現(xiàn)代不銹鋼冶煉方法很多。由于氧化雜質(zhì)所用的氧的來源和原料的不同，以及熔化原料用的熱源不同，決定了冶煉爐的不同結(jié)構(gòu)。但使用最多的不銹鋼冶煉爐，主要有平爐、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐和電爐三種。


 平爐的外形好像一座平頂?shù)姆孔樱凇胺孔印眰?cè)墻有一排長(zhǎng)方形“窗戶”，這是加料門；平爐的爐底，好像房子里面的地板，爐底面積大小，是計(jì)算生產(chǎn)水平的標(biāo)準(zhǔn)。平爐也有利用系數(shù)，每平方公尺爐底面積每天產(chǎn)不銹鋼數(shù)噸，就是平爐的利用系數(shù)。如一座平爐日產(chǎn)不銹鋼為1000噸，它的爐底面積是60平方米，則這座平爐的利用系數(shù)就等于1000/60=16.7.


 平爐的操作比較復(fù)雜，大致可分四個(gè)階段：


 1. 將廢不銹鋼、鐵礦石和造渣用的石灰石，通過加料門加到爐子里，然后通入煤氣加熱，待這些冷料加熱到鐵水溶化的溫度以上，再將鐵水兌到平爐里。這個(gè)階段叫做加料期。


 2. 當(dāng)鐵水兌完后，繼續(xù)加熱，使?fàn)t內(nèi)的爐料全部溶化成液體，這叫爐化期。在這一階段，有部分碳、錳、硅被氧化。


 3. 爐料全部溶化后，由于碳、硫、磷、硅、錳等元素不斷和氧結(jié)合，變成不銹鋼渣，因此鐵水中雜質(zhì)不斷下降。這段時(shí)間叫做精煉期。


 4. 當(dāng)鐵水中的雜質(zhì)大部分去掉達(dá)到不銹鋼的要求時(shí)，可用少量的脫氧劑把不銹鋼水中多余的氧脫掉。這是最后一個(gè)階段，叫做脫氧出鋼期。


 上述這種分期不是絕對(duì)的，實(shí)際上不銹鋼冶煉過程是連續(xù)的，各期有交錯(cuò)、有重疊。從加料開始，爐料就已經(jīng)開始加熱，熔化期氧化雜質(zhì)的反應(yīng)也在進(jìn)行。但在每一個(gè)階段，重點(diǎn)不同，如熔化期重點(diǎn)是爐料，精煉期重點(diǎn)是氧化雜質(zhì)，所以把練不銹鋼分為四個(gè)期還是合理的。


 平爐能煉各種優(yōu)質(zhì)不銹鋼，一段時(shí)期內(nèi)，它在各種不銹鋼冶煉方法中占有很重要的地位。上世紀(jì)50年代，平爐煉不銹鋼約占全部不銹鋼產(chǎn)量的85%。自從轉(zhuǎn)爐頂吹氧氣冶煉不銹鋼出現(xiàn)后，發(fā)展異常迅速，1960年氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼方法生產(chǎn)的不銹鋼只占世界不銹鋼產(chǎn)量的4%，到1969年已上升到37%，大有取代平爐之勢(shì)。


煉鋼爐.jpg


 為什么它發(fā)展這樣快呢？讓我們先熟悉一下它的生產(chǎn)過程吧。轉(zhuǎn)爐外形像一個(gè)大鋼桶，里面砌很厚的耐火磚。爐子裝在支架上，爐體可以向前轉(zhuǎn)動(dòng)，所以叫轉(zhuǎn)爐。裝料使，爐體前傾，按照配料要求，首先將廢不銹鋼和少量鐵礦石裝入，然后再倒入鐵水，這就是加料操作。當(dāng)料加完后，轉(zhuǎn)爐直立，把氧氣管從上面插到爐內(nèi)，開始吹氧。剎時(shí)間，只見黃煙滾滾，鐵水翻騰，鐵水中的碳、錳、硅等雜質(zhì)，迅速和吹進(jìn)不銹鋼水的氧結(jié)合，生成氧化物，漂在上面；同時(shí)放出大量熱，將不銹鋼水加熱，碳、錳、硅等雜質(zhì)就成為轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的燃料。噴出的黃煙，主要是由于鐵水中的鐵部分被氧化，成為鐵的氧化物。這種冶煉不銹鋼方法，只要幾十分鐘就將雜質(zhì)除掉，可以迅速脫氧出不銹鋼，所以生產(chǎn)率很高。


鎳礦石.jpg


 我們?cè)俳榻B一種煉不銹鋼方法，這就是電爐煉鋼，電爐很像一個(gè)大茶壺，在壺嘴的一個(gè)面有一個(gè)槽，叫出鋼槽，在壺把的一面有一個(gè)加料口，叫爐門；在壺蓋的方向有三根粗大的石墨電極。電爐煉鋼時(shí)，不用鐵水，用廢不銹鋼做原料。把大塊廢不銹鋼裝到電極附近，然后通過電極加電，三個(gè)電極之間就會(huì)有電弧出現(xiàn)，很快使廢不銹鋼熔化，為了加速熔煉，也可以向爐內(nèi)吹氧。電爐氧化雜質(zhì)的氧主要來源于礦石，在熔化過程中，需要加入一定數(shù)量的石灰石和礦石；在氧化期不斷加入石灰石和礦石，會(huì)形成一層氧化渣，浮在不銹鋼水上面，能夠促進(jìn)雜質(zhì)的氧化。


 電爐的特點(diǎn)是：第一，用電加熱，不像平爐那樣，有煤氣和不銹鋼水接觸，減少不銹鋼中的雜質(zhì)。第二，電爐出不銹鋼前將氧化渣扒出去，形成含氧化鐵很低的爐渣，這種渣有利于清楚不銹鋼液中的殘余氧，為貴重合金，如鎳、鉻、鎢、鉬、鈦等的加入創(chuàng)造了有利條件。所以電爐最適宜煉不銹鋼。


 以上三種不銹鋼冶煉方法，各有各的特點(diǎn)。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼速度快，一座300噸的轉(zhuǎn)爐，煉一爐不銹鋼的全部時(shí)間不過一個(gè)來小時(shí)，而同樣大小的一座平爐，要用七到八小時(shí)；另外轉(zhuǎn)爐設(shè)備簡(jiǎn)單，建設(shè)速度快，產(chǎn)量高，花費(fèi)的人力少，電爐耗電很多，需要大量的電器設(shè)備，所以發(fā)展電爐冶煉不銹鋼，首先得發(fā)展電力工業(yè)。