RH真空精炼炉脱气工艺分析

RH真空精炼原理及工艺简介

RH真空精炼原理及工艺简介孙利顺（唐山钢铁股份有限公司技术中心唐山邮编063016）摘要：本文简要分析了RH真空处理的钢水循环“气泡泵”原理、真空脱气原理、真空脱氧原理、真空脱碳原理与合金化原理，介绍了本处理、轻处理、深脱碳处理等处理模式。

关键词：真空精炼；气体；夹杂物1 钢中的气体、非金属夹杂物及其对钢质量的影响钢中除了含有各种常规元素和合金元素外，还含有微量的气体(氢、氮和氧)及非金属夹杂物。

由于氧在钢中与合金元素结合成各种类型的氧化物以非金属夹杂物形式存在于钢中，所以钢中的气体通常是指溶解在钢中的氢和氮，其含量大致波动在1—100ppm之间。

虽然钢中气体和非金属夹杂物的含量不高，但对钢的质量和性能会产生较大影响，甚至导致钢材报废。

1．1氢对钢质量的影响钢中含氢有害无利，它对钢的不良影响主要表现在以下几个方面；(1)氢脆。

氢脆是氢对钢的机械性能不良影响的重要表现。

随着钢中含氢量的增加，钢的强度特别是塑性和韧性将显著下降，使钢变脆，称为氢脆。

氢脆随钢强度的增高而加剧，因此对高强度钢来说，氢脆尤为突出，高强度钢平均含氢量不到1ppm就可能出现氢脆。

(2)白点。

氢以氢原子形式溶解在钢中，在钢液中的溶解度比在固态钢中大得多。

当温度下降时，氢在钢中的溶解度降低，氢原子便扩散到显微孔隙、夹杂物附近或晶界间，结合成氢分子(2[H]={H2})。

氢分子在该处不断地聚集，同时产生巨大的压力，当其聚集压力超过该处钢的强度极限时，产生裂纹，使钢的机械性能(特别是塑性)降低，甚至断裂。

裂纹的部位常呈银白色圆点，称为白点。

(3)钢中含有较多的氢还会使钢锭产生点状偏析，以及使钢锭上涨或产生内部疏松。

1．2氮对钢质量的影响氮对钢质量的影啊表现为不良和有益两个方面。

不良影响主要表现在以下几个方面：(1)氮使钢产生时效硬化。

氮在低温下它是过饱和状态，必然从钢中析出。

但是钢中的氮不是以气体存在，而是呈弥散的固态氮化物缓慢地从钢中析出，逐渐地改变着钢地性能，使钢的强度和硬度增加，塑性和冲击韧性显著降低，这种现象称为老化或时效。

RH真空脱气循环炉工艺流程

RH 真空脱气循环炉工艺流程简介1 RH真空脱气循环炉工艺流程综述|制包车开彎RH处理T位罠空朋液压切换“----------- 1I ----------- *油皿血升钢包裁至处理位RII比空址理，含金側料律包卜■降._________ 并，钢包印匕升涮赳卜怜节卜■限低钢包勺开到M仲■「喂罐上I保舫剎钢包冲JF封钢水接唱跨行牛:将钢包吊到迪越I.P.料通过真空加料系统加入真空槽。

对钢水进行测温、RH钢包台车在受包位接收由行车吊来的待处理钢水，受包后钢包台车开到保温剂投入位，加入铝渣，或直接开至真空槽下方的处理位置，由人工判定钢液面高度，随后顶升钢包至预定高度。

进行测温、取样、定氧及测渣层厚度等操作。

钢包被液压缸继续顶升，将真空槽的浸渍管完全浸入钢液，真空阀打开，真空泵启动。

各级真空泵根据预先设定的抽气曲线进行工作。

真空脱氢处理：在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作，以达到脱氢的目标值。

真空脱碳处理（低碳或超低碳等级钢水）：循环脱气将持续一定时间以达到脱碳的目标值。

在脱碳过程中，钢水中的碳和氧反应形成一氧化碳并通过真空泵排出。

如钢中氧含量不够，可通过顶枪吹氧提供氧气。

脱碳结束时，钢水通过加铝进行脱氧。

钢水脱氧后，合金定氧和确定化学成分。

钢水处理完毕，真空阀关闭，真空泵系统依次停泵，同时真空槽复压，重新处于大气压状态，钢包下降至钢包台车。

上升浸渍管自动由吹氩切换为吹氮。

钢包台车开至加保温剂工位，吹氩喂丝并投入保温剂。

钢包台车开到钢水接受跨，行车把钢包调运至连铸大包回转台。

Wif ~殆孑顶枪P 除尘分旋器r 二紙增壬泵r- 真空儈牟-扳塔虫泵u」.一-奩I其空嘈图1 RH真空脱气循环法系统流程图1.1 RH处理目的及功能RH脱气处理的主要目的是真空脱碳、脱气、脱氧、调节钢水温度和化学成份。

