RH工艺讲课内容资料
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。
3.RH处理工艺和处理路线
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一、RH的处理工艺 RH的处理工艺
2、轻处理 、
A：轻处理的目的是真空碳脱氧，降低氧含量，节省铁合金，减少脱氧产物的污染。 ：轻处理的目的是真空碳脱氧，降低氧含量，节省铁合金，减少脱氧产物的污染。 B：为防止钢水飞溅，在开始处理时应逐渐降低真空度，达到 的时间约10分钟 ：为防止钢水飞溅，在开始处理时应逐渐降低真空度，达到5mbar的时间约 分钟。脱氧至 的时间约 分钟。 一定程度时再提高真空度。 一定程度时再提高真空度。 C：在碳脱氧到一定深度后必须采用 、Si进行终脱氧。 进行终脱氧。 ：在碳脱氧到一定深度后必须采用Al、 进行终脱氧 D：终脱氧完成后，必须在高真空度下处理一定时间，以提高钢水质量。 ：终脱氧完成后，必须在高真空度下处理一定时间， 以提高钢水质量。 E：碳脱氧能在一定程度降低氮的含量。 ：碳脱氧能在一定程度降低氮的含量。 F：为保证碳脱氧进行，在RH处理前钢水应含有一定数量的 处理前钢水应含有一定数量的F[O]、[C]。 ：为保证碳脱氧进行， 处理前钢水应含有一定数量的 、 。 G：轻处理工艺路径：BOF RH，不经过 炉。 ：轻处理工艺路径： ，不经过LF炉 H：轻处理适用钢种：无硅钢、热轧酸洗板钢、电镀板钢 如SPHC、SPHD、SPHE。 ：轻处理适用钢种：无硅钢、热轧酸洗板钢、电镀板钢,如 、 、 。
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RH处理工艺和处理路线 RH处理工艺和处理路线
Dep. • Author • xx.xx.08
一、RH的处理工艺 RH的处理工艺
1、本处理 、
A：本处理的主要目的是脱氢。 ：本处理的主要目的是脱氢。 B：钢水必须是完全镇静钢，F[O]≤5ppm。 ：钢水必须是完全镇静钢， 。 C：迅速全泵投入，在高真空度下处理一定时间。 ：迅速全泵投入，在高真空度下处理一定时间。 D：加大循环量，加快夹杂的上浮速度。 ：加大循环量，加快夹杂的上浮速度。 E：钢包、真空槽耐火材料必须达到一定的烘烤温 ：钢包、 使用次数并连续使用。 度、使用次数并连续使用。 F：处理终点[H]≤2ppm。 ：处理终点 。 G：为保证脱氢效果，在RH处理前合金应基本达 ：为保证脱氢效果， 处理前合金应基本达 到钢种下限。 到钢种下限。 H：本处理适用钢种：低合金结构钢、冷轧板钢、 ：本处理适用钢种：低合金结构钢、冷轧板钢、 石油管线钢、高压容器钢、低碳钢,SPAH、 石油管线钢、高压容器钢、低碳钢 、 X42、X70、19Mn6、Q195、08Al. 、 、 、 、
RH资料
RH真空罐有两个咀，其中一个内部布有吹气管，处理钢液时RH真空罐的两个咀插入钢包钢液，开始抽真空，上升管钢液进入，这是由于上升管内往钢液中吹气，钢液密度较小，下降管则是钢液密度比上升管内小，从而形成循环，钢液可持续循环进行。
冶金功能：脱气（氮气，氢气），脱碳和脱氧（真空下降低一氧化碳分压，使脱碳反应持续进行到新的平衡，碳可降到20PPM以下），合金化（真空室上部有加料管道，料仓内的合金通过减压阀进入真空室），调整温度（化学升温和降温，一般是加铝后吹氧升温，加低碳钢小料降温），微调成分，终脱氧（脱氧剂可以是铝，也可以是硅锰等）。
RH真空处理一般脱气处理称为轻处理，而深脱碳合金化等处理称为本处理。
