国内外三步法冶炼超纯铁素体不锈钢的工艺路线中,VOD及其延伸工艺如SSVODVODPB给AOD加上真空功能的VCR等精炼设备,超纯铁素体不锈钢的冶炼过程中发挥着重要作用。不论设备上是采用真空、强搅拌、还是喷吹氧化剂,都是通过改善低碳区脱碳的动力学条件,深脱碳的同时促进脱氮的进行。工艺纯铁
SSVOD法是吹炼的第1阶段进行通常的VOD操作,[C]≤0.01%第2阶段提高真空度,吹氩进行强搅拌促进脱碳和脱氮的方法。保守VOD法的降碳、氮效果均以0.005%甚至0.01%为界,而SSVOD法采用多个包底透气砖或者是Φ24mm不锈钢管吹氩,氩气流量可由40150L/min增大到12002700L/min日本川崎西宫厂用50tSSVOD设备精炼17%Cr铁素体不锈钢时,底吹氩流量达1000L/min惯例VOD为100300L/min生产出了[C+N]≤10010-6超高纯铁素体不锈钢。
VODPB法是日本住友金属公司开发的真空精炼过程中利用喷枪向钢水外表喷吹铁矿石、锰矿石等氧化剂,可在高碳区促进脱氮反应,低碳区促进脱碳。用此法冶炼19%Cr和29%Cr铁素体不锈钢时,钢中[C+N]分别达到3710-66010-6
VCRVacuumConverterRefin法是基于AOD法在大气压下深脱碳受到限制而发展起来的1991年日本大同特殊钢公司利用AODVCR工艺生产了13%Cr和20%Cr铁素体不锈钢,钢中氮含量可分别达到204010-6和(709010-6极低水平。该工艺的实质就是给AOD精炼炉加上真空设备。充分利用AOD强搅拌和VCR真空技术,低碳范围内改善脱碳效率。精炼过程中,当[C]≥0.10%时,通常与AOD法相同,利用稀释气体(Ar或N2进行脱碳;当[C]≤0.10%时,利用真空进行脱碳,真空度在1050133Pa实际操作标明:低碳区的表观脱碳速度常数,VCR法是AOD法的2倍,况且用VCR法不需要高真空度,较短的时间内(一般处置时间为1020min能够使终点碳达到较低值。
综合比较这3种精炼法的效果见表2VOD冶炼结束时,[N]有相当大的回升。所以,除了加强深脱碳、脱氮外,还要强调密封,防止吸N2