·1022 工程科学学报，第40卷，第9期 水冷弯头 冷器 -饭气 图6合金现场落下试验 图7RH真空管道易积灰位置示意图 Fig.6 Falling experiment of ferroalloy Fig.7 Schematic of dust accumulation locations in RH vacuum pipe- line 钢液表面熔化后在真空条件下易蒸发损失：锰铁和 钛铁的粉末状合金在加入钢液的过程中易被RH真 和压力变化的情况，可以看出钙、锰和铝的饱和蒸汽 空室内向上的气流带入真空管道造成损失.图7所 压较高.精炼F钢加合金时的真空度一般为67Pa 示为RH真空管道易积灰位置示意图，针对某厂用 以下，在此条件下加入钢液的铝和锰易因在钢液表 于F钢冶炼的RH炉的真空管道积灰量大的位置 面熔化并在钢液面局部富集而导致一定程度的蒸发 如水冷弯头、气冷器、B1~B3泵等处的管道灰进行 损失 了检测，发现管道灰的主要成分为铁、锰和铝元素的 降低RH加合金过程的真空度一方面可以减少 氧化物，因此可以认为合金在加入H钢液的过程 合金的蒸发损失，另一方面还能减小加合金过程真 中会发生损失进入真空管道. 空室内的气体流速，减少被抽入真空管道的合金粉 为研究粉末状的合金在加入RH钢液的过程中 末量.在某厂进行了F钢治炼过程加合金时降低 被向上的氩气流带入真空管道的损失机理，针对加 H真空度的现场试验，结果表明微碳锰铁的收得 合金过程真空室内的气体流场进行了数值模拟，如 率提高了7.0%. 图8所示.根据真空室内的气体流速和合金的粒度 3.3合金加入钢液后的运动和熔化控制技术 特征，可以计算出不同类型的细颗粒及粉末状合金 合金在加入钢液后的熔化时间和运动轨迹对合 在加料口附近和真空室内的受力情况，得到合金在 金的收得率有重要影响，合金加入钢液后的熔化和 真空条件下加料过程中被抽入真空管道的临界粒 运动过程主要取决于合金的密度、粒度、熔化特性和 度，并据此控制合金的粉末粒度和真空条件，提高合 钢液的运动状态，不同种类合金的熔化和运动情况 金收得率 不同，收得率不同 液态金属的蒸发速率随压力的降低而增大，在 由于合金温度远低于钢液温度，因此合金加入 一定温度和压力下金属的饱和蒸汽压越高，蒸发速 钢液后其周围会先形成一定厚度的钢壳，待钢壳逐 率越大.图9所示为不同金属的饱和蒸汽压随温度 渐熔化后合金才能进入钢液，如图10所示.为了研 速度八m·s 300 真空管道 285 270 255 210 195 6 150 图8RH真空室内气体流场的数值模拟 Fig.8 Numerical simulation of gas flow field in RH vacuum chamber工程科学学报，第 40 卷，第 9 期 图 6 合金现场落下试验 Fig． 6 Falling experiment of ferroalloy 钢液表面熔化后在真空条件下易蒸发损失; 锰铁和 钛铁的粉末状合金在加入钢液的过程中易被 ＲH 真 空室内向上的气流带入真空管道造成损失． 图 7 所 示为 ＲH 真空管道易积灰位置示意图，针对某厂用 于 IF 钢冶炼的 ＲH 炉的真空管道积灰量大的位置 如水冷弯头、气冷器、B1 ～ B3 泵等处的管道灰进行 了检测，发现管道灰的主要成分为铁、锰和铝元素的 氧化物，因此可以认为合金在加入 ＲH 钢液的过程 中会发生损失进入真空管道． 图 8 ＲH 真空室内气体流场的数值模拟 Fig． 8 Numerical simulation of gas flow field in ＲH vacuum chamber 为研究粉末状的合金在加入 ＲH 钢液的过程中 被向上的氩气流带入真空管道的损失机理，针对加 合金过程真空室内的气体流场进行了数值模拟，如 图 8 所示． 根据真空室内的气体流速和合金的粒度 特征，可以计算出不同类型的细颗粒及粉末状合金 在加料口附近和真空室内的受力情况，得到合金在 真空条件下加料过程中被抽入真空管道的临界粒 度，并据此控制合金的粉末粒度和真空条件，提高合 金收得率． 液态金属的蒸发速率随压力的降低而增大，在 一定温度和压力下金属的饱和蒸汽压越高，蒸发速 率越大． 图 9 所示为不同金属的饱和蒸汽压随温度 图 7 ＲH 真空管道易积灰位置示意图 Fig． 7 Schematic of dust accumulation locations in ＲH vacuum pipe￾line 和压力变化的情况，可以看出钙、锰和铝的饱和蒸汽 压较高． 精炼 IF 钢加合金时的真空度一般为 67 Pa 以下，在此条件下加入钢液的铝和锰易因在钢液表 面熔化并在钢液面局部富集而导致一定程度的蒸发 损失． 降低 ＲH 加合金过程的真空度一方面可以减少 合金的蒸发损失，另一方面还能减小加合金过程真 空室内的气体流速，减少被抽入真空管道的合金粉 末量． 在某厂进行了 IF 钢冶炼过程加合金时降低 ＲH 真空度的现场试验，结果表明微碳锰铁的收得 率提高了 7. 0% ． 3. 3 合金加入钢液后的运动和熔化控制技术 合金在加入钢液后的熔化时间和运动轨迹对合 金的收得率有重要影响，合金加入钢液后的熔化和 运动过程主要取决于合金的密度、粒度、熔化特性和 钢液的运动状态，不同种类合金的熔化和运动情况 不同，收得率不同． 由于合金温度远低于钢液温度，因此合金加入 钢液后其周围会先形成一定厚度的钢壳，待钢壳逐 渐熔化后合金才能进入钢液，如图 10 所示． 为了研 · 2201 ·