一种提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金精炼技术领域，具体而言，尤其涉及一种提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法。

背景技术

RH精炼是一种钢液真空处理技术，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。RH精炼技术具有多功能化特点，除脱气功能外，还具有真空脱碳、脱硫、成分微调和钢水热补偿等多种功能。

氢在固态钢中的溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，会和CO、N

目前，在重轨钢生产中，普遍使用RH真空精炼进行脱氢处理，但现有制度下脱氢率仅有75％-82％，氢含量仍较高[H]＞1ppm，导致重轨钢品质下降。

CN200910082517.9：一种用于钢液脱氢的RH真空处理工艺，属于炼钢技术领域。工艺为：对RH炉所使用的合金和原辅料进行烘烤；钢水进入RH炉前将合金成分调整到内控范围内，保证在RH真空处理过程中尽量减少成分调整；在钢水真空处理前，对RH真空室进行烘烤，保证真空室内耐火材料的温度在1100-1200℃；保证钢水到RH炉的氧活度≤8ppm；提升氩气的流量控制在8-12NL/(min·t)；真空处理开始到深真空的时间控制在2.5-4min，真空室内的高真空度保持在10-100Pa；RH真空处理时间控制在15-30min，其中深真空处理时间控制8-15min；RH真空处理结束向裸露的钢液面加入干燥的保温剂，防止钢液吸气。优点在于：将钢中的氢含量脱除到1.1ppm以下，RH脱氢率可达到81％-86％。该专利通过真空室烘烤、向裸露的钢液面加入干燥的保温剂等措施减少氢元素进入钢液，操作复杂，且真空处理时间长，局限性明显。

CN202011093417.9：本发明公开了一种RH炉脱氢方法及装置，涉及RH精炼技术领域，所述脱氢方法具体包括以下步骤：步骤1)：初始条件；步骤2)：烘烤；步骤3)：抽真空处理；步骤4)：真空加热；步骤5)：真空脱氢处理；步骤6)：真空脱碳处理；步骤7)：测量；步骤8)：破真空。本发明脱氢方法流程简单，操作方便，成本较低，RH真空处理中能够同时对钢液进行加热，保证钢液的脱气温度，提高脱氢效率，本发明脱氢装置中上升管和下降管均设置为底部开口大，顶部开口小的锥形结构，能够降低钢液对真空室内壁的冲刷，有效提高该装置的脱氢效果，本设计中上升管和下降管耐腐蚀及耐高温性能较好，使用寿命较长。该专利在RH真空处理中对钢液进行加热，提高脱氢效率，成本较高。

CN201811483230.2：一种RH炉精炼氢氧控制工艺，其工艺步骤在于：对钢液进行测温、取样测N、C含量；抽真空操作，采用高压氮气与氧气混合或氩气与氧气作为提升气体；真空度保持在3-4.5kPa，加入精炼渣；之后进入脱碳工艺；在真空循环脱气精炼前期加入铬铁进行铬合金化；进行钢液测温、测氧；加低碳硅铁进行脱氧作业，并进行合金化调整；脱氢、镇静处理；破真空，并对钢包进行底吹氩软搅拌。该专利是在真空精炼过程中为正常脱氢工艺，脱氢率有一定局限性。

CN201611206242.1：本发明公开了一种RH真空处理过程中的脱氢增氮控制方法，包括以下步骤：在LF精炼将钢水合金成分调整至目标值后，在通过底吹N

基于上述分析，为了增强RH脱氢效果，有必要提出一种提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法，以解决现有存在的问题。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法。本发明主要通过后半程钢包底吹氩，增强钢包中钢液的循环，提高循环流量，成功解决了钢中氢含量高、难脱除的问题，可以将钢中的氢含量降低至0.9ppm以下，RH脱氢率可达85％以上，使重轨钢的质量有了很大提升。

本发明采用的技术手段如下：

一种提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法，包括如下步骤：

步骤一、对RH精炼过程中所用的合金和辅料进行干燥；

步骤二、钢包到达RH工位，进行测温取样，分析成分；

步骤三、RH插入管进入钢液后，开始正常处理操作，进行真空处理；

步骤四、真空处理结束后，根据钢液成分进行合金化，合金化后对钢液进行底吹氩气；

步骤五、RH处理结束后，对钢液进行软吹氩气搅拌，软吹结束后，进行重轨钢的制备。

进一步地，所述步骤一中，通过烘烤实现干燥。

进一步地，所述步骤三中，真空度控制在3mbar以下，提升气体流量控制在1200-1400NL/min。

进一步地，所述步骤三中，真空处理时间控制在12-16min。

进一步地，所述步骤四中，钢包底部设有吹气孔，氩气通过吹气孔吹入钢包中。

进一步地，所述步骤四中，氩气以80NL-120/min的流量吹入钢包中。

进一步地，所述吹气孔的位置与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线上。

进一步地，所述步骤五中，软吹时间为5-10min，软吹气体流量控制在50-80NL/min。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法，能提高RH精炼脱氢率，提高钢洁净度。该发明在某厂实施后创造出明显经济效益。该发明可在国内同行业推广应用。

