中华不锈钢网讯:AOD炉以高碳母液冶炼不锈钢的实际效果工艺终点C/%冶炼时间铬收得率还原硅消耗ig/t消耗/Nm3二步法三步法4.1.3VOD精炼实践在三步法中，AOD精炼出钢碳含量约0.20%~0.55%，其它成分基本满足钢种要求。VOD精炼钢包净空高度一般为1500~1800mm，底部通过三个透气砖向钢包中持续吹入氩气，随（1）在从大气压降至约2000Pa的过程中，对钢水进行搅拌，均匀钢水温度和成分；（）罐中压力降至约2000Pa时，开始吹氧，供氧流量约2000Nm3/，同时加入渣料造渣；（3）吹氧脱碳过程结束，在高真空度条件下强搅拌自然脱碳；（4）脱碳过程结束，开始还原和脱硫操作；（5）还原、脱硫期结束即破真空，VOD处理结束。
VOD冶炼409L不锈钢实绩真空时铬收得还原硅消Ar消耗终点C终点N间率/% 42钢种冶炼实践AOD精炼和VOD精炼均具有很强的脱碳能力，从宝钢不锈钢分公司的冶炼实践来看，采用二步法时脱碳在AOD炉内完成，三步法时脱碳则由AOD与VOD联合完成。
为MgOAl20尖晶石夹杂物，见表1.表1铝脱氧不锈钢的潼成分与夹杂物组成的比较钢种渣夹杂物类型这主要是由于渣中存在Si02，阻止了渣中的MgO和CaO进一步被还原，导致钢中、含童降低，钢中的Mg0.Al203夹杂难以进一步转变，说明渣中存在的Si02加强了MgOAl23的生成。因此，在A1脱氧不锈钢的AOD精炼过程中，降低精炼渣中Si02的含量对降低钢中的MgOA1203夹杂是有利的。
值得注意的是，即使钢液中的铝含量只有0.003%，夹杂物中的A1203也足以生成MgOA1203相。因此，为降低夹杂物中的Mg0.Al203相，必须降低钢液中的铝含量和AOD渣中的MgO含量，Masatake等人进一步认为应降低AOD渣中的MgO和A1203含量。最近还有的报告指出，选择A1的添加时间和添加方法也能够防止尖晶石的生成。
3不锈钢VOD精炼工艺中夹杂物的去除在真空处理设备（如VODC）中对钢水进行真空碳脱氧，只要降低PCO就可以达到降的目的，由于氧的传质是反应限制性环节，深脱氧需要足够时间。Al23夹杂物在高真空度下有可能气化脱除，要通过气化反应去除A1203夹杂需要37.5Pa的真空度，但这在VOD中是很难实现的，上世纪八十年代，波兰卡托维兹的Baildon厂采用VOD精炼不锈钢，钢种包括奥氏体、铁素体和马氏体不锈钢，用铝进行预脱氧并添加SiMg、CaSiAl、SiZr、FeSi复合脱氧剂及由CaO和CaF2组成的渣料，取得了全氧含量平均0.0055%，最低0.0030%的冶金效果。
国内采用30吨VOD精炼不锈钢的生产工艺表明，真空冶炼的不锈钢中气体和夹杂物明显减少，氧含量可达0.0015%~0.0057%，氢含量可达0.0002%0.00038%，表2为气体含量和夹杂物级别。
230吨VOD炉冶炼不锈钢中的气体含量和夹杂物级别钢种氧化物级别硫化物级别长城特殊钢采用“EF―AOLF―中间包―VOD”工艺进行低磷硫00Crl8Ni5M3Si2双相钢的生产试验。从试验情况看，可有效控制成品钢液<0.005%、<0.010%，钢中A类夹杂物细系1.5级、粗系1.0级，B类夹杂物细系0.5级，D类夹杂物粗系1.0级，其余为零级，生产出篼纯净度的双相不锈钢。在马氏体沉淀硬化不锈钢0Crl7Ni4Cu4Nb的生产试验中，与一般Cr-Ni不锈钢VOD精炼相比，此钢的VOD初脱氧适当增大了A1的用量，并使用硅钙代替硅铁进行脱氧，终脱氧喂硅钙线，一方面，有助于钢液的深度脱氧，提篼钢液纯净度；另一方面，能适当增加钢中游离钙含量，有助于改变夹杂物的组成及形态，降低夹杂物对钢的性能的影响。
中华不锈钢网讯:不锈钢连铸过程中夹杂物的控制4.1中间包中夹杂物的产生与控制由于AOD没有专用的出钢口，EAF-AOD-CC炼钢流程的一个特点就是渣钢混出，因而其中间包夹杂物的成分和形成机理与低碳铝镇静钢是不同的。
在奥氏体不锈钢中间包内取样发现，夹杂物中主要包括Si、S、AI、Mg、Mn和Cr（），另外一种类型是Si02 -A1203夹杂物，但数量不多。铁素体不锈钢中间包内的夹杂物则主要由Al203、Cr203和纯Mg0.Al203尖晶石组成（）。
