氩气搅拌是加速冶金化学反应，促进钢水成分和温度均匀的最重要手段。其作用有：均匀钢液温度和成分、部分地脱掉钢液中的气体、在脱硫时促进钢、渣间的化学反应、促进钢液中夹杂物上浮、利用氩气的保护作用、强化钢包脱硫反应等。

 

　　吹氩搅拌能够减少由于中心疏松与偏析、皮下气泡、夹杂等缺陷造成的废品，同时又能提高钢的密度及金属收得率。目前使用的钢包直径与包高不太合理，细而长，氩气搅拌力往往不够。在以往的生产实践中多次出现：上下温度不均匀、部分合金未熔化等问题，使浇铸工作不能正常进行，出现中注管满、瞎锭，拉速频繁波动情况。

 

　　钢包吹氩原理

 

　　用喷吹气体所产生的气泡来提升液体的原理称为气泡泵原理。目前，气泡泵原理已广泛应用于化工、热能动力、冶金等领域。钢包吹氩的原理就是利用了气泡泵原理。气泡泵也称气力提升泵，其工作原理如图所示。

 

　　目前现场吹氩只能通过压力表去掌握大小，在系统不漏气的情况下，氩气流量更能准确地检测到氩气搅拌是否在真正发挥作用。氩气流量是指进入包中的氩气量，它与透气砖的透气度、截面积等有关。既表示进入钢包中的氩气消耗量，又能反应透气砖的工作性能。目前现场存在的氩气控制柜就是通过控制流量来调节吹氩搅拌效果。为了保证氩气搅拌对质量的影响，加大氩气压力不如在保持一定的低压氩气水平下尽可能加大氩气流量。如增加透气砖个数、加大透气砖截面积等。所以，现场钢包一个透气砖去气、去夹杂的效果势必不如两个透气砖效果，一个透气砖只对均匀温度、成分比较好。

 

　　吹氩搅拌阶段

 

　　LF精炼炉底吹氩过程根据其特点可分为三个阶段来对钢包进行吹氩，第一个阶段是破壳阶段，第二个阶段精炼阶段，第三个阶段是软吹阶段（该项工作主要在RH完成）。

 

　　破壳阶段

 

　　该阶段吹氩气流量最大的一个阶段，吹氩压力一般在1.5MPa左右，但时间比较短在20秒左右，破壳的目的是为了吹通透气砖，使钢液能够翻滚起来。因为有可能有部分气孔被杂物堵了或者透气砖透气性比较差，再加上需要的力较大才能够使钢液从静止到开始翻滚，所以该阶段的吹氩量大。

 

　　精炼阶段

 

　　该阶段是底吹氩的核心阶段，主要分为增碳、合金化、送电三个阶段。

 

　　送电过程中，为了保证温度快速传递，在电弧稳定的前提下，可适量加大氩气量；现场可以根据弧流波动曲线判断氩气流量大小，波动小表明氩气流量低，不利于热量的传递；波动大电弧不稳定，同时造成电极颤动厉害，有电极折断的风险。

 

　　增碳操作中氩气可在原来正常压力下，开大一倍搅拌，但要防止钢水喷溅出来。增碳过程增碳剂若想透过炉渣进入钢液，则务必有较强烈的搅拌，但伴随着的弊端是带来钢液的二次氧化，因此转炉对于碳的合金化到位是非常有必要的。

 

　　合金化操作中氩气量需要微弱于增碳时的氩气量即可。

 

　　软吹阶段

 

　　精炼过程通常是强烈的钢液流动和渣钢反应过程，而连铸的钢液希望具有稳定的温度和成分、高的洁净度。所以，在精炼后进行一定时间的弱搅拌非常必要，时间为15-40min，氩气搅拌控制以钢水裸露不大于400mm氩窝为宜，但绝对不允许关掉氩气，因为由于钢包细长，上下钢水温度需要较长一段时间才能均匀，并且透气砖在钢水压力下关闭对透气砖本身不利。达到均匀温度和细小夹杂物尽可能上浮的目的。

 

　　↑RH真空后弱吹氩对钢质量的影响↑

 

　　经过长时间的生产实践来看，合理的裸露氩气搅拌位置，并不能造成钢液的二次氧化。目前裸露面积氩窝直径200-400mm左右，弱吹氩最佳时长20-30min。由于氩气的比重较之空气重，因此大气压下空气很难进到钢液中，或者说极少进入。就目前钢包细长情况下，结合上下钢水温度均匀性来看，利大于弊。

 

　　当然，大的搅拌绝对要避免的。因为大压力只能使钢流成柱状喷溅，实际上对均匀温度、去除气体、夹杂物等并没有好处，相反带来的温降、钢渣混冲、二次氧化、夹杂等得不偿失。在浇铸前的弱吹氩搅拌至关重要，这项工作通过大数据得以证明，在时间不足的情况下，宁可牺牲真空保持时间，也要保证足够的弱吹氩时间，足以表明了合理的弱吹氩对于钢的内部质量的重要性。