CN114657330A - 硅钢的rh真空炉合金化工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，转炉出钢时加石灰造渣，出钢结束后加渣面脱氧剂对渣层脱氧改质，并测量钢包渣层厚度、渣面至钢包包口距离，计算得到钢水高度；RH脱碳后再次在渣层加入渣面脱氧剂，加完脱氧剂后对钢水进行测氧，并根据公式计算得出各个合金加入量，并根据加入量加入合金进行脱氧合金化、净循环、破空出钢。本发明提供的公式精确计算钢水质量，避免钢包车称重带来的较大误差，同时利用金属铝进行脱氧，精确计算金属铝与钢水中的氧反应以及与渣层中的T.Fe反应所需量，避免钢水中的氧和渣层中的T.Fe与合金元素反应，降低合金元素的收得率。本发明大大提高了合金化的一次命中率。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金制造技术领域，尤其涉及一种硅钢的RH真空炉合金化工艺方法。
背景技术
无取向硅钢主要用在容量较大的中、大型电机以及发电机等，随着电动汽车、高端家电制造等工业技术的快速发展，无取向硅钢的需求越来越大，质量要求也越来越高。
钢水在冶炼过程中，由于钢包装满钢水后，总重量大，一般在100t以上，甚至在300t以上，常规的行车称重、钢包车称重具有容易损坏和称量误差较大(一般在±2％左右)等缺点，使得钢水重量难以准确获得，导致合金化所需添加的合金量计算不准确，难以一次命中；除此之外，由于硅钢要求碳含量极低，RH脱碳后炉渣的氧化性较强，对加入钢水中的合金元素有一定的氧化作用，进一步影响了合金的命中率。此上两种原因使得在RH脱氧合金化过程中合金成分难以精准控制，合金成分需分多批次加入，合金化成分难以一次命中，处理时间较长，严重影响生产效率和生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，在合金化过程中合金元素一次命中率达98.5％以上，解决了现有技术中合金成分分多批次后加入，处理时间长，影响生产效率等问题。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，包括如下步骤：
S1：转炉冶炼完成后，在出钢时向钢水中加入石灰并且打开钢包底部吹气，出钢结束后向钢水的渣面加入渣面脱氧剂，加入渣面脱氧剂后钢包底部持续吹气，然后关闭底部吹气，测量钢包渣层厚度h1、渣面至钢包包口距离，根据钢包高度、渣层厚度h1和渣面至钢包包口距离计算得到钢水高度H，将钢包运至RH真空炉；
S2：钢包放置在RH真空炉的处理工位后，RH真空炉开始抽真空进行脱碳，钢包到达RH处理工位时钢水碳含量ω[C]为0.02-0.06％，脱碳处理Tmin后向渣面加入渣面脱氧剂，所述T满足下式：
S3：步骤S2中加入渣面脱氧剂后，对钢水进行氧含量测定，并按照以下公式计算合金化时各类物质加入量后称取相应重量加入钢水，进行合金化；
钢包到达RH处理工位钢水重量：M0＝π×[(d1+Δd1)2×H1+(d2+Δd2)2×H2]×ρ1
钢水氧重量：M1＝ω[O]×M0
合金化后钢水的重量：M2＝M0+mAl×M2+MSi×[1-ωSi(1-YSi)]+MMn×YMn-M1
合金化前炉渣重量：M3＝π×(d2+Δd2)2×h1×ρ2
合金化前炉渣T.Fe重量：M4＝ω[T.Fe]0×M3
合金化后炉渣重量：M5＝π×(d2+Δd2)2×h2×ρ2
合金化后炉渣T.Fe重量：M6＝ω[T.Fe]1×M5
金属铝加入量：
低钛低铝硅铁：
金属锰加入量：
由以上公式，求得
