RH技术介绍解读

RH工艺流程
RH工艺说明
配备真空脱气装置来完成下列任务：
∙脱气；
∙脱碳；
∙化学成分调整；
∙温度调节；
∙在处理位进行耐火衬加热。

2 脱氢
一炉钢水的终点氢含量取决于真空罐的压力、提升气体量和CO气体的产生。

由于提升用气体的辅助，可以进行强脱气处理，所有即使是全镇静钢炉次也可进行处理。

达到最低氢含量（≤1.5ppm）时，压力必须低于1mbar，处理时间为15－20min。

3 轻处理
钢水以非镇静或半镇静状态从转炉出来，并且部分在RH设备中脱氧。

通过自然脱碳引起的CO的产生而产生脱氧。

根据CO的产生情况，压力范围大约为200－40mbar。

在经过10－12min的处理之后，用Al或其它成分进行最终脱氧。

通过轻处理，可以节省大量的脱氧剂。

4 自然脱碳
自然脱碳工艺将作为真空压力的函数按照CO平衡曲线完成。

按照转炉出钢时的化学分析，一般初始状态是含碳量300－400ppm，含氧量500－700ppm。

通过脱碳处理达到目标含碳量≤20ppm。

机械设备
1钢包车运输系统
转炉或LF炉来的钢包由吊车吊运到钢包运输车上，底吹惰性气体通过固定在钢包车上的自动接头（两点）接到钢包上。

在真空处理后钢包车开至覆盖剂/喂丝位进行惰性气体搅拌操作。

通过观察钢水表面情况，操作者控制适当的吹氩搅拌效果。

如果透气砖堵塞可以通过现场操作台控制旁路开启吹堵旁通。

动力及介质是通过电缆卷筒及软管卷筒提供至钢包运输车。

操作工可以从控制室内或地面现场操作箱控制钢包车的行走。

操作工可以从控制室内或喂丝平台上的现场操作箱控制底吹惰性气体。

钢包运输车采用VVVF控制，停位准确。

轨道
走行钢包车，两端装有止车挡。

此部分属于土建内容。

钢包运输车
钢包坐在两个接收支座上，接收支座上有必要的钢包导向。

接收座牢固地连接在钢包车框架上。

钢包车框架采用钢板焊接结构，上有耐火材料，如果钢水喷溅可起到保护作用。

在正对钢包下面的中央位置设有带耐材的钢水收集坑。

一但钢包泄漏通过一个通道直接将钢水引到轨道间的钢水收集坑里。

电缆卷筒
动力供给是通过电缆卷筒及导向装置实现的。

电缆卷筒及导向装置安装在车间平台钢结构上。

氩气软管卷筒
介质供给是通过软管卷筒及导向轮装置实现的。

软管卷筒及导向轮装置安装在工厂平台钢结构上。

2钢包顶升系统
在处理位液压顶升系统将承载着钢包的钢包车顶升起来。

顶升系统安装在真空罐下方的地坑里。

一个顶升框架支撑着钢包运输车顶升到钢包处理位。

顶升框架的导向轮在轨道上运行。

在控制台上显示顶升的行程，吸嘴浸入钢水时操作工可以行程指示。

一旦电源故障，钢包及钢包车可由手动阀操作下降。

操作工可在控制室或地面现场操作箱启动控制钢包的顶升和下降。

升降行程和顶升坑内行程开关和旋转编码器配合控制。

3液压系统
液压系统为以下系统提供动力：
2个钢包顶升液压缸
操作液压装置所需的压力是由液压泵组输出并控制缸的升/降速度，液压泵组为二用一备。

在顶升吸嘴清渣箱时由减压后的液压管路供油，以免顶升力过大损坏真空罐吸嘴。

各种电磁阀和液压操作阀控制升/降运动。

液压油箱是为液压泵存储液压介质，也是用来收集从液压缸流回的液压介质。

油箱带有油位指示器和温度控制器，一个电加热器和一个冷热交换器。

循环泵（一台备用）用于液压油过滤和加热或冷却。

在油箱下面有一个敞开型的接油盘。

两台钢包车只能分别地被顶升和下降。

顶升缸
顶升缸为柱塞式液压缸。

