分析了RH真空脫碳原理和產生噴濺的主要原因，結合生產實踐，通過改變預抽模式，合理控制真空度，優化提升氣體模式和吹氧操作，有效地控制了真空脫碳過程的噴濺，并產生了明顯的經濟效益。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
RH 真空爐是生產超低碳鋼的關鍵設備,對改善產品結構、提升產品檔次起著至關重要的作用。宏發煉鋼廠轉爐二車間兩座180t RH 真空爐是由西門子奧鋼聯SIEMENS- VAI 公司總體設計，在熱調試三個月后就進行超低碳鋼的大批量生產，在生產的過程中，無論是設備參數還是實踐操作都暴露出了問題，尤其是在冶煉超低碳鋼真空脫碳過程噴濺導致的一些問題嚴重制約生產。比如，噴濺的渣鋼將攝像孔粘死，操作人員看不到真空槽內冶金反應，頂槍孔粘渣鋼使頂槍升降受阻，難以進行吹氧作業，槍頭積渣導致氧槍點火困難，熱彎管內積聚渣鋼多影響抽氣功能和脫碳效果，導致熱彎管更換頻繁。真空爐粘渣鋼部位見圖1 所示。根據上述情況，詳細地分析了脫碳過程噴濺的機理，結合生產實踐，提出了相應的控制措施，解決了真空爐脫碳過程中噴濺的技術難題。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1、180t RH 真空爐設備主要技術參數wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
宏發煉鋼廠轉爐二車間的RH 真空爐是2010 年2 月份投產的，每套真空爐都有在線處理位和離線烘烤位，都采用頂槍烘烤，可以進行快速更換真空槽。真空系統采用的是5 級蒸汽噴射泵系統，為提高真空段的抽氣能力和縮短抽氣時間，在4、5 級真空泵各并聯了1 臺輔助噴射泵以加強抽氣能力。主要功能有：脫氫、脫氮、脫碳、脫氧、去除夾雜、合金微調、升溫等。其主要技術參數見表1。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
表1 180t RH 爐設備主要技術參數wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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2、產生噴濺的機理及原因分析wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2.1、RH 真空脫碳的原理wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
在真空處理脫碳過程中，真空室內存在三個反應位置，即熔池表面、氬氣泡表面和熔池中。圖2 給出冶金反應示意圖。真空處理是以冶金反應熱力學和動力學為基礎。可理解為，熱力學表示化學反應最終狀態的穩定含量和可控制的精度;動力學表示完成化學反應過程并形成最終產物所要求的時間。從脫碳的熱力學角度分析，從鋼水中去碳、氧，真空條件下是以壓力對化學反應的影響為基礎，當氣體壓力降低促進化學反應([C]+ [O] → CO↑)的進行。從脫碳的動力學角度分析，主要是研究多長時間能夠達到平衡值，即所要求的目標碳含量。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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4、產生的效果wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
通過工藝參數和操作過程的優化，有效的控制了真空脫碳過程的噴濺，頂槍點火故障明顯減少，熱彎管更換頻率更是大幅度下降，由原來的平均使用280 次增加到563 次，提高了RH 爐的生產作業率。深脫碳時間由原來的20 min 降到15 min，脫碳結束后的碳含量由原來的20 ppm 降到15 ppm 以內，終點溫度命中率也得到大幅度提高。另外，浸漬管的壽命由原來的平均60.9 次提高到87.5 次，底部槽壽命由原來的平均172.4 次平均提高到201.4 次，產生了明顯的經濟效益。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
5、結論wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(1) 通過對RH 真空脫碳過程噴濺的機理分析，得出前期快速脫碳的操作過程是導致噴濺的主要原因。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(2) 改變預抽模式，采用手動操作真空泵來控制真空度的模式(先開E5 泵和E5a 泵，3 min后再開E4 泵，7 min 后關E5a 泵再開E3，E2，E1泵)可有效的控制噴濺，而且不影響深脫碳效果。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(3) 采用這種提升氣體模式(0 到4min，90Nm3/h;4 到7 min，120 Nm3/h;7 min 以后，150 Nm3/h)，既能有效的控制噴濺，又能保證最佳的快速脫碳效果，在15 min 之內將碳脫到15 ppm 以下。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(4) 控制冷卻小廢鋼的加入量，盡可能在脫碳中后期加入，以防引起噴濺。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(5) 真空處理4 min 左右，在輕處理(僅開兩級泵E4，E5)階段，槍位取4.0 m，標準狀態氧氣流量取1500 Nm3/h 吹氧，可有效的控制噴濺，而且吹氧的收得率高。wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
參考文獻wVW熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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