RH爐的工作原理

采用氣泵原理實(shí)現(xiàn)真空循環(huán)除氣。先抽真空，把鋼液從浸漬管吸進(jìn)真空腔，然后用上升管的側(cè)壁把氬吹到鋼液中。由于鋼液的高溫以及真空室上壓低的作用，這些氬氣迅速膨脹，鋼液混合氣的密度沿著浸入管的高度逐漸減小，并在密度差引起的壓差作用下，將鋼液送入真空腔。鋼液和氣體的混合物進(jìn)入真空室，在高真空狀態(tài)下釋放出氣體，同時(shí)鋼液變成鋼珠。鋼水珠里要去除的氣體在高真空狀態(tài)下向真空釋放的過(guò)程中，再把鋼水珠子變成較小的鋼珠，從而達(dá)到非常好的脫氣效果。排出氣體的鋼液沿下降管回到鋼包內(nèi)。通過(guò)循環(huán)真空脫氣，鋼液中的氫氣和夾雜可去除鋼液中的氫氣。

目前RH真空精煉爐由于增加了吹氧、噴脫硫粉劑等設(shè)備，具有脫氧脫碳、提溫、脫硫、除氣、非金屬夾雜物.控制鋼液組分.有利于合金均勻化等功能；對(duì)鋼質(zhì)量有保證，近年來(lái)，RH精煉爐得到了很大程度的凈化鋼種，對(duì)RH爐的開(kāi)發(fā)和推廣非常迅速，已經(jīng)成為許多鋼鐵企業(yè)普遍采用的一種精煉高質(zhì)量超低碳鋼等鋼種的方法。全球現(xiàn)有RH精煉爐約200余臺(tái)。

RH精煉設(shè)備主要由以下幾個(gè)部件組成：真空腔.浸漬管(上升管.下降管).真空除氣裝置(真空排氣管).合金加料器.鋼水循環(huán)用氬氣噴吹裝置.鋼包及鋼包升降裝置.真空室預(yù)熱裝置。工作時(shí)將兩根浸漬管的真空室插入鋼包的鋼水內(nèi)，通過(guò)一根管子進(jìn)入氬氣，利用空氣壓力使鋼水循環(huán)，從而達(dá)到除氣、除碳、除氧和調(diào)節(jié)成分的目的。

 

RH真空脫氣耐火材料的選用原則

目前，隨著鋼產(chǎn)量的不斷提高，正在大力推廣提高環(huán)流、大放氣法，以實(shí)現(xiàn)超低碳鋼的穩(wěn)定生產(chǎn)和高速加工。循環(huán)流量的增加，則使耐火襯里的磨損增大，冷風(fēng)吹量的增加引起了高溫剝落，而鋼包熔渣吸入量的增加又加劇了結(jié)構(gòu)剝落和腐蝕。上述因素加速了襯里耐火材料的破壞速度。所以，現(xiàn)在的RH/RH-OB襯里就是直接與MgO-Cr聯(lián)合在一起了。O?Cr-Cr-是用于磚塊的主流，在RH-OB的OB口(吹氧口)周?chē)M(jìn)行半再結(jié)合，還是MgO-Cr-O?部分磚塊采用MgOC磚。

RH裝置上、上槽襯里用的耐火材料，因其與鋼液、爐渣不直接接觸，一般較下部損壞較小。

由于接觸鋼水、爐渣，或因高溫剝落，中間槽段的中間槽段，損壞耐火襯里。

下槽包括浸漬管的耐火襯里，即設(shè)備的高腐蝕區(qū)域，常決定其使用壽命。下槽襯砌時(shí)，由于熔渣的滲入使磚內(nèi)部形成了變質(zhì)層，并且在變質(zhì)層和未變層之間產(chǎn)生了與工作面平行的龜裂，以致剝落，造成超前破壞。與此同時(shí)，由于滲出的熔渣，內(nèi)襯材料的顆粒結(jié)合力被切斷，使得顆粒易流失。所以，這一部位應(yīng)選擇組織低劣化.熔渣不易滲人，即使?jié)B入也能保持顆粒之間的結(jié)合和抗剝落能力強(qiáng)的耐火材料。

 

因噴氣造成鋼液沖刷和溫度變化而造成浸水管損壞的原因如下：

1.氣體噴射造成風(fēng)嘴周?chē)鷵p壞；

2.在管道末端產(chǎn)生的分層碎屑；

3.澆鑄耐火材料出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

在超溫燃燒時(shí)，由于鋼液沖刷對(duì)風(fēng)嘴有很大影響，所以在高溫下將Mg0-Cr直接結(jié)合在一起。O?

在這一部位用磚有佳的使用效果。

RH爐對(duì)鋼液的處理一般要經(jīng)過(guò)除氣、氣兩種工藝，噴射狀態(tài)下耐火材料的磨損較大。

由于爐內(nèi)結(jié)構(gòu)對(duì)爐體厚度的限制，以及復(fù)雜形狀的耐火材料需要再加熱兩次才能使?fàn)t體具有足夠的壽命，因此，任何一種耐火材料都不能有足夠的壽命。

另外，OB在RH-OB爐中對(duì)耐火材料的使用也有很大影響，在采用上噴方式時(shí)，其所受的氧和鋼水中鐵等元素的氧化作用(耐火材料的表面會(huì)迅速腐蝕耐火材料)和高溫反應(yīng)氣體引起破壞。所以，選擇高Cr2O3含量的MgO-Cr2O3磚，才能延長(zhǎng)使用壽命。但在高溫氣下，選擇了Cr2O3含量低的MgO-Cr2O3磚，其綜合使用性能更佳。

