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RH提升气体的改造与优化

1.RH精炼的工艺简介

1.1 RH工艺原理

RH 精炼装置主要由钢包、上升管、真空室和下降管组成。RH精炼的钢水是通过大气压差和引入的驱动气体膨胀做功的作用，推动钢液经上升管进入真空室底部，再经过下降管返回钢包中，形成钢水循环，从而在真空条件下达到对钢水进行脱碳、脱氢、合金化、净化和减少钢中夹杂等的精炼效果。钢水处理前，先将浸渍管插入待处理钢水中预定的深度，随着抽真空，钢水表面在大气压力的作用下，钢水从浸渍管进入真空槽内，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，使钢水经上升管进入真空槽内并通过下降管流入钢包溶池，如此循环往复。

1.2 RH工艺流程

双工位的 RH-TOP 是以两个处理位置共享一个公共液压系统，公共的真空泵系统和公共合金存放及加料系统。在开始处理之前，跨间吊车将钢包放置在钢包车上，接通底吹。钢水包由转炉吊运至RH钢包车上，接通底吹。钢车开到真空槽下部的处理位，提升气体切换为氩气。操作工进行钢水液面高度判定，根据判定钢水液面高度，钢包被液压缸顶升至处理位，使真空槽的浸渍管浸入钢水400-700mm后打开真空阀。炉前工进行测渣厚、测温、取样、定氧操作，主控工做好记录。开始预抽真空，打开真空阀，开始抽真空。加铝脱氧升温及吹氧脱氮。真空脱碳处理，分自然脱碳和强制脱碳。自然脱碳是通过降低RH罐内压力的方式对钢水进行脱碳。强制

脱碳是在RH罐内压力达到150mbar后，立即开始“吹氧”。操作员应事先计算所需设定值（氧气量和流量等）。经过约17分钟的处理后进行EMF 测定得出实际含氧量。真空合金系统将交替的服务于两个处理站。通过闸阀、两个喂料漏斗、2个用于FeSi 的真空料仓在真空条件下将合金料装入每个真空罐。除此之外，还配备有4个快速加料料斗用于快速添加铝、碳、废钢和微合金。计算还原和合金化所需添加铝的量，然后进行相应的铝加入真空罐，至此脱碳反应立即停止。根据需要，还可向真空罐内加入低碳合金，完成添加后，还需考虑4分钟的均化时间。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。对钢水进行测温、定氧和确定化学成份。钢水处理完毕时，关闭真空阀，破真空。处理完毕后，钢包下降，上升浸渍管自动改吹氩为吹氮。钢包车开到喂丝位，喂丝，软吹及加保温剂。钢车开到吊包位，天车把钢包吊运至连铸大包平台进行浇注。

2.原提升气体系统

2.1设备设计：

提升气体管的数量： 12

管的内径： 5mm

重量（钢制部件）：约为0.7t/根

总重（钢制部件+耐火衬）： 2.9t/根

2.2 操作模式

可通过控制室内的HMI系统选择计算机模式、自动模式或手动模式。通过采用计算机模式或自动模式。

操作员可通过HMI系统选择处理所需气体类型（氩气/氮气）以及非处理时间。非处理时间内的流量是固定的，且该固定流量设定值会保存在PLC内。

处理的时候，2级计算机会提供该设定值，或者由操作员人工输入该设定值。

计算机模式：计算机模式下，通过2级计算机预设所需总流量。根据2级计算机的要求自动控制氩气或氮气的供气阀门。当钢包处于处理工位且将钢包提升后，系统会从非处理切换到处理供气。接下来系统会根据输入的设定值自动控制流量。完成处理后，钢包下降。达到停车位置后系统会切换到非处理供气状态，然后根据系统存储的设定值控制流量，而不是2级计算机的设定值。处理过程中，可随时从计算机模式切换到自动模式。

自动模式：自动模式下，操作员可通过HMI系统预设所需总流量。其他功能与“计算机模式”相同。

手动模式：手动模式下，操作员必须分别输入每个回路所需的总流量。氩气或氮气的供气阀门不实行联锁控制。可随时从自动模式切换到手动模式，或者从手动模式切换到自动模式，循环气体系统不受影响。

2.3 存在问题

问题一：RH炉原设计两个在线环流气控制阀站，系统管控控制为一拖六（即一根主管并联六根支路），共计12根。从热负荷试车使用情况来看，环流气系统管路设计不能满足生产需要，极易导致氩气管堵塞。RH炉环流气氩气管堵塞一方面影响真空处理时钢水的环流效果导致处理时间延长，另一方面直接影响浸渍管的使用寿命导致耐材成本上升。

问题二：由于处理模式和冷却水报警有联锁，在冷却水报警时处理模式自动转换为非处理模式，导致氩气转换为氮气，造成钢水成分氮高。

3.改造后提升气体系统

问题一解决方案：对管道进行重新改进，分6根管道，每根上面加装阀门控制器，每根管道分2根支管，也就是将原系统控制改为一拖二，并在每根分支上加装流量计，在HMI系统画面上显示，程序优化，并加联锁控制。可以方便看出那个支管堵塞。有益于维护人员及时处理。

问题二解决方案：优化程序，取消了当氩气压力（03PT101和

2700.CP07）低于0.7MPa时，自动切换为氮气；取消了手动切换氮气按钮功能；当氩气压力03PT101低于0.7MPa时，增加报警条显示和弹出红色报警按钮，如果不需要切换氮气，按钮不用管它。如果需要切换氮气，则按下按钮方可切换氮气。当氩气压力03PT101恢复正常（大于0.7MPa）时，则自动切换为氩气。

4.结束语

改造后系统在实际使用中效果良好，完全能满足生产需求，整体结构式可靠的，对安全生产提供了有力保证。

希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：：

1、世事忙忙如水流，休将名利挂心头。粗茶淡饭随缘过，富贵荣华莫强求。

2、“我欲”是贫穷的标志。事能常足，心常惬，人到无求品自高。

3、人生至恶是善谈人过；人生至愚恶闻己过。