新版近十年来国内RH真空精炼技术的发展
RH高效生产技术的发展
RH脱碳速度Kc与[C]的关系
Kc
W Q / ak
钢水的循环流量可按下式计算[7]：
0.3 1.1 Q 3.8 103 Du Dd G 0.31 H 0.5
体积传质系数可按经验公式计算[8]：
ak = 2.2710-7· G0.67· [C]1.76· [O]0.75· {ln(101.3/P2)}0.67· S
钢包容量与浸渍管直径的关系
提升气体流量与浸渍管直径的关系
RH快速脱碳技术的发展
快速脱氢技术
RH具有很强的脱氢能力，RH脱氢反应的动力 学表达式如下： -d[H]/dt=KH([%H]-[%H]e)
KH
Q ak V (Q ak )
试验和生产证明，随着浸渍管直径的增大，RH
脱氢表观速度常数KH增大，脱氢速度提高，当 [H]≥110-6时K
20
≤2.0 ≤30 80-90 无 0.3-0.4 0.8
RH适合各种高品质钢的精炼要求
新一代钢铁材料的发展趋势是：超洁净、高均匀和微细组织结构控制。RH可以满足各 类高品质钢材洁净度的要求。对于同时要求超低碳、超低硫的钢种（如电工硅钢）和同时 要求超低碳、超低氮的钢种（如IF钢）以及同时要求低碳、低硅的钢种（如涂镀钢板） RH 是唯一最佳的精炼设备。而对于要求氧、硫含量的钢种（如低合金高强度钢和特殊钢）可 以选择RH也可以选择LF-VD（或LF-RH）。而对于不锈钢冶炼VOD是最佳的冶炼设备，但 日本许多钢厂也采用RH取代VOD生产不锈钢。 表2 各种高品质钢的性能和洁净度要求及其相适应的精炼方法
务川进等人通过实验研究钢水增氮（或脱氮）速度与钢 中表面活性元素硫和氧的含量的关系。随钢中 [%O]和[%S] 含量的增加，钢水吸氮（或脱氮）速度降低（或增高）。日 本川崎公司千叶厂通过生产实践发现：RH浸渍管内的钢板在 高温下发生变形，造成浸渍管漏气是钢水增氮的主要原因。 采用吹氩密封技术，可以降低钢水吸氮量，进而提高 RH的脱 氮效率。水上等人通过160tRH试验证明，向熔池吹入少量 CO和Ar的混合气体可以提高RH的脱氮能力，稳定生产出 [N]≤2010-6的超低氮钢。
真空感应熔炼技术的发展及趋势
真空感应熔炼技术的发展及趋势随着现代工业技术的迅猛发展，人们对机械零件的使用要求越来越高，愈加严苛的使用环境对金属材料的耐高温，耐磨，抗疲劳等性能提出了更高的要求。
对于某些特定的金属或合金材料，无论是前期研发试验还是后期的大批量生产投入使用，研究或得到高性能的金属合金材料都需要金属熔炼设备，表面热处理设备等的支持。
在众多的特种加热或熔炼方法中，感应加热技术用于熔炼制备金属材料或在一定工艺中对材料进行烧结，热处理等，都起到了至关重要的作用。
1、真空感应熔炼技术1.1、原理感应加热技术通常是指真空条件下，通过电磁感应原理使感磁性较好的材料获得感应电流，达到加热的目的一种技术。
电流以一定频率通过环绕在金属材料周围的电磁线圈，变化的电流产生感应磁场，并使得金属内部产生感应电流，并产生大量的热量，用来加热材料。
当热量相对较低时可用于真空感应热处理等工艺，当热量较高时，产生的热量足以熔化金属，用来制备金属或合金材料。
1.2、应用1.2.1、真空感应熔炼真空感应熔炼技术是目前对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗节能环保型的感应加热技术。
该技术主要在感应熔炼炉等设备上实现，应用范围十分广泛。
固态的金属原材料放入由线圈缠绕的坩埚中，当电流流经感应线圈时，产生感应电动势并使金属炉料内部产生涡流，电流发热量大于金属炉料散热量的速度时，随着热量越积越多，到达一定程度时，金属由固态熔化为液态，达到冶炼金属的目的。
在此过程中，由于整个过程发生在真空环境下，因此，有利于金属内部气体杂质的祛除，得到的金属合金材料更加纯粹。
同时冶炼过程中，通过真空环境以及感应加热的控制，可以调整熔炼温度并及时补充合金金属，达到精炼的目的。
在熔化过程中，因为感应熔炼技术的特点，液态的金属材料在坩埚内部由于受到电磁力的相互作用，可以自动实现搅拌，使成分更加均匀，这也是感应熔炼技术的一大优势。
与传统的冶炼相比，真空感应熔炼节能，环保，工人作业环境好，劳动强度小，具有很大优势。
RH精炼技术的发展
1 前言 在炉外精炼方法中主要有 RH、DH、VAD 、
