真空精练技术及其应用综述王新鹏（莱芜钢铁型钢炼钢厂山东省莱芜市271104）摘要：简要介绍了RH真空精炼技术的脱氢、脱氧、脱氮、脱碳、喷粉等多种工艺，分析了RH、RH-OB、RH-KTB、RH-MFB、RH-PB、RH-PTB、MESID等技术的工艺特点，并对这些技术的冶金功能进行了综述。关键词：RH，真空精炼应用，发展RH法是一种重要的炉外精炼方法，具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛应用。到目前为止，RH已经由原来单一的脱气设备转变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备。而且随着技术的进步和精炼功能的扩展，在生产超低碳钢方面表现出了显著的优越性，是现代化钢厂中一种重要的炉外处理装置。1RH精炼技术的开发与应用最初开发应用RH的主要目的是对钢水脱氢，防止钢中白点的产生，因此，RH处理仅限于大型锻件用钢、厚板钢、硅钢、轴承钢等对气体有较严格要求的钢种,应用范围很有限。20世纪80年代，随着汽车工业对钢水质量的要求日益严格，RH技术得到迅速发展。这一时期RH技术发展的主要特点如下：(1)优化工艺、设备参数，扩大处理能力；(2)开发多功能的精炼工艺和装备；(3)开发钢水热补偿和升温技术；(4)完善工艺设备，纳入生产工艺在线生产，逐年提高钢水真空处理比例。采用RH工艺能够达到以下效果：(1)脱氢。经循环处理后，脱氧钢可脱w(H)约65%,未脱氧钢可脱w(H)约70%;使钢中的w(H)降到2×10-6以下。统计分析发现,最终氢含量近似地与处理时间成直线关系，因此，如果适当延长循环时间,氢含量还可以进一步降低。(2)脱氧。循环处理时，碳有一定的脱氧作用，特别是当原始氧含量较高，如处理未脱氧的钢，这表明钢中溶解氧的脱除，主要是依靠真空下碳的脱氧作用;如RH法处理未脱氧的超低碳钢，w(O)可由(200～500)×10-6降到(80～300)×10-6，处理各种含碳量的镇静钢，w(O)可由(60～250)×10-6降到(20～60)×10-6。(3)脱氮。与其他各种真空脱气法一样，RH法的脱氮量也是不大的。当钢中原始含氮量较低时，如w(N)<50×10-6，处理前后氮含量几乎没有变化。当w(N)>100×10-6时，脱氮率一般只有10%～20%。2RH喷粉技术及其发展RH喷粉技术是在RH-OB，RH-KTB设备的基础上增加了喷粉技术，实现了脱硫、脱磷和改变非金属夹杂物形态的功能。(1)RH-PB法：1987年新日铁名古屋厂研制成功RH-PB法[1]。它利用RH2OB法真空室下部的吹氧喷嘴将粉剂通过OB喷嘴吹入钢液,进行脱气、脱硫以及冶炼超低磷钢的精炼。RH真空室下部一般有两个喷嘴,可以通过切换阀门改变为吹氧或喷粉。加铝可使钢水升温,速度达8～10℃/min，脱硫率能达70%～80%;同时，还具有良好的脱氢效果,不会影响传统的RH真空脱氧能力,更无吸氮之忧[2]。采用RH-PB法时,吹入并分布在钢水中的溶剂形成的溶渣颗粒具有很强的脱硫能力，提高了脱硫效率。因此使用少于传统方法中的熔剂也能达到很高的脱硫率。(2)RH-PTB喷粉法：1994年日本住友金属工业公司和歌山厂研制开发了RH-PTB喷粉法[3]。该法利用水冷顶枪进行喷粉,粉剂输送较流畅,喷嘴不易堵塞;不使用耐火材质的浸入式喷粉枪，操作成本较低;无钢水阻力，载气耗量小。此法冶炼超低硫钢喷吹CaO-CaF2系粉剂，冶炼极低碳钢喷吹铁矿石粉剂。用RH-PTB法喷粉时,喷粉速度为100～130kg/min，约喷吹10min。当CaO-CaF2粉剂用量为5kg/t时，可使钢中w(S)降到5×10-6以下;当用量为8kg/t时，可得w(S)=(1.3～2.9)×10-6的超低硫钢，此时脱硫率大于90%。同时，钢中w(N)也由20×10-6降到15×10-6。喷铁矿粉时,喷粉速度为20～60kg/min,喷吹约10min。喷粉后消除了一般RH中w(C)<30×10-6时脱碳的停滞现象,处理后w(C)可降到30×10-6。MESID技术：1994年比利时西德玛(SIDMAR)钢铁公司研制成功MESI技术，MESID喷枪用脉冲气流工作，从而减少氧气流对真空室内钢液面的影响[4]。可向溶池表面喷吹用于脱硫的固体混合料，还可加热真空室的耐火材料或保温。3RH吹氧脱碳及相关技术的发展RH真空精炼过程中，主要靠钢水中的氧进行脱碳，脱碳反应方程式如下:[C]+[O]=CO(1)；脱碳反应动力学可用式(2)描述:Ct=C0exp(-Kc·t)(2)；Kc=(W/V)·[AK/(W+AK)](3)；式(2～3)中,t为时间，min;Ct为t时间的碳质量分数,%;Co为处理前的碳质