一种感应炉与RH-OB双联工艺制造技术

在生产铸钢件和电渣用的高合金钢时，本申请提供一种感应炉与RH‑OB双联工艺。即：通过采用感应炉将废钢升温熔化，然后在感应炉上下降RH‑OB真空设施，将感应炉中的钢水在RH‑OB真空室内进行脱碳、造渣、脱磷、脱硫、脱氧、脱气、合金化的炉外精炼双联工艺过程；充分利用感应炉快速熔炼、温度控制精确、合金收得率和金属收得率高的优点，又与RH‑OB真空处理系统结合，实现废钢经感应炉初炼后，在线进行脱碳、造渣、脱磷、脱硫、脱氧、脱气和合金化的全新冶炼工艺流程。在生产优特钢和铸钢件、电渣用的高合金钢时，该工艺扩大了感应炉用料范围，且操作方便，投入较小，运行成本较低，除尘效果良好，是一种环保、节能的生产工艺，省去了RH‑OB炉单独工作所需要的厂房和人员的投资，极大降低生产成本。

Induction furnace and RH-OB duplex process

In the production of high alloy steel for steel castings and electroslag, this application provides a dual process of induction furnace and RH_OB. That is, by using induction furnace to melt scrap steel, and then lowering RH_OB vacuum facilities, the molten steel in induction furnace is decarbonized, slagging, dephosphorization, desulfurization, deoxidization, degassing and alloying in RH_OB vacuum chamber, and the dual process of out-furnace refining is made full use of the fast smelting and temperature control of induction furnace. The advantages of precision, high alloy yield and metal yield are combined with RH_OB vacuum treatment system to realize the new smelting process of decarbonization, slagging, dephosphorization, desulfurization, deoxidation, degassing and alloying of scrap steel on-line after initial smelting in induction furnace. In the production of high alloy steel for high quality special steel, castings and electroslag, the process enlarges the range of materials used in induction furnace, and has the advantages of easy operation, low investment, low operation cost and good dust removal effect. It is an environmental protection and energy saving production process, which saves the investment of workshop and personnel needed for the separate work of RH OB furnace. Reduce production costs.

