不锈钢冶炼工艺
不锈钢的冶炼
1700 oC 0.10 - 0.30 %
11 - 30 %
1560 oC
0.001 - 0.30 % 11 - 30 %
特 点：以铁水为原料，双转炉冶炼，可使用铬原矿。
ACESITA不锈钢生产工艺流程与设备简介
巴 西ACESITA厂 DEP+EAF→MRP →VOD → LF →CCM
特 点：以铁水为主原料，三步法工艺。
冶炼方法
一步法（单炉冶炼法）： • EAF 原电炉直接生产工艺
二步法（双联冶炼法）： • EAF+AOD 不锈炼钢厂 • EAF+VOD 四川长城四分厂 • EAF+CLU 南非哥伦布厂 • LD-OB+VOD 日本新日铁八幡厂
三步法（三联冶炼法）： • EAF+K-OBM-S+VOD 二钢厂 • EAF+AOD+VOD POSCO第二炼钢厂 • EAF+LD-OB+VOD 日本日新周南厂
一步法
电弧炉单炼 感应炉重熔
浇注
二步法
初炼炉
脱碳精炼炉
浇注
三步法 初炼炉
脱碳精炼炉 脱碳精炼炉
浇注
主要精炼炉 电弧炉（EAF）直接冶炼法 AOD（氩氧脱碳法） VOD（真空吹氧脱碳法） 转炉顶低复吹法（K-OBM-S、K-BOP法等） RH-OB法 其中以AOD法、VOD法占主导地位。分别采用二步法和 三步法工艺冶炼不锈钢，可以大量生产低碳、超低碳不锈钢。 Cr的回收率也达到较高的水平。
不锈钢的冶炼
太钢技术中心 孙铭山 博士
一、引 言
世界不锈钢的发展有两方面的动力：
对优质不锈钢的需求增加； 降低生产成本和提高生产率。
不锈钢电炉冶炼工艺 -回复
不锈钢电炉冶炼工艺-回复不锈钢电炉冶炼工艺是一种常用于生产不锈钢的工艺方法。
通过电炉加热、熔炼和冷却等连续工艺步骤，将原材料（主要是铁合金和废钢）转化为高质量的不锈钢材料。
本文将详细介绍不锈钢电炉冶炼工艺的每一个步骤。
第一步：原材料准备在不锈钢电炉冶炼过程中，主要原材料是铁合金和废钢。
铁合金包括铁铬合金、铁镍合金和铁钒合金等，废钢包括废旧钢铁和废钢产品。
在准备原材料时，需要根据不同的合金配方和产品要求，控制好原材料的化学成分和比例。
第二步：电炉熔炼将准备好的原材料倒入电炉中进行熔炼。
电炉是一种利用电能将原材料加热到高温并融化的设备。
电炉通常分为直接电炉和感应电炉两种类型。
在熔炼过程中，电炉的温度和炉内气氛需要进行严格的控制，以确保合金成分和质量的稳定。
第三步：渣的处理在不锈钢电炉熔炼过程中，废钢中的杂质和氧化物将形成渣。
为了提高合金的纯度，需要对渣进行处理。
常用的渣处理方法有贫化处理、锻渣法和气体还原法等。
这些方法能够将渣中的有害元素和杂质去除，提高合金的品质。
第四步：合金成分调整根据不锈钢产品的要求，通过添加合适的合金元素和合金块，对合金的成分进行调整。
这一步骤需要根据不锈钢的合金配方和产品要求，控制好每一种元素的添加比例，以确保最终产品的质量。
第五步：脱氧和冶炼终点控制在不锈钢电炉冶炼过程中，为了降低合金中的氧含量，需要进行脱氧处理。
通常使用硅、铝、锰等作为脱氧剂。
同时，在冶炼过程的后期，需要进行冶炼终点控制，即控制合金的温度和成分，以满足产品的要求。
第六步：浇注和冷却经过以上几个步骤，不锈钢合金已经获得理想的成分和温度。
接下来，将合金倒入浇注工具中，进行模具浇注。
浇注工艺的控制直接影响着产品的质量和形状。
最后，待不锈钢合金冷却后，进行必要的热处理和实际应用。
热处理可通过控制温度和冷却速率来调整材料的组织结构和性能，使其达到理想的机械性能和耐腐蚀性能。
不锈钢电炉冶炼工艺虽然复杂，但凭借其高效、灵活和可控的优点，被广泛应用于不锈钢制造行业。
不锈钢冶炼工艺（DOC）
不锈钢冶炼⼯艺（DOC）不锈钢技术及其发展摘要介绍了不锈钢炼钢的总体概况和品种, 论述了不锈钢在铁⽔预处理、转炉、电炉、⼆次精炼、连铸等⽅⾯的典型⼯艺流程,概述了国内外不锈钢的⽣产和消费现状，提出了不锈钢⽣产流程未来的发展⽅向。
关键词不锈钢⽣产流程精炼Abstract: The paper introduced the general specification of stainless steel aking and the varieties of the product, stated the typical progresses flow in hot metal pretreatment、 converter、 EAF、 secondary refining continuous casting etc，summarized the current status of stainless steel production and consumption and put forward the future development trend of stainless steel.Key words: stainless steel production process secondary refining 1.前⾔不锈钢是指具有抵抗⼤⽓、酸、碱和盐等腐蚀作⽤的合⾦钢的总称。
通常所说的“不锈”是指其抗腐蚀性能可归因于在氧化的环境中，形成⼀层氧化铬表⾯膜。
这层薄膜具有不溶解、能⾃⾏恢复和⽆⽓孔的特点。
不锈钢具有良好的耐腐蚀、耐⾼温、耐磨损、外观精美等特性，⽤途⾮常⼴泛，是⽯油、化⼯、化肥、制药、⾷品、国防、餐具、合成纤维和⽯油提炼等⾏业中⼴泛使⽤的⾦属材料。
2.不锈钢的种类不锈钢常按组织状态分为：铁素体钢、奥⽒体钢等、双相不锈钢、马⽒体钢。
另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
不锈钢冶炼工艺流程的分析比较
不锈钢冶炼工艺流程的分析比较不锈钢是一种具有高耐腐蚀性能的合金钢，常用于制造压力容器、化工设备、食品加工设备等。
不锈钢冶炼工艺流程主要包括原料配料、熔炼、铸造及热处理等环节。
在不锈钢冶炼过程中，选择合适的工艺流程能够提高不锈钢的品质和性能。
不锈钢的冶炼主要有两种工艺流程，即电弧炉冶炼和炉外法冶炼。
