【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种rh高效脱碳方法和装置，属于钢铁冶金炼钢。
技术介绍
1、rh钢液真空循环脱气法，其特征是在真空室的下部设有两根与其相通的环流管，脱气处理时将环流管插入钢液，靠真空室被抽成真空后建立的压差使钢液由环流管进入真空脱气室，同时从两根环流管之一(上升管)吹入驱动气体，利用气泡泵原理抽引钢液流过脱气室和下降管产生循环运动，并在真空室内脱除气体。
2、rh的工作原理是：两个浸渍管插入钢水一定深度后，使钢包和真空室形成一个密闭系统，真空泵启动后，真空室内形成真空，钢水上升并达到一定高度；从上升管吹入的气体(氮气或氩气)进入钢液，降低钢液的体积密度，使这部分钢液的比重变轻；由于比重变轻，这部分钢液上升进入真空槽，由于真空槽内真空度较高(约5mbar以下)且熔池较浅，钢液中的气体逸出，比重变重，脱气后的钢水从下降管中流回钢包；钢水的脱气过程是在真空槽的底部进行，所有的反应均在真空状态下，钢水的脱氢、脱氮就在此时完成；上升管连续不断吹入气体，上述钢液的流动不断进行，这样在上升管和下降管之间形成钢水循环，使脱气过程连续进行。
3、根据真空脱碳的热力学原理，钢水中存在以下化学平衡：[c]+[o]→co↑，平衡状态下碳浓度与co分压成正比，与钢液中氧浓度成反比。根据真空脱碳的动力学，钢水的真空脱碳反映是一个气液两相反应，分成反应物(钢液中的碳和氧)向气液相界面扩散、在相界面上进行化学反应、生产物co离开相界面向气相扩散等3个环节。在高温下碳氧化合的反应速度很快，实际上钢液和气相界面上的反应是解决平衡的。因此，反
4、rh真空处理使钢液在真空室中循环流动，实现脱气、脱碳、脱硫，提高纯净度等精炼目的，是一种多功能二次精炼方法。rh钢水环流控制是rh钢水精炼中的一项重要工艺过程，钢水在真空槽内的环流状态直接影响钢水精炼处理效果。为了满足连铸机对稳定节奏的要求，rh炉真空处理时间必须控制在一定范围内。同时，缩短脱碳时间还可以减少rh处理所需的钢水过热度，降低生产成本。因此，提高rh脱碳速度和降低终点碳含量的研究是十分必要的。
5、通过rh真空脱碳的热力学和动力学原理分析及rh炉脱碳过程真空室内钢液运动状态行为仿真模拟研究，结合影响rh真空处理脱碳速度的真空泵抽气能力、浸渍管内径、环流气体流量及分布结构、钢液中氧浓度等因素，进行工艺条件的优化及控制改进，实现最佳工艺参数条件下的低成本精准高效脱碳。因此，本申请提出了一种rh高效脱碳方法。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种rh高效脱碳方法和装置，能够实现最佳工艺参数条件下的低成本精准高效脱碳。
2、本专利技术为解决其技术问题所采取的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术实施例提供的一种rh高效脱碳方法，包括如下步骤：
4、增加环流气体管数量和真空泵抽气能力来增大环流气体流量；
5、按照相同或相近温度及碳含量条件对rh真空处理过程中历史数据进行采集、分析归纳和整理分类，对供气流量进行合理控制；
6、增大真空泵的抽气能力来提高真空室的真空度；
7、控制钢液中氧浓度，钢液中的碳浓度与界面的碳浓度差增加。
8、作为本实施例一种可能的实现方式，所述增加环流气体管数量和真空泵抽气能力来增大环流气体流量，包括：
9、将环流气体管数量由原设计的上下2排每排6根增加为上下2排每排8根。
10、作为本实施例一种可能的实现方式，所述的环流气体管均匀分布。
11、作为本实施例一种可能的实现方式，所述按照相同或相近温度及碳含量条件对rh真空处理过程中历史数据进行采集、分析归纳和整理分类，对供气流量进行合理控制；包括：
12、采集本炉次rh真空处理过程数据和历史炉次rh真空处理过程中的历史数据；
13、建立rh真空处理过程中钢包及真空槽模型对真空处理过程进行模拟，分别得到各种不同温度、不同碳含量条件下的供气流量最佳曲线；
14、对相同或相近温度及碳含量的供气流量曲线进行拟合，得到相同或相近温度及碳含量条件下的供气流量拟合曲线；
15、结合本炉次到站信息，得到与本炉次相同或相近条件对应的拟合控制曲线，并结合本炉次具体信息进行系数的修正，得到rh真空处理期间任意时刻点的流量ft。
16、作为本实施例一种可能的实现方式，所述流量ft的计算公式为：
17、ft＝f拟合*η