钢铁厂RH精炼真空炉，可处理什么规格的钢水？或要求什么条件RH精炼是处理高精尖板带材的炉外精炼工序，由于精炼过程中的温降、电耗、耐材消耗、节奏等，会增加成本，所以，一般材质的钢材不用，只用LF、CAS-OB 等就可以啦。
经过RH精炼处理后的钢水H含量、夹杂物等明显降低，性能明显提高。
但是，要求转炉工序提高出钢温度20度左右。
网上有的资料我都有但没有生产实践的资料------那就要生产一线去，积累经验，实际操作，总结经验，提高水平，做一个真正的原理很简单钢水经由上升管进入真空室被脱气再由下降管流回钢包如此循环，直至达到要求止把这个图看明白就可以了RH多功能真空精炼技术开发RH真空精炼技术产生于50年代末期。
在近30年的时间里,RH的功能和精炼的钢种范围不断扩大,发展成为多功能真空精炼技术,在炉外精炼中占主导地位。
至今,全世界已有100余台。
在西欧、日本、美国得到普遍推广,仅日本就有40余台,1989年日本转炉钢真空精炼率达56.5%,新日铁大分厂、川崎制铁水岛厂已全量进行RH真空精炼。
实践证明,RH真空精炼技术是提高产品质量,降低成本,扩大品种,提高炼钢生产能力,保证连铸顺行,实现全连铸,优化炼钢生产工艺的重要手段。
RH真空精炼技术 ppt课件
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RH真空室示意图 16
RH法主要的工艺参数
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RH工艺过程描述
• 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，
于允许的钢液温降Tc和处理过程中钢液的平均降温速度
VT，t= Tc/ VT。
• 循环因数u：指处理过程中循环钢液的当量次数，即通
过真空室的钢液总量与处理容量之比。U=Wt/V，W—循 钢中气体含量与循环因
环流量，t/min;
V—
钢包容量，t；t—脱气处理时间，
数的关系，m’-混合系数，
表1 RH工艺技术的进步
（3）极低碳钢的冶炼技术（2000年~ ）：为了解决极低碳钢 （[Cpp]t课≤件 10×10-6）精炼的技术难题，需要进一步克服钢水的静压力，8 以 提高熔池脱碳速度。
RH的工作原理
钢液真空循环原理类似于 “气泡泵”的作用，如右图所示： 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 100-150mm 的 深 度 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 （循环高度）。此时钢液并不循 环，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， 气体进入上升管的钢液后由于受 热膨胀和压力降低，引起等温膨 胀，在上升管内瞬间产生大量的 气泡核并迅速膨胀，膨胀的气体 驱动钢液上升。
3.RH处理工艺和处理路线
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二、吹氧升温
A：上述三种RH处理工艺均可采用加铝吹氧升温的办法对钢水温度进行调整。 ：上述三种 处理工艺均可采用加铝吹氧升温的办法对钢水温度进行调整 处理工艺均可采用加铝吹氧升温的办法对钢水温度进行调整。 B：加铝吹氧升温的办法仅作为温度调节的一种辅助手段，不能作为常规作业。 ：加铝吹氧升温的办法仅作为温度调节的一种辅助手段，不能作为常规作业。 C：升温的幅度仅限于 ：升温的幅度仅限于≤20℃，过多的升温将造成钢水的污染，降低钢水质量。 ℃ 过多的升温将造成钢水的污染，降低钢水质量。 D：吹氧升温前必须先加铝或硅，保证一定的脱氧深度才有升温效果。 ：吹氧升温前必须先加铝或硅，保证一定的脱氧深度才有升温效果。 E：吹氧后必须保证一定的真空处理时间，让铝的氧化产物上浮。 ：吹氧后必须保证一定的真空处理时间，让铝的氧化产物上浮。 F：在吹氧过程中 、Mn等元素有少量氧化。 等元素有少量氧化。 ：在吹氧过程中Si、 等元素有少量氧化