其中，M0：钢包到达RH处理工位时钢水重量，kg；d1：新钢包熔池半径，m；Δd1：熔池砖侵蚀尺寸，m；d1+Δd1：侵蚀后熔池半径；d2：新钢包渣线半径，m；Δd2：渣线砖侵蚀尺寸，m；d2+Δd2：侵蚀后渣线半径；H1：钢包熔池部分钢水高度，m；H2：钢包渣线部分钢水高度，m；H＝H1+H2；ρ1：钢水密度，kg/m3，ρ1＝7.5×103kg/m3；M1：钢水氧重量，kg；ω[O]：RH脱碳结束时钢水氧含量，％；M2：合金化后钢水重量，kg；M3：合金化前炉渣重量，kg；h1：合金化前钢包渣层厚度，m；ρ2：炉渣密度，kg/m3，ρ2＝2.1×103kg/m3；M4：合金化前炉渣T.Fe重量，kg；ω[T.Fe]0：钢包到达RH处理工位时炉渣T.Fe含量，％；M5：合金化后炉渣重量，kg；h2：合金化后钢包渣层厚度，m；M6：合金化后炉渣T.Fe重量，kg；ω[T.Fe]1：合金化后炉渣T.Fe含量，％；MAl：金属铝加入量，kg；mAl：钢水目标铝含量，％；η：铝的烧损及真空炉残留冷钢渣对铝的氧化损耗系数；MSi：低钛低铝硅铁加入量，kg；mSi：钢水目标硅含量，％；ωSi：低钛低铝硅铁中硅元素含量，％；YSi：硅元素收得率，％；MMn：金属锰加入量，kg；mMn：钢水目标锰含量，％；YMn：锰元素收得率，％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，合金化后所得硅钢的化学成分按质量百分含量满足：硅含量：0.3-2.5％、铝含量：≤0.005％或0.15-1.2％、锰含量：0.3-0.8％、碳含量：≤0.0035％，以及铁和其他微量元素。
作为本发明一实施方式的进一步改进，合金化后的钢水中铝、硅、锰元素含量的值与目标含量误差分别在0.075％、0.1％和0.06％以内。
作为本发明一实施方式的进一步改进，钢包每使用5次后，测量熔池底部、中部、上部耐材厚度，取平均值计算得到侵蚀后熔池半径d1+Δd1，测量渣线砖中间位置计算侵蚀后渣线半径d2+Δd2。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述金属铝的铝含量＞99.9％、所述低钛低铝硅铁中硅含量为73-78％、所述金属锰的锰含量＞98％，加入顺序为：先加金属铝脱氧，循环2-4min后再加入低钛低铝硅铁及金属锰。
作为本发明一实施方式的进一步改进，钢包到达RH处理工位时钢水氧含量为0.050-0.065％、渣中T.Fe含量为10-15％，脱碳结束时钢水氧含量为0.025-0.040％，合金化后渣中T.Fe含量为3-6％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤S1中，石灰加入量为3.5-6.5kg/t，渣面脱氧剂加入量为1.5-2.5kg/t。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述渣面脱氧剂的化学成分按质量百分比计分别为：氧化钙：25-35％、氧化铝：20-30％、金属铝：30-40％、二氧化硅≤8％、氧化镁：3-6％，以及其他不可避免的杂质。
作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤S2中，渣面脱氧剂加入量为0.5-1.5kg/t。
作为本发明一实施方式的进一步改进，合金化完成并出钢后，通过浸渍管内的提升气体管路向真空室内持续吹入氩气，以减少空气进入真空室，通过氧枪吹入天然气和氧气将粘附在真空室内壁的冷却的钢渣清除干净。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例转炉出钢时加石灰造渣，隔绝钢水与空气的接触，防止钢水氧化，并且在出钢结束后加入渣面脱氧剂，进一步降低了钢水及炉渣的氧化性，同时精确计算钢水和炉渣的重量，从而能精确计算出合金化时合金加入量；同时利用金属铝进行脱氧，精确计算金属铝与钢水中的氧反应以及与渣层中的T.Fe反应所需量，避免钢水中的氧和渣层中的T.Fe与合金元素反应，降低合金元素的收得率，本发明一实施方式大大提高了合金化的一次命中率。