专利名称：一种提升rh真空循环脱碳速率的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，属于汽车用钢冶炼工艺技术领域。
背景技术：
随着我国工业化进程的加快，汽车消费市场逐年扩大，市场上对用作汽车车身冲压件的超低碳钢的需要量增大，随着真空脱碳工艺的推广，利用RH真空循环脱碳已成为生产超低碳钢的重要方法。传统的RH真空循环脱碳基本原理是利用RH真空精炼炉的浸溃管(包括一根上升管和一根下降管)同时插入钢水液面以下一定深度，通过安装在上升管的氩气通道通入氩气作为驱动气体，并在真空泵抽真空造成真空室内外压差的作用下，驱动钢包中的钢液进入上升管，流经真空室后，再由下降管回流到钢包内完成一次循环，同时在真空作用下，钢水中的[C]与[O]反应生成的碳氧化合物与真空室内的烟气被抽走排出，从而实现钢液在连续的真空循环处理过程中完成脱碳作用。在上述脱碳过程中，脱碳速率主要受到驱动气体流量和真空度的影响，存在如下缺点1.驱动气体流量达到最大值，且达到极限真空度时，钢包内钢水在包底与包壁交汇处也存在流场死角，抑制钢水流动，影响钢水脱碳速率；2.插入钢水的浸溃管下端口与钢包渣液面之间的部分钢水流动缓慢，限制了该部分钢水与整包钢水的均匀时间，影响钢水的脱碳时间，尤其对于冶炼碳含量小于20ppm的超低碳钢，其影响钢水脱碳速率的效果更为明显。
发明内容
本发明目的是提供一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，通过控制钢包吹氩气流量，与真空度及提升气体流量控制相协调，提高RH真空循环流量和R H真空循环脱碳过程钢包内钢水的搅拌，减少钢包内钢水的循环流场死角，缩短钢水混匀时间，实现钢水的快速高效脱碳，解决背景技术存在的上述问题。本发明技术方案是
一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，包括如下工艺过程①在RH真空精炼炉上升管内侧距上升管下端1/3处，均匀布置吹氩管，吹氩管连通驱动氩气；②钢包底部设有透气砖，该透气砖连接吹氩站，保证浸溃管插入钢水以后，透气砖的位置正对RH上升管在钢包底部投影中心，透气砖透气状态良好RH真空精炼炉的浸溃管包括一根上升管和一根下降管，同时插入钢水；插入钢水的浸溃管下端口距离钢包渣液面留有安全深度；④真空脱碳处理，钢水开始真空处理后，真空泵全部投入使用，并调节驱动氩气流量使钢水在真空循环状态下开始脱碳打开钢包底吹氩气，当每级真空泵全都投入抽真空作业时，打开对准上升管在钢包底部投影中心的透气砖底吹氩气控制开关；⑥关闭钢包底吹氩气，在加铝脱氧操作之前，关闭钢包底吹氩气开关，直到真空循环处理结束。所述的RH真空精炼炉驱动氩气流量范围在1400-3400Nl/min。所述的浸溃管插入钢水的安全深度为450mm-700mm。
所述的真空脱碳处理，以真空循环开始时刻至每级真空泵都投入抽真空时刻内，上升管驱动氩气流量控制在1400-2500 Nl/min ;从每级真空泵都投入抽真空时刻至脱碳结束时刻即加铝脱氧时刻，上升管驱动气体流量控制在2500-3400 Nl/min。所述的打开钢包底吹氩气，将钢包底吹氩气流量与钢水重量的比值控制在O. I-O. 8N1/ (min · t钢)，保持钢包渣液面微动为准。所述钢包底吹氩气及驱动氩气的纯度为99. 99%。本发明的有益效果是(1)增加了正对上升管中心的钢包底吹氩气，减少钢包内钢水流场的死角，有效补偿钢水循环的动力，提高插入钢水的浸溃管下端口至钢包渣液面间的钢水的搅动速度，从而提高钢水脱碳效率；(2)对于冶炼碳含量小于20ppm的超低碳钢，RH真空脱碳后期因碳含量降低导致碳的传质速率成为脱碳的限制性环节，利用该发明方法可以改善钢水的整体混匀效果，有利于解决该问题；(3)钢包底吹氩气流量与钢水量的比值控制在O. I - O. 8N1/ (min *t)的范围，防止造成钢包内渣液面的剧烈波动而卷渣； (4)冶炼极低碳钢，可以实现RH真空脱碳终点钢水中的碳含量更均匀；(5)要求浸溃管插入有一个安全深度，可以防止因浸溃管插入钢水过浅造成真空处理过程的吸渣事故，也可以降低因浸溃管插入钢水过深，造成钢渣没过浸溃管，烧损设备；(6)要求底吹氩气或驱动氩气的纯度达到99. 99%，防止吹入钢水中的氩气带入其它杂质，影响钢水质量。
具体实施例方式具体实施效果见附表。以下通过实施例对本发明作进一步说明。实施例一
I、RH真空精炼炉上升管内侧距下端1/3处，分两层平均布置吹氩管16根，吹氩管连通驱动氩气；钢包底部设有两个透气砖，透气砖连接吹氩站，其中有一个透气砖的位置正对RH上升管在钢包底部投影中心，透气砖透气状态良好；氩气纯度为99. 99%。2、插入钢水的浸溃管下端口距离钢包渣液面保持450mm的安全深度。3、RH真空脱碳处理从钢水开始真空循环开始时刻起，至四级真空泵全部投用时刻止，上升管驱动氩气流量保持在2500 Nl/min。四级真空泵全部投用时刻，将上升管驱动氩气流量调整为3400 Nl/min,同时打开钢包底吹氩气控制开关，钢包底吹氩气流量与钢水重量的比值是O. INI/ (min · t)，直到真空脱碳结束时刻关闭钢包底吹氩气控制开关。实施例二