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一、RH的处理工艺 RH的处理工艺
3、深脱碳处理 、
A：冶炼成品碳≤100ppm的超低碳钢种。 ：冶炼成品碳 的超低碳钢种。 的超低碳钢种 B：为保证脱碳所需的氧，在RH处理前钢中必须含有一定量的氧，转炉出钢时仅加入少量合金。 处理前钢中必须含有一定量的氧， ：为保证脱碳所需的氧， 处理前钢中必须含有一定量的氧 转炉出钢时仅加入少量合金。 C：为防止钢水飞溅，在开始处理时应逐渐降低真空度，在脱碳、真空度到达一定范围时可进 ：为防止钢水飞溅，在开始处理时应逐渐降低真空度，在脱碳、 行吹氧脱碳。 行吹氧脱碳。 D：在脱碳到达目标值以下后必须采用 、Si进行终脱氧。 进行终脱氧。 ：在脱碳到达目标值以下后必须采用Al、 进行终脱氧 E：终脱氧后才能进行合金化操作。合金化后应在高真空度下再处理一定时间。 ：终脱氧后才能进行合金化操作。合金化后应在高真空度下再处理一定时间。 F：碳、氧的反应是一个弱放热反应，在碳脱氧和吹氧脱碳过程中均有一定数量热量放出。 氧的反应是一个弱放热反应，在碳脱氧和吹氧脱碳过程中均有一定数量热量放出。 ： G：深脱碳处理工艺的适用钢种为：超低碳钢、电工钢。如IF钢、3%Si的硅钢。 的硅钢。 ：深脱碳处理工艺的适用钢种为：超低碳钢、电工钢。 钢 的硅钢
RH培训资料
RH（机械篇）一、RH 真空冶金的发展RH 真空精炼技术起源于二十世纪50年代。
1957年阿尔贝德公司申请了钢水真空精炼脱气法发明专利，这是真空脱气法发展的开端。
1958年德国Rheinstahl公司和Hutlenwerke公司合作进行了研制，并进行了第一次工业性生产实验，取得了可喜的处理效果。
其后陆续在各国冶金企业中开展了钢水真空处理研究。
由于研究方法不同、研究目的不同，所以出现了各种各样钢水真空处理设备，以日本的研究最为突出。
1972年新日铁室兰钢厂实验研究成功在真空室内浸入式侧吹氧法（RH-OB法）。
该法在真空状态下吹氧优先脱碳，进一步完善了冶炼不锈钢的氧气喷吹技术。
RH-OB法除起到强制脱碳反应功能外，还有氧化合金铝提温作用，称铝升温操作法。
1977年日本大分厂开发研究了RH轻处理工艺，利用低真空条件下的碳-氧反应对未脱氧钢水进行短时间的环流处理，后以少量铝脱氧，得到了准沸腾钢。
80年代前期，日本的加古川、大分和名古屋等公司为了得到低硫钢水，先后在RH真空室以不同方式加入造渣剂，结果得到了〈10ppm的低硫钢，为RH真空处理器多功能化发展开辟了新途径。
这样的方法有单加喷粉枪的，亦有用RH-OB法的氧枪作喷枪的，但其原理都是一样的。
日本川崎钢铁公司于80年代后期到90年代初期先后开发了冶炼超低碳钢种的新精炼工艺：RH-KTB法（即通过顶吹氧实现RH真空室内二次燃烧热补偿和加速脱碳）和RH-KPB法（即用氧枪同时实现喷粉脱硫），不仅拓宽了RH真空精炼的处理功能，而且补偿了热量，使RH真空精炼得到进一步发展。
RH真空精炼技术逐步走向多功能化。
随着RH精炼技术研究的深入，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。
二、RH工作原理：它是由吸入和排出钢水的浸渍管和真空槽以及真空排气装置所组成。
处理钢水时，先将两个浸渍管浸入到钢包，使钢包和真空室形成密闭系统。
RH培训
第一部分
1
RH的发展简史
