不锈钢制造的工艺
一步冶炼法(中频炉):即电炉一步冶炼不锈钢。由于一步冶炼法对原料要求严格(需用不锈钢废料、低碳铬铁、金属铬纯度高),生产中原料和能源介质消耗大,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,所以很少用此法生产不锈钢。此法最大的缺点是不锈钢含C高。(称中频炉炼钢)
两步冶炼法:随着技术的发展,出现了VOD和AOD精炼冶炼,对不锈钢生产技术的变革起到了决定性的作用。前者是真空氧气脱碳,后者是用氩气和氮气稀释气体脱碳。将这两种精炼设备中的任何一种与电炉组合,就会形成不锈钢的两步生产工艺。电炉和VOD两步炼钢工艺比较适合小规模多品种兼容工厂的不锈钢生产。
采用电炉+AOD两步炼钢工艺生产不锈钢具有以下优点:(又称氩氧炉炼钢)
1、AOD生产工艺对原料要求低,电炉生产钢水C含量可达2%左右,因此可采用廉价的高碳铬铁和20%的不锈钢废钢作为原料,降低运行成本。
2、AOD法可一次性将钢水碳含量降至0.08%,若延长冶炼时间、增加Ar量,钢水氮含量可进一步降至0.03%以下,除可生产超低碳、超低氮不锈钢外,可生产95%的品种。
3、不锈钢生产周期较VOD短,灵活性更好。
4、制作系统设备总投资比VOD要贵,但比三步法要少。
5、AOD炉一步法出钢,人员、设备少,综合成本较低。
6、AOD能使用含C量小于1.5%的初生钢水,因而可以使用价格低廉的高碳FeCr及含碳量35%的废钢进行配料,原料成本低。
缺点是:
1、炉衬使用寿命短;
2.硅铁还原消耗高;
3、超低C、超低氮不锈钢目前还不能生产,钢中气体含量较高;
4、氩气消耗量较大。
目前全球88%的不锈钢都是采用二步法生产的,其中76%的不锈钢是采用AOD炉生产的,因此比较适合大型不锈钢专业厂。
三步冶炼法:电炉+双吹转炉+VOD三步冶炼不锈钢。其特点是电炉作为熔炼设备,只负责向转炉提供含Cr、Ni的半成品钢水。双吹转炉的主要任务是吹氧快速脱碳,以达到Cr回收率最大化的目的。VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。三步法比较适用于氩气相对短缺的地区,且以含碳量较高的铁水为原料,为生产低C、低N不锈钢比重较大的专业厂家所采用。