【技术实现步骤摘要】
一种感应炉与RH-OB双联工艺
本专利技术涉及到冶金领域，在生产铸钢件、电渣用的高合金钢和优特钢时采用的一种感应炉与RH-OB双联工艺。
技术介绍
感应炉是对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗节能环保型的感应加热设备。其原理是：物料在感应炉的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热和熔化的目的。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中钢冶的成分和温度均较均匀，熔炼温度可达1650℃。目前由于国内废钢不能按照钢种和成分做到精细分类，同时，由于感应炉不具备氧化功能，从而使得感应炉生产的钢材其碳、磷和气体含量不能保证达到国家或行业相关标准，因此，极大地限制了感应炉的发展。RH系统设备是一种用于生产优特钢的钢水二次精炼工艺装备。整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。其原理是：钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约0.67mbar时可使钢水上升1.48m高度)。与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气，相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差，使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管，如此不断循环反复。在真空状态下，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。同时，进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应，比如碳氧反应等;如此循环脱气精炼使钢液得到净化。RH-OB法(RH-oxygenblowwing)指在RH的钢液真空循环脱气法装置的真空室侧壁上安装一支吹氧枪，向真空室的钢水表面吹氧，以脱除钢水中碳和磷的方法。这种方法可使经过RH-OB处理的钢水中的碳达到10-4%的水平，是生产低碳钢和超低碳钢，尤其是一些极低碳钢种的重要手段。经RH-OB处理的钢水优点明显:合金基本不与炉渣反应，合金直接加入钢水之中，收得率高;钢水能快速均匀混合;合金成分可控制在狭窄的范围之内;气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高;还可以用顶枪进行化学升温和成分调整，为连铸机、铸锭或铸造提供流动性好、纯净度高、符合浇铸温度的钢水。目前国内外优特钢生产的主体设备是电弧炉和转炉，由于电弧炉和转炉炉体上方有电极、废钢预热或氧枪等繁多设备，因此，RH-OB与初炼炉的布局都是离线布置。感应炉炉体上没有繁多设备，国内外RH-OB尚未出现感应炉与RH-OB双联工艺。本专利技术与传统生产工艺本质的区别在于：传统的工艺中感应炉仅是熔化废钢的容器，单独运行，传统的感应炉炼钢生产工艺流程有两种：①感应炉冶炼→LF精炼→铸锭或浇铸；②感应炉冶炼→铸锭或浇铸。两种流程均不具备脱碳、脱磷、脱气等功能。传统的RH-OB虽具有脱碳、脱磷、脱气、脱硫功能，但与电炉（或转炉）、LF精炼炉匹配，其生产工艺流程为：电弧炉→LF精炼炉→RH-OB（或VD）→连铸或模铸，转炉→LF精炼炉→RH-OB（或VD）→连铸或模铸；两种流程中RH-OB均为在独立的场地上以钢包为盛钢水的容器离线单独生产。本专利技术是在感应炉的上方设置RH-OB承载车，RH-OB安装在承载车内，当感应炉将废钢熔化并升温到1550～1620℃时，开动RH-OB承载车，将RH-OB装置移动到感应炉上方的“真空处理工位”，然后以感应炉为盛钢水的容器，钢水在RH-OB内进行真空吹氧和造渣精炼（RH-OB精炼），同时感应炉还可通电加热升温。也就是说本专利技术与传统生产工艺本质的区别在于：本专利技术不仅将RH-OB应用在感应炉冶炼的生产流程中，而且使RH-OB和感应炉在一个工位完成冶炼，形成感应炉+RH-OB双联，其冶炼优特钢工艺流程为：感应炉+RH-OB→LF精炼炉→连铸或模铸或铸造。其特点是将感应炉具有的对金属材料加热效率高、速度快、金属收得率高、成本低、低耗节能环保等优势，与RH-OB具有脱碳、脱磷、脱气、脱硫功能和合金收得率高、钢水成分均匀、气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高等优势进行整合。两个装备采取双联，不仅可以保证金属收得率高、成本低、低耗节能环保，具有脱碳、脱磷、脱气、脱硫功能，还可以保证产品成分均匀、气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高的特点，因此，与传统生产工艺相比，本专利技术具有很强的竞争优势和质量保证能力。
技术实现思路
解决的技术问题：1.本申请主要解决感应炉不具备脱碳、脱磷、脱气功能和钢水洁净度不高，不能生产低碳钢和超低碳钢问题及高品质优特钢问题；2.解决传统的电炉钢、转炉钢金属收得率低、流程长、投资大和生产低碳钢和超低碳钢比较困难问题；3.解决解决铁刨花等轻薄料社会储存量大的问题，有利于废钢资源有效利用。技术方案：一种感应炉与RH双联工艺，步骤为：第一步：将废钢在感应炉内熔化，当炉内钢水量达到炉子容量的90～98%时，感应炉停止加废钢，然后升温，当温度达到1550～1620℃时，倾斜感应炉进行倒渣。倒渣完毕后将感应炉恢复到加料工位，开动RH-OB承载车，将RH-OB装置移动到感应炉上方的“真空处理工位”，然后开启下降RH-OB装置并开启氩气驱动气体，使RH-OB的浸渍管侵入待处理的感应炉的钢水液面一定深度。第二步：分别启动一级、二级、三级、四级、五级真空泵抽真空，当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压与真空槽内的压差迫使钢水朝浸渍管里流动。与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气，吹入的气体受热膨胀，从而驱动钢液不断上升，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、氮气、一氧化碳等气体在真空状态下被抽走。脱气的钢水由于比重增加再经下降管流入感应炉内，就此不断循环反复。第三步：RH-OB真空室达到一定真空度，且钢液面达到一定高度，下降氧枪，对RH-OB真空室的钢液吹入氧气，通过加料装置在RH-OB真空室内对钢水加入脱磷剂或脱硫剂或合金（以便在RH-OB真空室内造高碱度渣），对钢液进行真空脱碳、脱磷、脱硫、脱氢、脱氮和合金化。钢液成分和气体含量可通过在感应炉炉内取样分析确定。第四步：当钢中的碳含量、磷含量或硫含量吹炼至工艺规定范围时。破真空，使钢水和碱性渣进入感应炉，提升RH-OB并开动RH-OB承载车使其移动到“停放工位”。然后，倾斜感应炉进行倒渣和扒渣。倒渣和扒渣完毕后将感应炉恢复到加料工位。第五步：感应炉通电并加所冶炼钢种的返回料或合金，直到钢水量达到计划要求的钢水量，然后升温到出钢温度。当温度成分合格后感应炉出钢到精炼钢包。然后用行车将精炼钢包吊到LF炉工位对钢水进行精炼。平均氧气消耗≤30m3/t钢、渣料消耗≤20kg/t钢、钢铁料消耗≤1040kg/t钢，没有电极消耗。与电炉或转炉比，废钢价格低、生产同类钢氧气消耗降低15m3/t钢以上，渣料消耗降低10kg/t钢以上，钢铁料消耗降低10kg/t以上，合金回收率高；与电炉比电极消耗为0。节约了资源、降低了废渣排放，吨钢成本降低200元以上。附图说明图1是本申请RH-OB双联工艺的工艺流程图。图2是本申请感应炉的结构示意图。有益效果：本申请将原来两个单独的冶炼工序进行双联。1、成本方面：与传统的全废钢电炉流程相比(电弧炉→LF精炼炉→RH-OB（或VD）→连铸或模铸)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应炉与RH‑OB双联工艺，其特征在于步骤为：第一步：将废钢在感应炉内熔化，当炉内钢水量达到炉子容量的90～98％时，感应炉停止加废钢，然后升温，当温度达到1550～1620℃时，倾斜感应炉进行倒渣。倒渣完毕后将感应炉恢复到加料工位，开动RH‑OB承载车，将RH‑OB装置移动到感应炉上方的“真空处理工位”，然后开启下降RH‑OB装置并开启氩气驱动气体，使RH‑OB的浸渍管侵入待处理的感应炉的钢水液面一定深度。第二步：分别启动一级、二级、三级、四级、五级真空泵抽真空，当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压与真空槽内的压差迫使钢水朝浸渍管里流动。与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气，吹入的气体受热膨胀，从而驱动钢液不断上升，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、氮气、一氧化碳等气体在真空状态下被抽走。脱气的钢水由于比重增加再经下降管流入感应炉内，就此不断循环反复。第三步：RH‑OB真空室达到一定真空度，且钢液面达到一定高度，下降氧枪，对RH‑OB真空室的钢液吹入氧气，通过加料装置在RH‑OB真空室内对钢水加入脱磷剂或脱硫剂或合金(以便在RH‑OB真空室内造高碱度渣)，对钢液进行真空脱碳、脱磷、脱硫、脱氢、脱氮和合金化。钢液成分和气体含量可通过在感应炉炉内取样分析确定。第四步：当钢中的碳含量、磷含量或硫含量吹炼至工艺规定范围时。破真空，使钢水和碱性渣进入感应炉，提升RH‑OB并开动RH‑OB承载车使其移动到“停放工位”。然后，倾斜感应炉进行倒渣和扒渣。倒渣和扒渣完毕后将感应炉恢复到加料工位。第五步：感应炉通电并加所冶炼钢种的返回料或合金，直到钢水量达到计划要求的钢水量，然后升温到出钢温度。当温度成分合格后感应炉出钢到精炼钢包。然后用行车将精炼钢包吊到LF炉工位对钢水进行精炼。...

