不锈钢冶炼用Al-Si脱氧剂的试制(3)
从国内外有关报道中，对不锈钢脱氧中一般选择稀土、碱土金属元素（钡、钙和镁）等作为精炼剂的主要组元。他们不仅有很强的脱氧能力，也与钢液中的硫、氮及其他微量杂质元素有很强的作用能力[15]。
1.2 不锈钢的脱氧方法
1.2.1 常用的炼钢脱氧方法
常用的脱氧方法有沉淀脱氧法、炉渣脱氧法、真空脱氧法和综合脱氧法[16]。
（1）沉淀脱氧法又叫强制脱氧法或直接脱氧法。它是把块状脱氧剂，如锰铁、硅铁和铝铁等加入钢水中，使溶于钢水中的氧结合成稳定的氧化物即脱氧产物，并与钢水分离排入熔渣中，从而达到降低钢中含氧量的目的。其反应式可以表示为：
[FeO]+脱氧元素=[Fe]+脱氧产物
此方法的优点是，操作简便，脱氧速度快，节省时间，成本低。其缺点是部分脱氧产物来不及上浮而进入熔渣中，残留在钢液内污染了钢液，影响了钢液的纯净度，使提高钢的质量受到一定的限制。因此，假若不采取炉外精炼等其他措施，靠这种方法脱氧的转炉就不能生产某些质量要求严格的钢种，而只能生产一些常用钢种。转炉多采用沉淀脱氧法。沉淀脱氧可以采用元素单独脱氧法和复合脱氧法。复合脱氧剂会使脱氧常数下降，因而脱氧能力提高，同时脱氧产物的熔点比单一氧化物低。炼钢中常用的有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅锰铝合金和硅钙合金等。
（2）炉渣脱氧法。它是将粉状脱氧剂，如碳粉、碳化硅或硅铁粉撒在渣液面上，还原渣中的（FeO），降低其含氧量，促使钢中的氧向渣中扩散，从而达到降低钢液氧含量的目的，这种脱氧操作叫做炉渣脱氧。由于这一脱氧过程是通过扩散完成，所以炉渣脱氧法习惯上又叫扩散脱氧。
（3）真空脱氧。所谓真空脱氧法是指将已炼成的钢液，置于真空条件下，打破原有的[C]、[O]平衡关系，使碳氧反应继续进行，利用钢液中[C]进行脱氧，反应式可表示为：
[FeO] + [C]=[Fe]+[CO]
生产实践表明，真空处理能显著地提高钢的质量，除一些必要的设备投资外，工艺并不十分复杂，故这种方法在许多合金钢的生产中被广泛采用
（4）综合脱氧法。综合脱氧即沉淀与扩散联合使用的脱氧方法，既考虑脱氧效果又兼顾解决脱氧速度的问题，如电炉还原开始和过程脱氧。这种方法脱氧完全，费时不多，是电炉炼钢常用的脱氧方法。
脱氧剂的脱氧效果，既包括其脱氧的能力，又包括脱氧产物自钢液中排除的难易程度。
1.2.2 不锈钢脱氧工艺
20世纪50年代，不锈钢都是用电弧炉采用一步法工艺（包括化钢、对含铬熔池吹氧脱碳以及之后的脱氧及合金化）生产的。主要问题是：生产率不高，由于操作温度较高耐材侵蚀严重，以及铬的收得率低等。在一时期开始采用BOF生产不锈钢，以后这种工艺发展成EAF熔炼之后、钢包处理之前的一种中间处理工艺。
在20世纪60年代，通过提高冶炼温度和降低CO分压实现了“脱碳保铬”，从而提高了铬的收得率。这促进了大量精炼工艺的开发。
现在，有68.7%的不锈钢是采用AOD炉工艺生产的，19.5%采用BOF—VOD (真空吹氧脱碳)工艺生产，6.8%采用VOD生产，5%用转炉生产[17]。
（1）AOD
AOD是一种在炉侧带有风口的转炉(大多数在炉子左侧分布)，通过这些风口可吹入氧气、氮气、氩气、空气和二氧化碳等气体，同时也可从顶枪吹入氧气、氩气和氮气。采用这种方法可加入大量废钢和更多成本低廉的高碳铬铁。钢液初始碳含量约3%时，可将碳脱至0.015%。钢在电炉中化清后，用钢包兑入AOD炉。在AOD炉向熔池中吹入氧气和氩气，随着钢中碳含量的降低，铬的氧化增加。为在铬烧损较低的前提下实现快速脱碳，同时节约氩气，吹炼初期Ar：O 比较低。随着熔池中碳含量的降低，Ar：O 比逐渐提高。然后加入脱氧剂，如硅铁（铝硅比为1比4左右），加入石灰、萤石等造渣剂，将氧化的铬还原回钢液中，并通过吹氩加强搅拌生产低硫不锈钢。