CN113718088A - 一种汽车板350吨rh大循环快速脱碳的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车板350吨RH大循环快速脱碳的处理方法，本处理方法采用浸渍管环流气吹氩模式、脱碳过程环流气气流量控制方式、脱碳阶段合金投入模式、真空度控制方式进行汽车板350吨RH大循环快速脱碳。采用上述的脱碳工艺措施，350吨RH的脱碳时间缩短较为明显，在脱碳终点判定方面上，采取的废气分析结合动态脱碳模型技术，有效的减少了RH脱碳过剩，实现汽车板钢种RH的高效化处理。本发明所使用的技术成熟，已成功应用于实际生产中，技术指标在国内大型吨位RH炉中处于领先地位，同类炼钢的企业中完全能够应用该技术，其市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢生产技术领域，尤其涉及到350吨RH处理汽车板大循环快速脱碳的方法。
背景技术
RH汽车板脱碳，钢液中的碳和氧通过扩散边界层迁移到钢液和气相的相界面，在界面上进行化学反应生成CO气体，CO脱离相界面进入气相，CO气泡长大上浮，通过钢液排出。
在高温条件下，气-液界面上化学反应速率很快，CO气体通过气泡内气体边界层的传质速率也比较快，氧在钢液中的扩散系数比较大，而且钢中氧的浓度一般又比碳的浓度高出一到二个数量级。碳在钢液侧层的传质是脱碳速率的控制性环节。目前的汽车板350吨RH大循环快速脱碳的处理方法的脱碳效率仍有较大的提升空间。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种汽车板350吨RH大循环快速脱碳的处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种汽车板350吨RH大循环快速脱碳的处理方法，本处理方法采用浸渍管环流气吹氩模式、脱碳过程环流气气流量控制方式、脱碳阶段合金投入模式、真空度控制方式进行汽车板350吨RH大循环快速脱碳。
进一步地，所述浸渍管环流气吹氩模式中，上升管吹气孔分上下两排交错分布，每排布置吹气孔8个，吹气孔间夹角为45°，共16个。吹气孔上下两排交错分布可提高循环流量的饱和浓度，含气率径向分布均匀，反应器内循环液速高，利于提高真空室和上升管内流体的传质速率。
进一步地，所述脱碳过程环流气气流量控制方式具体为，气体采用均匀入射方式，表观气速控制在7.5×10-2-1.2×10-1m·s-1范围内；脱碳开始后的前3min，氩气环流气流量控制在150Nm3/h，3-6min控制在180Nm3/h，6-15min控制在220Nm3/h。脱碳前3min最大提升氩气环流气流量不超过150Nm3/h；脱碳3至6min，随着钢水碳的急剧降低，碳氧反应有所弱化，此时需要提高氩气环流气流量至180Nm3/h，加快碳氧反应的进行。从脱碳处理开始6至15min，钢水碳逐步降低至50ppm以内，碳在钢液层的传质成为影响脱碳速率的主要限制性环节，需要加大钢液碳的扩散速度，环流气流量此时需要提升至220Nm3/h，保证钢水的深度脱碳，保证在15min钢水碳可极限脱至10ppm。
进一步地，所述脱碳阶段合金投入模式具体为，脱碳前6min不添加合金，添加时间为脱碳结束后。如添加小废钢后，由于小废钢在钢液中溶解，影响碳向钢液表面传质，同时加铝操作，铝会优先与氧发生反应，窒息钢液表面的碳氧反应，减缓脱碳速率，脱碳开始至6min钢液碳脱除率达到85％，必须要保证好前期的脱碳条件，才能有效的缩短脱碳时间。
进一步地，所述真空度控制方式具体为，处理前采取预真空模式，降低前期真空压降平台，真空泵开启于脱碳开始后6min并在之后7min之内达到极限真空度。脱碳前6min真空室压力为脱碳速率的主要影响因素，通过降低预真空室真空度，比如由23KPa降至5KPa，真空泵开启后可在5.1min达到目标真空度266Pa，在7min之内达到极限真空度，如110Pa。
在脱碳终点判定上，通过废气分析仪以及计算机动态脱碳模型计算，即可实现钢液终点碳的精准判定。
本发明的有益效果是：采用上述的脱碳工艺措施，350吨RH的脱碳时间缩短较为明显，在脱碳终点判定方面上，采取的废气分析结合动态脱碳模型技术，有效的减少了RH脱碳过剩，实现汽车板钢种RH的高效化处理，本技术2020年汽车板成品碳≥20ppm以及成品碳＜20ppm钢种的脱碳时间分别为14.9min、18.9min，对比2019年分别缩短了2.7min、3.5min。排气时间也分别缩短2.8min、3.7min，在处理时间上进步明显。技术指标在国内大型吨位RH炉中处于领先地位。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种汽车板350吨RH大循环快速脱碳的处理方法作进一步的详细说明，以下实施例为在宝钢湛江钢铁炼钢厂1/2号350吨RH炉的具体应用。
实施例1.
