概念，即低于一个大气压的稀薄的气体状态，真空度本质上反映了单位体积内气体分子数目，实际上用气体压强进行表示。其中真空的获得需要蒸汽喷射泵在其中发挥作用，而蒸汽喷射泵又主要是由喷嘴、混合室和扩压器所组成，当一定压力工作蒸汽在经过拉瓦乐喷嘴达到音速时，进行膨胀，这个过程中压力在持续的降低，而速度在快速的升高。根据物体冲击动量守恒定律，工作蒸汽与被抽气体进行动量交换，速度与压力关系可以运用公式进行表达：
。
RH-TB钢水循环脱气装置使用两根浸入到钢水中的插入管，随着抽真空的开始，在钢水罐表面作用的大气压引起的钢水提升到大约RH-TB钢水循环脱气装置，再使用两根浸入到钢水中的插入管，伴随着开始抽真空，在钢水罐表面作用的大气压所引起的钢水提升到约1.45m的高度，氩气泡在高温的作用下会快速的膨胀，钢水的密度也会随着高度方向呈现出持续下降的趋势，并且钢水也会出现流动的情况，由于气体在进入真空室以后会从钢水中排出，使得钢水变成液滴，当这些液滴与真空接触以后，会取得很好的脱气效果。脱气以后的钢水通过下降管返回到钢包，可以实现钢水的持续循环，然后再通过设置在的真空室顶部的多功能氧枪和真空室中部的合金下料通道对钢水温度、成分有效进行调整，进而实现钢水的精炼[3]。
5 RH生产时可能会遇到的问题及其应对策略
5.1提升气体管路被堵死
提升气体管路总共有10支，上下两排，受到制作原因、处理间歇时熔渣流下、错误操作等因素影响，导致提升气体管路被堵死。根据水模的结果，将会对环流量造成严重的影响，如果是轻处理钢水勉强还能够维持，但是也无法生产超低碳钢水。
5.2真空室熔穿
由于真空室内耐火材料减薄，检查不够到位，砌筑质量等原因，在环流管、底部真空室冲击侧、插入管与环流管焊接处、底部真空室连接处等部位会出现熔穿的情况，在对钢水处理过程中，也会发现这些部位出现变红、变白的情况。一般情况下，熔穿较小会发生破空的情况，但是熔穿过大就会出现真空室大翻现象，然而无论是发生哪一种情况，都需要对其采取紧急措施，以降低损失[3-4]。
5.3真空度低无法处理钢水
影响真空度的因素有很多，但是在设备正常运转情况下，应当逐一对比较容易出现漏气的位置进行检查，这些部位主要包括：中部真空室与热顶盖之间的连接、顶枪的密封、下料翻板阀、真空主阀、冷凝器密封孔等。在对这些部位进行检查时，绝对不能够允许用手直接去试验，可以借助纸条、布条等进行测试。
结语：
在本文中，对RH炉外精炼的应用展开研究，主要是借助某热轧带钢厂RH炉外精炼展开，并着重对RH炉外精炼工艺的特点、工作原理等进行详尽的分析和阐述，最后也对开展RH生产时可能会遇到的的提升气体管路被堵死、真空室熔穿等问题进行分析，并提出具有针对性的应对策略，以确保生产稳定运行，并保障和提高生产产量。
参考文献：
[1]袁东颖，刘江涛，张文政.浅谈炉外精炼（LF）在冶金工业中的应用[J].山东工业技术，2017（17）：33.
[2]任世岗，周楠，张志明，刘志龙，胡现锋.超低碳钢炉外精炼工艺优化及应用[J].南方金属，2018（01）：5-8.
[3]王鹏.RH炉外精炼的应用和研究[A].中国金属学会.第5届中国金属学会青年学术年会论文集[C].中国金属学会：中国金属学会，2010：4.
论文作者:王青云
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：钢水论文; 真空论文; 精炼论文; 脱气论文; 气体论文; 脱碳论文; 对其论文; 《电力设备》2018年第17期论文;