RH精炼炉生产工艺
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精炼技术
一、BOF(EAF)-(LF)-RH－CC
高洁净特殊钢精炼
关键技术：
(1).RH初始氧含量； (2).真空条件－主要 为抽气能力(所能达 到的真空度)和抽气 速率; (3).搅拌能力(环流 量)，吹氩量； (4).钢包渣； (5). 精炼时间。
森辛治公式：
Q 11.4G d
第1阶段 [C]从0.04%降到0.02%,真空度为1-2kPa,3min钟左右。自然脱碳。 第2阶段 [C]从0.02%降到0.003%,真空度为0.1kPa,强制脱碳，补充氧0.030.04%,15-20min钟左右。 第3阶段 [C]从0.003%降到0.002%,真空度为0.05kPa,强化表面脱碳，向钢 液表面加入铁矿石，表面吹氩气，氢气等。
1/ 3
Q: RH环流量，t/min
4/3
ln( p1 / p2 )
G:环流气体流量(m3/min);
d:环流管内径(m); p1,p2分别表示大气和真空室内压力(Pa)
二、BOF-RH
超低碳钢的冶炼
关键技术：
(1).RH初始钢液条件 －[O],[C]。 (2).真空条件－主要 为抽气能力(所能达 到的真空度)和抽气 速率。 (3).搅拌能力(环流 量 )。 (4).少粘钢。
[t]
Kwangyang Works，POSCO实例
提高脱碳效率措施之一：钢液初始碳、氧控制
时间最 短
浦项RH第一阶段初始碳、氧控制
为了控制初始合理的氧位，通常 在出钢时要加入复合脱氧剂
新工艺
旧工艺
控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初 始的合理炉渣氧化性和钢液氧位。
从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率
研究发现：新工艺虽然渣中较高的全铁，但同样 可以获得低的氧含量。
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。
rh精炼炉的工作原理
rh精炼炉的工作原理Rh精炼炉，又称铑精炼炉，是一种用于提取和纯化铑（Rh）金属的设备。
铑是一种稀有的贵金属，广泛应用于催化剂、电子元件、玻璃制造和医药领域。
Rh精炼炉通过一系列的物理和化学过程，将含有铑的矿石或合金转化为高纯度的铑金属。
Rh精炼炉的工作原理可以分为以下几个步骤：1.矿石破碎和磨矿：首先，将含有铑的矿石经过破碎和磨矿的步骤，使其达到合适的颗粒大小，以便后续处理。
2.酸浸：将磨碎后的矿石放入酸性溶液中进行酸浸。
常用的酸浸剂有浓硝酸（HNO3）和氯化氢（HCl）。
在酸浸过程中，酸性溶液会溶解矿石中的铑成为离子态。
3.沉淀：通过调节酸浸溶液的pH值，可以使铑以沉淀的形式从溶液中析出。
一般来说，将溶液中的铑以氨水（NH3）为沉淀剂，使铑形成氨合铑离子，然后通过加热或添加其他化学试剂，使铑以金属的形式沉淀下来。
4.过滤和洗涤：将沉淀后的铑通过过滤装置进行分离，将溶液和固体分离开。
然后，用纯水对沉淀进行洗涤，以去除其他杂质。
5.干燥和升温：将洗涤后的铑沉淀放入烘箱或其他设备中进行干燥，以去除残留的水分。
然后，将干燥的铑沉淀放入升温炉中进行升温处理，以去除其他有机物和杂质。
6.高温熔炼：将经过升温处理的铑沉淀放入高温熔炼炉中进行熔炼。
通过加热至高温，铑沉淀会逐渐熔化并形成液态。
在高温下，铑与其他杂质和非金属元素会发生化学反应，使其转化为气态或固态的残渣，从而实现铑的纯化。
7.冷却和固化：在熔炼后，将炉中的铑溶液冷却至室温，使铑重新固化成为金属块状。
此时，铑的纯度达到了工业要求，可以用于制备各种铑合金或其他应用领域。
Rh精炼炉通过矿石破碎和磨矿、酸浸、沉淀、过滤和洗涤、干燥和升温、高温熔炼、冷却和固化等步骤，将含有铑的矿石或合金转化为高纯度的铑金属。
