一种超低碳钢的RH冶炼系统的制作方法

本技术属于钢铁冶金，具体涉及一种超低碳钢的rh冶炼系统。

背景技术：

1、rh法是一种重要的炉外精炼方法,具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点,在炼钢生产中获得了广泛应用。到目前为止,rh已经由原来单一的脱气设备转变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备。而且随着技术的进步和精炼功能的扩展,在生产超低碳钢方面表现出了显著的优越性,是现代化钢厂中必不可少的炉外处理装置，确保发挥rh的设备使用率上，提高rh的处理能力和处理比,是亟需处理的问题，现有技术在超低碳钢rh精炼还存在以下技术瓶颈：脱碳精度不足传统自然脱碳难以将碳含量稳定降至200ppm以下，强制吹氧易引发c-o反应过激，导致钢液喷溅、真空槽耐材熔损，成分控制冲突：脱氧合金化时机不当易造成二次氧化或增碳(如冷却剂后期加入导致碳含量回升)，元素烧损不可控，顶枪吹氧过程锰、硅等元素烧损缺乏量化补偿模型，成分命中率低。

2、现有技术中，顶枪吹氧参数(流量、时序)与环流气体、真空度的协同控制缺乏系统化规程，导致超低碳钢生产稳定性差，合格率不足80％。

3、鉴于上述因素，提供一种超低碳钢的rh冶炼系统，适用于控制钢中气体夹杂([n]、[o])及防止增碳、吸氮的纯净钢生产工艺。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种超低碳钢的rh冶炼系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：一种超低碳钢的rh冶炼系统，包括依次连通的钢包炉和真空槽,所述真空槽连接着真空管道，真空管道的出口端连接着预处理装置，经预处理装置处理的废气外排放；

3、所述真空槽位于钢包炉上方，真空槽位于所述钢包炉的上方,所述真空槽设置有上升管、下降管，所述上升管的一端和所述下降管的一端分别伸入所述钢包炉中,另一端分别与真空槽的真空腔连通；

4、所述上升管所在位置固定连接有三通环流管，所述下降管所在位置设置有真空密封腔，所述真空密封腔设置在所述下降管的外围。

5、进一步地，所述上升管、下降管采用非对称结构布置，其中，所述上升管的长度大于下降管的长度。

6、进一步地，所述真空密封腔与所述下降管一体成型在真空密封腔与所述下降管之间形成真空通道；

7、所述真空密封腔与所述下降管之间设置有间隔的支撑块，所述支撑块位置位于钢液上方。

8、进一步地，所述真空密封腔与所述下降管采用不烧镁尖晶石砖，支撑块采用不烧镁尖晶石砖沿着下降管圆周间隔均布设置。

9、进一步地，所述真空槽的顶部设置有顶枪，所述顶枪采用mfb顶枪。

10、进一步地，所述mfb顶枪流量≤1800nm3/h，真空度＜0.27kpa。

11、一种超低碳钢的rh冶炼系统的应用方法，包括以下步骤：

12、设备预检：确认测温定氧设备精度、1b泵启动时间≤4分钟、最高真空度≤0.10kpa、浸渍管孔径＝600mm；洗槽操作，冶炼前用2炉低碳铝镇静钢清洗真空槽，清除热弯管冷钢；钢包管理，前2包浇铸低碳铝镇静钢，确保包口/包底无残钢残渣；

13、合金化精准控制：脱碳前期：加入低碳锰铁(控制\[mn\]≤0.20％)、磷硫调整剂；脱氧约束：脱碳过程中严禁加铝；脱碳结束加铝脱氧后环流2分钟，再添加其他合金或≤800kg冷却剂；铝补偿计算：加铝时需计入feti中的铝含量；

14、rh冶炼系统的应用方法包括：超低碳铝镇静钢冶炼([c]目标≤150ppm)

15、步骤1：预处理

16、用2炉sphc钢(低碳铝镇静)洗槽，清除真空槽冷钢，确认1b泵启动时间3.8min，浸渍管孔径602mm，测温枪误差±2℃；

17、步骤2：顶枪决策

18、开启mfb顶枪煤气阀(煤气流量30～50mh)，点燃煤气后，逐步调整煤气开口度至煤气流量为100～200m，调整氧气流量100～150m，现场下枪至室内待吹点以下烘烤位烘烤；

