本发明专利技术提供一种RH精炼感应加热温度补偿装置及其使用方法，RH精炼感应加热温度补偿装置设置在RH上升管或下降管的上升管和下降管的外围，电磁感应加热装置包括加热线圈、电源、水冷电缆，电源通过水冷电缆连接加热线圈，所述加热线圈为矩形铜管，铜管的横截面空心矩形，加热线圈内部通冷却水；在加热线圈内侧贴近上升管或下降管一侧设置25mm～50mm厚低导热系数高抗热震性隔热层，为所述加热线圈匝间的缝隙用镁质捣打料填实，应用本发明专利技术能够提高钢液的洁净度，较加铝氧化的化学方法能够使钢液更加洁净；不涉及利用钢液成分的氧化放热，能够精准控制钢液成分，防止成分波动，缩短RH处理时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炉外精炼领域，尤其涉及一种RH精炼感应加热温度补偿方法。
技术介绍
随着人们对钢水纯净度和钢材质量要求的不断提高，RH真空精炼技术越来越受到人们的重视。早期的RH真空精炼主要用来脱除钢水中的氢，现在的RH真空精炼技术则从最初单一的脱氢功能发展到能够脱碳、脱氧，再后不断充实，扩大到具有吹氧、升温、钢水成分和温度的精确控制、强制脱碳、脱硫、脱磷和夹杂物控制等功能。到目前为止，RH已经由单纯的脱氢装置发展到几乎具有所有二次精炼功能的炉外精炼设备。虽然RH装置具有良好的精炼效果，但也存在着一些问题，如处理过程中存在着钢水温度损失的问题，造成温度损失的因素很多，包括真空室及浸渍管预热温度、处理时间、吹氧、铝及合金加人量、废气排温等。尤其在生产超低碳钢或生产相当低的[H]、[N]、[O]类洁净钢时，势必延长RH的处理时间，这样就会造成钢水温度更大的损失。而现代化的连铸工艺，对钢水浇铸温度的要求十分苛刻，合格的钢水浇铸温度是连铸工艺稳定和获得合格铸坯最重要的工艺参数之一。为了充分发挥各项冶金功能，对温度的控制至关重要，钢水浇铸温度过低不利于夹杂物上浮，还会引起水口冻结，迫使浇铸中断，降低连铸机作业率。因此，RH的钢水温度补偿工艺越来越成为冶金工作者重点考虑的问题之一。目前国内外钢铁企业广泛使用的具有能提温功能的方法主要有RH-OB和RH-KTB两种方法。1972年新日铁室兰厂开发了RH-OB真空侧吹氧技术，该技术加速了脱碳反应，效果十分显著，在我国个大钢厂也得到了广泛应用。在处理过程中，为了减少钢液的温降或对钢液进行提温可在钢液中加入Al，然后进行吹氧提温补偿温度损失，整个过程温降仅为20℃，是不吹氧降碳时的一半，能够进一步延长RH处理时间。但该方法的最大不足是加Al提温后，夹杂物不仅多，而且尺寸较大，必须进行一次轻处理(循环时间大于10min)才能去除由于升温产生的大型夹杂物。所以对高质量钢，应慎用RH-OB升温处理。另外，侧枪的喷嘴寿命低，需要经常更换，使维护成本提高也是RH-OB的不足之一。1986年，日本川崎钢铁公司，为满足汽车工业对钢板质量提出的要求，努力降低钢中的碳含量，开发了顶吹氧的RH-KTB技术。该技术提温是通过吹氧脱碳时，产生的CO气体二次燃烧，放出热量，补偿了RH处理过程的温度损失。该法的优点是不需要额外添加热源(如铝、硅等)，对钢液污染低，利于洁净钢的冶炼，成本低。该方法的最大不足是对于处理一些超低碳钢很有利，但对于一些碳含量比较高，同时对气体含量要求比较严格的钢种就比较困难了。1992年，新日铁广佃厂开发了RH-MFB多功能喷嘴真空室顶吹氧技术，对钢水温度的补偿主要是通过喷嘴喷入的燃气燃烧来实现的，达到加热钢水的目的。同时该技术也可以同RH-OB一样靠投入铝燃烧发热来加热来实现温度补偿。