VOD在無錫不銹鋼脫碳中的應(yīng)用

為了降低無錫不銹鋼最終的碳含量和氮含量，尤其針對鐵素體和超鐵素體鋼生產(chǎn)的需要，日本開發(fā)出了SS-VOD工藝（一種強(qiáng)攪拌VOD工藝）。相對于傳統(tǒng)無錫不銹鋼生產(chǎn)工藝，VOD工藝應(yīng)用于三步法不銹鋼冶煉，可以縮短冶煉周期、提高生產(chǎn)效率、獲得超低碳氮的不銹鋼制品。

在真空條件下，從鋼水中進(jìn)行脫碳（和脫氧）是以壓力對化學(xué)反應(yīng)的影響為基礎(chǔ)的。其中一氧化碳分壓的下降可以促進(jìn)脫碳過程。

由于在常壓和低碳條件下[Cr]將比[C]先氧化，所以在EAF或轉(zhuǎn)爐中不能容易地生產(chǎn)低碳不銹鋼。這會(huì)導(dǎo)致過大的Cr產(chǎn)率損失，并需要使用高成本的低碳鐵鉻合金。

無錫不銹鋼分公司改建后，使用SS-VOD對無錫不銹鋼進(jìn)行精煉處理。該設(shè)備具有真空度高、脫碳能力強(qiáng)、底吹能力大等特點(diǎn)，完全可以滿足不銹鋼脫碳處理的要求。在VOD真空處理過程中，脫碳速率受到各種因素的影響，其與VOD處理前的起始碳含量關(guān)系明顯（如圖），脫碳速率隨著起始碳含量的提高而遞增。圖中顯示三個(gè)不同階段的脫碳速率在不同起始碳含量下的變化趨勢，其中Ⅰ階段（◆）的脫碳速率較低，Ⅱ階段（▲）和Ⅲ階段（●）的脫碳速率相當(dāng)，但Ⅲ階段在低起始碳含量的條件下依然保持了較高的脫碳速率。另外，一般情況下新鋼包的脫碳效率要高于舊鋼包，主要原因在于鋼包內(nèi)襯的幾何形狀發(fā)生了改變。

    結(jié)論：

    (1)使用VOD冶煉無錫不銹鋼時(shí)，脫碳的速率與鋼中的實(shí)際含碳量和含氧量、鋼水處理溫度、鋼包中爐渣的數(shù)量和組成、抽氣曲線等因素有關(guān)。

    (2)高真空度、優(yōu)化的抽氣曲線和增加底吹氬氣強(qiáng)度可以提高VOD的脫碳效率。

    (3)鋼包熔池的幾何形狀（鋼包的設(shè)計(jì)）對脫碳效果存在影響。

    (4)無錫不銹鋼冶煉中[Cr]含量對脫碳率具有很大的影響，[Ni]含量可將臨界碳含量減小到更低的數(shù)值。