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。它的外形与近似，炉体安放在一个可以前后倾翻的托圈上，由固定。在炉子的底侧部装有向熔池水平方向吹入气体的，的数量根据炉子的吨位而有所不同，一般为2～3支。延长线的会合点与炉子的竖轴重合。喷枪由内管(铜质)及外管(不锈钢)两层组成，内管导入主吹炼气体(由Ar O2。或Ar—N2组成)，内管与外管之间的环形缝隙导入Ar、N2或起冷却作用以保护喷枪。喷枪是消耗式的，在筑炉时埋入层，在冶炼过程中与炉衬同步烧损。

AOD炉工艺

ADD炉脱碳工艺在高碳区可以采用纯吹氧或高的氧氮比进行脱碳。AOD炉的吹炼强度为0.8～

1.8Nm3∕(t·min)。AOD炉脱碳工艺关键在于C<0.7%～0.08%的区间，为了提高脱碳速度，防止铬的大量氧化。必须随着碳含量的降低不断降低氧氩比，以降低Pco。传统的AOD炉脱碳工艺采用的是根据钢中的碳含量把氧氩比分成几个阶段进行的。AOD炉的脱碳速度介于VOD炉和复吹转炉之间。[1]

VOD技术

VOD技术，中文“真空吹氧脱碳法”，属于炉外精炼技术重要的一种方法。1965年联邦德国Edelstahlwerk Witten公司最早在1965年开发了50吨VOD炉。现世界上最大的VOD炉是建设在日本新日铁八幡制铁厂的150吨VOD炉。我国最早的VOD炉始建于1978年。

所谓VOD技术，就是增加顶部吹氧，在底部使用Ar气搅拌钢水，然后在真空条件下合金化、精炼钢的技术。

一般来说，VOD分为两种形式，一种是钢包置于真空罐内的"罐式VOD”，一种是钢包直接加真空盖的“桶式VOD”。现在世界上使用较多的是“罐式VOD”，他具有：罐盖面积大，易于布置不同用途的装置；罐内课题容纳大小不同的钢包；易于与真空泵连接；钢包上部不必带法兰，结构简单且可以使用较小的自由空间；易于设置防溅盖；较易保证密封等优点。

VOD的主要用途：具有很强的合金化、脱气、脱碳、喷粉能力；另外具有较强的搅拌、升温、渣洗、夹杂物处理等能力。

VOD的发展和AOD的发展，直接促使了钢铁行业“超低C+N”技术的成熟，许多新型钢种的出现，直接与AOD和VOD直接相关，特别是世界兴起的超低碳铁素体不锈钢，正是VOD和AOD技术发展带来的福利。