RH处理方法主要有本处理、轻处理及顶枪吹氧脱碳处理等，具体见图3。

从图中可看出不同的止理方法对应不同的 RH 处理功能，可以达到不同的冶金效果。

宝钢工程RH精炼炉设备与工艺技术介绍

•宝钢工程RH工艺特点及先进性(续)
多功能顶枪喷吹燃气加热功能，同时可以保持高槽温，防止冷钢形成；
多功能顶枪供氧与铝粉剂放热反应，实现钢水化学升温；
采用顶枪的提升，去除真空槽槽壁粘结的冷钢；
强合金化能力；吹氩喂丝功能；
•工艺特点及先进性综述
分类
功能脱氢
脱碳
加热
自然强制二次化学去冷脱碳脱碳燃烧加热钢
RH简介
• 可实现脱气、脱氧、脱碳、合金化、及调整钢水成分、调整钢水温度（升温）、去除杂净化钢液、喷粉脱硫等多重功能。
• 具有大的钢液循环速度，缩短处理时间。 • 具有与炼钢、连铸之间较高的配合率，适应灵活多
变的生产。 • 通过先进的计算机控制系统，实现电气、仪表、计
算机的三电一体化。实现生产计划和生产命令接受处理、以及与基础自动化通讯、冶金数学模型处理及状态跟踪等功能。
一.采用转炉-LF/RH-连铸的工艺搭配。二.采用新型的多功能顶枪,实现吹氧脱碳,化学处理和加热升温等工艺要求。三.采用大抽气量的真空泵，为提高抽气速率可在末级并联水环泵。四.开发了热弯管技术,提高处理工艺效果和热效率五.浸渍管采用新型的大规格,大环流量设计,提高钢水循环速度和工艺效果六.合理分配环流管的根数,层数和规格,提高钢水循环工艺效果七.合理设定合金加料口高度和槽体高度的设计.
• 发展趋势
RH真空精炼设备正在向功能多样化、设备大型化、操作自动化及可靠连续化方向发展，成为生产超低碳钢、硅钢、高合金钢等高附加值钢种的主要手段。可以说，现代工业所需要的几乎所有的超纯、超低C、S钢种，均可以用RH工艺设备来生产。
BSEE-RH充分考虑了RH精炼中各项先进的设备技术和工艺技术，满足现代产品对高质量和高附加值的要求。

RH精炼炉真空碳脱氧速率研究

219管理及其他M anagement and otherRH 精炼炉真空碳脱氧速率研究白志坤，张文祥，张万庆，王子然（河钢集团唐钢新区，河北唐山 063000）摘要：热力学及动力学方面对HRH 真空精炼炉碳脱氧可行性进行了分析，并对低碳钢进行了小批量试验，通过试验验证了真空碳脱氧可行。

本文通过对RH 精炼炉在真空状态下运行设备工艺进行分析，结合在冶炼过程中热力学和动力学的学科内容，阐述了rh 精炼炉在中空状态下完成脱氧的可行性，通过生产实践研究，对低碳钢进行了部分冶炼试验，验证了可行性的同时明确指出了真空状态下脱氧速率的各种影响因素。

关键词：RH 精炼；脱氧；真空碳中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0219-2 收稿日期：2020-12作者简介：白志坤，男，生于1988年，河北唐山人，本科，中级工程师，研究方向：炼钢工艺技术。

伴随着我国石油化工等工业企业的全面发展，对品种钢的质量有了更高的要求。

随之而来的是各类品种钢需求量越来越大，在品种钢的冶炼过程中主要是针对硫，严格的硼和气体检查，尤其是低硅钢的硼和气体检查，对于优化整个精炼炉的冶炼过程至关重要。

由于生产时间长，该产品采用渣油系列CaO-CaF-A12O，CaO-SiO 渣系统和CaO-CaF 液体系统采用精炼炉碳真空脱氧技术，可以满足应用要求。

1 RH精炼炉工艺流程RH 精炼炉也被称为RH 真空循环脱气方法。

首次使用时是在20世纪的中期，在德国被应用到炼钢中。

该技术主要是从实际生产中借用的。

人们发现在铸造过程中经常会发生结渣。

经过多次实验，可以得出结论，液态钢中的氢和氮是引起这种现象的主要原因，真空清洁技术。

伴随着钢铁冶炼中真空精炼技术的不断成熟，RH 在处理工程中周期短，效率高，被更多的转炉炼钢企业应用于生产实践。

RH 精炼炉是属于对精加工的一种二次加工方法，在整个工艺当中，主要是真空状态进行的，并且将所精炼的炉内壁上，镶嵌耐火衬，使其不收到高温的破坏。

RH精炼炉工艺

RH精炼炉工艺摘要:介绍了RH的发展历史，对RH中最关键的真空系统原理进行了说明，介绍了莱钢RH的功能、设备及工艺，针对莱钢情况，对莱钢品种开发进行了探讨。

关键词: RH 原理工艺品种1 RH的历史与发展RH精炼全称为RH真空循环脱气精炼法。

于1959年由德国人发明，其中RH为当时德国采用RH精炼技术的两个厂家的第一个字母。

真空技术在炼钢上开始应用起始于1952年，当时人们在生产含硅量在2%左右的硅钢时在浇注过程中经常出现冒渣现象，经过各种试验，终于发现钢水中的氢和氮是产生冒渣无法浇注或轧制后产生废品的主要原因，随之各种真空精炼技术开始出现，如真空铸锭法、钢包滴流脱气法、钢包脱气法等，从而开创了工业规模的钢水真空处理方法，特别是蒸汽喷射泵的出现，更是加速了真空炼钢技术的发展。