VD 、VOD 、ASEA2SKF、LF 等 , 其中 RH 法是最 为重要的一种 。 ( RH) 处理工艺具有精炼效率 高 、适应批量处理 、装备投资少 、易操作等一系 列优点 , 在炼钢生产中获得了广泛应用和显著进 展 。它不仅提高钢产量 , 改善钢材质量 , 增加品 种 , 降低成本 , 提高经济效益 , 而且极大地优化 了现代炼钢工艺 。目前 , RH 的主要功能已经由 原来单一的脱气设备发展成为包含真空脱气脱 碳 、吹氧脱碳 、喷粉脱硫 、温度补偿 、均匀温度 和成分等的一种多功能炉外精炼设备 。 2 RH 方法的吹氧脱碳功能的发展
RH 吹氧技术的发展经历了 RH2O , RH2OB , RH2KTB , MFB 等四个主要阶段 。
第6期
黄会发等 : RH 精炼技术的发展
7
图 1 RH2KTB 脱碳规律
211 RH —O 真空吹氧技术[4] 1969 年德国蒂森钢铁公司亨利希钢厂开发
了 RH —O 技术 (图 2) , 首次用铜质水冷氧枪从 真空室顶部向真空室内循环着的钢水表面吹氧以 强化脱碳冶炼低碳不锈钢 , 既缩短了冶炼周期又 降低了脱碳过程中铬的氧化损失 。但在工业生产 中 RH —O 技术暴露出以下问题 : 氧枪结瘤严重 , 因氧枪动密封不良而使氧枪枪位无法调整 。这些 问题一时无法解决 , 而当时 VOD 精炼技术能较 好地满足不锈钢生产的要求 , 所以 RH —O 技术 未能得到广泛应用 。
在传统的 RH 基础上 , 日本川崎公司于 1986 年成 功 地 开 发 了 RH 顶 吹 氧 ( RH —KTB) 技 术 (图 4) , 将 RH 技术的发展推向一个新阶段。该法 是从 RH 真空室顶部插入一可垂直升降的水冷氧 枪 (160t 装置的喷枪内径为 25mm) , 通过该氧枪 向真空室内钢液吹定量氧气和惰性气体 , 强化脱 碳 , 同时利用炉气中 CO 的二次燃烧提供附加热 量 , 以此来补偿精炼过程中的温降。其综合效果 可使转炉出钢温度降低约 26 ℃。图 5 给出了 RH 和 RH —KTB 过程排气成分和二次燃烧率的比较。
rh真空精炼的设备与工艺
rh真空精炼的设备与工艺rh真空精炼是一种常用的材料处理技术，主要用于提高材料的纯度和性能。
该设备和工艺通过在高真空环境下对材料进行加热和处理，去除杂质和气体，从而得到高纯度的材料。
rh真空精炼设备主要由真空炉、真空泵、加热系统和控制系统等组成。
其中，真空炉是整个设备的核心部分，用于提供高真空环境。
真空炉的结构通常由内胆、外壳和隔热层组成，以确保设备在高温下能够保持较高的真空度。
真空泵则用于抽取炉腔中的气体，维持高真空环境。
加热系统负责提供加热源，将材料加热到所需温度。
控制系统用于对整个设备进行参数调节和监控，确保精炼过程的稳定性和安全性。
rh真空精炼的工艺过程主要包括三个步骤：预处理、真空精炼和冷却。
首先，需要对待处理的材料进行预处理，包括清洗、破碎、筛分等步骤，以确保材料表面没有杂质和污染物。
接下来，将预处理后的材料放入真空炉中，通过控制加热系统将其加热到所需温度。
在高温下，材料中的杂质和气体会被挥发出来，同时通过真空泵进行抽取，从而实现材料的精炼。
最后，在精炼完成后，将材料冷却到室温，准备进行后续的加工和应用。
rh真空精炼的设备和工艺在许多领域中得到了广泛的应用。
例如，在金属材料加工中，rh真空精炼可以提高材料的纯度和均匀性，从而提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
在半导体行业中，rh真空精炼可以去除材料中的杂质和气体，提高半导体材料的电子性能和可靠性。
此外，rh真空精炼还可以应用于陶瓷材料、玻璃材料、化工原料等领域，以提高材料的质量和性能。
rh真空精炼设备和工艺是一种重要的材料处理技术，通过在高真空环境下对材料进行加热和处理，可以提高材料的纯度和性能。
该技术在许多领域中得到广泛应用，对提高材料的质量和性能具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，rh真空精炼设备和工艺将会得到进一步的改进和应用，为材料科学和工程领域的发展做出更大的贡献。
上海宝钢考察RH生产情况
上海宝钢考察RH生产情况1、炉前渣量问题：宝钢转炉出钢，渣厚均能达到小于100㎜（平均70㎜）以下，若遇渣厚超过200㎜，必须通过钢水罐扒渣处理方能进行RH处理，宝钢炉前操纵渣量采纳挡渣漂、挡渣帽进行出钢挡渣，成效较好。
（往常采纳挡渣球）我厂与宝钢相比在渣量操纵上不稳固（平均在130㎜），渣厚大于150㎜仍进行RH处理，而且无扒渣等补救措施，建议我厂在RH生产时要严格执行渣厚拒处理，并对炉前的挡渣方法进行改进。
