不銹鋼的生產大體上可分為冶煉(煉鋼和澆鑄)和加工(開坯、熱軋、冷軋、制管、拔絲等)兩個階段。煉鋼和澆鑄是不銹鋼生產流程中的關鍵工序,它不僅決定所生產鋼種的化學成分,而且對保證產品質量、降低生產成本、提高生產效率具有重要作用。由于不銹鋼的特性和對產品質量的特殊要求,使得前部工序的煉鋼和澆鑄工藝和熱軋、冷軋、熱處理等后部工序具有不同于普通鋼的特點,有一套獨特的工藝制度,相應地也采用了許多新的工藝和設備。不銹鋼的冶煉和加工工藝與普通鋼相比有了飛速發展。
不銹鋼冶煉工藝的(de)特(te)點主要可(ke)以概括為以下幾點:
1. 嚴(yan)格(ge)控制冶煉化學成(cheng)分
為滿足不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)防(fang)銹(xiu)、耐(nai)酸(suan)等多種(zhong)用途的(de)(de)要求,設計出的(de)(de)大量(liang)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)各有(you)不(bu)(bu)同的(de)(de)化學(xue)(xue)成分,除含有(you)常規的(de)(de)碳、硅、錳(meng)、磷、硫外,還有(you)鉻、鎳(nie)、鉬(mu)、鈮、銅、鈦(tai)、鋁、氮等多種(zhong)元素。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)冶煉要求嚴格(ge)控制(zhi)化學(xue)(xue)成分,使之(zhi)符合產(chan)品標準,這不(bu)(bu)僅直接影(ying)響產(chan)品的(de)(de)使用性能,而且也影(ying)響后部工序中的(de)(de)軋制(zhi)加工性能和產(chan)品的(de)(de)表(biao)面質(zhi)量(liang)。
2. 妥善解(jie)決“降碳(tan)”和“保鉻”的矛盾(dun)
為防止在(zai)大氣中產(chan)生腐蝕(shi),一(yi)(yi)般情況(kuang)下(xia)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中含鉻(ge)量(liang)(liang)大約在(zai)12%以上(shang),而(er)(er)進一(yi)(yi)步提(ti)高耐(nai)蝕(shi)性能,鋼中還需(xu)加入更多的(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)一(yi)(yi)定量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鎳、鉬、鈦等合金元素(su),以適應更加苛刻的(de)(de)(de)使用環境。準確控制(zhi)鉻(ge)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)和(he)提(ti)高鉻(ge)的(de)(de)(de)回(hui)收是冶煉(lian)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個重(zhong)要(yao)(yao)技(ji)術指(zhi)標(biao)。而(er)(er)碳又是對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)蝕(shi)性能有(you)不(bu)良(liang)影響的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)元素(su)之一(yi)(yi),脫碳是銹(xiu)(xiu)鋼冶煉(lian)中必(bi)須完(wan)成的(de)(de)(de)另一(yi)(yi)個重(zhong)要(yao)(yao)任務。因(yin)此,既要(yao)(yao)含有(you)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鉻(ge)又要(yao)(yao)盡量(liang)(liang)低的(de)(de)(de)碳含量(liang)(liang)以改善(shan)其耐(nai)蝕(shi)性能,但在(zai)正常冶煉(lian)溫(wen)度(du)下(xia),要(yao)(yao)把碳降至0.03%以下(xia),則平衡(heng)的(de)(de)(de)鉻(ge)只(zhi)能保(bao)持在(zai)4%左右,而(er)(er)提(ti)高冶煉(lian)溫(wen)度(du)雖能適當(dang)提(ti)高鉻(ge)的(de)(de)(de)平衡(heng)含量(liang)(liang),但耐(nai)火材料卻難以承受。
為此,采用在真空下精煉或向鋼液中吹氬、氮等惰性氣體以稀釋爐氣中的一氧化碳等方法,從而達到降碳保鉻的目的。20世紀60年代開發了VOD精煉不(bu)銹鋼、AOD精(jing)煉不銹鋼(gang)等爐外精煉新技術,開辟了不銹鋼冶煉的新紀元。
3. 降(jiang)低煉鋼成本是不銹鋼生產工藝水(shui)平(ping)的一個(ge)重要標志
不銹鋼冶(ye)煉中(zhong)要(yao)使用(yong)(yong)大量昂(ang)貴的(de)合(he)金料(liao),加之不銹鋼煉鋼澆注工藝又比較復雜,煉鋼成本(ben)在總的(de)生產成本(ben)中(zhong)占有相當(dang)大的(de)比例,因而改進工藝,降(jiang)低煉鋼成本(ben)具有重要(yao)意義。例如,改進原(yuan)料(liao)配(pei)比,選用(yong)(yong)廉價合(he)金,采用(yong)(yong)返回法冶(ye)煉,節約合(he)金料(liao);采用(yong)(yong)連鑄技術(shu)以降(jiang)低消耗、提高收得(de)率(lv);提高爐齡、降(jiang)低耐火材料(liao)消耗等(deng)等(deng)。
4. 保證(zheng)表面質量是不銹鋼生產中的一項重要任務
不銹(xiu)鋼產(chan)品對表面質量的要求很嚴格,因此,在不銹鋼生產中自始至終要把保證表面質量放在重要位置,而采取許多特殊的工藝措施。例如煉鋼中嚴格控制冶煉化學成分,澆注時采用無氧保護澆鑄,對錠、坯表面缺陷的修磨等。

