介紹了撫鋼超級雙相不銹鋼冶煉工藝流程，進(jìn)行了VOD爐真空吹氧去碳、包底吹氮、二次造渣及喂線處理生產(chǎn)實踐。研究表明，通過設(shè)定合理的吹氧、吹氮工藝，實現(xiàn)了低碳含量、準(zhǔn)確氮含量的控制。通過在還原過程中調(diào)整合適的爐渣堿度，對鋼液進(jìn)行喂線處理，強(qiáng)化脫硫脫氧，從而改性夾雜物形貌，以確保鋼液精準(zhǔn)的化學(xué)成分及良好的純凈度控制，為熱加工創(chuàng)造有利條件。
雙相不銹鋼具有奧氏體(γ)和鐵素體(α)兩相組織，經(jīng)過固溶處理后，兩相比例φ(α)/φ(γ)約為50/50。因此，雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優(yōu)良性能，例如，其具有奧氏體不銹鋼優(yōu)良的韌性和焊接性及鐵素體不銹鋼優(yōu)良的抗晶間腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕性能。與普通雙相不銹鋼相比，超級雙相不銹鋼(如2507)合金含量更高，因此機(jī)械性能和耐蝕性能更優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于石油化工、海水淡化、核電、建筑等行業(yè)。然而，雙相不銹鋼中的奧氏體和鐵素體兩相變形行為不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致其熱塑性差，在熱加工過程中裂紋極易沿著奧氏體和鐵素體相界面快速擴(kuò)展，嚴(yán)重影響其成材率。
鋼中的非金屬夾雜物(包括氧化物和硫化物)對鋼的熱塑性、抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、韌性以及耐蝕性能等均有非常不利的影響。超級雙相不銹鋼熱塑性差，因此生產(chǎn)過程對鋼中非金屬夾雜物含量、尺寸和形貌等更敏感，要求其具有更低的氧、硫含量。中國超級雙相不銹鋼冶煉過程脫氧工藝由單一的硅脫氧逐步向硅鋁復(fù)合脫氧轉(zhuǎn)變，w(O)控制在0.004 0%以下難度較大，與國外先進(jìn)水平具有較大的差距。例如，日本冶金(NYK)超級雙相不銹鋼的w(O)普遍控制在0.003 0%以下，芬蘭奧托昆普(Outokumpu)超級雙相不銹鋼的w(O)更低至0.002 0%以下。另外，超級雙相不銹鋼要求超低碳和高氮含量，在冶煉過程中普遍存在碳含量和氮含量較難控制的問題。對于控氮，由于氣相氮合金化控制精度差，生產(chǎn)中普遍需要額外加入氮化合金，然而氮化合金雜質(zhì)含量很高，對鋼液污染較為嚴(yán)重。因此，本文基于撫順特殊鋼股份(以下簡稱“撫鋼”)超級雙相不銹鋼生產(chǎn)冶煉工藝，對超低碳吹煉工藝、氣相氮合金化控氮、硅鋁復(fù)合脫氧工藝和夾雜物變性處理等進(jìn)行實踐研究，旨在冶煉成分合格、純凈度良好的鋼液，對超級雙相不銹鋼工業(yè)化生產(chǎn)具有參考意義。
(1)通過設(shè)定合理吹氧參數(shù)，一次吹碳至w(C)≤0.005%，吹氧去碳后鋼液w(O)控制為0.04%~0.06%。
(2)通過對VOD吹氮過程的熱力學(xué)計算并設(shè)定合適的動力學(xué)參數(shù)，確定了合理的吹氮模型，實現(xiàn)將w(N)穩(wěn)定控制為0.27%~0.29%。
(3)還原期采用二次造渣工藝生產(chǎn)，控制終渣堿度為3.41~3.81，強(qiáng)化用鋁量為2.8~3.0 kg/t進(jìn)行脫氧，軟吹前喂硅鈣線級，B類夾雜物小于1.0級。
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