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(fa)或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. 復吹轉(zhuan)爐(lu)的特點(dian)
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(lu)的吹煉工藝
經過脫硅(gui)、脫磷、脫硫的鐵水(shui)(shui),溫度(du)1250℃以(yi)上倒人(ren)轉爐(lu)(lu)(lu),經過EAF熔化的合金(jin)鐵水(shui)(shui)也倒入轉爐(lu)(lu)(lu)。混合的鐵水(shui)(shui)在復吹(chui)轉爐(lu)(lu)(lu)中進行(xing)脫碳粗(cu)煉(lian),當鋼(gang)中碳含量約達到0.3%,鋼(gang)水(shui)(shui)溫度(du)1650℃,經過還原后出鋼(gang)送(song)入VOD爐(lu)(lu)(lu)進行(xing)精(jing)煉(lian)。
復(fu)(fu)吹(chui)轉爐脫(tuo)(tuo)碳(tan)工藝(yi)的(de)(de)目標是(shi)減(jian)(jian)少(shao)鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua),提高脫(tuo)(tuo)碳(tan)速(su)度(du)。對此,復(fu)(fu)吹(chui)工藝(yi)的(de)(de)核心(xin)是(shi)頂、底吹(chui)煉氧(yang)(yang)氣的(de)(de)比例(li)和(he)與惰性氣體的(de)(de)比例(li)。首(shou)先,在(zai)高碳(tan)區脫(tuo)(tuo)碳(tan)復(fu)(fu)吹(chui)工藝(yi)與單獨頂吹(chui)或底吹(chui)比較,其脫(tuo)(tuo)碳(tan)速(su)度(du)和(he)減(jian)(jian)少(shao)鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)都具有(you)明顯的(de)(de)優越(yue)性。另(ling)外(wai)(wai),頂、底復(fu)(fu)吹(chui)氧(yang)(yang)的(de)(de)比例(li),底吹(chui)比應(ying)小于(yu)0.5.加(jia)大(da)頂吹(chui)氧(yang)(yang)的(de)(de)比例(li)有(you)利于(yu)提高脫(tuo)(tuo)碳(tan)速(su)度(du),但有(you)可(ke)(ke)能(neng)加(jia)大(da)鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)頂吹(chui)氧(yang)(yang)的(de)(de)條件下(xia),增加(jia)底吹(chui)氮(dan)(氬(ya))流量可(ke)(ke)以減(jian)(jian)少(shao)鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)。另(ling)外(wai)(wai),在(zai)頂吹(chui)氧(yang)(yang)中(zhong)混合少(shao)量的(de)(de)氮(dan)氣對減(jian)(jian)少(shao)鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)有(you)利。
三步法 VOD爐(lu)要求的(de)(de)(de)入爐(lu)鋼水碳(tan)含量約(yue)在(zai)0.3%左右,所以復吹(chui)轉爐(lu)在(zai)碳(tan)含量為0.4%~0.25%的(de)(de)(de)中碳(tan)區應停止(zhi)頂(ding)吹(chui),其底(di)吹(chui)的(de)(de)(de)氧/氮(氬)的(de)(de)(de)比例應控制在(zai)2/1~1/1的(de)(de)(de)范(fan)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(gang)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。

