1、爐外精煉王寶奇1 爐外精煉概述 所謂爐外精煉，就是將在轉爐或電爐內初煉的鋼液倒入鋼包或專用容器內進行脫氧、脫硫、脫碳、去氣、去除非金屬夾雜物和調整鋼液成分及溫度以達到進一步冶煉目的的煉鋼工藝。即將在常規煉鋼爐中完成的精煉任務，如去除雜質（包括不需要的元素、氣體和夾雜）、調整和均勻成分和溫度的任務，部分或全部地移到鋼包或其它容器中進行，變一步煉鋼法為二步煉鋼。爐外精煉也稱作二次精煉（Second Refining）、二次煉鋼（Secondary steelmaking）、二次冶金（Secondary Metallurgy）和鋼包冶金（Ladle Metallurgy）。 1 爐外精煉概述1.1

2、爐外精煉出現和發展的原因爐外精煉出現和發展的原因1.1.1傳統煉鋼存在的問題傳統煉鋼存在的問題 1）電爐的還原期鋼液吸氣嚴重）電爐的還原期鋼液吸氣嚴重 電爐的還原期為吸氣過程，使鋼中氣體增加，影響鋼的質量。對電爐的還原期為吸氣過程，使鋼中氣體增加，影響鋼的質量。對于防止大斷面合金結構鋼和大鍛件鋼最敏感的缺陷于防止大斷面合金結構鋼和大鍛件鋼最敏感的缺陷白點來說，要求白點來說，要求把鋼中的氫降低到把鋼中的氫降低到2.53.0ppm以下。以下。 這在電爐冶煉的氧化期，經過激烈而均勻的碳這在電爐冶煉的氧化期，經過激烈而均勻的碳-氧沸騰是完全可氧沸騰是完全可以達到的。但是，緊接著的還原期，卻又使鋼中的氫

3、回升到以達到的。但是，緊接著的還原期，卻又使鋼中的氫回升到57ppm，而出鋼、澆注后則幾乎回復到熔清時的水平。，而出鋼、澆注后則幾乎回復到熔清時的水平。1 爐外精煉概述 2）出鋼、澆注過程鋼液二次氧化嚴重）出鋼、澆注過程鋼液二次氧化嚴重 電爐氧化期脫碳過程夾雜物的去除，還原電爐氧化期脫碳過程夾雜物的去除，還原期的脫氧及其夾雜物的上浮均比較徹底。期的脫氧及其夾雜物的上浮均比較徹底。但在出鋼、澆注過程中，由于鋼液與大氣但在出鋼、澆注過程中，由于鋼液與大氣接觸，氣體及接觸，氣體及O急劇升高，影響鋼的質量。急劇升高，影響鋼的質量。在出鋼過程中，如果鋼液與大氣接觸達到在出鋼過程中，如果鋼液與大氣接觸達到

4、平衡的話，平衡的話，O就會回復到脫氧前的水平就會回復到脫氧前的水平（100200ppm），給澆注帶來惡劣的后），給澆注帶來惡劣的后果。果。1 爐外精煉概述 3）電爐還原期的變壓器利用率非常低）電爐還原期的變壓器利用率非常低 電爐的還原期鋼液基本上處于保溫與調溫的狀態，因而電電爐的還原期鋼液基本上處于保溫與調溫的狀態，因而電爐的還原過程需要的電功率很低（僅為變壓器額定功率的爐的還原過程需要的電功率很低（僅為變壓器額定功率的1/31/6），而且時間很長（約），而且時間很長（約1/3），使變壓器利用率非），使變壓器利用率非常低，而且生產率低、成本高。常低，而且生產率低、成本高。 尤其超高功率電爐技術

5、的出現，高功率、強化用氧尤其超高功率電爐技術的出現，高功率、強化用氧使廢鋼迅速熔化、氧化，但鋼液的還原仍然要在低功率、使廢鋼迅速熔化、氧化，但鋼液的還原仍然要在低功率、長時間下運行，這大大降低了超高功率電爐的功率利用率，長時間下運行，這大大降低了超高功率電爐的功率利用率，顯然這是不合理的。顯然這是不合理的。1 爐外精煉概述 4）電爐煉鋼的品種受限制）電爐煉鋼的品種受限制 社會發展對鋼材質量要求日益苛刻：如純凈度高，各向異社會發展對鋼材質量要求日益苛刻：如純凈度高，各向異性小，合金成分范圍窄等方面。其中對鋼的純凈度要求，性小，合金成分范圍窄等方面。其中對鋼的純凈度要求，即鋼中即鋼中C、S、P、T

6、.O、N、H雜質總量達到雜質總量達到l00ppm。如。如此低的雜質含量，用傳統電爐煉鋼方法根本達不到的。對此低的雜質含量，用傳統電爐煉鋼方法根本達不到的。對于有些超低于有些超低C、S、N等純凈鋼種也不能冶煉。等純凈鋼種也不能冶煉。 另外，生產低碳高鉻不銹鋼時，鉻的燒損嚴重、爐體另外，生產低碳高鉻不銹鋼時，鉻的燒損嚴重、爐體壽命低等，使得煉鋼成本大為提高。壽命低等，使得煉鋼成本大為提高。1 爐外精煉概述 5）轉爐煉鋼法去硫困難）轉爐煉鋼法去硫困難 傳統的煉鋼方法中，轉爐煉鋼法鋼中的氣體含量傳統的煉鋼方法中，轉爐煉鋼法鋼中的氣體含量低，但存在煉鋼過程去硫困難，對鐵水中的硫等低，但存在煉鋼過程去硫困

7、難，對鐵水中的硫等要求特別嚴格（常要求鐵水進行爐外處理），以要求特別嚴格（常要求鐵水進行爐外處理），以及出鋼沉淀脫氧，鋼中夾雜物多，使得所煉鋼種及出鋼沉淀脫氧，鋼中夾雜物多，使得所煉鋼種受到限制。受到限制。 1 爐外精煉概述 6）轉爐煉鋼難以進行精確成分調整）轉爐煉鋼難以進行精確成分調整 轉爐煉鋼僅主要采用包內沉淀脫氧，合金的收得率波動很大，產品成分范圍較寬。同鋼種的不同爐號性能差別較大，不利于鋼材加工(軋制和機械加工)工藝的自動化，也不利于使鋼材達到最佳性能的配合。 7）轉爐煉鋼難以進行中、高合金鋼生產）轉爐煉鋼難以進行中、高合金鋼生產 由于轉爐采用包內合金化，同時后續無加熱手段，直接影響成

