爐外精煉工藝包含LF、RH、VD、CAS、VOD等,RH作為爐外精煉中最為重要的一種方法,其優(yōu)點(diǎn)是:操作方便、精煉效果良好、精煉時(shí)間短以及生產(chǎn)能力大等,因此RH真空精煉技術(shù)成為了潔凈鋼冶煉中必不可少的一環(huán)。
RH精煉技術(shù)在轉(zhuǎn)爐與連鑄之間起著重要的緩沖作用,對(duì)連鑄的穩(wěn)定生產(chǎn)起著重要的作用。RH精煉的主要任務(wù):對(duì)鋼水進(jìn)行脫氫、脫氮、脫氧、脫碳、脫硫、脫磷、均勻鋼水成分、提高鋼液潔凈度等。
RH精煉過程中,鋼液循環(huán)流動(dòng)的速度很大,使耐火材料內(nèi)襯在鋼液的高速?zèng)_刷中產(chǎn)生磨損毀壞,使內(nèi)襯材料逐漸變薄從而導(dǎo)致材料的力學(xué)性能、抗侵蝕性能下降,同時(shí)渣液對(duì)其不斷地侵蝕也加快了耐火材料的損壞,大大縮短了材料的使用壽命。 RH精煉爐對(duì)鋼水精煉時(shí)長(zhǎng)為15~40min左右,工作方式為間歇式,且爐次之間間隔時(shí)間較長(zhǎng),這會(huì)使浸漬管產(chǎn)生很大的溫度變化。目前的RH精煉設(shè)備在頂部加入了烘烤設(shè)備以穩(wěn)定RH爐的溫度,但浸漬管離頂部太遠(yuǎn),因此仍然會(huì)產(chǎn)生大幅度的溫度變化,使材料受到一定的損壞。同時(shí),熔渣會(huì)向耐火材料中進(jìn)行滲透,并與耐火材料相互作用,使得耐火材料與變質(zhì)層的界面處會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力,最終導(dǎo)致一些裂紋產(chǎn)生,從而使材料開裂、剝落。 在RH精煉過程中,抽真空和吹氧交替存在。當(dāng)真空室進(jìn)行抽真空時(shí),爐內(nèi)氧壓較低,耐火材料中的MgO、MgO·Cr2O3、MgAl2O4、CaO等會(huì)在高溫、低氧壓下進(jìn)行反應(yīng),隨后磚中組分會(huì)以氣體形式從磚中逸出。當(dāng)對(duì)鋼水進(jìn)行吹氧時(shí),材料中的某些組分也會(huì)在高溫、高氧壓條件下發(fā)生反應(yīng)并以氣體形式逸出。耐火材料內(nèi)物質(zhì)的氣化逸出,會(huì)使得耐火材料之間的結(jié)合力大大降低,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松弛等現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的出現(xiàn),會(huì)使得耐火材料在鋼液高速流動(dòng)的沖擊下,輕而易舉的被沖蝕掉。 影響RH浸漬管使用壽命的主要原因之一就是材料的抗渣侵蝕、滲透性能。RH精煉過程中鋼液中的渣會(huì)隨著鋼液的上升或下降而粘附在浸漬管內(nèi)襯材料上,進(jìn)而對(duì)耐火材料產(chǎn)生侵蝕和滲透作用RH精煉過程中的爐渣主要為m(CaO)/m(SiO2)在2以上的堿性渣,目前常用的內(nèi)襯材料為鎂鉻質(zhì)耐火材料。由于鎂鉻質(zhì)耐火材料抵抗堿性渣的侵蝕能力較弱,因此材料很容易被渣侵蝕和滲透。新研制的耐火材料雖然在渣的侵蝕方面有一定提升,但是仍然有待進(jìn)一步改善。 為了使鋼水在精煉過程中達(dá)到更好的脫硫效果,脫硫粉劑一般都會(huì)在循環(huán)流動(dòng)的鋼液中保留一定時(shí)間。脫硫劑屬CaF2-CaO-Al2O3渣系,主要由螢石與石灰構(gòu)成。熔渣滲入耐火材料內(nèi)后會(huì)溶解耐火材料顆粒之間的一些結(jié)合物或基質(zhì),減弱骨料與基質(zhì)、骨料與骨料間的結(jié)合力,使得高溫強(qiáng)度大大降低,使耐火材料更易被高速流動(dòng)的鋼液沖刷走。















