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,56 北京科技大学学报 2009年增刊1 400 RH初始碳含量和氧含量，若初始氧含量低于其对 初始氧含量为400×106 ,初始氧含量为500x10 应的直线，则初始氧含量过低，影响脱碳速度，造成 300 初始氧含量为600x106 初始氧含量为700x10h 终点碳含量偏高，而初始氧含量高于其对应的直线， -…初始氧含量为800x10 200 则初始氧含量过高，对脱碳速率及终点碳含量没有 影响，但是导致脱碳终点氧含量高，需要加更多的铝 100 脱氧，从而降低钢液的纯净度 900F ·一钢包渣中TFe-8%理论碳氧线 200 400 6008001000 时间/s 800 ··钢包渣中TFe-15% 图7初始氧含量对脱碳的影响 如600 500 和氧按照理论的比值计算，就会使脱碳后的钢液中 的氧含量偏高，从而采用大量的AI脱氧，影响钢液 ·,钢包渣中TFe-20% 300 的纯净度，同时在同样的RH精炼时间内原始氧越 ,.钢包渣中TFc-25% 200 高，中间包的全氧就越高，其造成铸坯中纯A203大 250300350400450500 初始碳含量10· 颗粒夹杂物的几率增大，影响冷轧板的表面质量， 从图8可以看出，在初始碳为350×10-6，初始氧为 图9不同TFe含量钢包渣的理想初始氧含量 650X10-6的工艺条件下，随着钢包渣TFe含量的 增高，RH脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值 5结论 在降低，大约钢包渣中的TFe每提高10%，脱碳反 ()建立了RH碳氧反应模型，计算值和实际 应降低的氧含量和碳含量的比值降低0.33，因而为 测量值吻合较好，可以模拟实际RH精炼过程中的 稳定脱碳后的钢液中氧含量，RH处理初始的碳氧 碳氧反应， 含量应和钢包渣中的TFe关联起来. (2)在一定的初始碳含量范围内，初始碳含量 1.3 对RH脱碳结束的碳含量基本没有影响，同时RH 1.2 脱碳反应达到14min后其脱碳速度小于1.5× 10-6min1,脱碳反应接近平衡，因而某钢厂RH的 1.0 脱碳处理时间为l5min是比较合理的，这样可以提 0.9 高生产率，同时延长RH纯后搅时间，减少钢中夹 0.8 杂物 0.7 (3)一定初始碳含量的情况下，初始氧含量越 12 16 20 钢包渣TFe含量/% 高，脱碳速率越大，脱碳终点碳含量越低，但初始氧 含量大于500×10-6时，对终点碳影响不大.随着 图8钢包顶渣对碳氧反应的影响 钢包渣TFe含量的增高，RH脱碳反应降低的氧含 4.2.3合理初始氧含量的确定 量和碳含量的比值在降低，大约钢包渣中的TFe每 通过计算，图9是钢包渣中不同T℉e含量情况 提高10%，脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值 下最优初始氧含量，钢水中氧含量既满足脱碳对氧 降低0.33 含量的要求，又避免了脱碳后剩余过高氧而影响钢 (4)在钢包渣TFe含量为8%时，实际计算的 液质量，从中可以看到，在钢包渣TFe含量为8% 碳氧线和理论的碳氧线接近，在RH实际控制中， 时，实际计算的碳氧线和理论的碳氧线接近，说明钢 结合钢包渣中TFe含量的不同，应利用最佳碳氧含 包中T℉e含量为8%，其渣中的氧势和钢液中的氧 量曲线控制RH合适的初始氧含量和碳含量， 势相当，从而钢包渣不能向钢液中传氧：而钢包渣 符号表 TFe含量大于8%，则向钢液中传氧，造成RH脱氧 CL,0L:钢包内钢液的碳、氧含量，10一5： 量和脱碳量的比值小于理论值.