8、分的均勻化，甚至無法進行高熔點合金的熔化，加之質量要求方面的原因，使其難以進行中高合金鋼的生產。1 爐外精煉概述 1.2爐外精煉的主要目的和任務 煉鋼技術的發展，在提高鋼的質量方面在提高鋼的質量方面，總是向著降低鋼中的有害雜質和非金屬夾雜物含量、改善夾雜物的形態和分布、使鋼的化學成分均勻、精確控制過程溫度、使之能適合后部工序生產要求的方向發展；在經濟方面在經濟方面是向著提高生產率、降低原材料、能源和勞動力消耗方向發展；在在工業方面，工業方面，則要求盡量提高生產多鋼種的適應能力。 爐外精煉在嚴格控制條件下要完成下列任務： 1）降低鋼中氧、硫、氫、氮和非金屬夾雜物含量，改變夾雜物形態，以提高鋼的純

9、凈度，改善鋼的機械性能；1 爐外精煉概述 2）深脫碳，用于生產低碳或超低碳鋼，可將碳脫到極低的水平； 3）微調合金成分，把合金成分控制在很窄的范圍內，并使其分布均勻，盡量降低合金的消耗，提高合金收得率。 4）調整鋼水溫度到澆鑄所要求的范圍內，最大限度地減小包內鋼水的溫度梯度； 完成上述任務能達到提高質量、擴大品種、降低消耗和成本、縮短冶煉時間、提高生產率、協調好煉鋼和連鑄生產的配合等目的。但是，到目前為止，還沒有任何一種爐外但是，到目前為止，還沒有任何一種爐外精煉方法能完成上述所有任務，某一種方法只能完成其中精煉方法能完成上述所有任務，某一種方法只能完成其中一項或幾項任務。由于各廠條件和冶煉鋼

10、種的不同，一般一項或幾項任務。由于各廠條件和冶煉鋼種的不同，一般是根據不同需要配備一兩種爐外精煉設備。是根據不同需要配備一兩種爐外精煉設備。1 爐外精煉概述 1.3爐外處理的基本手段爐外處理的基本手段 爐外精煉的手段包括：攪拌、真空、添加爐外精煉的手段包括：攪拌、真空、添加精煉劑、加熱（調溫）以及過濾。精煉劑、加熱（調溫）以及過濾。通過這幾種精煉手段的不同組合，為完成某種精煉任務創造最佳熱力學和動力學條件，構成功能不同的爐外精煉設備。 攪拌攪拌 對反應器中的金屬液進行攪拌，是爐外精煉的最基本、最重要的手段。 攪拌可改善冶金反應動力學條件，強化反應體系的傳質和傳熱，加速冶金反應，均勻鋼液成分和溫

11、度，有利于夾雜物聚合長大和上浮排除。 攪拌的效果通常用反應器內的均勻混合時間來反映。反應器內的均勻混合時間除了與攪拌強度有關外，還與攪拌方式、熔池的幾何形狀等均有關。 攪拌方法：吹氣攪拌和電磁攪拌攪拌方法：吹氣攪拌和電磁攪拌。1 爐外精煉概述 1、氣體攪拌 底吹氬 底吹氬是通過安裝在鋼包底部一定位置的透氣磚吹入氬氣。 優點：均勻鋼水溫度、成分和去除夾雜物的效果好，設備簡單，操作靈便，不需占用固定操作場地，可在出鋼過程或運輸途中吹氬。還可與其它技術配套組成新的爐外精煉方式。 缺點：透氣磚有時易堵塞，與鋼包壽命不同步。1 爐外精煉概述 頂吹氬頂吹氬 頂吹氬是通過吹氬槍從鋼包上部浸入鋼水進行吹頂吹氬

12、是通過吹氬槍從鋼包上部浸入鋼水進行吹氬攪拌。要求設立固定吹氬站，該方法操作穩定氬攪拌。要求設立固定吹氬站，該方法操作穩定也可噴吹粉劑。但頂吹氬攪拌效果不如底吹氬好。也可噴吹粉劑。但頂吹氬攪拌效果不如底吹氬好。 吹氬攪拌對金屬液所作的功吹氬攪拌對金屬液所作的功 氬氣在出口處因溫度升高產生的體積膨脹功氬氣在出口處因溫度升高產生的體積膨脹功W Wt t 氬氣在金屬液中因浮力所做的功氬氣在金屬液中因浮力所做的功W Wb b 氬氣從出口前的壓力降至出口壓力時的膨脹氬氣從出口前的壓力降至出口壓力時的膨脹功功W Wp p 氬氣吹入時的動能氬氣吹入時的動能W We e 其中前兩項占主要部分，后兩項可忽略。其中

13、前兩項占主要部分，后兩項可忽略。1 爐外精煉概述 增加吹氬流量，增大鋼液的深度均可提高氬氣對增加吹氬流量，增大鋼液的深度均可提高氬氣對鋼液的攪拌能。鋼液的攪拌能。 2 2、電磁攪拌、電磁攪拌 對鋼水施加一個交變磁場，當磁場以一定速度切對鋼水施加一個交變磁場，當磁場以一定速度切割鋼液時，會產生感應電勢，這個電勢可在鋼液割鋼液時，會產生感應電勢，這個電勢可在鋼液中產生感應電流中產生感應電流J J，載流鋼液與磁場的相互作用產，載流鋼液與磁場的相互作用產生電磁力生電磁力f f，從而驅動鋼液運動，達到攪拌鋼液的，從而驅動鋼液運動，達到攪拌鋼液的目的。目的。 電磁攪拌能主要決定于磁場強度。而要增大磁場電磁

14、攪拌能主要決定于磁場強度。而要增大磁場強度，必須增大輸入感應線圈中的電流。強度，必須增大輸入感應線圈中的電流。 3 3、循環攪拌、循環攪拌 典型的循環攪拌典型的循環攪拌: : RHRH、DHDH。又稱。又稱吸吐攪拌吸吐攪拌。在后面講。在后面講。常用鋼包攪拌系統示意圖常用鋼包攪拌系統示意圖 真空真空 當反應生成物為氣體時，通過減小反應體系的壓當反應生成物為氣體時，通過減小反應體系的壓力力抽真空，可以使反應向著生成氣態物質的方抽真空，可以使反應向著生成氣態物質的方向移動。因此，在真空下，鋼液將進一步脫氣、向移動。因此，在真空下，鋼液將進一步脫氣、脫碳及脫氧。脫碳及脫氧。 向鋼液中吹入氬氣，從鋼液中

15、上浮的每個小氣泡向鋼液中吹入氬氣，從鋼液中上浮的每個小氣泡都相當一個都相當一個“小真空室小真空室”，氣泡內的，氣泡內的H H2 2、N N2 2及及COCO等分壓接近于零，鋼中的等分壓接近于零，鋼中的HH、NN以及碳氧反應以及碳氧反應產物產物COCO將向小氣泡中擴散并隨之上浮排除。因此，將向小氣泡中擴散并隨之上浮排除。因此，吹氬對鋼液具有吹氬對鋼液具有“氣洗氣洗”作用。作用。 采用專門的真空裝置，將鋼液置于真空環境中精采用專門的真空裝置，將鋼液置于真空環境中精煉，可以降低鋼中氣體、碳及氧含量。煉，可以降低鋼中氣體、碳及氧含量。 添加精煉劑添加精煉劑 爐外精煉中金屬液的精煉劑一類為以鈣的爐外精煉

