[发明专利]一种RH纯净钢冶炼及深脱碳工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种RH纯净钢冶炼及深脱碳处理技术。

背景技术

RH脱碳是利用利用钢中C、O反应生成CO气体的动力学原理，通过降低真空中CO分压，使钢中C、O反应向生成CO的方向进行；脱碳进行到后期由于钢液中的O含量低，O的传质成为脱碳的限制性环节，为进一步降低碳含量，采取优化钢液C、O反应的动力学条件，王峰，杨晓江<RH真空精炼工艺的应用实践>金属世界[J]，2008.5，p.18文献中脱碳后期采取降低真空、加大环流量来促进C、O反应的进一步进行，赵云珠，<RH生产超低碳钢的实践>鞍钢技术[J]，2008.2，p.49文献中采取氧枪吹氧提高钢液中的喷[O]含量来促进C、O反应的进一步进行。

RH脱碳后期采用氧枪吹氧、降低真空度、提高环流量能在一定程度上降低碳含量，但也存在着以下缺点：(1)吹氧会引起其他元素的氧化，造成钢液夹杂物含量升高。(2)脱除钢液中过剩的氧增加了脱氧合金的用量。(3)真空度的降低受设备限制有一定局限性。(4)环流量的提高会加速真空室耐材侵蚀、同时受设备条件限制有一定局限性。

因此，研究RH深脱碳技术，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术所存在的问题，提供一种适用于各种超低碳钢生产的，通过从RH上升/下降管下部导入的喷管向钢水中喷入CO₂气体或粉体实现深脱碳的方法。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：该RH纯净钢冶炼及深脱碳工艺的特点在于，在RH上升/下降管的下部管壁上开有通孔，通过喷管与外部气源或送粉设备连接，在RH精炼期间通过喷管向钢水中喷吹CO₂气体。或者，以氮气、氩气、二氧化碳或一氧化碳气体为载体向钢水中喷吹CaCO₃、BaCO₃、MgCO₃、NaCO₃、FeO、Fe₂O₃或MnO中的一种或一种以上粉剂。

本发明所述通孔的位置距RH下降管下沿100～500mm，其轴向与上升/下降管上部轴向呈10～90°，数量为1～10个；所述通孔沿上升/下降管方向纵向排列分布，或径向分布，或呈螺旋状分布，或为空间不对称分布；所述喷管的内径为1～30mm。

本发明所述粉剂的粒度为0.001～3mm，粉剂的喷入量为0.1～10kg/t钢；所述喷管的单管气体压力为0.1～2Mpa，单管气体流量为3～40Nm³/h。

本发明所述粉剂的喷入时间可以在RH精炼开始后0～20分钟，或者在[O]脱[C]的能力不足时。

本发明技术方案中碳酸盐粉剂喷入后发生反应(1)，产生的CO₂气泡相当于多个小真空室，加速了钢液中的碳氧反应，CO₂与钢液中[C]发生反应(2)生成CO排出钢液，进一步降低了钢液中碳含量；粉剂FeO、MnO喷入钢液后分别发生反应(3)、(4)，增强了钢液中的氧势，促进了钢液中碳氧反应的发生，进一步降低了钢液中的碳含量。

CaCO₃＝CaO+CO₂                                (1)

CO₂+[C]＝2COΔrGmΘ=-97170.02---(2)]]>