这种精炼炉在贵金属提取和纯化领域扮演着重要角色，为工业生产和科学研究提供了可靠的技术支持。
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精炼方法，主要用于钢铁行业中的不锈钢和合金钢的生产。
该方法通过在真空环境中加入合适的精炼剂，能够有效地去除钢中的杂质和氧化物，并调整钢的成分和性能。
以下将详细介绍RH真空精炼的设备和工艺。
设备方面，RH真空精炼系统主要包括RH倾转炉、真空系统、废气处理系统和渣料处理系统等。
首先是RH倾转炉。
RH倾转炉是RH真空精炼的核心设备。
其主要由中间底吹氧气的底吹装置、底吹气包和真空系统组成。
底吹装置通过底吹氧气将气泡产生在钢水中，增加钢水的搅拌作用，并加快精炼作用。
底吹气包用于调整底吹氧气的流量和压力，以及维持正压状态，防止外界气体进入。
真空系统则保证整个操作过程中的真空环境，确保精炼的有效进行。
其次是废气处理系统。
在RH精炼过程中，废气中会含有大量的有害气体和杂质。
废气处理系统通过一系列的处理设备，如热交换器和吸附装置等，将废气中的有害气体和杂质去除，净化废气，以达到环境保护的要求。
同时，废气处理系统还能回收其中的一些有价值的矿物质和能量，实现资源的循环利用。
最后是渣料处理系统。
在RH精炼过程中，会产生大量的渣料。
渣料处理系统主要将这些渣料进行分类、分离和处理。
其中，一部分渣料可以通过回收再利用，另一部分则需要进行安全的处置。
因此，渣料处理系统的重要任务是实现渣料的无害化处理和资源的最大化利用。
在工艺方面，RH真空精炼的主要流程包括开始吹氩，熔化，通冶炼剂倾吐，混炼和钢水倾出等。
具体流程如下：1.开始吹氩：首先需要对RH倾转炉进行预处理，清除其中的氧气和水蒸气等杂质，以保证真空环境的形成。
然后，通过底吹装置对钢水进行底吹氩处理，将炉中的气体排除。
2.熔化：将预处理后的钢水加热至熔化温度，并通过底吹氩进一步搅拌，以提高炉内的液相搅动作用。
3.通冶炼剂倾吐：在炉内形成真空环境后，通过合适的接口，将精炼剂倾吐入炉中。
精炼剂可以是气体、粉末或液体等形式，用于去除钢中的杂质和氧化物。
RH生产工艺及脱硫技术的控制
[H]<2×10-6 [N]<40×10-6 [O]<20~40×10-6
1972年新日 铁公司名古 屋厂
同1，并能吹氧 脱碳、加热钢水
同1，还可生产不锈 同(RH)，且可使终
钢，多用于超低碳钢 的处理
点碳[C]≤35×10-6
1985年新日 同1，并可喷粉 铁公司分厂 脱硫、磷
同1，主要用于超低 硫、磷钢的处理
28
MESID技术
MESID处理前后钢水主要成分变化
成分 RH处理前，ppm RH处理后，ppm
[C]
[N]
[C]
[N]
平均
241.0
14.9
13.7
16.1
偏差
36.3
2.8
2.7
3.0
最小
147.0
7.0
9.0
10.0
最大
351.0
19.0
20.0
24.0
29
RH-WPB
RH-WPB喷吹法具有反应时间短、耐火材料 损伤小等特点；而槽内添加法具有不改造设 备、难于使用粉料、耐火材料烧损大。其中 脱硫效率比较分别见下表。
1994年日本 住友金属工 业公司
同1，并可喷粉 脱硫、磷
同1，主要用于超低 硫、磷钢的处理
[H]<1.5×10-6 [N]<40×10-6 [O]<30×10-6 [C]<20×10-6
备注 原为钢水脱氢开 发，短时间可使 [H]降到远低于白 点敏感极限以下 为钢水升温而开 发
22
RH-PTB
为冶炼超低硫深冲钢，日本住友 工业公司和歌山厂于1994年开发 了RH顶喷粉法，即RH-PTB喷粉 法。该法通过水冷顶枪进行喷粉 操作，粉剂输送较流畅，喷嘴不 易堵塞；不使用耐火材质的浸入 式喷枪操作操作成本较低；无钢 液阻力，载气耗量小。
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真空精炼炉单联生产操作要点