16、中金屬液的精煉劑一類為以鈣的化合物（化合物（CaOCaO或或CaCCaC2 2）為基的粉劑或合成渣，）為基的粉劑或合成渣，另一類為合金元素如另一類為合金元素如CaCa、MgMg、AlAl、SiSi及稀及稀土元素等。土元素等。 將這些精煉劑加入鋼液中，可起到將這些精煉劑加入鋼液中，可起到脫硫、脫硫、脫氧、去除夾雜物、夾雜物變性處理以及脫氧、去除夾雜物、夾雜物變性處理以及合金成分調整的作用合金成分調整的作用。 添加方法添加方法: :合成渣洗法、噴吹法和喂線法。合成渣洗法、噴吹法和喂線法。 渣洗法渣洗法是在出鋼時利用鋼流的沖擊作用使是在出鋼時利用鋼流的沖擊作用使鋼包中的合成渣與鋼液混合，精煉鋼液。鋼

17、包中的合成渣與鋼液混合，精煉鋼液。 噴吹法噴吹法是用載氣（是用載氣（ArAr）將精煉粉劑流態化，）將精煉粉劑流態化，形成氣固兩相流，經過噴槍，直接將精煉形成氣固兩相流，經過噴槍，直接將精煉劑送入鋼液內部。由于精煉粉劑粒度小，劑送入鋼液內部。由于精煉粉劑粒度小，進入鋼液后，與鋼液的接觸面積大大增加。進入鋼液后，與鋼液的接觸面積大大增加。因此，可以顯著提高精煉效果。因此，可以顯著提高精煉效果。 喂絲法：是將易氧化、比重輕的合金元素置于低碳鋼包芯喂絲法：是將易氧化、比重輕的合金元素置于低碳鋼包芯線中，通過喂絲機將其送入鋼液內部。線中，通過喂絲機將其送入鋼液內部。 喂絲法優點：喂絲法優點： 可防止易氧

18、化的元素被空氣和鋼液面上的頂渣可防止易氧化的元素被空氣和鋼液面上的頂渣 氧化，氧化，準確控制合金元素添加數量，提高和穩定合金元素的利用準確控制合金元素添加數量，提高和穩定合金元素的利用率；率； 添加過程無噴濺，避免了鋼液再氧化；添加過程無噴濺，避免了鋼液再氧化； 精煉過程溫降小；精煉過程溫降小； 設備投資少；設備投資少； 處理成本低。處理成本低。合金的喂入與噴粉工藝示意圖合金的喂入與噴粉工藝示意圖 加熱加熱 鋼液在進行爐外精煉時，有熱量損失，會造成溫度下降。鋼液在進行爐外精煉時，有熱量損失，會造成溫度下降。若爐外精煉方法具有加熱升溫功能，可避免高溫出鋼和保若爐外精煉方法具有加熱升溫功能，可避免

19、高溫出鋼和保證鋼液正常澆鑄，增加爐外精煉工藝的靈活性，在精煉劑證鋼液正常澆鑄，增加爐外精煉工藝的靈活性，在精煉劑用量，鋼液處理最終溫度和處理時間均可自由選擇，以獲用量，鋼液處理最終溫度和處理時間均可自由選擇，以獲得最佳的精煉效果。得最佳的精煉效果。 常用的加熱方法有常用的加熱方法有電加熱電加熱和和化學加熱化學加熱。 電加熱電加熱是將電能轉變成熱能來加熱鋼液的。這種加熱方式是將電能轉變成熱能來加熱鋼液的。這種加熱方式主要有電弧加熱和感應加熱。主要有電弧加熱和感應加熱。 化學加熱化學加熱是利用放熱反應產生的化學熱來加熱鋼液的。常是利用放熱反應產生的化學熱來加熱鋼液的。常用的方法有硅熱法、鋁熱法和用

20、的方法有硅熱法、鋁熱法和COCO二次燃燒法。化學加熱需二次燃燒法。化學加熱需吹入氧氣，與硅、鋁、吹入氧氣，與硅、鋁、COCO反應，才能產生熱量。反應，才能產生熱量。鋼包加熱系統工藝示意圖鋼包加熱系統工藝示意圖 1 爐外精煉概述 過濾：隨著技術的進步出現的一種新的精煉手段，如利用陶瓷過濾器將中間包內鋼液中的氧化物夾雜等過濾掉。1.4 爐外精煉方法的分類 1.4爐外精煉方法的分類 （1）真空處理 真空滴流脫氣法 真空吹氬法（VD） 真空提升脫氣法（DH） 真空循環脫氣法（RH） （2）鋼包精煉法 鋼包吹氬 CAS法（CASOB法和IRUT法） ASEASKF法 VAD法 LF(V)法 （3）不銹鋼

21、液的精煉 真空脫碳法（VOD） 氬氧精煉法（AOD） RH-OB法 CLU法 （4）固定料的添加方法 噴射冶金 喂絲法（WF） 盡管爐外精煉方法多達幾十種，但比較普遍的、常用的并盡管爐外精煉方法多達幾十種，但比較普遍的、常用的并不多，針對不同鋼種、不同流程，采用不同的爐外精煉方不多，針對不同鋼種、不同流程，采用不同的爐外精煉方法，常見鋼種的配置如下：法，常見鋼種的配置如下： 合結鋼合結鋼：EAF（EBT）（或）（或BOF）LF爐爐連鑄連鑄 軸承鋼軸承鋼：EAF（EBT）（或）（或BOF）LF爐爐VD連鑄連鑄 EAF（EBT）（或）（或BOF）LF爐爐RH連鑄連鑄 不銹鋼不銹鋼：EAF或或BOF

22、VOD（LF爐）爐）連鑄連鑄 EAF或或BOFAOD（LF爐）爐）連鑄連鑄 EAF或或BOFAOD VOD（LF爐）爐）連鑄連鑄 常用的爐外精煉方法2 真空處理的作用 2. 鋼液的真空處理的作用 鋼液真空處理的目的是去除鋼液內的氣體和氧、夾雜物，是提高鋼水質量的重要途徑。 提高脫氣程度 氫和氮在各種狀態的鋼中都有一定的溶解度，溶解過程吸熱，故溶解度隨溫度的升高而增加。氣態的氫和氮向鋼液溶解，達到平衡時，其平衡常數為溫度的函數，溫度越高，平衡常數愈大，鋼液愈容易吸氣。在一定溫度下，氫和氮在鋼液中的溶解度與其分壓力的關系還符合Sieverts平方根定律，即與其分壓力平方根成正比。因此，在真空環境下

