不锈钢知识培训
基础知识分册
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目录
第一章基本知识
第一节分类与编号
1.1钢的分类与编号
1.2不锈钢的分类及用途
1.3不锈钢的腐蚀与防护
1.4不锈钢中合金元素的作用
复习题
第二节不锈钢冶炼的基本工艺 2.1 不锈钢冶炼的基本原理
2.2 炉料与不锈钢冶炼工艺
2.3 转炉用铁水冶炼不锈钢工艺 2.4 三步法
复习题
第三节不锈钢冶炼工艺
3.1 工艺路线
3.2 年生产能力及品种
3.3铁水供应
3.4熔化用超高功率电弧炉
3.5 1＃K-OBM-S转炉系统
3.6VOD 精炼系统
3.7LF炉精炼
复习题
第一章基本知识
第一节分类与编号
1.1 钢的分类与编号
1.1.1 钢的分类
钢的种类很多，为了便于管理、选用和研究，从不同角度把它们分成若干类别。
1.1.1.1 按用途分类
按用途可把钢分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
碳素结构钢如Q235、Q275 用作各种结构的钢
结构钢低合金结构钢如16Mn、15MnVN等
渗碳钢如20Cr,20CrMnTi等用作各种机器零件的钢调质钢如45,40Cr,38CrMoAlA等
弹簧钢如65,60Si2Mn,55Si2MnB等
滚动轴承钢如GCr15,GCr15SiMn等
碳素工具钢如T7,T9,T12,T13,T12A等
刀具钢低合金工具钢如9SiCr,Cr
,W等
2
高速钢如W18Cr4V,W18Cr42Co8等
工具钢冷作模具钢如9Mn2V,Cr12,Cr12MoV,CrWMn等模具钢
热作模具钢如5CrMnMo,5CrNiMo,3Cr2W8等量具钢如9SiCr,Cr2,W,7Cr17,3Cr13等
不锈耐酸钢如3Cr13,1Cr17,1Cr13,OCr18Ni9Ti等
抗氧化钢如2Cr25N,OCr13Al等
特殊性能钢耐热钢
热强钢如15CrMo,1Cr13,4Cr14Ni14W2Mo等耐磨钢如ZGMn13-1,ZGMn13-4等
注：ZG表示铸造钢
1.1.1.2按冶金质量分类
按钢中有害杂质磷、硫含量，分为普通质量钢（Wp≤0.045%、Ws≤0.050%）、优质钢(Wp 、Ws≤0.035%)、高级优质钢(Wp、Ws ≤0.025%，牌号后加“A”)。
1.1.1.3按化学成份分类
按化学成份可将钢分为碳素钢与合金钢。碳素钢按其含碳量又可分为低碳钢(W C＜0.25%＝、中碳钢(W C=0.25%～0.60%)、高碳钢(W C＞0.60%)。合金钢按合金元素的含量又可分为低合金钢(W Me ＜5％﹞、中合金钢（W Me＝5％～10%）、高合金钢(W Me＞10％)。另外，还可根据钢中所含主要合金元素分类，如:锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钢等。
钢厂在给冶金产品命名时，往往将用途、成份、质量这三种分类方法结合起来。如将钢称为优质碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢等。
1.1.2钢的编号
1.1.
2.1 碳素结构钢
碳素结构钢牌号表示方法是由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、B、Z、TZ）等四个部分按顺序组成，如Q235-A.F。质量等级符号反映了碳素结构钢中有害杂质（磷、硫）含量的多少，C、D级磷、硫含量低，质量好。脱氧方法符号“F”、“B”、“Z”、“TZ”分别表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢及特殊镇静钢。镇静钢和特殊镇静钢其牌号中脱氧方法符号可省略。
1.1.
2.2碳素工具钢
碳素工具钢的牌号由汉语拼音字母“T”为前缀，后面标定的数字表示平均碳含量的千分之几；如锰含量较高时在数字之后标出锰元素符号；在牌号尾部加“A”时，表示为高级优质碳素工具钢。如T7钢W C=0.65%～0.74%。
1.1.
2.3 优质碳素结构钢
优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。优质碳素结构钢按含锰量不同，分为普通含锰量（W Mn为0.25～0.8%）及较高含锰量（W Mn为0.7～1.2%）两组。含锰量较高的一组，其牌号数字后加“Mn”字。若是沸腾钢，则在牌号末尾加“F”字。如45钢W C＝0.42%～0.50%。
1.1.
2.4合金结构钢
合金结构钢的牌号表示方法由三部分组成，即“数字＋元素符号＋数字”。前面数字表示碳质量分数的万倍；合金元素以化学符号表示；合金元素符号后面的数字表示合金元素质量分数的百倍，当其平均质量分数＜1.5%时，一般只标出元素符号，而不标明数字；当其质量分数为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%……则相应地写成2、3……如60Si2Mn中W C=0.56～0.64%、W Si=1.5～2.49%、W Mn＜1.5%。滚动轴承钢的牌号前面冠以“G”字，其后以铬加数字来表示。数字表示平均铬质量分数的千倍，碳质量分数不予标出。若再含其它元素时，表达方法同合金结构钢。如GCr15,W Cr=1.4%～1.65%。
1.1.
2.5合金工具钢
其牌号表示方法与合金结构钢相似，但其平均W C≥1％时，则碳量不标出；当W C＜1％时，其牌号前的数字表示方法与合金结构钢相同。合金工具钢都属于高级优质钢，故不在牌号后标出“A”字。如9SiCr, W C=0.85%～0.95%。高速钢牌号中，不论碳含量多少，都不予标出。但当合金成份相同，仅含碳量不同时，对高碳者牌号前冠以“C”字。如W6Mo5Cr4V2和CW6Mo5Cr4V2；前者W C＝
0.8%～0.9%；后者W C＝0.95%～1.05%
1.1.