下面将对这两种工艺流程进行分析比较。
1.电弧炉冶炼工艺流程：(1)原料配料：将铁合金、废钢、镍合金等原料按照配方进行重量称量，然后均匀混合。
(2)熔炼：将混合好的原料装入电弧炉中，通过电弧的高温作用使原料快速熔化，形成不锈钢熔体。
(3)合金调整：根据熔体的成分及性质要求，添加合适的脱氧剂、脱硫剂和合金元素，对熔体进行调整。
(4)出钢：将熔体倒入包含板凭、保温层和冷却层的连铸机中，经过连铸机的坯料成型，冷却后形成连铸坯。
(5)热处理：通过热处理工艺，通过调整材料的组织和结构，提高材料的性能和性质。
(6)钢材加工：将连铸坯进行轧制、拉拔、冷轧等加工工艺，形成不锈钢板、棒、线等产品。
2.炉外法冶炼工艺流程：(1)原料预处理：将铁合金、废钢等原料进行破碎、球团化等预处理工艺，便于熔炼过程中原料的熔融。
(2)熔炼：将经过预处理的原料装入高炉或转炉中，通过高温燃烧使原料迅速熔融，形成不锈钢熔体。
(3)合金调整：根据不锈钢的成分要求，对熔体进行合金化调整，添加合适的合金元素，提高不锈钢的性能。
(4)出钢：将熔体倒入连铸机中，经过连铸机的坯料成型，冷却后形成连铸坯。
(5)热处理：同电弧炉冶炼工艺流程相同，通过热处理工艺提高材料性能。
(6)钢材加工：同电弧炉冶炼工艺流程相同，通过钢材加工工艺形成不锈钢产品。
电弧炉冶炼与炉外法冶炼相比(1)电弧炉冶炼的原料利用率高，废钢的回收利用效果好，有利于资源的节约和环境的保护。
(2)电弧炉冶炼的熔炼过程稳定，熔化温度高，能够更好地控制不锈钢的成分和组织，提高产品的品质和性能。
(3)电弧炉冶炼对原料的要求宽松，适用于较为复杂的原料混合物，避免了炉外法冶炼中对原料预处理的复杂性。
不锈钢冶炼三步法的特点
不锈钢冶炼三步法的特点一步法：即电炉一步冶炼不锈钢。
由于一步法对原料要求苛刻(需返回不锈钢废钢、低碳铬铁和金属铬)，生产中原材料、能源介质消耗高，成本高，冶炼周期长，生产率低，产品品种少，质量差，炉衬寿命短，耐火材料消耗高，因此目前很少采用此法生产不锈钢。
二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。
前者是真空吹氧脱碳，后者是用氩气和氮气稀释气体来脱碳。
将这两种精炼设施的任何一种与电炉相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。
三步法：即电炉＋复吹转炉＋VOD三步冶炼不锈钢。
其特点是电炉作为熔化设备，只负责向转炉提供含Cr、Ni的半成品钢水，复吹转炉主要任务是吹氧快速脱碳，以达到最大回收Cr的目的。
VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。
三步法比较适合氩气供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢比例较大的专业厂采用。
电炉＋复吹转炉＋VOD三步。
其特点是电炉作为熔化设备，只负责向转炉提供含Cr、Ni 的半成品钢水，复吹转炉主要任务是吹氧快速脱碳，以达到最大回收Cr的目的。
VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。
三步法比较适合氩气供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢冲压弯头比例较大的专业厂采用。
目前世界上88%不锈钢冲压弯头采用二步法生产，其中76%是通过AOD炉生产。
因此它比较适合大型不锈钢冲压弯头专业厂使用。
二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。
前者是真空吹氧脱碳，后者是用氩气和氮气稀释气体来脱碳。
将这两种精炼设施的任何一种与电炉相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。
采用电炉与VOD二步法炼钢工艺比较适合小规模多品种的兼容厂的不锈钢生产。
采用电炉与AOD的二步法炼钢工艺生产不锈钢具有如下优点：1、AOD生产工艺对原材料要求较低，电炉出钢含C可达2％左右，因此可以采用廉价的高碳FeCr和20％的不锈钢废钢作为原料，降低了操作成本。
不锈钢的三种冶炼工艺
目前世界上不锈钢的冶炼有三种方法，即一步法，二步法，三步法。
一步法：即一步冶炼不锈钢。
由于一步法对原料要求苛刻(需返回不锈钢、低碳和金属铬)，生产中原材料、能源介质消耗高，成本高，冶炼周期长，低，产品品种少，质量差，炉衬寿命短，消耗高，因此目前很少采用此法生产不锈钢。
二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。
前者是真空吹氧，后者是用和氮气稀释气体来。
将这两种精炼设施的任何一种与相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。
采用与VOD二步法炼钢工艺比较适合小规模多品种的兼容厂的不锈钢生产。
采用电炉与AOD的二步法炼钢工艺生产不锈钢具有如下优点：1、AOD生产工艺对原材料要求较低，电炉出钢含C可达2％左右，因此可以采用廉价的高碳FeCr 和20％的不锈钢作为原料，降低了操作成本。
2、AOD法可以一步将钢水中的碳托道0.08％，如果延长冶炼时间，增加Ar量，还可进一步将钢水中的谈脱到0.03％以下，除超低碳。
超低氮不锈钢外，95％的品种都可以生产。
3、不锈钢生产周期相对VOD较短，灵活性较好。
4、生产系统设备总投资较VOD贵，但比三步法少。
5、AOD炉生产一步成钢，人员少，设备少，所以综合成本较低。
6、AOD能够采用含C1.5％以下的初炼钢水因此可以采用低价高碳FeCr、FeNi40以及35％的进行配料，原料成本较低。
其缺点是：1、炉衬使用寿命短；2、还原消耗大；3、目前还不能生产超低C、超低氮、不锈钢，且钢中含气量较高；4、消耗量大。
目前世界上88％不锈钢采用二步法生产，其中76％是通过AOD炉生产。
因此它比较适合大型不锈钢专业厂使用。