23、，可將氣體在鋼液中的溶解度顯著降低，在有利的動力學條件下，將促使氣體從鋼液中逸出。 實踐證明，氫比較好脫，不管采用哪種真空熔煉和處理都能保持良好的脫氫效果。但是脫氮比較困難，各種脫氣方法的脫氮效果都不甚理想，究其原因： 氮的擴散系數比氫小，鋼種的氮主要呈氮化物狀態存在，自由狀態的氮很少，自由狀態的氮也能擴散，但是氮的離子半徑為1.11010cm，而氫的離子半徑為1013cm，氮比氫大兩個數量級，因此氮的擴散速度比氫小得多。1600時擴散系數DH（0.90.8）103cm2s，DN3.8105cm2s，所以但在鋼中的溶解度比氫高15倍。 氮與某些元素作用生成氮化物，要脫除氮化物中的氮，則氣相壓力

24、（真空度）必須小于氮化物的分解壓，而這些氮化物在1600下的分解壓都比較低，如1600時氮化鋁的分解壓為106atm101.3Pa。 使碳還原固體金屬氧化物能力提高 在冶金工業中，用碳作為金屬氧化物的還原劑不僅價格便宜來源廣泛。但是在大氣狀態下用碳作還原劑時被還原的金屬要滲碳，因此不可能得到含碳很低的金屬和鐵合金。而在真空狀態下，碳和氧的親和力隨氣相壓力的降低而增加，使碳的還原能力大大提高，因此可以得到含碳很低的金屬和鐵合金。3 爐外精煉技術原理 實現鋼液中真空碳脫氧 在常壓下碳的脫氧能力很弱，必須使用強脫氧劑（如：硅、鋁）進行終脫氧，但在真空下碳的脫氧能力顯著增強。1600時不同壓力下碳脫氧

25、能力和錳、硅、鋁脫氧能力的比較，如圖所示。由圖可見，在真空下碳的脫氧能力達到了和硅、鋁相當的水平。 但是真空下碳氧熱力學平衡關系只在氣液相界面上才有效。在氣液相界面上脫氧產物CO能從液面排出到氣體中，此時反應的平衡受氣相中CO分壓力的影響。但在鋼液內部，CO氣泡生成要克服較大的能壘，包括液體靜壓力、毛細管壓力、氣相總壓力。 從動力學角度看，鋼液面上的氣相壓力（真空室低壓）遠比鋼液深度造成的靜壓力和氣泡承受的毛細管壓力小得多。在液滴和氣相之間的交界面上，CO氣體以分子形式直接從液相揮發到氣相中，不受鋼液靜壓力和毛細管壓力的作用，有利于碳脫氧。因此，在這些界面上的C、O值可以降低到熱力學值的水平，

26、此時控制碳氧反應速度的將是鋼液中的碳和氧向氣液相界面的傳質速度。 當使鋼液分散通過真空時，如真空倒包法，真空澆鑄法，RH等碳脫氧的作用就截然不同。由于鋼液進入真空室后炸裂成無數小液滴，有人估計液滴直徑為110310mm范圍內。液滴在真空室自由降落的時間大約為0.51秒，液滴內部也處于劇烈流動狀態，氧的傳質速率大大增加，脫氧效果顯著。 3 爐外精煉技術原理 氣液相界面越大，鋼液體積越小，鋼液含氧越高，鋼液中氧的傳質系數越大，脫氧速率就越快。所以在鋼液中平靜狀態下碳脫氧速率不大。通過攪拌措施，使氣液相界面擴大，可大大提高真空碳脫氧的作用。 向鋼液吹入惰性氣體后形成很多小氣泡，這些小氣泡內的CO含量

27、很少，鋼液中的碳和氧能在氣泡表面結合成CO而進入氣泡內。直到氣泡中的CO分壓達到與鋼液中的C、O相平衡的數值為止。這就是吹氬脫氣脫氧的理論依據。在真空條件下精煉的鋼液中吹氬攪拌和吹氬循環鋼液的各種方法，氬氣泡除起攪拌和循環作用外，同時還有這種脫氣和碳脫氧作用。 通過真空碳脫氧，由于其產物不污染鋼液，可減少鋼中的氧化物夾雜，提高鋼的純凈度。 3 真空精煉方法 真空精煉包括鋼液滴流脫氣法（1950年，德國）、真空提升脫氣法DH、真空循環脫氣法RH。 3.1真空滴流脫氣法 鋼液滴流脫氣法使鋼液以流束狀注入置于真空室內的容器中，由于真空室壓力急劇降低，使流股松散膨脹，并散開成一定角度以滴狀降落，脫氣表

28、面積增大，有利于氣體的逸出。目前采用的有以下幾種：把鋼水由一個鋼包注入真空室內的另一個鋼包的倒包法；把鋼水注入真空室內的錠模中的真空澆鑄法；出鋼到真空室內的鋼水包中的出鋼脫氣法及真空滴流保護渣處理法等。 經真空滴流處理后，鋼液H、O含量下降，非金屬夾雜物含量降低。滴流處理的主要問題是鋼液溫降比較大，小容量鋼包尤為突出。為了保證充分脫氣與合適的澆注溫度，鋼液需過熱100左右。即提高出鋼溫度100左右。如采用真空澆注，出鋼溫度可以低些，但真空澆注設備利用率低。采用出鋼過程真空處理法，溫降稍小一些。這種方法主要是用于生產大鍛件的機械制造廠。 3.2真空提升脫氣法DH DH真空提升脫氣法是1956年德

29、國多特蒙特（Dortmund）和蒙特爾（Horder）冶金聯合公司首先發明使用的，簡稱DH法。如圖53所示，由真空室（鋼殼內襯耐火材料）及提升機構，加熱裝置（電極加熱裝置或噴燃氣，噴油加熱），合金料倉（真空下密封加料），抽氣系統等組成。 DH法脫氣工作原理 根據壓力平衡原理，借助于真空室與鋼包之間的相對運動，將鋼液經吸嘴分批吸入真空室內進行脫氣處理的。處理時將真空室下部的吸嘴插入鋼液內，真空室抽成真空后其內外形成壓力差，鋼液沿吸嘴上升到真空室內的壓差高度，如果室內壓力為13.366Pa，則提升鋼液約1.48m。由于真空作用室內的鋼液沸騰形成液滴，大大增加氣液相界面積，鋼中的氣體由于真空作用而被