19、其中，初始状态：[o]＝380ppm，[c]＝350ppm，t＝1585℃(目标t～r～＝1600℃)[o]低、[c]高、t低→执行顶枪脱碳+升温。

20、步骤3：强制脱碳

21、上升管所在位置固定连接有三通环流管，通入环流气1500nl/min，mfb顶枪吹氧1750nm3/h，脱碳结束：[c]＝120ppm，真空度18kpa；

22、步骤4：脱氧合金化

23、在上述步骤3延迟2分钟加铝脱氧，按公式g＝1.0×q计算补铝(q＝15nm3→加铝15kg)，持续通入环流2分钟后加入电解锰补偿锰损(吹氧量200nm3→锰损0.016％→补锰120kg)；

24、步骤5：化学升温

25、升温触发条件：①已脱氧钢：当目标温度t～r～与实际温度t～前～差值＞10℃时启动；②未脱氧钢：先加al/si脱氧后方可升温；

26、δt～净～＝1605-1585＝20℃→吹氧量q＝20×10＝200nm3，环流气1200nl/min，真空度4.5kpa，升温结束钢水温度1608℃；

27、步骤6：纯脱气*

28、环流气2000nl/min，真空度0.08kpa，持续8min，结束成分：[c]＝135ppm，[o]＝12ppm，[mn]＝0.35％，命中目标。

29、一种超低碳钢的rh冶炼系统的应用方法，包括以下步骤：

30、设备预检：确认测温定氧设备精度、1b泵启动时间≤4分钟、最高真空度≤0.10kpa、浸渍管孔径＝600mm；洗槽操作，冶炼前用2炉低碳铝镇静钢清洗真空槽，清除热弯管冷钢；钢包管理，前2包浇铸低碳铝镇静钢，确保包口/包底无残钢残渣；

31、合金化精准控制：脱碳前期：加入低碳锰铁(控制\[mn\]≤0.20％)、磷硫调整剂；脱氧约束：脱碳过程中严禁加铝；脱碳结束加铝脱氧后环流2分钟，再添加其他合金或≤800kg冷却剂；铝补偿计算：加铝时需计入feti中的铝含量；

32、rh冶炼系统的应用方法还包括：超低碳铝硅镇静钢([c]目标≤180ppm)；

33、步骤1：顶枪决策

34、开启mfb顶枪煤气阀(煤气流量30～50mh)，点燃煤气后，逐步调整煤气开口度至煤气流量为100～200m，调整氧气流量100～150m，现场下枪至室内待吹点以下烘烤位烘烤；

35、其中，初始状态：[o]＝550ppm，[c]＝280ppm，t＝1590℃(目标t～r～＝1605℃)，查决策表：[o]高、[c]低、t低→执行自然脱碳+顶枪升温；

36、步骤2：自然脱碳

37、三通环流管环流气2000nl/min，真空度0.25kpa，脱碳15min→[c]＝170ppm；

38、步骤3：先脱氧后升温

39、加fe-si预脱氧进行防过氧化，δt～净～＝1610-1590＝20℃→吹氧量q＝200nm3，按g＝0.75×q补铝硅(加al-si合金150kg)，按烧损表补硅：[si]＝0.18％→烧损率0.015％→补硅30kg，终点[c]＝175ppm，t＝1607℃，[si]＝0.22％达标。

40、一种超低碳钢的rh冶炼系统的应用方法，碳含量控制精度：±15ppm(原±50ppm)，升温过程锰损降低35％，钢中[n]≤25ppm，[o]≤15ppm。

41、一种超低碳钢的rh冶炼系统的应用方法适用于超低碳钢([c]＜200ppm)冶炼控制钢中气体夹杂([n]、[o])及防止增碳、吸氮的纯净钢生产工艺。

42、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

43、本实用新型适用于控制钢中气体夹杂([n]、[o])及防止增碳、吸氮的纯净钢生产工艺。

44、本实用新型在脱碳前期加入低碳锰铁(控制\[mn\]≤0.20％)、磷硫调整剂，脱氧约束，脱碳过程中严禁加铝；脱碳结束加铝脱氧后环流2分钟，再添加其他合金或≤800kg冷却剂，铝补偿计算，加铝时需计入feti中的铝含量。

45、通过本实用新型装置及方法实现碳含量控制精度：±15ppm(原±50ppm)，升温过程锰损降低35％。③钢中[n]≤25ppm，[o]≤15ppm，确保真空槽耐材寿命延长30％。