国外转炉生产特殊钢技术发展近况

由于铁水预处理和二次精炼技术的发展，转炉流程在特殊钢生产方面发挥了重要作用。转炉与铁水预处理及二次精炼设备相结合，特别是转炉采用金属杂质含量低的铁水作原料，而且冶炼时没有电炉冶炼过程中电弧区钢液吸氮问题，转炉流程不仅可以生产出过去只能靠电炉生产的轴承钢、不锈钢等钢种，而且可生产出一些电炉流程难以生产的品种，如含碳、氮总量低于50ppm，含铜、镍、铬、钼、锡总量低于0．14％的深冲钢板。

高碳铬轴承钢原本由电炉冶炼，20世纪80年代中后期，由于高炉厂家的参与，开始了转炉生产轴承钢的时代。1986年首次报道了采用铁水预处理→转炉→钢包精炼工艺流程生产高洁净轴承钢。由于低含氧量钢已正常生产，各厂家争先试验由炉外精炼、脱气和连铸组合的高纯净化工艺，并进行了一系列相关的研究，推动了转炉冶炼特殊钢的发展。

20世纪90年代后期，国际上在转炉生产特殊钢方面所做的主要的研究成果有：

①高碱度转炉渣改质成为氧化铝吸收能力高的钢包渣，其结果可以减少温度的下降，随着出钢温度的降低，对耐火材料熔损减少，含氧量可大幅度降低。

②RH脱气过程的长时间循环使Al2O3系夹杂物上浮，使用高铝砖耐火材料抑制钢水再氧化，在大断面钢坯连铸中采用中间罐加热器也有利于夹杂物上浮。采用上述措施后，含氧量可降至9ppm以下。

③在转炉内加Cr，同时在钢包精炼时改善脱氧方法及渣液组成，其结果使氧含量降至8ppm以下，Ti量在9ppm以下。

④钢包精炼炉的渣液脱氧，并预先在钢液中大量溶入气体，此后急速减压脱气，此时生成的气泡成为夹杂物的载体，并上浮，其结果是氧含量可达6ppm。

⑤钢液高纯净化精炼之后，在中间罐内改质渣液，彻底防止再氧化，并采用促进夹杂物上浮的中间罐精炼技术，均可以使夹杂物减少。

现在转炉冶炼轴承钢也向低含氧量高纯净化发展，与电炉冶炼并驾齐驱，已是经常使用的工艺。转炉流程生产轴承钢已取得了很好的效果。轴承钢的主要性能是疲劳寿命，钢中氧含量对疲劳寿命具有决定性的影响。总氧量从20年前的30ppm降到今天的6ppm左右，轴承钢的疲劳寿命也提高了近30倍。日本神户制钢采用高炉→铁水预处理→转炉→二次精炼→连铸流程生产的轴承钢，钢中总氧量全部小于6．3ppm。转炉与RH配合生产的轴承钢氧含量为20ppm时，可以达到电炉与RH配合生产的总氧量为10ppm的轴承钢的疲劳寿命水平，这主要是由于用转炉流程生产的轴承钢金属杂质和氮含量低的缘故。

世界特殊钢生产主要集中在日本、美国、德国、法国、英国、意大利、韩国和瑞典，这些国家特殊钢产量约占世界特殊钢产量的60％。特殊钢产业总体水平最高的国家首推日本和德国，其它一些发达国家在某些特殊钢品种居领先地位，如瑞典SKF公司的轴承钢、Sandvik公司工模具钢在国际上具有很高的知名度；法国不锈钢冷轧薄板、精密合金，奥地利的工具钢，美国和英国的高温合金也都处于国际一流水平。

用转炉生产特殊钢（不锈钢除外）的国家主要是日本、德国及韩国，主要企业有：日本的神户制钢、住友金属、川崎制铁公司、德国的蒂森钢公司和韩国的浦项钢铁公司等。

日本和德国用转炉生产轴承钢采用完全不同的生产工艺。它们主要的技术差别在于对炼钢终点碳的控制。日本采用全量铁水“三脱”预处理工艺，转炉采用少渣冶炼、高碳出钢技术，生产低磷低氧钢。德国采用转炉低碳出钢，保证转炉后期脱磷效果，依靠出钢时增碳生产轴承钢。转炉炼特殊钢在连铸和炉外精炼装备和工艺水平等方面与电炉基本相当。