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式对本发明进行详细的描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做的反应条件、反应物或原料用量上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明一实施方式提供了一种硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，所述方法包括以下步骤：
S1：转炉冶炼完成后，在出钢时向钢水中加入石灰并且打开钢包底部吹气，出钢结束后向钢水的渣面加入渣面脱氧剂，加入渣面脱氧剂后钢包底部持续吹气，然后关闭底部吹气，测量钢包渣层厚度、渣面至钢包包口距离，计算得到钢水高度，将钢包运至RH真空炉。
转炉出钢时在钢水中加入石灰造渣，确保炉渣覆盖钢水表面，避免钢水与空气接触被空气中的氧气氧化；打开钢包底部吹气，起到搅拌钢水的作用，使石灰与转炉出钢时的炉渣快速混合均匀，在加入渣面脱氧剂后还能搅拌促进渣面脱氧剂与炉渣中的氧化物反应。待渣面脱氧剂与炉渣中的氧化物反应过后，关闭钢包的底部吹气使钢水静置后，测量钢包渣层厚度h1和渣面至钢包包口距离，再通过钢包高度、钢包渣层厚度h1和渣面至钢包包口距离即可计算出钢水的高度H。
S2：钢包放置在RH真空炉的处理工位后，RH真空炉开始抽真空进行脱碳，钢包到达RH处理工位时钢水碳含量ω[C]为0.02-0.06％，脱碳处理Tmin后向渣面加入渣面脱氧剂，所述T满足下式：
S3：第二次加入渣面脱氧剂后，对钢水进行氧含量测定，并按照以下公式计算合金化时各类物质加入量后称取相应重量加入钢水，进行合金化；
钢包到达RH处理工位钢水重量：M0＝π×[(d1+Δd1)2×H1+(d2+Δd2)2×H2]×ρ1；
钢水氧重量：M1＝ω[O]×M0；
合金化后钢水的重量：M2＝M0+mAl×M2+MSi×[1-ωSi(1-YSi)]+MMn×YMn-M1；
合金化前炉渣重量：M3＝π×(d2+Δd2)2×h1×ρ2；
合金化前炉渣T.Fe重量：M4＝ω[T.Fe]0×M3；
合金化后炉渣重量：M5＝π×(d2+Δd2)2×h2×ρ2；
合金化后炉渣T.Fe重量：M6＝ω[T.Fe]1×M5；
金属铝加入量：
低钛低铝硅铁：
金属锰加入量：
由以上公式，求得
其中，M0：钢包到达RH处理工位时钢水重量，kg；d1：新钢包熔池半径，m；Δd1：熔池砖侵蚀尺寸，m；d1+Δd1：侵蚀后熔池半径；d2：新钢包渣线半径，m；Δd2：渣线砖侵蚀尺寸，m；d2+Δd2：侵蚀后渣线半径；H1：钢包熔池部分钢水高度，m；H2：钢包渣线部分钢水高度，m；H＝H1+H2；ρ1：钢水密度，kg/m3，ρ1＝7.5×103kg/m3；M1：钢水氧重量，kg；ω[O]：RH脱碳结束时钢水氧含量，％；M2：合金化后钢水重量，kg；M3：合金化前炉渣重量，kg；h1：合金化前钢包渣层厚度，m；ρ2：炉渣密度，kg/m3，ρ2＝2.1×103kg/m3；M4：合金化前炉渣T.Fe重量，kg；ω[T.Fe]0：钢包到达RH处理工位时炉渣T.Fe含量，％；M5：合金化后炉渣重量，kg；h2：合金化后钢包渣层厚度，m；M6：合金化后炉渣T.Fe重量，kg；ω[T.Fe]1：合金化后炉渣T.Fe含量，％；MAl：金属铝加入量，kg；mAl：钢水目标铝含量，％；η：铝的烧损及真空炉残留冷钢渣对铝的氧化损耗系数；MSi：低钛低铝硅铁加入量，kg；mSi：钢水目标硅含量，％；ωSi：低钛低铝硅铁中硅元素含量，％；YSi：硅元素收得率，％；MMn：金属锰加入量，kg；mMn：钢水目标锰含量，％；YMn：锰元素收得率，％。其中，T.Fe为铁的氧化物的统称，低钛低铝硅铁中钛含量＜0.005％，铝含量＜0.003％。
