VOD在无锡不锈钢脱碳中的应用

为了降低无锡不锈钢最终的碳含量和氮含量，尤其针对铁素体和超铁素体钢生产的需要，日本开发出了SS-VOD工艺（一种强搅拌VOD工艺）。相对于传统无锡不锈钢生产工艺，VOD工艺应用于三步法不锈钢冶炼，可以缩短冶炼周期、提高生产效率、获得超低碳氮的不锈钢制品。

在真空条件下，从钢水中进行脱碳（和脱氧）是以压力对化学反应的影响为基础的。其中一氧化碳分压的下降可以促进脱碳过程。

由于在常压和低碳条件下[Cr]将比[C]先氧化，所以在EAF或转炉中不能容易地生产低碳不锈钢。这会导致过大的Cr产率损失，并需要使用高成本的低碳铁铬合金。

无锡不锈钢分公司改建后，使用SS-VOD对无锡不锈钢进行精炼处理。该设备具有真空度高、脱碳能力强、底吹能力大等特点，完全可以满足不锈钢脱碳处理的要求。在VOD真空处理过程中，脱碳速率受到各种因素的影响，其与VOD处理前的起始碳含量关系明显（如图），脱碳速率随着起始碳含量的提高而递增。图中显示三个不同阶段的脱碳速率在不同起始碳含量下的变化趋势，其中Ⅰ阶段（◆）的脱碳速率较低，Ⅱ阶段（▲）和Ⅲ阶段（●）的脱碳速率相当，但Ⅲ阶段在低起始碳含量的条件下依然保持了较高的脱碳速率。另外，一般情况下新钢包的脱碳效率要高于旧钢包，主要原因在于钢包内衬的几何形状发生了改变。

    结论：

    (1)使用VOD冶炼无锡不锈钢时，脱碳的速率与钢中的实际含碳量和含氧量、钢水处理温度、钢包中炉渣的数量和组成、抽气曲线等因素有关。

    (2)高真空度、优化的抽气曲线和增加底吹氩气强度可以提高VOD的脱碳效率。

    (3)钢包熔池的几何形状（钢包的设计）对脱碳效果存在影响。

    (4)无锡不锈钢冶炼中[Cr]含量对脱碳率具有很大的影响，[Ni]含量可将临界碳含量减小到更低的数值。