RH真空精炼技术起源于50年代，1957年阿尔贝德公司申请了钢水真空
精炼脱气法的技术专利，这是真空脱气法发展的开端。 1958年德国 Rheinstahl（莱茵钢公司）和 Heratus（赫拉乌斯）真空 泵厂合作成功地进行了工业性生产实验，取得了可喜的处理效果，在 1959年德国冶金工作者协会上引起了同行的极大关注，定名RH。以后 各国都在真空循环脱气法上开展了研究。其中以日本发展最为迅速。新 日铁在1972年发明了RH-OB法，能起到铝升温的作用。80年代中期， 大分厂、名古屋厂为了得到低硫钢水，采用喷吹脱硫剂的方法生产出 S≤10ppm的RH钢。80年代后期～90年代初期，日本川崎发明了RH－ KTB，实现了二次燃烧和吹O2脱C，和KPB(MFB)用顶枪喷吹脱S剂。 中国的RH发展是在90年代以后开始的，但近几年来随着低碳钢在市场 上所占比例越来越高，RH的用途越来越广。目前，一般中、大型钢厂 都配置有RH炉。 RH新技术的发展 新日铁发明的KPB（MFB）利用外加能源介质，实现了处理位上的真空 槽烘烤，其吹氧脱碳的功能，使生产出C≤20ppm的超低碳钢。
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二、RH脱气原理
2、RH脱氮原理及影响因素
A：氮主要以化合物形态存在于钢中； B：氮可作为提高钢的硬度、耐磨性、抗蚀性的合金元素； C：对低碳钢Fe4N的析出将造成时效和蓝脆，达到一定程度时形成气泡
和疏松，使钢的塑性下降，对超低碳钢影响更大； D：氮在α-Fe、δ-Fe中的溶解度随温度升高而增加，在γ-Fe中相反； E：就氮在钢中的溶解度而言，遵循以下规律：[%N]=K [N] *（PN2）1/2， 在1600℃、1mbar下K [N] =0.045%,所以[%N]= 0.045%（PN2）1/2； F：V、Cr、Nb、Mn将提高N在钢中的溶解度，Si、C、Ni将降低其溶 解度； G：影响因素：原始氮含量、RH处理时间、真空度、钢中[O]、[S]的含 量、真空系统的泄漏率、环流量等。
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
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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
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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
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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工艺讲课内容.
喂丝/覆盖剂加入系统
真空室维修及更换系统
• 真空室维修及更换系统主要由喷补车（浸渍管维护、除冷 钢装置、喷补设备）、真空室更换吊具 、顶部更换吊具 、 真空室过跨车等组成。 • 喷补车：提供除冷钢装置和喷补机在处理炉次间隙期间对 浸渍管进行清理和耐材修补，该装置放置在浸渍管维修车 的平台上，维修车在钢包输送车的轨道上运行。 • 更换真空室：顶部部件要从旧的真空室提升，使真空室的 法兰和底部脱开。同时真空料斗设备的膨胀接头缩回，然 后用真空室输送车移至备用位。在脱开所有连至真空室管 路后，快速用天车将真空室吊到真空室输送车上。 • 真空室过跨车：在处理位和位于相邻跨的维修区之间进行 输送真空室及其顶部。
顶枪系统
煤气预热系统