2.6不锈钢、耐热钢
其牌号表示一般用一位数字表示平均碳含量的千分之几；合金元素的表示方法与其它合金钢相同。当W C≤0.03%或≤0.08%时，在牌号前分别冠以“00”与“0”。如3Cr13平均W C=0.3%，W Cr≈13%；
0OCr19Ni11钢的平均W C＜0.03、W Cr≈19%、W Ni≈11%。另外，当W Si ＜1.5％、W Mn＜2%时，牌号中不予标出。
还有些专门用途的低合金钢、合金结构钢，在牌号头部（或尾部）加代表该钢用途的符号。如“ML”表示铆螺钢，“g”表示锅炉用钢，而“H”表示焊接用钢等。
1.2 不锈钢的分类及用途
1.2.1涵义
不锈钢是不锈钢和耐酸钢的简称。在冶金学和材料科学领域中，依据钢的主要性能特征，将含铬量大于12％，且以耐蚀性和不锈性为主要使用性能的一系列铁基合金称做不锈钢。通常对在大气、水蒸气和淡水等腐蚀性较弱的介质中不锈和耐腐蚀的钢种称不锈钢；对在酸、碱、盐等腐蚀性强烈的环境中具有耐蚀性的钢种称耐酸钢。两个钢类因成分上的差异而导致了它们具有不同的耐蚀性，前者合金化程度低，一般不耐酸；后者合金化程度高，既具有耐酸性又具有不锈性。
1.2.2不锈钢的分类
不锈钢钢种很多，性能又各异，常见的分类方法有以下几类。
1.2.2.1按钢的组织结构分类
按钢的组织结构分类，如铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢等五大类。
1.2.2.2按钢中的主要化学成份或钢中一些特征元素来分类：
如铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。
1.2.2.3按美国标准分类
牌号的第一位数字表示系列，下二位数字表示钢种，附加的字母表示该钢种的改型。200系列属于奥氏体不锈钢，但其中部分镍由锰和氮所代替。300系列为镍稳定奥氏体钢。400系列是不含镍或含镍量2.5％以下的铬不锈钢。
1.2.2.4按钢的性能特点和用途分类
为耐硝酸（硝酸级）不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强度不锈钢等。
1.2.2.5按钢的功能特点分类
如低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和按钢的化学成分特点以及两者相结合的方法来分类。例如按钢的组织结构特点分为铁素体钢、马氏体钢、奥氏体钢、双相钢、沉淀硬化型钢五大类；按钢的化学成分特点分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类；两者相结合的方法分类为铁素体铬不锈钢、马氏体铬不锈钢、奥氏体铬镍不锈钢（包括奥氏体铬锰（氮）不锈钢）、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化铬镍不锈钢五大类。
1.2.3不锈钢的特点及用途
1.2.3.1铁素体铬不锈钢
铁素体铬不锈钢为体心立方结构的铁素体组织，不能采用热处理的方法改变其组织结构。钢中含铬量为12～30％，含碳小于0.2%，如OCr13、1Cr17、1Cr25、1Cr28、OCr17Ti、1Cr25Ti等，均属于铁素体不锈钢。这类钢含铬高，而含碳低，具有良好的抗氧化性介质的腐蚀性能和良好的耐高温氧化性能，热膨胀系数小，氧化膜不易剥落；塑性和热加工性能均好，并具有较好的切削加工性能。这类钢对热疲劳不敏感，可制作高温下工作的工件。总之，铁素体不锈钢有磁性，易于成型、耐锈蚀、耐点蚀。根据钢中的碳、氮含量可分成高纯（C＋N≤150ppm）和普通铁素体不锈钢两大类。
1.2.3.2马氏体铬不锈钢
马氏体不锈钢在高温状态下为单相奥氏体，淬火后可以得到马氏体组织，具有高强度和高硬度，通过热处理可以调整钢的力学性能。具有中等水平的不锈性。钢中含铬量为12～19％，含碳量0.1～0.45%，个别钢种含碳量达1%。常用的有2～4Cr13、9Cr18
等。主要特点除含有较高的铬外，与铁素体型不锈钢相比，还有较高的碳。随着含碳量的增加，钢的耐蚀性降低，但钢的强度、硬度、耐磨性以及切削性能则有显著提高。因此用作制造机械性能要求较高，耐蚀性一般的工件（如耐大气、海水、水蒸汽的腐蚀）广泛地应用于刀具、刹车片、轴承、汽轮机叶片、结构件及耐磨器具等。有时为了提高钢的机械性能和耐腐蚀性能，向钢中加入Mo、V、Si、Cu等元素，为了改善钢的切削加工性能，获得高的表面光洁度有时向钢中加入硫、磷或硒。当向Cr17型铁素体钢中加入2％左右镍时也得到马氏体，它是硬、韧性和耐蚀性能都具备的一种钢种，可用作化学及航空工业中需要的、机械性能较好耐蚀性的材料。
1.2.3.3奥氏体铬镍不锈钢
奥氏体铬镍不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。在正常热处理条件下，钢的基体组织为奥氏体。不能通过热处理方法改变它的力学性能。钢的中含铬量为12～25％，含镍量1～29％，如OCr18Ni9、OOCr18Ni10、1Cr18Ni9Ti、OCr18Ni9Ti等。铬镍不锈钢较之铬不锈钢，具有更好的韧性、塑性、焊接性、低温性能及抗腐蚀性能。它不但在氧化性介质中，而且在还原性介质中，都具有耐腐蚀性。所以广泛地应用于各种要求不锈、耐酸的设备中。此外，无磁性是此类钢的重要特性。它的缺点是含贵重元素镍较多，同时在含硫的气氛中容易损坏，切削性能较差。
由于镍是稀缺元素，因此以锰、氮代替部分或全部镍，发展了Cr-Mn系、Cr-Mn-N系、Cr-Mn-Ni系、Cr-Mn-Ni-N系奥氏体不锈钢。如1Cr17Mn6Ni5N,1Cr18Mn8Ni5N等。这类铬锰钢的韧性、深冲性能极好，并且易于焊接，但耐腐蚀性能则不如奥氏体铬镍钢，故常用来制造冷冻工业中的低温设备，在化工行业可代替铬镍钢，用于制造腐蚀轻微的零件。
1.2.3.4奥氏体－铁素体双相不锈钢
双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例
可以通过合金成份和热处理条件的改变予以调整。
为了提高铬锰系钢的耐蚀性而加入某些铁素体形成元素，如铌、钼等或提高铬含量，可得到奥氏体－铁素体双相钢。在奥氏体铬镍钢中，提高铬含量或加入铁素体形成元素，如钼、钛、铌、硅等也可使钢具有双相组织。如1Cr18Mn10Ni5Mo3N、
00Cr18Ni5Mo3Si2Nb、00Cr25Ni7Mo3WCuN等。这类钢的优点是不仅具有良好的耐蚀性、焊接性和相当好的韧性，而且其晶间腐蚀及焊接时的热裂倾向也小，并且还具有高的机械强度。缺点是冷热加工性能较差，尤其是当铁素体含量高时更为明显。这与两种组织的变形阻力不一样有关（一般铁素体含量不超过20～30％）。
1.2.3.5沉淀硬化铬镍不锈钢