30、脫除。當鋼包下降或真空室提升時脫氣后的鋼液重新返回到鋼包內。當鋼包下降或真空室下降時又有一批鋼液進入真空室進行脫氣，這樣鋼液一批一批地進入真空室直至處理結束為止。DH法的操作工藝準備：處理前根據鋼種和出鋼量確定配加的合金種類和數量，并預先加入到料倉內，根據鋼水量和鋼包尺寸選定每次吸入的鋼水量，調整好升降行程和極限位置，吸嘴前裝好擋渣帽，將真空室加熱。處理：將盛有鋼液的鋼包送到處理位置后測溫、取樣并將吸嘴插入鋼液內，然后啟動真空泵抽氣，當真空室壓力降至1.333104Pa時升降機構開始自動升降，進入真空室的鋼液在低壓作用下開始脫氣反應，產生激烈的沸騰和噴濺。脫氣后鋼液回流到鋼包內產生劇烈的攪拌和

31、混勻。這樣反復進行30多次左右的升降，全部鋼液經3次循環，真空度穩定到極限值，然后加入合金，再升降幾次待合金充分混勻后取樣測溫送去澆注。5.3.4 DH法主要工藝參數的選定DH法主要工藝參數有：鋼液吸入量、升降次數、循環因數、停頓時間、升降速度、提升行程等。合理確定這些參數對真空室的設計，確定工藝制度對達到滿意的脫氣效果有重要意義。 DH法的實際效果（1）脫氫：效果較好，可由處理前的（2.56.5）ppm降低到（1.02.5）ppm。當處理未脫氧鋼時從熔池底部產生大量CO氣泡，有利于脫氫反應的進行。（2）脫氧：處理未經預脫氧鋼液可使氧降低5590，還可以降低非金屬夾雜物4050，合金在真空下加

32、入，收得率高達95以上，并且成分和溫度均勻。（3）脫氮：效果較差，當鋼中氮含量低（3040ppm）時短時間處理幾乎無變化，當氮含量高于100ppm時，脫氮量可達（2030）ppm。（4）脫碳：真空處理時，由于碳氧反應降低了碳含量，因此DH法可生產超低碳鋼（C0.002）。總之，經DH處理后鋼中的氫、氮、氧及非金屬夾雜物都有相當的減少，鋼材內外部缺陷也明顯減少，各種性能也得到了提高。 DH法的主要優缺點 優點：進入真空室內的鋼液由于氣相壓力的降低產生激烈的沸騰，脫其表面積增大，脫氣效果較好，適用于大量鋼液的脫氣處理，可以用比較小的真空室處理大噸位的鋼液；可以對真空室進行燒烤加熱，因此處理過程中鋼

33、液溫降小。由于激烈的沸騰還具有較大的脫碳能力，可以生產含碳0.002的低碳鋼。處理過程中可以加合金，在真空室內合金元素的收得率高。由于這一系列的優點，使DH法得到了發展。 缺點：設備比較復雜，投資和操作費用都比較高。 3.3 真空循環脫氣法（RH法） 3.3.1 RH法的產生及發展概況 RH法是德國魯爾（RuhrstahlA.G）鋼鐵公司和海拉斯公司（Heraeus AG）兩家公司57年共同發明的，故簡稱RH法。現在日本五大鋼鐵公司（新日鐵、住友、鋼管、神戶、川崎）轉爐鋼水的RH處理比率70以上。RH法 在我國發展也很快，大冶鋼廠1968年投產第一臺，寶鋼分別于1985年和1999年投產了兩臺

34、RH裝置，武鋼分別于1979年至1990年投產了四臺RH裝置，最大容量是寶鋼1985年12月投產的一臺300噸RH裝置。全國相繼建成了15臺RH多功能真空精煉爐，在未來的一段時間內將會有更多的RH真空精煉法建成投產。 在現代化鋼鐵生產長流程中，高爐鐵水爐外預處理轉爐頂底復合吹煉RH真空精煉或CASOB精煉連鑄連軋或連鑄鑄坯熱送直接軋制，是現代轉爐煉鋼生產的最佳工藝流程。 3.3.2 RH法的設備 RH法的設備由脫氣主體設備、水處理設備、電氣設備、儀表設備所組成。而主體設備又由如下設備構成：真空室及附屬設備、氣體冷卻器、真空排氣裝置、合金稱量臺車及加料裝置、真空室移動臺車、真空室固定裝置、真空室

35、下部槽及、浸漬管更換臺車及專用工器具、浸漬管修補臺車、電極加熱裝置（煤氣加熱）、鋼包液壓升降裝置、鋼包臺車、測溫取樣裝置、脫氣附屬設備、管道設備、RHOB裝置等。 3.3.3 RH法的循環脫氣工作原理和冶金功能 鋼液真空循環原理 鋼液真空循環原理類似于“氣泡泵”的作用，如圖所示。當進行真空脫氣處理時，將真空室下部的兩根浸漬管插入鋼液內100150mm深度后，啟動真空泵將真空室抽成真空，于是真空室內、外形成壓差，鋼液便從兩根浸漬管中上升到壓差相等的高度（所謂的循環高度）。此時鋼液并不循環，為了使鋼液循環，與此同時從上升管下部約三分之一處吹入氬氣，氬氣進入上升管內的鋼液以后由于受熱膨脹，在上升管內

36、瞬間產生大量的氣泡核，由于該氣泡受熱膨脹和壓力降低時體積成百倍的增大，鋼液比重變小；又由于氬氣泡內的氫氣和氮氣的壓力為0，所以鋼液內溶解的氣體向氬氣泡內擴散，膨脹的氣體驅動鋼液以約5m/s的速度上升，呈噴泉狀噴入真空室內。氣泡進入真空室后破裂，鋼液被碎裂成小的液滴，使脫氣面積大大增加（2030倍），氣體自鋼液內析出被真空泵抽走，大大加速了脫氣進程。而脫氣后的鋼液匯集到真空室底部，由于重量的差異，經下降管以12m/s的速度返回到鋼包內。未經脫氣的鋼液又不斷從上升管進入真空室脫氣，周而復始，從而形成連續循環過程。如此反復循環n（24）次后達到脫氣目的，脫氣過程結束。 3.3.4 主要工藝參數的選定

37、 RH法的主要工藝參數有處理容量、循環因數、脫氣時間、循環流量、真空度及工作真空度下的抽氣能力。 處理容量V 處理容量V：指被處理的鋼液量。RH處理容量的上限在理論上說是無限的，處理容量的下限則取決于處理過程中的溫降情況。一般認為，在爐內處理時不應小于10噸；在鋼包內處理時，不應小于30噸；當容量小于30噸時，溫降顯著。目前已建成的RH裝置最大容量為300噸。分批處理是RH法的主要特點，因此用同一套RH裝置可以在大致相同的時間內處理不同容量的鋼液，這一特點為RH裝置的設計、制造和選用提高了方便。根據RH法的操作經驗和計算以及我國煉鋼爐系列等情況，可用四種不同真空室和抽氣系統就可以處理下列范圍的