三步法：即电炉＋复吹＋VOD三步冶炼不锈钢。
其特点是电炉作为熔化设备，只负责向提供含Cr、Ni的半成品钢水，复吹主要任务是吹氧快速，以达到最大回收Cr的目的。
VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。
三步法比较适合供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢比例较大的专业厂采用什么是AOD技术AOD冶炼技术利用炼制不锈钢(argon oxygen decarburization furnace)氩氧精炼法的精炼设备，以该法英文名的缩写字母命名。
不锈钢冶炼方法
冶炼不锈钢
• 法的基本工艺： • 法冶炼不锈钢生产工艺路线有电炉流程和转炉流程两种，具体步骤
为： • 电炉（）→： 在电炉（或转炉）中熔化和初炼(初脱碳、脱硅、脱
硫)，使钢水含碳量和温度达到 精炼的要求；
• 转炉→：二是将初脱碳后的钢液用 法继续脱碳和还原精炼，生产出 合格的不锈钢钢水。以转炉为初炼炉给 提供粗炼钢水是不锈钢生产 的又一途径。转炉，特别是顶底复合吹炼转炉，去碳速度快，可以两 次造渣，因此可以提供温度高、含碳量低的初炼钢液，从而减轻 去 碳负担，缩短精炼时间，实现以最低的成本冶炼不锈钢。
• 另外， 法的一项十分重要的技术进展就是移植了顶 吹氧的转炉经验，提高了脱碳初期的升温速度和钢 水温度。按照传统的 操作，脱碳终了加入硅铁进行 的还原操作，然后扒去 以上的渣子再加入、 及粉 状 粉或 进行脱硫的精炼操作，这样对成本、精炼 时间、操作条件都十分不利。新日铁光制所采用 代 替 进行脱硫，取得满意的效果，[]＜，还原精炼时 间可以大大缩短。
转炉炼钢（）
• 转炉炼钢法 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰 等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 （含的硅可使生铁的温度升高摄氏度），可使 炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风 口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水 平，向内 注入摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。 这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 ( , ,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和 炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳 开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈 沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而 出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应 生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起 成为炉渣。 当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时 应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。 整个过程只需分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉 （也有侧吹转炉）。这种转炉吹如 的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。
不锈钢冶炼工艺流程
不锈钢冶炼工艺流程
不锈钢冶炼工艺流程
一、清理
1、材料清理：对不锈钢原料进行清理，清除外界污染物，消除杂质，满足冶炼技术要求。
2、熔炉清理：先对熔炉进行全部内部部位的清理，并将熔炉内原先存在的冶炼残渣完全清除。
二、加料
将不锈钢原料投入熔炉内，顺序投入应按冶炼配比要求，在进行配合熔融时，需要操作人员及时调整电流、加入化学药品，以达到所要求的冶炼要求。
三、保护
进行装炉后，要对不锈钢进行保护，如通入炉内的热风，用以抑制钢水中氧化反应，确保不锈钢的质量。
四、分离
在冶熔过程中，需要将不锈钢中的杂质与金属元素分离，以防止不锈钢中的杂质含量过多，影响不锈钢的品质。
五、凝固
在完成冶熔加工后，要使不锈钢的收缩量达到规定的标准，使不锈钢的结构完整，以保证不锈钢的品质。
六、充氩
进行不锈钢冶熔的同时，还要进行充氩处理，以防止产品的氧化
及有害元素污染，保证不锈钢的高品质。
七、出铁
完成冶熔后，用小型起子凿取钢水，观察钢水的性状，经过判断后，至小型搅拌器中，进行出铁。
八、检验
完成冶熔工艺后，要严格检验产品质量，以检验冶炼技术，确保不锈钢的质量。
不锈钢生产技术工艺流程
不锈钢生产技术工艺流程不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能的合金材料，主要由铁、铬、镍、锰和硅等元素组成。
生产不锈钢的技术工艺流程主要包括原料准备、电炉冶炼、连铸、热轧、冷轧、退火和表面处理等环节。
以下是一个1200字以上的详细描述。
1.原料准备：不锈钢的原料主要是废钢和合金元素。
首先，对废钢进行分类和预处理，包括切割、破碎和清洗等。
然后，根据所需的化学成分和合金元素含量，将合适比例的废钢和合金元素加入电炉。
2.电炉冶炼：将原料放入电炉，通入适量的氧气和氮气，加热至适宜的温度，开始冶炼过程。
在冶炼过程中，不断调整气氛和温度，以保证合金元素的加入和冶炼的均匀性。
同时，采用适当的搅拌和冶炼方法，以提高熔化的效率和质量。