为了保证液压缸和顶升框架之间的良好受力，钢包顶升框架和液压缸以及液压缸和支撑架之间采用球面轴承联接。

缸和液压管道之间由软管或万向接头联接，以避免缸体倾斜时泄漏。

液压管线
液压管线包括液压站内管线和液压站外顶升液压缸相连的管线。

管线材质选用不锈钢。

4顶升框架
用于安装柱塞缸的支撑框架固定在提升坑的基础上。

框架与提升缸下部的球面轴承相连。

提升框架为钢结构焊接件, 与提升缸上部的球面轴承相连。

提升框
架的支撑平台上铺以耐材。

交叉导轮安装在提升框架末端，保证框架在导轨上运动导向。

每个导轮上有一个带偏心轴的调整轮。

采用耐磨轴承调节间隙。

两个绝对编码器用于测量提升位移。

极限开关显示行程的终端位置。

一个手动的集中润滑系统向所有的润滑点提供润滑油。

导轨
顶升导轨为机加工的钢结构件。

轨道用螺栓固定在支撑梁上，支撑梁锚固在提升坑侧壁上。

5真空罐系统
真空罐为分体式结构，罐体材料采用16MnR焊制，内砌耐材，设计为在真空状态下工作。

真空罐分别与热弯管及吸嘴相连。

真空罐下部段与吸嘴之间为焊接，靠法兰定位保证吸嘴中心距及垂直度；与热弯管之间采用法兰连接，由耐高温氟橡胶密封。

单个真空罐部件之间的连接是夹紧螺栓来实现的。

所有法兰、孔口均为水冷。

通过快速接头与冷却水系统相连。

真空罐侧壁上设有合金溜管，与铁合金加料入口相连的真空密封连接插口位于真空罐的中上部。

通过特殊设计的真空密封气动操作的膨胀设备实现与合金加料系统的连接。

连接法兰采用氮气保护密封，这样在更换真空罐时，从罐中喷出的火焰不会损坏密封圈。

真空罐的所有内表面都安装有支撑耐火材料用的支撑环和锚固件。

真空罐设有法兰孔用于安装热电偶，以便检测真空罐耐材的温度。

真空罐上部侧壁焊有支座，用于真空罐固定时在钢结构上的支承。

真空罐下部与两个吸嘴相连，一个为上升管，另一个为下降管。

上升管包括一套管件及喷嘴，用于导入为钢液流动提供动力的氩气。

吸嘴焊接到真空罐底部的配对法兰上。

真空罐上部带有提升吊耳，可用于更换真空罐空罐。

真空罐底部设置热辐射防护板及风冷管道，以改善钢水热辐射对真空罐底部的影响。

真空罐热弯管上安装有水冷摄像机，可通过观察孔来监视真空处理过程中罐内的反应情况，监视屏安装在控制室内。

真空罐和热弯管工作所需介质通过一组阀站进行控制。

在热弯管的法兰、RH真空罐的配对法兰和气体冷却器的法兰之间配备有真空密封环。

热弯管配备有提升吊耳用于运输。

吸嘴
吸嘴上有法兰与真空罐下部焊起来。

真空罐（分体式）
每个分体式真空罐都包括一个上部罐体及一个下部罐体。

每个真空罐下部罐体都有圆柱形外壳，外壳上部焊有水冷法兰与真空罐上部罐体相连，下部焊有球面底板。

底板配有两个带法兰的管子与吸嘴相连。

在维修站有支撑真空罐下部罐体的支撑座。

每个真空罐上部罐体都有圆柱形外壳和吊车吊耳，外壳上焊有水冷法兰与真空罐下部罐体及热弯管相连。

为了控制真空罐耐材温度在上部罐体上配有一个连接热电偶的插座。

同时配有吊在链子上的防热板。

6热弯管
每个热弯管本体都是一个U形180°弯头，其下部带有水冷法兰。

其水平部分带有一个焊接式水冷法兰，以便与真空密封通道连接。

在提升过程中，由提升装置上的支撑爪支撑热弯管。

热弯管提升液压装置
本液压系统为下述设备提供驱动力：
热弯管提升用的8个液压缸
真空阀关闭用的1个液压缸
挡板阀
每个挡板阀都是通过一个法兰同真空罐相连，它配有一个带玻璃的观察孔，以便观察合金溜槽内部情况。

