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. AOD爐基本(ben)操作工(gong)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(bu)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爐脫碳工藝

 AOD爐(lu)(lu)脫(tuo)(tuo)碳(tan)工藝(yi)(yi)在高碳(tan)區可以采用(yong)純吹(chui)(chui)氧或高的(de)(de)(de)(de)氧氮比(bi)進(jin)行脫(tuo)(tuo)碳(tan)。AOD爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)吹(chui)(chui)煉強度為(wei)0.8~1.8Nm3/(t·min).AOD爐(lu)(lu)脫(tuo)(tuo)碳(tan)工藝(yi)(yi)關鍵在于C<0.7%~0.08%的(de)(de)(de)(de)區間，為(wei)了提高脫(tuo)(tuo)碳(tan)速度，防(fang)止鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)大量(liang)氧化。必須隨著碳(tan)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)降低不斷降低氧氬(ya)比(bi)，以降低Pco。傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)AOD爐(lu)(lu)脫(tuo)(tuo)碳(tan)工藝(yi)(yi)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)是根據鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)含量(liang)把氧氬(ya)比(bi)分成幾(ji)個階段進(jin)行的(de)(de)(de)(de)。AOD爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)碳(tan)速度介于VOD爐(lu)(lu)和復吹(chui)(chui)轉爐(lu)(lu)之(zhi)間。

3. AOD爐的(de)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爐的(de)脫硫工藝

 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)硫對(dui)熱塑性(xing)、耐銹(xiu)性(xing)和(he)耐蝕(shi)性(xing)都有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)影響，AOD爐(lu)(lu)(lu)精(jing)煉后鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)硫含(han)量(liang)(liang)(liang)一(yi)般已達(da)到(dao)≤0.030%的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)。采用雙渣法(fa)操作(zuo)可使硫含(han)量(liang)(liang)(liang)達(da)到(dao)≤10ppm的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)。AOD爐(lu)(lu)(lu)由于可以(yi)(yi)進行(xing)強(qiang)攪(jiao)拌操作(zuo)，所以(yi)(yi)脫(tuo)硫比(bi)VOD爐(lu)(lu)(lu)容(rong)易(yi)，能夠達(da)到(dao)更低的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)。AOD爐(lu)(lu)(lu)脫(tuo)硫同爐(lu)(lu)(lu)渣堿度(du)有(you)很(hen)大關系，此(ci)外，為了強(qiang)化脫(tuo)硫，在(zai)精(jing)煉期向鋼(gang)渣中(zhong)添加鋁(lv)粉使鋼(gang)渣的(de)(de)(de)組成接近60%CaO、32%AbO3和(he)8%SiO2,對(dui)脫(tuo)硫更有(you)效，而且脫(tuo)硫速度(du)加快(kuai)。如前所述(shu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)不(bu)同碳(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)條件下(xia)有(you)三個不(bu)同的(de)(de)(de)脫(tuo)碳(tan)(tan)機(ji)理(li)，為了使AOD爐(lu)(lu)(lu)吹煉脫(tuo)碳(tan)(tan)工藝(yi)(yi)更加靠(kao)近這些機(ji)理(li)，日本(ben)光制鐵所開發(fa)了新的(de)(de)(de)AOD爐(lu)(lu)(lu)脫(tuo)碳(tan)(tan)精(jing)煉工藝(yi)(yi)，見表3-2。

5. 頂吹(chui)AOD爐(lu)脫(tuo)碳工藝

 目前約有一半的AOD爐采(cai)用(yong)了復吹轉爐的技術，碳含量(liang)在≥0.4%的條件采(cai)用(yong)了頂(ding)吹工藝。主要效果是(shi)鋼水升溫速度(du)從(cong)127℃/C%提(ti)高(gao)到195℃/C%,脫碳速度(du)從(cong)0.055%/min提(ti)高(gao)到0.085%/min,CRE可達到90%.因(yin)此縮短(duan)冶(ye)煉(lian)10 min,Fe-Si消(xiao)耗減少了2~3kg。從(cong)70噸爐的試驗結果表明：頂(ding)吹氧＋底吹氧氬混合氣體(ti)的工藝最好(hao)，升溫速度(du)和脫碳速度(du)都(dou)達到了高(gao)水平，見(jian)表3-3。