3.连铸：将冶炼好的钢液倒入连铸机中，经过一系列过程，如结晶器冷却、凝固、拉拔等，将钢液转化为连续的钢坯。
在连铸过程中，通过控制结晶器冷却速度和拉拔速度，调整钢坯的形状和尺寸。
4.热轧：将钢坯加热至适宜温度，通过轧机进行热轧加工。
热轧是将钢坯进行塑性变形的过程，通过不断改变轧辊的工作辊型和轧制力，将钢坯轧制成所需的厚度和宽度。
在热轧过程中，通过冷却控制和轧制速度的调整，控制不锈钢的组织和性能。
5.冷轧：将热轧板材通过冷轧机进行冷轧加工。
冷轧是通过降低温度和控制轧制力，使钢材发生塑性变形的过程。
冷轧能够更好地控制板材的厚度和尺寸精度，并提高表面质量。
冷轧还可以改善不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能。
6.退火：对冷轧板材进行退火处理。
退火是通过控制温度和保持时间，将冷轧的板材恢复到较软的状态。
退火可以消除冷轧过程中的应力，提高不锈钢的延展性和塑性，并改善不锈钢的晶粒结构和力学性能。
7.表面处理：最后一道工序是对不锈钢板材进行表面处理。
表面处理能够提高不锈钢的表面光洁度和耐腐蚀性，常见的表面处理方法包括酸洗、电镀、喷涂等。
酸洗是将不锈钢板材浸泡在酸性溶液中，去除不锈钢表面的氧化层和污染物。
电镀是将不锈钢板材放入电镀槽中，通过电解作用在表面镀上一层金属或合金。
不锈钢冶炼工艺流程的分析比较
不锈钢冶炼工艺流程的分析比较1.炼铁工艺流程：炼铁是将铁矿石经过还原反应，得到粗铁的过程。
不锈钢冶炼中通常采用传统的高炉法或直接还原法进行炼铁。
高炉法主要工艺步骤包括炉料准备、高炉煤气准备、铁矿石还原、矿渣产生和铁水收集等。
在高炉中，铁矿石与焦炭在高温下发生反应，生成铁和矿渣。
铁水经过处理和冷却后得到粗铁。
直接还原法主要工艺步骤包括硅酸盐矿山的炉料准备、还原炉的煤气准备、矿石还原和粗铁分离等。
直接还原法不需要高炉，而是利用高温还原炉将铁矿石直接还原为铁水。
2.炼钢工艺流程：炼钢是将粗铁经过炼钢炉进行冶炼，使其成为不锈钢的过程。
不锈钢冶炼通常采用转炉法、电弧炉法或真空炉法进行炼钢。
转炉法主要工艺步骤包括炉料准备、炉衬安装、炉料装入、吹氧、合金加入、炉渣处理和钢水处理等。
在转炉中，粗铁放入转炉中进行加热，然后通过吹氧来除去铁中的杂质，同时加入合金等特定化学元素，使其成为不锈钢。
电弧炉法主要工艺步骤包括炉料准备、电极装入、电弧点火、加热炉料、炉渣处理和钢水处理等。
在电弧炉中，通过电极产生的电弧来加热炉料，将粗铁熔化并进行冶炼。
与转炉法相比，电弧炉法能够更好地控制冶炼过程，使得成品不锈钢的质量更加稳定。
真空炉法主要工艺步骤包括炉料准备、炉膛抽真空、加热炉料、炉渣处理和钢水处理等。
真空炉法通过在高真空下进行加热和冶炼，可以有效去除炉料中的杂质和氧化物，制造高纯度的不锈钢。
以上是常用的不锈钢冶炼工艺流程进行的简要比较。
具体的工艺选择取决于炼钢厂的设备情况、产品质量要求和成本考虑。
不同的工艺流程会影响到不锈钢的成品质量、生产效率和能源消耗等方面，因此需要综合考虑各种因素，选择适合的冶炼工艺。
不锈钢冶炼方法简介
AOD法的基本工艺
AOD 法一般为电炉→AOD 炉双联工艺。不锈钢的冶 炼过程大致分为三个时期：即熔化期、氧化期和还 原精炼期。熔化是在电炉中进行，氧化和精炼在AOD 炉中进行。 熔化：在电炉中装入废不锈钢、合金铁（高碳铬铁、 高碳镍铁、电解镍、NiO等）和造渣材料（石灰等） 进行熔化。炉料成分除了碳、硅、硫外，应接近钢 号标准成分。电炉钢水还原和成分调整后，达到 1500℃左右出钢。 氧化脱碳：电炉钢水倒入AOD炉后首先吹入氩氧混合 气体进行脱碳。脱碳后期为了控制出钢温度并有利 于炉衬寿命，需添加清洁的本钢种废钢冷却钢水。 脱碳终了后根据冶炼钢种不同可以进行扒渣处理。
司与Josly 公司合作于1968 年发明的。AOD 炉二次精炼工艺的诞生为大 量生产高质量的不锈钢开辟了道路。据美国普莱可斯公司统计，2006 年 全球68.7%的不锈钢，是用普莱可斯许可的AOD 生产的。 AOD法的工作原理 AOD 精炼工艺是把电炉粗炼好的钢水倒 入AOD 内，用一定比例的氧和氩的混合 气体从炉体下部侧部吹入炉内， 在O2－Ar 气泡表面进行脱碳反应。 由于Ar 对所生成的CO 的稀释作用 降低了气泡内的CO 分压，因此促成 了脱碳，防止了铬的氧化。
不锈钢的生产工艺
薄壁不锈钢水管原材料基础知识(十)----不锈钢的生产工艺1、冶炼工艺：不锈钢冶炼的基本原理与碳钢生产不同的是，不锈钢中含有至少 10.5%的 Cr，因此在脱碳反应时，会发生反应：Cr3 O4+4[C]=3[Cr]+4CO反应平衡常数因在高 Cr 钢水中， Cr 比 C 优先氧化，在正常冶炼温度下， C 在 0.03%以下时，平衡 Cr 只有 4%左右；提高温度可提高平衡 Cr 含量，但是耐火材料难以承受。
如： 18%Cr 的钢液，温度要达到 1900℃以上，为此开发了以降低 CO 分压的冶炼方法。
不锈钢常用精炼方法：电弧炉（ EF）直接冶炼法、 AOD （氩氧脱碳法）、 VOD （真空吹氧脱碳法）、转炉顶低复吹法（K-OBM-S 、K-BOP 法等）、RH-OB 法，其中以 AOD 法、 VOD法占主导地位。
分别采用二步法和三步法工艺冶炼不锈钢，可以大量生产低碳、超低碳不锈钢， Cr 的回收率也达到较高的水平。
1）几种不锈钢冶炼方法：一步法：EAF原电炉直接生产工艺二步法：EAF+AOD EAF+VODEAF+CLU LD-OB+VOD三步法：EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF）EAF+AOD+VODEAF+LD-OB+VOD2）AOD 和 VOD 的优缺点：AOD 冶炼具有投资成本低，脱碳速度快，生产效率高；热效率高，冶炼成本低；钢水搅拌效果好，有利于脱S、O；设备比较简单，工艺容易掌握等，目前世界上约 70%左右不锈钢采用AOD 生产。
缺点是生产低C、 N 钢种困难。
