一、 AOD精煉法
AOD是一種轉(zhuǎn)爐,通過(guò)轉(zhuǎn)爐側(cè)面的風(fēng)口噴吹氧氣、氮?dú)狻鍤狻⒖諝夂投趸細(xì)猓臓t頂氧槍噴吹氧氣、氬氣和氮?dú)狻_@種方法可以利用大量的廢鋼和高碳鉻鐵。初始碳含量為3%,冶煉后可降至0.015%。經(jīng)電爐冶煉的鋼水通過(guò)鋼包送入AOD爐,向熔池噴吹氧氣和氬氣,降低碳含量,增加鉻的氧化。為了確保快速脫碳,降低鉻損,節(jié)省氬氣,吹煉初期應(yīng)采用低的氬氧比。隨著碳含量的降低,提高氬氧比。添加氧化物(如硅鐵)、熔劑(如石灰和螢石),通過(guò)加強(qiáng)吹氬攪拌,將氧化鉻轉(zhuǎn)化為金屬,以生產(chǎn)低硫不銹鋼。
如生產(chǎn)AISI304,典型的消耗量是:氬氣約12Nm3/t鋼,氮?dú)饧s10Nm3/t鋼,氧氣約>6Nm3/t鋼,石灰約5kg/t鋼,晶石約3kg/t鋼,鋁約2kg/t鋼,還原用硅約8kg/t鋼,脫碳金屬料約135kg/t,從裝料到出鋼的時(shí)間通常為60min左右。采用AOD法,鉻的收得率約為96%,錳為88%,總的金屬收得率為95%。
二、 KAWASAKI-BOP和KAWASAKI-OBM-S法
KAWASAKI-BOP轉(zhuǎn)爐類似于從爐頂氧槍吹氧的BOF氧氣轉(zhuǎn)爐,有7個(gè)可以吹氧的底部風(fēng)口,用丙烷氣冷卻風(fēng)口(氣體裂化)。通過(guò)轉(zhuǎn)爐的風(fēng)口還可噴吹石灰粉。
Kawasaki-OBM-S轉(zhuǎn)爐是由奧鋼聯(lián)開(kāi)發(fā)的,是BOP法的發(fā)展,風(fēng)口安裝于轉(zhuǎn)爐的側(cè)面或底部,還裝有頂部氧槍。頂部氣體采用氧氣、氮?dú)夂蜌鍤猓ㄟ^(guò)底部風(fēng)口噴吹氧氣、氮?dú)狻鍤夂蜔N類氣體。天然氣和丙烷用于風(fēng)口保護(hù)和提高耐火材料的壽命。用這種轉(zhuǎn)爐精煉AISI304,典型消耗量是:氧氣29Nm3/t鋼,氮?dú)饧s為13Nm3/t鋼,氬氣約為16.5Nm3/t鋼,用于還原的硅約為11kg/t鋼,石灰約為50kg/t鋼,白云石20kg/t鋼,螢石約為8kg/t鋼。
三、CREUSOTLOIREUDDEHOLM(CLU)法
這種轉(zhuǎn)爐法采用蒸汽作為稀釋氣體,而不是通常所用的氬氣。此工藝是由瑞典的Uddeholm和法國(guó)的CreusotLoire共同開(kāi)發(fā)的。這種轉(zhuǎn)爐從底部吹氧氣、蒸汽、氮?dú)夂蜌鍤猓瑫r(shí),從爐頂吹氧氣、氮?dú)夂蜌鍤狻C撎紩r(shí),開(kāi)始吹氧氣-蒸汽混合氣體。由于蒸汽和熔融金屬的吸熱反應(yīng)而且鉻損較AOD法大得多,因此,該工藝的效率較低。采用這種轉(zhuǎn)爐,耗氬量降低,但耗硅量卻很高,而且鋼中氫含量增加。目前的趨勢(shì)是用更多的氬氣來(lái)取代蒸汽,以提高這種轉(zhuǎn)爐的效率。
用這種轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)AISI304,耗氧量約為2Nm3/t鋼,氮?dú)饧s為13.5Nm3/t鋼,蒸氣為10.4Nm3/t鋼,氬氣為7Nm3/t鋼,還原用硅約為15.5kg/t鋼,氫含量為5.9×10-6。
四、金屬精煉法(MRP)
這種轉(zhuǎn)爐是由曼內(nèi)斯曼•德馬克開(kāi)發(fā)的,該工藝包括含鉻、鎳熔融金屬的裝料,采用氧和惰性氣體脫碳。通過(guò)轉(zhuǎn)爐底部的風(fēng)口交替地吹氣,氧氣未經(jīng)惰性氣體稀釋,只是吹氧后再吹惰性氣體,降低一氧化碳分壓,加快脫碳率,提高鉻的收得率,降低耗硅量和渣中的氧化鉻。MRP-L轉(zhuǎn)爐是一種改進(jìn)型,氧氣從爐頂吹入,惰性氣體從轉(zhuǎn)爐底部的多孔塞吹入并可取代底部風(fēng)口。該工藝可采用比AOD法更高的噴吹率,而且風(fēng)口侵蝕最少。在轉(zhuǎn)爐中的熔融金屬的中間碳達(dá)到一定水平后,轉(zhuǎn)入脫碳。
五、克虜伯復(fù)合吹煉法(KCB-S)
該工藝由克虜伯開(kāi)發(fā),是BOF轉(zhuǎn)爐的改進(jìn)型,通過(guò)氧槍和轉(zhuǎn)爐側(cè)壁的風(fēng)口進(jìn)行復(fù)合吹煉,同時(shí),導(dǎo)入工藝氣體以提高脫碳率。與AOD法相比,冶煉305鋼的冶煉時(shí)間縮短。吹煉開(kāi)始時(shí),同時(shí)從爐頂氧槍和側(cè)壁風(fēng)口吹純氧,吹氧達(dá)到一定溫度后,加入鐵合金和廢鋼。碳含量達(dá)到臨界值后降低工藝氣體的氧含量,加入惰性氣體,如氮?dú)饣驓鍤猓壤秊?∶1,2∶1,1∶1,1∶2和1∶4,逐漸降低碳含量。碳含量達(dá)到0.15%時(shí),中斷氧槍,只從風(fēng)口導(dǎo)入工藝氣體。達(dá)到目標(biāo)碳含量時(shí),加硅以降低渣中的氧化鉻,加石灰和熔劑,降低溶解氧含量,優(yōu)化脫硫。