不锈钢生产冶炼工艺

先来介绍下不锈钢冶炼的基本原理。

不锈钢中含有至少10.5%的Cr，这与碳钢生产不同。因此在脱碳反应时，会发生反应：

Cr3O4+4[C] = 3[Cr]+4CO

反应平衡常数

因在高Cr钢水中，Cr比C优先氧化，在正常冶炼温度下，C在0.03%以下时，平衡Cr只有4%左右；提高温度可提高平衡Cr含量，但是耐火材料难以承受。如：18%Cr的钢液，温度要达到1900℃以上，为此开发了以降低CO分压的冶炼方法。不锈钢常用精炼方法：

电弧炉（EF）直接冶炼法、 AOD（氩氧脱碳法）、 VOD（真空吹氧脱碳法）、 转炉顶低复吹法（K-OBM-S、K-BOP法等）、RH-OB法，其中以AOD法、VOD法占主导地位。通过分别使用二步法和三步法工艺来生产冶炼不锈钢，可以大量生产低碳、超低碳不锈钢，也能提高Cr的回收率。

1）几种不锈钢冶炼方法：

一步法：

EAF    原电炉直接生产工艺

二步法：

EAF+AOD    EAF+VOD

EAF+CLU    LD-OB+VOD

三步法：

EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF）

EAF+AOD+VOD

EAF+LD-OB+VOD

2）AOD和VOD的优缺点：

AOD冶炼具有投资成本低，脱碳速度快，生产效率高；热效率高，冶炼成本低；钢水搅拌效果好，有利于脱S、O；设备比较简单，工艺容易掌握等，目前世界上约70%左右不锈钢采用AOD生产，缺点是生产低C、N钢种困难。

VOD冶炼脱C、保Cr效果好，脱氧效果好；适于生产低C、N钢种等。缺点投资成本较高，设备维护困难等。

不锈钢热轧工艺

板带约占不锈钢总产量的70%以上。不锈钢热轧带钢主要由热连轧机、炉卷轧机等生产，其中以热连轧机为主，其特点是产量大、成本低、质量好，被很多钢厂广泛采用。但是目前世界上经过改进的炉卷轧机生产不锈钢的数量也在增加，如AVESTA、YUSCO等。宽厚板一般由4辊可逆式轧机为主进行生产。

不锈钢冷轧工艺

不锈钢是高合金钢，轧制变形抗力大，为了进行高效率、高精度的轧制，应采用刚性大的轧机，一般采用多辊冷轧机：

森吉米尔二十辊轧机

十八辊轧机

十二辊轧机

四辊轧机

冷连轧机

其中，使用最多的是森吉米尔二十辊轧机，它提高了自动控制、厚度精度控制、板型控制，满足市场高质量要求。

不锈钢热处理工艺

不锈钢通过热处理获得最佳的使用性能，或为后续加工创造条件，一般不锈钢在出厂前都需进行热处理。

马氏体不锈钢：软化（马氏体→铁素体+碳化物）；碳化物扩散；调整晶粒
度。

铁素体不锈钢：提高塑性；调整晶粒度。

奥氏体不锈钢：碳化物固溶；调整晶粒度；软化；减少δ铁素体。

双相不锈钢：碳化物固溶；提高塑性；减少脆性相析出。

常见的不锈钢标准

不锈钢自20世纪初问世以来，随着它的研究开发和生产技术的不断发展，其标准也在各工业发达国家逐渐建立起来，不锈钢标准的建立、健全，反过来对推动不锈钢生产技术的进步，促进产品质量的提高，发展不锈钢产品的市场贸易，起到极为重要的作用。

中国国家（GB/T）标准：

GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带

GB/T3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带

GB/T4238-2007耐热钢钢板和钢带

GB/T1220不锈钢棒

GB/T8165不锈钢复合钢板和钢带

GB/T20878-2007不锈钢和耐热钢、牌号及化学成分

其它专用不锈钢标准等以及各企业标准

常用国外标准（国际通用标准）：

ASTM A240（M）不锈钢钢板（美标）

ASME A 240（M）不锈钢钢板（美标）

ASTM A 480（M） 不锈钢钢板（美标）

JIS4305不锈钢冷轧钢板（日标）

JIS4304 不锈钢热轧钢板（日标）

EN10028 压力容器用不锈钢（欧盟）

EN10088 一般用途薄板、中板及带不锈钢（欧盟）

其它欧洲EN系列标准等