总的来看，目前的RH精炼过程中或者是投Al、Si燃烧放热，或者是利用脱碳产生CO以及喷入煤气的燃烧放热的化学氧化方法来实现温度补偿。不足之处就是在提温过程中，增加了钢液中夹杂物含量，需要增加一次轻处理操作，通常是对于处理超低碳钢升温优势明显，但对于中高碳钢的提温处理就可能引起[C]成分波动,不利于成分控制。RH真空精炼工艺中对温度的补偿控制非常重要，因为在抽真空脱气和脱碳的过程中，吹入的氩气会将大部分热量带走，与此同时钢水在真空室和钢包内不断循环也加速了热量的损失，另外浸渍管和真空室的烘烤不佳也会加剧温度的损失。各种因素叠加就会造成过程温降非常大，使钢水温度降低，不仅会导致真空室粘钢影响其它炉次钢水成分控制，同时也影响本炉次的浇铸温度控制，钢水浇铸温度过低不利于夹杂物上浮，使钢液洁净度的提高难度加大，甚至有可能引起水口冻结，迫使浇铸中断的生产事故。为此，现有的RH精炼设备都配有投铝吹氧燃烧放热或者是喷入煤气以及二次燃烧放热的温度补偿的功能。从目前洁净钢的发展趋势来看，不断提高钢液洁净度和成分精准控制是将来必然发展趋势。但是目前现有的RH精炼工艺在对钢液温度进行补偿的化学方法中，对钢液洁净度的提高和成分精准控制都有一定不利影响。为此，本专利技术提出了一种基于电磁感应加热原理的物理方法来实现RH提温的方法，进而改善化学方法中提温的不足，从而达到精炼提温效果，消除提温过程中引起的成分波动及带来的夹杂物，为钢液洁净度的提高创造条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种RH精炼过程温度补偿的方法，彻底消除目前工艺过程中提温引起的成分波动及带来的夹杂物，为钢液洁净度的提高创造条件。本专利技术的目的是这样实现的：通过在RH浸渍管的上升管和下降管外围布置的电磁感应加热装置对内部钢液进行感应加热来实现对钢液的温度补偿。一种RH精炼感应加热温度补偿装置，其特征在于，RH精炼感应加热温度补偿装置设置在RH上升管或下降管的上升管和下降管的外围，电磁感应加热装置包括加热线圈、电源、水冷电缆，电源通过水冷电缆连接加热线圈，所述加热线圈为矩形铜管，铜管的横截面空心矩形为30mm×20mm，矩形铜管壁厚在3mm～5mm；铜含量大于99.95％，所述加热线圈高度L为300mm～600mm，匝数为10匝～20匝，线圈内径D1与上升管或下降管的内径D2的比值为1.25～1.5，加热线圈内部通冷却水；在加热线圈内侧贴近上升管或下降管一侧设置25mm～50mm厚低导热系数高抗热震性隔热层，为所述加热线圈匝间的缝隙用镁质捣打料填实。所述低导热系数高抗热震性隔热层为蛭石材质隔热层。一种RH精炼感应加热温度补偿装置的使用方法，步骤一：将电磁加热线圈安装在上升管和下降管的外围，所述加热线圈顶部距离真空室底部外壳的距离H为90-110mm，加热线圈安装时使上升管和下降管通道内的钢液处于加热线圈的中心位置，并将电源与水冷电缆接好；步骤二：在真空室及上升管或下降管烘烤过程中，打开加热线圈冷却阀门，使线圈处于冷却状态，并将冷却水的流速调至1m/s～3m/s；步骤三：待真空室及上升管、下降管烘烤温度达到要求后，将上升管与下降管插入到钢包的钢液内进行精炼处理，先将冷却水的流速调至2m/s～4m/s范围，然后开启电源开关对上升管与下降管内的钢液进行感应加热，之后将冷却水的流速调至4m/s～6m/s，加热线圈冷却水的进水温度30℃～35℃，电源功率可根据进站钢水的温度和上机的温度要求进行调整，电源的功率取值范围在50kW～100kW；加热线圈电源频率按进行计算，式中ρ为钢液的电阻率，f为1000