不锈钢冶炼工艺探讨.pdf

工艺装备

不锈钢冶炼工艺探讨

张海1，刘玉生2
（1.北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083；2.唐山钢铁股份有限公司技术中心，河北唐山063016）

摘要：本文简要介绍了不锈钢主要冶炼设备的发展历史和前景，同时介绍了不锈钢的生产工艺。结合各生产厂生
产实践论述了生产不锈钢的工艺流程，对唐钢今后生产和开发不锈钢产品提出了一些建议。
关键词：不锈钢；VOD；AOD；生产流程

DiscussionofSteelmakingProcessforStainlessSteel

ZhangHai1，LiuYusheng2
(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Beijing100083；2.TechniquecenterofTangshan
IronandSteelCo.Ltd，Tangshan，Hebei，063016)

Abstract：Thisarticlebrieflydescribesmainsmeltingequipmentandthedevelopment
historyandtheprospectofthestainless-steel，andaccordingtotheproduction
experiencediscussestheproductionprocessesofthestainlesssteel，putsforwardsome
suggestionstodevelopandproducethenewstainless-steelinthefuture.
Keyword：Stainless-steel；VOD；AOD；ProductionProcess

1前言临许多技术问题需要解决。唐山钢铁集团公司即将投产的
20世纪80年代以来，世界粗钢产量增长缓慢，而不锈热轧不锈钢项目，将为我国生产高附加值的不锈钢创造很
钢的生产一直持续快速增长，估计2010年将达到2000万好的条件。开发新的成本低廉、综合性能优越的高附加值铁
t，约占世界总粗钢产量的2%[1]。近几年我国不锈钢生产的素体不锈钢产品将是未来唐钢不锈钢发展的方向。
发展缓慢，不锈钢产量所占比例逐年下降，远远不能满足不
锈钢消费逐年增长的需求。2不锈钢冶炼方法
2005年，我国不锈钢的表观消费量已经由1995年的2.1电炉冶炼
56万t增长到522万t，从2001年开始，我国已经连续520世纪60年代以前，不锈钢主要由电弧炉采用返回吹
年成为世界不锈钢第一消费大国。2005年，我国的不锈钢氧法生产，利用合金元素氧化放热使钢液升温到2000℃，在
消费结构中，铁素体不锈钢(400系不锈钢)的比例已由高温下实现高铬钢液去碳保铬。电弧炉冶炼不锈钢成本高，
2004年的10%上升到15%，而200系不锈钢的比例由2004目前已很少采用。
年的22.5%下降到15%，但与某些发达国家高达40%的比例2.2VOD冶炼不锈钢
相比，我国消费的铁素体不锈钢比重依然偏低[2]。VOD(VacuumOxygenDecarburization)真空吹氧脱碳
近年来，以太钢为代表的特钢企业在不锈钢冶金装备法是现今世界范围内第二位的不锈钢冶炼手段，可以冶炼
和工艺方面进行了改造，并研制开发了含铌409铁素体不超低碳、高难度、高纯度的不锈钢产品。此法是原西德维腾
锈钢，但由于我国不锈钢工业发展较晚，在生产高性能的铁特殊钢厂(Edel-stahlwerkWitten)于1965年所发明的，
素体不锈钢方面，还缺乏成熟的经验，工艺和质量控制上面容量为50t。现全世界共有近百台，其容量为5～150t。我国

金属世界
http:www.jssjzz.com2007年第4期1
工艺装备

第一台VOD容量为13t，于1982年在大连钢厂投产。VOD主优点是在真空条件下冶炼，钢的纯净度高，碳氮含量低，一
要装备有:钢包、真空罐、氧枪、加料系统、测温取样系统、真般C+N<0.02％，而AOD法则在0.03％以上，因此VOD法更
空系统和控制系统。适宜冶炼C、N、O含量极低的超纯不锈钢。
该工艺是生产不锈钢最合适的真空方法之一，被认为VOD法吹炼不锈钢铬的回收率一般为98.5％～
是生产低碳、低氮不锈钢的最有效的方法。99.5％。
2.2.1VOD的工作原理2.3AOD冶炼不锈钢
VOD法通过抽真空降低CO分压进行脱碳保铬。它的主AOD(ArgonOxygenDecarburization)氩氧精炼法由
要优点为:美国的联合碳化物公司与Josly公司合作于1968年发明
（1）降碳保铬效果好。通过控制真空度，可在铬几乎不的。AOD炉二次精炼工艺的诞生为大量生产高质量的不锈
被氧化的情况下脱碳。脱碳后用于还原渣中氧化铬的还原