CAS法

CAS法

CAS是一種進行鋼包密封吹氬、成分微調的一種方法,除具備向鋼包噴吹氬氣,均勻鋼水成分溫度的功能外,還能進行加鋁吹氧化學升溫、成分微調、提高合金收得率,消除鋼水中大型夾雜。氧槍吹氧和鋁氧化放熱升溫鋼液,惰性氣體保護條件下微調鐵合金成分、均勻鋼水溫度,對鋼水進行餵絲、弱吹氬處理,改變夾雜物形態,淨化鋼水,就是CAS系統。

基本介紹

  • 中文名:CAS法
  • 外文名:CAS method 
  • 功能:精煉技術
  • 組成:合金料倉、電磁振動給料器等
  • 公司:日本新日鐵
簡介,操作工藝,吹氬撇渣、下罩,進行成分微調,去除夾雜,混勻,處理效果,操作規程,

簡介

該方法除具有鋼包內噴吹惰性氣體均勻鋼水成分和溫度的功能外,還能進行成分微調、提高合金收得率,消除鋼中大型夾雜,以較低成本淨化鋼液。CAS法精煉技術已在日本新日鐵各廠廣泛採用,法國、加拿大、中國等也有廠家使用,均取得了較好的效果,成分微調和溫度控制的命中率均達98%以上。CAS裝置由合金料倉、電磁振動給料器、電子稱量器、皮帶輸送機、中間料斗、溜槽、測溫取樣裝置、隔離罩及其升降裝置、氧槍、底吹氬磚等構成。

操作工藝

分4步進行。

吹氬撇渣、下罩

裝滿鋼水的鋼包運至CAS站後,接通氬氣管路,通過鋼包透氣磚底吹氬,將包中液面的爐渣吹開,當氬氣泡群導致鋼水裸露面與隔離罩下口尺寸近似時即可下罩,實施處理。隔離罩體為上小下大,用鋼板焊接而成,分上、下罩體兩部分,上罩體內襯耐火磚,下罩體內外均襯高鋁質耐火材料。下罩體浸入鋼水中,其中心線與底吹氬透氣磚中心線重合,浸入後基本可籠罩由鋼液中上浮的全部氣泡。罩內殘渣越少,合金收得率越高。罩的外壁與鋼包內壁要留有一定距離。

進行成分微調

合金料倉中的合金經稱量,由溜槽加入罩內,合金的熔化和溶解在罩內進行。大量的合金加入會使局部鋼水降溫,從而延緩合金的熔化和溶解,同時也有部分合金捲入鋼水後,被鋼水的流動和浮力作用上浮至罩外與爐渣反應而損失掉。隔離罩插入深度對鋼水流動和混合有極大影響,當插入較深時,合金回收率高,插入深度為鋼包內鋼水高度的0.06%~0.07%、罩的直徑為鋼包直徑的0.4~0.5時,可獲得最短的混勻時間。由於隔離罩的設定,較易實現準確的成分控制,一般可使成分誤差值達到:
C
Si
Mn
Al
±0.02%
±0.04%
±0.05%
±0.015%

去除夾雜

CAS法中的隔離罩是在撇渣後插入鋼包中的,它抑制了捲入鋼液中的渣量,但罩內難免有殘留的渣,為此合金化後仍需再進行吹氬攪拌方能改變夾雜物數量和粒度,使其總量呈下降趨勢。

混勻

CAS法吹氬量一般約為300~500L/min,底吹氬量過小不足以撇開渣面,過大則導致噴濺。吹氬量直接影響攪拌強度,而攪拌強度又與合金加入後的混勻時間有關,吹氬量大、溫度高時,均勻混合時間短。
處理過程中鋼水會降溫,一般處理周期為30min平均降溫速率1.1℃/min。鋼水攪拌均勻後即關閉氬氣源,提升隔離罩、測溫取樣,待分析結果合適,即可將鋼包運出進行澆鋼。

處理效果

CAS法設備簡單、投資小(約為DH法的1/8)、操作方便、成本低(是DH法的1/5)而效率高;經CAS處理後,與常規的吹氬操作相比,鋼中氧含量可由100×10-6下降至40×10-6 ; 40μm以上的大型夾雜物可減少80%,20~40μm的夾雜物可減少1/2~1/3,改善了鋼的質量;合金收得率遠高於頂吹氬和普通底吹氬處理的鋼,其中鋁的收得率可提高至80%~90%。CAS法按游離氧加鋁處理的鋁鎮靜鋼,比普通爐後加鋁工藝每噸鋼可節約鋁0. 35kg。鋼液經CAS處理後,溫度和成分均勻、穩定,鋼水潔淨,對保證連續鑄鋼正常生產,獲得優質鑄坯有重要作用。

操作規程

①.接班和設備維修後,必須認真檢查設備,發現問題及時處理
②.各種安全防護設備和用品,必須有專人定期檢查。工具材料,必須按規定地點排放整體
③.交班前後,操作人員必須檢查電器機械設備、原材料和供氣系統,必須完好,如發現故障及時通知維修人員,不得擅自處理
④.操作人員必須掌握惰性氣體的化學特性,消防和危害健康的一般知識。
⑤.更換CAS罩即氧槍,吹氬槍時,現場操作如人員加強聯繫確認防止擠傷、必須用專用的吊具,指揮天車聯繫確認清楚
⑥.鋼水處理期間,剛水車及鋼包周圍5米內人員不允許停留及通過,並嚴禁堆放易燃易爆物品
⑦.操作過程中發現報警或設備故障時,應立即停止操作,並通知有關人員進行處理。(8).在進行鋼水處理前,必須認真檢查測量儀器、電器設備和操作規程所規定的所有準備工作,確認無誤和工作區無人後,方可進行操作。

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