RH真空精炼炉单联生产操作要点（第二版）1、工艺路线：BOF-CAS-RH-CCM2、要求铁水KR处理，钢种成份设计上限[S]≤0.010%，要求KR深脱硫，即处理后[S]≤0.005%;其它钢种按照中脱硫处理，即处理后[S]≤0.010%。
3、转炉工序控制要点3.1 出钢过程加入小颗粒石灰量根据转炉终点S含量确定，参考加入量600-1500kg，萤石200-500kg（原则上石灰和萤石的比例为3:1）。
3.2 出钢过程脱氧铝和合金化铝一次配加合格，CAS不允许补加任何合金和造渣料。
注：上表为脱氧铝与转炉终点氧含量的对应关系，合金化铝在此表基础上相应增加。
3.3出钢过程钢包底吹流量保证在500～600 Nl/min（执行《工艺技术规程》），保证出钢完毕钢包渣不结团不结壳、合金成分均匀。
3.4 CAS出站温度：≥钢种液相线+100℃，确保RH到站温度在钢种液相线温度以上90-105℃。
3.5 CAS处理完毕钢水Alt=0.030-0.060%。
3.6 出钢过程所有成份配加合格（除Ti、Alt、B等易氧化元素）。
CAS站钢水成份（[C]、[Si]、[Mn]以CAS出站成份为准）符合成份内控要求的比例为90%。
3.7 CAS站吹氩3-5min，保证成份均匀即可取样。
3.8 CAS站测温取样，确保LAD成分和温度的真实性、准确性。
4、RH控制要点4.1 到站温度：钢种液相线温度以上90-105℃。
4.2 根据钢水Als含量确定真空期间铝粒加入量。
加入时机及加入量控制原则：保证真空处理过程不烧损C、Si和满足成品ALs要求。
4.4 真空纯脱气时间≥6min。
4.5 处理完毕，钢水中Als执行具体钢种操作要点要求。
4.6 处理完毕进行钙处理，要求每炉次喂钙线量不大于300m，如果处理完毕温度低，不具备喂丝条件，可是不进行钙处理（Ⅰ级探伤、管线钢X70及以上级别、油罐钢、耐磨钢、双抗钢必须按照操作要点要求进行钙处理）。
rh工序流程 -回复
rh工序流程-回复工序流程（RH工序流程）是指在钢铁冶炼过程中的一种精炼工艺，它包括了底吹除氧和真空处理两个关键步骤。
下面我将详细介绍RH工序流程的步骤和原理。
一、底吹除氧工序1. 目的和原理底吹除氧工序的主要目的是将钢液中的氧气和杂质去除，以提高钢液的纯度和质量。
该工序使用氧气从底部吹入钢液中，通过与钢液中的氧气发生反应，生成气体和矿石氧化物。
2. 步骤（1）加热：首先，将钢包升至预定温度，并预热底吹氧枪。
（2）吹氧：打开底吹氧气阀门，将氧气从底部喷向钢液中。
同时，通过升降机将底吹枪逐渐降低，以确保氧气顺利进入钢液中。
（3）除渣：底吹氧气会生成气泡，将气泡携带的氧化物和杂质带出钢液表面。
通过打磨钢包边缘的划痕，可以加速气泡的生成和提高除渣效果。
3. 优势和应用底吹除氧工序具有操作简单、除渣效果好、生产效率高等优势。
它主要用于精炼炉、转炉和电炉等钢铁冶炼过程中的氧气解吹和除渣。
二、真空处理工序1. 目的和原理真空处理工序是在钢液中建立真空环境，将气体和杂质从钢液中蒸发和去除的工艺。
真空能够有效地降低钢液中的氧含量，减少钢液中的氧化物形成，提高钢液的纯度。
2. 步骤（1）密封：首先，将精炼炉、转炉或电炉密封，建立真空环境。
同时，启动真空系统，抽取钢包内的气体和杂质。
（2）升温和撤焦：升温至定温并投加适量的钢料，在钢包中产生剧烈的煅烧反应，并发生CO和CO2等气体生成。
（3）去气和除渣：真空系统不断抽取钢包中的气体，使钢液中的气体逐渐达到平衡，进一步提高钢液的纯度。
同时，通过钢包边缘的划痕将浮渣除去。
3. 优势和应用真空处理工序具有除氧效果好、钢液纯度高、能有效降低钢液中的气体含量等优势。
它主要应用于特殊钢种的冶炼和高要求钢材的生产。
综上所述，RH工序流程是一种在钢铁冶炼中广泛应用的精炼工艺，包括底吹除氧和真空处理两个关键步骤。