它是在奥氏体铬镍不锈钢基础上发展起来的。由于其中镍、铬及其它元素配比适当，在淬火状态下具有奥氏体组织，因而冷加工性能极佳，便于轧成钢带和箔材，而在零下温度冷处理后，又能转变为马氏体，从而使钢的强度获得显著提高。这种钢由于含有能起沉淀硬化作用的Mo、Cu 、Al、B等元素，因而强度又可进一步提高。典型钢种如OCr17Ni4Cu4Nb、OCr15Ni25Ti2MoVB 、OCr17Ni7Al等。这类钢的铬含量近于17％，加之含有镍、钼等元素，因此，除具有足够的不锈性外，其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。由于系高强系列钢种，可以用作弹簧、垫圈等要求强度高、弹性好的工件。
常用不锈钢国内外牌号对照表见表1-1
常用不锈钢的牌号、成份及用途见表1-2
1.3 不锈钢的腐蚀与防护
金属的腐蚀一般有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式。化学腐蚀是金属在外界介质中发生直接化学作用而引起的腐蚀。金属在腐蚀中形成腐蚀产物，复盖在金属表面，形成一层膜，如果这种膜很致密，很稳定，且与基体金属结合牢固，那么这种膜就能使金属与外界介质分开，从而大大减轻基体的进一步被腐蚀，起到
了保护金属的作用。反之，这种膜如不稳定、不牢固，则不起保护作用，这时腐蚀过程将不断进行，直到金属全部破坏。电化学腐蚀是由金属和周围介质之间的电化学作用引起的。
不锈钢发生腐蚀的形式有一般腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀和应力腐蚀。一般腐蚀是指钢表面发生大面积较均匀的腐蚀现象。晶间腐蚀是钢的晶粒界首先腐蚀，使晶粒渐渐失去联系以致晶粒剥落，造成严重损害。点腐蚀是在钢表面发生的点状腐蚀。不锈钢
之所以抗腐蚀和抗氧化，并不是因其不受腐蚀和氧化，而是由于腐蚀和氧化产物（Cr2O3）复盖在钢的表面形成致密的保护薄膜，使不锈钢表面与周围介质隔绝，从而阻止或大大减缓腐蚀和氧化的进行,这种现象叫做纯化。这种保护膜叫做纯化膜。由此可知，为了提高钢的抗腐蚀性和抗氧化能力最主要的方法是加入足够数量的、可形成致密保护膜的合金元素，有时也加入镍、铝、硅等元素。
1.4 不锈钢中合金元素的作用
（1）铬
铬是铁素体形成元素，是决定不锈钢性能的主要元素之一，无论那类不锈钢都含有铬。不锈钢的抗腐蚀性能主要由于铬在氧化性介质中，在钢的表面很快生成一层厚约100A°的Cr2O3薄膜，这种致密的氧化膜保护内部不再氧化。当钢中铬含量为11.7%（重量百分数）时形成的膜很完整，小于11.7％时防止氧化的能力显著降低，因此不锈钢中含铬量都在12％以上。
（2）镍
镍是扩大奥氏体区域的元素。镍能提高钢的耐腐蚀性能，但镍的抗腐蚀作用只有与铬配合时才显示出来。如果单用镍，钢的耐腐蚀性提高有限。镍能改善钢的机械性能和可焊性。
（3）碳
碳是扩大奥氏体区域的元素，碳形成奥氏体的作用相当于镍的30倍。但是碳与铬的结合力强，与铬形成碳化铬，并在晶粒界析出，从而降低晶界附近溶解的含铬量，使钢的抗腐蚀性能降低，晶间腐蚀严重，因此要求不锈钢的含碳量要低。
（4）锰
锰也是扩大奥氏体区域的元素，锰形成奥氏体的作用约为镍的一半。在铬镍不锈钢中可以用锰代替部分镍。
（5）硅
硅也是铁素体形成元素。在高温下，硅能形成致密的氧化膜，
从而提高钢的抗氧化性能。
（6）钛和铌
钛和铌都是铁素体形成元素，钛和铌与碳可形成稳定的碳化物，固定钢中的碳，防止钢的晶间腐蚀。钛和铌的加入量取决于钢中的含碳量，可按以下经验公式计算：
Ti的加入量：
[Ti]＝（C％-0.02％）×5 （[Ti]总量小于0.8%） Nb的加入量：
[Nb]＝（C％-0.02％）×10 （[Nb]总量小于1.0％）式中0.02％为常温下碳在钢中的饱和溶解度。钛和碳的原子比M Ti／M C＝4，铌和碳的原子比M Nb／M C＝7.7。加入钢中的钛和铌有一小部分与氮形成氮化物，因此加钛和铌量要超过与碳结合的量，分别采用系数5和10来修正。
（7）氮。氮是强烈扩大奥氏体区域的元素，氮形成奥氏体的能力约为镍的40倍，可以代替铬镍不锈钢中的部分镍。
复习题
1、什么叫不锈钢？
2、不锈钢的编号是怎样表示的？举例说明。
3、低碳和超低碳不锈钢的编号是怎样表示的？举例说明。
4、按钢的组织结构特点和化学成份相结合的方法分类，不锈钢可分为哪几类？
5、分别简述上题各类不锈钢的性能和用途？
6、不锈钢按美国标准是如何分类的？
7、钢按冶金质量是如何分类的？
8、不锈钢常发生哪几类腐蚀？
9、简述不锈钢的纯化原理？
10、简述合金元素在不锈钢中的作用？
第二节不锈钢冶炼的基本工艺
2.1 不锈钢冶炼的基本原理
由于不锈钢合金含量高、铬铁合金碳含量高等原因，其冶金过程难度比一般钢种大得多。
高温熔池中不锈钢液含有大量的铬，进行氧化时表现为碳和铬的竞争氧化，也称选择性氧化其反应如下：
[C]＋[O]＝{CO}↑
2[Cr]＋3[O]＝（Cr2O3）
当熔池温度较低﹝＜1615℃﹞时，铬和氧的亲和力较碳为大，故铬大量氧化；当熔池温度升高（＞1615℃）时，碳和氧的亲和力大于铬和氧的亲和力碳将大量氧化。因此，为了减少铬的氧化损失，必须使熔池温度远高于一般钢种的冶炼温度，这就是返回吹氧法冶炼不锈钢的基本原理。
图1-1a
图1-1a是在大气下，温度不同时钢液中碳和铬的平衡关系。在同一温度下，碳含量越高，铬含量也越高，而碳含量相同时，温度越高，铬含量也越高。图1-1b是在减压下钢液中碳和铬的平衡关系。碳含量相同时，压力越低，也就是CO分压越低，平衡的含铬量增加。根据上述不同温度和压力下情况下碳-铬的平衡关
系，在钢液温度较高和碳量较高时出钢（初炼炉中进行），然后在真空（或稀释C0）下降C，可使铬有高的回收率。这就是不锈钢炉外精炼原理。
图1-1b
图1-2为吹氧法与减低Pco法的操作条件比较。
2.2 炉料与不锈钢冶炼工艺
不锈钢的冶炼方法视原料的不同主要有两类。一类是以固态原料为主；另一类是以铁水为主原料。
一类是以固体原料为主，如废钢或合金，先在电炉中熔化炉料，然后在各种不同的转炉中精炼（包括AOD、CLU、K-OBM-S、KCB、MRP、LD-OB等）。既可采用最终为VOD真空处理的三步法，也可采用最终在转炉后进行简单钢包处理的二步法。这种方法用电炉作为初步炼炉，主要用于熔化炉料，生产不锈钢粗钢水。目前世界上大多数不锈钢厂采用的电炉＋AOD二步法冶炼不锈钢，其产量总计已突破1000万吨，占世界不锈钢总产量的68.7%。
另一类是以铁水为原料，不使用电弧炉化钢，而是在转炉内用铁水加铬矿或铬铁合金直接熔融还原或初脱碳，然后再经真空处理最终脱碳精炼，这种方法由于采用廉价的铁水作原料，可以降低不锈钢生产成本，因而在一些钢铁联合企业中得到了应用。
八十年代以来，随着铁水予处理技术的逐步发展，脱硅、脱硫、脱磷技术开发成功并转入工业化生产，为转炉冶炼不锈钢提
供低硫、磷铁水创造了条件。同时转炉顶底复合吹炼技术日益完善，开发出较强的、便于调节的、可供多种气体的底吹功能，使转炉吹炼不锈钢的冶金条件更加优越，铬的氧化损失进一步降低。更重要的是炉外精炼技术发展十分迅猛，特别是RH-OB、RH-KTB、VOD等真空下吹氧脱碳技术的开发，不仅可以减轻转炉冶炼不锈钢的脱碳任务，缩短转炉冶炼时间，而且可以改善不锈钢的质量和增加品种。由于上述三项技术的发展，使得转炉用铁水冶炼不锈钢的生产规模逐步扩大，其产量占世界不锈钢总量的23％。
2.3 转炉用铁水冶炼不锈钢工艺