在公称容量为350吨的RH精炼上，炼钢计划号105766，出钢记号DT0128D9，出钢钢水量352.3吨，转炉出钢温度1618℃，到RH温度1604℃，游离氧616ppm，钢包成分碳342ppm，处理前期预真空，阀后真空度为5.2KPa，排气开始后环流量设定150Nm3/h，钢液循环3min后，环流量调节为180Nm3/h，真空泵自动开启于6min，一级泵正常投入，6min后环流量调节至210Nm3/h，8min达到极限真空度180Pa，脱碳至11.8min，真空度逐渐稳定至150Pa，脱碳9min测定脱碳终点游离氧389ppm，动态脱碳模型判定12min可加铝镇静，脱碳12min加铝镇静，环流量自动调节至150Nm3/h，加铝搅拌4min合金化，合金化后净循环6min破空排气结束。结束取样，钢水碳12ppm(钢种碳上限25ppm)，其余成分铝、钛、硼均合格。脱碳时间12min，总排气时间22.4min，处理周期34min。
实施例2.
在公称容量为350吨的RH精炼上，炼钢计划号106376，出钢记号DT0145D1，出钢钢水量363.4吨，转炉出钢温度1620℃，到RH温度1619℃，游离氧560ppm，钢包成分碳362ppm，处理前期预真空，阀后真空度为5.3KPa，排气开始后环流量设定150Nm3/h，钢液循环3min后，环流量调节为180Nm3/h，真空泵自动开启，一级泵自动投入，5.7min到达目标真空度266Pa，循环至6min，环流量设定220Nm3/h，模型预测终点脱碳时间为14min，10min测定脱碳终点自由氧275ppm，钢水温度1597℃，预测结束1596℃高于1590℃的目标温度，处理14min加入小废钢降温，此时脱碳基本结束，14.2min加铝镇静，环流量按150Nm3/h控制，加铝后搅拌4min，加入其余合金，净循环6min破空结束。结束钢水碳11ppm(钢种碳上限20ppm)，成分合格，脱碳时间14.2min，排气时间24.7min，处理周期34.9min。
实施例3.
在公称容量为350吨的RH精炼上，炼钢计划号107172，出钢记号DT0143D8，出钢钢水量364.6吨，转炉出钢温度1619℃，到RH温度1610℃，游离氧464ppm，钢包成分碳342ppm，预真空，处理前真空度为5.3Kpa，排气开始后环流量设定150Nm3/h，槽内真空度为25Kpa时，下氧枪OB40Nm3氧量，真空泵投入选择为3级泵，钢液循环3min后，环流量调节为180Nm3/h，真空泵自动开启，一级泵自动投入，6.5min到达目标真空度266Pa，循环至6min环流量调节至220Nm3/h，处理12min测定温度1598℃，游离氧371ppm，模型预测脱碳结束时间为17min，处理至17.5min判定脱碳结束，加入台铝镇静，加铝搅拌4min合金化，同时预测结束温度为1610℃高于目标的结束温度1602℃约8℃，合金化时加入小废钢1236kg，搅拌6min破空结束。结束取样碳10ppm(钢种碳上限13ppm)，成分合格。脱碳时间17.2min，排气时间28.1min，处理周期37.9min。
以上内容仅用以说明本发明的技术方案，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种汽车板350吨RH大循环快速脱碳的处理方法，其特征在于：本处理方法采用浸渍管环流气吹氩模式、脱碳过程环流气气流量控制方式、脱碳阶段合金投入模式、真空度控制方式进行汽车板350吨RH大循环快速脱碳。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述浸渍管环流气吹氩模式中，上升管吹气孔分上下两排交错分布，每排布置吹气孔8个，吹气孔间夹角为45°，共16个。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述脱碳过程环流气气流量控制方式具体为，气体采用均匀入射方式，表观气速控制在7.5×10-2-1.2×10-1m·s-1范围内；
脱碳开始后的前3min，氩气环流气流量控制在150Nm3/h，3-6min控制在180Nm3/h，6-15min控制在220Nm3/h。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：所述脱碳阶段合金投入模式具体为，脱碳前6min不添加合金，添加时间为脱碳结束后。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述真空度控制方式具体为，处理前采取预真空模式，降低前期真空压降平台，真空泵开启于脱碳开始后6min并在之后7min之内达到极限真空度。
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