2、炉前渣改性处理：宝钢转炉炉前出钢均对渣子进行改性处理，目前宝钢300吨转炉出钢前在钢包内加100 0㎏的石灰，出完钢后在渣面加强脱氧剂200~300㎏，以降低炉渣的熔点及渣中氧化铁含量，提高流淌性及吸附夹杂物的能力，通过与宝钢技术人员的交流，我们把握了转炉渣改性后渣子成分的操纵要点：Cao/AL2O3=2.0~1.6之间，（FeO）＜8%，SiO2＜10%。
并在生产现场取得RH处理前渣样3炉有待于进一步分析。
而我厂目前在转炉渣改性处理上没有取得实质性的进展，选择好合理的渣系是精炼处理的关键。
3、钢包净空操纵：宝钢RH生产的钢包净空操纵在300~600㎜，而且相对稳固，必要时转炉进行剩钢操作，可连续按浇次组织生产，而我厂RH处理钢水净空过大或过小较多，无法保证RH生产的连续性。
望在今后组织RH生产时加强生产的统一调度指挥。
4、RH真空处理前罐温操纵：宝钢RH处理前真空罐温度操纵在1000~1100℃，均采纳双罐位，一个离线烘烤，一个在线生产。
而我厂受单罐位制约且煤气烘烤无法调剂（目前烘烤速度为20℃/h，没有严格按烘烤曲线进行，且烘烤速度较慢），目前RH处理前罐温仅达到700℃。
5、蒸气压力、温度：宝钢RH真空泵用蒸气采纳外管网供应蒸气，蒸气压力为13~14Mpa，蒸气温度为225℃，十分稳固。
而我厂真空泵为快速锅炉供应蒸气，蒸气压力波动较大，且受煤气制约，锅炉供气能力不足，制约RH的生产。
rh真空精炼的设备与工艺
rh真空精炼的设备与工艺RH真空精炼是一种常用的金属精炼工艺，广泛应用于钢铁、铜、铝等金属行业。
本文将介绍RH真空精炼的设备和工艺。
一、设备介绍RH真空精炼设备主要由真空室、真空泵、喷吹系统、倾动机构等组成。
其中真空室是整个设备的核心部分，它能够提供高真空环境，为金属精炼提供必要的条件。
真空泵用于抽取真空室内的气体，维持高真空状态。
喷吹系统通过喷吹氩气或其他气体，实现金属的冶炼和精炼。
倾动机构用于倾动整个设备，方便操作和控制。
二、工艺流程RH真空精炼的工艺流程一般包括以下几个步骤：准备工作、真空处理、吹气冶炼和精炼。
1. 准备工作：包括清洗真空室、检查设备运行状态、准备冶炼原料等。
2. 真空处理：首先将真空室抽取至所需真空度，去除气体和杂质。
然后，通过加热或其他方式，将金属熔化并保持在合适的温度范围内。
3. 吹气冶炼：在金属熔池中喷吹氩气或其他气体，通过气体的作用，促使金属中的杂质与气体发生反应，生成易挥发的气体，从而去除杂质。
这一步骤也可以同时进行冶炼，将合金中的成分进行调整。
4. 精炼：通过控制喷吹气体和温度，进一步去除金属中的杂质，提高其纯度。
同时，还可以通过加入适量的合金元素，对金属进行合金化处理。
三、优势和应用RH真空精炼具有以下几个优势：1. 高纯度：通过去除金属中的杂质，可以大幅提高金属的纯度，满足高要求的应用场景。
2. 均质化：通过喷吹气体的作用，可以使金属中的成分更加均匀，提高合金的一致性。
3. 节能环保：采用真空精炼工艺，可以减少能源消耗，同时避免了传统冶炼过程中产生的大量废气和废渣。
4. 自动化控制：RH真空精炼设备可以实现自动化控制，提高生产效率和产品质量。
RH真空精炼广泛应用于钢铁、铜、铝等金属行业。
在钢铁行业中，RH精炼可用于脱气、脱硫、脱氮等工艺，提高钢材的质量。
在铜、铝行业中，RH精炼可用于去除金属中的氧化物和杂质，提高金属的纯度。
RH真空精炼设备和工艺在金属精炼领域具有重要的应用价值。
浅析RH工艺在钢铁冶金中的探究与实践
浅析RH工艺在钢铁冶金中的探究与实践摘要：RH精炼技术是现代钢铁冶金行业中的一项炉外精炼技术，具有高效率、高质量、资金投入需求低等特点，成为了当代冶金技术中广为应用的一项精炼技术。
根据RH技术的应用与发展探究钢铁冶金工艺的优化实践，为钢铁冶金工艺提供技术发展参考。
关键词：RH工艺；钢铁冶金；精炼技术；应用RH工艺是一种钢业冶金技术中的一种炉外精炼技术，与其齐名的还有DH、VAD、VD工艺等，但是只有RH工艺在现代冶金工艺中应用最为广泛，也是最重要的一种。
RH精炼工艺具有极高的效率性，并且能够进行大批量工艺处理，在装备上的投入也相对较少。
經由RH工艺进行炉外精炼的产品往往具有更优异的质量性能，并且最终出产量也能得到都很好的提升，在一定行程度上增加了产品的种类，为工厂节省了生产成本的投入，全面提高了工厂的生产效率。
因此，RH冶金工艺在炼钢与生产的过程中正在受到大面积推广与应用，同时也得到了良好的发展。
现阶段钢铁冶金技术已经从单一脱气设备转变发展为包含真空脱气脱碳、缺氧脱碳、喷粉脱硫等及多功能炉外精炼技术设备。
一、真空精炼技术的发展（一）常见的真空精炼技术特点钢厂的生产中炉外精炼技术及其设备的水平高低直接关乎着钢厂的整体经济效益与生产能力。