 AOD-L頂吹(chui)可以(yi)進(jin)行“軟吹(chui)”和(he)“硬(ying)吹(chui)”操(cao)(cao)作。用音(yin)(yin)速或亞音(yin)(yin)速氧(yang)槍進(jin)行軟吹(chui)，其作用是使(shi)(shi)大部分(fen)氧(yang)與CO燃燒(shao)生成(cheng)CO2,使(shi)(shi)發生的熱量75%~90%傳輸到熔池(chi)以(yi)快(kuai)速度(du)提(ti)(ti)高鋼水溫度(du)，加速脫碳(tan)(tan)，減輕鉻的氧(yang)化。采用埋置在(zai)爐口耐火材(cai)料(liao)中的風口供氧(yang)的方法(fa)進(jin)行軟吹(chui)，投資最少(shao)(shao)，而(er)且(qie)頂吹(chui)氧(yang)100%用于二(er)次燃燒(shao)。用軟吹(chui)操(cao)(cao)作不用硬(ying)吹(chui)操(cao)(cao)作使(shi)(shi)用亞音(yin)(yin)速LD型(xing)槍，基本上所有頂吹(chui)氧(yang)都(dou)和(he)熔池(chi)反(fan)應以(yi)提(ti)(ti)高脫碳(tan)(tan)速度(du)。硬(ying)吹(chui)操(cao)(cao)作也(ye)可以(yi)吹(chui)入氧(yang)、氮混合(he)氣體(ti)可以(yi)進(jin)一步減少(shao)(shao)吹(chui)煉時間。另(ling)外，在(zai)脫碳(tan)(tan)后期(qi)或冶煉超低(di)碳(tan)(tan)不銹鋼時可以(yi)防止(zhi)空氣（氮）的滲透并提(ti)(ti)高CRE。

6. 提高AOD爐襯壽命

  AOD爐(lu)(lu)(lu)襯(chen)是工(gong)藝中的一大問題，在(zai)(zai)AOD作業中爐(lu)(lu)(lu)襯(chen)侵蝕程度是脫(tuo)碳(tan)期占30%、還(huan)原脫(tuo)硫(liu)期占60%、分(fen)析等待調整(zheng)成分(fen)期占10%.近(jin)年來(lai)通過(guo)AOD爐(lu)(lu)(lu)工(gong)藝措施不斷提高爐(lu)(lu)(lu)襯(chen)壽命，例如(ru)韓國(guo)浦(pu)項鋼鐵公司(si)90噸(dun)AOD爐(lu)(lu)(lu)襯(chen)壽命平均為240次(ci)，最高為270次(ci)，其具體(ti)做法是：①. 改(gai)善鋼水入(ru)(ru)爐(lu)(lu)(lu)條件，即將電(dian)爐(lu)(lu)(lu)鋼水中Si含(han)量(liang)(liang)控制(zhi)在(zai)(zai)低限，并(bing)減(jian)(jian)少(shao)(shao)電(dian)爐(lu)(lu)(lu)渣量(liang)(liang)，兌入(ru)(ru)AOD爐(lu)(lu)(lu)前應扒渣，同時(shi)電(dian)爐(lu)(lu)(lu)出(chu)鋼溫度應控制(zhi)在(zai)(zai)1550℃;②. 控制(zhi)AOD爐(lu)(lu)(lu)內(nei)溫度，特別是脫(tuo)碳(tan)末期爐(lu)(lu)(lu)溫應保持在(zai)(zai)1720℃以下，以防止耐火材料熔損；③. 盡(jin)可(ke)能(neng)縮短冶(ye)煉時(shi)間(jian)，通過(guo)改(gai)善吹煉模(mo)型增大脫(tuo)碳(tan)效(xiao)率縮短脫(tuo)碳(tan)時(shi)間(jian)，另外要縮短脫(tuo)硫(liu)時(shi)間(jian)，以減(jian)(jian)少(shao)(shao)耐火材料和(he)液態渣的反應時(shi)間(jian)；④. 盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)(jian)少(shao)(shao)渣量(liang)(liang)，使用高質量(liang)(liang)石灰（CaO≥92%),減(jian)(jian)少(shao)(shao)石灰加入(ru)(ru)量(liang)(liang)，改(gai)善吹煉模(mo)型，減(jian)(jian)少(shao)(shao)金屬氧化；⑤. 加入(ru)(ru)白云石造渣，在(zai)(zai)吹煉初期加入(ru)(ru)MgO,在(zai)(zai)渣中含(han)量(liang)(liang)應控制(zhi)在(zai)(zai)6%~10%。