VOD冶炼脱C、保Cr效果好，脱氧效果好；适于生产低C、N钢种等。
缺点投资成本较高，设备维护困难等。
2、热轧工艺：不锈钢产品中，板带约占 70%以上。
不锈钢热轧带钢主要由热连轧机、炉卷轧机等生产，其中以热连轧机为主，具有产量大，成本低，质量好的特点，被广泛采用，如 POSCO 等。
但是目前世界上经过改进的炉卷轧机生产不锈钢的数量也在增加，如 AVESTA、YUSCO 等。
中频炉冶炼不锈钢工艺
中频炉冶炼不锈钢工艺不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的金属材料，其主要成分为铁、铬和镍等合金元素。
中频炉冶炼是一种常用的不锈钢冶炼工艺，其特点是加热速度快、能耗低、操作简便等优点。
下面将详细介绍中频炉冶炼不锈钢的工艺流程和注意事项。
一、中频炉冶炼不锈钢的工艺流程1. 原料准备：选择合适的不锈钢原料，包括废钢、废铁、钢锭等，确保其成分符合生产要求。
2. 装料和加热：将原料装入中频炉中，根据生产需要加入适量的合金元素。
然后启动中频炉，通过感应加热将原料加热到所需温度。
3. 钢液调质：在达到所需温度后，对钢液进行调质处理，主要包括脱碳、脱硫、合金元素调整等。
通过添加适量的脱碳剂和合金元素来控制不锈钢的成分和性能。
4. 炉渣处理：在冶炼过程中，炉渣的形成是不可避免的。
炉渣是指在冶炼过程中，由于原料中的杂质和氧化物等与炉墙和炉底中的材料反应而形成的物质。
炉渣对不锈钢的质量和性能有重要影响，因此需要进行适时的炉渣处理，保证不锈钢的纯净度和成分稳定。
5. 测温和取样：在冶炼过程中，需要进行定时的温度测量和取样分析。
通过测温和取样，可以掌握冶炼过程中的温度变化和成分变化，及时调整工艺参数，保证不锈钢的质量和性能。
6. 出钢和连铸：在达到所需成分和温度后，将钢液从中频炉中倒出，并通过连铸机进行连续铸造。
连铸是将钢液通过铸型冷却成坯料的过程，通过连铸机可以生产出不同形状和尺寸的不锈钢坯料。
7. 热处理：对连铸坯进行热处理，主要包括固溶处理和淬火处理。
固溶处理是将连铸坯加热到一定温度，使合金元素溶解在基体中，然后通过快速冷却来固定所需的组织结构。
淬火处理是将固溶处理后的坯料迅速冷却，使其获得更好的硬度和强度。
8. 机械加工和表面处理：经过热处理后的不锈钢坯料需要进行机械加工和表面处理，以获得所需的尺寸和表面质量。
机械加工包括切割、铣削、钻孔等操作，表面处理包括抛光、酸洗、喷砂等工艺。
二、中频炉冶炼不锈钢的注意事项1. 原料选择：应选择质量好、成分稳定的不锈钢原料，避免含有过多的杂质和有害元素。
不锈钢的冶炼方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟不锈钢的冶炼方法1.AOD 精炼法AOD 是一种转炉，通过转炉侧面的风口喷吹氧气、氮气、氩气、空气和二氧化碳气，并从炉顶氧枪喷吹氧气、氩气和氮气。
这种方法可以利用大量的废钢和高碳铬铁。
初始碳含量为3%，冶炼后可降至0.015%。
经电炉冶炼的钢水通过钢包送入AOD 炉，向熔池喷吹氧气和氩气，降低碳含量，增加铬的氧化。
为了确保快速脱碳，降低铬损，节省氩气，吹炼初期应采用低的氩氧比。
随着碳含量的降低，提高氩氧比。
添加氧化物(如硅铁)、熔剂(如石灰和萤石)，通过加强吹氩搅拌，将氧化铬转化为金属，以生产低硫不锈钢。
如生产AISI304，典型的消耗量是：氩气约12Nm3/t 钢，氮气约10Nm3/t 钢，氧气约6Nm3/t 钢，石灰约5kg/t 钢，晶石约3kg/t 钢，铝约2kg/t 钢，还原用硅约8kg/t 钢，脱碳金属料约135kg/t，从装料到出钢的时间通常为60min 左右。
采用AOD 法，铬的收得率约为96%，锰为88%，总的金属收得率为95%。
2.KAWASAKI-BOP 和KAWASAKI-OBM-S 法KAWASAKI-BOP 转炉类似于从炉顶氧枪吹氧的BOF 氧气转炉，有7 个可以吹氧的底部风口，用丙烷气冷却风口(气体裂化)。
通过转炉的风口还可喷吹石灰粉。
Kawasaki-OBM-S 转炉是由奥钢联开发的，是BOP 法的发展，风口安装于转炉的侧面或底部，还装有顶部氧枪。
顶部气体采用氧气、氮气和氩气，通过底部风口喷吹氧气、氮气、氩气和烃类气体。
天然气和丙烷用于风口保护和提高耐火材料的寿命。
用这种转炉精炼AISI304，典型消耗量是：氧气29Nm3/t 钢，氮气约为13Nm3/t 钢，氩气约为16.5Nm3/t 钢，用于还原的硅约为11kg/t 钢，石灰约为50kg/t 钢，白云石20kg/t 钢，萤石约为8kg/t 钢。
法这种转炉法采用蒸汽作为稀释气体，而不是通常所用的氩气。
不锈钢冶炼工艺流程
不锈钢冶炼工艺流程不锈钢是一种耐腐蚀、美观、具有良好机械性能的合金材料，广泛应用于建筑、家电、化工、医疗器械等领域。
不锈钢的冶炼工艺是制备高质量不锈钢产品的关键环节，下面将介绍不锈钢冶炼的工艺流程。
1. 原料准备。
不锈钢的主要原料是铁矿石、铬铁矿、镍矿等。
在冶炼过程中，还需要加入一定比例的铬、镍、锰等合金元素，以及一定量的石灰石、煤焦、石灰等辅助原料。
这些原料经过严格配比后，进入冶炼系统。
2. 炼铁。
首先进行的是炼铁工序，将铁矿石经过高温熔炼，得到纯铁。
在炼铁过程中，需要控制炉温、炉内气氛、矿石成分等参数，以确保得到高质量的铁水。
3. 制钢。
将炼得的纯铁与适量的废钢、合金元素等原料放入转炉或电炉中进行冶炼，得到合金钢液。
在这一步骤中，需要精确控制合金元素的加入比例和冶炼温度，以确保合金钢的成分符合要求。
4. 精炼。
合金钢液经过精炼炉处理，去除其中的氧化夹杂、硫、磷等有害元素，同时调整合金元素的含量和成分，使不锈钢的成分达到标准要求。
5. 浇铸。
经过精炼的合金钢液被注入浇铸模具中，通过冷却凝固得到不锈钢坯料。
在浇铸过程中，需要控制浇注温度、冷却速度等参数，以确保得到均匀组织、无缺陷的坯料。
6. 热加工。
将坯料进行热轧、热挤压、热锻等热加工工艺，得到不锈钢板、管、型材等成品。