• 煤气喷嘴安装在备用位置在真空室更换后用来加 热耐材，并在把真空室送至处理位置之前使耐材 衬表面温度保持在1400-1450°C。产生的废气离 开真空室通过浸渍管进入周围环境。 • 煤气预热系统的主要设备为备用燃烧器。 • 主要参数： 加热速度 > 50 ℃/h
自动测温取样系统
真空系统
RH蒸汽
• 蒸汽喷射泵需要的蒸汽条件： 压力： P=1.0MPa 温度： T=210℃ 流量： Min. 0.2t/h Max. 25.6t/h • 蒸汽方案： 用蒸汽调节系统来对转炉蓄热器和电厂来 的蒸汽进行混合。
蒸汽调节系统示意图
合金加料系统
• 货车把合金运到现场并倒入地下料仓，通过垂直 皮带从地下料仓送至料仓的入口，被选择的合金 通过由电磁驱动的电振卸放到相应的称重料斗。 在称重后，一批料通过由电磁驱动的电振卸放到 集料输送皮带上，再通过真空加料装置加入到真 空室内。 • 合金加料系统主要由地下料仓、电振、垂直皮带、 布料皮带、可行走皮带、料仓（20个）、称量斗 （5个）、集料皮带、旋转溜槽、事故卸放装置、 真空加料系统、Y型给料管、膨胀接头组成。
RH精炼工艺培训教材
RH精炼工艺培训教材2009年04月目录第一章炉外精炼概况 4 1.1、炉外精炼技术的发展历程 4 1.2、国内炉外精炼技术的发展 6 1.3、炉外精炼技术的发展前景 10 1.4、各国主要炉外精炼方法和装备 12 第二章 RH工作原理 13 2.1、RH法工作原理 13 2.2、RH法钢液运动特性 16 2.3、RH法的特征参数 16 第三章 RH生产工艺 19 3.1、真空冶金基础 20 3.2、RH处理目的及功能 22 3.3、RH处理模式 23 3.4、RH脱氢 24 3.5、RH脱碳 27 3.6、RH对[N]的控制 29 3.7、RH轻处理工艺 31 3.8、RH夹杂物去除 31 第四章 RH作业指导 32 4.1、RH温度管理 32 4.2、RH合金化与成分调整 354.3、RH环流气控制 37 4.4、吹氧化学升温计算 38 4.5、强制脱碳吹氧量计算 39第一章炉外精炼概况随着科学技术的发展，对炼钢的生产率、钢的成本、钢的纯净度以及使用性能，都提出了越来越高的要求。
传统的炼钢设备和炼钢工艺难以满足用户越来越高的要求。
20世纪60年代，在世界范围内，传统的炼钢方法发生了根本性的变化，即由原来单一设备初炼及精炼的一步炼钢法，变成由传统炼钢设备初炼，然后在炉外精炼的二步炼钢法。
因此，炉外精炼也称为二次精炼。
炉外精炼技术是指在冶炼炉（转炉，电炉）生产钢水的基础上，以更加经济、有效的方法，改善钢水的物理与化学性能的冶金技术。
它包括：在钢水包中，对钢水的温度、成分、气体、有害元素与夹杂进行进一步的调整、净化，达到洁净、均匀、稳定的目的；在中间包中促进气体与夹杂上浮，稳定全浇铸过程的钢水温度（也称中间包冶金）；在结晶器中去除钢中夹杂，促进形核，均匀结晶。
因此，经济有效的炉外精炼技术，不仅是钢铁产品最终质量保证的最重要的基础，也使生产流程变得时间更短、更能有效衔接匹配，从而更加高效化、紧凑化。
冶金行业RH工艺讲课内容
吹氧
升温 强制脱碳
脱气
不锈钢、 IF 钢 等 极 低碳钢
喷粉
去除夹杂
脱氧
脱磷
脱硫
高合金钢、 不锈钢
RH-TOP的主要设备及功能
• 钢包提升系统 • 真空室系统 • 真空室输送系统 • 顶枪系统 • 煤气预热系统 • 自动测温取样系统 • 真空系统 • 合金加料系统 • 喂丝/覆盖剂自动加入系统 • 真空室维修及更换系统 • 真空室换衬和预热系统
• 合金加料系统主要由地下料仓、电振、垂直皮带、 布料皮带、可行走皮带、料仓（20个）、称量斗 （5个）、集料皮带、旋转溜槽、事故卸放装置、 真空加料系统、Y型给料管、膨胀接头组成。
合金加料系统