在RH实际控制 Q:RH的循环流量，tmin1; 中，结合钢包渣中TFe含量的不同，图中直线为保 Cv,0:真空室内钢液的碳、氧含量，10-6： 持最大脱碳速度同时脱碳后获得最低氧含量的最佳 WL:钢包内钢液的重量，t;图7 初始氧含量对脱碳的影响 和氧按照理论的比值计算就会使脱碳后的钢液中 的氧含量偏高从而采用大量的 Al 脱氧影响钢液 的纯净度同时在同样的 RH 精炼时间内原始氧越 高中间包的全氧就越高其造成铸坯中纯 Al2O3 大 颗粒夹杂物的几率增大影响冷轧板的表面质量． 从图8可以看出在初始碳为350×10－6初始氧为 650×10－6的工艺条件下随着钢包渣 TFe 含量的 增高RH 脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值 在降低大约钢包渣中的 TFe 每提高10％脱碳反 应降低的氧含量和碳含量的比值降低0∙33因而为 稳定脱碳后的钢液中氧含量RH 处理初始的碳氧 含量应和钢包渣中的 TFe 关联起来． 图8 钢包顶渣对碳氧反应的影响 4∙2∙3 合理初始氧含量的确定 通过计算图9是钢包渣中不同 TFe 含量情况 下最优初始氧含量钢水中氧含量既满足脱碳对氧 含量的要求又避免了脱碳后剩余过高氧而影响钢 液质量从中可以看到在钢包渣 TFe 含量为8％ 时实际计算的碳氧线和理论的碳氧线接近说明钢 包中 TFe 含量为8％其渣中的氧势和钢液中的氧 势相当从而钢包渣不能向钢液中传氧；而钢包渣 TFe 含量大于8％则向钢液中传氧造成 RH 脱氧 量和脱碳量的比值小于理论值．在 RH 实际控制 中结合钢包渣中 TFe 含量的不同图中直线为保 持最大脱碳速度同时脱碳后获得最低氧含量的最佳 RH 初始碳含量和氧含量．若初始氧含量低于其对 应的直线则初始氧含量过低影响脱碳速度造成 终点碳含量偏高而初始氧含量高于其对应的直线 则初始氧含量过高对脱碳速率及终点碳含量没有 影响但是导致脱碳终点氧含量高需要加更多的铝 脱氧从而降低钢液的纯净度． 图9 不同 TFe 含量钢包渣的理想初始氧含量 5 结论 （1） 建立了 RH 碳氧反应模型计算值和实际 测量值吻合较好可以模拟实际 RH 精炼过程中的 碳氧反应． （2） 在一定的初始碳含量范围内初始碳含量 对 RH 脱碳结束的碳含量基本没有影响同时 RH 脱碳反应达到 14min 后其脱碳速度小于1∙5× 10－6 min －1脱碳反应接近平衡因而某钢厂 RH 的 脱碳处理时间为15min 是比较合理的这样可以提 高生产率同时延长 RH 纯后搅时间减少钢中夹 杂物． （3） 一定初始碳含量的情况下初始氧含量越 高脱碳速率越大脱碳终点碳含量越低．但初始氧 含量大于500×10－6时对终点碳影响不大．随着 钢包渣 TFe 含量的增高RH 脱碳反应降低的氧含 量和碳含量的比值在降低大约钢包渣中的 TFe 每 提高10％脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值 降低0∙33． （4） 在钢包渣 TFe 含量为8％时实际计算的 碳氧线和理论的碳氧线接近．在 RH 实际控制中 结合钢包渣中 TFe 含量的不同应利用最佳碳氧含 量曲线控制 RH 合适的初始氧含量和碳含量． 符号表 CLOL：钢包内钢液的碳、氧含量10－6 ； Q：RH 的循环流量t·min －1 ； CVOV：真空室内钢液的碳、氧含量10－6 ； WL：钢包内钢液的重量t； ·56· 北 京 科 技 大 学 学 报 2009年 增刊1