在热加工过程中，需要控制加热温度、轧制温度、变形量等参数，以确保产品的尺寸精度和表面质量。
7. 冷加工。
不锈钢产品经过冷轧、冷拔、冷挤压等冷加工工艺，得到最终的成品。
在冷加工过程中，需要控制冷加工温度、冷变形量、表面处理等参数，以确保产品的机械性能和表面质量。
以上就是不锈钢冶炼工艺的主要流程，每个环节都需要严格控制工艺参数，以确保最终产品的质量。
希望本文能够对不锈钢冶炼工艺有所帮助，谢谢阅读！。
不锈钢冶炼方法
關於不銹鋼的冶煉方法介紹
• 目前世界上不銹鋼冶煉方法有三種方法 • 一步法 • 二步法 • 三步法
一步法：
• 原理：即电炉一步冶炼不锈钢。不锈钢主要由电弧炉采用返回吹氧法生 产，利用合金元素氧化放热使钢液升温到℃，在高温下实现高铬钢液去 碳保铬。
• 工作过程：熔化废钢所需的热量是由电极和废钢间电弧提供的。废钢的 熔化温度是由其成份决定的,一般在 ℃（熔点℃）下开始熔化。当废钢 熔化完毕后,仍然需要升温,以便精炼反应正常进行.氧和碳可以直接吹 入钢液和渣相.然而,反应产物可能会影响产品质量,因此需要仔细控制. 渣中通常加入发泡剂,比如:石灰,白云石和萤石.炉渣的密度小于钢液密 度,通常浮在钢液表面.炉渣除了可以吸附钢液中的杂质和防止钢液被大 气二次氧化以外,它还能保护炉壁免受电弧的辐射,可以提高电的效率. 因此选用高品质炉渣并使其具有发泡性能是非常重要的
• 法的工作原理： 法通过抽真空降低 分压进行脱碳保铬
冶炼不锈钢
• 法的基本工艺： • 法冶炼不锈钢生产工艺路线有电炉流程和转炉流程两种，具体步骤
为： • 电炉（）→： 在电炉（或转炉）中熔化和初炼(初脱碳、脱硅、脱
硫)，使钢水含碳量和温度达到 精炼的要求；
• 转炉→：二是将初脱碳后的钢液用 法继续脱碳和还原精炼，生产出 合格的不锈钢钢水。以转炉为初炼炉给 提供粗炼钢水是不锈钢生产 的又一途径。转炉，特别是顶底复合吹炼转炉，去碳速度快，可以两 次造渣，因此可以提供温度高、含碳量低的初炼钢液，从而减轻 去 碳负担，缩短精炼时间，实现以最低的成本冶炼不锈钢。
• 氧化脱碳：电炉钢水倒入炉后首先吹入氩氧混合气体进 行脱碳。脱碳后期为了控制出钢温度并有利于炉衬寿命， 需添加清洁的本钢种废钢冷却钢水。脱碳终了后根据冶 炼钢种不同可以进行扒渣处理。
马氏体不锈钢冶炼工艺
马氏体不锈钢冶炼工艺
马氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能和高强度的不锈钢材料，它的冶炼工艺对于材料的性能和质量至关重要。
马氏体不锈钢的冶炼工艺主要包括原料准备、熔炼、铸造、热处理等环节。
首先，原料准备是马氏体不锈钢冶炼工艺的第一步。
通常情况下，原料主要包括铁、镍、铬等金属元素，其中铬的含量决定了不锈钢的耐腐蚀性能，镍的含量决定了不锈钢的强度和韧性。
此外，还需要添加少量的钛、铌等元素来调整不锈钢的组织和性能。
其次，熔炼是马氏体不锈钢冶炼工艺的关键环节。
在熔炼过程中，需要控制好合金元素的比例和熔炼温度，以确保所得到的合金成分均匀，避免产生夹杂和气孔等缺陷。
同时，还需要对熔炼过程进行严格的气体保护，以防止金属氧化和杂质的混入。
接下来是铸造环节，通过将熔化的合金倒入模具中，使其冷却凝固成型。
在这一过程中，需要控制好冷却速度和温度梯度，以获得均匀的组织和较高的密度。
最后，热处理是马氏体不锈钢冶炼工艺的最后一道工序。
通过
控制加热温度和保温时间，使合金元素在晶粒边界析出，形成马氏体组织，从而提高不锈钢的强度和硬度。
总的来说，马氏体不锈钢的冶炼工艺需要严格控制合金元素的比例和熔炼过程，以及精确控制铸造和热处理工艺，才能获得优质的马氏体不锈钢材料。
这对于提高不锈钢的耐腐蚀性能和机械性能至关重要，也为不锈钢在各种工业领域的应用提供了可靠的材料基础。
不锈钢的冶炼与轧制工艺
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
汇报人：可编辑 2024-01-06
• 不锈钢的冶炼工艺 • 不锈钢的轧制工艺 • 不锈钢的表面处理与加工 • 不锈钢的应用领域与前景
目录
CONTENTS
01
不锈钢的冶炼工艺
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
VS
热处理
通过加热和冷却过程改变不锈钢的内部结 构，以提高其机械性能和耐腐蚀性。
04
不锈钢的应用领域与前景
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
不锈钢腐蚀、美观的特性，常用于建 筑外墙、室内装饰和家具制造。
建筑结构
部分不锈钢型号因其强度和耐久性，可用于 桥梁、高层建筑等大型建筑结构。
钢锭退火
退火是为了消除钢锭内部的应力，提高其塑性和韧性。退火过程需要在一定的温 度和时间下进行，以实现最佳的退火效果。
加工处理
加工处理包括矫直、切割、表面处理等环节，目的是提高不锈钢产品的质量和性 能。
02
不锈钢的轧制工艺
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
轧制原理与设备
喷涂与喷塑
喷涂
使用喷枪将涂料均匀地喷涂在不锈钢表面，形成一层保护膜，具有较好的耐腐蚀性和装饰性。
喷塑
将塑料粉末通过静电喷涂方式均匀地附着在不锈钢表面，形成一层坚固的保护层，具有较高的耐腐蚀性和耐磨性 。
其他表面处理技术
氧化处理
通过化学或电化学方法使不锈钢表面形 成一层氧化膜，以提高耐腐蚀性和装饰 性。
循环利用
中频炉冶炼不锈钢 造渣工艺
中频炉造渣工艺
1、造渣剂选择
1。
1 石灰:石灰具有脱硫脱磷的能力，是钢液冶炼用量最多的造渣剂。
1.2萤石:萤石可以加速石灰溶解,改善炉渣流动性。
2、造渣工艺
2。
1中频炉开机前应首先在炉底加入钢液量2％～3%的石灰打底，初始钢液量按中频炉炉容量的2/3计算。
2。
2 熔化钢水量达到2。
1的要求后，加入硅钙块做沉淀脱氧,加入量按0.5kg/t 钢水量进行计算，5~10分钟后打渣，再加入石灰造新渣覆盖钢液表面.