随着真空炼钢技术的开发与发展，最终RH和VD因为处理时间短、成本低、可以大量处理钢水等优点而成为真空炼钢技术的主流，70年代开始随着全连铸车间的出现，RH因为采用钢水在真空槽环流的技术从而达到处理时间短、效率高、能够与转炉连铸匹配的优点而被转炉工序大量采用。

RH从开始出现到现在40多年来，有多项关键性技术的出现，从而加速了RH精炼技术的发展。

表1为40多年来RH技术的发展情况。

表1 RH技术发展情况2 RH系统概述RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。

整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。

真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。

被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。

钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。

当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约0.67mbar时可使钢水上升1.48m高度)。

与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。

由于上升管不断向钢液吹入氩气，相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差，使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管，如此不断循环反复。

炉外精炼-RH

炉外精炼的基本原理：（1）吹氩的基本原理：氩气是一种惰性气体，从钢包底部吹入钢液中，形成大量小气泡，其气泡对钢液中的有害气体来说，相当于一个真空室，使钢中[H][N]进入气泡，使其含量降低，并可进一步除去钢中的[O]，同时，氩气气泡在钢液中上沲而引起钢液强烈搅拌，提供了气相成核和夹杂物颗粒碰撞的机会，有利于气体和夹杂物的排除，并使钢液的温度和成分均匀。

（2）真空脱气的原理：钢中气体的溶解度与金属液上该气体分压的平方根成正比，只要降低该气体的分压力，则溶解在钢液中气体的含量随着降低。

（3）LF炉脱氧和脱硫的原理：炉外精炼的任务：炉外精炼是把由炼钢炉初炼的钢水倒入钢包或专用容器内进一步精炼的一种方法，即把一步炼钢法变为二步炼钢法。

炉外精炼可以完成下列任务：（1）降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能；（2）深脱碳，在特定条件下把碳降到极低含量，满足低碳和超低碳钢的要求；（3）微调合金成分，将成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，降低合金消耗，提高合金元素收得率；将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内，减少包内钢水的温度梯度。

RH真空循环脱气法LF具有加热和搅拌功能的钢包精炼法处理过程：用钢包车将钢包送入处理位，使真空室下降或使钢包提升，以便使吸嘴浸入钢包内的钢液以下500mm。

然后启动真空泵。

由于真空室内压力下降，钢包内钢水被吸入真空室中。

由于吸嘴中的一个喷入氩气，另一个没有，钢水便开始反复循环。

这时就可采取各种处理措施，例如脱气、吹氧、化学成分及温度调整等。

处理结束时使系统破真空。

随后退出吸嘴，将钢包送至后处理位置或交接位置。

冶金效果：在短时间就可达到较低的碳(<15ppm)、氢(<1.5ppm)、氧含量(<40ppm)；仅有略微的温度损失；不用采取专门的渣对策；可准确调整化学成分，Al，Si等合金收得率在90～97％。

汽车钢板以及电工钢等是RH钢生产的典型产品。

炉外精炼真空循环脱气法(RH法)与工艺介绍

5.4.4 RH钢液真空循环原理
h 0为真空室内静态下理论钢液深度。见表5－6。
表5－6 理论钢液提升高度h、h0与真空度关系
P(kPa)
35 20 15 10 8.6 2.7 0.5 0.067
h (m)
0.97 1.19 1.26 1.33 1.35 1.43 1.47 1.48
h0 (m) 槽内钢水重量(t)
钢液真空循环原理类似于“气泡泵”的作用，如图所示。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一定深度（如200t时500 mm ）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）。为了使钢液循环，从上升管下部约三分之一处吹入驱动气体（一般为氩气）。该气体吹入上升管内的钢液中，在上升管内瞬间产生大量的气泡。由于受热膨胀和压力降低所引起的等温膨胀，气体体积成百倍的增大，导致上升管中钢液（两相流）密度变小；又由于氩气泡内的氢气、氮气的分压为零，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。
5.4.4 RH钢液真空循环原理
A g A 1 A 2 n R ( T s T g ) n R T sl n ( P P 1 2 ) n R T s [ l n ( P P 1 2 ) ( 1 T T g s) ]
式中:
V0—驱动气体在标准状态下的体积，m3 ; Tg—驱动气体的初始温度，K; Ts—钢液的温度，K； V1－按压力P1计算的驱动气体体积，m3； P1－驱动气体出口处的压力，Pa； P2－真空室内压力，Pa；
“气泡泵”的特性曲线
5.4.4 RH钢液真空循环原理