I、RH真空精炼炉上升管内侧距下端1/3处，分两层平均布置吹氩管16根，吹氩管连通驱动氩气；钢包底部设有两个透气砖，透气砖连接吹氩站，其中有一个透气砖的位置正对RH上升管在钢包底部投影中心，透气砖透气状态良好；氩气纯度为99. 99%。2、插入钢水的浸溃管下端口距离钢包渣液面保持560mm的安全深度。3、RH真空脱碳处理从钢水开始真空循环开始时刻起，至四级真空泵全部投用时刻止，上升管驱动氩气流量保持在2000 Nl/min。四级真空泵全部投用时刻，将上升管驱动氩气流量调整为2500 Nl/min,同时打开正对上升管在钢包底部投影中心的钢包透气砖的底吹氩气控制开关，钢包底吹氩气流量与钢水重量的比值是O. 8N1/ (min *t)，直到真空脱碳结束时刻关闭钢包底吹氩气控制开关。实施例三I、RH真空精炼炉上升管内侧距下端1/3处，分两层平均布置吹氩管16根，吹氩管连通驱动氩气；钢包底部设有两个透气砖，透气砖连接吹氩站，其中有一个透气砖的位置正对RH上升管在钢包底部投影中心，透气砖透气状态良好；氩气纯度为99. 99%。2、插入钢水的浸溃管下端口距离钢包渣液面保持700_的安全深度。3、RH真空脱碳处理从钢水开始真空循环开始时刻起，至四级真空泵全部投用时刻止，上升管驱动氩气流量保持在1400 Nl/min。四级真空泵全部投用时刻，将上升管驱动氩气流量调整为2800 Nl/min,同时打开钢包底吹氩气控制开关，钢包底吹氩气流量与钢水重量的比值是0.6N1/ (min · t)，直到真空脱碳结束时刻关闭钢包底吹氩气控制开关。附表
权利要求
1.一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，其特征是包括如下工艺过程①在RH真空精炼炉上升管内侧距上升管下端1/3处，均匀布置吹氩管，吹氩管连通驱动氩气；②钢包底部设有透气砖，该透气砖连接吹氩站，保证浸溃管插入钢水以后，透气砖的位置正对RH上升管在钢包底部投影中心，透气砖透气状态良好；③RH真空精炼炉的浸溃管包括一根上升管和一根下降管，同时插入钢水；插入钢水的浸溃管下端口距离钢包渣液面留有安全深度；④真空脱碳处理，钢水开始真空处理后，真空泵全部投入使用，并调节驱动氩气流量使钢水在真空循环状态下开始脱碳打开钢包底吹氩气，当每级真空泵全都投入抽真空作业时，打开对准上升管在钢包底部投影中心的透气砖底吹氩气控制开关关闭钢包底吹氩气，在加铝脱氧操作之前，关闭钢包底吹氩气开关，直到真空循环处理结束。
2.根据权利要求I所述一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，其特征在于所述的RH真空精炼炉驱动氩气流量范围在1400-3400Nl/min。
3.根据权利要求I或2所述一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，其特征在于所述的浸溃管插入钢水的安全深度为450mm-700mm。
4.根据权利要求2所述一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，其特征在于所述的真空脱碳处理，以真空循环开始时刻至每级真空泵都投入抽真空时刻内，上升管驱动氩气流量控制在1400-2500 Nl/min ;从每级真空泵都投入抽真空时刻至脱碳结束时刻即加铝脱氧时刻，上升管驱动气体流量控制在2500-3400 Nl/min。
5.根据权利要求I或2所述一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，其特征在于所述的打开钢包底吹氩气，将钢包底吹氩气流量与钢水重量的比值控制在O. I -0.8N1/ (min t)，保持钢包渣液面微动为准。
6.根据权利要求I或2所述一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，其特征在于所述钢包底吹氩气及驱动氩气的纯度为99. 99%。
全文摘要
本发明涉及一种提升RH真空循环脱碳速率的控制方法，属于汽车用钢冶炼工艺技术领域。技术方案是在RH真空精炼炉上升管内侧均匀布置吹氩管，吹氩管连通驱动氩气；钢包底部设有透气砖，该透气砖连接吹氩站，保证浸渍管插入钢水以后，透气砖的位置正对RH上升管在钢包底部投影中心，透气砖透气状态良好；插入钢水的浸渍管下端口距离钢包渣液面留有安全深度；真空脱碳处理，钢水开始真空处理后，真空泵全部投入使用，并调节驱动氩气流量使钢水在真空循环状态下开始脱碳。本发明增加了上升管中心的钢包底吹氩气，减少钢包内钢水流场的死角，有效补偿钢水循环的动力，提高插入钢水的浸渍管下端口至钢包渣液面间的钢水的搅动速度，从而提高钢水脱碳效率。
文档编号C21C7/10GK102816894SQ201210300209
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者吝章国, 谷凤龙, 吕建权, 程迪, 李太全, 贾耿伟, 李守华, 武海红, 王连轩 申请人:河北钢铁股份有限公司邯郸分公司