据不完全统计，转炉用铁水冶炼不锈钢的生产厂家列于表
1-3。由表1-3可知生产工艺有两类。一类是全铁水冶炼，另一类是部分铁水冶炼。全铁水冶炼工艺视使用合金料不同又分为两类：一类采用高碳铬铁作合金料，其厂家以日本新日铁八幡厂、室兰厂以及台湾中钢公司为代表；另一类则采用铬矿砂作合金料，先进行熔融还原变成含铬铁水后再进行转炉脱碳精炼，这类工艺以日本川崎制铁千叶厂和日本钢管福山厂为代表。部分铁水冶炼工艺是先用小电炉熔化废钢和合金，再倒入转炉并兑入铁水冶炼，这类工艺以巴西阿谢西塔厂为代表。
表1-3
2.3.1新日铁八幡厂转炉不锈钢冶炼工艺
图1-3表示新日铁八幡厂的转炉不锈钢冶炼工艺流程。该厂用1个145t转炉进行生产。经过脱磷、脱硅、脱硫的铁水兑入LD-OB 转炉，转炉冶炼不锈钢时大致分三个阶段：第一阶段是铁水脱碳期，此阶段的主要功能是用氧气进行铁水脱碳反应及热补偿作业，因为经过脱磷、脱硅、脱硫后的铁水温度已降至1200～1250℃，铁水中硅也只有0.05%以下，所以需要以添加焦炭的方式来补偿热源不足；第二阶段为脱碳期，此阶段需从料仓连续添加大量的高碳铬铁及适量的高碳锰铁、镍粒等合金料，以氧气来继续进行脱碳反应，温度应控制在1700℃以上，同时需通入较大流量的惰性气体进行底吹，增加钢水搅拌功能，并降低CO分压，脱碳保铬；第三阶段为还原期，当碳脱至0.2％～0.3％时，脱碳结束，此时渣中的氧化铬较高，需进行还原以回收金属铬，可通过添加硅铁
图1-3
或铝来进行。转炉冶炼结束后，钢水倒入VOD炉进行最终脱碳，并在喷粉冶金站上进行成分调整，最后钢水在立式板坯连铸机上铸成坯。
2.3.2川崎制铁千叶第四炼钢厂转炉冶炼不锈钢工艺
图1-4
图1-4表示川崎制铁千叶第四炼钢厂专业化转炉冶炼不锈钢的工艺流程。该厂采用两座185t顶底复吹转炉，一座用于熔融还原，一座用于脱碳精炼。这种工艺的最大优点是用铬矿砂取代高碳铬铁直接冶炼不锈钢，因而可以降低成本。经铁水予处理的三脱铁水和废钢装入熔融还原转炉，吹氧加热，同时加入石灰和焦炭平衡热量，待废钢完全熔化后，温度达到1540～1560℃时从顶部连续喷入铬矿砂，并继续加入焦炭和石灰进行熔融还原，此时为了进行脱硫和炉渣的再利用，炉渣的碱度控制在2.3～3.0，当钢水温度达到1540～1580℃时，铬含量达到9％～13％，S＜
0.010％时即可出钢。钢水倒入脱碳精炼炉进一步脱碳精炼，开始
时钢水中碳含量较高，需要加大氧气流量进行高速脱碳，当碳降至低碳区时实施顶吹氮气并加大底吹惰性气体流量，以提高脱碳效率并防止铬的氧化损失，当碳降至0.1％～0.2 ％时即可出钢。钢水倒入VOD炉进一步精炼，当碳降至成品要求，调整成分后即可交出钢水。最后通过板坯连铸机铸成板坯。
2.3.3巴西阿谢西塔厂转炉用部分铁水冶炼不锈钢工艺
图1-5
图1-5表示巴西阿谢西塔厂转炉用部分铁水冶炼不锈钢工艺
流程。该工艺采用50％左右的铁水，另外50％炉料则由电炉供应。经铁水予处理脱磷、脱硫后的铁水成分C3.80%，Si0.20%，P0.010%，S0.04%，温度1260℃。电炉熔化废钢，同时装入由一台变压器功率为1.75MVA，日产能力110t的矿热炉供应的铬铁水。铬铁水和电炉钢水在钢包内混合后兑入MRP-L转炉吹炼。此时，钢水成分：
C3.80%，Si0.20%，Mn0.50%，P0.022%，Cr17.95%，Ni1.94%，温度1300～1400℃，当转炉吹炼至碳为0.20%～0.25%，温度1600～1650℃时即可出钢，兑入VOD炉继续精炼至成分合格。部分铁水工艺最大特点是废钢和合金在电炉内熔化，转炉吹炼时无需加入焦
转炉高效冶炼不锈钢技术
转炉高效冶炼不锈钢技术 1 前言 不锈钢以其优良的特性在化学、电力、交通运输、航空航天工业、食品加工、民用等方面得到了广泛的应用，自1912年德国Crupp公司在感应炉上成功地开发出不锈钢冶炼工艺，并成功应用于生产实践以来，90多年来围绕着低成本、高效率生产不锈钢技术，世界不锈钢生产商进行了不懈的努力，开发出了多种不锈钢生产工艺技术。 20世纪80年代以来，随着铁水预处理技术应用日益成熟，铁水脱硅、脱磷和脱硫技术开发成功并应用于工业化生产，为转炉提供低磷、低硫铁水创造了条件。同时转炉顶底复吹技术日益完善，开发出了较强的、便少调节的、可供多种气体的底吹功能，使转炉吹炼不锈钢的条件更加优越，铬的氧化损失进一步降低。更为重要的是炉外精炼技术的发展十分迅猛，特别是RH- OR、RH-KTB、VOD等真空吹氧脱碳技术的开发，不仅可以减轻转炉冶炼不锈钢的脱碳任务，而可以改善不锈钢的质量和扩大转炉的不锈钢的品种。因此，随着铁水预处理，顶底复吹和炉外精炼技术献发展使得转炉冶炼不锈钢的生产规模逐步扩大。 2 不锈钢冶炼工艺 采用转炉生产不锈钢工艺路线如表1所示。 不锈钢的冶炼方法根据原料的不同主要有三类，一类是以固态原料为主，如废钢或合金，先在电炉中熔化炉料，然后在不同的转炉中精炼
(包拒AOD、CLU、K—OBM、KCB、MRP、LD—0B等)。既可以采用最终为VOD真空处理的三步法，也可以采用只在转炉后简单钢包处理的二步法。这种方法用电炉作为初炼炉，主要用于熔化炉料，生产不锈钢母液。目前世界上大多数的不锈钢厂采用电炉＋AOD二步法冶炼不锈钢，占不锈钢总产量献65%以上。 第二类是以铁水为原料，不使用电炉熔化废钢，而是转炉内用铁水加铬矿或铬铁合金直接灶融还原或初脱碳，然后再经真空处理最终脱碳榨炼，这种方法由于铁水作为原料，可以降低不锈钢的生产成本，因而在一些钢铁联合企业中得到了应用。 第三类是以部分铁水为原料，采用的电炉+转炉进行冶炼，再经真空精炼。这种工艺的思路是把EAF＋AOD和EAF＋VOD的优点结合起来，达到快节奏、低成本、低氩耗的生产超低碳、超低氮的不锈钢目的。该工艺采用脱磷铁水与EAF熔化炉的高温合金预熔液混合兑入转炉，在转炉内完成脱碳、脱硫、还原、粗调合金成分等任务，然后再进行真空处理，完成最终脱碳及合金成分调整等精炼工作。 表1 转炉用铁水冶炼不锈钢的主要生产工艺路线 序号国 家 生产厂工艺路线产品组成产量/（万 t·a-1） 投 产 时 间 1 日 本新日铁 八幡 HM De-P+1×120t LD-OB+VOD Cr系：98.4% Ni-Cr:1.6% 24.1 198 3
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w C 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
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。 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。 2、AOD法可以一步将钢水中的碳脱到0.08％，如果延长冶炼时间，增加Ar量，还可进一步将钢水中的碳脱到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％的碳钢废钢进行配料，原料成本较低。 其缺点是： 1、炉衬使用寿命短； 2、还原硅铁消耗大； 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、氩气消耗量大。 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。