38、鋼液： 1030噸，30120噸，120200噸，200300噸。 處理時間 處理時間：指鋼包在RH工位停留時間。該時間的大部分在進行真空脫氣，所以脫氣時間略小于處理時間。為了使鋼液充分脫氣，需要保證足夠的脫氣時間，即處理時間。處理時間取決于允許的鋼液溫降和處理過程中鋼液的平均降溫速度(/min)。 為了彌補處理時的溫降，出鋼溫度比不處理的鋼種要高出2030。又由于處理后的鋼液含氣量及夾雜物含量的減少使鋼液粘度下降，因此開澆溫度可比未處理的同鋼種鋼降低2030。所以處理時允許的溫降大約4050。所以處理時間就決定于脫氣時的平均降溫速度。而降溫速度主要與處理容量、鋼包和真空室的預熱溫度、處理時加

39、入的添加劑的種類和數量以及渣層厚度、包襯材料的導熱系數等因素有關。其中鋼包和真空室的預熱溫度，特別是真空室的預熱溫度，對溫降速度影響最大。因此，為了保證足夠的脫氣時間，真空室要充分預熱。 循環因數 是指處理過程中循環鋼液的當量次數，即通過真空室的總鋼液量與處理容量之比。 WtV式中 t為處理時間，min；W為循環流量，噸分；V為鋼包容量。在實際生產中，為了保證鋼液充分脫氣，u一般取5。 循環流量W：指單位時間內通過真空室的鋼液量。也稱循環速率，是一個重要的工藝參數。W主要取決于上升管直徑和驅動氣體流量。對于鎮靜鋼，W與上升管內徑和驅動氣體量之間存在以下關系：1.50.330t minWadG式

40、中 a常數，鎮靜鋼a0.02（測定值）； d-上升管直徑；cm； Go通過上升管的驅動氣體量，升min；當45時，根據處理容量要求的脫氣時間確定W值 ： 循環流量與處理容量的關系處理容量V， t 30120 120200 200300循環流量 t/min 1525 3040 4060 真空度 真空度：指RH處理時真空室內可以達到并且保持的最小壓力。對于一般鋼種（對氣體含量的要求不高）并不需要太高的真空度，通常控制在幾百Pa范圍內。經驗表明，如果能把鋼中的氫降到1.5ppm以下，也就是低于鐵素體中的溶解度極限，即可完全排除引起白點的敏感性。 從熱力學角度考慮，真空度達310Pa即能滿足要求。考慮

41、動力學條件和其他因素的影響，真空度選在1366Pa。 3.3.5 RH法精煉工藝技術 RH法真空處理分為本處理和輕處理，本處理本處理和輕處理，本處理是指在高真空度（氣壓0.27KPa）下，以去除鋼液中氫、氧（脫氧產物）為目的的真空脫氣處理。一般本處理的脫氫率在50左右，最大可達70，H的去除率與RH處理前H含量有關，RH處理H始與高爐鐵水和轉爐礦石使用量都有關系，要求RH處理H始4ppm。3.3.5.1RH法精煉工藝過程精煉前的準備：真空室烘烤、電、壓縮空氣、水蒸汽、冷卻水的供應，驅動氣體和反應氣體的準備以及合金料斗的準備。確認準備工作完好后即可投入運行，停止烘烤，在升降管口套上擋渣帽，在真空

42、室上裝合金料斗，同時，初煉爐出鋼，鋼包運至升降臺車，在鋼包中測溫取樣，然后降下真空室，將升降管插入鋼液內，深度不小于150200mm，啟動真空泵，隨著真空室壓力的降低，鋼液沿著升降管上升，當向上升管吹入驅動氣體，真空室壓力降到2613KPa時，鋼液明顯地經過真空室循環，并在真空室內噴濺，表面積顯著增大，從而加速脫氣過程，脫氣后的鋼液匯集到真空室底部，在重力作用下，以12m/s的速度返回鋼包，沖擊未脫氣的鋼液，使其相互攪拌和混合，經過若干次循環后，可將鋼液內的氣體降到相當低的水平。循環初期每隔10min測溫、取樣一次，接近處理終點時每隔5min測溫、取樣一次，根據取樣分析結果，如需補加合金料，可

43、操作自動控制的料斗，在不破壞真空度的條件下，以恒定的加料速度將合金料加入真空室內，料加完后再循環幾分鐘，以保證成分溫度均勻，處理完畢后，在關閉真空泵提升真空室的同時，再測溫取樣，成分合格后將鋼包移出進行澆注。 3.3.5.2 RH法真空脫碳 RH除脫氣功能外,還具有真空脫碳功能。 根據碳氧平衡原理 ，當降低鋼液面上CO氣相壓力時，促進碳氧反應，達到脫碳目的。 脫碳量和脫氧量的關系 通過降低系統壓力促使碳氧反應來實現脫碳或脫氧的目的是一種十分有效的手段，當鋼液中含氧量降低某一數值時，則含碳量也相應降低一定數值，它們之間存在以下關系： 120.7516OCO 若鋼液在真空脫碳前碳氧積值為2.510

44、3，則當原始含碳量為C0時，其原始含氧量為： 3002.5 10OC假定在真空脫碳后，鋼液中殘余含氧量較之原始含氧量可以忽略不計，那么最大可能的脫碳量為： 330000.75 2.5 101.875 100.75COCC 所以，只有當鋼液原始含碳量較低時，才有希望大幅度的降低鋼液中碳含量（與原始含碳量相比較）。例如，當鋼中含碳量為0.2時，在大氣壓條件下，鋼液中含氧量僅為0.0125，最大可能的脫碳量僅為0.0094相當于原始含碳量的4.09；而當鋼液原始含碳量為0.08時，原始含氧量0.0312，此時最大可能脫碳量為0.023，相當于原始含碳量的30；當鋼液中鋼液原始含碳量為0.04時，鋼液

45、中的氧可以脫去全部含碳量，并且有0.009的氧過剩；隨著鋼液中鋼液原始含碳量的繼續降低到小于0.04時，經RH真空脫碳后，鋼液中過剩的氧增加。但實際中并不能將鋼液中的碳全部脫去，這主要是因為受脫碳速度和鋼液溫度等條件的制約。RH真空脫碳時脫碳量與原始碳含量的關系如圖517所示。真空脫碳量與脫氧量的關系如圖518所示。 3.3.5.5 RH法的合金化和成分微調 （1）對合金的要求 1）合金的粒度 RH真空精煉用合金的粒度應有利于合金在鋼水中迅速熔化混合，由于RH真空精煉時溫度比轉爐出鋼時低，顆粒度過大的合金難以熔化；但RH真空精煉又有其特殊性，受被抽氣體的影響，顆粒小的合金在真空室內易被氣流帶走