RH和VD真空处理脱气效果

钢包内真空处理钢水过程的主要目的是尽可能最大量地去除钢中的气体。

循环(RH)，批量(DH)和钢包(VD)真空处理方法在世界生产实践中得到了最广泛的推广应用。

白俄罗斯钢铁厂电冶炼车间钢水炉外处理车间包括循环和钢包真空处理装置，以及钢包炉。

用100t电弧炉炼钢。

优质钢种包括合金结构钢、碳钢和调质钢。

两个真空装置由1个泵系统控制，保证残余应力＜100Pa。

真空泵系统由5级蒸汽喷射泵和2个水环式泵组成。

系统功率相当于70Pa时为300kg/h，20kPa时为120kg/h。

利用水口装置确保VD和RH真空装置的有序应用。

比较两种装置处理钢水效果具有实际意义。

很显然，由于碳的强烈氧化和渗入钢水的气泡数量明显增加。

非脱氧钢的真空处理效果要好于脱氧钢。

鉴于此，本文研究了非脱氧碳钢和合金钢的脱气状况。

熔体的真空脱气效果要通过氢的行为精确评定，因为与氧和氮不同，氢含量与复杂的脱氧物理-化学过程无关，与非金属夹杂的形成和清除无关，而由合金元素带入的氢可以根据对照平衡图准确计算。

在去除熔体中溶解气体的过程中，将氢作为清除气体，因为只有氢溶解在钢水中，且不与熔体中的其它存在元素反应。

第一种机制相当与氢从钢水中直接转入熔体上方的空间或者真空处理过程中氢分解成液滴时包围熔体的空间。

第二种机制相当于熔体中自动形成气泡或所谓的均匀形成坯晶时的理论脱气状况。

第三种机制，均匀形成坯晶，在钢水与固态耐材砌体界面上产生气泡时进行；分离后，气泡由钢水中上浮。

第四种机制的特点是钢水喷吹惰性气体时脱气，惰性气体经炉底透气砖或喷嘴进入熔体。

钢水中的溶解气体被喷嘴喷吹气体包围和送达钢水表面。

在钢水工业脱气装置中通常同时采用几种机制。

它们可能相互影响，而其作用效果可能在处理过程中变化。

此时，通常将不同的机制应用于熔体，不能单独评定不同机制对熔体脱气的作用，以及确定其在规定中间时间内的共同作用。

试验中采用了通过Elektro-Nite公司Hidris系统的氢含量快速测量方法。

RH真空脱气循环炉工艺流程

RH真空脱气循环炉工艺流程简介1 RH真空脱气循环炉工艺流程综述RH钢包台车在受包位接收由行车吊来的待处理钢水，受包后钢包台车开到保温剂投入位，加入铝渣，或直接开至真空槽下方的处理位置，由人工判定钢液面高度，随后顶升钢包至预定高度。

进行测温、取样、定氧及测渣层厚度等操作。

钢包被液压缸继续顶升，将真空槽的浸渍管完全浸入钢液，真空阀打开，真空泵启动。

各级真空泵根据预先设定的抽气曲线进行工作。

真空脱氢处理：在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作，以达到脱氢的目标值。

真空脱碳处理（低碳或超低碳等级钢水）：循环脱气将持续一定时间以达到脱碳的目标值。

在脱碳过程中，钢水中的碳和氧反应形成一氧化碳并通过真空泵排出。

如钢中氧含量不够，可通过顶枪吹氧提供氧气。

脱碳结束时，钢水通过加铝进行脱氧。

钢水脱氧后，合金料通过真空加料系统加入真空槽。

对钢水进行测温、定氧和确定化学成分。

钢水处理完毕，真空阀关闭，真空泵系统依次停泵，同时真空槽复压，重新处于大气压状态，钢包下降至钢包台车。

上升浸渍管自动由吹氩切换为吹氮。

钢包台车开至加保温剂工位，吹氩喂丝并投入保温剂。

钢包台车开到钢水接受跨，行车把钢包调运至连铸大包回转台。

图1 RH真空脱气循环法系统流程图1.1 RH处理目的及功能RH脱气处理的主要目的是真空脱碳、脱气、脱氧、调节钢水温度和化学成份。

RH处理方法主要有本处理、轻处理及顶枪吹氧脱碳处理等，具体见图3。

从图中可看出不同的止理方法对应不同的RH处理功能，可以达到不同的冶金效果。

RH本处理主要功能为脱氢、成份温度调整及促使夹杂物上浮；RH轻处理除了成份温度调整及促使夹杂物上浮功能外，可以通过先行脱碳的方式降低钢中的[O]，节约合金提高钢水的纯净度；顶枪吹氧功能主要是强制脱碳冶炼超低碳钢、吹氧化学升温及喷粉脱硫；对成份[Ca]有要求的钢种，RH通过喂CaSi丝对钢水进行改变夹杂形态的处理。