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。 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％的碳钢废钢进行配料，原料成本较低。
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、
1 适用范围、钢号特性 1.1 本规程适用于GB6967-86工程结构用中、高强度不锈钢铸件规定的ZG10Cr13。 1.2 化学成分（wt.%）如下表： 1.3 力学性能 2 冶炼浇注特点 2.1 本钢号属半马氏体半铁素体钢，易产生轴心裂纹，对氢气敏感性强，力学性能（主要指强度）不易合格。成品碳应尽量控制在0.10～0.15范围内。
2.2 在不锈钢中加入稀土元素及钙能有效地改善钢的耐腐蚀性、铸造流动性及力学性能（特别是冲击韧性）。为此，出钢时在出钢槽内随钢流加入1kg/t的Ca-Si粒，出完钢在钢包中插入混合稀土丝0.10%，出钢前温度为1620～1640℃。 2.3 在大气中浇钢，钢液二次氧化会严重恶化铸件的内在质量。氩气保护浇注是防止二次氧化的有效措施。在钢包底部水口与铸型浇口之间安装吹氩保护罩，浇注前向浇注系统和型腔内通入氩气，驱除空气降低系统内氧的分压，并在氩气保护下浇注。 3 冶炼前的准备工作 参见ZG05Cr13Ni4Mo铸造不锈钢冶炼浇注工艺操作规程（RG.03-12.14）中的3.1、3.2、3.3节。 4 新料氧化法冶炼浇注操作要点 4.1 配料：钢铁料应选用清洁少锈的低磷硫碳素废钢，不得配入含铬、钼、镍的合金废钢。配料成分应保证熔清后C≥0.40%，Cr≤0.50%，炉料中不足之碳用废电极块补足。 4.2 装料及熔化 4.2.1 装料前炉底垫石灰100～150kg。
4.2.2 熔化后期可吹氧助熔，熔清前可加≤1.5%碎矿石及适量石灰，放初期渣，以利早期去磷。 4.2.3 炉料全熔，温度达到1560℃，搅拌取样分析C、P、S及Cr的含量。 4.3 氧化 4.3.1 采用综合氧化，加矿氧化时做到高温沸腾，自动流渣，严禁发喷。取样分析C、P，当P≤0.010%时，迅速扒去全部炉渣，加入石灰、萤石造新渣，做到流动性良好，以利吹氧去碳。 4.3.2 测温≥1600℃，单管吹氧，待炉内有强烈碳火焰喷出后，提升电极，停电连续吹氧。汇流排氧压保持在2.0～2.5 MPa。吹氧过程中，每隔5～6分钟取样分析C，估计碳降至0.06～0.08%，停止吹氧。搅拌后取样分析C、Mn、P、Cr测温。 4.3.3 停吹氧前3～5分钟，必须将电极、卡头、横臂及绝缘圈上的灰尘吹净。 4.4 还原 4.4.1 停吹氧取样后，立即开出炉体，加入烤红的微碳铬铁，应尽量加在熔池中心，开进炉体，将暴露在渣面上的铬铁推入熔池，吹氧化铬铁，氧压5～8MPa。随后加Fe-Si粉调整炉渣的流动性，用量3～4kg/t。
不锈钢冶炼工艺流程的分析与比较 当前，我国作为不锈钢生产和消费大国，不锈钢种类繁多，根据钢种用途及原材料的不同形成了不同的冶炼工艺路线。近几年来，我国不锈钢冶炼技术沿着提高生产率、简化工艺、降低生产成本和提高钢水质量的方向发展，在原材料和工艺装备方面得以不断优化。 三种冶炼工艺各有优缺 目前世界上生产不锈钢的冶炼工艺主要分为一步法、二步法和三步法，其中EAF+AOD（电弧炉+氩氧精炼炉）的两步法工艺约占70%，三步法工艺约占20%。随着低磷铁水被广泛应用于不锈钢生产，新型一步法不锈钢冶炼工艺也被越来越多的不锈钢生产企业采用。为适应不锈钢市场的激烈竞争，提高产品质量同时也降低生产成本，我国各企业应根据自身的实际情况选择合适的不锈钢冶炼工艺。 一步法不锈钢冶炼工艺。早期的一步法不锈钢冶炼工艺，是指在一座电炉内完成废铁熔化、脱碳、还原和精炼等工序，将炉料一步冶炼成不锈钢。随着炉外精炼工艺的不断发展以及AOD炉在不锈钢生产领域的广泛应用，这种仅用电炉冶炼不锈钢的一步法冶炼生产工艺由于冶炼周期长、作业率低、生产成本高，被逐步淘汰。 目前很多不锈钢生产企业采用部分低磷或脱磷铁水代替废钢，将铁水和合金作为原料进入AOD炉进行不锈钢的冶炼，由此形成了新型一步法冶炼工艺。新型一步法冶炼工艺与早期一步法相比在生产流程上取消了电炉这一冶炼环节，其优点包括：一是降低投资；二是降低生产成本；三是高炉铁水冶炼降低了配料成本，降低了能耗，提高了
钢水纯净度；四是废钢比低，适应现有的废钢市场；五是对于冶炼400系列不锈钢尤为经济。 但新型一步法对原料条件和产品方案具有一定要求：一是要求AOD入炉铁水磷含量低于0.03%以下，因此冶炼流程中须增加铁水脱磷处理环节；二是不适用于成分复杂、合金含量高的不锈钢品种。 新型一步法不锈钢生产工艺目前被广泛应用于生产400系列不锈钢。作为发展中国家，我国废钢资源缺乏，又是极度贫镍的国家，加之400系列不锈钢在日常生活和工业生产领域的应用范围越来越广，这些客观条件都使得新型一步法不锈钢冶炼被越来越多的生产企业采用。 二步法不锈钢冶炼工艺。二步法不锈钢代表工艺路线为EAF→AOD、EAF→VOD（电弧炉→VOD真空精炼炉）。EAF→AOD工艺的产能目前占世界不锈钢产能的70%左右，其中EAF炉主要用于熔化废钢和合金原料，生产不锈钢预熔体，不锈钢预熔体再进入到AOD炉中冶炼成合格的不锈钢钢水。 二步法不锈钢冶炼工艺被广泛应用于生产各系列不锈钢，其优点包括：电炉对原材料要求不高，生产周期相对于一步法工艺稍短，灵活性好，可生产除了超低碳、氮不锈钢外95%的不锈钢品种。 但二步法在介质消耗、品种方案等方面仍须注意以下三点：一是近年来随着冶炼工艺的进步和操作水平的提高，两步法冶炼工艺的氩气等介质消耗量明显减少，但相比一步法和三步法其氩气等介质消耗仍稍大；二是AOD炉脱碳到终点时，钢水中氧含量较高，须加入硅铁
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。此工艺是由瑞典的l m和法国的