 

RH爐耐火材料破壞機(jī)理研究

1.鋼液高速循環(huán)流動(dòng)的沖蝕。

2.溫度波動(dòng)導(dǎo)致建筑開(kāi)裂。

3.真空吹氧對(duì)鎂鉻轉(zhuǎn)的破壞。

4.鐵硅酸渣對(duì)真空室下?tīng)t襯的腐蝕。

5.脫硫粉末的侵蝕。

6.由于浸漬管耐火材料襯里易腐蝕的其他原因。

 

RH精煉爐耐火襯里層結(jié)構(gòu)

RH精煉爐耐火材料內(nèi)襯是真空、高溫的工作環(huán)境。RH爐這種細(xì)長(zhǎng)的容器可分成上、中、下幾段，一部分可更換，一部分浸入鋼水中，耐火材料的使用壽命取決于所裝的部位，越低的使用壽命越短，升降管的壽命就越短。

RH精煉爐用耐火材料襯里的腐蝕因素，RH精煉爐用耐火材料襯里一般采用質(zhì)鎂鉻磚或堿式整體襯里，或根據(jù)局部使用情況，對(duì)其進(jìn)行分區(qū)砌襯。

1)熱彎管

熱彎管是RH真空槽排煙管道，由工質(zhì)、保溫層、保溫層等組成。為了適應(yīng)頻繁的溫度變化，工作層須具有較好的抗熱震穩(wěn)定性和煙氣沖刷性。絕熱層及隔熱層要求選擇導(dǎo)熱系數(shù)小、體積穩(wěn)定的耐火磚或絕熱材料。

2)上部槽

上槽口無(wú)直接接觸，無(wú)劇烈沖刷，但在處理鋼水時(shí)會(huì)有一定量的鋼水濺到這里，并且這里的使用溫度要比熱彎管高，所以選用半再結(jié)合鎂鉻磚作為耐火內(nèi)襯。

3)合金進(jìn)料口。

鋁合金裝料口是在鋼液中添加合金的通道，合金裝料口承受著合金材料拋射的機(jī)械沖擊磨損，工作環(huán)境惡劣，設(shè)計(jì)要求高。因?yàn)楹辖鸸┝峡诘奶厥夤ぷ鳝h(huán)境，垂直下料沖擊區(qū)域具有較高的機(jī)械磨損，常在沖擊區(qū)形成沖擊凹坑，降低了合金加料口的使用壽命。所以該部位一般采用高強(qiáng)電熔復(fù)合鎂鉻磚。

4)下部槽

下槽與鋼液在真空循環(huán)除氣處理過(guò)程中直接接觸，由于高溫.熱循環(huán).真空和鋼液高速流動(dòng)，下部槽體工作環(huán)境十分惡劣。下槽爐襯沖刷主要是由渣與耐火材料的熱面作用以及流動(dòng)鋼液對(duì)耐火材料的磨蝕和熱剝落所造成的，所以這一部位常采用電熔鎂鉻磚。

5)浸管，循環(huán)管。

RH處理時(shí)，浸漬管的工作環(huán)境惡劣，使用壽命短，其主要原因是鋼液沖刷及處理間隙急熱所造成的表面熱剝落。外襯層的破壞主要是由于鋼渣氧化造成的沖刷，下口掉料的原因除了本身熱破壞外，還與內(nèi)部鋼膽的高溫膨脹變形有關(guān)，考慮到該部位的重要性和特殊性，浸漬管的砌筑好采用整體預(yù)裝配的方式。

循環(huán)腐蝕機(jī)理與浸管基本相同，主要是由于鋼液沖刷和處理間隙急冷急熱引起的表面熱剝落，因此這里還采用了抗沖刷性能好的電熔再結(jié)合鎂鉻磚砌筑。

 

RH精煉爐內(nèi)主要控制耐火砌塊

1.RH精煉爐內(nèi)壁采用導(dǎo)火面砌筑；

2.RH精煉爐工作層砌體宜干砌，內(nèi)表面上.底層間錯(cuò)縫不得超過(guò)2mm；

3.環(huán)流管和浸水管道宜采用組合磚砌筑，組合磚高度的允許偏差為0-3mm，每組磚塊尺寸允許偏差范圍±1mm；

4.組合式磚豎縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，磚環(huán)中心線和法蘭盤(pán)中心線的允許偏差應(yīng)在0-3mm之間；組合磚環(huán)間宜采用耐火泥砌筑；

5.用耐火澆注料澆鑄浸漬管外膽時(shí)，應(yīng)振搗密實(shí)，并按規(guī)定養(yǎng)護(hù).烘烤；

6.底槽環(huán)流管裝配時(shí)，與浸漬管的偏心度不能超過(guò)3mm；底槽磚和環(huán)流管周?chē)拇u頭應(yīng)仔細(xì)加工；當(dāng)使用耐火材料或耐火澆注料時(shí)，應(yīng)留置50mm-70mm的間隙，并用木楔臨時(shí)固定，待槽底磚砌筑完成后，再搗打或澆注；

7.底槽和中槽上一圈磚應(yīng)該低于法蘭面15mm-20mm，并應(yīng)鋪設(shè)耐火陶瓷纖維氈，其厚度應(yīng)在完全壓實(shí)后不低于法蘭面；

8.底槽和中部槽.中間槽與上槽對(duì)接時(shí)，密封槽應(yīng)嚴(yán)密密封，法蘭栓應(yīng)牢固連接。