RH真空精炼的冶金功能2 RH处理原理概述在RH真空处理装置中，钢液的真空脱气在一个砌有耐火砖衬的真空室中进行。

浅析钢液的RH真空精炼

真空形成负压．这时钢液受大气压力作用将由插入管进入真空室当向上升管中通入隋性气体氩时，利用气泡泵原理使钢包中的钢液上升．经真空室然后在重力的作用下从下降管回流人钢包．形成钢水的反复循环：钢水在上升管内的沸腾大幅增加了与氩气泡的接触面积．溶解于钢液中的氢和氮进入气相从钢液中逸出。ＲＨ真空循环脱气法的主要任务是通过钢水循环。促使非金属夹杂物上浮、均匀钢水成分和温度，同时通过物料添加系统使其具有脱氧、脱碳、脱硫、脱磷、成分微调等多项冶金功能ＲＨ真空循环脱气法可为连铸提供优质钢水．提高连铸生产的安全稳定性．同时在转炉炼钢与板坯连铸之间发挥了重要的缓冲作用。
，
冈 ● 中的含量不高
翥
越大．则脱气速率越大。由于脱气和碳脱氧的产物是气体，溶解在钢液中的气体向气相的迁移相对比较容易其迁移的第一步是气体原子通过扩散和对流迁移到钢液一气相界面：第二步是气体原子由溶解状态转变为表面吸附状态：第三步是表面吸附的气体原子生成气体分子；第四步是气体分子从钢液表面脱附；第五步是气体分子扩散进入气相．并被真空泵抽出。对迁移过程起控制作用的是气泡在钢液内的缓慢扩散如果加强钢液搅拌．则可使脱气过程加快。