在不加合金阶段，挡板阀被关闭，以防止真空罐产生的热量进入真空料仓系统。

7冷却风机装置
安置在钢平台上的风机是为了冷却真空罐下部罐体及在顶枪回位后，保护真空密封通道。

8真空罐辅助设备
为了快速、密封地连接真空罐各部分，采用了夹紧螺栓、螺母和密封件。

9耐材
真空罐耐材由绝热板、高铝砖、镁铬砖等组成；吸嘴耐材主要由镁铬砖和刚玉尖晶石浇注料组成；热弯管耐材主要由绝热板、高铝砖、镁铬砖等组成。

10真空罐运输车系统
真空罐运输车将用于更换真空罐，用于将其从处理位置运输到待机位置，或反向运输。

通过气缸驱动的锁定装置将真空罐运输车固定在处理位置上。

真空罐上所需的的各种介质经真空罐车拖链及车上配管后用软管接至真空罐上，当更换真空罐时手动拆卸。

轨道
走行真空罐车，安装于钢平台上，两端装有止车挡。

真空罐运输车
真空罐运输车配备有4轮子，其中两个是传动轮。

车体在一个电机故障时，另一台电机具备慢速驱动的能力。

传动装置为变频电机减速机
套装在驱动轮轴上，变频电机配置带手动释放装置的制动器。

车体上放置真空罐提升气体阀站和冷却水分配阀站（属介质配管系统）
11锁定装置
一个气缸驱动的锁定装置将真空罐运输车牢固锁定在处理位置上，避免处理期间车体出现移位。