不锈钢冶炼生产系统包括铁水预处理系统，电炉系统，氩氧脱碳炉系统和钢水精炼系统等子系统。 一、铁水预处理系统 为不锈钢生产服务的铁水预处理包括铁水脱磷站和铁水倒罐站混冲脱硅设施。 1、脱硅 高炉铁水在高炉出铁场进行脱硅处理后铁水[Si]≤0.3%，由于铁水脱磷时对铁水的含硅量有一定的要求，因此在铁水脱磷之前，还要在铁水脱磷站对铁水进行补充脱硅处理。倒罐后，铁水罐进入脱磷工位进行喷吹脱硅，使铁水[Si]含量降至0.15%以下。 2、脱磷 脱硅铁水在脱磷站扒渣工位扒渣后，进行铁水罐喷吹脱磷，脱磷扒渣后铁水温度≥1265℃，[P]含量≤0.010%。 二、电炉系统 电炉以脱磷铁水、不锈钢废钢、高碳铬铁合金、镍铁合金等为炉料，熔炼出已基本上具有所炼钢种成分的不锈钢母液。 母液在加料跨扒渣，然后倒入氩氧脱碳炉进一步冶炼。 三、氩氧脱碳炉系统 1、三步法工艺 三步法工艺的主要功能为脱碳、还原、成分和温度调整。 三步法工艺过程分为脱碳期和还原期。 脱碳期，采用氧枪和炉底侧部风口复吹供氧，加快脱碳速率；当碳含量达到临界点时，逐步降低氧气流量，增大氮气或氩气的流量，氧气和氮气或氩气的比例从9:1降低至1:1，以降低一氧化碳分压，确保降碳保铬的热力学条件，使钢液中铬的氧化降低到最低限度，减少还原剂的消耗。如钢种对氮气含量有严格要求，炉底侧部风口稀释气体应采用氩气，如没有特别要求，可采用氮气代替氩气在脱碳前期或全程作为稀释气体，以降低氩气的消耗。 当钢液中碳含量达到目标成分后，氩氧脱碳炉进行还原期操作，此时炉底侧部风口的氮气切换成氩气，通过炉顶料仓加料系统加入还原剂硅铁，还原炉渣中被氧化的铬和锰，此时，加大炉底风口氩气的吹入强度，使熔池形成较好的动力学条件，加速和充分还原，同时可以达到良好的脱硫效果，之后将钢水和炉渣一起出至炉下的钢水罐内，通过渣钢混冲进一步还原渣中的氧化铬。 2、二步法工艺 二步法的主要功能为脱碳、还原、脱硫、成分和温度调整。 其工艺过程分为脱碳期和还原期，如钢中硫含量要求低于50～100ppm，在还原期后，需要进行单独造渣脱硫工艺。 脱碳期，采用氧枪和炉底侧部风口复吹供氧，加快脱碳速率，与三步法不同的是由于后面不进行VOD真空处理，所以除了对氮没有要求的钢种在脱碳前期可吹入部份氮气外，炉底侧部风口主要吹氩。当碳含量达到临界点时，逐步降低氧气流量，增大氩气或氮气的流量，氧气和氩气或氮气的比例从10:1降低至1:3，在碳含量达到0.3％以后，顶枪停止供氧，氧气和氩气均由炉底侧部风口吹入，以降低一氧化碳分压，确保降碳保铬的热力学条件，使钢液中铬的氧化降低到最低限度，减少还原剂的消耗。 当钢液中碳含量达到目标成分后，氩氧脱碳炉进行还原期操作，通过炉顶料仓加料系统加入还原剂硅铁，还原炉渣中被氧化的铬和锰，此时，加大炉底风口氩气的吹入强度，使熔池形成较好的动力学条件，加速和充分还原，同时可以达到良好的脱硫效果，之后将钢水和炉渣
不锈钢主要冶炼工艺设备的配置 编辑，秦。 初炼炉 无论哪种工艺路线.都要配置初炼炉。只是在一步法生产时.初炼炉还要完成精炼炉的精炼任务。 初炼炉只起熔化初炼作用，负责向精炼炉提供初炼钢水，或称之为不锈钢母液。视原料条件和规格不同可以选择感应炉、电炉或转炉。 以返回废钢作为主原料时，感应炉和电炉均可作为初炼炉，而感应炉一般用于小规模生产。 以普通废钢作为主原料时，选择电炉作为初炼炉，熔化废钢和合金。 以高炉铁水作为主原料时，选择LD ,OTB ,AOD ,K-OBM-S等转炉作为初炼炉，用于脱磷和初脱碳，以及熔化少量废钢和合金。若原料中废钢量和合金比例较大时，仍然要选择电炉熔化合金和废钢，但此时电炉根据需要，还可以提供混匀不锈钢母液成分和温度的功能。若原料中合金大量来源于矿石时，如铬矿、锰矿和矿，可采用转炉作为初炼炉还原矿石中合金元素。如日本川崎就采用了铬矿石还原获得金属铬。 一般认为，转炉作为初炼炉是不经济的。因为它需
要高炉铁水提供母液和热量来源，必然延长工艺路线，一次性投资增加。只有在电力匮乏的情况下，或者采用电炉作为初炼炉时电力成本难以接受时，可以考虑选用转炉作为初炼炉。 精炼炉 精炼炉的功能主要是降碳保铬，同时伴随脱硫的过程。生产不锈钢最为常用的精炼炉是转炉，主要有AOD ,K-BOP ,K-OBM-S ,M RP ,CLU ,KCR-S等。 AOD，全称Argon-Oxygen DecarburizationConverter，通常称为氩氧炉。AOD是最为常用的精炼炉，不锈钢精炼炉中约有70%为AOD，大量使用在二步法和三步法冶炼工艺中。传统的AOD是在转炉下部安装侧吹风嘴，喷吹氧气和氩气，进行脱碳和精炼。目前在AOD转炉的基础上增加顶枪，喷吹氧气和混合气体，称之为AOD-L 精炼炉，可以加快脱碳速度.缩短冶炼周期和提高生产能力。日本大同(Daido)制钢公司在AOD转炉的基础上增加真空系统.定义为AOD-VCR精炼炉，可以用于生产低碳不锈钢。还可以降低氩气和硅铁消耗，缩短冶炼周期。 K-BOP是川崎制钢公司(Kawasaki Steel Corporation)在顶吹碱性氧气转炉BOF基础上增加了
不锈钢冶炼工艺流程的 分析比较 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
不锈钢冶炼工艺流程的分析与比较 当前，我国作为不锈钢生产和消费大国，不锈钢种类繁多，根据钢种用途及原材料的不同形成了不同的冶炼工艺路线。近几年来，我国不锈钢冶炼技术沿着提高生产率、简化工艺、降低生产成本和提高钢水质量的方向发展，在原材料和工艺装备方面得以不断优化。 三种冶炼工艺各有优缺 目前世界上生产不锈钢的冶炼工艺主要分为一步法、二步法和三步法，其中EAF+AOD（电弧炉+氩氧精炼炉）的两步法工艺约占70%，三步法工艺约占20%。随着低磷铁水被广泛应用于不锈钢生产，新型一步法不锈钢冶炼工艺也被越来越多的不锈钢生产企业采用。为适应不锈钢市场的激烈竞争，提高产品质量同时也降低生产成本，我国各企业应根据自身的实际情况选择合适的不锈钢冶炼工艺。 一步法不锈钢冶炼工艺。早期的一步法不锈钢冶炼工艺，是指在一座电炉内完成废铁熔化、脱碳、还原和精炼等工序，将炉料一步冶炼成不锈钢。随着炉外精炼工艺的不断发展以及AOD炉在不锈钢生产领域的广泛应用，这种仅用电炉冶炼不锈钢的一步法冶炼生产工艺由于冶炼周期长、作业率低、生产成本高，被逐步淘汰。 目前很多不锈钢生产企业采用部分低磷或脱磷铁水代替废钢，将铁水和合金作为原料进入AOD炉进行不锈钢的冶炼，由此形成了新型一步法冶炼工艺。新型一步法冶炼工艺与早期一步法相比在生产流程上取消了电炉这一冶炼环节，其优点包括：一是降低投资；二是降低生产成本；三是高炉铁水冶炼降低了配料成
本，降低了能耗，提高了钢水纯净度；四是废钢比低，适应现有的废钢市场；五是对于冶炼400系列不锈钢尤为经济。 但新型一步法对原料条件和产品方案具有一定要求：一是要求AOD入炉铁水磷含量低于%以下，因此冶炼流程中须增加铁水脱磷处理环节；二是不适用于成分复杂、合金含量高的不锈钢品种。 新型一步法不锈钢生产工艺目前被广泛应用于生产400系列不锈钢。作为发展中国家，我国废钢资源缺乏，又是极度贫镍的国家，加之400系列不锈钢在日常生活和工业生产领域的应用范围越来越广，这些客观条件都使得新型一步法不锈钢冶炼被越来越多的生产企业采用。 二步法不锈钢冶炼工艺。二步法不锈钢代表工艺路线为EAF→AOD、EAF→VOD （电弧炉→VOD真空精炼炉）。EAF→AOD工艺的产能目前占世界不锈钢产能的70%左右，其中EAF炉主要用于熔化废钢和合金原料，生产不锈钢预熔体，不锈钢预熔体再进入到AOD炉中冶炼成合格的不锈钢钢水。 二步法不锈钢冶炼工艺被广泛应用于生产各系列不锈钢，其优点包括：电炉对原材料要求不高，生产周期相对于一步法工艺稍短，灵活性好，可生产除了超低碳、氮不锈钢外95%的不锈钢品种。 但二步法在介质消耗、品种方案等方面仍须注意以下三点：一是近年来随着冶炼工艺的进步和操作水平的提高，两步法冶炼工艺的氩气等介质消耗量明显减少，但相比一步法和三步法其氩气等介质消耗仍稍大；二是AOD炉脱碳到终点时，钢水中氧含量较高，须加入硅铁还原钢水中的氧，因此硅铁耗量高；三是目前还不能用于生产超低碳、氮不锈钢，且钢中含气量较高。