底吹除氧工序通过从底部吹氧的方式将钢液中的氧气和杂质去除，而真空处理工序则通过建立真空环境将气体和杂质从钢液中蒸发和去除。
RH精炼炉生产工艺
2）蒸汽喷射泵工作原理喷射泵是由工作喷嘴和扩压器及混合室相联而组成。
工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。
气流通过喷嘴可将压力能转变为动能。
工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。
在这个特殊的管道中，蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室)，由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。
此处的负压要比工作蒸汽压强和反压强低得多。
此时，被抽气体吸进混合室，工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换，把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体。
通常单级喷射器的压缩比不超过12，由于真空处理的压力为0.67mbar以下，需要的压缩比在1520左右，单机泵无法满足要求，实际上包括VD,VOD,RH设备上所用的喷射泵都有多极泵串联逐级压缩而组成的真空泵系统。
在真空系统中一般兜有冷凝器，冷凝器的作用是将混合物中的可凝性蒸汽部分凝结排除，以减少下级喷射器的负荷。
3）特点及应用水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，但其极限真空度较低，一般应用在蒸汽资源较少的厂家作为末级泵使用，如唐钢。
蒸汽喷射泵具有抽气能力大、抽气速度快、对被抽气体介质适用能力强、结构简单无传动部件、操作简单等特点在冶金系统大量采用。
如莱钢特殊钢厂二炼车间的VD采用4级蒸汽喷射泵，炼钢厂的RH采用5级蒸汽喷射泵。
4RH处理模式及工艺流程1）处理模式RH处理根据钢种要求不同，可分为轻处理模式、中间处理模式、深脱碳处理模式和特殊处理模式。
轻处理模式针对钢种以低碳铝镇静钢为主，钢种主要特点是含碳量较低(0.02%～0.06%)、低硅(≤0.03%)，代表钢种有SPHC,SS400等。
处理特点是真空度要求较低，一般控制在6～7kPa左右;处理时间短，一般处理时间小于15min，环流气体流量控制较低。
对转炉要求控制C,N，转炉过来的钢水可以是带氧钢或者脱氧钢，对脱氧钢要求碳基本符合要求。
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。
RH精炼技术
[t]
Kwangyang Works，POSCO实例
提高脱碳效率措施之一：钢液初始碳、氧控制
时间最 短
浦项RH第一阶段初始碳、氧控制
为了控制初始合理的氧位，通常 在出钢时要加入复合脱氧剂
新工艺
旧工艺
控制不同的脱氧剂加入量，来获得RH初 始的合理炉渣氧化性和钢液氧位。
从而进一步获得合理的氧、碳比和高的脱碳速率
RH 精 炼 技 术
一、BOF(EAF)-(LF)-RH－CC
高洁净特殊钢精炼
关键技术：
(1).RH初始氧含量； (2).真空条件－主要 为抽气能力(所能达 到的真空度)和抽气 速率; (3).搅拌能力(环流 量)，吹氩量； (4).钢包渣； (5). 精炼时间。
森辛治公式：
Q 11.4G d
第1阶段 [C]从0.04%降到0.02%,真空度为1-2kPa,3min钟左右。自然脱碳。 第2阶段 [C]从0.02%降到0.003%,真空度为0.1kPa,强制脱碳，补充氧0.030.04%,15-20min钟左右。 第3阶段 [C]从0.003%降到0.002%,真空度为0.05kPa,强化表面脱碳，向钢 液表面加入铁矿石，表面吹氩气，氢气等。
(1) 碳、氧反应原理