喂丝/覆盖剂自动加入系统
• 喂丝机用来给钢包喂入各种不同的丝，在喂丝的 同时，进行氩气搅拌，目的是为了能有效地脱氧、
钢包提升系统
• 在处理位置通过液压提升系统提升带钢包的钢包 输送车，提升系统安装在真空室下面的一个坑里。
• 钢包提升装置主要由液压装置、提升缸、液压管、 液压流体、提升架、导轨组成。
• 主要参数： 提升能力：500t 提升行程：2650mm
提升速度：2.5/1.25 m/min
钢包提升
真空室系统
• 煤气预热系统的主要设备为备用燃烧器。
• 主要参数：
加热速度
> 50 ℃/h
自动测温取样系统
• 测温取样系统为未封盖的钢水进行测温取样，同 时安装有一个破渣器在测温取样前进行破渣。
• 测温取样系统主要由破渣器、测温取样枪组成。 • 主要参数
破渣器行程：2350mm 测温取样枪行程：2350mm
真空系统
喂丝/覆盖剂加入系统
真空室维修及更换系统
《RH精炼炉工艺》word版
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。
RH工艺规程要点
RH 工艺技术规程1 工艺流程2、合金微调和加渣料根据实际需要进行。
3、喂入包芯线根据钢种生产技术操作标准进行。
2 RH 主要技术及设备参数 2.1 主要技术参数真空泵抽真空能力：650kg/h(67Pa ，20℃干空气) 4500kg/h(8kPa ，20℃干空气)抽真空时间（无预排空条件下）：≤5min 工作真空度：67Pa 极限真空度：30Pa RH 蒸汽消耗：24t/h 蒸汽温度：≥190℃ 破真空时间：2min 2.2 主要设备参数真空室设计参数：3 RH处理功能及处理钢水类型3.1 RH设备的主要冶金功能包括：——脱氢（本处理）——自然脱碳——强制脱碳（配置顶吹氧枪）——真空脱氧（轻处理）——通过加入合金，精确调整钢水成份——提高钢水洁净度——调温（化学加热）3.2 RH真空处理钢水类型按正常工艺需经RH处理的钢水。
4 RH处理前提条件4.1 底吹搅拌系统正常工作。
4.2 钢包渣层无结壳。
4.3 饱和蒸汽满足真空喷射泵的要求。
4.4 到站温度满足RH处理要求。
4.5 真空系统工作正常。
5 RH工艺路线钢种及目标化学成分执行钢种生产技术操作标准。
6 过热饱和蒸气标准6.1 过热饱和蒸气温度：≥185-200℃（过饱和干蒸汽）6.2 过热饱和蒸汽供应数量：≥24t/h6.3 过热饱和蒸汽中不含冷凝水。
7 氩气介质标准8 钢包吹氩处理标准8.1 根据工艺要求设定氩气流量。
8.2 根据工艺流程的处理程序进行吹氩处理。
8.3 控制氩气流量为最大36x2Nm3/h，平均18x2 Nm3/h，保真空时吹氩控制以钢包液面剧烈翻腾，但不产生钢渣喷溅为宜。
8.4 接通快速接头后方可开始吹氩；停止吹氩后方可拔下快速接头。
8.5 吹氩控制标准1、一般钢种，如无特别说明，一律使用氩气作为提升气体。
2、当被生产的钢种氮规格有一个大于零的下极限，并且在RH处理时所取试样的实际含量低于下极限5ppm，才可以考虑使用氮气作为提升气体。
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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• 为了减少在浇注期间的热辐射，在处理后需要向 钢水熔池表面加入覆盖剂。
• 喂丝系统主要由喂丝机和导向管组成；覆盖剂加 入系统主要由储罐、排放管、配料罩组成。
• 主要参数：
喂丝速度
15 - 300 m/min
可选择喂丝长度 1– 1500 m
• 主要参数 顶枪长度：10000mm；外径：275mm 顶枪升降行程：6500mm 顶枪旋转行程：1500mm