特种冶炼方法报告 随着现代科学技术的飞速发展，特别是航天、导弹、火箭、原子能以及电子工业等对各种高级优质钢和合金的需要日益增多，对钢的质量要求也越来越高。为了使金属材料具有所需要的性能，必须保证其具有一定的合金组织结构和化学成分。采用传统的冶炼模式时，钢的质量满足不了日益提高的要求，这就促使一些旨在提高钢和合金质量的特种冶炼技术迅速发展起来。 钢的特种冶炼，通常是指除用于大量生产的转炉、平炉和电炉等常规炼钢法之外，为特别提高钢质量或熔炼含有大气条件下不宜熔炼的大量活泼金属的合金的冶炼方法。特种冶炼法大致可分为两种:适用于熔炼像高级轴承钢、冷轧辊钢、燃汽轮机用钢等优质钢的所谓一次熔炼法(PAM)，如真空感应熔炼法(VIM)和等离子感应熔炼法(PIF)等;而另外一种是将母材重新熔化，在水冷结晶器中逐层凝固成钢的方法，称为二次熔炼法，包括等离子弧重熔法((PAR)、真空电弧重熔法(V AR )、电渣重熔法((ESR)和电子束重熔法(EBR)等，有时也称此为“二次炼钢”。 (一)真空感应冶炼 真空感应冶炼法也称VIM法(Vacuum Induction Meting)。VIM法就是将感应炉置于真空系统中进行熔化、精炼和合金化等全部过程，它在特殊钢及优质合金的生产中占有重要地位。 1.基本原理及冶炼特点 真空感应冶炼的基本原理就是通过在真空状态下的电磁感应，涡流发热来熔炼金属并随之浇注成锭。由于整个冶炼过程是在低压或惰性气氛下进行，加上电磁搅拌作用，所以能有效地脱碳、去气、除杂质等。 2．真空感应冶炼的优缺点 真空感应冶炼具有独特的优点，归纳起来此法的特点是:在真空下进行冶炼，不受大气污染，真空为冶金反应创造良好条件，提高了碳的脱氧能力;能精确控制和随意调整包括活泼金属元素在内的成分，从而提高钢的质量。但也存在不足之处:调整易挥发成分较困难;有一定成分偏析，金属收得率较低。鉴于以上原因，多与电渣重熔或真空电弧重熔组合使用。3.真空感应熔炼的适用产品及实际应用 （1）轴承钢真空熔炼的轴承钢其夹杂物总量降低、尺寸减少，并较均匀地分布在钢锭中，不成链条状。真空轴承钢点状夹杂物评级为1--1. 5级，而一般轴承钢为2. 5级。 真空熔炼对高温轴承钢的工作性能也有显著影响。一般用C 0.65%Gr 5% V 1%的高温轴承钢制成的轴承，在200℃的使用寿命为150h，而真空熔炼的相同钢种，在400℃下的寿命可达1080h （2）结构钢结构钢从横断面上力学性能的均匀性十分重要，真空熔炼能提高横向塑性达到或接近纵向水平。 （3）不锈钢采用不锈钢返回料在真空感应炉中重熔，可使其碳的质量分数降至0.02%以下、由此获得良好的抗腐蚀性能。同时，由于氧含量低，对钢的冲击韧度有很大的影响。 真空感应熔炼对含铬量高的铁素体型不锈钢具有特殊的意义。在室温下，这些钢一般是较脆的。但真空熔炼的钢其塑性有所提高，脆性转变温度大大低于20℃。 （4）变压器钢和磁性合金金属中硫、碳、氧、氮和非金属夹杂物对硅钢的磁性和塑性有很大的影响。真空感应熔炼可以得到含杂质很少的变压器钢。此外，真空变压器钢的碳的质量分数不超过0.02%，硫的质量分数仅0.012%-0.015%。因此，变压器钢的性能得到改善，与空气熔炼的相比，铁损低15%一20%,矫顽力低50%。 在真空感应炉中熔炼的软磁金属铁钻钒合金具有很好的磁性。许多牌号的磁性合金均在真
不锈钢饰品铸造的工艺流程 学院:机电学院 班级:Z1005 学号:0649100506 姓名:王治群
1、制版 失蜡浇铸需要蜡版，而蜡版的批量制作则需要用银版压制的橡胶模。它是不锈钢饰品制作工艺中要求最高的工序，要求所制银板的表面，镂空部位和背面光洁无痕，要求银板的各部分结构合理，镶嵌钻石的位置尺寸准确无误，有些还要求对镶嵌部位进行预加工。准备好银版后才可以进入失蜡浇铸工艺流程。 目前使用的制版工艺主要有：手工雕蜡版，电脑雕蜡版和手起银版。三种工艺各有优点，相互补充。 手工雕蜡版即用石蜡雕出设计图纸上的造型，再利用失蜡浇铸的方法倒出银版；电脑雕蜡版不同于手工雕蜡的是它是通过电脑3D软件与喷蜡机相结合，做出蜡模造型，再使用失蜡浇铸的方法倒出银版；而手制银版，就是制版师傅直接手工制作设计图上的模型。由于手工雕蜡版制版速度快，雕蜡过程修改容易，工具损耗相对小而被广泛使用。 2、失蜡铸造 失蜡铸造俗称倒模，是目前不锈钢饰品生产的重要手段。 （1）压制胶模 压制胶模的注意事项及过程： 1)压模框和生胶片要清洁，不要用手直接接触生胶片的表面。 2)保证原版和橡胶之间不会粘连，应优先使用银版，铜板应先镀银。 3)确定适当的硫化温度和时间，两者基本上符合一个函数关系，与胶模的厚度，长宽及原版的复杂程度有关。通常将压模温度定为150度左右，如果胶模厚度在3层（约 10mm），一般硫化时间为20－25分钟，如果是4层（约13mm），则硫化时间可为30－35分钟。依次类推。同时硫化温度与原版的复杂程度也有关系，如原版复杂，细小，应降低硫化温度，延长硫化时间。 4)压模时要保证原版和生胶片之间没有缝隙。采用塞、缠、补的方式将首版上的空隙位、凹位和镶石位等填满，用碎小的胶粒填满，用尖锐物质（如镊子）压紧。 5)先行预热。硫化时间到了以后迅速取出胶模，压好的胶模要求整体不变形、光滑、水线不歪斜，最好使其自然冷却到不烫手时，就可以趁热用锋利的手术刀进行开胶模的操作。 （2）开胶模和注蜡模 1）开胶模： 开胶模的技术要求很高。因为开胶模的好坏直接影响到蜡模以及金属毛坯的质量。开胶模的工具比较简单有手术刀，镊子，剪刀，尖嘴钳等。胶模通常采用四脚定位法，也就是说。开出的胶模有四个脚互相吻合固定，四脚之间的部分有采用直线切割的，也有采用曲线切割的。开好的胶模要注意检查，胶模内不能有任何缺陷如明显的破花，缺角，粘连等，这些都有可能造成蜡模的缺陷，因此对这些缺陷部位应进行修补，如切开未切的位置，用焊蜡器焊补破花，缺角的地方等。 2）注蜡模： 胶模开好后就可以进行注蜡操作了。注蜡操作应注意对蜡温，压力以及胶膜的压紧等因素的掌握。
