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RH-MFB工艺优化研究

作　者: 陈永金
导　师: 彭其春
学　校: 武汉科技大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: RH-MFB 脱碳脱氮温度与合金化纯净度
分类号: TF769
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

RH作为炼钢与连铸之间的重要精炼设备之一,能很大程度上提高钢水质量,满足大批量生产高附加值产品的要求。为保证RH的正常运行,顺利实施RH单联工艺,实现产品的高质低耗,充分发挥投资效益,对RH本身及相关工艺技术的研究与开发则是涟钢重要的技术改造项目。本文以涟钢RH单联工艺为研究对象,结合RH有关理论分析,对RH相关工艺技术进行了调查研究,采用数理统计等分析方法,系统研究了RH-MFB工艺过程的脱碳、脱氮、温度控制、合金化和钢水纯净度等,分析了相关工艺参数对这些因素的影响,获得了适合涟钢RH-MFB工艺生产的技术参数并用以指导现场生产,达到了预期的效果。为此,本文主要得出如下结论:(1)为满足RH生产要求,转炉出钢碳控制在0.04~0.07%内,自由氧控制在0.08%以下,出钢温度控制在1680~1700℃左右。因此,需提高转炉操作水平,提高一倒命中率;(2)为获得最佳脱碳效果,处理时,尽量消除压降平台,控制合理的吹氩流量,选择适宜的供氧参数等,使处理后碳含量稳定在0.003%以下;(3)通过提高真空度、利用真空下的碳氧反应、提高氩气流量等措施,使钢中氮含量由进RH时的35.9×10-6降至24.6×10-6,平均脱氮率为31.5%;(4)在精炼开始阶段的5~10min内钢包内钢液温降较大。实际生产过程中大部分炉次的加铝量基本与计算值一致,但因测温时刻、热滞后等众多因素的影响致使加铝升温的计算值与实际升温值差异较大。RH合适的出站温度控制在1580~1590℃;(5)Mn收得率波动较大,平均收得率为96.06%。通过调整锰铁合金的加入时机即在加完铝块后2~3min加入、及时清理料仓口等,可进一步提高Mn的收得率;(6)经RH-MFB真空处理后,钢中全氧去除率为90.23%(参考值),脱氮率为31.5%。通过严格控制转炉下渣量、提高钢包渣吸附夹杂的能力、改善长水口氩气密封效果等措施,以进一步降低钢水中T[O],减轻钢液的吸氮现象;(7)RH-MFB精炼后,钢液中大于10μm的显微夹杂数量明显减少,且显微夹杂物尺寸较精炼前也有所减小,从而提高了钢水质量;(8)基体为Al2O3的夹杂物是RH精炼过程中存在的主要夹杂物,其形貌特征各异,在工艺后期多以球状、细小块状存在。出RH时,钢中大型夹杂物的数量为14.32mg/10kg,主要以SiO2、硅酸盐和TiO2类夹杂为主。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章文献综述  10-26
  1.1 RH 精炼技术概述  10-14
    1.1.1 RH 精炼技术的发展  10-11
    1.1.2 RH 真空循环脱气技术  11-12
    1.1.3 RH 冶金功能的比较  12-14
  1.2 RH 多功能精炼技术研究现状  14-25
    1.2.1 深脱碳深脱氮技术  14-18
    1.2.2 钢水温度控制  18-20
    1.2.3 钢水合金化工艺控制  20-21
    1.2.4 钢水铝含量控制  21-22
    1.2.5 钢水纯净度控制  22-24
    1.2.6 钢水对转炉终点[C]、[O]、T 的要求  24-25
  1.3 本课题来源及意义  25
    1.3.1 课题背景  25
    1.3.2 课题研究特点及意义  25
  1.4 研究内容与目标  25-26
    1.4.1 研究思路  25
    1.4.2 研究内容与目标  25-26
第二章涟钢RH-MFB 设备及钢液成分分析  26-32
  2.1 设备简介  26-27
  2.2 钢水成分及温度统计分析  27-30
    2.2.1 各阶段钢水成分与温度统计  27
    2.2.2 数据分析  27-30
  2.3 RH 精炼钢转炉终点控制  30-31
  2.4 小结  31-32
第三章涟钢RH-MFB 脱碳工艺研究  32-37
  3.1 RH 脱碳理论分析  32-33
  3.2 RH 脱碳影响因素分析  33-36
    3.2.1 真空度  33-34
    3.2.2 氩气流量  34-35
    3.2.3 顶吹氧  35
    3.2.4 循环时间  35-36
    3.2.5 初始碳、氧含量  36
  3.3 小结  36-37
第四章涟钢RH-MFB 脱氮工艺研究  37-43
  4.1 RH 脱氮理论分析  37-40
    4.1.1 脱氮限制性环节分析与讨论  37-39
    4.1.2 脱氮限制性环节的确定与脱氮方程  39-40
  4.2 影响钢液脱氮的因素分析  40-42
    4.2.1 真空度  40-41
    4.2.2 表面活性元素  41-42
    4.2.3 钢液中碳含量及处理温度  42
  4.3 小结  42-43
第五章 RH 钢水温度控制技术研究  43-52
  5.1 RH 精炼过程中钢水温度的变化  43-46
    5.1.1 精炼过程中温度的变化情况  43-45
    5.1.2 温度的变化与钢中碳含量的关系  45-46
  5.2 RH 钢水温度变化影响因素分析  46-51
    5.2.1 碳氧反应对钢包内钢水温度的影响  46
    5.2.2 初始碳与初始温度对钢液温降速度的影响  46-48
    5.2.3 加Al 脱氧反应对钢液温度的影响  48-51
  5.3 小结  51-52
第六章 RH 钢水合金化及铝含量控制技术研究  52-58
  6.1 合金化工艺研究  52-55
    6.1.1 SPHD、SPHE 钢合金化  53-55
    6.1.2 合金加料优化  55
  6.2 铝含量控制技术研究  55-57
  6.3 小结  57-58
第七章 RH 钢水纯净度的控制研究  58-67
  7.1 钢中氧氮分析  58-59
  7.2 钢中显微夹杂分析  59-62
    7.2.1 夹杂物数量和粒径分析  59-60
    7.2.2 形貌及组成分析  60-62
  7.3 钢中大型夹杂分析  62-65
    7.3.1 大型夹杂的数量、形貌与组成分析  62-64
    7.3.2 大型夹杂物的来源分析  64-65
  7.4 钢包顶渣氧化性对夹杂物的影响  65
  7.5 小结  65-67
第八章结论  67-68
参考文献  68-74
致谢  74-75
附录：发表论文与参加的学术活动  75

RH-MFB工艺优化研究

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