本發明屬于煉鋼－連鑄
技術領域：
，特別涉及一種RH深脫碳及潔凈鋼冶煉方法。
背景技術：
：RH精煉工藝是眾多爐外精煉法中最重要的一種，具有處理周期短、生產能力大、精煉效果好、容易操作等一系列優點，在煉鋼生產中獲得了廣泛應用，目前RH的主要功能已經由原來單一的脫氣設備轉變為包含真空脫碳、吹氧脫碳、噴粉脫硫、溫度補償、均勻溫度和成分等多功能爐外精煉設備，在生產超低碳鋼、高品質潔凈鋼方面表現出了顯著的優越性。目前，鋼水深脫碳和潔凈化仍是RH裝置最主要的功能，前人在此方面進行了大量有益的工作。在鋼水深脫碳技術開發方面，由于在極低碳區域(碳含量小于0.0010％)，真空度已經不是脫碳反應進行的決定條件，脫碳反應速度由鋼水反應層深度決定，因此，如何擴大反應界面是脫碳反應的限制性環節。日本川崎公司采用RH精煉過程中噴吹氫氣向鋼水增氫，在RH處理5min內使得鋼水氫含量達到0.0005％以上，進而利用真空脫氫產生的微氣泡提高脫碳的反應面積，對于260t鋼水處理25min后鋼水碳含量達到0.0010％以下，達到深脫碳的目標。在RH潔凈化鋼水技術開發方面，日本NKK公司開發了一種通過鋼包脫氣去除夾雜物的新方法，稱為NK-PERM法，該工藝首先將可熔氣體(如N2、H2)強行溶解到鋼水中，然后進行真空精煉，在降壓過程中過飽和氣體在懸浮的微細夾雜物表面形成氣泡，氣泡攜帶夾雜物上浮到液面與鋼水分離，通過250tRH工業試驗，該工藝獲得良好的冶金效果，細小夾雜物的去除效率明顯提高。公開號為CN101603115A也提及了利用氫氣提高RH脫氧效果的方法，其技術方案是：在RH生產超低碳鋼吹氧脫碳結束時，將H2或Ar－H2的混合氣體吹入鋼液中脫氧，混合氣體流量為40～3000m3/h，壓力為0.5～2.0MPa，吹入鋼液的時間為5～30min，通過真空處理脫除溶解在鋼中的氫，可有效提高鋼液潔凈度和鋼材質量。綜上，可以看出，在RH精煉過程中使鋼水增氫，利用真空處理析出的細小氫氣泡可以有效地提高極低碳區域的脫碳速度以及有效脫氧、去除鋼水中的細小夾雜物，這一點已經被多數研究者的工作所證實，目前鋼水增氫的方法都是噴吹氫氣或氫氣-氬氣的混合氣體。但氫氣是低密度氣體，在空氣中所占比例在13％-59％時會形成爆炸性混合氣體，一旦發生氫氣泄漏，氫氣會迅速擴散并極易引發火災和爆炸事故，因此對整個噴吹系統的安全性要求較高。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是提供一種更加安全、便捷的RH深脫碳及潔凈鋼冶煉方法，即通過對RH提升氣體進行加濕處理，提高氣體露點，利用水在高溫下分解出的氫氣使鋼水增氫，利用真空處理析出的細小氫氣泡提高鋼水在極低碳區域的脫碳速度以及有效去除鋼水中的細小夾雜物。一種RH深脫碳及潔凈鋼冶煉方法，其操作步驟為：(1)鋼水進RH處理站后，進行測溫、定氧操作，此后抽真空，鋼水在提升氣體的作用下在鋼包及真空室內進行循環處理，根據進站鋼水碳含量、氧含量和目標鋼水碳含量計算強制脫碳所需要的吹氧量，在精煉5min內吹氧結束；(2)隨著精煉時間的延長，鋼水碳含量不斷降低，當鋼水碳含量達到0.0030％以下時，對提升氣體中的水分含量進行檢測并對提升氣體進行加濕處理，使提升氣體中的水分含量在10％-50％之間，鋼水氫含量在0.0005％-0.0025％之間，此后鋼水循環15min-30min，當鋼水碳含量達到0.0010％以下時，停止對提升氣體的加濕處理，加入脫氧劑對鋼水進行脫氧，鋼液再循環10min-30min，測溫、定氧、定氫、出鋼，以上含量均指質量百分含量。鋼水的提升氣體是Ar或N2，提升氣體流量為0.005Nm3/min·t-0.01Nm3/min·t；檢測提升氣體中水分含量的裝置是露點儀或水分測定儀。對提升氣體進行加濕處理的裝置為工業氣體加濕器。鋼水脫氧劑的主要組成元素是鋁、硅、錳、鈣。如上所述的一種RH深脫碳及潔凈鋼冶煉方法，其工藝的基本原理是：通過對RH提升氣體進行加濕處理，提高提升氣體中的水分含量，在高溫下水進入鋼液后分解出氧氣和氫氣，氧氣溶解于鋼液后可與鋼水中的碳發生反應，氫氣溶解 于鋼液后使鋼水增氫，此后利用真空處理析出的細小氫氣泡可以有效地提高極低碳區域的脫碳速度以及有效脫氧、去除鋼水中的細小夾雜物。對RH提升氣體進行加濕處理，提高氣體露點，提升氣體中的水在高溫下分解出氫氣使鋼水氫含量增加，真空處理過程中析出的細小氫氣泡一方面擴大了鋼水脫碳反應的反應界面，尤其提高鋼水在極低碳區域的脫碳速度；另一方面，氫氣泡在懸浮的微細夾雜物表面形成，氫氣泡攜帶夾雜物上浮到液面與鋼水分離，有利于去除鋼水中的細小夾雜物。具體實施方式下面通過一些實施例對本發明進一步說明。例如利用本技術生產超低碳IF鋼，其工藝依次按照如下工序進行：(1)鋼水在RH工位進站后，鋼水重量為255t，鋼水溫度為1605℃，鋼水氧含量為0.064％，鋼水碳含量為0.042％。此后抽真空，提升氣體為氬氣，氣體流量為140Nm3/h，在抽真空的第3min吹入氧氣100m3。(2)在RH精煉的第15min取樣，檢測得到鋼水中碳含量為0.0029％，此時根據露點儀檢測氬氣中水分含量為0.0015％，并利用工業加濕器對提升氣體進行加濕處理，加濕后提升氣體中水分含量為50％，過程中檢測鋼水氫含量為0.0021％，此后鋼水繼續循環20min，取樣檢測鋼水碳含量為0.0009％。(3)停止對提升氣體的加濕處理，對鋼水進行脫氧合金化處理，脫氧后繼續循環15min，測溫1595℃，檢測鋼水氫含量為0.00015％，出鋼。采用對氣體進行加濕處理后，與原工藝進行對比，中包全氧明顯降低，取得了顯著的效果。表1工藝效果原工藝本技術中包全氧，×10-4208當前第1頁1 2 3