[科普中国]-CAS-OB法

CAS-OB法(composition adjustment by sealed argon bubbling-oxygen blowing)是指为补偿CAS法工艺过程中的温降，在其隔离罩上加一支氧枪进行吹氧，同时加铝(或硅)氧化放热以使钢水快速升温的方法，是日本新日铁公司子1982年开发的。

简介CAS-OB法(composition adjustment by sealed argon bubbling-oxygen blowing)是指为补偿CAS法工艺过程中的温降，在其隔离罩上加一支氧枪进行吹氧，同时加铝(或硅)氧化放热以使钢水快速升温的方法，是日本新日铁公司子1982年开发的。它的吹氧枪由双层不锈钢管组成，间隙2-3mm,通氢气冷却。中心通氧气，压力约0.5-0.6MPa。一般氩气耗量约为氧量的10%。氧枪外衬高铝耐火材料。吹氧操作开始，下枪至距钢液面为200-300mm，吹氧时间约5min，加铝后升温速度可达5-10℃/min。氧枪升降控制系统采用可编程序控制器PLC和交流变频调速装置升降十分灵活。铝氧化生成的化学热靠底吹氮气搅拌，迅速传向钢水深部，从而达到加热钢水的目的。该法有助子转炉降低出钢温度，且在连续铸钢时，为中间罐内的锅水提供准确目标温度创造了条件，利于协调转炉和连铸的生产，促进了多炉连浇的发展1。

CAS法CAS是成份调整密封吹氩法，采用底吹氩强搅拌将液面渣层吹开，降下耐火材料制作的浸渍罩，浸渍深度为200mm左右，在封闭的浸渍罩内由氩气迅速形成保护气氛，可加入各种合金进行微合金化，合金吸收率高而稳定，钢的质量有明显改善2。

操作工艺吹氩撇渣、下罩装满钢水的钢包运至CAS站后，接通氩气管路，通过钢包透气砖底吹氩，将包中液面的炉渣吹开，当氩气泡群导致钢水裸露面与隔离罩下口尺寸近似时即可下罩，实施处理。隔离罩体为上小下大，用钢板焊接而成，分上、下罩体两部分，上罩体内衬耐火砖，下罩体内外均衬高铝质耐火材料。下罩体浸入钢水中，其中心线与底吹氩透气砖中心线重合，浸入后基本可笼罩由钢液中上浮的全部气泡。罩内残渣越少，合金收得率越高。罩的外壁与钢包内壁要留有一定距离。

进行成分微调合金料仓中的合金经称量，由溜槽加入罩内，合金的熔化和溶解在罩内进行。大量的合金加入会使局部钢水降温，从而延缓合金的熔化和溶解，同时也有部分合金卷入钢水后，被钢水的流动和浮力作用上浮至罩外与炉渣反应而损失掉。隔离罩插入深度对钢水流动和混合有极大影响，当插入较深时，合金回收率高，插入深度为钢包内钢水高度的0.06%~0.07%、罩的直径为钢包直径的0.4~0.5时，可获得最短的混匀时间2。

去除夹杂CAS法中的隔离罩是在撇渣后插入钢包中的，它抑制了卷入钢液中的渣量，但罩内难免有残留的渣，为此合金化后仍需再进行吹氩搅拌方能改变夹杂物数量和粒度，使其总量呈下降趋势。

混匀CAS法吹氩量一般约为300~500L/min，底吹氩量过小不足以撇开渣面，过大则导致喷溅。吹氩量直接影响搅拌强度，而搅拌强度又与合金加入后的混匀时间有关，吹氩量大、温度高时，均匀混合时间短。处理过程中钢水会降温，一般处理周期为30min平均降温速率1.1℃/min。钢水搅拌均匀后即关闭氩气源，提升隔离罩、测温取样，待分析结果合适，即可将钢包运出进行浇钢。

处理效果CAS法设备简单、投资小(约为DH法的1/8)、操作方便、成本低(是DH法的1/5)而效率高；经CAS处理后，与常规的吹氩操作相比，钢中氧含量可由100×10-6下降至40×10-6；40μm以上的大型夹杂物可减少80%，20~40μm的夹杂物可减少1/2~1/3，改善了钢的质量;合金收得率远高于顶吹氩和普通底吹氩处理的钢，其中铝的收得率可提高至80%~90%。CAS法按游离氧加铝处理的铝镇静钢，比普通炉后加铝工艺每吨钢可节约铝0. 35kg。钢液经CAS处理后，温度和成分均匀、稳定，钢水洁净，对保证连续铸钢正常生产，获得优质铸坯有重要作用3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学