因此，大力发展炉外精炼技术在钢铁冶金行业中的，是钢厂促进自身发展的重点内容之一。
目前的真空精炼技术在性能和特点上都各具千秋，其中RH工艺是所有精炼工艺中功能最全、所用设备最复杂的技术手段。
同时，RH工艺的操作效率相对较高，适合用于批量生产等环境，是一种极为优秀的钢铁精炼手段。
现阶段RH技术被广泛应用在例如冶炼汽车板钢等低碳钢、超低碳钢等产品的生产工作中。
（二）炉外精炼技术在我国的应用情况自上世纪50年代以来，我国越发意识到冶金炼钢工艺中的真空精炼技术的高质量、高生产率的优势特点。
在那之后国际上又发明了RH和DH两种精炼方法，我国利用这两种炼钢方法炼就高精度特种钢。
1962年，我国建立了第一个市政企喷射真空泵技术研究实验室。
RH真空精炼炉发展及控制技术应用研究
RH真空精炼炉发展及控制技术应用研究发布时间：2023-02-17T08:36:31.242Z 来源：《科学与技术》2022年19期作者：孟祥通[导读] 在信息化不断发展的推动下,钢铁工业也实现了自动化发展,在技术设备不断更新、市场对于低碳优质钢材的需求的提升下,RH工艺获得了较大的发展,在其真空精炼的环节,国外内都在对其工艺装备及自动化控制、开发及应用进行研究。
孟祥通在信息化不断发展的推动下,钢铁工业也实现了自动化发展,在技术设备不断更新、市场对于低碳优质钢材的需求的提升下,RH工艺获得了较大的发展,在其真空精炼的环节,国外内都在对其工艺装备及自动化控制、开发及应用进行研究。
RH工艺的实现必须保证其精炼炉为真空状态,相关的设施设备需要可靠而先进,这是获得稳定安全生产的基本前提。
基于此,本文以RH精炼炉作为研究对象,对其工艺装备和控制技术做了细致的研究,进一步分析了RH真空精炼炉的发展历程和工艺原理。
本研究对工程项目在质量管理方面的提升有着关键性作用。
关键词:RH真空精炼炉;控制技术;精炼炉发展0引言RH精炼是炉外精炼工艺的一种重要的冶炼方式,其优势是产能大、周期短、效果佳等,目前为炼钢行业所普遍采用。
截止到现在,RH不再单纯被应用于脱气技术,更是应用于真空脱碳、喷粉脱硫、吹氧脱碳、温度均匀以及补偿等方面,炉外精炼的功能越来越齐全。
在精炼技术与功能的不断发展下,RH技术对于超低碳钢的生产具有很大的优势,在目前现代化的钢厂中,作为炉外处理技术发挥着重要的作用。
1 RH真空精炼技术概述1.1 RH精炼炉真空处理工艺RH工艺流程图如图1所示，RH真空槽是整个真空脱气装置的核心设备,主要结构是由一个带有2个吸嘴,内砌耐火材料的真空室构成。
RH 真空处理过程中在对钢水进行真空处理时,位于真空室下部的两根插入管会随着钢包的上升而逐渐插入到钢液中,插入管深入到钢液中之后,利用真空室的结构对钢水进行抽真空的操作,使钢水中所含有的成分因此而改变。
RH真空精炼装备的发展
RH真空精炼装备的发展李麒【摘要】介绍了RH真空精炼装备发展概况及在中国的现状.阐述了宝钢工程技术公司RH真空精炼工艺的发展进程.【期刊名称】《现代冶金》【年(卷),期】2012(040)004【总页数】3页(P1-3)【关键词】RH;真空精炼;发展【作者】李麒【作者单位】宝钢工程技术公司,上海 201900【正文语种】中文【中图分类】TF341引言从20世纪90年代中期起,中国钢铁企业铁水预处理、炉外精炼技术与装备有了较大的发展。
1991年铁水预处理和钢水精炼比分别不足2%和3%。
但到1998年均超过了20%,2000年分别达到了23%和25%以上,因钢产量增长迅速,钢水实际处理量的增长都在 15倍以上,为钢铁生产流程与产品结构的优化作出了重大贡献。
1 RH真空精炼装备发展概况现代各种精炼设备的冶金功能趋于多样化和高效率,以不断满足钢铁产品品种和质量的要求和生产的高效率。
在20世纪80年代后,随着汽车工业对钢质量的要求越来越严格,RH真空精炼技术由于其在超低碳钢真空脱碳等方面的优势而得到迅猛发展。
国内RH真空精炼装备和工艺技术的开发,则是在 1967年大冶钢厂首次引进的 100 t RH真空精炼设备起步的,至 20世纪70年末期,国内仅有 5台 RH真空精炼设备。
RH真空精炼工艺技术从20世纪90年代开始由于高品质钢特别是高质量板带材比例的提高和洁净钢生产的需要得到快速发展。
至2008年底,国内的RH 真空精炼设备已经到达70～ 80台,并形成了 RH真空精炼成套装备和工艺技术的自主集成,打破了国外先进企业在此领域的技术垄断。
目前,RH真空精炼技术的冶金功能包括脱氢、脱碳、脱氧、脱硫、钢水成分和温度的精确控制、夹杂物控制与去除等许多方面。
随着 RH真空精炼工艺技术的深人研究,可处理的钢种范围逐渐扩大,处理钢的质量不断提高,使得人们对 RH精炼技术更加重视,逐步形成了一系列冶炼优质品种钢的工艺规程,其处理效率也在不断提高。
