现将TKAST钢厂处理优质铁素体钢的具体工艺先容如下。从AOD装置出钢后钢液往渣同时进进VOD。当钢包放进真空罐后,将底部搅拌系统与钢包底部的两块多孔塞砖联通,并立即进行底吹气搅拌,同时调整搅拌强度,使之与处理工艺的需要相适应。之后人工丈量钢包净空高度和钢液熔池温度。假如钢液重量为.125t,钢包净空高度约为1500mm~1800mm,钢液熔池的初始温度为1620℃~1640℃。
该工艺在TKAST钢厂不是一种经典的SS-VOD工艺,而是一种折衷的标准的VOD工艺。真空罐用移动式真空盖小车进行密封,真空泵的启动和VOD处理部分在降压下进行。具体处理可细分为以下三个阶段:1)吹氧阶段;2)真空C脱O2阶段(精炼);3)脱O2和炉渣还原。以下将对几个处理阶段进行具体先容。
1吹氧阶段
认真空压力约160Mbar时开始吹O2。TKAST钢厂吹O2速度在1000m3/h~1400m3/h(s.t.p)之间,吹O2间隔在1600mm~1900mm内。理论吹02速度可高达2500m3/h(s.t.p),有利于缩短吹O2时间,但可能增加在喷溅防护板上的结壳。
吹O2还可细分为初期、静态和动态三个时期。吹O2初期,仅持续几分种,吹O2在低速和近间隔(喷嘴与熔池间的间隔)状态下进行。一旦产生强烈的CO反应便开始了所谓的“点火”期,此时吹O2速度和间隔随之增加。静态期,吹O2速度和间隔保持不变,而真空压力却在不断下降以便降低CO分压和防止Cr氧化。动态期,吹O2速度采用一次或多次降低的方式以便降低CO反应强度。吹O2快结束时,随着真空压力的进一步降低,吹O2间隔也随之减小。接近动态期末,真空压力降至大约10Mbar范围内。维持相对较低的压力是为了在含Cr量很高的情况下使Cr的成渣度降至最低。当初始含C量为0.30%~0.40%时,总的吹O2时间大约在60min~70min。
2真空C脱氧(“精炼期”)
一旦吹O2结束,利用喷射器4A+3A+B2+B1,以降低真空压力,通过真空C脱O2将钢液中的C降至尽可能低。这个阶段的持续时间取决于成品钢的终C含量,一般为15min~20min,也有可能达到35min。这时的钢液温度在1680℃~1720℃之间。
3脱氧和炉渣还原阶段
一旦确定了“精炼”期,便立即加进脱O2剂、炉渣还原剂和造渣剂。这个处理步骤通常是为了还原炉渣中的铬氧化物以回收在吹O2期间因氧化转移至炉渣的Cr。FeSi通常作为还原剂加进,根据钢种的不同也可加进少量A1作还原剂。FeSi作为还原剂的均匀加进量为4kg~6kg/t钢。为了中和SiO:的增加,根据还原期间的炉渣碱度,需要加进大量的石灰,必要时还应加进荧石以降低炉渣粘性。由于脱O2过程在金属和炉渣之间必然发生强烈反应,所以,在这个阶段同样需要在低真空状态下利用相应的高达4L/t·min(s.t.p)底吹气进行搅拌处理。
附加处理目标是进一步降低含N2量。实验得知,降低钢液和渣液中的O2活性不仅有利于N原子扩散降低钢液中的N2含量,而且随着N2含量的降低,S含量也会降低至要求的低水平。这个处理阶段完成后,借助半自动氧枪完成钢液温度丈量和取样。
4后处理阶段
后处理在大气中进行,主要任务是调整钢液温度和化学成分。通过加进块状FeSi或废钢或喂进含有与O2亲和力较强的铌或钛元素的冶金丝以完成上述目标调整。TKAST钢厂后处理工艺通常在LF中进行。
可以清楚地看到,在每个处理阶段,N2含量与Cr含量是成正比的。也就是说较高的N2含量可以获得较高的Cr含量。其原因是N与Cr的亲和力大于C与Cr的亲和力。
(来源:世界金属导报)