2。
3 造新渣后再次开始加料直至规定钢液量或中频炉满炉为止，打渣,再加入石灰造新渣覆盖.
2。
4 根据取样结果微调成分，待合金熔化,钢液成分均匀后，加入硅钙块再次做沉淀脱氧，加入量按0。
5kg/t钢液计算。
2。
5 如最后微调成分需要加入Ti、Nb等易氧化元素时,需先用硅钙块做沉淀脱氧后，方可加入该类合金。
2。
6 待钢液成分合格，温度合适后，打渣，再加入石灰、萤石造新渣，熔渣厚度保持30～50mm之间，并不时用渣瓢轻打石灰表面,确保石灰充分溶解，再在钢液表面加入硅钙粉做扩散脱氧,最后保证白渣出钢。
2.7 如2.6最后造渣不是白渣，应重复上述步骤2-3次，直至白渣为止，且控制最后炉渣碱度在1。
6~2。
0左右。
注意保证石灰充分溶解,且留够5分钟左右的反应时间后，方可再次打渣，造渣。
2。
8 钢液在底吹氩钢包内镇静时间应不低于3分钟，保证夹杂物充分上浮。
2.9 全程禁止使用铝块做脱氧剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不锈钢技术及其发展摘要介绍了不锈钢炼钢的总体概况和品种, 论述了不锈钢在铁水预处理、转炉、电炉、二次精炼、连铸等方面的典型工艺流程,概述了国内外不锈钢的生产和消费现状，提出了不锈钢生产流程未来的发展方向。
关键词不锈钢生产流程精炼Abstract: The paper introduced the general specification of stainless steel aking and the varieties of the product, stated the typical progresses flow in hot metal pretreatment、 converter、 EAF、 secondary refining continuous casting etc ，summarized the current status of stainless steel production and consumption and put forward the future development trend of stainless steel.Key words: stainless steel production process secondary refining 1.前言不锈钢是指具有抵抗大气、酸、碱和盐等腐蚀作用的合金钢的总称。
通常所说的“不锈”是指其抗腐蚀性能可归因于在氧化的环境中，形成一层氧化铬表面膜。
这层薄膜具有不溶解、能自行恢复和无气孔的特点。
不锈钢具有良好的耐腐蚀、耐高温、耐磨损、外观精美等特性，用途非常广泛，是石油、化工、化肥、制药、食品、国防、餐具、合成纤维和石油提炼等行业中广泛使用的金属材料。
2.不锈钢的种类不锈钢常按组织状态分为：铁素体钢、奥氏体钢等、双相不锈钢、马氏体钢。
另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
（1) 铁素体不锈钢：含铬12％～30％。
其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。
(2) 奥氏体不锈钢：含铬大于18％，还含有8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好，可耐多种介质腐蚀。
奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、＜0.08%，钢号中标记为“0”。
这类钢中含有大量0Cr19Ni9等。
0Cr19Ni9钢的wC的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。
这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。
奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。
(3)奥氏体- 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。
奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。
在含C较低的情况下，Cr 含量在18%～28%，Ni含量在3%～10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N 等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
(4)马氏体不锈钢：强度高，但塑性和可焊性较差。
马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。
这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
3不锈钢的冶炼技术及发展3.1不锈钢冶炼工艺流程选择冶炼工艺流程必须考虑不锈钢生产的原料供应条件、生产规模、生产成本和产品品种与质量等因素。
对生产规模较小的企业, 在不锈钢返回料供应充足的条件下, 可选用适合不锈钢返回料生产的电炉不锈钢生产工艺流程。
对生产规模较大的企业，如能具有较大的不锈钢返回料供应条件, 可选用适合铁水 + 不锈钢返回料生产的电炉 - 转炉不锈钢生产工艺流程。
对生产规模较大而不锈钢返回料供应缺乏的钢铁企业, 为降低投资可选用适合全铁水不锈钢冶炼的转炉不锈钢生产工艺流程。
图 1是三种流程的示意图。
