高海拔RH精炼装置真空脱碳工艺优化研究

发布时间：2024-03-12 06:23

　　针对位于海拔1 500 m左右的国内某厂RH真空脱碳过程中脱碳效果不佳喷溅严重的生产问题,借鉴转炉吹氧过程氧气射流与熔池相互作用规律,考虑到RH真空室内液面高度偏低的特点,通过水模型试验研究不同氧枪流量和枪位下氧气射流与熔池相互作用规律,并结合理论分析对RH真空吹氧脱碳工艺进行优化。水模型试验结果表明:RH真空吹氧脱碳过程中氧气射流与熔池的相互作用规律与转炉冶炼相似,可采用转炉冶炼过程中氧气射流与熔池相互作用研究对RH真空吹氧脱碳工艺进行优化。理论分析可知,当氧枪流量为1 500 m³/h、枪位为5.5 m时,熔池冲击深度为0.173 m、冲击面积为2.435 m²、穿透体积处于最大值为0.420 m³,氧气射流冲击熔池效果最理想,有利于RH脱碳过程高效脱碳和喷溅控制。实施优化措施后,终点钢水平均w(C)由15.1×10^-6降至11.8×10^-6,终点w(C)在20×10^-6以内比例提高至94.4%,优化工艺显著提高了RH快速深脱碳效果,同时有效控制了RH...

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【部分图文】：

图1RH真空室内部喷溅残留情况

该厂采用“BOF→LF→RH→CC”工艺生产超低碳钢,现场生产中RH真空吹氧脱碳速度较慢,RH真空脱碳终点碳含量偏高,且脱碳过程喷溅严重,喷溅残留分布在真空室下部、中部区域,甚至到达真空室顶部、热弯管区域(见图1),严重影响了RH快速深脱碳效果。通过对该厂RH插入深度、循环流量、....

图2试验装置示意图

试验装置如图2所示,该装置包括RH装置模型、氧枪、真空泵、转子流量计、空气压缩机。试验过程保持RH真空室内液面高度稳定在100mm,模拟实际RH处于深真空状态,依据表2和表3中模型流量和枪位调节氧枪吹入气体流量和枪位,观察并记录熔池中凹坑变化。由于真空室内氧枪吹入气体所排开熔池....

图3顶吹流量、枪位对熔池冲击深度影响

结合图3、图4可知,顶吹流量一定时,随着枪位的升高,熔池冲击深度逐渐变浅,熔池冲击直径逐渐增大。随着枪位升高,氧气射流到达熔池表面前与更多的周围介质包括空气和生成的CO气体交换能量,同时射流扩张,能量密度降低,射流流速减慢,导致单位面积冲击动能减弱,冲击深度逐渐变浅;另一方面,射....

图4顶吹流量、枪位对熔池冲击直径影响

图3顶吹流量、枪位对熔池冲击深度影响水模型试验得出的RH氧气射流与熔池相互作用规律与许多文献中关于转炉吹氧过程氧气射流与熔池相互作用规律一致[19-31],因此可借鉴转炉吹炼过程相关研究对RH枪位和流量进行优化。但RH真空室内熔池液面高度与转炉熔池深度相比要浅许多,同时,RH吹....

本文编号：3926675