钢水先经过RH真空炉进行抽真空脱碳，脱碳完成后再次加入渣面脱氧剂，进一步降低炉渣氧化性，再测定钢水中的氧含量，根据上述公式计算得到合金化时金属铝、金属锰和低钛低铝硅铁的加入量。本发明通过测量每炉钢包各个部分的高度和半径，能够精确计算出钢水的重量，从而可以精确计算各个合金的加入量，提升了合金一次命中的概率，同时上述公式精确计算了合金化时钢水中的氧和炉渣中T.Fe的质量，从而计算出钢水中的氧和炉渣中T.Fe在合金化时对合金的消耗，利用金属铝对钢水和炉渣进行脱氧，再加入低钛低铝硅铁和金属锰，进一步提高了合金的一次命中率。
由于钢包内壁由上至下设置有包口砖、渣线砖和熔池砖，并且各类砖的高度不变，通过熔池砖高度、渣线砖高度和步骤S1中计算的钢水高度H即可得出钢包熔池部分钢水高度H1和钢包渣线部分钢水高度H2；钢包每使用5次后，测量熔池底部、中部、上部耐材厚度，取平均值计算得到侵蚀后熔池半径d1+Δd1，测量渣线砖中间位置计算侵蚀后渣线半径d2+Δd2，最后可算出钢包到达RH处理工位时钢水重量M0。
采用上述合金化工艺方法得到的硅钢的化学成分满足：硅含量：0.3-2.5％、铝含量：≤0.005％或0.15-1.2％、锰含量：0.3-0.8％、碳含量：≤0.0035％，以及Fe和其他微量元素。
合金化后的钢水中铝、硅、锰元素含量的值与目标值误差分别在0.075％、0.1％和0.06％以内，即可认为命中成功。
进一步的，本发明一实施方式使用的金属铝的铝含量＞99.9％、低钛低铝硅铁中硅含量为73-78％、金属锰的锰含量＞98％，加入顺序为：先加金属铝除去钢水中的氧，并使金属铝与炉渣中的T.Fe反应除去T.Fe，防止低钛低铝硅铁中的硅和金属锰与钢水中的氧或者T.Fe反应，使硅钢中硅或锰元素含量达不到要求，循环2-4min后再加入低钛低铝硅铁及金属锰。
进一步的，钢包到达RH处理工位时钢水氧含量为0.050-0.065％、渣中T.Fe含量为10-15％，脱碳结束时钢水氧含量为0.025-0.040％，合金化后渣中T.Fe含量为3-6％。步骤S1中，石灰加入量为3.5-6.5kg/t，渣面脱氧剂加入量为1.5-2.5kg/t，步骤S2中，渣面脱氧剂加入量为0.5-1.5kg/t。渣面脱氧剂的化学成分按质量百分比计分别为：氧化钙：25-35％、氧化铝：20-30％、金属铝：30-40％、二氧化硅≤8％、氧化镁：3-6％，以及其他不可避免的杂质。
根据钢包到达RH处理工位时渣中T.Fe含量确定步骤S1中渣面脱氧剂的加入量，脱碳后炉渣中仍然含有T.Fe，再次加入渣面脱氧剂进一步降低炉渣中的氧化性。渣面脱氧剂中，起脱氧作用的活性成分是金属铝，由于金属铝单独加入渣面时，高温会使金属铝直接燃烧产生损耗，因此，需要加入其他物质将金属铝包裹，进入炉渣再与炉渣中的T.Fe反应。
进一步的，合金化完成并出钢后，通过浸渍管内的提升气体管路向真空室内持续吹入氩气，以减少空气进入真空室，通过氧枪吹入天然气和氧气将粘附在真空室内壁的冷却的钢渣清除干净，钢渣的残留会使下一次合金化时，对金属铝造成损耗。
进一步的，所述钢包使用寿命为70-100炉。
进一步的，采用上述合金化工艺方法，合金元素的一次命中率≥98.5％。
下面结合一些具体的实施例，对本申请的技术方案进行进一步说明。
实施例1
