[科普中国]-RH法

RH 法(RH-vacuum degassing)是一种钢液真空处理技术。1956年由联邦德国鲁尔(Ruhrstah)钢公司和海拉斯(Heraeus)公司共同开发的，故以两公司名的字头命名为RH真空脱气法，简称RH法。

简介RH 法(RH-vacuum degassing)是一种钢液真空处理技术。1956年由联邦德国鲁尔(Ruhrstah)钢公司和海拉斯(Heraeus)公司共同开发的，故以两公司名的字头命名为RH真空脱气法，简称RH法。

具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛应用。RH已经由原来单一的脱气设备转变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备。而且随着技术的进步和精炼功能的扩展，在生产超低碳钢方面表现出了显著的优越性，是现代化钢厂中一种重要的炉外处理装置。 RH精炼技术的开发与应用 最初开发应用RH的主要目的是对钢水脱氢，防止钢中白点的产生，因此，RH处理仅限于大型锻件用钢、厚板钢、硅钢、轴承钢等对气体有较严格要求的钢种，应用范围很有限1。

特点20世纪80年代，随着汽车工业对钢水质量的要求日益严格，RH技术得到迅速发展。这一时期RH技术发展的主要特点如下：

(1)优化工艺、设备参数，扩大处理能力；

(2)开发多功能的精炼工艺和装备；

(3)开发钢水热补偿和升温技术；

(4)完善工艺设备，纳入生产工艺在线生产，逐年提高钢水真空处理比例1。

效果采用RH工艺能够达到以下效果：

(1)脱氢。经循环处理后，脱氧钢可脱w(H)约65%，未脱氧钢可脱w(H)约70%；使钢中的w(H)降到2×10-6以下。统计分析发现，最终氢含量近似地与处理时间成直线关系，因此，如果适当延长循环时间，氢含量还可以进一步降低。

(2)脱氧。循环处理时，碳有一定的脱氧作用，特别是当原始氧含量较高，如处理未脱氧的钢，这表明钢中溶解氧的脱除，主要是依靠真空下碳的脱氧作用；如RH法处理未脱氧的超低碳钢，w(O)可由(200～500)×10-6降到(80～300)×10-6，处理各种含碳量的镇静钢，w(O)可由(60～250)×10-6降到(20～60)×10-6。

(3)去氮。与其他各种真空脱气法一样，RH法的脱氮量也是不大的。当钢中原始含氮量较低时，如w(N)100×10-6时，脱氮率一般只有10%～20%。

(4)脱气钢的质量高。真空循环脱气法处理的钢种范围很广，包括锻造用钢、高强钢、各种碳素和合金结构钢、轴承钢、工具钢、不锈钢、电工钢、深冲钢等。钢液经处理后可提高纯净度，使纵向和横向机械性能均匀，提高延伸率、断面收缩率和冲击韧性。对于一些要求热处理的钢种，脱气处理后一般可缩短热处理时间。

(5)经济效果好。采用RH工艺后，可以缩短生产周期，提高收得率，节约脱氧剂及合金元素，改善钢质量，而且脱气处理后一般可缩短热处理时间，获得较好的经济效果。

实践证明，真空脱气不会增加每吨钢的生产成本，对于一些钢种还会明显地降低成本。 RH工艺能够准确控制和迅速达到预先规定的冶金目标(这对连续浇铸来说十分必要)，温度损失小，故在超低碳深冲钢的生产方面发挥着极为重要的作用。

至20世纪90年代中期，RH真空精炼处理水平和配套技术已达到相当完善和成熟，容量从几十吨至340t，有130余套设备投入使用，韩国浦项、日本新日铁、德国蒂森克虏伯等国外钢铁公司都采用了RH装置。 日本在RH技术日趋完善的过程中作出了重要贡献。

1963年日本引进RH真空精炼技术后，在脱氢的基础上又开发了脱碳、脱氧、吹氧升温、喷粉脱硫和成分控制等功能，使改进后的RH法能进行多种冶金操作，更好地满足了扩大处理钢种范围、提高钢材质量的要求。

1965年，我国大冶钢厂从原西德引进了70tRH装置，循环式真空脱气处理的优势逐渐得到认识，武钢、宝钢、攀钢等多家钢铁企业也相继采用了该项技术2。

功能RH精炼技术的发展方向是多功能化，除脱气功能外，还增加了真空脱碳、脱硫、成分微调和钢水热补偿等多种功能，为了加速脱碳，还出现了多种真空下吹氧强制脱碳技术。RH真空吹氧技术的发展经历了RH－O，RH－OB，RH－KTB，RH－MFB 4个主要阶段，此后，在RH－OB，RH－KTB设备的基础上增加了喷粉功能，使其既具有RH通常功能，又有脱硫、脱磷和改变非金属夹杂物形态的功能。

RH吹氧脱碳及相关技术的发展 RH真空精炼过程中，主要靠钢水中的氧进行脱碳，脱碳反应方程式如下： [C]+[O]=CO(1)脱碳反应动力学可用式(2)描述：Ct=C0exp(-Kc·t)(2)Kc=(W/V)·[AK/(W+AK)](3)式(2～3)中，t为时间，min；Ct为t时间的碳质量分数，%；Co为处理前的碳质量分数，%；Kc为反应速率常数，min-1；W为钢水环流量，t/in；V为钢水的体积，m3；AK为脱碳反应的容积常数，m3/s。当w(C)0.03%的高碳浓度区，KTB法的脱碳速率常数Kc=0.35，比常规RH法大；在钢中w(C)>0.01%的范围内，主要由吹氧来控制脱碳反应，脱碳速度随着[O]的增加而增加；而在钢中w(C)≤0.01%下吹氧的意义就不大了。因此，使用RH KTB法，转炉出钢钢水w(C)可由0.03%提高到0.05%，并可以用高碳铁合金代替低碳铁合金作为RH合金化的原料。 应用RH－KTB技术，在KTB脱碳的同时，脱碳反应生成的CO气体在真空槽内二次燃烧放出热量，可补偿脱碳精炼中钢液的温度损失，可降低转炉的出钢温度；不需要延长精炼时间，可获得高的脱碳速度；在转炉出钢终点w(C)>0.05%的情况下冶炼超低碳钢，脱碳过程中不会发生强烈喷溅，减少了RH-OB工艺中的氩气的消耗；使用灵活，操作简便。虽然RH－KTB技术也有其不足之处(如增加了氧枪及其控制系统，要求真空室有更高的高度)，但在现有的真空吹氧技术中仍不失为佼佼者。

4、RH－MFB多功能喷嘴技术3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学