一种评估RH精炼炉真空去除夹杂物能力的方法与流程

本发明属于钢铁
技术领域：
，涉及rh精炼炉性能评估方法。
背景技术：
：rh精炼炉具有很好的脱氧和去除夹杂物的功能，脱氧夹杂物的去除过程主要分为反应、形核、碰撞长大以及去除4个过程。认识夹杂物在rh精炼炉过程的变化规律，对提高rh精炼炉去除夹杂物能力有重要指导意义。目前，钢厂为控制钢水夹杂物水平，设定的rh炉工艺时间多为定性评估，工艺设计时间与钢水夹杂物水平缺乏系统定量评估，主要以延长rh精炼炉真空工艺设计时间保证钢水夹杂物水平，使rh工艺设计时间与生产匹配矛盾突出。技术实现要素：本发明要解决的技术问题：通过研究提升气体流量、浸渍管插入深度等影响rh精炼炉去除夹杂物的工艺因素，定量评估rh精炼炉真空去除钢水夹杂物与rh工艺时间的关系，实现rh工艺过程高效化、钢水洁净化的生产，对于现代钢铁企业生产质量改善具有很好的推广价值。本发明具体采用如下技术方案：一种评估rh精炼炉真空去除夹杂物能力的方法，其特征在于包括如下步骤：(一)通过试验研究提升气体流量对真空处理阶段rh去除夹杂物影响情况及程度；试验过程中，只改变提升气体流量，保持其他参数不变；(二)通过试验研究浸渍管插入深度对真空处理阶段rh去除夹杂物影响情况及程度；试验过程中，只改变浸渍管插入深度，保持其他参数不变；(三)试验提桶取样方案；取样时采用提桶取样器进行取样，并尽量保证在两浸渍管中间位置渣层400mm以下相同位置；(四)根据步骤(一)、(二)、(三)进行rh精炼炉真空去除夹杂物能力评估。优选地，步骤(一)中，提升气体流量以20nm3/h为梯度进行试验，试验过程中保持其他参数不变，只改变提升气体流量。优选地，步骤(二)中，浸渍管插入深度以100mm为梯度，在不改变其他参数及工艺条件下研究浸渍管插入深度对夹杂物含量变化影响情况及程度；所述浸渍管插入深度为稳定工作时浸渍管底部距结渣表面距离。优选地，步骤(三)真空处理过程中，每间隔10min提桶取样一次，静搅结束时提桶取样一次。本发明通过研究提升气体流量、浸渍管插入深度等影响rh精炼炉去除夹杂物效果的工艺因素，通过定量评估钢水夹杂物水平与rh工艺时间的关系，实现rh工艺过程高效化、钢水洁净化的生产。附图说明图1：气体流量为100nm3/h的液面波动示意图；图2：气体流量为120nm3/h的液面波动示意图；图3：气体流量为140nm3/h的液面波动示意图；图4：气体流量为140nm3/h的液面波动喷溅示意图(喷溅)；图5：浸渍管插入深度500mm；图6：浸渍管插入深度400mm；图7：夹杂物数量随处理时间变化图表；图8：夹杂物面积随处理时间变化图表。具体实施方式下面对本发明技术方案做进一步详细说明。实施例1一种评估rh精炼炉真空去除夹杂物能力的方法，包括如下步骤：1、研究提升气流量对真空处理阶段rh去除夹杂物影响情况及程度如表1所示，按提升气体流量100、120、140nm3/h进行试验，试验过程中除提升气体流量外，不对其他条件进行改变。如图1-4所示，当流量为120nm3/h较100nm3/h时液面波动更为明显，且无明显喷溅现象，真空室形状保持较好的形状，而流量为140nm3/h时产生了明显的喷溅现象，真空室底部形状变化明显，已造成结瘤如图4所示。表1提升气体流量试验方案表试验方案流量nm3/h插入深度mm其他工艺参数1100500保持不变2120500保持不变3140500保持不变当进行改变提升气体流量试验时，保持抽真空及循环处理阶段流量为试验流量不变，考察记录不同流量达到要求真空度所需时间；2、研究浸渍管插入深度对真空处理阶段rh去除夹杂物影响情况及程度浸渍管插入深度为稳定工作时浸渍管底部距渣表面距离。插入深度以100mm为梯度，在不改变其他参数及工艺条件下研究插入深度对夹杂物含量变化影响情况及程度，具体方案如表2所示。表2浸渍管插入深度试验方案表试验方案流量nm3/h插入深度mm其他工艺参数1100500保持不变4100400保持不变浸渍管插入深度试验的情况：如图5所示，结渣处为插入深度500mm，现场目测结合顶升高度分析液面约降低100mm。图6为减少插入深度后渣液面图，即插入深度400mm。结合浸渍管安全插入深度要求及现场条件的限制，浸渍管插入深度最浅约400mm。3、取样时采用提桶取样器进行取样，并尽量保证在两浸渍管中间位置渣层400mm以下相同位置。提桶取样时间如表3所示。表3提桶取样时间表深真空时间/min0min10min20min静搅结束提桶取样①②③④4、钢水夹杂物水平分析及rh精炼炉真空去除夹杂物能力评估采用德国进口rubin530自动磨样机对钢水样进行粗磨、精磨和抛光。采用全自动扫描电镜aspex(applicationspecificproductsemployingelectronbeamandx-raytechnology)psemexplorer对钢样中的夹杂物进行分析统计，该扫描电镜可对预先选定扫描区域的夹杂物进行迅速的定位及分析，结果包括夹杂物的位置、直径、周长、面积、长宽比、成分、数量等。扫描面积为4*4＝16mm2，并只对大于1μm的夹杂物进行统计分析。4.1夹杂物数量分布图7所示为试验炉次真空及静搅阶段取样分析中夹杂物数量分布，考虑到夹杂物的上浮长大过程，将夹杂物尺寸分为1～5微米和大于5微米两部分。试验设定高真空处理时间为20min，静搅时间为7min取样，但受冶炼节奏影响，方案4高真空处理仅为16min，静搅时间仅为4min。4.2夹杂物面积对比如图8所示。从图7、8可以对rh精炼炉真空去除钢水夹杂物与rh工艺时间的关系进行如下定量评估：(1)试验流量范围内提升气体流量的增加对夹杂物聚集上大起到促进作用，从夹杂物当量直径分布及面积分析，浸渍管提升气体流量140nm3/h为较佳流量方案，较大尺寸的夹杂物静搅相同时间，去除效果更好；(2)试验插入深度范围内，较深的插入深度对真空处理过程夹杂物含量的减少更有利；(3)真空处理16min与20min对于夹杂物而言影响不大，夹杂物去除速率及聚集长大效果不明显，真空处理过程夹杂物去除主要在前12min；(4)相比于真空处理时间的延长，静搅过程去除夹杂物效果更明显，效率更高，且处理7min对比于4min而言，效果更明显。当前第1页12