12顶枪系统
顶枪系统安装在处理工位真空罐的上部的钢结构框架上，顶枪系统由顶枪升降装置、顶枪旋转装置、顶枪枪体、控制阀站和储枪架等组成。

顶枪在工作时，为保持真空罐内的真空度，枪体与枪孔之间设置密封盒装置。

每个工位设1套顶枪装置。

顶枪寿命一般在3000炉左右。

顶枪系统具有吹氧脱碳、铝化学升温及喷吹焦炉煤气对真空罐加热、化冷钢功能。

顶枪升降能在较大的行程范围内设定烧嘴燃烧点的位置，这样使操作人员能融化钢渣贴附物，特别是在脱碳过程中。

操作间隔期也可加热融化钢渣贴附物。

真空处理阶段和真空处理间隔，用顶枪加热真空罐耐材，这样能使耐材表面保持高温，减少粘渣。

这对于脱气处理高比例脱碳炉次尤为重要，而且，降低了处理过程中钢水的温降。

更换真空罐以后，顶枪也可以用来将真空罐耐材温度提高到处理温度。

顶枪升降系统
顶枪升降装置附加在一个顶枪旋转装置上，该装置与平台钢结构相连。

顶枪升降小车在升降轨道上行走。

顶枪升降小车将顶枪插入通过由法兰固定在热弯管上的顶枪真空密封通道。

电机减速机通过链轮链条驱动顶枪升降小车。

采用编码器来控制顶
枪的行程，由极限开关控制顶枪的极限位置。

在停电事故时采用气动马达来提升顶枪。

顶枪旋转系统
在真空罐和热弯管更换时，顶枪升降轨道框架旋转至停放位，顶枪升降轨道框架的支撑轴承安装在平台钢结构上。

顶枪
顶枪为水冷式多管结构，枪配有法兰连接氧气、保护气（惰性气体）、加热气体和冷却水软管。

保护气（氩气或氮气）在真空处理过程中枪不在工作位时，吹入枪进枪口，为安全起见，枪在吹氧和煤气加热后有保护气吹扫。

烧嘴功能由安装在氧枪头部的火焰监测器来监控。

枪顶部装有提升吊耳，在换枪时，吊车吊起吊耳。

顶枪真空密封座
真空密封座安装在衬套里，通过法兰将其与热弯管相连。

一个膨胀密封和一个密封套密封住真空密封座与顶枪之间的缝隙。

膨胀密封由挠性橡胶制成，通过压缩空气使其膨胀保证在工作位和待机位时顶枪被密封。

在顶枪运动过程中，这个膨胀密封是收缩的，并且惰性气体吹入真空罐插口以保证密封不受到热辐射。

刮渣器与密封装置为一整体，在其内部。

在枪运动过程中刮掉枪上铁皮。

一套补偿器用于避免枪在运动过程时的补偿。

真空密封段固定在真空管热弯管上。

顶枪存放装置
为了存放备用顶枪，在处理位附近放有一个焊接在平台钢结构上的存放架。

如果需要更换枪，吊车把枪从处理位吊至存放架上，安装新枪并锁紧。

13待机位烘烤器装置
待机位烘烤器位于处理工位两侧钢平台上，用以将真空罐内衬保持约1400-1450℃温度以更换至处理工位。

待机位烘烤器系统为机电一体品设备。

包括烘烤器本体装置、阀站和现场控制盘。

烘烤器装置由一个带水冷套的烧嘴、点火烧嘴、烧嘴保护罩、安装有UV探头的火焰监视器等部件组成。

烧嘴保护罩内铺设耐火衬。

阀站为一个整体装配件，各附件信号传输至现场控制盘内。

加热气体、冷却水和助燃氧气分别连接至阀站的相应接口处。

现场控制盘用于点火和监控、气体测量和控制、燃烧空气测量，加热气体/燃烧空气的比率控制、数量记录和温度控制。

所有的烧嘴功能，例如选定加热曲线，烧嘴保护罩的动作和烧嘴点火，都可由操作人员操作现场控制盘来实现。

点火后烧嘴自动工作。

在加热过程中，用热电耦来测量实际温度作为烧嘴加热的标准值。

14测温/取样系统
测温/定氧/取样操作采用手动枪。

一个现场显示信号显示测量过程成功。

测量用的电子显示设备属于基础自动化系统。

15真空系统
真空系统，用于使RH真空罐抽真空，以对钢水进行真空处理，该操作根据工艺要求一般是在0.67-300mbar的工作压力下进行。

真空系统用于：轻处理；脱氢；在无吹氧情况下自然脱碳；吹氧强制脱碳处理；化学加热。

满足各种工艺要求的五级真空控制系统可采用自动和人工控制模式。

安装气体冷却器来收集粉尘和冷却废气。

在抽气管线上安装真空蝶阀，以在真空处理开始之前预先对真空泵抽真空，从而缩短泵的停机时间，保证快速开始冶金过程。

气冷器将配有水冷管路，同时还考虑到了该气冷器的粉尘排放与输送方法。