[C] [O] CO
1.CO的分压；
P面：
2.[%C],[%O]的浓度；
3.K
用铝预脱氧
真空度对[C]-[O]平衡的影响关系
真空强制脱碳事例图
RH脱碳初始碳含量0.04%,氧含量0.05%,RH-KTB深脱碳三阶段：
LF 炉 工 艺
RH 强 制 脱 氧 工 艺
四、国内外其它RH精炼炉技术介绍
谢谢！
新日铁名古屋厂扩大 RH吸嘴内径后，有效 的提高了脱碳速率
邢钢RH精炼法生产超低碳钢的实践
邢钢RH精炼法生产超低碳钢的实践邢钢RH精炼法的工艺流程是：氧气鼓风预处理→充气→加料→RH精炼→制渣→出钢。
该工艺采用氧气鼓风预处理可以改善钢液的成分均匀性，提高炉内温度和压力，为后续的精炼过程提供了良好的条件。
充气环节旨在进一步改善钢液的温度和成分均匀性。
加料环节是向炉内加入原料，如熔剂和脱氧剂，以改善钢液的脱氧效果和成分控制。
RH精炼是本工艺的核心环节，通过将炉体抽真空，然后向炉内注入氩气和氢气，以减少钢液中的氧、硫等杂质含量。
制渣环节旨在除去钢液中的气泡和杂质，提高钢液的纯净度。
最后，通过出钢环节，将精炼后的钢液顺利取出，用于制造超低碳钢产品。
邢钢RH精炼法所需的设备配置主要有RH精炼炉、氧气鼓风设备、真空设备和制渣设备。
RH精炼炉是整个工艺的核心设备，用于进行真空处理和精炼过程。
氧气鼓风设备用于预处理环节，提供高温高压的条件。
真空设备用于炉体抽真空和气体注入等操作。
制渣设备用于除去钢液中的杂质和气泡，保证出钢的纯净度。
在操作技术方面，邢钢RH精炼法要求操作员熟练掌握各个环节的操作步骤和参数调控。
例如，合理控制充气量和气氛组成，保证钢液的均匀性和脱氧效果。
同时，在制渣环节，要及时调整渣化时间和渣料比例，以达到最佳的制渣效果。
此外，操作员还需要关注设备运行状态，及时发现并解决可能出现的问题，确保生产过程的稳定性和钢液的质量。
邢钢RH精炼法可以生产出超低碳钢，具有优良的性能。
通过该工艺的精炼过程，钢液中的氧、硫等杂质含量大幅降低，提高了钢液的纯净度。
同时，该工艺还能够对钢液的成分进行精确控制，使得超低碳钢的碳含量可以精确控制在0.005%以下。
超低碳钢具有抗氢脆、高强度、高塑性等特点，适用于制造汽车、建筑、机械等领域的高品质产品。
综上所述，邢钢RH精炼法通过精细化的工艺流程、合理配置的设备和科学的操作技术，能够生产出高质量、超低碳钢产品。
该工艺在实践中已获得了广泛的应用，对于提升钢材品质和满足市场需求具有重要意义。
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
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
（3）真空室内钢液面离真空室内底部的距离hO： 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
18～25
70
700～800
24～28
100
700～800
20～30
100
～800
20～30
100
1000～1100
100
1500
170
1300
总降温 ℃
40～60 45～60 40～50 30～45
35 30～40
温降速度 ℃•min-1
4.5～5.8 2.0～3.0 2.5～3.5 1.8～2.4 1.5～2.5 1.5～2.0
“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。
气体含量随脱气时间t，也就是随循环因数U的增大直线降
ห้องสมุดไป่ตู้
低，（图5-12）。脱气速度不变，直至完成一次循环，
U=1即可达到脱气要求
RH精炼炉工艺
DH
=
DH-OB =
RH
=
RH-OB =
RH-KTB =
RH－MFB ＝
Dortmund Hörde，1956 at the Dortmund-Hörder-Hüttenunion..
