SUS 304 SUS 316 11.5 14.6 21.8 23.8 由此可见，采用脱磷铁水单转炉冶炼400系列低合金牌号不锈钢有着明显的优势，新日铁和台湾中钢的产品结构也证明了这一点。冶炼304以上高合金牌号不锈钢时在不加废钢时热不足率在10%以上。为了解决转炉冶炼不锈钢时热量不足的问题，川崎千叶第四炼钢厂、台湾中钢等都是通过向转炉中加入焦碳，通过焦碳反应产生的CO二次燃烧放出的热量来补偿熔池的热量。但是如果加入大量的焦碳会增加转炉的冶炼周期，同时还会增加转炉和后工序的脱硫负担。 3.3 炉底寿命
由于顶底复吹转炉在冶炼不锈钢时，其底吹气体的流量是冶炼低碳钢的20倍以上，采用双重吹管，加上高温操作的因素，皆会加速炉底耐火材料的熔损。因此，降低成本底耐火材料熔损速度技术，提高炉底耐火材料的寿命，成为降低转炉冶炼不锈钢成本重要一环。为了解决转炉不锈钢时炉底寿命较低的问题，开发出了可更换炉底技术。
炉底寿命的长短，取决于底吹喷嘴的寿命。底吹喷嘴通常为双层套管形式，内管根据冶炼不同的阶段要求喷吹氧气、氢气或氮气，外管吹入冷却性气体，在喷嘴区域形成保护性“蘑菇头”，以提高喷嘴的寿命，降低耐火材料的消耗，同时可确保钢液充分搅拌。常用的冷却气体有天
然气、丙烷和丁烷。常用冷却气体的保护气体的冷却效果如表3所示。
表3 常用冷却气体的保护气体的冷却效果
序号 1 2 3 丁烷 丙烷 125.6 天然气 103.7 307.6 77.4 240.8 19 525 气体名称 裂解能(298~1 623) K/(kJ·mol) -1显热/ (kJ·mol) 107.4 -1总热量/ (kJ·mol) -38 143 15 391 3.4 高效脱硫技术
一般不锈钢成品的硫的质量分数要求在3.0×10
-5
以下，因此要求钢水
的硫含量就尽可能在此水平，减轻后工序精炼的脱硫的负担。但由于转炼不锈钢热量不足，需加入焦炭，通常焦炭中硫的质量分数在0.5%左右。据中钢的统计，在不加入废钢时，焦炭含硫量含硫量，片所有的原料(铁水、焦炭和合金)总硫量的一半以上。若加入废钢，须加入更多的焦炭.则焦炭所，片比例高达三分之二以上。所以，转炉工艺需有足够的脱硫能力，才能使钢水硫含量降至规定的范围内。根据文献转炉的脱硫主要是在不锈钢冶炼还原期进行，脱硫率与还原期的炉渣有正相关性，炉渣的碱度愈高愈有利少脱硫反应((CaO)＋[S]＝CaS)＋[O])的进行。若碱度在1.5以上时，由脱硫率可达80%以上。转炉工艺加上后工序精炼的脱硫功能，可以使处理后的钢水含硫的质量分数稳定在2.0×10左右。
-5
4 转炉高效冶炼不锈钢的工艺
4.1 铁水预处理
对于不锈钢来讲，钢中的P是有害元素。在不锈钢冶炼过程中钢水含有大量的铬，从热力学角度分析，高铬钢液脱P困难，目前无高效、简单的脱磷手段；而采用铁水作为原料，可以利用铁水预处理工艺将铁水中的P脱到一个较低的水平，质量分数一般为0.015%，避免采用废钢为原料时带入P高的问题，解决转炉冶炼过程中的脱磷难题。 4.2 转炉顶底复吹冶炼技术
国外应用转炉生产不锈钢的厂家较多，其冶炼任务是熔化原料，生产
不锈钢母液、快速脱碳。就其冶炼特点，可以分为单转炉冶炼、双转炉冶炼和电炉转炉联合冶炼几种模式。在这里重点介绍单转炉和双转炉冶炼不锈钢模式。 4.2.1单转炉模式
单转炉冶炼不锈钢以新日铁八幅厂、室兰厂和台湾中钢为代表，新日铁八幅厂生产不锈钢工艺流程图见图1所示。
该工艺是在一个转炉完成不锈钢冶炼。经过脱硅、脱硫和脱磷铁水兑
入顶底复吹转炉中，转炉的冶炼大致可以用分为三个阶段；第一阶段是铁水脱碳期，此阶段的主要功能是用氧气进行铁水脱碳反应及热补偿作业，因为铁水经过脱硅、脱硫和脱磷后其温度己降至1200~1250℃，铁水中硅质量分数也只有0.05%以下，所以需要以添加焦炭的方式来补偿热源不足；第二阶段为脱碳保铬期，此阶段需从料仓中连续添加大量的高碳铬铁及适量的高碳锰铁、镍粒等合金料，以氧气来继续进行脱碳反应，温度控制在1700℃以上，同时需通入较大流量的惰性气体进行底吹，增加熔池的搅拌功能步{降低炉内CO的分压，脱碳保铬；第三阶段为还原期，当碳质量分数脱至0.2%~0.3%时，转炉的脱碳任务结束，停止吹氧，此时渣中的氧化铬含量较高，需进行还原回收金属铬，可通过添加硅铁或铝来进行。转炉冶炼结束后，钢水再经VOD或RH等精炼设备进行最终的脱碳和合金成分的调整。台湾中钢CSCB转钢冶炼不锈钢的吹炼模式图见图2。
4.2.2双转炉模式
双转炉冶炼不锈钢工艺是以川崎制铁千叶厂No.4车间为代表，生产工
艺流程见图3。不锈钢冶炼采用两个转炉进行。由于冶炼不锈钢时，铬和镍合金的费用占整个不锈钢冶炼成本的较大，因此该公司为了降低冶炼不锈钢的成本，开发出了铬矿熔融还原工艺。该工艺是在不锈钢精炼前，将铬矿砂和焦炭从炉子的顶部加入熔融还原转炉(SR- KCB)中，利用焦炭和氧气反应热以及炭的还原能力将铬矿熔融并铬矿还原进入钢液中，从而生产不锈钢的初炼钢液。然后将熔融还原成含铬的钢液再在脱碳转炉(DC- KCB)脱碳、精炼工艺。