DOC《CAS–OB喷粉精炼工艺开发》

促进OB产生的夹杂物的排除;

对残存于钢中的Al2O3变性;

改善钢包顶渣从而有效地保持CAS的钢水成分精确调整效果. 2.2 与IRCUT工艺的比较 IRCUT(Injection Refining with Up Temperature)工艺系上个世纪70年代日本开发出的炉外精炼工艺,该技术采用吹氧枪和供搅拌(或喷粉)用的浸入式喷枪,对钢水进行升温以及喷粉处理等操作[3].由于IRCUT工艺也同时具备了化学升温、合金化和喷粉精炼的功能,因此有必要说明CASCOB喷粉精炼工艺与IRCUT工艺的不同之处. 图1 IRCUT工艺示意图 图2 CASCOB喷粉精炼工艺示意图 Fig.

1 Sketch of IRCUT technology Fig.

2 Sketch of CASCOB powder injection technology 喷粉处理包含两个反应,即顶渣的持续反应和粉剂的瞬间反应,前者决定了整个体系的热力学,而后者则起加快反应速率的作用[4].CASCOB钢包顶渣主要是由转炉出钢过程中流入钢包的炉渣和铁合金脱氧产物组成,氧化性较高而碱度较低,对钢水的精炼能力(脱氧、脱硫)差,因此,CASCOB喷粉精炼工艺的实施有一个前提,即顶渣改质.顶渣改质的目的就是要适当提高覆盖渣的碱度,降低氧化性.改质剂通过喷粉枪喷入熔池,一方面为脱硫创造了有利的热力学条件,同时也避免加入的合金通过渣金反应而消耗于渣层中,进一步提高了合金化的精确度.而IRCUT工艺未有顶渣改质,虽然隔离罩内钢水的精炼效果良好,但罩外钢水始终接触顶渣,会出现钢水回硫以及合金元素的损失. IRCUT工艺对熔池的搅拌主要依靠喷枪顶吹氩气,并且由于与浸渍罩的碰撞会使钢水损失一部分动能,因此钢水的混匀时间较长.而CASCOB喷粉精炼工艺的喷枪在浸渍罩外布置,喷枪顶吹氩气和CAS的底吹氩气共同搅拌钢液,使钢水的混匀时间大大缩短(水模试验已经验证了这一点);

并且,由于熔池中同时存在两股气流,在精炼后期小气量喷吹,更容易捕捉到钢水中的夹杂物.因此,与IRCUT工艺相比,CASCOB喷粉精炼工艺的精炼效率更高,精炼周期更短.

3 精炼效果的决定因素 3.1 喷吹粉剂的选择 喷吹粉剂主要由两部分组成:顶渣改质剂和脱硫剂.可以选择CaOCAl2O3CAl作为炉渣改质剂,在喷吹一开始时喷入熔池完成对顶渣的改质,改质剂的加入量由钢包带渣量决定.加入方式可以选择在出钢过程中加入,也可以与脱硫剂一起喷吹加入.从热力学上考虑,脱硫的同时必须脱氧,因此脱硫剂中必须含有脱氧元素Al.而目前大都采用CaO、CaSi以及CaOCAl2O3系合成渣等对钢水进行脱硫处理,实践证明,CaSi以及CaOCAl2O3系合成渣具有良好的脱硫性能,可以满足现场对钢水硫含量的要求[5-7]. AlCCaOCCaSi 喷吹CaO脱硫效果一般,只适合处理对硫含量要求不高的钢种[5].CaSi喷入熔池后会产生钙蒸汽,钙蒸气与硫具有很强的亲和能力,在1600℃下,kS=1.37*107. (1) 同时钙蒸汽对Al2O3夹杂也有良好的变性能力,因此单独喷吹CaSi粉就能对钢水进行有效的精炼.但喷吹CaSi........