顶枪系统
煤气预热系统
• 煤气喷嘴安装在备用位置在真空室更换后用来加 热耐材，并在把真空室送至处理位置之前使耐材 衬表面温度保持在1400-1450°C。产生的废气离 开真空室通过浸渍管进入周围环境。
冷凝器
TOP 顶枪装置
真空泵 氧气
真空切断阀
废气冷却器
受料皮带
No.1 真空室
氩气系统
钢包
液压提升装置
钢包车
焦炉煤气 No.2 真空室
RH-TOP的主要处理模式
轻处理 (LT)
进行脱氧，去除非金属夹杂物，调整和均匀钢水成分、温 度。采用较低真空度处理。 适用钢种：冷轧深冲板、热轧气瓶钢、低合金汽车板钢、 镀锡钢、双相钢、16Mn钢等。
操作和监视系统（OMS）功能
通信总线（CB）功能：执行在OMS站、PCU站和工艺过程 控制计算机之间（2级）的数据传输
过程控制装置（PCU）功能 ：程序模块，工艺过程所必须的 功能由过程控制装置实现。
• 过程计算机（2级）
系统功能
设定值的计算;钢水温度，化学成份，重量的连续计算;操作员 根据当前和下一个处理炉次指示改进操作;炉次报告显示;训练 和测试的实时过程仿真;生产管理（3级）和实验室计算机的 标准接口。
脱碳处理(DC）
进行深脱碳，减少非金属夹杂物、合金化，调整和均匀钢 水成分、温度。真空度由低到高，最终达到最高真空度。 适用钢种：低碳钢、超低碳钢及IF钢等。
本处理(DH）
进行脱气和除去钢中的夹杂物，调整和均匀钢水成分、温 度。采用高真空度处理。 适用钢种：耐蚀钢、焊管钢、钻油平台钢等。
• 基础自动化系统（1级）
• 为了进行脱气处理，同时为了维修真空室内衬， 需要下列真空室： ★真空室No. 1，在处理位置 ★真空室No. 2，在备用位置 ★真空室No. 3，在预热位置 ★真空室No. 4，在维修位置
• 每个真空室由真空室和浸渍管组成。 • 浸渍管装配有用于启动钢水循环的循环气体管。 • 主要参数：
浸渍管内径：650mm；高度：1075mm 真空室壳体外径：3000mm；总高度：10825mm
• 更换真空室：顶部部件要从旧的真空室提升，使真空室的 法兰和底部脱开。同时真空料斗设备的膨胀接头缩回，然 后用真空室输送车移至备用位。在脱开所有连至真空室管 路后，快速用天车将真空室吊到真空室输送车上。
• 真空室过跨车：在处理位和位于相邻跨的维修区之间进行 输送真空室及其顶部。
真空室换衬和预热系统
• 煤气预热系统的主要设备为备用燃烧器。
• 主要参数：
加热速度
> 50 ℃/h
自动测温取样系统
• 测温取样系统为未封盖的钢水进行测温取样，同 时安装有一个破渣器在测温取样前进行破渣。
• 测温取样系统主要由破渣器、测温取样枪组成。 • 主要参数
破渣器行程：2350mm 测温取样枪行程：2350mm
真空系统
RH-TOP工艺介绍
迁钢二期筹备组 2Βιβλιοθήκη 05年9月19日RH炉功能
• RH处理主要应用在脱碳、真空脱氧（轻处 理）、脱氢和脱氮上，进一步实现对钢水 成分和温度的精确调整。
RH真空精炼的冶金功能
脱氢
板材、线材
脱氮
脱气
R H 真 空 精 炼 的 冶 金 功 能
精炼
脱氧 自然脱碳
电磁材料及 低碳钢等
温度和成分调整
与其它计算机的通信功能 与1级通信（基础自动化级）; 与3级通信（钢厂自动化级）。
过程计算功能
状态模型计算;
过程预报模型计算。
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The End！
• 合金加料系统主要由地下料仓、电振、垂直皮带、 布料皮带、可行走皮带、料仓（20个）、称量斗 （5个）、集料皮带、旋转溜槽、事故卸放装置、 真空加料系统、Y型给料管、膨胀接头组成。
合金加料系统
喂丝/覆盖剂自动加入系统