本发明实施例一所制备的硅钢系列钢种的化学成分范围质量百分含量：Si：0.3-0.8％、Mn：0.3-0.8％、C：≤0.0035％，以及Fe和其他微量元素。测得钢包内部高度为4.1m，熔池高度为3.5m，新熔池半径d1为1.6m，新渣线半径d2为1.65m，钢水密度ρ1为7.5×103kg/m3，炉渣密度ρ2为2.1×103kg/m3，金属铝中铝元素含量为99.95％，所用低钛低铝硅铁中硅元素含量为73％，金属锰中锰元素含量为99％。
所述硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，步骤如下：
S1：转炉冶炼完成后，在出钢时向钢水中按3.5kg/t加入石灰并且打开钢包底部吹气，出钢结束后向钢水的渣面按1.5kg/t加入渣面脱氧剂，加入渣面脱氧剂后钢包底部持续吹气5min，然后关闭底部吹气，测量钢包渣层厚度h1、渣面至钢包包口距离，计算得到钢水高度H为钢包高度-h1-渣面至钢包包口距离，再通过钢水高度和熔池高度计算得到熔池部分钢水高度H1和渣线部分钢水高度H2，将钢包运至RH真空炉；
S2：钢包放置在RH真空炉的处理工位后，RH真空炉开始抽真空进行脱碳，钢包到达RH处理工位时测量钢水碳含量ω[C]，脱碳时间按发明内容中公式计算，脱碳后向渣面按0.5kg/t加入渣面脱氧剂。渣面脱氧剂化学成分按质量百分比计包括：CaO：35％、Al2O3：20％、金属铝：30％、SiO2：8％、MgO：3％，以及其他不可避免的杂质。
S3：步骤S2中加入渣面脱氧剂后，测定钢水的氧含量，并按照发明内容中的公式计算合金化时金属铝、低钛低铝硅铁和金属锰加入量后称取相应重量加入钢水，进行合金化。加入顺序是先加金属铝脱氧，循环4min后再加入低钛低铝硅铁及金属锰。
金属铝、低钛低铝硅铁和金属锰全部加入后，循环3min使合金成分均匀，再净循环8min，破空、出钢。RH破空后通过浸渍管内的提升气体管路向真空室内连续吹入氩气，减少空气进入真空室，通过氧枪吹入天然气、氧气将真空槽壁的冷钢渣清除干净。
其中，钢包每使用5次后，测量熔池底部、中部、上部耐材厚度，取平均值计算得到侵蚀后熔池半径d1+Δd1，测量渣线砖中间位置计算侵蚀后渣线半径d2+Δd2；合金化前后T.Fe含量ω[T.Fe]0和ω[T.Fe]1分别取10-15％和3-6％中的值；合金化后炉渣厚度h2为75-95mm中的值，η取1.02-1.08中的值，硅元素收得率YSi取95％，锰元素收得率YMn取98％。
按照此方法在冶炼所述的硅钢时，生产应用500炉，合金元素一次命中率为99.8％。
所述命中具体解释为：确定硅元素和锰元素目标值后，经计算加入对应重量的金属铝、低钛低铝硅铁和金属锰，所得合金化后的钢水中硅元素和锰元素含量的值与目标值误差分别在0.1％和0.06％以内即为命中。
实施例2
本发明实施例一所制备的硅钢系列钢种的化学成分范围质量百分含量：Si：2.0-2.5％、Al：0.15-1.2％、Mn：0.3-0.8％、C：≤0.0035％，以及Fe和其他微量元素。测得钢包高度为4.15m，熔池高度为3.6m，新熔池半径d1为1.6m，新渣线半径d2为1.65m，钢水密度ρ1为7.5×103kg/m3，炉渣密度ρ2为2.0×103kg/m3，金属铝中铝元素含量为99.95％，所用低钛低铝硅铁中硅元素含量为73％，金属锰中锰元素含量为99％。
所述硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，步骤如下：
S1：转炉冶炼完成后，在出钢时向钢水中按6.5kg/t加入石灰并且打开钢包底部吹气，出钢结束后向钢水的渣面按2.5kg/t加入渣面脱氧剂，加入渣面脱氧剂后钢包底部持续吹气5min，然后关闭底部吹气，测量钢包渣层厚度h1、渣面至钢包包口距离，计算得到钢水高度H为钢包高度-h1-渣面至钢包包口距离，再通过钢水高度和熔池高度计算得到熔池部分钢水高度H1和渣线部分钢水高度H2，将钢包运至RH真空炉；