MHojo等人通过向AOD渣中加人示踪剂的方法来考察不锈钢中夹杂物的来源，发现不锈钢中的夹杂物主要是由于卷入钢中的AOD渣进人中间包，且未得到及时上浮而形成的。增加中间包内钢水的重量和停留时间，可以有效地促进大型夹杂物的上浮。
季志雷等人对lCrl8Ni9Ti的研究结果发现，钢中的氧化夹杂物来源于炼钢渣，即钢包中的炼钢渣通过中间包进人连铸结晶器，随结晶器内钢液的流向集中到连铸坯的两侧。当中间包中的炼钢渣进人较多时，奥氏体不锈钢中间包内的夹杂物双相不锈钢中间包内的夹杂物钢水中的夹杂物含量增多，这些夹杂物中只有部分靠浮力从钢中分离，未分离的夹杂物留在钢中进人结晶器。改进措施为严格控制钢包下渣；钢包在转换平台调换时，保证足够的中间包剩余钢水量，减少中间包液面波动；完善Ar封套管，避免负压浇注，以免恶化钢水质量。
国内太钢生产的00Crl2Ti不锈钢连铸坯内部的夹杂物为含Ti球状夹杂，长度约为10fun，为使中间包内夹杂物充分上浮，采取以下措施：（1）增加钢水在中间包平均停留时间，使夹杂物有足够的时间上浮；（2）改善液体流动轨道，在中间包加挡墙和坝，消除中间包死区；（3）中间包液面高度由600mm~700mm变为lOOOmrri中间包深度加大和挡墙、坝的配合使钢水停留时间加长，有利于夹杂物的上浮。但是，中间包的高度并不是越深越好，合适的中间包钢液深度减少了夹杂物的上浮距离，同样有利于夹杂物的去除。SHiraki等人研究认为采用大容量中间包提篼了薄板坯（厚为90~ 100mm）的纯净度，同时进行相对低液位操作促进了夹杂物的上浮。
4.2连铸过程中水口结痛的成因与控制目前关于不锈钢连铸浸人式水口结瘤机理的普遍看法是钢液流过浸入式水口时，钢中的Al203，MgO-Al23等夹杂物部分沉积附着在水口内壁上形成结瘤。此类水口结瘤可以通过前面所述的降低A1203及MgOAl203的措施和方法来减轻其危害。
非A1203所导致的水口堵塞的结构更复杂些，为由复杂的氧化物构成的水口堵塞的扫描电镜照片，看起来更像一整块巨石，简单的颗粒沉积粘连理论不足以解释图片中所观察到的水口堵塞结构。有关研究表明，钛稳定化不锈钢在连铸过程中浸人式水口易结瘤，钢中存在的大量含芯TiN，与因温度降低而析出的TiN―齐呈网状结构附着在水口内壁形成结瘤物。
另外一种CaO.Ti2型水口结瘤的成因为钢中部分CaOTi02-MgOAl203双相夹杂物沉淀附着在水口内壁，形成树枝状结构与凝固金属一起形成结瘤物。CaOTi02型结瘤的控制分两种情况：（1）不加A1并采用低铝硅铁还原，控制钢中Al<0.01，不加Ca-Si，严格控制二次氧化，就能有效控制钢中CaOTi02-Mg0.Al203双相夹杂物的数量，从而显着改善连铸水口结瘤。（2）如果采用普通硅铁（1.596A1）还原，且出钢加Ca-Si，钢液中就会形成较多的Ca0-Si02，Ca0-S02-Al203等夹杂物，在这种情况下，若钢中/比合适（>0.13%），且通过喂钛线前的吹氢弱搅拌有效地排除钢中含CaO的夹杂物，就能避免喂钛线后生成大量的Ca0Ti02-Mg0Al203双相夹杂物，也不会导致严重的水口结瘤。
4.3改善不锈钢液洁净度的中间包新技术中间包已由最初的储存和分配钢液发展成为连铸过程中最重要的钢液精炼设备。为降低减少中间包钢液的夹杂物，许多钢厂已采取了相当多的措施，如扩大中间包容量、设置堰、坝、挡墙、中间包吹氩、长水口、中包密封技术、中包感应加热、下渣电磁检测设备等等。下面介绍几项可以改善中间包不锈钢液洁净度的新技术。