Hz～2000Hz；步骤四：RH精炼处理完后，如果下一罐待处理钢包已到位，将线圈加热电源关闭，禁止关闭冷却水，冷却水的流速保持在4m/s～6m/s范围，重新进入步骤三的操作；如果是处理浇次的最后一罐钢，待处理完毕后，先将电源关闭60～100分钟，之后将冷却水调至1m/s～3m/s范围，100分钟后将冷却水调至0.5m/s～1m/s范围，待上升管与下降管的温度降到室温后，可将冷却水的阀门关闭；如果进行下一浇次的RH精炼处理时，按步骤二进行相应的工艺操作。本专利技术的有益效果在于：(1)可以降低转炉出钢温度5℃～10℃，为转炉炉龄的提高和综合成本的降低创造条件。(2)能够进一步提高钢液的洁净度，由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种RH精炼感应加热温度补偿装置，其特征在于，RH精炼感应加热温度补偿装置设置在RH上升管(4)和下降管(2)的外围，电磁感应加热装置包括加热线圈(3)、电源(6)、水冷电缆(5)，电源(6)通过水冷电缆(5)连接加热线圈(3)，所述加热线圈(3)为中空的矩形铜管(8)，铜管的横截面为空心的30mm×20mm的矩形，矩形铜管(8)壁厚在3mm～5mm；铜含量大于99.95％，所述加热线圈(3)高度L为300mm～600mm，匝数为10匝～20匝，加热线圈(3)内径D1与上升管(4)或下降管(2)的内径D2的比值为1.25～1.5，加热线圈(2)内部通冷却水；在加热线圈(2)内侧贴近上升管(4)和下降管(2)一侧设置25mm～50mm厚低导热系数高抗热震性隔热层(9)，所述加热线圈(3)匝间的缝隙用匝间填料(7)填实。
【技术特征摘要】
1.一种RH精炼感应加热温度补偿装置，其特征在于，RH精炼感应加热温度补偿装置设置在RH上升管(4)和下降管(2)的外围，电磁感应加热装置包括加热线圈(3)、电源(6)、水冷电缆(5)，电源(6)通过水冷电缆(5)连接加热线圈(3)，所述加热线圈(3)为中空的矩形铜管(8)，铜管的横截面为空心的30mm×20mm的矩形，矩形铜管(8)壁厚在3mm～5mm；铜含量大于99.95％，所述加热线圈(3)高度L为300mm～600mm，匝数为10匝～20匝，加热线圈(3)内径D1与上升管(4)或下降管(2)的内径D2的比值为1.25～1.5，加热线圈(2)内部通冷却水；在加热线圈(2)内侧贴近上升管(4)和下降管(2)一侧设置25mm～50mm厚低导热系数高抗热震性隔热层(9)，所述加热线圈(3)匝间的缝隙用匝间填料(7)填实。2.根据权利要求1所述RH精炼感应加热温度补偿装置，其特征在于，所述低导热系数高抗热震性隔热层为蛭石材质隔热层，所述匝间填料为镁质捣打料。3.一种如权利要求1或2所述RH精炼感应加热温度补偿装置的使用方法，其特征在于，步骤一：将电磁加热线圈(3)安装在上升管(4)和下降管(2)的外围，所述加热线圈(3)顶部距离真空室(1)底部外壳的距离H为90mm-110mm，加热线圈(3)安装时使上升管(4)和下降管(2)通道内的钢液(10)处于加热线圈(3)的中心位置，并将电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德军，于赋志，许孟春，张宁，栗红，刘清海，梅雪辉，罗建华，毛志勇，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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