46、，特別是在RH真空精煉前期，鋼水中的氣體發生量大，更易將小顆粒合金抽入真空管道，從而影響成分命中率，對真空管網帶來損害。所以，真空精煉用合金的粒度以315mm為宜。 2）合金烘烤 ：如果合金加入量超過3，就應當進行烘烤，烘烤好的合金直接加入鋼包，以免燒壞皮帶。大部分鋼廠合金都不進行烘烤通過加料系統加入真空室中。 3）合金中雜質盡量低。 （2）合金加入速度 一定的RH真空精煉設備有一定的循環量，加入合金時，必須對加入速度進行控制，短時間內加入的太多，會造成鋼水溫度的降低，致使鋼水凝固，甚至破壞環流。加合金時鋼水降溫不能大于40，加入合金使鋼水溫度升高，不能高于50，控制加入速度，對于加入大量合金

47、尤為重要，一般FeSi75為循環量的4，武鋼二煉鋼廠為1200Kgmin，加鋁和碳等不超過循環量的1.5，其它合金不能超過循環量的2。但恒尼西廠在RH設備上只對鋼水的成分進行調整，加入量都比較小，一般不需要對加入速度進行控制。（3）加入合金的時間RH真空脫碳完畢或在真空條件下利用碳脫去部分氧后，或當真空度低于6600Pa以后，即可按鋼種目標成分的要求加入適量的合金進行脫氧、合金化或成分微調。一般情況下，只要鋼水開始良好循環，就可以開始加入第一批合金。但不同的合金應當在不同的時間內添加完畢；難熔化的合金應當在精煉結束前10min以內加完；如鉻鐵、釩鐵、錳鐵、氮化硅鐵等；易氧化的合金，如鋁丸、鈦鐵

48、、硼鐵等不宜過早地加入， 應當在結束前3min內加完，提高收得率及成分命中率；對脫碳鋼來說，合金的添加時間應當在脫碳結束以后加鋁脫氧并進行合金化,以防合金氧化。對于在真空條件下利用碳脫氧的鋼來說，則應視鋼中碳含量和鋼液溫度高低來決定合金加入時間。 （4）成分的混合 為使添加的合金元素在鋼包中混合均勻，加入合金后應循環一次為好。 RH真空精煉過程中，添加各類合金時，能否在鋼包中混合均勻，取決于鋼水循環速度和合金添加速度。大量的實踐表明，RH合金化的速度為：75硅鐵為0.75Simin，錳鐵的添加速度為0.5Mnmin。過快的添加速度會導致成分分布不均勻或堵塞鋼水環流。當合金添加結束時，鋼水循環必

49、須延長2min以上的時間，以達到完全均勻化的效果。對于添加大量的增碳劑時應延長更長的時間。 （5）合金加入量的計算方法 合金加入量的計算公式為： 合金加入量（目標值加合金前鋼中含量）鋼水量（收得率合金成分含量） 鋁的加入量受鋼中含氧量和加入量多少的影響而不同。當加入量較少時應當根據鋼中含氧量決定。 （6）合金收得率 RH真空脫碳以后，鋼中含氧量大幅度降低，降低的幅度與降碳量有關。由于加合金并不直接與鋼渣接觸，因此合金元素的收得率要比轉爐爐后脫氧合金化高而且穩定。但RH真空條件下，合金后收得率還與合金粒度有關，過小的合金易被吸入真空管道，影響收得率。 （7）成分微調 要控制鋼中各元素的含量在較窄

50、的范圍之內波動，RH真空精煉為成分微調提供了良好的條件。鋼水經過爐后脫氧合金化和吹氬攪拌，鋼水中的氧得以降低，同時鋼渣的氧化性也有所降低。因此回收率穩定。要使鋼中某元素達到預定目標值，在成分微調時必須具備以下條件： 及時地采集有代表性的合格試樣； 迅速地將試樣傳遞給快速分析室； 有一套快速、準確地反映真實值的分析儀器； 迅速、準確地向現場傳遞分析值； 有一套能迅速、準確地稱量所需要添加合金的稱量系統； 有一套能迅速、準確、均勻地把合金加入鋼水的加料系統； 3.3.5.3 RH法的冶金效果 RH法優越的脫氣、脫氧、脫碳和合金化條件，使得RH真空精煉能取得較好的冶金效果。 脫氫：效果明顯，由于從上

51、升管吹入驅動氣體，在上升管內生成大量氣泡核，進入真空室的鋼液又被噴射成極細小的液滴，大大增加了鋼液脫氣的表面積，有利于脫氣的進行。通常RH法的脫氫率可達5080。脫氧鋼約為65，未脫氧鋼約為70，處理20分鐘后，鋼水中的氫含量可降至2ppm以下。如果延長時間提高鋼水的循環速度可降至1ppm以下。 脫碳：RH真空脫碳，能使鋼中的含碳量降到0.0015以下，滿足超低碳鋼的要求。 脫氧：脫氧：RH處理時，碳有一定的脫氧作用，鋼液中溶解的處理時，碳有一定的脫氧作用，鋼液中溶解的氧主要依靠真空下碳的脫氧作用。用氧主要依靠真空下碳的脫氧作用。用RH處理未脫氧的超處理未脫氧的超低碳鋼，氧含量可由（低碳鋼，氧

52、含量可由（200500）ppm降到（降到（80300）ppm。處理含碳鎮靜鋼，氧含量可由（。處理含碳鎮靜鋼，氧含量可由（60250）ppm降降到到2060ppm。RH真空精煉后（有渣精煉）真空精煉后（有渣精煉）TO含量含量可不高于可不高于20ppm，如和，如和LF法配合，鋼水法配合，鋼水TO可降到可降到10ppm以下。以下。 脫氮：與其它真空脫氣方法一樣，脫氮：與其它真空脫氣方法一樣，RH真空精煉時脫氮比真空精煉時脫氮比較困難，脫氮率比較低。當原始含氮量較低時，如氮含量較困難，脫氮率比較低。當原始含氮量較低時，如氮含量小于小于50ppm，處理前后幾乎沒有變化，當氮含量大于，處理前后幾乎沒有變化

53、，當氮含量大于100ppm時，脫氮率只有時，脫氮率只有1020。但在強脫氧、大氬氣。但在強脫氧、大氬氣流量、確保真空度條件下，也能使鋼水的含氮量降低流量、確保真空度條件下，也能使鋼水的含氮量降低20左右。左右。 脫硫脫硫：向真空室內添加脫硫劑，能使鋼水的含硫量降到0.00120.0015，如采用RH內噴射法和RHPB法能保證穩定地冶煉S0.001的鋼，某些鋼種可以降到0.0005以下。 添加鈣：向RH真空室內添加鈣合金，其收得率能達到16，鋼水中的Ca可達到0.001左右。 成分控制成分控制：為改善碳、錳、硅對低合金鋼淬火均勻性的影響，向RH真空室內多次加入合金，可將碳、錳、硅的成分精度控制在