RH真空精炼炉脱气工艺分析

RH真空精炼炉脱气工艺分析首先，为了有效地去除钢液中的气体溶质，需要保持真空度。

在开始脱气之前，需要将炉腔、炉体和附件进行密封，以确保内部形成良好的真空环境。

通过真空泵等设备的抽气作用，将炉腔内的气体逐渐排出，从而形成所需要的高度真空度。

其次，脱气的过程中需要加热钢液。

通常采用电加热的方式，通过电极或线圈对钢液进行加热，使其达到炉脱气所需要的温度，一般在1500℃-1650℃之间。

在加热的同时，可以利用电磁搅拌技术，对钢液进行搅拌，增加热量传递效率，加快脱气速度。

接着，脱气的过程中需要注入还原剂。

还原剂的主要作用是还原钢液中的氧化物，从而减少钢液中的氧含量。

一般常用的还原剂有生铁、硅铁等。

在注入还原剂之前，需要对还原剂进行粉碎、筛分和称量等操作，以确保其质量和用量的准确性。

然后，针对不同的钢种和工艺要求，需要合理地设定真空度、温度和脱气时间等参数。

真空度的高低直接影响到脱气效果，一般情况下，真空度要求在0.01-10帕之间。

温度的选择应该根据钢液的成分和工艺要求来确定，过高或过低的温度都会影响脱气效果。

脱气时间也是一个重要的参数，一般情况下需要根据钢液的大小和工艺要求来确定，通常在几分钟到几十分钟之间。

最后，脱气的过程中需要进行实时监控和控制。

可以通过气体分析仪等设备对炉内残余气体进行实时检测，以判断脱气效果，及时调整工艺参数。

同时，还可以根据钢液表面的波动情况，控制电磁搅拌的功率，保证钢液的均匀加热和搅拌效果。

综上所述，RH真空精炼炉脱气工艺的分析涉及到真空度的维持，钢液的加热和搅拌，还原剂的注入，工艺参数的设定和实时监控等方面。

只有合理地把握每个环节的工艺要求，才能确保脱气效果的达到。

rh炉工艺

RH炉是一种真空循环脱气精炼法，主要用于炼钢。

其工艺过程大致如下：
1. 待处理的钢水由行车吊运至RH钢包台车上，然后钢包台车开到位于真空槽下方的处理位置。

2. 人工判定钢液面高度，随后顶升钢包台车至预定高度。

3. 进行测温、取样、定氧等操作。

4. 钢包车被液压缸再次顶升，将真空槽的浸渍管浸入钢水并到预定的深度。

与此同时，上升浸渍管以预定的流量吹入氩气。

随着浸渍管完全浸入钢液，真空泵启动。

5. 各级真空泵根据预先设定的抽气曲线进行工作。

6. 在规定的时间和低压条件下持续进行循环脱气操作，以达到脱氢的目标值。

7. 循环脱气将持续一定时间以达到脱碳的目标值。

如钢中氧含量不够，可通过顶枪吹氧提供氧气。

脱碳结束时，钢水通过加铝进行脱氧。

8. 钢水脱氧后，合金料通过真空料斗加入真空槽。

9. 对钢水进行测温、定氧和确定化学成份。

10. 上升管自动由吹氩切换为吹氮。

11. 钢包台车开至加保温剂工位，吹氩喂丝并投入保温剂。

以上步骤仅供参考，建议咨询专业人士获取准确信息。

炉外精炼真空循环脱气法(RH法)和工艺介绍

5.4.4 RH钢液真空循环原理
（2）钢液提升高度
钢液静态下理论提升高度可用下式表示：
h P0 P
g
（5-32）
式中h一钢液提升高度；m P一真空室内压力；Pa
P0一大气压；1.01×105Pa g一重力加速度；9.8N/Kg
ρ一钢液密度；取7.0×103 kg／m3
某厂钢液理论提升高度h见表5－6。
5.4.4 RH钢液真空循环原理
5.4.4 RH钢液真空循环原理
气泡进入真空室后在自由界面破裂，钢液被破碎成小的液滴，使脱气比表面积大大增加(20～30倍)，加速了脱气过程。气体自钢液内析出被真空泵抽走，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。如此反复循环多次后达到脱气目的，脱气过程结束。
“气泡泵”的特性曲线
5.4.4 RH钢液真空循环原理
钢液脱气后汇集到真空室底部形成高差∆B的钢液层，
按能量守恒定律可得：
mgBmu2/2
(5-29)
u 2gB
(5-30)
所以要获得 u = 1 m/s的流出速度，则要求真空室中钢液
层高度为：
Bu2/2g0.05m (5-31)
从下降管流出的钢液流动情况对钢液在钢包中混合极为重要。实践证明，从下降管流出的钢液流速大于1m／s 时就会混合良好，且不会形成短路现象。
炉外精炼
真空循环脱气法（RH法）和工艺介绍
5.4 RH真空循环脱气法
主要内容
5.4.1 RH法的产生及发展概况 5.4.2 RH法的冶金功能 5.4.3 RH法的设备 5.4.4 RH法钢液真空循环原理 5.4.5 RH处理工艺参数 5.4.6 RH法精炼工艺 5.4.7 RH法的的冶金效果 5.4.8 RH法的发展

科技成果——钢水真空循环脱气工艺干式(机械)真空系统应用技术

科技成果——钢水真空循环脱气工艺干式（机械）真空系统应用技术适用范围钢铁行业炼钢真空精炼技术领域的RH、VD及VOD工艺行业现状目前国内外的钢水真空循环脱气工艺（RH工艺）所用真空系统均为湿式真空系统，即多级蒸汽喷射真空泵系统。

近年来，国外VD及VOD工艺有较少部分采用干式机械真空系统，国内尚无先例。

湿式真空系统的能耗和水耗约为干式机械真空系统的10倍。

目前该技术可实现节能量1万tce/a，减排约3万tCO2/a。

成果简介1、技术原理钢水真空循环脱气系统工艺（RH工艺）是一种重要的钢水炉外精炼方法，具有脱气、脱碳、温度补偿、均匀钢水温度及成分、去除钢中夹杂物等功能。

由于钢水真空循环脱气系统工艺要求的真空度高、废气量大，因此采用两级罗茨泵串联之后再与干式螺杆泵串联，组成真空泵组。

该泵组是一种将罗茨泵与干式泵相结合的机械真空泵系统，利用罗茨泵的超高抽气能力对RH工艺废气“增压”来满足高抽气量的要求，利用干式螺杆泵的高压缩比将工艺废气“压缩”至大气压之上后排至大气，并满足快速抽真空的要求。

2、关键技术（1）满足大型RH装置抽气能力的干式机械真空泵组的组态技术；（2）干式机械真空泵组安全运行技术；（3）适应RH高温、高CO、含O2烟气过滤及除尘系统技术；（4）干式机械真空泵组与RH精炼模式的匹配控制技术。

3、工艺流程干式机械真空系统流程简图1钢水包，2真空槽，3水冷弯，4气冷器，5过滤器，6真空泵组，6A罗茨泵，6B冷却器，6C罗茨泵，6D冷却器，6E螺杆泵，6F冷却器，7废气处理器主要技术指标技术水平该技术已成功申请了2项发明专利及13项实用新型专利。

2011年，该技术获得中国钢铁协会和中国金属协会颁发的冶金科学技术一等奖，入选《世界金属导报》评出的“2011世界钢铁工业十大技术要闻”。

2012年，该技术又入选了第十五届北京科博会、中国能源战略高层论坛暨第三届节能中国推介活动评选出的“2012节能中国十大应用新技术”。

RH(真空循环脱气法)

RH 的发展状况
• 2. RH——OB法 1972年在日本富士山钢铁公司以冶炼不锈钢而开发的成就: 增加吹入真空室的氩气和乳化油的用量从而增大了反应界面，增大了搅拌力。
RH 的发展状况
• 3. RH轻处理工艺 1977年在日本新日铁开发成就:对未脱氧钢水进行段时间处理。同时将钢水成分，温度调整到合适连铸要求
RH 的发展状况
RH工艺发展过程中装置变化图工艺发展过程中装展状况
• 1. RH——O(RH顶吹法) 1969年德国蒂森钢铁公司恒尼西钢厂开发成就：首次用铜质水冷氧枪从真空室顶部向循环着的钢水表面吹氧，强制脱碳升温。
RH-O产品产品—Made in china 产品
RH
(真空循环脱气法真空循环脱气法) 真空循环脱气法
小组成员：孙雨冰毕江波沈辉
参考资料
1.徐光;超低碳钢铁素体低温变形行为研究[D];重庆大学;2006年 2.张文平；铁素体区轧制IF钢退火过程再结晶规律的研究[D];山东大学;2007年 3.张锦刚;李德刚;于功力;温铁光;黄玉平;IF钢生产过程中RH-TB 真空脱碳效果的工艺研究[J];钢铁;2006年06期 4.解道恒;;用RH法生产超低碳钢[J];钢铁研究;2009年02期 5汪明东;李扬洲;杨素波;礼重超;杜利华;艾立群;;攀钢RH处理ULC 钢工艺的优化[A];中国金属学会第三届青年学术年会论文集 [C];2010年 6.汪明东;杨素波;宋国菊;赵克文;艾立群;蔡开科;;RH生产超低碳钢工艺优化[A];2009中国钢铁年会论文集（上卷）[C];2009年
RH技术在日本 RH技术在日本
日本
在ＲＨ技术日趋完善的过程中作出了重要贡献。1963年日本引进ＲＨ真空精炼技术后在在脱氢的基础上又开发了脱碳、脱氧、脱氢的基础上又开发了脱碳、脱氧、吹氧升喷粉脱硫和成分控制等功能，使改进后温、喷粉脱硫和成分控制等功能的ＲＨ法能进行多种冶金操作，更好地满足了扩大处理钢种范围、提高钢材质量的要求

