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法或VOD法(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(gang)生產廠采用,冶煉不(bu)銹(xiu)鋼鋼種基本不受限制(除C+N≤250ppm),與連鑄匹配比較容易,投資和生產成本較低。
1. 復吹轉(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(zhuan)爐的吹(chui)煉(lian)工藝
經(jing)過(guo)脫(tuo)(tuo)硅(gui)、脫(tuo)(tuo)磷、脫(tuo)(tuo)硫的鐵水(shui),溫度1250℃以上倒人轉爐(lu),經(jing)過(guo)EAF熔化(hua)的合金鐵水(shui)也倒入轉爐(lu)。混合的鐵水(shui)在復吹轉爐(lu)中(zhong)進行脫(tuo)(tuo)碳粗煉(lian),當鋼(gang)中(zhong)碳含量約達到0.3%,鋼(gang)水(shui)溫度1650℃,經(jing)過(guo)還原后(hou)出鋼(gang)送入VOD爐(lu)進行精煉(lian)。
復吹(chui)(chui)(chui)轉(zhuan)爐脫(tuo)(tuo)碳(tan)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)目標是(shi)減(jian)少鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化,提(ti)高脫(tuo)(tuo)碳(tan)速度。對此,復吹(chui)(chui)(chui)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)核心是(shi)頂(ding)(ding)、底(di)吹(chui)(chui)(chui)煉氧氣的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li)和與惰性氣體的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li)。首先(xian),在高碳(tan)區脫(tuo)(tuo)碳(tan)復吹(chui)(chui)(chui)工藝與單獨頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)(chui)或底(di)吹(chui)(chui)(chui)比(bi)(bi)較,其脫(tuo)(tuo)碳(tan)速度和減(jian)少鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化都具有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)優越性。另外(wai),頂(ding)(ding)、底(di)復吹(chui)(chui)(chui)氧的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li),底(di)吹(chui)(chui)(chui)比(bi)(bi)應(ying)小于0.5.加(jia)大頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)(chui)氧的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li)有(you)利于提(ti)高脫(tuo)(tuo)碳(tan)速度,但有(you)可(ke)能(neng)加(jia)大鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化。在頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)(chui)氧的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)下,增加(jia)底(di)吹(chui)(chui)(chui)氮(氬)流量(liang)可(ke)以減(jian)少鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化。另外(wai),在頂(ding)(ding)吹(chui)(chui)(chui)氧中混合(he)少量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)氮氣對減(jian)少鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化有(you)利。
三步法 VOD爐(lu)要求的(de)(de)入爐(lu)鋼(gang)水碳含量約在(zai)(zai)(zai)0.3%左(zuo)右,所以(yi)復吹(chui)轉爐(lu)在(zai)(zai)(zai)碳含量為0.4%~0.25%的(de)(de)中碳區應停止頂吹(chui),其底吹(chui)的(de)(de)氧/氮(氬)的(de)(de)比(bi)例應控(kong)制在(zai)(zai)(zai)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(xiu)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。

