不銹鋼冶煉工藝有兩種方法:一種是20紀70年代初開發的二步法,即EAF+AOD法VOD法(圖3-1);另一種是20世紀80年代開發的三步法,即EAF+轉爐(MRP,K-OBM或LD-OB)+VOD法(圖3-2).這兩種方法各具特點。二步法主要是EAF+AOD多在專業化不銹鋼生產廠采用,冶煉不銹鋼鋼種(zhong)基本不受限制(除C+N≤250ppm),與連鑄匹配比較容易,投資和生產成本較低。


1. 復吹(chui)轉爐的特點


  復吹轉爐的爐型有很多種。其方法的選擇實際上只是氣源、供氣元件和供氣壓力的選擇。對于不銹鋼三步法中的復吹轉爐都是使用強攪拌的復吹工藝。底吹供氣強度為0.2~1.7Nm3/(t·min)[頂槍4.6 Nm3/(t·min)].有的復吹轉爐底部可以供氧,例如K-OBM,LD-OB等,底吹強攪拌和供氧可以提高脫碳速度和鋼水收得率(93%)。


2. 復吹轉爐的(de)吹煉(lian)工藝


  經(jing)過脫硅、脫磷、脫硫的鐵(tie)(tie)水(shui),溫度1250℃以上倒人(ren)轉(zhuan)爐(lu),經(jing)過EAF熔化(hua)的合(he)金鐵(tie)(tie)水(shui)也(ye)倒入(ru)轉(zhuan)爐(lu)。混合(he)的鐵(tie)(tie)水(shui)在(zai)復吹轉(zhuan)爐(lu)中進行(xing)脫碳粗煉(lian),當鋼(gang)中碳含(han)量約達(da)到0.3%,鋼(gang)水(shui)溫度1650℃,經(jing)過還原后(hou)出鋼(gang)送入(ru)VOD爐(lu)進行(xing)精煉(lian)。


 復吹(chui)(chui)(chui)轉(zhuan)爐脫(tuo)(tuo)(tuo)碳工藝(yi)的目標是(shi)減(jian)少(shao)(shao)鉻的氧(yang)(yang)(yang)化(hua),提(ti)高脫(tuo)(tuo)(tuo)碳速度(du)。對此,復吹(chui)(chui)(chui)工藝(yi)的核心是(shi)頂(ding)、底吹(chui)(chui)(chui)煉氧(yang)(yang)(yang)氣的比(bi)(bi)例和與惰性氣體(ti)的比(bi)(bi)例。首(shou)先,在高碳區脫(tuo)(tuo)(tuo)碳復吹(chui)(chui)(chui)工藝(yi)與單(dan)獨頂(ding)吹(chui)(chui)(chui)或底吹(chui)(chui)(chui)比(bi)(bi)較,其(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)碳速度(du)和減(jian)少(shao)(shao)鉻的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)都具有明顯的優越(yue)性。另外,頂(ding)、底復吹(chui)(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)的比(bi)(bi)例,底吹(chui)(chui)(chui)比(bi)(bi)應小于0.5.加(jia)大(da)(da)頂(ding)吹(chui)(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)的比(bi)(bi)例有利于提(ti)高脫(tuo)(tuo)(tuo)碳速度(du),但有可能加(jia)大(da)(da)鉻的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。在頂(ding)吹(chui)(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)的條件下,增加(jia)底吹(chui)(chui)(chui)氮(氬)流量可以減(jian)少(shao)(shao)鉻的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。另外,在頂(ding)吹(chui)(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)中混合少(shao)(shao)量的氮氣對減(jian)少(shao)(shao)鉻的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)有利。


 三步法 VOD爐(lu)要求的(de)(de)入爐(lu)鋼水碳含(han)量約在(zai)0.3%左右,所以(yi)復吹(chui)(chui)轉爐(lu)在(zai)碳含(han)量為0.4%~0.25%的(de)(de)中碳區(qu)應停止頂吹(chui)(chui),其底吹(chui)(chui)的(de)(de)氧/氮(dan)(氬)的(de)(de)比例應控制在(zai)2/1~1/1的(de)(de)范圍(wei)。


 復吹轉爐使用的惰性氣體應根據冶煉鋼種或成品鋼中氮含量的要求所決定。VOD爐去氮能力是很強的,對于304不銹鋼復吹轉爐可以使用氮氣吹煉,對于限制氨的鋼種,應根據其含量在吹煉后期使用氬氣吹煉。