[00069413]RH 精炼功能提升关键技术

　　成果介绍
　　根据几何相似和动力学相似建立了对应实际 RH 模型比例为 1：5 的 RH 物理模型。利用 PIV 技术测量流场， 示踪粒子选用空心SiO2 微球， 获得了RH 水模型 钢包和真空室内中心纵截面上的速度矢量分布， 并根据速度场分布计算出对应的 湍动能及其耗散率的分布； 在 RH 水模型钢包内布置监测点， 在加入示踪粒子（饱 和 NaCl 溶液）的同时开始测量监测点处电导率的变化， 获得电导率变化曲线后， 将电导率变化在±5%之内的时间为混匀时间， 密集布置监测点并多次重复测量， 得到整个钢包中心纵截面上的混匀时间分布。根据上述方法分别研究吹气流量、 真空室压力、吹气孔数对 RH 内部流场特性及混匀状态的影响。
　　在原物理模型基础上改变浸渍管的形状， 分别设计两浸渍管均为椭圆管 RH、 两浸渍管中上升管为圆管下降管为椭圆管 RH 以及标准圆管对比 RH 水模型，研究 浸渍管形状对流场特性及混匀状态的影响。两浸渍管均为椭圆管时， 能够增大液 体的循环流量， 降低钢包整体的混匀时间； 当只改变下降管形状， 选用椭圆管作 为下降管时， 能够起到增大钢水涌入真空室的速度同时降低钢水对钢包底部的冲 击的效果。
　　通过工业实验，对某超低碳钢 RH 全精炼过程进行密集取样，分别取圆管和 椭圆管 RH 冶炼的钢样分析，检测钢中碳含量。对比得到，使用两椭圆形浸渍管 对提高 RH 循环流量具有显著作用，能够在较短的时间内将钢中碳含量降到很低 的程度，起到缩短冶炼时间的效果，提高了生产效率。
　　应用介绍
　　RH 真空精炼工艺具有高效、高洁净的生产特点， 广泛应用于 IF 钢和硅钢为 代表的冷轧钢种、管线钢为代表的热轧钢种、以及轴承钢为代表的特殊钢种的生 产。
　　技术优势
　　（1） 通过水模型测量可知， 混匀时间是一个和位置有关的物理量，研究中务 必说明混匀时间是在钢包哪里的混匀时间才有实际意义。目前的文献报道中， 大 多数只报道一个混匀时间的数值，而没有说明具体的测量位置；
　　（2）通过测量得到搅拌强度， 进而得出了测量的混匀时间和测量的搅拌强 度的关系式；
　　（3） 提出使用新型 RH 浸渍管， 其特征为上升管仍采用圆形， 下降管为椭圆 形，在下降管处增大其垂直于两浸渍管排列方向的直径， 使下降管的截面积大于 上升管的截面积（1-2 倍），减弱钢水经下降管对钢包底部的冲击， 同时增大钢水 经上升管涌入真空室的速度， 能够在提高冶炼效率的同时延长钢包内衬的使用寿 命；
　　（4）首次提出采用 PIV 速度测量结果得到搅拌功率的方法。对比湍流脉动 强度在钢包内的分布， 发现在不同的方向上湍流脉动强度差别很大， 最大可达到 4。3 倍，得出了RH 精炼过程中钢包内的湍流运动过程为各向异性。
　　自我评价及效益分析
　　项目实现了 RH 精炼的高效化、洁净化、精准化生产，并为智能化生产打下 基础，经鉴定达到了国际先进水平。项目成果已应用于首钢等企业的生产实践， 经济效益和社会效益显著， 具有广泛的应用前景。本成果的应用推动了我国关键 钢铁产品的自主研发、质量提升和产业升级， 促进了京津冀地区的协同发展， 为 一带一路沿线国家的的建设与发展做出了贡献。
　　合作方式
　　技术入股、技术许可