18、
19、其中，f拟合为拟合控制曲线中任意时刻点的即时流量；η为流量修正系数；t处理前为钢水处理前温度；t目标为钢水处理后的目标温度；[o]处理前为钢水处理前的氧含量；t为真空处理时间。
20、作为本实施例一种可能的实现方式，所述增大真空泵的抽气能力来提高真空室的真空度，包括：
21、将真空泵更换为抽真空的5级蒸汽喷射泵或干式机械泵，所述真空室的真空度为在5min内达到100pa。
22、作为本实施例一种可能的实现方式，所述钢液中氧浓度控制在300ppm～500ppm范围内。
23、第二方面，本专利技术实施例提供的一种rh高效脱碳装置，包括：
24、气体流量增大模块，用于增加环流气体管数量和真空泵抽气能力来增大环流气体流量；
25、供气流量控制模块，用于按照相同或相近温度及碳含量条件对rh真空处理过程中历史数据进行采集、分析归纳和整理分类，对供气流量进行合理控制；
26、真空度提高模块，用于增大真空泵的抽气能力来提高真空室的真空度；
27、氧浓度控制模块，用于控制钢液中氧浓度，钢液中的碳浓度与界面的碳浓度差增加。
28、作为本实施例一种可能的实现方式，所述的环流气体管均匀分布。
29、作为本实施例一种可能的实现方式，所述真空室的真空度为在5min内达到100pa；所述钢液中氧浓度控制在300ppm～500ppm范围内。
30、本专利技术实施例的技术方案所产生的有益效果如下：
31、本专利技术通过rh真空脱碳的热力学和动力学原理分析及rh炉脱碳过程真空室内钢液运动状态行为仿真模拟研究，通过增加环流气体管根数、供气流量控制影响因素分析及优化、真空度、钢水到站条件的保证等技术方案，显著提高了真空脱碳条件、脱碳速度及脱碳效果，实现了最佳工艺参数条件下的低成本精准高效脱碳，具有显著的指导意义和广阔的推广前景。
32、本专利技术通过对浸渍管提升气体管路分布改造、循环气体流量优化、钢液中氧浓度控制，结合历史数据及相关影响因素进行分析、建模，有效改善了rh真空处理脱碳速度和终点碳控制水平。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种RH高效脱碳方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的RH高效脱碳方法，其特征在于，所述增加环流气体管数量和真空泵抽气能力来增大环流气体流量，包括：
3.根据权利要求1所述的RH高效脱碳方法，其特征在于，所述的环流气体管均匀分布。
4.根据权利要求1所述的RH高效脱碳方法，其特征在于，所述按照相同或相近温度及碳含量条件对RH真空处理过程中历史数据进行采集、分析归纳和整理分类，对供气流量进行合理控制；包括：
5.根据权利要求4所述的RH高效脱碳方法，其特征在于，所述流量Ft的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的RH高效脱碳方法，其特征在于，所述增大真空泵的抽气能力来提高真空室的真空度，包括：
7.根据权利要求1-6任意一项所述的RH高效脱碳方法，其特征在于，所述钢液中氧浓度控制在300ppm～500ppm范围内。
8.一种RH高效脱碳装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的RH高效脱碳装置，其特征在于，所述的环流气体管均匀分布。
10.根据
...【技术特征摘要】
1.一种rh高效脱碳方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的rh高效脱碳方法，其特征在于，所述增加环流气体管数量和真空泵抽气能力来增大环流气体流量，包括：
3.根据权利要求1所述的rh高效脱碳方法，其特征在于，所述的环流气体管均匀分布。
4.根据权利要求1所述的rh高效脱碳方法，其特征在于，所述按照相同或相近温度及碳含量条件对rh真空处理过程中历史数据进行采集、分析归纳和整理分类，对供气流量进行合理控制；包括：
5.根据权利要求4所述的rh高效脱碳方法，其特征在于，所述流量ft的计算公式为：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王念欣，佟圣刚，曾晖，刘建伟，赵珉，吴计雨，赵统国，胡廷均，栾吉益，陈万福，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。