• 喂丝机用来给钢包喂入各种不同的丝，在喂丝的 同时，进行氩气搅拌，目的是为了能有效地脱氧、
真空室输送系统
• 真空室运送车负责处理位和备用位之间的真空室 运输。真空室运送系统增强了脱气设备的处理能 力，换下位于处理位置用过的真空室，在10分钟 内将位于备用位置的新真空室换上。
• 真空室输送系统主要由铁轨、真空室输送车组成。 • 主要参数
真空室输送车载荷能力：150t 运行速度：12m/min
RH-TOP精炼工艺流程（操作）
钢包到达精炼跨
RH-TOP处理
进入RH台车
到达处理位
提升钢包至工作位,进行 测渣厚、测温定氧、定 氢、取样
处理结束
降下钢包车、开出 处理位、喂线、加 覆盖剂
吊包
自卸汽车 地下料仓 垂直上料皮带
RH-TOP精炼工艺流程
烟气排空
冷却水
高位料仓 电振给料机 称量系统
真空加料装置
钢包提升系统
• 在处理位置通过液压提升系统提升带钢包的钢包 输送车，提升系统安装在真空室下面的一个坑里。
• 钢包提升装置主要由液压装置、提升缸、液压管、 液压流体、提升架、导轨组成。
• 主要参数： 提升能力：500t 提升行程：2650mm
提升速度：2.5/1.25 m/min
钢包提升
真空室系统
真空室运输
顶枪系统
• 顶枪系统具有吹氧脱碳、吹氧加铝升温和煤气喷 嘴加热功能。
• 在真空处理期间和处理炉次间隙允许用顶枪进行 加热，这样能使耐材表面保持一个较高温度以减 少冷钢附在上面。在更换后也可以用顶枪把真空 室的耐材加热至处理需要的温度。
• 顶枪系统主要由顶枪行程装置、顶枪旋转装置、 顶枪（包括摄像头）、真空密封通道组成。
用于轧制薄板 厚板的碳素钢
吹氧
升温 强制脱碳
脱气
不锈钢、 IF 钢 等 极 低碳钢
喷粉
去除夹杂
脱氧
脱磷
脱硫
高合金钢、 不锈钢
RH-TOP的主要设备及功能
• 钢包提升系统 • 真空室系统 • 真空室输送系统 • 顶枪系统 • 煤气预热系统 • 自动测温取样系统 • 真空系统 • 合金加料系统 • 喂丝/覆盖剂自动加入系统 • 真空室维修及更换系统 • 真空室换衬和预热系统
• 真空泵系统安装的蒸汽喷射泵根据不同的真空处 理来设计，采用先进的全蒸汽四级（3、4级并联） 喷射真空泵系统。
• 真空系统主要由气体冷却器、至真空泵抽吸管道、 真空针式控制阀、增压泵、喷射器 、冷凝器、密 封水箱、冷凝水排放泵、增压泵清理设备、隔音 设备组成。
• 主要参数 抽吸能力：
真空系统
RH蒸汽
喂丝/覆盖剂加入系统
真空室维修及更换系统
• 真空室维修及更换系统主要由喷补车（浸渍管维护、除冷 钢装置、喷补设备）、真空室更换吊具 、顶部更换吊具 、 真空室过跨车等组成。
• 喷补车：提供除冷钢装置和喷补机在处理炉次间隙期间对 浸渍管进行清理和耐材修补，该装置放置在浸渍管维修车 的平台上，维修车在钢包输送车的轨道上运行。
• 真空室换衬系统：由６个站组成。2个站用来从事 旧真空室工作，冷却真空室耐材衬和修补工作。 站也有用于更换浸渍管的共同设施，人工安装和 拆卸浸渍管时由浸渍管更换车来支撑。
• 预热系统：带浸渍管的新真空室或修补好的真空 室预热，在输送真空室进入处理站备用位置之前， 预热燃烧器把耐材加热至大约1000℃。
• 蒸汽喷射泵需要的蒸汽条件： 压力： P=1.0MPa 温度： T=210℃ 流量： Min. 0.2t/h Max. 25.6t/h
• 蒸汽方案： 用蒸汽调节系统来对转炉蓄热器和电厂来
的蒸汽进行混合。
蒸汽调节系统示意图
合金加料系统
• 货车把合金运到现场并倒入地下料仓，通过垂直 皮带从地下料仓送至料仓的入口，被选择的合金 通过由电磁驱动的电振卸放到相应的称重料斗。 在称重后，一批料通过由电磁驱动的电振卸放到 集料输送皮带上，再通过真空加料装置加入到真 空室内。