S2：钢包放置在RH真空炉的处理工位后，RH真空炉开始抽真空进行脱碳，钢包到达RH处理工位时测量钢水碳含量ω[C]，脱碳时间按发明内容中公式计算，脱碳后向渣面按1.5kg/t加入渣面脱氧剂。渣面脱氧剂化学成分按质量百分比计包括：CaO：25％、Al2O3：30％、金属铝：30％、SiO2：5％、MgO：3％，以及其他不可避免的杂质。
S3：步骤S2中加入渣面脱氧剂后，测定钢水的氧含量，并按照发明内容中的公式计算合金化时金属铝、低钛低铝硅铁和金属锰加入量后称取相应重量加入钢水，进行合金化。加入顺序是先加金属铝脱氧，循环2min后再加入低钛低铝硅铁及金属锰。
金属铝、低钛低铝硅铁和金属锰全部加入后，循环5min使合金成分均匀，再净循环10min，破空、出钢。RH破空后通过浸渍管内的提升气体管路向真空室内连续吹入氩气，减少空气进入真空室，通过氧枪吹入天然气、氧气将真空槽壁的冷钢渣清除干净。
其中，钢包每使用5次后，测量熔池底部、中部、上部耐材厚度，取平均值计算得到侵蚀后熔池半径d1+Δd1，测量渣线砖中间位置计算侵蚀后渣线半径d2+Δd2；合金化前后T.Fe含量ω[T.Fe]0和ω[T.Fe]1分别取11-13％和3-5％中的值；合金化后炉渣厚度h2为80-100mm中的值，η取1.02-1.08中的值，硅元素收得率YSi取95％，锰元素收得率YMn取98％。
按照此方法在冶炼所述的硅钢时，生产应用450炉，合金元素一次命中率为99.8％。
所述命中具体解释为：确定铝元素、硅元素和锰元素目标值后，经计算加入对应重量的金属铝、低钛低铝硅铁和金属锰，所得合金化后的钢水中铝元素、硅元素和锰元素含量的值与目标值误差分别在0.075％、0.1％和0.06％以内即为命中。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：转炉冶炼完成后，在出钢时向钢水中加入石灰并且打开钢包底部吹气，出钢结束后向钢水的渣面加入渣面脱氧剂，加入渣面脱氧剂后钢包底部持续吹气，然后关闭底部吹气，测量钢包渣层厚度h1、渣面至钢包包口距离，根据钢包高度、渣层厚度h1和渣面至钢包包口距离计算得到钢水高度H，将钢包运至RH真空炉；
S2：钢包放置在RH真空炉的处理工位后，RH真空炉开始抽真空进行脱碳，钢包到达RH处理工位时钢水碳含量ω[C]为0.02-0.06％，脱碳处理Tmin后向渣面加入渣面脱氧剂，所述T满足下式：
S3：步骤S2中加入渣面脱氧剂后，对钢水进行氧含量测定，并按照以下公式计算合金化时各类物质加入量后称取相应重量加入钢水，进行合金化；
钢包到达RH处理工位钢水重量：M0＝π×[(d1+Δd1)2×H1+(d2+Δd2)2×H2]×ρ1
钢水氧重量：M1＝ω[O]×M0
合金化后钢水的重量：M2＝M0+mAl×M2+MSi×[1-ωSi(1-YSi)]+MMn×YMn-M1
合金化前炉渣重量：M3＝π×(d2+Δd2)2×h1×ρ2
合金化前炉渣T.Fe重量：M4＝ω[T.Fe]0×M3
合金化后炉渣重量：M5＝π×(d2+Δd2)2×h2×ρ2
合金化后炉渣T.Fe重量：M6＝ω[T.Fe]1×M5
金属铝加入量：
低钛低铝硅铁：
金属锰加入量：
由以上公式，求得
