[发明专利]一种可提高RH精炼炉二次燃烧效率的喷吹工艺

说明书

一种可提高RH精炼炉二次燃烧效率的喷吹工艺，属于炼钢技术领域。通过在RH精炼炉内采用一种顶吹二次燃烧氧枪喷吹工艺，使碳氧反应产生的CO气体与氧气产生更多的接触，扩大二次燃烧区，从而可进一步提高二次燃烧率。主要工艺特点是对于需要RH深脱碳处理的钢种，当转炉吹炼终点的出钢[C]≥0.05％时，执行顶吹氧气强制脱碳操作，顶吹强度为0.13～0.17Nm³/min·t，吹氧脱碳时间为4～6min，真空室压力由101KPa逐渐降低至0.067KPa，处理18min后可使[C]含量控制在0.0012％以下。该工艺可使二次燃烧率提高20～30％，相比传统的顶枪吹氧脱碳工艺，钢水温度进一步补偿了约4～6℃。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别是涉及一种可提高RH精炼炉二次燃烧效率的喷吹工艺，用来促进RH精炼炉的CO二次燃烧和真空脱碳过程。

背景技术

二次燃烧技术在炼钢中的应用体现在转炉氧枪(转炉二次燃烧氧枪)和RH顶吹喷枪(以RH-KTB为代表)的使用上，同时也体现在电弧炉炼钢(二次燃烧PC枪)上，说明二次燃烧技术在钢水吹炼和精炼阶段已经得到了一定应用，但在精炼阶段还未形成像转炉或电炉的专用二次燃烧氧枪喷吹工艺技术，目前精炼阶段的顶吹氧枪主要用来进行强制脱碳。

二次燃烧技术是将从顶枪喷出的射流以超音速吹入熔池，一部分氧气与钢液中的[C]反应生成CO，一部分氧气溶解到钢液中成溶解氧与钢液中的[C]反应。上升的CO与熔池上部的部分氧气发生反应，二次燃烧生成CO₂，并放出大量的热，由此生成的热量传递至炉料或熔池，提高了冶炼的热效率。转炉和电炉冶炼方面已形成了专门的二次燃烧设备和技术，来促进CO的氧化反应。

在RH精炼炉中，日本开发的RH-KTB方法在顶吹喷氧的同时，也利用了一部分上升的CO与炉内的O₂进行反应，国内钢厂目前也有部分在应用。但该技术还未充分地将真空室内的CO大量燃烧利用起来，为此，本发明开发了供RH精炼炉专用的二次燃烧设备和工艺技术，可以使RH精炼炉内的二次燃烧率由目前的40～60％进一步提高，充分利用炉内的剩余热量加热钢水，为RH精炼炉钢水的冶炼带来了新的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高RH精炼炉二次燃烧效率的喷吹工艺，提高了RH精炼炉内的热量利用效率，通过在RH精炼炉内采用一种带有副氧孔的顶吹二次燃烧氧枪喷吹工艺，使碳氧反应产生的CO气体与真空室内的氧气产生更充分的接触，来进一步提高二次燃烧率。当转炉吹炼终点出钢[C]≥0.05％时，通过采用本RH顶吹喷氧真空操作工艺，可使二次燃烧率提高20～30％，相比传统的顶枪吹氧脱碳工艺，钢水温度补偿约4～6℃。

本发明的技术解决方案如下，特别是步骤6-8中的工艺参数控制和措施，对本发明的实际效果起到了至关重要的作用：

1、钢水即将到RH精炼站达前，先将连接弯管接通准备接受钢水的1#工位(图3)，关闭主真空阀，为真空泵的提前启动作好准备。

2、盛有钢水的钢包坐落于1#工位(图3)钢包台车上，并启动前级真空泵进行预抽真空。

3、钢包台车运行到1#工位(图3)正下方，将环流气体由氮气切换到氩气。

4、启动液压顶升机构，将钢包顶升到预定高度位置，打开主真空阀，钢水进入真空槽形成环流。

5、测温取样及定氧，若钢水温度过低则先进行化学升温，钢水含氧过高则加Al处理，处理结束后须再次测温、取样确认。根据测定结果观察是否满足钢水[C]≥0.05％的条件，若符合条件则按上述参数控制执行喷吹工艺操作，若钢水[C]＜0.05％，则不进行此工艺操作。

6、对钢水进行真空顶吹氧强制脱碳处理，初始吹氧时机控制在5min内，吹氧时间4～6min，吹氧枪位在3.0～5.0m之间，顶吹强度0.13～0.17Nm3/min·t，其中80～85％的氧气通过主氧孔进入熔池，吹氧过程执行一次吹氧操作完成。