【正文】 中間隙原子C、N的含量。進一步降低含碳量可在RH吹氧脫碳期吹入H2，增加鋼液中的氫含量。 圖28 浸漬管吹氬密封示意圖 為了提高IF鋼的表面質量，要求在轉爐出鋼過程中對爐渣進行改質處理，降低爐渣的氧化性。為達到這些品質要求，鋼材必須實現(xiàn)P、S高純度化和嚴格控制鋼中夾雜物總量。表5 日本主要鋼廠管線鋼生產(chǎn)工藝與S、鋼 廠工 藝(S)180。圖29 傳統(tǒng)管線鋼生產(chǎn)工藝流程為了改變傳統(tǒng)管線鋼生產(chǎn)流程處理周期長，能耗高，成本高的缺點，日本各大鋼廠最近幾年采用如圖30所示的工藝生產(chǎn)管線鋼，達到非常理想的冶金效果[39]。采用轉爐流程生產(chǎn)合金鋼的技術要點是：l 利用轉爐大量熔化鐵合金，通過研究開發(fā)低硫、低灰分轉爐升溫劑，進行轉爐熱補償，并使轉爐熱量和耐火材料損失最小化；l 開發(fā)了在RH內用微量Al和Si進行脫氧的工藝技術。圖31 轉爐終點[C]與轉爐Mn的收得率的關系表6 13%Mn鋼的冶煉條件（2）36%Ni鋼的冶煉工藝和效果36%Ni鋼是熱膨脹系數(shù)小的高合金鋼，用作電視機和顯示器的屏蔽材料，該鋼種不僅應是高合金，而且從防止腐蝕性降低和熱膨脹系數(shù)惡化的要求出發(fā)，要求嚴格控制鋼中C、Si、P、S和Al的含量，確定高純度化的生產(chǎn)工藝以及采用微量Al、Si的脫氧技術是該鋼種冶煉的重要課題。RH內加Ni僅為了調整成份，大大縮短了二次精煉時間，；l 由于冶煉周期縮短，使能量利用效率由42%提高到53%，耐火材料消耗指數(shù)比傳統(tǒng)流程降低了40%；l 新工藝完全可滿足36%Ni鋼的質量要求。和高級別的IF鋼或管線鋼相比，電工鋼的成份要求極為苛刻：對于IF鋼僅要求C、N含量，對S含量沒有特殊要求；而對于管線鋼，僅要求S含量，對C、N含量沒有特殊要求。采用多功能RH精煉工藝與轉爐匹配可以大幅度地減化工藝流程。RH終點氮和硫含量決定于粉劑的消耗量，隨著粉劑消耗量的增加終點硫和氮含量降低。（2）RH多功能精煉工藝主要包括：真空脫碳與超低碳鋼冶煉技術、真空脫氣與超低氮鋼精煉技術、噴粉脫磷、脫硫技術、脫氧與夾雜物上浮技術和吹氧進行熱補償工藝。 參考文獻[1] 松永久, 鐵と鋼, 63(1977), 1945.[2] Junichi Hasunma, 1990 Steelmaking Conference Proceedings, 91.[3] , 1990 Steelmaking Conference Proceedings, 79.[4] 遠藤公一, 鋼鐵研究, 335(1989), 20.[5] Takugo Hatakeyama, 1989 Steelmaking Conference Proceedings, 219.[6] Steel Times International, , 24.[7] 龜山恭一, 川崎制鐵技報, 23(1991), 136.[8] , 1990 Steelmaking Conference Proceedings, 69.[9] . A. I. Ch. E. Jorunal, 2(1956), 296.[10] 三輪守, 鐵と鋼, 66(1980), S129.[11] 住田則夫, 鐵と鋼, 66(1980), S130.[12] 加藤時夫, 電氣制鋼, 50(1979), 128.[13] Tatsuro kuwabara, Transictions ISIJ, 28(1988), 305.[14] Shigeru Inoue, ISIJ International, 32(1992), 120.[15] Koji Yamaguchi, ISIJ International, 32(1992), 126.[16] 住田則夫, 川崎制鐵技報, 15(1983), 70.[17] 齋藤忠, Ramp。（4）RH裝備技術的進步集中體現(xiàn)在高效化生產(chǎn)、設備長壽化和終點智能控制等方面。