RH精炼炉
RH精炼炉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。
2RH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。
在真空状态下，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。
同时，进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应，比如碳氧反应等;如此循环脱气精炼使钢液得到净化。
RH精炼技术的应用与发展
RH精炼技术的应用与发展RH法是一种重要的炉外精炼方法，具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛应用。
到目前为止，RH已经由原来单一的脱气设备转变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备。
而且随着技术的进步和精炼功能的扩展，在生产超低碳钢方面表现出了显著的优越性，是现代化钢厂中一种重要的炉外处理装置。
RH精炼技术的开发与应用最初开发应用RH的主要目的是对钢水脱氢，防止钢中白点的产生，因此，RH处理仅限于大型锻件用钢、厚板钢、硅钢、轴承钢等对气体有较严格要求的钢种，应用范围很有限。
20世纪80年代，随着汽车工业对钢水质量的要求日益严格，RH技术得到迅速发展。
这一时期RH技术发展的主要特点如下：(1)优化工艺、设备参数，扩大处理能力；(2)开发多功能的精炼工艺和装备；(3)开发钢水热补偿和升温技术；(4)完善工艺设备，纳入生产工艺在线生产，逐年提高钢水真空处理比例。
采用RH工艺能够达到以下效果：(1)脱氢。
经循环处理后，脱氧钢可脱ｗ(Ｈ)约65%，未脱氧钢可脱ｗ(Ｈ)约70%；使钢中的ｗ(Ｈ)降到2×10-6以下。
统计分析发现，最终氢含量近似地与处理时间成直线关系，因此，如果适当延长循环时间，氢含量还可以进一步降低。
(2)脱氧。
循环处理时，碳有一定的脱氧作用，特别是当原始氧含量较高，如处理未脱氧的钢，这表明钢中溶解氧的脱除，主要是依靠真空下碳的脱氧作用；如ＲＨ法处理未脱氧的超低碳钢，ｗ(Ｏ)可由(200～500)×10-6降到(80～300)×10-6，处理各种含碳量的镇静钢，ｗ(Ｏ)可由(60～250)×10-6降到(20～60)×10-6。
(3)去氮。
与其他各种真空脱气法一样，RH法的脱氮量也是不大的。
当钢中原始含氮量较低时，如ｗ(Ｎ)<50×10-6，处理前后氮含量几乎没有变化。
最新RH真空精炼技术
产品 热轧钢板 冷轧深冲钢板 镀层板，涂层板 锅炉板、桥梁板 造船板
产品 IF 钢 电工用钢 石油管线钢 低温用钢 超 深 冲4钢
5
特殊钢厂冶炼工艺路线
废钢
UHP
生铁
电炉
D R I/H B I
VD
轴轴承承钢钢
精炼
齿齿轮轮钢钢
优优质质弹弹簧簧钢钢
LF
大方
硬硬线线钢钢
精炼
坯连
帘帘线线钢钢
RH
铸
精炼
石石油油套套管管
RH精炼技术
__________________________________________________
1
现代纯净钢生产工艺流程
在纯净钢生产中，RH是最重要的真空精炼装置之一，
应用越来越广泛，新建钢厂多数选择RH精炼。 __________________________________________________
• 对钢水进行该钢种所必须进行的处理，（如脱氢处理，深
脱碳处理，轻处理，深脱氧处理等）。处理过程中真空度 和环流气体流量按各处理模式自动进行变换。
• 处理结束前再次测温取样，确认处理目的是否已达到。 • 合金微调及最终脱氧。 • 测温取样后关闭主真空阀，破真空。 • 钢包下降，座落到钢包台车，同时将环流气体切换成氮气。 • 钢包台车运行到喂丝工（加保温剂）位，按钢种要求喂丝，
2
钢
铁
冶
炼工艺Fra bibliotek路线 __________________________________________________
3
大型联合企业冶炼工艺流程
CAS-OB
板坯连铸
铁水脱硫 转炉复吹
真空热处理技术的新近进展及其发展趋势
真空热处理技术的新近进展及其发展趋势真空热处理技术是一种对材料进行加热处理的方法，其最显著的特点就是在非常低的压力下进行，以获得更高的处理效果。
近年来，随着高新技术的不断发展，真空热处理技术也得到了不断提高和改进。
