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(fa)(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(xiu)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. 復吹轉爐的特點(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. 復吹轉爐的吹煉工藝


  經過(guo)脫(tuo)(tuo)硅、脫(tuo)(tuo)磷、脫(tuo)(tuo)硫的鐵(tie)水(shui)(shui)(shui),溫度(du)1250℃以上倒人轉(zhuan)(zhuan)爐,經過(guo)EAF熔化的合金鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)也倒入轉(zhuan)(zhuan)爐。混(hun)合的鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)在復吹轉(zhuan)(zhuan)爐中進(jin)行(xing)脫(tuo)(tuo)碳(tan)粗煉(lian),當鋼(gang)(gang)中碳(tan)含量約達到0.3%,鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)(shui)溫度(du)1650℃,經過(guo)還原后(hou)出鋼(gang)(gang)送入VOD爐進(jin)行(xing)精煉(lian)。


 復(fu)吹(chui)(chui)轉爐脫(tuo)(tuo)碳(tan)工(gong)藝(yi)的(de)目標是減(jian)少(shao)(shao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)氧(yang)(yang)化,提高(gao)(gao)脫(tuo)(tuo)碳(tan)速(su)度。對此(ci),復(fu)吹(chui)(chui)工(gong)藝(yi)的(de)核心是頂、底(di)吹(chui)(chui)煉氧(yang)(yang)氣(qi)的(de)比例和與惰性氣(qi)體的(de)比例。首先,在高(gao)(gao)碳(tan)區脫(tuo)(tuo)碳(tan)復(fu)吹(chui)(chui)工(gong)藝(yi)與單獨(du)頂吹(chui)(chui)或(huo)底(di)吹(chui)(chui)比較,其脫(tuo)(tuo)碳(tan)速(su)度和減(jian)少(shao)(shao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)氧(yang)(yang)化都具有(you)明顯的(de)優(you)越性。另(ling)外(wai),頂、底(di)復(fu)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)的(de)比例,底(di)吹(chui)(chui)比應小于(yu)0.5.加(jia)(jia)大(da)頂吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)的(de)比例有(you)利于(yu)提高(gao)(gao)脫(tuo)(tuo)碳(tan)速(su)度,但有(you)可能加(jia)(jia)大(da)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)氧(yang)(yang)化。在頂吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)的(de)條(tiao)件下(xia),增加(jia)(jia)底(di)吹(chui)(chui)氮(氬)流量可以(yi)減(jian)少(shao)(shao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)氧(yang)(yang)化。另(ling)外(wai),在頂吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)中混合少(shao)(shao)量的(de)氮氣(qi)對減(jian)少(shao)(shao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)氧(yang)(yang)化有(you)利。


 三步(bu)法 VOD爐要求的入爐鋼水碳(tan)含量約在0.3%左(zuo)右,所以復吹(chui)轉爐在碳(tan)含量為0.4%~0.25%的中碳(tan)區應停止頂吹(chui),其底吹(chui)的氧(yang)/氮(氬(ya))的比例應控制在2/1~1/1的范圍(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。