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)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多在專業化不銹鋼生產廠采用,冶煉不銹鋼(gang)鋼(gang)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(fu)吹(chui)轉(zhuan)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(chui)轉爐(lu)的吹(chui)煉工(gong)藝(yi)


  經(jing)過脫(tuo)硅、脫(tuo)磷、脫(tuo)硫的鐵(tie)水,溫度1250℃以上倒人轉(zhuan)爐(lu),經(jing)過EAF熔化的合金(jin)鐵(tie)水也倒入轉(zhuan)爐(lu)。混(hun)合的鐵(tie)水在復吹轉(zhuan)爐(lu)中進(jin)行脫(tuo)碳粗(cu)煉,當鋼中碳含量約(yue)達到(dao)0.3%,鋼水溫度1650℃,經(jing)過還(huan)原后出鋼送(song)入VOD爐(lu)進(jin)行精煉。


 復(fu)(fu)吹(chui)(chui)轉(zhuan)爐脫碳工藝(yi)的(de)(de)目(mu)標(biao)是減少鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua),提高脫碳速(su)度。對此(ci),復(fu)(fu)吹(chui)(chui)工藝(yi)的(de)(de)核心(xin)是頂(ding)(ding)、底(di)(di)吹(chui)(chui)煉氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)比(bi)例和(he)與惰性氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)比(bi)例。首(shou)先,在(zai)(zai)高碳區脫碳復(fu)(fu)吹(chui)(chui)工藝(yi)與單(dan)獨頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)或底(di)(di)吹(chui)(chui)比(bi)較,其脫碳速(su)度和(he)減少鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)都具有(you)(you)明顯(xian)的(de)(de)優越(yue)性。另外(wai),頂(ding)(ding)、底(di)(di)復(fu)(fu)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)比(bi)例,底(di)(di)吹(chui)(chui)比(bi)應(ying)小于(yu)0.5.加大(da)頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)比(bi)例有(you)(you)利(li)于(yu)提高脫碳速(su)度,但有(you)(you)可能加大(da)鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。在(zai)(zai)頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)條(tiao)件(jian)下,增加底(di)(di)吹(chui)(chui)氮(氬)流(liu)量可以(yi)減少鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。另外(wai),在(zai)(zai)頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)氧(yang)(yang)(yang)中混合少量的(de)(de)氮氣(qi)(qi)(qi)對減少鉻(ge)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)有(you)(you)利(li)。


 三步法 VOD爐(lu)(lu)要求的(de)(de)入(ru)爐(lu)(lu)鋼水碳含(han)量(liang)約在0.3%左右,所以復吹(chui)轉爐(lu)(lu)在碳含(han)量(liang)為0.4%~0.25%的(de)(de)中碳區(qu)應(ying)停(ting)止頂吹(chui),其(qi)底吹(chui)的(de)(de)氧/氮(氬)的(de)(de)比例應(ying)控制在2/1~1/1的(de)(de)范圍。


 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。