不锈钢冶炼工艺技术简介 2007年08月12日星期日 08:34 不锈钢有许多优良的性能，外观精美，使用寿命长，可以100%回收利用，因此得以广泛应用。 不锈钢冶炼工艺技术的进步，特别是20世纪60年代以后，炉外精炼和连续铸锭技术的使用，进一步促进了不锈钢的快速发展，改善了不锈钢的质量，提高了成材率，降低了生产成本。 中国从20世纪50年代初开始生产不锈钢，当时用3t电弧炉冶炼，没有炉外精炼设备和连铸，年产量仅为几百吨到几千吨，质量、品种和成本均不能满足要求。20世纪80年以来，太原钢铁公司和钢铁研究总院等单位率先在中国开发AOD炉外精炼工艺技术。随后，各特殊钢厂先后占安装了18-40tAOD和 15-60tVOD炉外精炼装置，精炼比也得以显著提高。1985年以前，中国不锈钢的铸锭一直采用落后的模铸。太钢1280立式连铸机于1985年投产后，上钢三厂、重庆特钢和上钢五厂相继有板坯、方坯连铸机投生产。1989年，成都无缝钢管厂不锈钢管坯水平连铸机的投产，结束了我国不锈钢铸锭完全采用模铸的历史。但由于种种原因，中国不锈钢年产量一直在30万t左右徘徊，不锈钢冶炼工艺技术的进展缓慢，严重制约了中国不锈钢的发展。2000年以来，国家对钢铁行业结构进行了调整，采取一系列鼓励不锈钢行业发展的政策措施，使中国不锈钢炼钢生产实现跨越式发展，从1999年的35万t增长到2003年的177.8万t，年均增长率约50％，成为世界名名列第4位的不锈钢炼钢生产大 国。 AOD炉装备和工艺的发展 AOD炉是精炼不锈钢的主要设备，目前世界上约有1-175tAOD炉155台，其中1/2在不锈钢厂，其余在铸造厂。AOD精炼的不锈钢产量约占世界不锈钢80%以上。 中国第一台18tAOD炉自1983年9月投产以来，目前约有1-40tAOD炉20多座，其中18t以上AOD炉共8台（包括太钢3x40t、大连1x40t、浦东1x30t、上钢五厂1x18t、长城118t和宜达lx18t等）。2004年，上钢五厂60tAOD炉和上钢一厂120tAOD炉的投产使中国AOD炉装备水平有了明显的提高。 太钢是中国最早采用AOD炉生产不锈钢的企业，目前AOD炉已累计生产不锈钢200多万t，积累了许多经验。为了进一步扩大生产能力，太钢对18tAOD 炉实施两次技术改造。经过第一次改造，AOD炉容由18t扩至40t，生产能力由16万t提高到40万t。2004年实施第二次改造，炉容进一步扩大至45t，增设顶吹氧枪，缩短了冶炼时间；引进奥钢联专家自动化控制系统，提高了冶炼控制精度；降低氨气消耗，加大了除尘风机的除尘能力，改善了环境质量。经过两次改造，太钢AOD炉装备水平达到国际先进水平。此外，太钢还计划实施日元贷款环保项目，6座18t化钢电炉将被改造成一座90t超高功率化钢电炉，这不但消除了化钢速度慢的生产瓶颈，也使生产能力进一步提高到50万t，大大改善了
不銹鋼冶煉方法 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1400~1600℃，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1400-1550 ℃（304L熔点1454℃）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 缺點：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。 VOD缺點： 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。
AOD缺點： 1、炉衬使用寿命短； 2、还原硅铁消耗大； 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、氩气消耗量大。 三步法： 是在二步法的基础上增加深脱碳的装备。通常的三步法有初炼炉→AOD→VOD→（LF）→CC，初炼炉→MRP→VOD→（LF）→CC 等多种形式。第一步，初炼炉只起熔化和合金化作用，为第二步的转炉冶炼提供液态金属。第二步是快速脱碳并防止铬的氧化。第三步是在VOD 的真空条件或LF精炼炉对钢水进一步脱碳和调整成分。 配料：配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分，配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意：一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量。二是炉料的大小要按比例搭配，以达到好装、快化的目的。三是各类炉料应根据钢的质量要求和冶炼方法搭配使用。四是配料成分必须符合工艺要求。 转炉炼钢（MRP） 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1%的硅可使生铁的温度升高200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），
不锈钢冶炼工艺技术简介 不锈钢有许多优良的性能，外观精美，使用寿命长，可以100%回收利用，因此得以广泛应用。不锈钢冶炼工艺技术的进步，特别是20世纪60年代以后，炉外精炼和连续铸锭技术的使用，进一步促进了不锈钢的快速发展，改善了不锈钢的质量，提高了成材率，降低了生产成本。 中国从20世纪50年代初开始生产不锈钢，当时用3t电弧炉冶炼，没有炉外精炼设备和连铸，年产量仅为几百吨到几千吨，质量、品种和成本均不能满足要求。20世纪80年以来，太原钢铁公司和钢铁研究总院等单位率先在中国开发AOD炉外精炼工艺技术。随后，各特殊钢厂先后占安装了18-40t AOD和15-60tVOD炉外精炼装置，精炼比也得以显著提高。1985年以前，中国不锈钢的铸锭一直采用落后的模铸。太钢1280立式连铸机于1985年投产后，上钢三厂、重庆特钢和上钢五厂相继有板坯、方坯连铸机投生产。1989年，成都无缝钢管厂不锈钢管坯水平连铸机的投产，结束了我国不锈钢铸锭完全采用模铸的历史。但由于种种原因，中国不锈钢年产量一直在30万t左右徘徊，不锈钢冶炼工艺技术的进展缓慢，严重制约了中国不锈钢的发展。2000年以来，国家对钢铁行业结构进行了调整，采取一系列鼓励不锈钢行业发展的政策措施，使中国不锈钢炼钢生产实现跨越式发展，从1999年的35万t增长到2003年的177. 8万t，年均增长率约50％，成为世界名名列第4位的不锈钢炼钢生产大国。 AOD炉装备和工艺的发展 AOD炉是精炼不锈钢的主要设备，目前世界上约有1-175t AOD炉155台，其中1/2在不锈钢厂，其余在铸造厂。AOD精炼的不锈钢产量约占世界不锈钢80%以上。 中国第一台18t AOD炉自1983年9月投产以来，目前约有1-40t AOD炉20多座，其中18t以上AOD炉共8台（包括太钢3 x 40t、大连1 x 40t、浦东1 x 30t、上钢五厂1x18t、长城118t和宜达lx18t等）。2004年，上钢五厂60t AOD炉和上钢一厂120t AOD炉的投产使中国AOD炉装备水平有了明显的提高。 太钢是中国最早采用AOD炉生产不锈钢的企业，目前AOD炉已累计生产不锈钢200多万t，积累了许多经验。为了进一步扩大生产能力，太钢对18t AOD 炉实施两次技术改造。经过第一次改造，AOD炉容由18t扩至40t，生产能力由16万t提高到40万t。2004年实施第二次改造，炉容进一步扩大至45t，增设顶吹氧枪，缩短了冶炼时间；引进奥钢联专家自动化控制系统，提高了冶炼控制精度；降低氨气消耗，加大了除尘风机的除尘能力，改善了环境质量。经过两次改造，太钢AOD炉装备水平达到国际先进水平。此外，太钢还计划实施日元贷款环保项目，6座18t化钢电炉将被改造成一座90t超高功率化钢电炉，这不但消除了化钢速度慢的生产瓶颈，也使生产能力进一步提高到50万t，大大改善了环境质量，实现了真正的清洁生产。 近年来，中国AOD生产的操作技术取得了明显的成绩，主要进展如下： （1）炉衬寿命的提高 AOD炉的炉衬寿命是AOD生产的主要技术经济指标，经过多年来的技术攻