不銹鋼的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或VOD法，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。這兩種方法各具特點。二步法主要是EAF+AOD多在專業化不(bu)銹鋼生產廠采用，冶煉不(bu)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. AOD爐基本操作工藝

 AOD爐外形與轉爐相似，爐襯采用多種規格和品種的堿性耐火材料（如鎂鈣磚、鉻鎂磚等），在AOD側底部安有兩支或多支雙層自耗式噴槍，噴槍內管為銅管，吹人不同比例的氧氬（氮）混合氣體進行脫碳。外管為不銹鋼管，從內管和外管之間的縫隙中吹入氬氣或氮氣，壓縮空氣作為冷卻氣。AOD工藝實質是二步法煉鋼工藝，首先爐料（包括廢鋼和鐵合金）在電弧爐或感應爐中熔化，鎳、鉻、錳一般按規格中下限配入，按照爐料最低成本要求，碳一般在0.5%~3.0%之間變化，大部分鋼廠在1.5%~2.0%,爐料熔化后就可進行還原，當電爐鋼水溫度約1550℃時經過扒渣后倒人AOD爐進行脫碳。入爐鋼水的碳含量一般在1.5%~2.0%,經過三期脫碳達到0.03%的要求。第一期氧氬（氮）比為3:1脫碳到0.25%,第二期1:1脫碳到0.10%,第三期3:1~4:1到終點碳。終點溫度在1710~1730℃進行還原精煉。

2. AOD爐脫碳工(gong)藝

 AOD爐(lu)(lu)脫(tuo)(tuo)碳工藝在高碳區(qu)可以(yi)采(cai)用純吹(chui)氧(yang)或高的(de)(de)氧(yang)氮比進行(xing)脫(tuo)(tuo)碳。AOD爐(lu)(lu)的(de)(de)吹(chui)煉強(qiang)度(du)為(wei)(wei)0.8~1.8Nm3/(t·min).AOD爐(lu)(lu)脫(tuo)(tuo)碳工藝關鍵在于C<0.7%~0.08%的(de)(de)區(qu)間，為(wei)(wei)了提高脫(tuo)(tuo)碳速(su)度(du)，防止鉻的(de)(de)大量氧(yang)化。必須隨著碳含量的(de)(de)降低不斷降低氧(yang)氬(ya)比，以(yi)降低Pco。傳(chuan)統(tong)的(de)(de)AOD爐(lu)(lu)脫(tuo)(tuo)碳工藝采(cai)用的(de)(de)是根據鋼中的(de)(de)碳含量把氧(yang)氬(ya)比分(fen)成幾個(ge)階段進行(xing)的(de)(de)。AOD爐(lu)(lu)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)碳速(su)度(du)介于VOD爐(lu)(lu)和復吹(chui)轉爐(lu)(lu)之間。

3. AOD爐的還原工藝

  脫碳終點時AOD爐一般有2%的Cr氧化，VOD爐約有1%的Cr氧化，鋼中的氧含量。約分別為700 ppm和200 ppm.為了還原渣中的Cr₂O₃并對鋼水脫氧，一般是向鋼中加入Fe-Si進行還原。Fe-Si的添加量AOD爐一般在8~12kg/t,硅脫氧后要進行純吹氬約6分鐘，以利于夾雜物上浮。AOD爐采用Fe-Si和鋁脫氧可使鋼中的氧含量降至50~80 ppm和30~50 ppm。

 為了還原渣中的Cr₂O₃,應控制鋼中的硅含量和鋼渣的堿度。為使AOD爐鉻的回收率達到98.5%.鋼中含Si量應控制在0.5%左右，鋼渣堿度應控制在2.0左右。為了控制鋼渣堿度，石灰應分階段加入，兌鋼前加入15kg/t和9kg/t的MgO,脫碳工期中加入22kg/t,終點后加22kg/t.為了充分化渣，脫碳終點時應加入12%石灰量的CaF2。

4. AOD爐(lu)的脫硫工藝

 不銹(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)對熱塑(su)性、耐銹(xiu)性和耐蝕性都有明顯的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，AOD爐精煉(lian)后(hou)鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)含量(liang)一般已(yi)達到(dao)≤0.030%的(de)(de)(de)(de)水平(ping)。采用雙渣法(fa)操(cao)作(zuo)可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)含量(liang)達到(dao)≤10ppm的(de)(de)(de)(de)水平(ping)。AOD爐由于可(ke)以(yi)進行強攪拌操(cao)作(zuo)，所(suo)以(yi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)比(bi)VOD爐容易，能夠達到(dao)更(geng)低的(de)(de)(de)(de)含量(liang)。AOD爐脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)同爐渣堿度有很大關系(xi)，此外，為了強化脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)，在精煉(lian)期向鋼(gang)渣中添加鋁粉使(shi)鋼(gang)渣的(de)(de)(de)(de)組成接近60%CaO、32%AbO3和8%SiO2,對脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)更(geng)有效，而(er)且脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)速度加快(kuai)。如前所(suo)述不銹(xiu)鋼(gang)在不同碳(tan)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下有三個不同的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)碳(tan)機理，為了使(shi)AOD爐吹煉(lian)脫(tuo)(tuo)碳(tan)工(gong)(gong)藝(yi)更(geng)加靠近這些機理，日(ri)本光制鐵所(suo)開發了新的(de)(de)(de)(de)AOD爐脫(tuo)(tuo)碳(tan)精煉(lian)工(gong)(gong)藝(yi)，見(jian)表3-2。