【技术特征摘要】
1.一种感应炉与RH-OB双联工艺，其特征在于步骤为：第一步：将废钢在感应炉内熔化，当炉内钢水量达到炉子容量的90～98％时，感应炉停止加废钢，然后升温，当温度达到1550～1620℃时，倾斜感应炉进行倒渣。倒渣完毕后将感应炉恢复到加料工位，开动RH-OB承载车，将RH-OB装置移动到感应炉上方的“真空处理工位”，然后开启下降RH-OB装置并开启氩气驱动气体，使RH-OB的浸渍管侵入待处理的感应炉的钢水液面一定深度。第二步：分别启动一级、二级、三级、四级、五级真空泵抽真空，当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压与真空槽内的压差迫使钢水朝浸渍管里流动。与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气，吹入的气体受热膨胀，从而驱动钢液不断上升，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、氮气、一氧化碳等气体在真空状态下被抽走。脱气的钢水由于比重增加再经下降管流入感应炉内，就此不断循环反复。第三步：RH-OB真空室达到一定真空度，且钢液面达到一定高度，下降氧枪，对RH-OB真空室的钢液吹入氧气，通过加料装置在RH-OB真空室内对钢水加入脱磷剂或脱硫剂或合金(以便在RH-OB真空室内造高碱度渣)，对钢液进行真空脱碳、脱磷、脱硫、脱氢、脱氮和合金化。钢液成分和气体含量可通过在感应炉炉内取样分析确定。第四步：当钢中的碳含量、磷含量或硫含量吹炼至工艺规定范围时。破真空，使钢水和碱性渣进入感应炉，提升RH-OB并开动RH-OB承载车使其移动到“停放工位”。然后，倾斜感应炉进行倒渣和扒渣。倒渣和扒渣完毕后将感应炉恢复到加料工位。第五步：感应炉通电并加所冶炼钢种的返回料或合金，直到钢水量达到计划要求的钢水量，然后升温到出钢温度。当温度成分合格后感应炉出钢到精炼钢包。然后用行车将精炼钢包吊到LF炉工位对钢水进行精炼。2.根据权利要求1所述，一种感应炉与RH-OB双联工艺特征在于：在感应炉工位上，将RH-OB与感应炉两个设备叠加在线双联。实现了在线废钢熔化、钢水加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王前，顾金才，韩建淮，
申请(专利权)人：钢铁研究总院淮安有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32