54、0.15的水平。對低碳鋼中的碳含量也可通過RH的電子計算機綜合控制使C0.003。 在弱脫氧鋼中，RH進行成分微調，可使鋼中鋁含量控制在0.00015水平。 對于含氮在0.007左右的中碳鎮靜鋼，可通過把驅動氣體換成N2的方式，能使N的精度控制在0.0005范圍內。 升溫升溫：在RH真空吹氧時，由于鋁的氧化放熱，能使鋼水獲得4min的升溫效果。 適用范圍較廣，同一設備能處理不同容量的鋼液，也可以在電弧爐或感應爐內進行。處理鋼種范圍廣，如IF鋼、超低碳鋼、低氮鋼、鍛造用鋼、高強鋼、結構鋼、軸承鋼、工具鋼、不銹鋼、電工鋼、準沸騰鋼等。3.3.5.4 超低碳鋼精煉超低碳鋼是指鋼中C100ppm的純凈

55、鋼，除常規的化學成分必須嚴格按標準控制外，對鋼中N、O等氣體、夾雜也有嚴格要求，需要特別注意后道工序的增C、吸N及二次氧化。某廠超低碳鋼生產要點：（1）浸漬管口徑不小于650mm，目標真空度0.10KPa，環流氣狀況良好；（2）處理結束加低碳顆粒保溫劑；（3）加鋁調整成分時，須考慮Fe-Ti合金中鋁的含量；（4）通氧方式根據具體情況選用合適的頂槍模式；（5）冶煉本鋼種前安排兩爐低碳鋁鎮靜鋼進行真空室清洗；（6）鋼包在澆注本鋼種前兩爐澆注的是低碳鋁鎮靜鋼，同時包口、包底嚴禁有殘鋼、殘渣余留；（7）冷卻劑和低碳錳鐵應在脫碳前期加入，加鋁完全脫氧后不可加冷卻劑；（8）脫碳過程中嚴禁加鋁，盡量避免脫碳

56、結束后的頂槍升溫。如需進行頂槍強制脫碳，環流開始后即可進行；（9）脫碳結束加鋁脫氧后到脫氣終了時間保證10min以上；（10）要求純脫氣時間大于5min。 3.2.5.7 RH輕處理工藝 1977年，日本新日鐵大分廠研究出了一種新的RH處理工藝，叫RH輕處理工藝。RH輕處理工藝就是利用RH的攪拌、脫碳功能，在低真空條件下，對未脫氧鋼水進行短時間處理，同時將鋼水溫度、成分調整到適于連鑄的工藝要求。 這種工藝的特點是轉爐鋼水在RH真空室內的低真空度下，使鋼水中的C和O產生反應生成CO氣泡，以減少氧的含量，然后再加少量的脫氧劑就能生產出類似于沸騰鋼的鋼，即準沸騰鋼。這種鋼不用硅脫氧，準沸騰鋼的典型化

57、學成分如表614所示。鋁的用量限制在一定范圍內，為了準確地控制鋁的含量，通常利用定氧儀來測定鋼中的含氧量，然后再視情況決定添加鋁含量。RH輕處理工藝過程中鋼水中碳和氧的變化關系如圖523所示。 RH輕處理工藝的優點： 可以降低脫氧劑的消耗量。在采用RH輕處理工藝法時，轉爐出鋼時鋼水的碳含量較高，自由氧含量較低，這種自由氧在RH輕處理中還要進一步降低，因此所需的脫氧劑就很少。同時，進行RH輕處理時，由于真空室的脫碳反應可以降低鋼水中碳含量，因此可以提高氧氣轉爐的終點碳，從而提高了鋼水的余錳量，錳鐵的消耗量也降低了。 可以縮短真空處理的時間，提高RH真空精煉設備能力和降低生產成本。采用RH輕處理工

58、藝時，其精煉時間可以縮短一半，從而大大的降低了精煉費用，提高了RH精煉工藝的靈活性。 提高終點碳含量，渣中總鐵含量也相應的降低了，從而不但可以降低爐渣對轉爐內襯的浸蝕，提高轉爐內襯的使用壽命，而且可以提高鋼水的收得率。 目前，這種輕處理法已被成功地應用在對未脫氧鋼或半脫氧鋼進行脫碳、調整成分和溫度，處理時間為12min，真空室內的壓力為401.3KPa。 3.3.5.8 RH法真空深度脫硫 在RH真空處理過程中經合金溜槽向真空室加入脫硫劑可以實現深度脫硫。 （1）RH真空深度脫硫的工藝參數 1）對鋼包中鋼渣的要求 RH深度脫硫時，不僅要求覆蓋在包內鋼液面上的爐渣厚度薄，而且還要求爐渣的堿度高和

59、（FeO）含量小，提高對硫的吸收能力。高堿度的爐渣在RH鋼液循環接觸過程中直接參與脫硫反應。因此，轉爐冶煉終點爐渣應達到以下要求：堿度為34，（FeO）含量不超過10。在出鋼過程中采取擋渣措施，保證包中渣層厚度不大于100mm。最好在出鋼過程中向包中添加一定量的石灰以增加鋼渣的硫化能力。 2）對脫硫劑的要求 脫硫劑的配比 CaOCaF2系脫硫劑的脫硫能力較強。CaF2的脫硫能力很小，加入螢石的作用是降低CaO的熔點，增加脫硫產物的擴散速度。CaO和CaF2的配比以60：40為宜，過多的CaF2會加劇對耐火材料的侵蝕。石灰應選擇活性石灰作為脫硫劑。脫硫劑的粒度：脫硫劑細化可以增加脫硫反應的速度，

60、但對于RH真空精煉來說，其顆粒度過細，易被真空泵吸進真空管網，降低脫硫效果，所以脫硫劑的粒度以35mm為宜。脫硫劑的防潮，以防鋼液吸收氫和氧。3）深度脫硫的時機RH深度脫硫的時機應當是在鋼液深度脫氧以后，即鋼中加鋁脫氧并使鋼中含鋁量達到一定量后。 因此，RH深度脫硫的時機選擇在完成脫氧和合金化后2min進行。過早地加入脫硫劑會延長脫硫劑與真空室爐襯的接觸時間，加劇爐襯的侵蝕。4）攪拌時間脫硫劑經合金溜槽加入到RH真空室內與乳化了的鋼液混合后經下降管流到鋼包中，在混合攪拌過程中進行脫硫反應，其攪拌效果強，使脫硫劑迅速散開，這就增加了脫硫劑與鋼液的混合，故脫硫速度很快。從脫硫劑添加到RH真空室內開