15crmog合金鋼管快速深脫碳技術及影響

　　隨著超15crmog合金鋼管特別是IF鋼(無間隙原子鋼)需求量的快速增長，對RH(真空循環(huán)脫氣精煉法)終點碳含量降至極低范圍提出了更嚴格的要求。因此研究RH快速深脫碳技術對于生產(chǎn)IF鋼具有重要意義。

　　促進脫碳的研究可以從兩方面進行：一方面是增大環(huán)流量，另一方面是增大體積傳質(zhì)系數(shù)。增大環(huán)流量的有效措施包括擴大插入管內(nèi)徑和增加吹氣量、降低真空室的壓力，但是當碳含量降到20ppm后存在脫碳滯止現(xiàn)象。此時，通過增大環(huán)流量的方式促進脫碳效果并不明顯。為獲得碳含量小于10ppm的極低碳鋼，可以考慮增大體積傳質(zhì)系數(shù)，由于增大反應物的傳質(zhì)系數(shù)并不容易，更可行的是增大反應界面的面積。

　　如何擴大反應界面是提高反應速度的限制環(huán)節(jié)。為了解決這一問題，達到深脫碳的目的，人們開發(fā)出了微氣泡法。例如，采用噴吹氫氣向鋼水增氫，進而利用真空脫氫產(chǎn)生的微氣泡增大脫碳反應界面的面積，促進脫碳反應進行;微氣泡還可以吸收鋼中氣體，黏附細小夾雜物，使其上浮與鋼水分離。此種方法效果較好，但操作難度大，一旦操作不當易造成鋼水增氫。

　　RH快速深脫碳影響因素

　　初始鋼水成分。為使RH處理達到的效果，須對鋼水初始碳、氧含量加以控制。RH初始碳含量過低則導致轉(zhuǎn)爐負荷增大、鋼水過氧化嚴重，過高則導致RH在既定的脫碳時間內(nèi)達不到要求的碳含量。

　　轉(zhuǎn)爐吹煉過程中溶解的氧同時跟溶解的碳和鐵發(fā)生氧化反應，當轉(zhuǎn)爐終點碳含量達到某一臨界值時再進行吹煉，鋼水碳含量不再降低，吹入的氧氣主要用來氧化鋼液中的鐵，這一臨界值被稱為轉(zhuǎn)爐臨界碳含量。根據(jù)碳和鐵的選擇性氧化可以求出轉(zhuǎn)爐的臨界碳含量。通過計算，研究人員得出轉(zhuǎn)爐平均終點溫度1670℃時相應的臨界碳含量為0.025%。因此，在冶煉超低碳IF鋼時轉(zhuǎn)爐終點目標碳含量不應低于0.025%。如果低于這個值，轉(zhuǎn)爐負荷增大，降碳困難并且鋼水過氧化嚴重。