RH真空精炼炉深脱碳技术探讨

RH真空精炼炉深脱碳技术探讨----8b83b14a-6ea4-11ec-bfe8-7cb59b590d7d一、顶枪顶炮结构设计为水冷多层套管式。

氧气、氮气/氩气、液化石油气和冷却水通过软管与枪体法兰连接。

主要技术参数：枪体结构、枪体长度、枪体外径、氧气压力加热条件、保护气体枪体中心与处理中心之间的偏心介质消耗量：吹氧、LPG枪头、保护气体消耗量、冷却水量II。

密封装置密封装置包括硬密封和充气密封两种方式安装在一个密封室内。

硬密封和充气密封封住枪和枪孔之间的缝隙以防止漏气。

这在顶枪升降和停止过程中才不会影响真空度。

水冷夹层和拉瓦尔喷嘴约10mф219mm，约1.0MPa。

当真空箱中的温度超过800℃时，使用AR/N2±50 mmmax2500nm3/h约400nm3/h约150nm3/h约70nm3/h充气密封件是一种可膨胀橡胶。

顶枪停止运行时，吹气膨胀使顶枪密封。

在此密封装置内侧下部装有一个除渣刮板，可在顶枪运动过程中刮除枪上的结渣。

另外装有一个补偿器，可防止顶枪垂直运动时微量倾斜造成的机械损伤。

当更换真正的空槽需要驱动到等待位置时，密封装置可以与顶枪一起提升，而无需下次调整顶枪对准。

每套真空密封装置包括：硬密封？？充气密封？？刮渣器导辊补偿器悬挂在顶部枪座的提升链上？？真空密封盖高度密封装置保护气体消耗量三、预热枪预热枪采用水冷式多层套管式设计。

预热枪上配有法兰，可与氧气、可燃气体、保护气体和冷却水软管相连。

预热枪头处设置一套自动点火装置；为了确保烘烤过程的安全，在喷枪末端安装了火焰监测装置。

每套预热枪包括：1个1个1套1套1个1套约680mm约150nm3/h预热枪枪体自动点火装置火焰监测装置技术数据：可燃气体：加热范围：氧气压力：吹氧量：天燃气用量：天燃气压力：冷却水量：保护气体用量：五、浸渍管一套，一套LPG 20℃-1250℃（热电偶）～1.0MPa（最大）～800NM3/hmax400nm3/h≥ 真空罐下循环管焊接0.1MPa～70nm3/h40nm3/h（氮气，普通）浸渍管。

安钢RH精炼工艺中的质谱炉气分析系统

安钢RH精炼工艺中的质谱炉气分析系统毛尽华;郝贵奇;胡少成;郭永谦;王超刚【摘要】对于高品质钢的冶炼,RH真空循环脱气工艺功能强大,技术效益显著,目前在国内的应用越来越普遍.采用质谱炉气分析系统在线分析RH工艺过程的气体成分,结合流量、温度测控技术,可以实现对RH工艺的过程优化和终点控制.本文介绍了安钢第二炼轧厂RH工艺中采用的质谱炉气分析系统的组成、安装布局、分析性能和现场的工作模式等,并采用吹氧脱碳处理工艺、不吹氧脱碳处理工艺和脱气处理工艺对炉气分析系统进行测试.结果表明:该系统能够实时、连续和准确地反映处理过程中各成分随时间的变化,60米采样距离时系统总滞后时间小于40s,炉气成分变化过程同处理工艺完全吻合.可预见采用炉气分析技术,能为RH精炼工艺的终点控制及工艺的实时调整提供判据,从而缩短RH冶炼时间,提升冶炼品质.%For the smelting of high-quality steel, the RH vacuum circulation degassing process has been widely used in China due to its powerful processing function and significant benefits. The gas composition in RH process can be on-line analyzed with mass spectrometric gas analysis system. In combination with gas flow and temperature measurement and control technology, the process optimization and end-point control of RH process can be realized. In this paper, the structure, installation layout, analysis performance and work mode in the field of mass spectrometric gas analysis system used in RH process of No. 2 steel-making and rolling plant of Anyang Iron and Steel Group was introduced. Three RH processes, including oxygen blowing decarburization treatment, decarburization treatment and degassing treatment, have been used to test theperformance of the analyzing system. The results showed that, this system could monitor the changes of each component in the exhaust gas of RH real-time, continuously and accurately. The total latency of the system was less than 40s for the sampling distance of 60 m. The gas composition curves were fully consistent with the treatment process. It could be concluded that some criterions for the end-point control and real-time adjustments of RH refining process could be obtained using on-line gas analyzing system, shortening the RH refining time and upgrading smelting quality.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2012(032)008【总页数】6页(P25-30)【关键词】RH精炼工艺;质谱炉气分析系统;过程优化;终点控制【作者】毛尽华;郝贵奇;胡少成;郭永谦;王超刚【作者单位】安阳钢铁集团有限责任公司,河南安阳455004;钢研纳克检测技术有限公司,北京100081;钢研纳克检测技术有限公司,北京100081;安阳钢铁集团有限责任公司,河南安阳455004;钢研纳克检测技术有限公司,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TF068.2+4;O657.63当前国内各主要钢铁企业为了提高产品的技术含量和质量等级，增强市场竞争力和经济效益，强化高附加值产品的生产，各种钢铁炉外精炼设备的应用日益普遍，精炼效率越来越高，精炼技术自身也朝着组合化、多功能方向发展。