Dortmund Hörde with Oxygen Blowing Ruhrstahl Heraeus，RH精练法是德国钢铁公司Ruhrstahl和Heraens 联合于1958年成功开发的真空循环脱气法 Ruhrstahl Heraeus with Oxygen Blowing. 1972年新日铁室兰厂根据VOD 生产不锈钢的原理，开发了RH－OB真空吹氧技术。 Ruhrstahl Heraeus Kawasaki Top Blowing. 1986年日本原川崎钢铁公司( 现已和NKK重组为JEE公司)在传统的RH基础上，成功地开发了RH顶 吹氧(RH KTB)技术，将RH技术的发展推向一个新阶段。 Ruhrstahl Heraeus Multifunctional. 1992年日本新日铁 公司广畑厂在日本 原川崎公司开发RH－KTB精炼技术之后，为降低初炼炉的出钢温度以及脱 碳的需要，开发了多功能喷嘴的RH顶吹氧技术
4）同炉渣洗法主要用于电炉出钢过 程中对钢水脱S、脱O和去除夹杂。
RH炉外精炼概述
• 炉外精炼的主要手段
RH炉外精炼概述
• 炉外精炼的主要手段
各种真空精炼方法的技术比较
碳含量/10-6 最大脱碳速率/min-1 脱碳时间/min 脱氢能力/10-6 钢中T.O/10-6 脱硫率/% 化学加热 相对投资成本 相对操作成本
dS<50m
TIRP钢 准确控制成份、夹杂物和 [C]≤0.2, [Si]≤0.03, 组织结构，保证表面质量 [Mn]=1.5
RH真空精炼技术
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RH法主要的工艺参数 法主要的工艺参数
• 循环流量：循环流量W(t/min)是指单 位时间内通过真空室的钢液量。也称循 环速率，是一个重要的工艺参数。W主 要取决于上升管直径(d)和驱动气体流 量(G0)。如图所示为不同上升管直径条 件下，循环流量与驱动气体流量之间的 关系。 1 .5 0 . 33 0
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RH精炼的主要冶金功能 RH精炼的主要冶金功能
RH真空精炼的冶金功能
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真空脱碳真空脱碳-碳氧平衡
• 碳氧平衡原理
在RH过程中，[C]、[O]反 应生成CO气体，由于降低 了气相中CO的分压使[C]和 [O]的反应向着生成CO气体 的方向进行：
[C ] + [O ] =
CO
(g)
不同真空条件的碳氧平衡曲线
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RH法的设备 法的设备
RH的主体设 备构成： 真空室及附 属设备； 气体冷却器； 真空排气装 置； 合金称量台 车及加料装 置。
• • • •
RH精炼车间示意图 精炼车间示意图
RH设备示意图 设备示意图
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RH真空室 真空室
• RH真空室形状如右图，真空室 外壳为钢板围焊成的圆筒状结 构，内衬为耐火砖。真空室下 部有两根用耐火材料制成的可 以插入钢液的浸渍管，也称升 降管，其中一根为钢液的上升 管，另一个根为钢液的下降管， 浸渍管的上半部外侧钢管结构。 真空处理时钢液沿上升管进入 真空室，沿下降管返回钢包。
RH装置示意图
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RH处理钢水过程 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。 • 为满足钢种要求、精确控制钢水成份，通常，RH处理过 程中还需进行合金化处理。铁合金材料经高位料仓、称 量台车、真空料斗、合金溜槽，在真空状态下通过真空 槽进入钢水，完成合金化功能。
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2）蒸汽喷射泵工作原理
喷射泵是由工作喷嘴和扩压器及混合室相联而组成。
工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。
