不銹鋼的三步法冶煉工藝技術

不銹鋼因其優異的耐腐蝕性和優良的綜合性能，日益廣泛地應用各個工業領域和民用領域。 

我國不銹鋼生產起晚，2000年結束長期徘徊在30萬噸的狀況，呈現出跨越式、跳躍性迅猛發展的態勢。

2018年*不銹鋼粗鋼產量 5073萬噸，中國不銹鋼產量達2670.7萬噸，占*產量的 52.6%。 

 隨著產能的提升，如何通過加V信：UG5209領取免費學習課程優化工藝流程及降低原料成本，提升企業的市場競爭性能力迫在眉睫。

不銹鋼冶煉設備 不銹鋼冶煉所用的裝備分為初煉設備和精煉設備兩大類 ，初煉設備包括 ：電弧爐(EAF)、非真空感應爐(一般用于小規模生產 )、礦熱爐、轉爐。精煉設備主要包括鋼包型精煉設 備(VOD、SS—VOD、VOD—PB等 )、 轉爐型精煉設 備 (AOD、VODC、VCR、CLU、KCB—S、KOBMS、K—BOP、MRP—L、GOR等)及RH功能擴展型精煉設備(RH—OB、RH—KTB、RH—KPB等 )三大類。冶煉原料為廢鋼時，初煉設備采用電弧爐和精煉設備的短流程工藝 。冶煉原料是鐵水時，初煉設備采用轉爐和精煉設備的工藝。冶煉原料是廢鋼和鐵水時 ，初煉設備采用電弧爐、轉爐、精煉設備的工藝 。 

不銹鋼一步法冶煉工藝

早期的一步法不銹鋼冶煉工藝是指在一座電爐內完成廢鋼熔化、脫碳、還原和精煉等工序，將爐料一步冶煉成不銹鋼。這種僅用電爐冶煉不銹鋼的一步法冶煉生產工藝，由于冶煉周期長，作業率低，生產成本高，被逐步淘汰。隨著爐外精煉工藝的不斷發展以及AOD 爐的廣泛應用，目前很多不銹鋼生產企業采用部分低磷或脫磷鐵水代替廢鋼，將鐵水和合金作為原料進入AOD爐進行不銹鋼的冶煉，由此形成了新型一步法冶煉工藝。

新型一步法冶煉工藝與早期一步法相比在生產流程上取消了電爐這一冶煉環節，其優點包括：一、降低投資；二、降低生產成本；三、高爐鐵水冶煉降低了配料成本，降低了能耗，提高了鋼水純凈度；四、廢鋼比低，適應現有的廢鋼市場；五、對于冶煉400系列不銹鋼尤為經濟。 

新型一步法不銹鋼生產工藝目前被廣泛應用于生產400系列不銹鋼。

不銹鋼二步法冶煉工藝

二步法工藝路線為EAF→AOD、EAF→VOD（電弧爐→VOD真空精煉爐）。

EAF→AOD工藝的產能約占世界不銹鋼產能的70%左右，其中EAF爐主要用于熔化廢鋼和合金原料，生產不銹鋼預熔體，不銹鋼預熔體再進入到AOD爐中冶煉成合格的不銹鋼鋼水。

兩步法工藝若電爐入爐原料磷含量較高，則需在電爐和AOD 爐間加入不銹鋼預熔體脫磷的環節。目前較常采用的預熔體脫磷工藝有轉爐脫磷和鐵水罐頂噴脫磷。兩步法采用高爐鐵水作為不銹鋼冶煉主原料時，若高爐磷含量高，則也需要加入脫磷的環節。

二步法不銹鋼冶煉工藝被廣泛應用于生產各系列不銹鋼，其優點包括：電爐對原材料要求不高，生產周期相對于一步法工藝稍短，靈活性好，可生產除了超低碳、氮不銹鋼外95%的不銹鋼品種。 

但二步法在介質消耗、品種方案等方面仍須注意以下三點：一是近年來隨著冶煉工藝的進步和操作水平的提高，兩步法冶煉工藝的氬氣等介質消耗量明顯減少，但相比一步法和三步法其氬氣等介質消耗仍稍大；二是AOD爐脫碳到終點時，鋼水中氧含量較高，須加入硅鐵還原鋼水中的氧，因此硅鐵耗量高；三是目前還不能用于生產超低碳、氮不銹鋼，且鋼中含氣量較高。

不銹鋼三步法冶煉工藝

三步法的基本工藝流程為：初煉爐→復吹轉爐/AOD爐→真空精煉裝置。三步法是冶煉不銹鋼的先進方法，產品質量好，適用于專業化的。

不銹鋼三步法是在二步法的基礎上增加了深脫碳的環節，其冶煉工藝優點為：一、各環節分工明確，生產節奏快，操作優化；二、產品質量高，氮、氫、氧和夾雜物含量低，可生產的品種范圍廣；三、可采用鐵水冶煉，對原料的要求也不高，原料選擇靈活。 

不過，三步法不銹鋼冶煉工藝將冶金功能分步實現，對生產投資會產生以下影響：一是增加了工藝環節，投資和生產成本較高；二是真空裝備系統復雜，維護量大。

目前世界上生產不銹鋼的冶煉工藝主要還是采用二步法和三步法，其中EAF+AOD 或EAF+VOD 的兩步法工藝應用十分廣泛，約占70%，三步法工藝約占20%。隨著低磷鐵水被廣泛應用于不銹鋼生產，新型一步法不銹鋼冶煉工藝也被越來越多的不銹鋼生產企業采用。