将留出收集箱用空间和铲车与货车的通道。

在真空系统中将采取相应的噪音控制措施，以使噪音控制在符合要求的等级。

处理结束时，将真空罐充入氮气和空气破真空。

用真空蝶阀将真空泵与RH真空罐隔开实现预抽功能。

真空泵设计为喷射泵式。

这种配置包括共5级真空泵。

增压装置的3个高真空级S1、S2和S3串连布置，后边是冷凝器C1。

在冷凝器C1和C2之间安装两个并联喷射器S4a/S4b，后边是冷凝器C2。

在冷凝器C2和C3之间安装两个并联的喷射器S5a/S5b。

气冷器
热弯管通过水冷管线与气冷器相接，以冷却从真空罐排出的废气并将废气除尘。

气冷器表面采用圆柱体外壳密排冷却水管式结构。

一个气动控制的空气破真空阀，用于破真空系统，只有在较高真空度范围下紧急停机以及系统中有可能有CO反应的危险情况下才需用氮气破真空。

一扇防爆板被安装在抽真空道出口处，在压力突然超过大气压时防爆板打开。

气冷器还配有一个锥形底，以便集尘，并且在不处理阶段，通过操作一个气动控制板排出灰尘。

极限开关指定控制板的终端位置，排出的灰尘经过溜槽进入集尘器，集尘器放在地面。

移动弯头
一个移动弯头用于连接两个真空罐和一个公共的真空泵系统。

轨道上行走的小车拖动弯头水平移动。

移动到预定位置后，由电动葫芦将弯头降至抽真空管道密封处。

轨道由固定材料安装在平台钢结构梁上。

真空主阀
1000真空阀用于切断真空罐与真空泵的通路，以便在RH处理开始时可提前启动真空泵，缩短处理时间，减轻操作工人的操作强度。

而处理结束时，关闭此阀，可分别破坏真空罐内和真空泵一侧的真空，同样达到缩短处理时间和减轻操作强度的目的。

真空阀动作液压动力源为真空罐热弯管提升液压站。

16增压泵（喷射泵S1、S2、S3）
增压泵可实现低真空范围条件下达到所需的抽真空能力。

增压泵安装在真空管线和冷凝器C1之间。

增压泵S1头部附近装有分配器用以安装测量喷嘴，在调试时进行真空测试。

增压泵彼此相连并通过管道与C1相连，安装时现场焊接。

增压泵安装在钢结构平台上，并利用减振垫防止声音传播。

每台增压泵都配有供定期检查和排尘的入孔。

喷射泵（喷射泵S4、S5）
在中等真空范围内到大气压所需抽真空能力是由并联操作的喷射泵实现。

根据所需的抽真空能力，每级可能只有一个喷射泵工作。

并行的喷射泵配有气动切断阀，以免形成真空小循环。

喷射泵通过法兰管件与冷凝器相连。

增压泵和喷射泵用的蒸汽在喷淋式冷凝器内冷凝。

冷凝器采用喷嘴式冷凝器，C1采用双层喷嘴。

升温后的水从每个冷凝器排到密封水箱内，每根管道上都配有一个测温用的法兰座。

冷凝器C1配有一个冷凝水位监测仪表。

冷凝器安装在平台钢结构上，并有减振垫防止噪音传播。

离开最后一级冷凝器的废气，由废气管导引到车间厂房上方。

热水箱
经冷凝器后排出的水全部排放到一钢制密封热水箱中，防止CO泄漏。

热水箱上有检修人孔，以便检测和清理用。

热水箱上需设通风设施，并连接到高于厂房的通风管道。

热水箱上配备相应的管道接口、液位检测、人孔及相应附件。

冷凝器冷却水回水泵
泵用来排放密封水箱内的冷凝器冷凝水。

泵安装在泵房内，共3台，1台泵备用。

隔音材料
为了在距声源1米处测得的最大声区为85dB(A)，必须对增压泵，喷射泵和冷凝器直接隔音。

17真空合金上料系统
在真空处理过程中，通过真空料斗可以把合金料加入钢水中。

真空料斗的合金料来源于合金储存及添加系统。

每个处理工位配备1个真空批量加料料斗及合金加料溜管等系统。

真空加料斗
一个上部带有溜槽的加料斗用于接收来自合金添加系统的合金料，也用于给其下方的真空料斗加料。

加料斗配有一个气动阀板，加料斗由钢板焊接而成。

真空料斗为真空密封、钢板焊接结构，它配有检查孔，平台上的料斗支架及一个气动锁门。

真空料斗通过一个法兰与加料溜管相连。

抽真空时加料斗与真空系统相连。

为了上料，需要通过进气阀使加料料斗内恢复成大气压。

加铝真空料斗
上部带有加料溜槽的加料斗用于从合金储存及添加系统接受铝块，给位于其下方真空料斗内的称重料斗加料。

