不銹鋼的生產大體上可分為冶煉(煉鋼和澆鑄)和加工(開坯、熱軋、冷軋、制管、拔絲等)兩個階段。煉鋼和澆鑄是不銹鋼生產流程中的關鍵工序,它不僅決定所生產鋼種的化學成分,而且對保證產品質量、降低生產成本、提高生產效率具有重要作用。由于不銹鋼的特性和對產品質量的特殊要求,使得前部工序的煉鋼和澆鑄工藝和熱軋、冷軋、熱處理等后部工序具有不同于普通鋼的特點,有一套獨特的工藝制度,相應地也采用了許多新的工藝和設備。不銹鋼的冶煉和加工工藝與普通鋼相比有了飛速發展。
不銹鋼冶煉工藝的特點主(zhu)要可以概(gai)括為(wei)以下(xia)幾(ji)點:
1. 嚴格控制冶煉(lian)化學成分
為(wei)滿(man)足(zu)不(bu)(bu)(bu)銹鋼防銹、耐(nai)酸(suan)等(deng)多種用(yong)途的(de)要(yao)求,設計出的(de)大量(liang)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼鋼種各(ge)有不(bu)(bu)(bu)同的(de)化學成分(fen),除含有常規(gui)的(de)碳(tan)、硅(gui)、錳(meng)、磷、硫外,還有鉻、鎳、鉬、鈮、銅、鈦、鋁、氮(dan)等(deng)多種元(yuan)素。不(bu)(bu)(bu)銹鋼冶煉(lian)要(yao)求嚴格控制化學成分(fen),使之符合產(chan)(chan)品標準(zhun),這不(bu)(bu)(bu)僅直接影響(xiang)產(chan)(chan)品的(de)使用(yong)性(xing)能,而(er)且(qie)也影響(xiang)后部工序中(zhong)的(de)軋制加工性(xing)能和產(chan)(chan)品的(de)表面質(zhi)量(liang)。
2. 妥善解決“降碳(tan)”和“保鉻(ge)”的(de)矛盾
為防止在(zai)大氣中產生(sheng)腐蝕(shi),一(yi)般情況下不(bu)(bu)銹鋼中含(han)(han)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)量大約在(zai)12%以(yi)上,而(er)進一(yi)步提高耐(nai)蝕(shi)性能(neng),鋼中還需加入更多的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和一(yi)定量的(de)(de)鎳、鉬(mu)、鈦等合金元素,以(yi)適應更加苛刻(ke)的(de)(de)使用環境。準確控制鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)含(han)(han)量和提高鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)回收是冶煉的(de)(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)技術指標(biao)。而(er)碳又是對不(bu)(bu)銹鋼耐(nai)蝕(shi)性能(neng)有不(bu)(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)的(de)(de)主要(yao)(yao)(yao)元素之一(yi),脫(tuo)碳是銹鋼冶煉中必(bi)須完成的(de)(de)另一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)任務。因此(ci),既要(yao)(yao)(yao)含(han)(han)有大量的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)又要(yao)(yao)(yao)盡量低的(de)(de)碳含(han)(han)量以(yi)改(gai)善其耐(nai)蝕(shi)性能(neng),但在(zai)正常(chang)冶煉溫度下,要(yao)(yao)(yao)把碳降至0.03%以(yi)下,則平衡的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)只(zhi)能(neng)保持(chi)在(zai)4%左右,而(er)提高冶煉溫度雖能(neng)適當提高鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)平衡含(han)(han)量,但耐(nai)火材料卻難以(yi)承受。
為此,采用在真空下精煉或向鋼液中吹氬、氮等惰性氣體以稀釋爐氣中的一氧化碳等方法,從而達到降碳保鉻的目的。20世紀60年代開發了VOD精(jing)煉不銹鋼、AOD精煉不(bu)銹鋼等爐外精煉新技術,開辟了不銹鋼冶煉的新紀元。
3. 降低煉鋼成本是不銹鋼生產工藝水平(ping)的一個重要(yao)標(biao)志
不(bu)銹鋼(gang)冶煉中(zhong)(zhong)要使(shi)用(yong)(yong)大量昂貴(gui)的合(he)金(jin)料,加之不(bu)銹鋼(gang)煉鋼(gang)澆注(zhu)工藝又比較(jiao)復雜,煉鋼(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)在總(zong)的生產成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)中(zhong)(zhong)占有相當大的比例(li),因而改進(jin)工藝,降低(di)煉鋼(gang)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)具有重要意義(yi)。例(li)如,改進(jin)原料配(pei)比,選用(yong)(yong)廉價合(he)金(jin),采(cai)用(yong)(yong)返回法冶煉,節約合(he)金(jin)料;采(cai)用(yong)(yong)連鑄技(ji)術以(yi)降低(di)消耗、提高收(shou)得率;提高爐齡、降低(di)耐(nai)火材料消耗等等。
4. 保(bao)證表面(mian)質量是不銹鋼生產中的一項重要任務
不銹鋼(gang)產(chan)品對表面質量的要求很嚴格,因此,在不銹鋼生產中自始至終要把保證表面質量放在重要位置,而采取許多特殊的工藝措施。例如煉鋼中嚴格控制冶煉化學成分,澆注時采用無氧保護澆鑄,對錠、坯表面缺陷的修磨等。