本文将从技术进展、优化和未来发展趋势三个方面来讨论真空热处理技术的最新发展。
技术进展随着各种高新制造技术的不断普及和推广，真空热处理技术也得到了进一步完善。
其中，各种新型加热设备的发展是最为重要的一环。
例如，电子束加热、激光加热、等离子体加热等高端加热技术的应用，提高了加热速度和加热均匀性，同时也缩短了加热时间，减少了能源消耗，并提高了加热质量和产品品质。
据了解，近年来，真空热处理技术在汽车、航空、军工、航天等领域的应用越来越广泛，可以将金属材料和合金材料的热处理温度控制在非常精确的范围内，还可以有效地避免材料表面的氧化和脱胶，从而提高了材料的物理和化学性能，同时也提高了材料的抗腐蚀能力和耐磨性。
此外，真空热处理技术还可以控制材料的晶结构和晶粒大小，从而改善材料的强度和韧性，降低了材料的开裂和氢脆性。
优化手段除了技术进展，部分企业还开始通过优化工艺流程和精简工序来进一步提高真空热处理技术的效率。
例如，在真空热处理过程中，采用合适的工艺参数，能够在保证加热质量的同时，减少处理时间和能源消耗，提高效率。
此外，还可以选用优质加热材料，采用较高的真空度等手段，优化处理效果。
在加热设备方面，各大生产商也加大了研发力度，推出了诸如节能型真空热处理炉、高效真空热处理炉等新型设备，不仅在节能减排方面有所提升，加热均匀性也得到了更好的控制，处理效果也更加优化。
发展趋势未来，真空热处理技术的发展趋势是进一步提高质量、提高效率、扩大应用范围。
可能的发展方向包括：1. 加大研发力度，研制更高效、高精度的真空加热设备，提高处理效率和加热均匀性。
2. 研制可靠的自动化操作系统，以提高加工的质量和稳定性。
3. 与物联网技术结合，建立智能化的真空热处理生产线，实现数字化、智能化、自动化生产。
RH真空精炼技术的发展
RH 的发展历史
7
RH精炼技术是1959年德国Rheinstahl和Hutlenwerke公司联合开发成 功的。RH将真空精炼与钢水循环流动结合起来，具有处理周期短，生产 能力大，精炼效果好等优点，适合冶炼周期短，生产能力大的转炉工厂采
Hale Waihona Puke 用。RH发展到今天，大体分为三个发展阶段： （1）发展阶段（1968年~1980年）：RH装备技术在全世界广泛采用。 （2）多功能RH精炼技术的确立（1980年~2000年）：RH技术几乎达到
OD AOD
大板
脱磷 脱硫
坯连 铸
不锈钢
RH-
OB/
KTB
编辑课件ppt
6
短流程钢厂冶炼工艺路线
铁水 脱硫
废钢
转炉 电炉
CASOB
LF 炉
小方坯 连铸
各类建材 普碳钢 普通低合金钢 机械工程用钢 易切削钢
废钢 生铁 DRI/HBI
UHP 电炉
LF 精炼
薄板坯 连铸
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普通热轧板 冷轧板 镀层板
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RH装置示意图
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RH处理钢水过程
• 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0.67 mbar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，形成气泡泵，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。在真空状态下，流 经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液 循环过程中被抽走。同时，进入真空槽内的钢水还进行 一系列的冶金反应，比如碳氧反应等如此循环脱气精炼 使钢液得到净化。
RH炉外精炼用耐火材料发展现状和趋势(定稿)
RH炉外精炼用耐火材料发展现状和趋势王堂玺，李享成，姜广坤武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地，武汉430081摘要随着冶炼洁净钢的发展，炉外精炼主要用耐火材料发展迅速。
RH炉用耐火材料以前以镁铬砖为主，但由于环境污染，目前无铬耐材越来越受到耐火材料专业人员的重视。
本文结合我国钢铁行业尤其是不锈钢及特殊钢的发展，对炉外精炼用耐材发展和趋势进行分析。
关键词炉外精炼镁尖晶石刚玉尖晶石材料1、前言近年来，随着我国国民经济快速发展，不锈钢及其他特殊钢的需求增长很快，这对钢产品质量也提出了更高的要求。