5. 頂吹AOD爐脫碳工藝

 目前約(yue)有一半的(de)AOD爐采用了(le)(le)復吹(chui)轉爐的(de)技術(shu)，碳(tan)含(han)量(liang)在≥0.4%的(de)條件采用了(le)(le)頂吹(chui)工(gong)藝。主要(yao)效果是鋼(gang)水升溫(wen)速(su)度(du)從127℃/C%提高到195℃/C%,脫碳(tan)速(su)度(du)從0.055%/min提高到0.085%/min,CRE可(ke)達到90%.因此縮短冶煉10 min,Fe-Si消耗減少(shao)了(le)(le)2~3kg。從70噸(dun)爐的(de)試驗結(jie)果表明：頂吹(chui)氧＋底吹(chui)氧氬混合氣體的(de)工(gong)藝最好，升溫(wen)速(su)度(du)和脫碳(tan)速(su)度(du)都達到了(le)(le)高水平，見表3-3。

 AOD-L頂吹(chui)可以(yi)(yi)進(jin)行(xing)“軟吹(chui)”和“硬吹(chui)”操作(zuo)。用(yong)(yong)音(yin)速或(huo)亞音(yin)速氧(yang)槍進(jin)行(xing)軟吹(chui)，其(qi)作(zuo)用(yong)(yong)是(shi)使大部(bu)分氧(yang)與CO燃(ran)燒生成CO2,使發生的(de)(de)熱量75%~90%傳(chuan)輸到(dao)熔池以(yi)(yi)快速度提高(gao)鋼水溫度，加速脫(tuo)碳，減輕鉻的(de)(de)氧(yang)化。采用(yong)(yong)埋置在(zai)爐口(kou)耐火材(cai)料中的(de)(de)風口(kou)供氧(yang)的(de)(de)方(fang)法進(jin)行(xing)軟吹(chui)，投資最少，而(er)且(qie)頂吹(chui)氧(yang)100%用(yong)(yong)于二次燃(ran)燒。用(yong)(yong)軟吹(chui)操作(zuo)不(bu)用(yong)(yong)硬吹(chui)操作(zuo)使用(yong)(yong)亞音(yin)速LD型槍，基本上(shang)所有頂吹(chui)氧(yang)都和熔池反應以(yi)(yi)提高(gao)脫(tuo)碳速度。硬吹(chui)操作(zuo)也可以(yi)(yi)吹(chui)入(ru)氧(yang)、氮(dan)混合(he)氣(qi)體可以(yi)(yi)進(jin)一(yi)步減少吹(chui)煉時(shi)間。另(ling)外，在(zai)脫(tuo)碳后期或(huo)冶煉超低碳不(bu)銹鋼時(shi)可以(yi)(yi)防(fang)止空(kong)氣(qi)（氮(dan)）的(de)(de)滲透并提高(gao)CRE。

6. 提高AOD爐襯(chen)壽命

  AOD爐襯(chen)是(shi)工藝中的一大問題，在(zai)(zai)AOD作(zuo)業中爐襯(chen)侵蝕(shi)程度(du)是(shi)脫(tuo)碳(tan)(tan)期占(zhan)30%、還(huan)原(yuan)脫(tuo)硫(liu)期占(zhan)60%、分析等(deng)待調整成分期占(zhan)10%.近年(nian)來通過AOD爐工藝措施(shi)不(bu)斷提高(gao)爐襯(chen)壽命，例(li)如韓國浦項鋼鐵公(gong)司90噸AOD爐襯(chen)壽命平均為240次(ci)，最高(gao)為270次(ci)，其具體做法是(shi)：①. 改(gai)善鋼水(shui)入(ru)(ru)(ru)爐條件，即將電爐鋼水(shui)中Si含量(liang)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)低限，并減(jian)少(shao)電爐渣(zha)量(liang)，兌入(ru)(ru)(ru)AOD爐前應(ying)(ying)(ying)扒渣(zha)，同時電爐出鋼溫(wen)度(du)應(ying)(ying)(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)1550℃;②. 控(kong)制(zhi)(zhi)AOD爐內(nei)溫(wen)度(du)，特別是(shi)脫(tuo)碳(tan)(tan)末期爐溫(wen)應(ying)(ying)(ying)保持在(zai)(zai)1720℃以下，以防止耐火(huo)材料(liao)熔損；③. 盡可(ke)能(neng)縮(suo)短(duan)冶煉(lian)時間，通過改(gai)善吹煉(lian)模型增大脫(tuo)碳(tan)(tan)效率(lv)縮(suo)短(duan)脫(tuo)碳(tan)(tan)時間，另外(wai)要縮(suo)短(duan)脫(tuo)硫(liu)時間，以減(jian)少(shao)耐火(huo)材料(liao)和(he)液態(tai)渣(zha)的反應(ying)(ying)(ying)時間；④. 盡可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)渣(zha)量(liang)，使用高(gao)質量(liang)石灰(hui)（CaO≥92%),減(jian)少(shao)石灰(hui)加入(ru)(ru)(ru)量(liang)，改(gai)善吹煉(lian)模型，減(jian)少(shao)金(jin)屬氧化；⑤. 加入(ru)(ru)(ru)白云石造渣(zha)，在(zai)(zai)吹煉(lian)初期加入(ru)(ru)(ru)MgO,在(zai)(zai)渣(zha)中含量(liang)應(ying)(ying)(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)6%~10%。