其中，M0：钢包到达RH处理工位时钢水重量，kg；d1：新钢包熔池半径，m；Δd1：熔池砖侵蚀尺寸，m；d1+Δd1：侵蚀后熔池半径；d2：新钢包渣线半径，m；Δd2：渣线砖侵蚀尺寸，m；d2+Δd2：侵蚀后渣线半径；H1：钢包熔池部分钢水高度，m；H2：钢包渣线部分钢水高度，m；H＝H1+H2；ρ1：钢水密度，kg/m3，ρ1＝7.5×103kg/m3；M1：钢水氧重量，kg；ω[O]：RH脱碳结束时钢水氧含量，％；M2：合金化后钢水重量，kg；M3：合金化前炉渣重量，kg；h1：合金化前钢包渣层厚度，m；ρ2：炉渣密度，kg/m3，ρ2＝2.1×103kg/m3；M4：合金化前炉渣T.Fe重量，kg；ω[T.Fe]0：钢包到达RH处理工位时炉渣T.Fe含量，％；M5：合金化后炉渣重量，kg；h2：合金化后钢包渣层厚度，m；M6：合金化后炉渣T.Fe重量，kg；ω[T.Fe]1：合金化后炉渣T.Fe含量，％；MAl：金属铝加入量，kg；mAl：钢水目标铝含量，％；η：铝的烧损及真空炉残留冷钢渣对铝的氧化损耗系数；MSi：低钛低铝硅铁加入量，kg；mSi：钢水目标硅含量，％；ωSi：低钛低铝硅铁中硅元素含量，％；YSi：硅元素收得率，％；MMn：金属锰加入量，kg；mMn：钢水目标锰含量，％；YMn：锰元素收得率，％。
2.根据权利要求1所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，合金化后所得硅钢的化学成分按质量百分含量满足：硅含量：0.3-2.5％、铝含量：≤0.005％或0.15-1.2％、锰含量：0.3-0.8％、碳含量：≤0.0035％，以及铁和其他微量元素。
3.根据权利要求2所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，合金化后的钢水中铝、硅、锰元素含量的值与目标含量误差分别在0.075％、0.1％和0.06％以内。
4.根据权利要求1所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，钢包每使用5次后，测量熔池底部、中部、上部耐材厚度，取平均值计算得到侵蚀后熔池半径d1+Δd1，测量渣线砖中间位置计算侵蚀后渣线半径d2+Δd2。
5.根据权利要求1所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，所述金属铝的铝含量＞99.9％、所述低钛低铝硅铁中硅含量为73-78％、所述金属锰的锰含量＞98％，加入顺序为：先加金属铝脱氧，循环2-4min后再加入低钛低铝硅铁及金属锰。
6.根据权利要求1所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，钢包到达RH处理工位时钢水氧含量为0.050-0.065％、渣中T.Fe含量为10-15％，脱碳结束时钢水氧含量为0.025-0.040％，合金化后渣中T.Fe含量为3-6％。
7.根据权利要求1所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，步骤S1中，石灰加入量为3.5-6.5kg/t，渣面脱氧剂加入量为1.5-2.5kg/t。
8.根据权利要求7所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，所述渣面脱氧剂的化学成分按质量百分比计分别为：氧化钙：25-35％、氧化铝：20-30％、金属铝：30-40％、二氧化硅≤8％、氧化镁：3-6％，以及其他不可避免的杂质。
9.根据权利要求8所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，步骤S2中，渣面脱氧剂加入量为0.5-1.5kg/t。
10.根据权利要求1所述的硅钢的RH真空炉合金化工艺方法，其特征在于，合金化完成并出钢后，通过浸渍管内的提升气体管路向真空室内持续吹入氩气，以减少空气进入真空室，通过氧枪吹入天然气和氧气将粘附在真空室内壁的冷却的钢渣清除干净。
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