据统计，2009年我国钢铁行业的粗钢产量为56784万吨，其中32家主要特殊钢企业的粗钢产量为7610.84吨（占13%），而世界上OECD国家的特殊钢占其钢总产量约15-22%，其中瑞典达到45%左右［1］，预计我国未来的特殊钢生产仍有很大的发展空间。
不锈钢及其它特殊钢产品的生产工艺主要采用炉外精炼工艺。
经过几十年的发展，炉外精炼领域逐渐开发了DH、RH、AOD、VOD、LF、V AD、ASEA-SKF等技术，各种炉外精炼设备也不断涌现。
炉外精炼工况比较苛刻，耐火材料要具有高温强度高、在真空下体积稳定性好，耐冲刷、耐剥落性好、抗侵蚀性强等，目前国内外已经开发和使用了各种优质的炉外精炼用耐火材料。
2、RH炉外精炼用主要耐火材料2.1镁铬系耐火材料镁铬系耐火材料分直接结合镁铬砖、再结合和半再结合镁铬砖。
镁铬砖在炉外精炼炉如VOD、AOD以及RH浸渍管、真空室使用效果较好。
镁铬砖的损毁原因主要考虑熔渣渗入而使砖体变质引起的结构剥落。
目前，大部分国家限制使用镁铬砖，一方面是由于其中的铬会造成环境污染，另一方面价格相对镁尖晶石砖或刚玉尖晶石浇注料更高，再有我国《产业结构调整指导目录》（2007年本）也将“含铬质耐火材料生产线”列限制类生产项目。
2.2 镁锆系耐火材料镁锆系耐火材料主要为烧成镁锆砖。
镁锆砖在炉外精炼炉如RH浸渍管、真空室使用效果较好。
科技成果——RH精炼功能提升关键技术
科技成果——RH精炼功能提升关键技术技术开发单位北京科技大学所属领域钢铁冶金成果简介钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业。
钢的高效化、洁净化、稳定化和智能化生产是钢铁企业生存和发展的方向。
钢铁生产过程中，根据钢种的不同，所采用的精炼工艺和设备也不同。
其中，RH真空精炼工艺具有高效、高洁净的生产特点，广泛应用于IF钢和硅钢为代表的冷轧钢种、管线钢为代表的热轧钢种、以及轴承钢为代表的特殊钢种的生产。
因此，提升RH真空精炼的效率和能力能够一方面缩短各高品质钢种的精炼时间，更好地与高拉速连铸相匹配，提升生产效率，另一方面能够更好地脱碳和去除夹杂物，提升产品质量，这两方面都能够给钢铁企业带来很好的效益。
根据几何相似和动力学相似建立了对应实际RH模型比例为1：5的RH物理模型。
利用PIV技术测量流场，示踪粒子选用空心SiO2微球，获得了RH水模型钢包和真空室内中心纵截面上的速度矢量分布，并根据速度场分布计算出对应的湍动能及其耗散率的分布；在RH水模型钢包内布置监测点，在加入示踪粒子（饱和NaCl溶液）的同时开始测量监测点处电导率的变化，获得电导率变化曲线后，将电导率变化在±5%之内的时间为混匀时间，密集布置监测点并多次重复测量，得到整个钢包中心纵截面上的混匀时间分布。
根据上述方法分别研究吹气流量、真空室压力、吹气孔数对RH内部流场特性及混匀状态的影响。
图1 项目技术方案在原物理模型基础上改变浸渍管的形状，分别设计两浸渍管均为椭圆管RH、两浸渍管中上升管为圆管下降管为椭圆管RH以及标准圆管对比RH水模型，研究浸渍管形状对流场特性及混匀状态的影响。
两浸渍管均为椭圆管时，能够增大液体的循环流量，降低钢包整体的混匀时间；当只改变下降管形状，选用椭圆管作为下降管时，能够起到增大钢水涌入真空室的速度同时降低钢水对钢包底部的冲击的效果。
通过工业实验，对某超低碳钢RH全精炼过程进行密集取样，分别取圆管和椭圆管RH冶炼的钢样分析，检测钢中碳含量。
RH精炼
4.RH真空精炼的冶金功能
在短时间就可达到较低的碳、氢、氧含量；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。最初RH装置主要是对钢水脱氢，随着RH真空精炼 实践和精炼技术的发展，其冶金功能得到了充分的发展。
1）脱氢 可生产[H]≤0.00015％，延长钢水精炼时间，可使 [H]≤0.00010％。 2）脱碳 在20min处理周期内可生产出[C]≤0.002％的超低碳钢水。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。 3）脱氧 RH真空精炼后T[O]量可≤0.0020％,如和 LF法配合，钢水T[O]可降到 0.0010％以下。
近年来，我国钢铁企业普遍对钢水炉外精炼技术的应 用较为重视，投入大量资金上马先进的炉外精炼技术装备， 炉外精炼已经不再是特大型钢铁企业或特钢企业的专利品。 炉外精炼在提高钢材产品质量、扩大品种、提高炼钢生产 能力、保障连铸顺行、降低成本、优化炼钢生产工艺等方 面发挥着极其重要的作用，甚至成为限制环节。而RH真空 处理又是炉外精炼领域的一个突出典型。铁水预处理-转炉 复合吹炼(或电弧炉冶炼)-炉外精炼(LF、VD、VOD、RH)-连 铸，已成为越来越多的钢铁企业炼钢厂的典型流程模式。