由于采用了RH噴粉同時脫硫、脫氮的新工藝，可以穩(wěn)定生產(chǎn)出[C]15106，[S]5106，[N]15106的超純凈電工鋼。圖33給出了新舊兩種流程的對比，從圖中可以看出，由于精煉工藝的簡化，使電工鋼的精煉周期縮短40%，并使精煉過程的能量消耗減少26%[21]。傳統(tǒng)的電工鋼生產(chǎn)工藝采用多工序爐外精煉組合精煉技術：即在轉爐出鋼后首先對鋼水脫氧，進行鋼包脫硫處理，并要求扒掉處理后的還原渣，然后在RH內進行吹氧脫碳，使鋼水重新氧化，保證熔池具有足夠的氧進行脫碳。為了保證產(chǎn)品的這一質量要求，鋼材應具有極高的純凈度，表7給出高級電工鋼的成分要求。轉爐RH生產(chǎn)新工藝的主要技術特點是：l 轉爐采用發(fā)熱劑進行熱補償，熔化NiFe合金，使轉爐吹煉終點鋼水的Ni含量達到30%；l 在整個轉爐吹煉過程中全部Ni、Fe分兩次加入轉爐內，使轉爐的吹煉由三期加入改為兩期加入；l 在RH內采用造渣工藝強化硅、鋁脫氧，SiO2的活度降低到104，因而保證了添加微量Al、Si使脫氧后鋼中游離氧大幅度降低，并在RH內進行成份微調和脫氣精煉。采用轉爐RH冶煉13%Mn鋼，使生產(chǎn)效率提高1倍。圖30 管線鋼生產(chǎn)新工藝流程 和傳統(tǒng)管線鋼生產(chǎn)流程相比，在保證同樣鋼水潔凈度的條件下，精煉周期縮短50%，生產(chǎn)能力大幅度提高，生產(chǎn)成本降低60%。首先要在鋼包內進行噴粉脫硫處理，為了保證脫硫效果，要求對鋼水進行強脫氧。表5給出日本主要鋼鐵廠管線鋼的生產(chǎn)工藝和S、。 管線鋼精煉工藝近幾年，管線鋼逐步向高強化方向發(fā)展，隨著鋼材強度的提高對鋼材純凈度的要求不斷提高。采用這一工藝可生產(chǎn)[C]=3106的超低碳鋼。氬氣空氣為了達到上述質量要求，RH精煉工藝應采用強脫碳技術，以提高RH的脫碳速度和降低處理終點碳含量。根據(jù)脫碳期間獲得的監(jiān)控數(shù)據(jù)進一步改善吹氬工藝，提高了RH脫碳速度，使RH脫碳16min后鋼液中的碳含量降低到10106以下。l 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：RH工藝操作參數(shù)通過12位多路A/D轉換器獲得，并通過一個串形接口送到過程計算機。圖27 RH脫碳在線終點控制系統(tǒng)示意圖該控制系統(tǒng)有四個子系統(tǒng)，主要包括：l 取樣系統(tǒng)：為了使RH真空裝置中廢氣連續(xù)不斷的抽取到氣體分析器，在真空脫碳中RH操作的壓力5min后為15乇，10min后1乇，因此，高真空度是廢氣取樣能力的保證。此外，無冷卻時鋼殼變形量為50~60mm，而霧冷則可使變形量減少10mm。過度的裂紋會引起耐火層脫落，使浸漬管失效。經(jīng)比較，材料A具有最好的抗蝕性能，而材料B具有最好的耐急冷、急熱性，綜合考慮價格等因素，采用材料B作為耐火材料。 改進真空室頂部結構如圖25所示，美國Cleveland鋼廠250tRH原采用斜頂，真空室頂部耐火材料的壽命只有169爐，后改造為圓頂，壽命超過真空室上部槽。因此，增設具有RH頂吹氧、噴粉和烘烤三大功能的多功能氧槍，對改善RH操作，提高精煉效率和RH作業(yè)率具有重要意義。如圖24所示，隨著吹氬量的提高，RH脫碳的體積傳質系數(shù)ak隨吹氬量的提高而增大[35]。 提高抽氣能力臺灣中鋼公司將160tRH的蒸汽噴射泵抽氣能力由300kg/h增大為400kg/h后，并將吹氬量由600Nl/min提高到680Nl/min，使終點碳含量由30~50106降低到30106以下，脫碳時間由20min縮短到15min[33]。 提高真空室高度如圖22所示[27]，從1959年到1987年RH的高度已從5m左右增加到10m以上，其目的主要是：l 為真空下提高精煉反應速度提供充分的反應空間； 圖22 RH高度的技術演變l 為實現(xiàn)真空下吹氧和二次燃燒提供保證條件；l 改善真空室上部的工作條件，減少