为了适应不锈钢生产规模日益增大的市场需求, 目前, 国内外新建的不锈钢生产线大多采用铁水 - 废钢混合流程, 建设适应不锈钢和普钢生产的兼容性炼钢厂。
图1 不锈钢生产的三种流程3.1.1 全废钢电炉不锈钢生产流程选用返回料用电炉冶炼不锈钢是传统流程,工艺成熟,生产规模小,一般年产钢40～60万,t生产成本低,铁素体、奥氏体不锈钢采用“二步法”生产工艺,超纯铁素体不锈钢采用“三步法”生产工艺[1]。
张家港浦项钢铁流程是典型电炉-AOD 炉冶炼不锈钢流程。
以300系列为例,其炉料结构为废钢50%,碳素废钢30%,高碳铬铁14%,镍铁4%,高碳锰铁2%。
出钢量150,t熔化时间60min,电耗450kW·h/,t 收得率95%,氧耗8Nm3/t～9Nm3/,t石灰50kg/,t白云石6kg/t。
3.1.2 全铁水转炉不锈钢冶炼流程全铁水不锈钢冶炼工艺流程的主要特点是以铁水为主要原料,配加合金直接生产各种牌号不锈钢的冶炼工艺,分为采用电炉熔化合金和采用转炉熔化合金的两种类型。
全铁水不锈钢冶炼工艺的主要缺点是:冶炼过程热量不足,不能大量使用不锈钢返回料冶炼不锈钢(返回料的使用比例≦10%)。
3.1.2.1 电炉熔化合金的全铁水不锈钢冶炼工艺太钢第二炼钢厂为全铁水不锈钢冶炼工艺流程,而且是兼容冶炼普钢,具有年产50万t不锈钢、250万t碳钢的生产能力。
主体设备包括三脱铁水预处理装置两座、脱硫铁水预处理装置两座、30t电炉一座、75tK-OBM-S复吹转炉一座、80t 碳钢复吹转炉两座、80tRH真空处理一座、75tVOD炉一座、75tLF炉一座、直弧型板坯连铸机两台、方板坯兼容连铸机一台。
不锈钢主要品种:300系(304、304HC、316)、400系(430、409、410、436、CTSZB、444)等50多个品种[2]。
3.1.2.2 采用转炉熔化合金的全铁水不锈钢冶炼工艺该工艺主要特点是在脱碳保铬炉内同时进行合金的熔化,工艺流程短,投资少,但不锈钢冶炼炉的负荷重,技术难度较大。
日本八幡厂采用175t转炉生产不锈钢,经脱硅、脱硫、脱磷的铁水兑入LD-OB转炉[3]。
转炉冶炼分为三个阶段:铁水脱碳期,提高熔池温度至1600℃;脱碳期,连续加入大量的高碳铬铁、锰铁和镍粒,温度控制在1600℃左右,再快速升温到1700℃以上;还原期,碳脱至0.2%～0.3%,添加硅铁或铝还原渣中金属铬。
3.1.2.3 全铁水转炉不锈钢生产新流程采用转炉铁水“三脱”+转炉初脱碳+真空精炼脱碳三步法冶炼不锈钢[4]。
“三脱”转炉采用顶吹弱供氧和底吹强搅拌工艺,吹炼时间9min,冶炼周期20min,半钢[P]<0.010%,[C]>3.5%,半钢温度1350℃。
初脱碳转炉采用顶吹纯氧和氧氮/氩混合气体,底吹惰性气体工艺实现快速脱碳、升温和保铬的目的。
控制手段包括采用焦炭进行热补偿,在高碳区顶吹大流量供氧快速脱碳升温,在低碳区逐步减少顶吹供氧强度和增加顶吹混入惰性气体比例,底吹惰性气体增加炉龄。
真空精炼脱碳炉与初脱碳转炉匹配,可优化脱碳条件,扩大不锈钢品种范围,尤其是超低碳、氮铁素体不锈钢。
针对采用全铁水配加合金生产不锈钢的要求,钢铁研究总院开发了不锈钢冶炼工艺流程。
该流程分为三个基本生产单元:（1）铁水供应和预处理系统,其任务是向不锈钢脱碳炉提供低磷铁水;（2）不锈钢脱碳炉,主要设备是顶底复吹转炉,主要任务是熔化铁合金,进行不锈钢脱碳、升温,控制铬的氧化。
（3）不锈钢精炼炉,主要设备是LF炉和VOD炉,应根据钢种的要求确定精炼工艺,主要用于不锈钢钢水深脱碳、脱氧合金化,技术特点如图2和图所示。
包括采用转炉铁水脱磷预处理工艺同时熔化部分合金或不锈钢返回料(≤15%);采用转炉直接熔化铬合金,不用配备电炉;采用顶吹强供氧和惰性气体-氧气混合吹炼工艺,可生产[C]≤0.15%的低碳不锈钢;采用底吹惰性气体强搅拌工艺,提高炉底和炉体寿命。
开发目标包括冶炼周期<60min,炉龄≥1000炉,可直接生产[C]≤0.15%的不锈钢,铬回收率≥98%,硅铁消耗≤15kg/t钢,与VOD配套生产各种不锈钢品种。
图2 吹炼强度图3 元素变化3.1.2.4 熔融还原冶炼不锈钢工艺该流程以铁水和铬矿为主要原料,以焦炭作为熔融还原的还原剂和热源,配加少量废钢冶炼,虽能减少价格昂贵的铬铁合金用量,但冶炼周期较长,工序较多,投资成本远高于其他工艺流程。
川崎制铁在铁水脱磷后,在KMS-S中将铬矿直接还原,升温同时熔化废钢,调整铬镍成分,在K-OBM-S中脱碳,铬镍成分,用混合气体防止铬氧化,最后在VOD中对高级钢种进行精炼[5-6]。
3.1.3 铁水+废钢不锈钢生产流程铁水+废钢不锈钢生产流程的主要优点是对不锈钢原料供应具有较大的灵活性,可根据市场镍价和不锈钢返回料价格的波动及供应情况调整铁水和不锈钢返回料的比例。
其主要特点是同时配备转炉和电炉进行不锈钢冶炼,采用转炉进行铁水脱磷处理,采用电炉熔化合金和返回料。
缺点是工艺流程长、投资大、生产成本较高。
目前我国太钢不锈钢新区、宝钢不锈钢分厂均采用该工艺流程,其特点是利用转炉进行铁水“三脱”,脱磷后半钢碳含量高,兑入电炉内熔化合金,铬收得率较高。
太钢新区采用180t炼钢转炉+160t电弧炉+180tAOD炉+180tLF+CC生产流程。
为解决不锈钢磷含量问题,采用一座180t转炉将高炉铁水冶炼成碳低、磷低的钢水后,再分别兑入两座160t超高功率电弧炉熔炼不锈钢预熔液;不锈钢和普钢生产可互相置换。
优点是生产效率高,产量大;原料适应性强;可灵活调整普照钢和不锈钢的生产比例。
缺点是投资较大。
3.2 不锈钢冶炼技术目前,国际上已经开发成功十几种不锈钢冶炼和精炼技术。
不锈钢冶炼阶段完成了大部分脱碳保铬任务,而脱碳的少量任务放在精炼阶段完成。