3.在真空条件进行精炼，脱碳、脱氧、脱硫、合金化、净化钢质，减少 钢中非金属夹杂物，提高合金收得率，减小成分波动范围。冶炼出一 般平炉电炉转炉中作不能冶炼的钢种，为冶炼很多新钢种提供了一个 新的工艺。 4.RH真空精炼可以实现计算机自动控制，从而使其精炼工艺过程实现高 度的自动化。 5.由于双真空室设备和计算机自动控制的应用，使得RH真空精炼设备的 作业率大幅度提高，从而达到了LD—RH—CC三者配合连续作业。
炼钢rh炉技术资料(第二期)
[H]<2ppm [N]<40ppm [O]<20~40ppm
原为钢水 脱氢开 发，短时 间内可使 [H] 降 到 远低于白 点敏感极 限以下
1972 年 新 日铁公司 名古屋厂
同 1，还可 同 1，并能 生 产 不 锈 吹氧脱碳、 钢，多用于 加热钢水 超 低 碳 钢
的生产
同 RH，并可使 终 点 [C] ≤ 35ppm
RH-O 工艺
1969 年德国蒂森公司第一次在 RH 处理室钢水表面吹氧，此称作 RH-O 工艺。 适应了钢水循环处理的需要，真空室上部脱碳后的钢水回流进入钢包中。
由于转炉复吹工艺的引进，为 RH 自然脱碳提供了更好的生产条件，德国蒂 森公司最终放弃了此工艺。
RH-OB 工艺
另一种改进过的工艺是用真空室侧壁双层套管给钢包液位之下的 RH 真空 室中喷吹氧气的办法，新日铁 70 年代开发了这种工艺，叫做 RH-OB 法，并授 予 SMS Mevac 使用权。
并申请专利。此顶枪系统使用脉冲气流，能对气体和固体的混合物进行喷吹；再
者，顶枪烧嘴可实现真空室耐材的加热与保温。
表 1 为几种 RH 真空精炼方法的持点比较。
表 1 RH 及多功能 RH 技术的特点
序 类型
号
1
RH
2 RH-OB 3 RH-PB(IJ)
代号意义
开发厂家 主要功能 适用钢种 处理效果
备注
开发了高级多功能顶枪系统。这些创新包括在高位置喷吹（称之为短枪），从而
减小了 RH 处理设施的高度。最近的创新表现在用同一套顶喷枪系统，结合现有
的技术开发其它工艺应用。
1995 年 1 月份比利时根特的 SIDMAR 公司，在其 RH 设施上使用了顶枪
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宝钢股份炼钢厂转炉分厂钢水RH真空精 Nhomakorabea比1.1 RH真空精炼生产工艺技术的发展和应用推广
产品品种的变化， 质量的不断提高
RH真空精炼生产 工艺技术的发展 RH真空精炼生产 工艺技术的推广
1.2 RH真空精炼工艺和设备技术的开发和应用
1.2.1 RH真空精炼工艺设备设计的创新和发展 （1）功能的多样化 ➢ 去除有害气体 ➢ 脱碳 ➢ 成分微调 ➢ 脱硫 ➢ 降低非金属夹杂物含量 ➢ 钢水升温 ➢ 协调转炉、连铸生产
真空主阀
大吨位钢包 顶升技术
钢包提升装置
大型真空泵 顶枪预热枪技术
可调的高温 视频监控装置
1.2.2 RH真空精炼控制技术的开发和应用
RH一体化阀站
自动化系统
RH过和程模控型制
1.3 RH真空精炼设备制造技术和 耐火材料技术的开发和应用
RH真空精炼设备制造技术 RH真空耐火材料技术
2 RH真空精炼技术的完善和发展
(2) 布置的多样化
布置工位 多样化
在线和非 线布置
专线化
单工位：标准单工位、双台车单工位、大包回转台 式 双工位：两车三位、两车四位、
三车五位、四车六位。
(3) 设备的适应性更强
整体槽、分体槽 单路、多路 小合金料仓的设计
不同真空料斗的设计 环流的控制 真空泵形式多样化
（4）研发的核心技术装备
近十年来国内RH真空精炼技术的发展
邱勤
宝钢工程技术集团有限公司
1. 近十年来国内RH真空精炼技术发展现状 2. RH真空精炼技术的完善和发展
1 近十年来国内RH真空精炼技术发展现状
2009年在太钢召开 全国精炼年会。
2011年………
2007年在宝钢召开了 第一届RH年会。
中国RH真空装置增长趋势图
开发新的RH钢水热补偿升温技术
如何在生产中不断优化RH工艺和设备将是今后重点工作
阀站照片
监控画面
监控画面
进一步实 现高效化
合理配置 设备
优化工艺、 设备参数， 节能降耗
“多功能 化”的充
分应用
动态模型 的完善和
应用
如何在生产中不断优化RH工艺和设备将是今后重点工作
2 RH真空精炼技术的完善和发展
RH喷粉工艺、设备、控制技术完善 RH氮控制技术完善 耐火材料合理选择和开发 开发适应电炉厂的RH真空精炼设备