4.3.1中间包安装过滤器去除夹杂物技术中间包过滤器是以耐火材料制成的多孔过滤板，钢液流过时夹杂被孔壁吸附过滤掉。利用过滤器去除夹杂物的效果明显，并已用于不锈钢生产。目前，过滤器使用的材质较多，何种材质较好，尚无定论。研究表明，Zi02基过滤器可过滤液态及固态夹杂、多孔隙泡沫筛可以将氧含量降低42%，还有一种Mg0、Al203及Zr02粉末填塞过滤层，使不锈钢中A1203夹杂物降低20% 4.3.2中间包旋转磁场去除夹杂物技术日本川崎钢铁公司开发了中间包旋转磁场去除夹杂物技术，该项技术用于生产优质不锈钢等钢种。该技术的原理是，利用一个半圆形的旋转磁场发生器，放置在中间包周围，在旋转磁场作用下，钢水将随着磁场旋转，在离心力的作用下，由于钢水中的夹杂物密度低于钢液，从而向钢包中心区域聚集，并碰撞长大上浮去除。这一技术的优点是可以利用现有的连铸设备，并且可以使夹杂物经过碰撞长大而上浮进人顶猹，由于夹杂物上浮速度与夹杂物粒径的平方成正比，因此这种方法对夹杂物去除非常有效。
国内采用旋转磁场净化钢液的模拟实验结果表明，提高溶液的旋转速度，可以提高金属熔体中的夹杂物去除效率，但是过篼的转速有可能导致液面的卷流，反使夹杂物分离效果降低甚至丧失。但由于不锈钢液的粘度大，其夹杂物去除效率也低于碳钢的脱除效率。
4.3.3中间包等离子加热技术钢包更换时，由于新钢包内钢液的密度与已注入中间包内钢液的密度之间存在差异，从而影响了中间包内钢液的流动形态，而密度的差异主要是源于钢水之间的温度差采用等离子加热法时，中间包加盖，并采用气体搅拌均熔池，中间包热传输性好，热利用率篼，达到了去除夹杂物的目的。
5其它方法生产的洁净不镑钢RNakao等人在250kW的电子束炉上进行了316和304不锈钢的棒材熔炼试验，结果表明，CO的脱气作用强化了脱氧反应，终点全氧含量低于15ppm.夹杂物的排除和钢液熔炼过程中的脱氧同时发生，其终点夹杂物数童只有传统的AOD-CC冶炼工艺的1/10左右。
为提篼航空用奥氏体不锈钢lCrl8Ni9Ti的纯净度，崔雅茹等人使用真空感应炉（VIM）熔炼lCrl8Ni9Ti，结果表明：控制/<1.80，7.7<丁丨/（：<15.5，<0.10%，可以避免晶间腐蚀发生，并且可以减少管材开裂，提篼热塑性，所生产的钢的纯净度为T.O日本住友金属公司开发的用于半导体生产工艺的纯净气体供应系统管材的超纯净不锈钢，牌号为SumicleanM，其生产工艺为真空感应炉冶炼（VIM）和真空电弧炉重熔，钢中<0.011%，<0.0010%，日本神户制钢的Nishi等人用真空感应炉熔炼出航空工业用的250马氏体时效钢时，T.O、和分别低于516、3\1-6和916，钢中的夹杂物尺寸最大为6~8111，主要分布在2~4；1之间。
以采用二步法冶炼316L超低碳钢为例，为实现超低碳控制，在AOD精炼过程主要采取了期结束后再增加一个2N2（Ar）比为1：的吹炼愚（2）提高2如2（Ar）比为1：1的吹炼期终点温度至约1740°C左右，以提高脱碳末期的冶炼效果。采取上述两项措施后，AOD精炼过程可将终点碳含量控制在0.015%以下。表5为二步法冶炼316L不锈钢的AOD精炼处理模式。
中华不锈钢网讯:VOD处理409L超低碳不锈钢实绩开始钢液量/终点钢液量/初始温度/C初始吹氧温度/C真空结束温度/C终点温度/C处理时间/min真空处理时间/min供氧时间/min初始碳含量/%脱碳终点碳含量/%终点碳含量/%终点氮含量/% 4.3品种分布及产量实绩宝钢不锈钢分公司1生产线自投产以来，使用了不同的工艺路线和组织方法，已能生产目前市场上所需的大部分不锈钢钢种，如所4.4成本宝钢不锈钢分公司采用以高炉铁水和废钢为主原料的不锈钢冶炼工艺后，对钢铁料、合金料以及电耗等三方面进行了成本测算，以二步法为例，铁水替代废钢可降低钢铁料成本约3680元/t；合金替代部分不锈废钢将使成本增加约3280元/铁水自身所带热量替代电能可降低成本约100元L与全废钢工艺相比，合计可降低成本5结语宝钢不锈钢分公司以高炉铁水和废钢为主原料冶炼不锈钢，以二步法和三步法为主要生产方法，实践证明是高效的、经济的，其大多数指标均达到或者超越了全废钢冶炼工艺，且具备生产超低碳、超低氮钢的能九如304L、316L、409L、410L等。以高炉铁水和废钢为主原料的不锈钢冶炼工艺有明显的优势，但含钛不锈钢321和439等系列钢种、含铌不锈钢444等系列钢种以及双相不锈钢的冶炼等目前尚未进行，工艺优势的深度体现还需进一步检验。