气流通过喷嘴可将压力能转变为动能。
工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。
在这个特殊的管道中，蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室)，由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。
此处的负压要比工作蒸汽压强和反压强低得多。
此时，被抽气体吸进混合室，工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换，把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体。
通常单级喷射器的压缩比不超过12，由于真空处理的压力为0.67mbar以下，需要的压缩比在1520左右，单机泵无法满足要求，实际上包括VD,VOD,RH设备上所用的喷射泵都有多极泵串联逐级压缩而组成的真空泵系统。
在真空系统中一般兜有冷凝器，冷凝器的作用是将混合物中的可凝性蒸汽部分凝结排除，以减少下级喷射器的负荷。
3）特点及应用
水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，但其极限真空度较低，一般应用在蒸汽资源较少的厂家作为末级泵使用，如唐钢。
蒸汽喷射泵具有抽气能力大、抽气速度快、对被抽气体介质适用能力强、结构简单无传动部件、操作简单等特点在冶金系统大量采用。
如莱钢特殊钢厂二炼车间的VD采用4级蒸汽喷射泵，炼钢厂的RH采用5级蒸汽喷射泵。
4RH处理模式及工艺流程
1）处理模式
RH处理根据钢种要求不同，可分为轻处理模式、中间处理模式、深脱碳处理模式和特殊处理模式。
轻处理模式针对钢种以低碳铝镇静钢为主，钢种主要特点是含碳量较低(0.02%～
0.06%)、低硅(≤0.03%)，代表钢种有SPHC,SS400等。
处理特点是真空度要求较低，一般控制在6～7kPa左右;处理时间短，一般处理时间小于15min，环流气体流量控制较低。
对转炉要求控制C,N，转炉过来的钢水可以是带氧钢或者脱氧钢，对脱氧钢要求碳基本符合要求。
中间处理模式与轻处理基本差不多，其要求钢水碳成份一般在0.01%～0.03%，要求转炉过来的钢水必须是带氧钢(目的是脱碳)。
对象钢种为对H不敏感，但使用条件较为严格;不含Cr,Ni的耐候钢;低等级管线钢;强度级别不太高的管线钢等。
代表钢种如DI材(易拉罐),X65,SM490等。
深脱碳处理模式针对钢种为超低碳钢，代表钢种为IF钢，也就是平常俗称的汽车板钢。
其要求的钢种碳含量小于100PPm，现在日本达到的水平为≤13ppm，我国宝钢也基本达到这个水平，其对C,N,O,S都有非常严格的要求。
工艺特点是要求真空度高，达到65Pa以下;要求转炉钢水为带氧钢，带氧量控制在400～800ppm之间，碳含量小于0.05%，氮含量较低;处理时间长，脱碳时间大于15min，冶炼时间大于30min;对环流气体的控制较为严格。
特殊处理主要是针对硅钢为主的一种处理方式，其实质是对深脱碳处理后的钢水进行Si,Al的合金化处理及钢水纯净化的处理。
2）工艺简介
待处理钢水包由行车吊运至RH钢包台车上，钢包台车开到真空槽下部的处理位置。
并进行钢水液面高度人工判定。
根据人工判定钢水液面高度，钢包被液压缸顶升（或将真空槽放下），使真空槽的浸渍管浸入钢水到预定的深度。
同时，上升浸渍管以预定的流速喷吹氩气。
随着浸渍管完全浸入钢液，真空泵启动。
各级真空泵根据预先的抽气曲线进行工作。
进行测温、取样、定氧操作。
真空脱氢处理，将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氢含量的目标值。
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获得碳含量的目标值。
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，合金料通过真空料斗加入真空槽。
对钢水进行测温、定氧和确定化学成份。
钢水处理完毕时，真空泵系统依次关闭，真空槽复压，重新处于大气压状态。
处理完毕后，钢包下降。
上升浸渍管自动改吹氩为吹氮。
钢包台车开出，行车把钢包吊运至连铸大包回转台进行浇注。
（来源：制钢参考网）。