超低碳钢RH精炼脱碳速度

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1、超低碳钢RH精炼脱碳速度摘要：研究在实际运行条件下超低碳钢在210-tRH真空容器中的脱碳行为。根据明显的脱碳速率常数（KC）在从热熔胶在钢包在1-2分钟间隔的样品碳含量计算，它是观察到的总脱碳反应期间在Rh可分为快速脱碳期和停滞的脱碳期，这是完全不同的传统的三阶段。在这项研究中，平均表观脱碳速率快速脱碳期常数为0.306min−1，，停滞期是0.072分钟−1。增加初始碳含量、提高排气量可以增加明显的脱碳速率在快速脱碳时间常数。脱碳反应进入停滞期时脱碳钢水碳含量小于14×10−6脱碳后10分钟。关键字：精炼；脱碳；超低碳钢；真空

2、1、简介作为一个二次精炼技术，对于生产高质量、高品级如超低碳通过bof-rh线钢，RH真空容器变得越来越重要。随着超低碳钢铁需求的增加，建立超低碳钢的一种有效的精炼过程已变得很必要。然而，超低碳钢的bof-rh过程有个重要的一点即它需要一个相当长的时间处理脱碳的钢液的一个主要问题，则因此延长工作时间。所以RH脱碳速率成为了重要的工艺参数。根据Higuchi、Kang等人的研究，根据不同的明显的脱碳速率常数（KC），常规RH脱碳反应周期分为三个阶段。无论是第一阶段具有较高的气压还是最后阶段具有较低的碳含量的都有较小的KC值；而中间阶

3、段的KC值最大，表明中间阶段是RH脱碳时的主要步骤。一些方法已被采用，以获得更高的脱碳速率，如血管压力的降低，在真空容器的Ar气的注入，和通气管的内径增大。为了实现高效脱碳和满足对钢质量的提高的最终用户的需求，一个新的210-tRH真空精炼装置在迁安钢铁公司成立。因此，本研究的目的是通过实验探讨在RH真空处理脱碳行为，探讨初始碳含量，初始氧含量，和压力在真空容器对脱碳速度的影响。此外，数学脱碳模型由Yamaguchi等人报道。用于模拟脱碳反应。2、实验对于用RH设备，钢包容量为210吨，较低的真空容器的直径为2.144米，该通气管

4、的内径为0.65m，排气量为750千克/小时，67Pa的压力最小，循环气流量为浮潜1200-2000升/分钟。对RH钢水初始组合物，实验的碳含量为200×10−6和360×10−6之间，与氧含量为460×10−6和840×10−6之间。RH精炼温度约为1600-1630ºC.。所有的RH脱碳处理，采用天然无注氧脱碳的方法。在脱碳过程中，从RH开始到超低碳采样设备测试脱碳结束，钢水取样每隔1-2分钟一次，并记录在真空容器的压力值的变化。样品中碳的分析是采用吸收由电阻炉产生的燃烧红外。3、结果及讨论3.1表面的脱碳速率常数的计算在RH

5、脱碳过程的反应通常表达是[C]+[O]=CO（g）明显的脱碳速率常数的值可以计算如下：[C]T=[C]0•exp（−KC•T）KC=−LN（[C]/[C]0）/用[C]表示在钢水中的碳含量是10−6；[C]0表示最初的碳含量；[C]t表示随时间变化的碳含量；脱碳时间min。在实验中[C]0为250*10-6。最初的氧含量（O）为660*10-6，RH中的温度最开始为1630ºC.脱碳反应可以分为两个不同的阶段：阶段1----快速脱碳阶段阶段；2----停滞脱碳阶段。这种现象发生在任一高温试验中，如图1所示Kc1在第一阶段有明显的脱

6、碳速率；Kc2在第二阶段有明显的脱碳速率。无论在哪个阶段，−ln([C]t/[C]0)与时间呈线性关系，从而证明了脱碳反应服从第一个反应式。由Eq.(3)清晰可见，Kc可以从图表1的直线的斜率获得，Kc被认为是RH脱碳速率的重要表征参数，尽管Kc值一般是个常数，但在实践中是个变量值。在1阶段，碳含量高导致强脱碳反应，KC，1值更大。总含碳量的大约90wt%以上在这个阶段去除，这表明了这个阶段是RH脱碳过程中的主要一步。当熔体中的碳含量小于12×10−6，直线的斜率降低，表明脱碳反应进入2阶段。显而易见的是，Kc2的只在阶段2比阶段

7、1更小。在实验中，KC1的平均值是0.306/min，KC2是0.072/min。3.2Co和Oo对脱碳速率的影响。1阶段定义为快速脱碳期为总脱碳过程中最重要的，这决定了总脱碳时间的效果图表2展示了Co和Oo的关系，并且计算了第一阶段的Kc1的值，当Kc1在450×10−6以上时，KC1值随[C]0呈线性增加，而[O]0受KC1值的影响很小。为了分析各因素对脱碳速率的影响，一个脱碳数学模型通过山口等人报道。为模拟RH脱碳过程。在加热实验中会测量用于计算本实验的所有样品参数值，如在真空容器的压力，提升气体流量，等，除了一些特别假设参

8、数。它假定[O]0是一个常数660×10−6和[C]0之间变化150×10−6和450×10−6100106×−区间研究[C]0对脱碳速率的影响值。表2显示了在t=12分钟时不同[C]0的平均脱碳率（∆[C]/T，∆[C]=[C]0−[C]T）。这