加料料斗由钢板焊接而成，
并配有气动阀板。

阀板位置由限位开关指示。

真空料斗为真空密封、钢板焊接结构，它配有检查孔。

真空料斗与给料器法兰连接。

称重料斗为自立式钢板结构带有加强筋、锥体段和出口法兰。

有支撑座用来加固位于真空料斗内框架上的压力传感器。

连接框架由螺栓固定到料斗出口法兰。

法兰上面有支架支撑振动给料机吊具。

加料溜管系统
铁合金及铝、废钢等添加料经溜管系统等与伸缩接头相联。

伸缩接头
伸缩接头用于快速切断真空合金系统与真空罐合金溜槽之间的连接。

例如在换真空罐时。

伸缩接头通过法兰与排料管相连。

伸缩接头由一个气缸驱动的补偿器构成，其法兰连接管道切割板。

极限开关指示终端位置。

底开式料罐
RH真空精炼装置合金加料系统采用底开式料罐直接加料至真空料斗。

18喂丝系统
喂丝机安置在钢平台上，每台钢包车配备一台，它可将不同丝线喂入钢包。

导辊将丝线从丝卷存放箱引入喂丝机。

一根导丝管机构将丝线从喂丝机导入钢水表面。

一台4线喂丝机。

其动力源来自变频电机。

送丝过程中为了产生必要的摩擦力，带有导向压力轮，通过气缸将其压在齿轮传动轮上。

喂丝机为成套设备。

控制和检测元件都装在一个开关柜内。

通过一个串联接口可实现与基础自动化系统的数据交换。

19真空罐维修及更换系统
吸嘴维修车
清除吸嘴结渣和和对吸嘴进行清洁和耐材修补在真空处理间隙进行。

这些设备放在吸嘴维修车平台上。

吸嘴维修车在钢包运输车轨道上行走可分别对两个真空处理位的吸嘴进行维修，车行走有现场操作盘控制。

操作人员通过厂房地面上的一个现场操作盘对吸嘴维修车和除渣
器进行操作、控制。

操作人员通过操作设备上的一个现场操作盘对耐材喷补机进行操作、控制。

吸嘴维修车采用8轮两端分别可驱动，每端驱动采取双电机驱动，当一台电机故障时，另一台电机可以慢速驱动。

车框架由钢板焊接而成。

为确保吸嘴维修车的准确定位驱动电机是由变频器控制，限位开关实现定位。

顶渣器用于在完成真空处理后去除吸嘴结渣，为一个有钢齿焊接圆形上部框架及收集箱，渣壳被顶开后经收集箱落到放在维修车上的垃圾箱中。

20喷补机设备
喷补机能喷补吸嘴内侧和外侧。

内侧采用自动喷补。

在喷补位，由带手动快速接头的软管提供压缩空气（输送空气）和水。

喷补位处的电源由带插头的挠性动力电缆提供。

由袋装料来添充耐火材料仓，在袋装料下降至给料料斗上时由一个切袋器将袋子打开。

喷补用的干粉经由一个防尘罩加入压力仓。

位于喷补机下部的气体输送系统将压力仓的粉剂通过软管由压缩空气迅速输送到喷补枪。

枪内的水加到粉剂里。

吸嘴更换车
吸嘴更换车为焊接钢结构件。

支撑一个带有梯子和扶手的平台。

平台由液压缸驱动，可垂直运动，以便拆卸和焊接吸嘴。

液压缸由一个液压装置提供动力，液压装置为成套设备。

平台设有沙箱，用于吸嘴拆卸。

一个移动平台用于吸嘴安装。

在真空罐拆卸时，平台可交替支承收集箱。

为了车准确定位，极限开关控制车停位。

手动集中润滑系统将润滑脂供到各润滑点。

22预热位烘烤器
预热位烘烤器为成套设备。

包括烘烤器本体装置、阀站和现场控制盘。

烘烤器具有焦炉煤气/转炉煤气切换的功能，具备沿烘烤曲线升温的功能。

烘烤器装置由一个带水冷套的烧嘴、点火烧嘴、烧嘴保护罩、安装有UV探头的火焰监视器等部件组成。

烧嘴保护罩内铺设耐火衬。

另外，预热位还配有一台带马达和叶轮的引风机，叶轮直接安装在马达轴上。

废气箱
在预热烧嘴工作过程中产生的废气经吸咀进入一个废气箱。

废气箱安装在预热平台下面，并且吸咀有一部分插入其中。

废气箱与废气烟囱相连。

废气箱内铺设耐火衬。

废气烟囱装置
与废气箱相配的废气烟囱，留有一个开口以便冷空气进入。

烟囱是自然通风系统。

与空气混合的废气经过烟囱排到厂房顶上进入大气层。

烟囱配有防雨罩
分配器和收集器
分配器根据各个用户点的具体要求分配下述介质流量：
蒸汽、冷凝器冷却水、设备冷却水、收集器用于设备冷却水排。