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(bu)銹(xiu)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(xiu)鋼(gang)冶煉工藝的特點(dian)主要可以(yi)概括(kuo)為以(yi)下幾點(dian):
1. 嚴格控制冶煉(lian)化學(xue)成分(fen)
為滿足不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼防銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)、耐酸等多(duo)種用途的(de)(de)(de)要求(qiu),設計(ji)出的(de)(de)(de)大量的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼鋼種各有(you)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成分(fen),除含(han)有(you)常(chang)規的(de)(de)(de)碳、硅(gui)、錳、磷、硫外(wai),還(huan)有(you)鉻、鎳、鉬、鈮、銅、鈦、鋁(lv)、氮等多(duo)種元素。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼冶煉要求(qiu)嚴格(ge)控制(zhi)化(hua)(hua)學(xue)成分(fen),使之(zhi)符合產品標準,這不(bu)(bu)僅直接影響產品的(de)(de)(de)使用性能(neng),而且也影響后部工序中的(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi)加工性能(neng)和產品的(de)(de)(de)表面質量。
2. 妥善解決(jue)“降(jiang)碳”和“保(bao)鉻”的矛(mao)盾(dun)
為防止(zhi)在大(da)氣(qi)中(zhong)產生腐蝕,一般(ban)情況下不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)含鉻(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)大(da)約在12%以上,而進一步提(ti)高(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)蝕性(xing)能,鋼(gang)(gang)中(zhong)還需加入(ru)更(geng)(geng)多的(de)鉻(ge)(ge)和一定量(liang)(liang)(liang)的(de)鎳、鉬、鈦等合金(jin)元素,以適應更(geng)(geng)加苛刻的(de)使用環境。準(zhun)確控制鉻(ge)(ge)的(de)含量(liang)(liang)(liang)和提(ti)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)的(de)回收是冶煉(lian)(lian)的(de)一個重要技術指(zhi)標。而碳(tan)又是對不銹鋼(gang)(gang)耐(nai)(nai)(nai)蝕性(xing)能有不良(liang)影(ying)響(xiang)的(de)主(zhu)要元素之一,脫碳(tan)是銹鋼(gang)(gang)冶煉(lian)(lian)中(zhong)必須完(wan)成的(de)另(ling)一個重要任務。因此,既要含有大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)鉻(ge)(ge)又要盡量(liang)(liang)(liang)低的(de)碳(tan)含量(liang)(liang)(liang)以改善(shan)其耐(nai)(nai)(nai)蝕性(xing)能,但在正常(chang)冶煉(lian)(lian)溫(wen)度(du)(du)下,要把(ba)碳(tan)降至0.03%以下,則平衡(heng)的(de)鉻(ge)(ge)只能保(bao)持在4%左右(you),而提(ti)高(gao)(gao)冶煉(lian)(lian)溫(wen)度(du)(du)雖能適當提(ti)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)的(de)平衡(heng)含量(liang)(liang)(liang),但耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)料卻難以承(cheng)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精煉不銹鋼、AOD精煉不銹鋼等爐外精煉新技術,開辟了不銹鋼冶煉的新紀元。
3. 降(jiang)低(di)煉鋼成本是不銹鋼生產工(gong)藝水平(ping)的一(yi)個重要標志(zhi)
不(bu)銹鋼(gang)冶(ye)(ye)煉(lian)中(zhong)要使用(yong)(yong)大量昂貴(gui)的合金料(liao)(liao),加之不(bu)銹鋼(gang)煉(lian)鋼(gang)澆(jiao)注工藝(yi)又比(bi)較復雜,煉(lian)鋼(gang)成(cheng)本在總的生產成(cheng)本中(zhong)占有相當大的比(bi)例(li)(li),因而改進(jin)(jin)工藝(yi),降低(di)(di)煉(lian)鋼(gang)成(cheng)本具(ju)有重要意義。例(li)(li)如,改進(jin)(jin)原料(liao)(liao)配(pei)比(bi),選用(yong)(yong)廉價合金,采用(yong)(yong)返回法冶(ye)(ye)煉(lian),節約合金料(liao)(liao);采用(yong)(yong)連鑄技術以降低(di)(di)消(xiao)耗、提高收得率(lv);提高爐齡、降低(di)(di)耐火材料(liao)(liao)消(xiao)耗等等。
4. 保證表面(mian)質量(liang)是不(bu)銹鋼生(sheng)產中的一項重(zhong)要任(ren)務(wu)
不(bu)銹鋼產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。