2、本发明提供的提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法，通过后半程钢包底吹氩，增强钢包中钢液的循环，提高循环流量，成功解决了钢中氢含量高、难脱除的问题，可以将钢中的氢含量降低至0.9ppm以下，RH脱氢率可达85％以上，使重轨钢的质量有了很大提升。

3、本发明提供的提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法，应用后，可大幅提高钢液的脱氢效果，提高钢的均匀性，减少钢材质量缺陷。

基于上述理由本发明可在钢铁冶金精炼等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本发明提供了一种提高重轨钢RH脱氢率的精炼方法，包括如下步骤：

(1)对RH精炼过程中所用的合金和辅料进行烘烤，确保其干燥；

(2)钢包到达RH工位，进行测温取样；

(3)RH插入管进入钢液后，开始正常处理操作，进行真空处理，真空度控制在3mbar以下，提升气体流量控制在1200-1400NL/min；

(4)钢包底部设有吹气孔，其位置位于与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线上；

(5)根据钢液成分进行合金化，合金化后开始底吹氩气；

(6)氩气由钢包底部吹气孔以80NL-120/min的流量吹入钢包中；

(7)真空处理时间控制在12-16min；

(8)RH处理结束后，对钢液进行软吹氩气搅拌，软吹时间为5-10min，软吹气体流量控制在50-80NL/min；软吹结束后，进行重轨钢的制备。

本发明的优势在于，通过后半程钢包底吹氩，增强钢包中钢液的循环，提高循环流量，成功解决了钢中氢含量高、难脱除的问题，可以将钢中的氢含量降低至0.9ppm以下，RH脱氢率可达85％以上，使重轨钢的质量有了很大提升。

本发明能提高RH精炼脱氢率，提高钢洁净度。该发明在某厂实施后创造出明显经济效益。该发明可在国内同行业推广应用。

本发明应用后，可大幅提高钢液的脱氢效果，提高钢的均匀性，减少钢材质量缺陷。该发明在某厂实施后创造出明显经济效益，预计可创效650万元/年以上。

实施例1

对于120t钢包，生产重轨钢时，工艺步骤为：

(1)钢包到达RH工位，进行测温取样，分析成分；

(2)插入管进入钢液后，RH开始正常处理操作；

(3)合金化后，以80NL/min的底吹流量进行底吹，真空处理16min；

(4)RH处理完毕后，对钢液进行软吹氩气搅拌，软吹时间为5min，软吹气体流量控制在50NL/min；软吹结束后，进行重轨钢的制备。

采用该方式，脱氢率达到了86.5％，H含量控制在0.9ppm以下，钢中夹杂物数量明显减少，钢材质量得到改善。

实施例2

对于150t钢包，生产重轨钢时，工艺步骤为：

(1)钢包到达RH工位，进行测温取样，分析成分；

(2)插入管进入钢液后，RH开始正常处理操作；

(3)合金化后，以120NL/min的底吹流量进行底吹，真空处理14min；

(4)RH处理完毕后，对钢液进行软吹氩气搅拌，软吹时间为5min，软吹气体流量控制在80NL/min；软吹结束后，进行重轨钢的制备。

采用该方式，脱氢率达到了87.2％，H含量控制在0.9ppm以下，钢中夹5杂物数量明显减少，钢材质量得到改善。

实施例2

对于120t钢包，生产重轨钢时，工艺步骤为：

(1)钢包到达RH工位，进行测温取样，分析成分；

(2)插入管进入钢液后，RH开始正常处理操作；

0(3)合金化后，以100NL/min的底吹流量进行底吹，真空处理14min；

(4)RH处理完毕后，对钢液进行软吹氩气搅拌，软吹时间为5min，软吹气体流量控制在80NL/min；软吹结束后，进行重轨钢的制备。

采用该方式，脱氢率达到了87.7％，H含量控制在0.9ppm以下，钢中夹杂物数量明显减少，钢材质量得到改善。

5最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对

其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。