RH工艺规程.docx
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RH工艺规程.docx
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RH工艺规程
RH工艺技术规程
1工艺流程
注:
1、定氧、定氢根据钢种生产技术操作标准要求进行。
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。
2RH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
(1)布置形式
单处理位、双待机位、分体吊换式
(2)额定容量
120t
(3)插入管内径
500mm
(4)循环流量
86t/min
(5)真空室外径
φ2600mm
(6)真空室内径
φ1800mm
(7)钢包车轨距
4400mm
(8)钢包车行走速度
最大30m/minVVVF
(9)真空室台车轨距
4700mm
(10)真空室台车行走速度
最大10m/minVVVF
(11)钢包顶升行程
Max~2700mm
(12)液压站工作压力
21MPa(介质脂肪酸脂)
(13)真空泵抽气能力
650kg/h(67Pa,20℃干空气)
4500kg/h(8kPa,20℃干空气)
(14)真空泵工作真空度
67Pa
(15)极限真空度
30Pa
(16)冷态抽气时间
<3.5min(从1大气压抽至67Pa)
(17)蒸汽压力
≥0.8MPa(表压)
(18)蒸汽温度
≥185-200℃(过饱和干蒸汽)
(19)蒸汽耗量
24t/h
(20)冷却水进水温度
冷凝器用:
≤35℃
设备冷却水:
≤35℃
(21)冷却水压力
冷凝器用:
0.3MPa
设备冷却水:
0.7MPa
(22)冷却水耗量
冷凝器用:
1300t/h
设备冷却水:
500t/h
(23)压缩空气压力
0.4~0.6MPa
(24)压缩空气耗量
10Nm3/min(max)
(25)氩气压力
0.8MPa
(26)氩气耗量
242Nm3/h(max)
(27)氩气纯度
>99.9%
(28)氮气压力
0.7MPa
(29)氮气耗量
860Nm3/h
(30)氧气压力
0.7MPa
(31)氧气耗量
2960Nm3/h(max)
(32)氧气纯度
>99.6%
(33)焦炉煤气压力
18~25kPa
(34)焦炉煤气耗量
1760Nm3/h(max)
真空室设计参数:
项目
参数
RH设备容量
135t
RH型式
单工位双室平移RH-MFB分体吊换
设计产量
100(万吨/年)
真空室底部高度
2800mm
真空室中部高度
4500mm
真空室顶部高度
2560mm
真空室全高
10760mm
真空室内高
8760mm
排气口内径
φ1420mm
真空室外径
φ2600mm
真空室内径
φ1800mm
插入管高度
900mm
插入管内径
φ500mm
插入管外径
φ1170mm
插入管中心距
1300mm
Ar流量
Max120Nm3/h
循环速率
86/min
3RH处理功能及处理钢水类型
3.1RH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)
3.2RH真空处理钢水类型
按正常工艺需经RH处理的钢水。
处理类型
处理特点和目标
适应钢种
深处理
去除氢和非金属杂质,钢水成分和温度调整,脱,氮。
在RH使用最高真空度处理。
耐蚀钢、螺旋焊管钢、CF钢、钻油平台钢
脱碳处理
深脱碳、减少非金属杂质、合金化、成分、温度的调整和均匀。
随着处理过程的进行,真空度由低到高,最终达到最高真空度。
低碳钢、超低碳钢、极低碳钢
轻处理
脱氧、减少铁合金消耗和脱氧剂消耗、去除非金属夹杂、合金化、降低成本、提高钢水质量。
使用较低真空度处理。
冷轧深冲板、热轧气瓶钢、镀锡钢、低合金汽车板钢、双相钢、16Mn系
4RH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。
5RH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/h
6.3过热饱和蒸汽中不含冷凝水。
7氩气介质标准
介质
用户点压力(MPa)