RH循环真空脱气法

RH循环真空脱气法
RH循环真空脱气法是由德国蒂森公司于1957年研制成功，其结构如下图所示：
在脱气室下部设有与其相通的两根循环流管，脱气处理时将环流管插入钢液，靠脱气室抽真空的压差使钢液由管子进入脱气室，同时由两根管子中的上升管吹入驱动气体氩气，利用气泡泵原理引导钢水通过脱气室和下降管产生循环运动，并在脱气室内脱除气体。

随着RH技术的不断发展，衍生出了很多新的功能，如吹氧脱碳功能，原理图如下：
可以快速脱碳，达到超低碳钢范围。

RH精炼法功能如下：
1、真空脱气。

可生产ω[H]≤0.00015%，ω[N]≤0.002%的纯净钢水；
2、真空脱碳。

在25分钟处理周期内可生产出ω[C]≤0.002%的超低碳钢
水；
3、脱硫。

RH附加喷粉装置或真空室内顶加脱硫剂处理后可生产出ω[S]
≤0.001%的超低硫钢水；
4、脱磷。

经RH喷粉处理，可生产出ω[P]≤0.002%的超低磷钢水；
5、升温。

6、均匀钢水温度。

可保持连铸中间包钢水温度波动不大于5℃.
7、均匀钢水成分和去除夹杂物。

可生产出ωT[O]≤0.0015%的纯净钢。

在国外，RH技术已经用于不同钢种工艺流程。

如日本山阳特殊钢厂轴承钢工艺流程：电炉-LF-RH-连铸；日本大同特钢厂及爱知钢公司生产优质弹簧钢工艺流程：电炉-LF-RH-连铸。

RH精炼炉工艺

某钢厂RH精炼炉工艺精炼炉, 工艺摘要:介绍了RH的发展历史，对RH中最关键的真空系统原理进行了说明，介绍了某钢厂RH的功能、设备及工艺，针对某钢厂情况，对某钢厂品种开发进行了探讨。

关键词: RH原理工艺品种1 RH的历史与发展RH精炼全称为RH真空循环脱气精炼法。

于1959年由德国人发明，其中RH为当时德国采用RH精炼技术的两个厂家的第一个字母。

真空技术在炼钢上开始应用起始于1952年，当时人们在生产含硅量在2%左右的硅钢时在浇注过程中经常出现冒渣现象，经过各种试验，终于发现钢水中的氢和氮是产生冒渣无法浇注或轧制后产生废品的主要原因，随之各种真空精炼技术开始出现，如真空铸锭法、钢包滴流脱气法、钢包脱气法等，从而开创了工业规模的钢水真空处理方法，特别是蒸汽喷射泵的出现，更是加速了真空炼钢技术的发展。

随着真空炼钢技术的开发与发展，最终RH和VD因为处理时间短、成本低、可以大量处理钢水等优点而成为真空炼钢技术的主流，70年代开始随着全连铸车间的出现，RH因为采用钢水在真空槽环流的技术从而达到处理时间短、效率高、能够与转炉连铸匹配的优点而被转炉工序大量采用。

RH从开始出现到现在40多年来，有多项关键性技术的出现，从而加速了RH精炼技术的发展。

表1为40多年来RH技术的发展情况。

表1RH技术发展情况内容技术发展情况效果耐火材料1965年采用镁铬砖砌筑内衬提高寿命RH-OB 1972年室兰厂出现直空槽吹氧技术可以脱碳轻处理技术1977年大分厂开发了轻处理技术大幅度降低成本化学升温1978年出现化学升温,RH可以调节温度满足连铸要求增大驱动气体流量1978年实现浸泽管两段吹氩技术增加环流速度自动化技术1980年大分厂实现全自动化操作节省人力、减少错误RH-KTB 1986年川崎厂用顶枪吹氧解决真空槽结冷钢问题真空槽九十年代德国MEV AC把真空槽改成整体式及焊接的浸泽管提高耐材寿命RH-MFB 1992年广钿厂开发RH多功能喷嘴顶枪技术更加完善2 RH系统概述RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。