参数
用量
说明
氩气
1.6
纯度:
99.9%
含水量:
<100ppm
最大120Nm3/h
平均90Nm3/h
循环气体,在处理期间插入管吹氩,供氩流量1500Nl/min,最大2000Nl/min
最大36x2Nm3/h
平均18x2Nm3/h
钢包底吹氩,事故开吹压力1.6MPa
50Nm3/h
顶枪吹氧期间氩气保护
合计:
242Nm3/h
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18x2Nm3/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。
具体操作应符合钢种大纲的要求或技术部门的文件。
3、钢水处理完后,应将氩气转换为氮气。
4、一般操作按自动方式进行,如果氩气中断自动换成氮气,氮气中断则自动换成氩气。
5、对于低氮钢,如果氩气中断,则应改钢或停止处理。
6、提升气体在插入管各供气小管中的分布应尽量均匀。
9测温、取样、定氧、定氢标准
9.1操作方式:
自动或手动
9.2探头插入钢水中深度:
取样时,取样探头应插入钢水面下300mm以下,插入点距周边≥300mm。
应根据钢水脱氧与否来选择使用探头。
1、测温/测温定氧探头应插入钢水面下300mm以下,插入点距周边≥300。
2、取样个数,测温定氧次数及时间按各钢种大纲和有关规定执行。
9.3探头距包壁距离:
>300mm
9.4钢水到RH处理工位必须测温,处理结束后,必须进行测温、取样,及时送样。
9.5对钢种生产技术操作标准要求定氧的钢种,钢水到站和处理结束后必须定氧。
9.6对氢含量有要求的钢种,钢水到站和处理结束后必须定氢。
9.7探头在钢水中停留时间
探头类型
在钢水中停留时间(sec)
测温
(见声光信号)
测温、取样、定氧
(见声光信号)
定氢
(见声光信号)
测温、取样
(见声光信号)
取样
10成分微调标准
10.1合金加入依据
根据取样分析结果、钢水目标成分、钢水重量、合金收得率、合金中合金元素含量等计算合金加入量。
10.2合金加入时机
10.2.1RH深脱氮的钢种,当真空室压力到20kPa以后方可进行合金微调,而且真空处理结束前5min加入完毕。
10.2.2其他钢种,当真空室压力20kPa后可进行合金微调,而且真空处理结束前5min加入完毕。
10.3合金加入量的计算
WMi=
式中:
WMi:
含Mi元素的合金加入量(kg)
[Mi]f:
钢水中Mi元素的目标成分(%)
[Mi]m:
钢水中Mi元素的实际分析成分(%)
Wb:
钢包钢水重量(t)
YMi:
合金元素Mi的收得率(%)
%Mi:
合金中合金元素Mi的百分比(%)
10.4合金元素参考收得率
合金
种类
元素收得率(%)
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Nb
Ti
Fe-Si
/
95
/
/
/
/
/
/
Fe-Mn
98
/
98
/
/
/
/
/
Mn-Si
/
95
98
/
/
/
/
/
Fe-Mo
/
/
/
/
100
/
/
/
Fe-Nb
/
/
/
/
/
/
95
/
Fe-V
/
/
/
/
/
95
/
/
Fe-Ti
/
/
/
/
/
/
/
75
11喂丝处理标准
11.1喂丝机主要技术性能
序号
项目
单位
数量
备注
1
型式
/
双线型
/
2
丝线直径
mm
7~18
/
3
喂丝速度
m/min
3~300
可调速
11.2喂丝处理
11.2.1喂丝时机
真空处理结束,罐盖开到停放位后喂入。
11.2.2喂线后吹氩时间执行钢种生产技术操作标准,喂入CaSi线后吹氩时间不得超过15min,否则必须喂入钢种生产技术标准要求喂入量到25%。
11.3喂线长度
11.3.1喂铝线长度LAl=
式中:
LAl:
铝线长度(m)[Al]f:
目标含铝量(%)QAl:
铝线单重(kg/m)%Al:
铝线含铝量(%)YAl:
铝收得率(%)11.3.2喂Ca-Si线长度LCa-Si=
式中:
LCa-Si:
Ca-Si线长度(m)[Al2O3]:
钢中Al2O3含量(%)QCa-Si:
Ca-Si线单重(kg/m)%Ca:
Ca-Si线含Ca量(%)YCa:
Ca收得率(%)Wb:
钢水量(t)注:
[Al2O3]=([Al]-Als)×102÷5411.4喂线速度
11.4.1铝线:
200~240m/min
11.4.2包芯线:
180~210m/min
11.5元素收得率
11.5.1铝收得率:
≥90%
11.5.2Ca收得率:
12~15%
11.6丝线技术标准
参照原料工艺技术规程。
12、真空泵的操作模式和蒸汽耗量表:
模式代号
真空度
1B
2B
3B
4EA
4EB
5EA
5EB
蒸汽耗量
Σ(kg/h)
抽气量
Σ(kg/h)
A
101→35kPa
×
×
×
×
×
○
○
B
35→8kPa
×
×
×
○
○
○
○
24000
≥4500
C
8→2.5kPa
×
×
○
○
×
○
×
D
2.5→0.5kPa
×
○
○
○
×
○
×
500→67Pa
○
○
○
○
×
○
×
24000
≥650
冷却水耗量
Max:
1300m3/h,进水温度:
≤35℃
备注
模式代号:
A、B为轻处理模式,C、D为本处理模式
符号说明:
×为蒸汽关,○为蒸汽开
13保真空标准
13.1真空室内衬温度必须烘烤到1300℃以上方能投入使用。
13.2要求脱氮处理的钢种,保持真空时间必须保证20~25min。
13.3如果初始氢含量≤5ppm,则必须在≤0.27KPa的压力下处理15分钟。
13.4如果初始氢含量为:
5ppm<[H]≤7ppm,则必须在真空室内压力≤0.27KPa的情况下,处理20分钟。
14RH温度标准
14.1RH处理结束温度
14.1.1RH处理结束温度确定
TRH=T中+ΔT1+ΔT2
式中:
TRH-RH处理结束后的钢包钢水温度。
T中-中间包标准温度。
ΔT1-过程温降。
ΔT2-补偿温度。
14.1.2中间包标准温度确定
T中=T液相线+T过
式中:
T液相线-钢水液相线温度。
T过-钢水过热度。
其中:
钢水过热度=25℃
14.1.3过程温降的确定
14.1.3.1过程总温降计算
ΔT1=Δ1+Δ2
式中:
Δ1-钢包到中间包之间温降。
Δ2-RH至大包回转台运输温降。
14.1.3.2各过程温降的确定
14.1.3.2.1钢包到中间包温降(Δ3)
25-30℃。
14.1.3.2.2RH至大包回转台运输温降
2-4℃
14.1.4补偿温度确定
14.1.4.1总补偿温度计算
ΔT2=F+G+H
式中:
F-RH上额外等待时间的温度补偿。
G-中间包第一炉温度补偿。
H-大包台上额外等待时间的温度补偿。
14.1.4.2各补偿温度确定
14.1.4.2.1RH上额外等待时间的温度补偿(F)
每分钟1℃/min。
14.1.4.2.2中间包第一炉温度补偿(G)
G=5℃。
14.1.4.2.3大包台上额外等待时间补偿(H)
每分钟0.5℃/min。
14.2RH处理温降
表四RH处理温降
处理过程
温度变化
真空处理
-2.5~3℃/min
造渣
-2℃/kg.t
合金微调
硅锰合金
-1.7℃/kg.t
锰铁
-2.7℃/kg.t
硅铁
+0.5℃/kg.t
铝
+1.8℃/kg.t
钒铁
-1.8℃/kg.t
镍
-1.3℃/kg.t
钛铁
-1.2℃/kg.t
磷铁
-2.6℃/kg.t
铌铁
-1.1℃/kg.t
铬铁
-2.5℃/kg.t
铜
-2.0℃/kg.t
吹氩
弱搅拌
-1.0℃/min
强搅拌
-2.0℃/min
为使钢液温度满足目标温度,需要加铝对钢水温度进行补偿。
脱氢处理:
1、处理低氢钢水要求钢水罐和RH真空室新衬必须是已经工作三炉次。
2、炉后不得加生石灰。
3、5分钟之内,即应使真空泵都启动,真空室内压力小于或等于0.27KPa.
4、提升气体流量全程为XNm3/h。
5、冷却剂应在处理结束前5分钟之前加入,加入量不得大于X吨。
6、合金应在处理结束前5分钟之前加入。
7、处理过程中不允许有漏水进入钢包。
8、插入管修补后第一炉、底部更换后第一炉不得处理低氢钢。
9、处理前的钢水含氢量必须≤7ppm。
10、如果初始氢含量≤5ppm,则必须在≤0.27KPa的压力下处理15分钟。
10、如果初始氢含量为:
5ppm<[H]≤7ppm,则必须在真空室内压力≤0.27KPa的情况下,处理20分钟。
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